大型模锻压机驱动系统的分层控制策略

高质量的锻件成形需要大型模锻装备具备极低速稳定运行的能力,针对这一要求,提出内外层结合的控制策略:内层采用简单的比例反馈控制,降低速度的波动,起粗调与整定作用;外层采用子空间辨识与模型预测控制技术相结合的控制方法,起精确控制作用。仿真分析结果表明,新的控制方法能保证大惯量模锻装备在极低速下平稳运行,且比传统的模锻装备控制方法具有更好的效果。     

模锻压机超低速运行动态性能分析

在考虑非线性摩擦的基础上,从参数分析的角度对模锻压机动态特性进行研究,并结合实际锻压机系统的仿真实验研究各种因素对超低速动态性能的影响规律.研究结果表明:非线性摩擦力的负阻尼特性是导致系统速度不稳定的主要原因,减小摩擦的负阻尼或增大负载阻尼系数,可增大系统稳定性;减小最大静摩擦力、质量、初始容积或增大油缸作用面积、油液弹性模量,可以减小响应延时.     

大型模锻压机极低速驱动系统的仿真建模、实验验证与性能分析

高性能复杂整体模锻件的等温制造要求大惯量模锻装备必须在极低速下稳定运行,但非线性、时变的锻件变形抗力和柱塞缸所受的非线性摩擦力导致该装备难以在极低速下获得所需的锻压性能。针对这一问题,在考虑锻件的流变特性、低速下特有的静-动交替变换的摩擦特性以及工艺过程和装备运行之间关联作用的基础上,建立基于AMESim与Simulink的大惯量模锻装备低速锻造过程的联合仿真平台,通过实验验证该仿真平台的有效性与精确性,实现低速锻造过程的仿真建模。利用该平台对系统性能的影响规律进行研究,首先揭示了材料成形过程对系统低速性能的影响规律:比较流变特性参数对系统驱动能力的影响程度。研究结果表明:材料参数对系统的驱动力影响由大至小依次是物理化学性质常数y、强度系数c、材料硬化指数n与应变速率敏感性指数m;其次,研究了摩擦力对低速爬行的影响规律。导致低速爬行的2个条件是实际速度接近摩擦的临界速度以及最大静摩擦力与库仑摩擦力的差值太大。这些规律可为大惯量装备的极低速稳定运行提供基础与保证。     

大跨度空间钢结构桁架结构设计研究

在保证建筑物功能要求的前提下,结合工程实例,通过对不同结构设计方案的计算分析,得出了最优的结构设计方案,并提出了抗震设计方法。     

模锻压机低速运行摩擦力的参数辨识与补偿控制

重型模锻压机低速运行时极易出现爬行、抖动等现象,非线性摩擦力是该现象的主要成因.文中首先建立了40 MN等温模锻压机低速运行时的动态特性测试系统,进行了锻件的等温模锻试验,获得了压机在低于5 μm/s的超低速度下运行时的加速度数据;然后基于Stribeck非线性摩擦模型,采用粒子群算法对摩擦力参数进行辨识并进行了验证;最后建立了重型模锻压机非线性摩擦的T-S模糊模型,并应用于摩擦前馈补偿控制系统.结果表明,Stribeck非线性摩擦模型可以较好地描述压机低速运行时的非线性摩擦,基于T-S模糊模型的摩擦前馈补偿能极大地提高非线性摩擦作用下系统的动态性能.     

