【摘 要】
:
滚磨光整加工技术作为提高零件表面质量的关键技术,能够有效地提高产品的整体使用性能、可靠性和寿命。滚磨光整加工计算机模拟仿真是滚磨光整加工工艺优化技术研究中常采用的方法之一。但是,滚磨光整加工的计算机仿真结果与实际加工结果,常常存在一定差距。笔者分析,其中针对几何接触模型的研究中,被加工工件模型大多采用理想的光滑表面模型,忽略了工件的实际微观表面形貌信息,使其仿真中采用的接触模型与真实接触工况存在差
【基金项目】
:
国家自然科学基金,航空发动机整体叶盘滚磨光整加工的颗粒流场精确构造理论研究,51875389; 国家自然科学基金,基于装配载荷自适应的飞机大型整体结构件柔性精准定位策略研究,51705353; 山西省科技重大专项,高铁轮轴制造智能工厂研究及示范,20181102011;
论文部分内容阅读
滚磨光整加工技术作为提高零件表面质量的关键技术,能够有效地提高产品的整体使用性能、可靠性和寿命。滚磨光整加工计算机模拟仿真是滚磨光整加工工艺优化技术研究中常采用的方法之一。但是,滚磨光整加工的计算机仿真结果与实际加工结果,常常存在一定差距。笔者分析,其中针对几何接触模型的研究中,被加工工件模型大多采用理想的光滑表面模型,忽略了工件的实际微观表面形貌信息,使其仿真中采用的接触模型与真实接触工况存在差异,有可能导致仿真结果失真。因此,本文对滚磨光整加工表面模型的非理想化模型进行构建及基于此模型的滚磨加工精细化仿真进行验证。本文研究内容为:(1)提出一种非理想表面模型的构建方法,以滚磨光整加工的应用准则为基础,采用面向对象的建模方法创建了包含几何模型、表面质量模型和表面性能模型的非理想表面模型,为多指标综合表征零件表面质量提供一种参考。其次,研究非理想表面模型信息的表达与管理方法,实现几何模型与表面质量信息关联式的表达与管理,并提出一种基于XML的非理想表面模型集成应用框架,采用St AX标准编程接口规范来对XML文件进行解析,从而实现多种数据在不同系统之间的有效传输。最后,以某卫星零件的复合加工工艺为例,构建该零件的非理想表面模型,实现该零件非理想表面模型的表达与集成应用,证明所提方法的可行性和有效性。(2)对非理想表面模型三维几何形貌进行研究,为获得滚磨光整加工零件的表面原始形貌数据,利用Ze Gage Plus白光干涉仪对零件表面数据进行采集,通过小波分析方法对数据进行处理,选择小波软阈值降噪的方法对采集到的原始形貌数据进行降噪处理。以db3小波基为基础小波对降噪后的表面形貌数据进行多分辨率解析,提取到7层的分形数据。研究表面形貌数据的三维重建方法,对比滚球法和泊松重建法对原始数据和分型形貌数据的三维重建结果,选择重建表面闭合且精细的泊松重建法作为生成非理想表面几何形貌的重建方法,完成非理想表面模型真实形貌的构建。(3)对基于非理想表面模型的精细化仿真进行验证,对离散元法模拟滚磨光整加工过程的接触模型进行分析,选择Hertz-Mindlin with Archard Wear接触磨损模型作为精细化仿真中的力学接触模型,研究将非理想表面模型应用于精细仿真的前处理方法,根据实际加工参数确定EDEM仿真软件中精细仿真的初始条件和边界条件等,通过实际的加工实验,对比精细仿真和非精细仿真和实际加工后零件表面的差异,得到精细化仿真相较于非精细仿真更具有效性的结论。
其他文献
行为识别是计算机视觉领域的一个重要研究方向,在智能监控、智能家庭、智慧城市等方面都有着重要的应用。基于视频的行为识别方法一直是研究的热点,在人体行为识别研究对象的分类中,相对于手势、步态等单人行为,交互行为和群体行为在时空建模,理解复杂度方面具有一定的挑战。本文针对单人行为与交互行为为研究对象,从关键帧选取、特征提取及网络模型等方面进行研究,构建有效特征,提高识别效果。首先,现有关键帧选取规则会批
