基于焊接过程分析的叶片自动焊接修复轨迹规划

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:Orange_zz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
叶片是航空发动机最为核心的零件,被誉为“心脏中的心脏”。叶片通常工作在高温高压的恶劣环境下,使用一段时间之后,可能会出现不同程度的缺陷和损伤,如裂纹、磨损、腐蚀和蠕变缩孔等。在发动机维修手册中,推荐对有修复价值的叶片利用高能束焊接对其进行堆焊修复,但对焊接修复后叶片的强度、尺寸精度、抗疲劳等性能要求十分苛刻。因此,需要可靠的自动焊接装备用于叶片的维修。由于叶片复杂的曲面形状,需要自动焊接装备能够直接对叶片的参数化曲线曲面进行插补。目前,叶片的参数化曲线曲面表示常用非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Spline,简称NURBS)进行表示。NURBS具有设计灵活、算法稳定等优点,在众多参数曲线中脱颖而出,它使得有关曲线曲面的设计、分析与计算达到了很高的水平,大大加速了其在机械加工领域的应用。NURBS这一先进技术已成为研究的热点与难点。  论文提出的利用叶片的焊接过程分析对焊接速度进行优化的方法,可以获得较好的焊接速度,减小焊接残余应力和焊接变形,同时作为焊接路径规划的一个依据。提出的结合弓高误差和泰勒公式的NURBS曲线插补技术,可以直接表达复杂的叶片焊接路径曲线,并对路径进行自动插补,提高叶片焊接的精度,也可以提高CNC系统的轨迹表达能力和插补能力。  主要工作:对叶片进行三维建模和相关处理,之后对处理的叶片模型进行焊接过程仿真,分析温度场和应力场的结果,结合叶片材料的Goodman曲线,优化焊接参数,获得最优的焊接速度;通过NURBS曲线数学模型,并根据实验数据和优化的焊接速度,建立复杂的叶片焊接路径曲线;利用焊接速度和泰勒展开法对曲线参数进行密化,得到参数增量,通过参数增量逐步实现对焊接路径的曲线插补过程,最终获得路径曲线上每个点与参数或时间的一一对应关系,完成轨迹规划。通过Simufact-welding对叶片进行三维焊接仿真模拟,最后利用Matlab模拟曲线插补过程,分析插补精度和参数增量的关系,对比泰勒展开法和利用弓高误差修正的泰勒展开法的实验结果,验证利用弓高误差修正的泰勒展开法具有较高的轨迹特征,并最终获得轨迹规划曲线。
其他文献
识字教学是小学语文教学的基础,是低年级语文教学的一个重点和难点,也是语文中的一项重要任务。可见探求提高识字质量的更科学的识字教学途径很有必要。如何教给孩子正确、快速
纳米技术应用于免疫分析使检测的灵敏度大幅提高,为疾病的早期诊断开辟新的途径。用磁性Fe3O4纳米球代替微孔板作为抗体的固相载体富集待测目标物,在外加磁场的作用下实现目标
本课题是以一款轮履结合式的模块化移动排爆机器人为研制背景,设计了由STM32f103zet6 ARM处理器作为控制核心的轮履结合式机器人的控制系统,主要研究了机器人车体对各模块的识
随着能源矛盾的日益加剧,公众环保意识的提高以及废旧产品本身含有的价值,逆向物流愈来愈引起人们的关注。逆向物流不仅可以给企业带来经济利益,而且还具有很高的战略价值。网络
液压泵在液压系统中的地位至关重要,是整个液压系统的动力提供单元。齿轮泵具有结构简单、体积小、重量轻、零件少、制造容易、维修方便、价格低廉、转速范围广、对油液的污染
随着世界范围内汽车保有量的快速增加以及排放法规的日趋严格,对发动机故障诊断的效率和准确性的要求也日益提高。专家系统结合模糊推理技术是解决上述问题的有效途径之一。本
为了应对来自能源与环境的压力,各国政府对汽车行业都提出了日渐严格甚至近乎苛刻的要求。排放与油耗方面的标准和法规,对汽车行业尤其是其核心发动机行业是严峻的挑战,人们意识
与普通考试已经“电子化”阅卷不同,艺术类考生的阅卷工作需要采用原始的方式,一张张看,一张张评,工作量非常大。试卷上的铅笔粉末、油彩粉末很容易接触到阅卷老师们的身体,
由轴截面廓线为圆弧的砂轮磨削加工所得的环面蜗杆和以此蜗杆包络加工出的蜗轮构成的一种新型的环面蜗杆传动,简称为圆弧面包络环面蜗杆传动。研究圆弧面包络环面蜗杆传动旨在开发研制传动效率高、承载能力大的新型蜗杆减速装置。论文的主要研究内容如下:根据微分几何知识和齿轮啮合理论,用运动学法推导出圆弧面砂轮与被磨削环面蜗杆的啮合函数、啮合方程,以及砂轮齿面接触线方程和蜗杆齿面方程。根据微分几何知识和齿轮啮合理论
目前四足机器人的研究大多处于试验阶段,还存在诸多问题,特别是四足机器人在行走过程中,足部着地瞬间产生巨大的冲击力,会导致机体精度降低,并影响机器人运动的稳定性和寿命