基于刀具磨损状态识别的加工参数多目标优化

在数控铣削过程中,刀具磨损对机床主轴能耗影响很大,同时与刀具加工能力直接相关,需适时调整加工参数以适应不同磨损状态,保证多目标综合最优.针对此问题,基于刀具磨损状态识别,根据不同磨损时期给出相应的加工参数优化策略.首先,以刀具寿命周期内的主轴功率为基础,采用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)建立考虑刀具磨损的能耗模型,平均误差低于5%,并基于与刀具磨损的强相关性,以主轴功率作为单一指标识别刀具磨损状态.进一步,为获取影响加工成本的动态性指标——刀具剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)及相应的主轴功率,利用人工神经网络(artificial neural network,ANN)建立刀具磨损退化模型,通过描述主轴功率随时间的变化来隐含退化过程,该模型拟合度达0.992.最终,综合考虑能耗、刀具及时间成本,设计多目标优化函数,并通过遗传算法(genetic algorithm,GA)搜索函数最小值,给出不同磨损时期的最优加工参数及优化策略.此加工参数多目标优化融入了主轴功率与刀具RUL等动态指标,可依据主轴功率在线...     

CFRP激光切割过程中HAZ扩展研究

激光切割CFRP由于具有无磨损、无接触的特点,显示出了很大的应用潜力.然而,由于组成材料(即聚合物基体和碳纤维)的物理和热性能存在显著差异,激光加工过程中产生的热损伤一直阻碍着CFRP在工业规模上的应用.介绍了激光加工CFRP的优势,并以激光切割CFRP时热影响区(heat-affected zone,HAZ)产生和扩展的机理为基础,对影响HAZ扩展的因素和研究进展进行了综述.最后提出,在实际的激光光源中,工艺参数是相互依赖的,对于加工工艺的参数优化和仿真值得深入研究.并对未来提高激光加工效率,进而广泛应用于工业领域做出了展望.     

污泥固定化两相厌氧系统处理豆制品加工废水

以豆制品加工废水为底物,以活性炭为微生物支撑材料,建立中温两相厌氧上流式污泥床反应器(UASB)系统,来考察系统产氢产甲烷运行性能.运行结果表明,产氢相和产甲烷相分别在有机负荷(OLR) 28 g COD/(L·d)和7. 2 g COD/(L·d)下,可得到最大产氢率和产甲烷率分别为(6. 6±0. 16) L/(L·d)和(2. 33±0. 17) L/(L·d).通过两相厌氧发酵,系统能量回收率可由产氢相的16. 4%提高至76. 2%.     

基于Petri网的MES系统形式化建模

针对一般车间执行制造系统结构复杂性高、重构能力弱、性能分析困难等问题,以水产品加工MES系统为例,通过Petri网对其进行形式化分析与建模.对水产加工的流程进行逐级分解、细化,根据功能将整个系统划分成3个模块,基于Petri网分别对3个模块进行集成建模.最后根据Petri网理论知识,对MES的Petri网模型复杂度与结点特性进行分析和研究,建立一种行业通用的、结构简单易扩展、灵活性强的Petri网模型.     

AFM电场辅助纳米加工焦耳热分析

原子力显微镜是一种重要的纳米加工工具,在强电场的辅助下,可以实现凸起或凹陷的纳米结构加工,为纳米器件的制造提供技术支持。电场的使用不可避免地引入了电流,从而使得加工过程中存在焦耳热的影响。原子力显微镜电场辅助纳米主要加工包括阳极氧化与场蒸发沉积两种。阳极氧化加工生成的纳米结构为绝缘物质,该物质阻断阳极氧化加工的进一步进行,因此加工电流随着加工的进行逐渐衰减,焦耳热的影响较小;而场蒸发沉积加工得到的纳米结构为导电物质,所产生的焦耳热可以烧蚀样品表面,形成纳米沟痕。本文通过分析加工中焦耳热的作用,为开展精确的原子力显微镜电场辅助加工提供借鉴。     

大豆脲酶基本特性与粉质砂土的固化研究

为解决粉土和粉质砂土孔隙较小,限制了微生物固化技术处理时的效果这一问题,在原有生物固化技术的基础上进行改良,采用大豆脲酶处理粉质砂土,开展了大豆脲酶基本特性试验、穿透试验以及粉粒质量分数为15%的粉质砂土试样固化处理试验.证明了大豆脲酶相对于尿素水解细菌更容易穿透粉质砂土,且处理效果更为均匀,底部的碳酸钙质量分数可达3%以上.     

