群钻圆弧刃的数学模型和几何角度分析

本文提出了一种根据基本型群钻圆弧刃前、后刀面的数学模型求圆弧刃刃形曲线和几何角度的方法,分析了群钻结构参数与几何参数之间的关系,以及圆弧刃上各点的主偏角K_r,刃倾角λ_s和主前角γ_o的分布,并对群钻与普通麻花钻的几何角度进行了比较。     

CNC群钻刃磨原理及参数的确定

讨论了ＣＮＣ群钻刃磨机的刃磨原理,以锥面作为钻头刀面的数学模型,根据钻头的结构参数,计算机求出其对应的一组刃磨参数,用于控制刃磨机磨削出理想的钻型。     

简化圆锥面刃磨法工艺参数多目标优化及模糊评判

刃磨工艺参数对刃磨后的钻头几何参数值极为敏感，简化圆锥面钻头刃磨法虽然是直线刃圆锥面刃磨法的一特例，但对该刃磨法工艺参数数值模拟分析表明，只要工艺参数选取适当，可以满足我国刃磨标准钻头的要求，因此采用几何相拟设计思想，引入多目标优化及综合模糊评判方法,实现对简化圆锥面钻头刃磨法刃磨工艺方案的整体优化。     

CNC7轴钻头刃磨机运动控制问题研究

本文讨论了CNC 7轴钻头刃磨机的原理及群钻和普通麻花钻的刃磨过程。以锥面作为钻头后刀面的数学模型,根据钻头的结构参数,计算机求出其对应的一组刃磨参数,并控制刃磨机磨削出理想的钻型。     

麻花钻后刀面圆柱面刃磨法的几何分析

本文对麻花钻后刀面圆柱面刃磨法进行了几何分析.文中论证了运用圆柱面刃磨法可以使钻头主刃上的各点获得适当的后角,通过分析,得出运用该刃磨法时磨床的调整参数以及钻头各参数之间的相互关系,并给出了相应的计算公式.     

麻花钻锥形钻尖刃磨参数的优化

为了减少麻花钻在加工过程中的轴向推力和扭矩,对其锥形钻尖的刃磨参数进行优化。首先将钻尖几何形状参数化,获得钻头横刃和主切削刃的离散模型并用于计算钻头的推力和扭矩,通过钻削试验验证了力学模型的计算精度。然后建立分别以推力、扭矩、推力与扭矩加权和最小化为优化目标,以钻尖刃磨参数为优化变量的模型,并采用遗传算法进行求解。根据优化结果确定了3种优化目标下的钻头最佳几何形状。采用优化后的麻花钻进行钻孔试验,结果表明,与标准麻花钻相比,其推力和扭矩大幅降低,同时钻头推力和扭矩的计算值与实测值误差也均在8.4%以内,误差相对较小,证明了该优化方法的有效性。     

钻轴承钢群钻钻尖几何参数的优化试验

在前人对钻轴承钢群钻几何参数优化的初步试验基础上，做了进一步优化试验，优化出钻轴承钢深孔群钻的外刃顶角和结构圆角后角的较优值分别是１００°和８°左右。     

基于遗传算法的二并联机床钻尖刃磨参数优化

以螺旋面钻尖刃磨为研究对象,基于二并联机床优化磨削参数,为实现所需的几何参数螺旋面钻尖刃磨提供理论与实验基础.介绍了基于二并联机床的渐开螺旋面刃磨方法,针对螺旋面钻尖后刀面推导了数学模型.分析了二并联机床的磨削参数与螺旋面钻尖几何参数的关系,然后用遗传算法得出螺旋面钻尖刃磨参数优化解.在二并联机床上进行刃磨实验,结果表明,采用本文的优化刃磨参数提高了刃磨精度,并验证用二并联机床可以刃磨出满足用户几何参数要求的螺旋面钻尖.     

一种切削力小、能耗低的麻花钻

本文应用“空间几何关系的平面表像法”,分析计算麻花钻主刃曲线的走向与前角大小的关系,优化设计出前角沿主刃按给定规律分布的曲线刃麻花钻.给出了曲线刃麻花钻的刃磨方法.实验表明,这种麻花钻的轴向力较普通麻花钻降低40%左右,扭矩降低20%左右,是一种切削力小、能耗低的麻花钻.     

非共轴螺旋面微孔钻钻尖的数学模型

根据深微孔加工的特点,阐述了研究钻削深微孔用新型钻尖的重要性;建立了新型钻尖后刀面和前刀面的数学模型;介绍了主切削刃的求解以及非共辆螺旋面钻尖刀面的刃磨原理;得到了给定刃磨参数下钻尖的计算机仿真的结果。     

纵轴式掘进机截割头结构参数模糊优化模型

选择截割头钻进速度作为优化设计的目标,选取截割头直径、截割头锥角、叶片螺旋升角等作为设计变量,讨论了其隶属函数。运用最优化水平截集法将掘进机截割头结构参数的模糊优化问题转化为非模糊优化问题,建立了非模糊优化数学模型,使截割头结构参数的设计更能符合工作实际,从而提高掘进机的工作效率。     

图像自动配准初始参数确定

为了实现图像自动配准，需要确定初始变换参数，为此提出了图像特征线和图像特征圆的概念。以仿射变换作为图像配准变换模型，由Harris角点检测法确定图像特征点，由图像特征点求取图像特征线和图像特征圆，根据该特征线和特征圆洋细推导了图像自动配准初始参数的确定算法。根据以上算法实现了图像自动配准，证明了该算法的有效性。     