精确地对地震波P波和S波的初至到时进行拾取,对于地震的精确定位、地震孕震机制的解释等具有很大的意义。单纯地依靠地震学专家进行分析会耗费大量的人力和时间,因此迫切需要一种自动化的方法来进行地震波初至到时的识别与拾取。近年来,深度学习被广泛应用到了各行各业,其中,卷积神经网络在地震波初至到时拾取中的应用研究受到了研究人员的广泛关注。相较于传统方法,卷积神经网络不需要人工提取特征,可以自动进行特征提取并
超声导波检测技术因其具有检测距离远,范围广等优点,非常适用于长距离管线检测中。然而,超声导波在传播过程中存在频散、衰减、模态转换等现象,加之环境噪声的影响,在进行小缺陷检测时,因缺陷回波十分微弱极有可能被淹没在噪声中,造成漏检风险。为了提高小缺陷的检测灵敏度,基于混沌系统的参数敏感性与噪声免疫性,提出了一种基于Poincare截面突变特性的弱导波信号检测方法。首先,分析了Duffing系统的倍周期
近些年来,灵敏度高、响应应变大、循环稳定性好的应变传感器被广泛研究,可用在电子皮肤、人体运动检测、机器人、智能穿戴等领域。然而金属、半导体基的应变计只能在小于5%的应变范围内使用,一些研究发现将导电材料和弹性优异的聚合物材料结合起来制成纳米导电复合材料,能够有效地提升应变传感材料的弹性工作范围,可以满足大应变的应用要求。构成的导电网络和导电物质与基体材料之间的界面作用对器件的灵敏度有显著的影响,但
随着工程技术的快速发展,机械加工已从粗加工向精密和超精密加工方向发展,越来越多的超精密加工技术应运而生。磨料流加工技术(Abrasive Flow Machining,简称为AFM)产生于二十世纪60年代,而AFM就是超精密加工领域中的一种精密加工技术,是在高分子聚合物中加入磨料粒子组成的具有流动性的粘弹性材料对工件进行抛光、去毛刺和倒圆角的新工艺。AFM有双向加工和单向加工等工艺形式,对于易于驱
近年来在计算流体力学中,WENO(Weighted Essentially Non-oscillatory)格式得到了很大的发展,这也促进了基于WENO格式的其它格式的发展。本文提出了一类求解一维和二维对流占优的对流扩散方程的埃尔米特插值的加权本质无振荡格式,称为HWENO(Hermite WENO)格式。这类格式的主要优点是它是一类具有紧性的格式,在解的光滑区域可以实现高阶精度,在解的间断处能够
随着煤炭开采条件的劣化,矿山灾害的来临越来越具有突然性,基于传统的岩石力学方法如矿压检测法等在检测时具有一定的局限性,随着声发射(AE)系统的普及,检测岩石内部破裂情况从而达到预防煤岩动力灾害成为主流。岩石破环产生声发射现象,声发射平静期是声发射现象中的一个特殊阶段,声发射平静期处于岩石破裂阶段前,其具有一定的独特性,所以对声发射平静期的研究可以预测岩石的破裂。为探究岩石破坏的前兆信息,提高平静期
304不锈钢薄带具有优良的力学性能和表面质量,能够满足众多微型化产品中对关键零部件制造的需求,在许多高端领域被广泛应用。然而,当薄带厚度达到微米级,实际应用对其加工精度和生产质量提出了极高的要求。目前,通过传统冷轧工艺生产304不锈钢薄带存在塑性变形难、成形质量差等问题。脉冲电流能够降低材料的变形抗力,提高塑性变形能力,该现象称为电致塑性效应(Electroplastic effect,EPE)。
天然气与煤炭和石油一样,都是化石能源,但它的燃烧排放却比后两者对环境的污染小得多,是一种清洁能源,广泛应用在发电、工业生产、供热、交通运输、居民生活等多个领域。随着我国的经济发展,城镇化水平的提升,对能源的需求也在不断的增长。在我国生态环境质量日益恶化的背景下,对天然气这种清洁能源的需求大幅增长。城市对天然气的需求是不断变化的,在某些时候甚至会发生“气荒”的现象。因此,液化天然气(LNG)调峰可以
近几年,铅卤钙钛矿APbX3(A=CH(NH2)+,CH3NH+,Cs+;X=Cl-,Br-,I-)因其优异的光电性能已成为了光电器件中的明星材料。另一方面,在半导体晶格中引入杂质是调控半导体材料的光学和磁学等物理性质的主要手段。研究表明在钙钛矿材料的晶格中引入过渡金属Mn等杂质,可以优化钙钛矿材料的结构稳定性及材料的发光性能,从而进一步拓展钙钛矿材料的应用的前景。因此,对钙钛矿材料进行掺杂并赋予