不同产地独活及其混伪品的质量差异性分析

多点采样,对不同来源的独活及其混伪品进行质量差异性分析.测定不同产地独活及其混伪品总灰分、酸不溶性灰分、蛇床子素和二氢欧山芹醇当归酸酯质量分数,并结合HPLC指纹图谱对不同产地独活及其混伪品开展质量评价.结果表明,不同产地独活除陕西样品的蛇床子素略低于《中华人民共和国药典》(以下简称《药典》)标准外,其余样品均符合《药典》质量要求,而独活混伪品的蛇床子素质量分数均远低于正品独活质量分数.不同产地的独活HPLC指纹图谱有25个共有峰,各独活样品的指纹图谱与对照图谱的相似度在0.9以上,所建立的指纹图谱可用于独活的质量评价.因此,多指标的测定结果结合HPLC指纹图谱,可有效对不同产地的独活质量进行差异性分析和评价;混伪品蛇床子素的质量分数远低于正品独活,蛇床子素的质量分数高低可作为正品独活区别于混伪品的一个重要特征指标.     

中国英语学习者的英语词素加工和汉语偏旁加工关联研究

以中国学习者为研究对象,对比英汉词素加工和偏旁加工,探究二语学习者的英汉复杂形态词的加工状况.本文通过三个实验来分别研究英语语义相关的词素、汉字语义相关的偏旁和语义相关的英汉词汇在词汇加工中的作用和异同.实验一研究结果显示,英语语义相关的英语词素在二语者英语词汇加工处理的过程中起着很重要的促进作用.实验二表明,语义相关的汉语偏旁对汉字的加工虽然没有取得具有统计意义的显著水平,但是也有一定的促进加工作用.在实验三中,语义相关的汉语偏旁对相关的英语词汇的启动效应也没达到统计意义;同时,语义相关的英语单词对相关的汉字的启动效应也很微小.然而无一例外的是语义促进效应虽然微弱,但都普遍存在.     

减小螺旋锥齿轮齿面加工误差的参数修正方法

针对螺旋锥齿轮加工过程中因无法避免误差而导致齿面加工精度难以保证的问题，提出螺旋锥齿轮加工误差控制模型及加工参数修正方法。首先，基于实际加工中的刀具与工件相对位置与相对运动关系，依据坐标齐次变换与啮合原理，确定加工参数与加工曲面之间的函数关系，建立螺旋锥齿轮精确齿面模型；然后，计算实际加工齿面与理论齿面的法向距离，从而建立由加工参数驱动的齿面几何误差控制模型；接着，对加工参数进行敏感性分析，选取敏感性较高的加工参数作为误差补偿模型优化变量，以提高优化效率；最后，将齿面误差最小化问题转化为最小二乘法问题，基于改进的L-M算法进行求解，得到加工参数补偿量，以此对加工参数进行修正达到减小齿面加工误差的目的。采用一对由双重螺旋法磨削加工得到的螺旋锥齿轮副作为应用实例，对该方法进行实际加工验证，结果表明：加工参数调整后，螺旋锥齿轮齿面加工误差降低了65%以上，实际测量的齿面绝对误差均不超过0.005 mm,能够满足工程实际需求，证明该方法能够有效提升齿面加工精度。该方法可为螺旋锥齿轮乃至其他复杂曲面零件加工提供一种加工误差补偿思路。     

分离耳板式组合桁架节点模型试验研究

以佛山西站至广州南站钢桁-槽型梁组合桁架桥下弦节点为原型,设计制作了2个缩尺比例为1∶3的分离耳板式组合节点模型,通过单调水平静力加载试验及非线性有限元模拟分析,研究了分离耳板式组合桁架节点的破坏特征、力学行为和极限承载力﹒研究结果表明:混凝土斜向开裂与腹杆屈曲或发生过大的轴向变形为该类节点的典型破坏特征;节点钢混结合段的破坏特征为节点板外露部分和贯穿钢筋整体屈服﹒两节点试件的极限荷载分别是设计值的3.87倍和6.88倍,安全储备高﹒通过模型分析,提出的贯穿钢筋不等直径设计及节点板局部加厚的设计方案,能有效改善节点区域的受力性能,保证"强节点"的设计原则﹒