内螺旋刀翼PDC钻头研究

针对自掩埋钻井新方法需要内排屑的问题,采用螺旋刀翼、内锥面、中心腔体等结构设计内螺旋刀翼PDC钻头,研究刀翼螺旋升角的变化规律,分析岩屑在刀翼刃部和刀翼面上的受力,建立岩屑推动力与刀翼螺旋升角的关系,优化刀翼螺旋升角,并进行台架实验。结果表明:内螺旋刀翼PDC钻头刀翼螺旋升角的理想设计范围为9°~52°,考虑加工和排屑通道大小等影响因素,其合理的设计范围为26°~52°,研制的钻头能迫使岩屑向其中心运移,并实现岩屑的良好流动,满足内排屑要求。     

基于优化设计方法的超高负荷增压级气动设计

以某常规负荷先进三级增压性能参数为基准,尝试采用一种大弯度低损失叶型,进行超高负荷单级增压气动设计。应用基于遗传算法的优化设计方法,以设计点性能为指标进行转静子三维叶片设计,进一步调整转子叶片积叠线规律以提升稳定工作裕度。数值模拟结果表明:以设计点参数为目标进行优化设计可实现设计点高性能;对此超高载荷转子,叶尖前掠使得转子叶片的载荷后移,叶片前缘载荷降低,可增加转子稳定工作攻角范围,有效提升增压级的裕度;与原始三级设计相比,大弯度设计的单级增压级可达到原设计的压比和稳定裕度,效率明显高于原设计,并且与过渡流道匹配较好,验证了设计方法的可行性。     

深井离心泵的回归分析与数值模拟

选择了叶轮叶片出口安放角、叶片进口冲角、叶轮出口宽度及导叶进口宽度这4个几何因素,按中心组合试验方法,设计了30组方案．通过FLUENT软件,对冲压井泵的全流场进行数值模拟,获得了额定工况下30组方案的效率．采用四元二次回归方程拟合四因素与效率值之间的函数关系,通过求解回归方程以寻求最优几何参数组合．利用DesignExpert6．0．5软件对回归模型进行分析,得到二次回归响应面图．由图中发现：在给定的范围内,叶轮出口宽度对效率的影响最为显著,表现为等值线最密;导叶进口宽度与叶轮叶片出口安放角次之;叶轮叶片进口冲角对效率的影响最小,表现不显著．通过样机试制及试验,发现在设计工况下采用两级全流场的数值模拟值与试验值相当接近,误差在2％以内,验证了数值模计算的可行性．     

基于能耗最低的截割头结构参数模糊优化设计

以纵轴式部分断面掘进机的截割比能耗为目标函数,取截割头的直径、锥角、螺旋叶片升角等作为设计变量,给出了各参数的模糊约束条件,运用最优化水平截集法将掘进机截割头结构参数的模糊优化问题转化为非模糊优化问题,建立了基于能量消耗最低的截割头结构参数的非模糊优化的数学模型.利用该模型确定截割头的结构参数,可使截割头的结构参数设计更加合理,能进一步改善掘进机的截割性能,明显提高掘进机截割的经济效益.     

叶片几何参数对轴流叶轮气动性能的影响规律研究

轴流叶轮是轴流式风力灭火机的关键灭火部件,轴流叶轮叶片的安装角度和叶片数是影响轴流式灭火风机气动性能的重要因素,通过对比5种轴流式灭火风机的气动性能实验数据进行分析,研究了不同叶片数和叶片角度对轴流式灭火风机气动性能的影响,得出了其性能参数随叶片角度和叶片数改变的变化规律,试验结果表明:轴流叶轮叶片数为6、叶片角度为38°的5号轴流式灭火风机风量最接近设计风量,达到1 400.3 m3/h,轴功率远小于便携式风力灭火机的功率要求,气动性能良好,基本满足灭火风机的气动性能要求。因此应用于轴流式风力灭火机的轴流叶轮叶片数宜取6片,叶片角度宜取38°。     

倒装钟摆钻具组合设计方法

倒装钟摆钻具组合是一种新型的直井防斜钻具组合,在小井斜角高钻压下表现出了较好的防斜特性。以311.5mm井眼为例对倒装钟摆钻具组合的设计方法进行了研究。通过对稳定器上下钻铤尺寸搭配以及不同钟摆长度的分析可知,适当增加稳定器以上钻铤尺寸,降低稳定器以下钻铤尺寸以及增加稳定器与钻头之间钻铤的长度将有助于提高倒装钟摆钻具组合的防斜能力。倒装钟摆钻具组合设计时,在钻头与稳定器之间的钻铤不与井壁接触的前提下,应该使设计的钻具组合得到尽量大的钻头转角。研究为倒装钟摆钻具组合的优化设计提供依据。     

风力机叶片断面的几何参数分析

针对风力机叶片内部的结构形式,采用薄壁结构力学多闭式理论,对某种风力机叶片结构进行简化和分析,建立几何模型,利用MATLAB进行编程计算,得到叶片断面的弯扭特性参数.分析结果表明,风力机叶片断面的扇性静矩分布并不均匀,在叶片断面头部的值较小,尾部的值较大,容易造成叶片后缘失稳.在风力机叶片结构设计时,要提高叶片后缘部分的设计参数,以满足叶片的结构强度、刚度及稳定性要求.