基于UG/PostBuilder的DMU100五轴联动加工中心后处理器研究

多轴联动功能的发挥是衡量多轴数控加工中心加工能力的重要标志,而后处理器是多轴联动功能发挥的关键技术。为充分发挥多轴数控加工能力,在充分分析DMU100的运动模型、坐标变换的后处理器算法、B轴和C轴角度的计算公式及后处理参数、刀位点在新坐标系中的计算方法基础上,开发了基于UG/PostBuilder的DMU100后处理器。结果表明,所开发的后处理器对提高DMU100及其他多轴联动加工中心的加工能力具有重要的价值。     

相干干扰对时延估计的影响研究

以相关法为例,分别研究了仅有一个频率成分时和含部分相干成分时同源信号的TDE.发现相干干扰的幅值越大,TDE误差越大;当源信号和相干干扰信号的相位差在90°以内时,TDE误差随相位差的增加而增大;当相位差在90°～180°之间时,TDE误差的变化取决于源信号和干扰信号的幅值比.然而TDE误差均不超过相干成分的1/2周期.仿真结果验证了结论的正确性.     

一种直边缘物体宽度的图像测量法

提出一种基于方向功率谱与投影梯度的直边缘物体宽度测量方法,通过对目标图像功率谱进行极坐标变换得到方向功率谱,并由此计算出直边缘物体的伸展方向;然后对原始图像按照该伸展方向进行灰度投影,并由投影梯度结果得到待测宽度。该方法无需对目标图像进行边缘检测、阈值分割等预处理操作,因而测量结果更加准确、可靠,且计算量较小、测量效率高。数值模拟与实验结果表明,本文所提方法能够保证1像素的测量精度,且物体长度方向的几何尺寸不影响宽度测量结果。     

铝合金VPPA-MIG复合焊接电信号分析

为分析铝合金VPPA-MIG复合焊接过程中的电信号,在铝合金7A52复合焊接试验过程中,利用VPPA-MIG复合焊接电信号检测系统分别检测VPPA电弧与MIG电弧电信号,将检测到的电信号经小波降噪处理后进行功率谱分析。通过15组试验的电信号功率谱分析发现MIG电弧电信号中总有0 Hz直流分量存在,而且其功率占整个信号功率比例(功率占比)较大。当VPPA电弧正反极性变化频率恒为100 Hz时,MIG电流越大,MIG电弧电信号的主要高频成分及其谐波分量也越大;焊接速度变化会影响MIG电弧电信号的主要高频成分及其谐波分量的功率占比,而VPPA电流变化不会对MIG电弧电信号的主要高频成分产生影响。VPPA电弧电信号的主要频率成分总包含0 Hz直流分量和100 Hz及其各次谐波分量,且不受自身电弧电流、MIG电弧电流以及焊接速度的影响。     

有限元法在循环泵叶片强度分析中的应用

鉴于传统的叶片强度校核是建立在理想模型基础上的,必然将存在近似误差。针对误差对叶片的强度影响程度来进行三维有限元分析,从而证实了有限元法的实效性。采用三维实体建模的方法,以叶片的实际工况为输入条件,通过专业有限元软件计算得出叶片的应力分布情况,并且计算了安全系数,然后与叶片的传统校核强度比对,分析误差原因,最终为叶片的设计制造提供结构强度依据。     

基于弹性模量变化的7A52铝合金VPPA-MIG复合焊接残余应力测试

采用虚拟仪器和NI数据采集卡搭建了一种以小孔法为核心的残余应力测试系统,分析了7A52铝合金VPPA-MIG复合焊后残余应力的分布情况. 为降低弹性模量误差对最终测量结果的影响,通过实测复合焊接接头不同区域的弹性模量,拟合弹性模量随测量点位置变化的曲线来修正弹性模量误差. 针对10 mm厚7A52铝合金板材,完成了VPPA-MIG复合焊接残余应力测试试验. 结果表明,焊缝两侧各区域上的残余应力分布基本关于焊缝对称,熔合区出现最大拉应力,最大横向残余应力σ_y与纵向残余应力σ_x分别为118和223 MPa. 从熔合区至热影响区,残余应力均为拉应力,逐渐减小且高于焊缝中心的残余应力. 与单MIG焊相比,复合焊的最大横向残余应力与纵向残余应力大于MIG焊,但高应力区比MIG焊窄.     

钻孔法测量焊接残余应力误差因素分析

为提高焊接残余应力钻孔法测量结果的可靠性,需分析其测量过程中的误差因素,依据误差传递理论推导了由应变误差与释放系数误差传递给最终测量结果的误差公式,并由测量过程中的误差因素建立了一条影响最终测量结果的误差链. 以2A12高强铝合金VPPA-MIG复合焊接板材为试验对象,定量分析了误差链中的弹性模量误差、贴片误差和应变读数取值时间误差传递到最终结果中的相对误差. 结果表明,由弹性模量误差传递到残余应力σ₁,σ₂中的相对误差均很小;由贴片误差传递到残余应力σ₁,σ₂和?角中的相对误差在贴片24 h后均降为0%;由应变取值时间误差传递到残余应力σ₁,σ₂和?角中的相对误差在应变释放150 min后均降为0%.     

信号的相关分析

相关分析在数学领域，特别是统计学中有较为深入的研究。信号分离、时延估计和目标定位等工程应用在很大程度上依赖了相关分析。本文简单介绍了典型相关、时域相关和频域相关。针对于实际中有相当一部分信号由多个分量信号构成的混合信号。而且各分量信号之间往往又含有同频成份。探讨了同频干扰对于时延估计和相关峰值的影响。     

模态试验法测试焊接残余应力机理分析及模型参数估计

为避免残余应力对焊接结构的不利影响，保证其可靠性，需要探究残余应力分布.模态试验法因具有快速和无损的特点，逐渐应用于残余应力测试.为实现模态试验法测试焊接残余应力，通过振动理论分析了模态试验法的机理，获得了薄板焊件中残余应力与固有频率的关系；薄板焊件中的残余拉应力使固有频率减小，残余压应力使固有频率增大.在此基础上，将钻孔法和模态试验相结合，借助数据拟合的方法，估计了模态试验法测试6 mm7A52铝合金试板VPPA-MIG(variable polarity plasma arc-metal inert gas)复合焊接残余应力的模型参数，确立了固有频率与残余应力的数值关系.依据确立的数值关系，测得了7A52铝合金试板在不同复合焊接参数下的纵向残余应力分布.结果表明，接头各区域的残余应力分布特征与钻孔法测得的结果基本一致，偏差在4%范围之内，估计出的模型参数能够保证模态试验法测试结果的可靠性，实现了焊接残余应力的快速和无损测试.