基于UG工装设计中的有限元验证与分析

通过实例,分析工装设计中的常见问题,充分发挥软件特点,引入主流技术UG有限元对其进行验证、分析并提供直观的数据作为依据,用于解决实际问题,借此提高分析问题、解决问题的能力。     

钢桁架模型实验研究的分析与设计

从桥梁结构多尺度损伤有限元模拟的研究需要出发，结合桥梁工程项目背景，利用相似模型实验的理论、方法，对桥梁结构中包含焊连接细节的钢桁架结构相似模型试样的设计、制作安装和实验方案等方面进行了研究；并在对拟实验的钢桁架模型试样进行初步有限元分析的基础上，确定了实验研究的栽荷工况和测试方案。     

某不规则管桁架储煤棚结构设计与分析

以邯郸市某煤厂的管桁架储煤棚工程为背景,因地形条件等因素的影响,该煤棚建筑形状不规则、体型特殊,结构方案设计具有难度。针对该异型管桁架,对其在结构方面的设计难点及其结构布置要点进行了研究,并对结构的不规则体型进行了不同组合工况下的静力、动力分析以及特征值屈曲分析,分析结果表明该管桁架的结构布置方式满足安全性和经济性的要求,验证了此异型结构的合理性。此方案设计很好地解决了因结构体型、高差等其他影响因素造成的结构设计难题,且结构的材料利用率高,造型美观,可为类似的储煤棚工程提供参考。     

齿坯上下料桁架机械手结构设计与分析

【目的】为了满足某一齿坯数控加工生产线的实际工作需求,设计了一款可对两台具有不同加工工序要求的数控机床进行齿坯上下料的桁架机械手。【方法】首先对桁架机械手进行了总体设计并对其关键结构进行设计;其次通过ANSYS Workbench软件对桁架机械手工作过程中的极限位置进行静态分析,得到变形和应力云图,验证结构的可靠程度;最后再对桁架机械手进行模态分析,提取出前8阶固有频率与振型,并以此进行电机振动对竖梁末端连接法兰中心点的谐响应分析,得到中心点位移频率图,分析出不适宜桁架机械手工作的电机工作频段。【结果】极限位置最大变形量为0.751 mm,最大应力为22.627 MPa,满足设计要求;5～7 Hz、13～17 Hz、30～33 Hz、43～46 Hz频段不适宜作为桁架机械手工作的电机工作频段。【结论】本研究结果可为后续桁架机械手的控制系统设计提供理论依据。     

大跨度无粘结预应力砼转换桁架的有限元分析

多高层建筑对底层大空间的使用要求越来越广泛，结构布置常需将上部标准层的小柱网变为下部公共服务层的大柱网，这样就要求在优化结构方案的基础上采用有限元方法进行结构分析。本文对工程中采用的大跨度无粘结预应力砼转换桁架的受力状态进行了有限元分析，由分析结果完成结构设计，为实现结构设计对“转换层”提出的更高要求作了有益的尝试。     

Coordination control for crankshaft forging hydraulic press

Taking a new type of full-fiber crankshaft forging hydraulic press as the research object, an upsetting-bending stroke coordination control is studied to improve crankshaft forming accuracy. A master-slave proportion integration differentiation(PID) coordination control strategy based on velocity feed-forward is proposed to improve the coordination control accuracy. The structure and working process of the full-fiber crankshaft forging hydraulic press are introduced, and a mathematical model of the upsetting and bending control system are established. The coordination control strategy is verified experimentally. The experimental results show that the maximum tracking error of the coordination control strategy is reduced by 66% compared with the traditional PID controller, and the coordination motion accuracy is improved effectively.     

80MN快速锻造液压机工作缸及机身静力分析

利用SolidWorks对80 MN速锻造液压机工作缸和机身结构进行了三维实体建模,并运用有限元分析软件ANSYS Workbench对其进行了静力分析,计算出了其不同工况下的位移和应力分布云图,分析总结了机身结构设计的力学特点,为其结构的进一步优化设计提供了依据。     

大型模锻水压机高压大流量水阀开启力特性

以带先导卸荷阀结构的大型水压机高压大流量水阀为研究对象,建立其数学模型,对该模型进行数值仿真,系统研究该类水阀的开启力特性问题,分析阀芯开启速度、开启高度、工作水压、水阀内泄漏等各种因素对水阀开启力的影响。使用TableCurve3D对仿真结果进行数值分析,得到开启力与水阀开启速度、内泄漏间隙之间的关系,确定水阀最优开启时间,拟合得到水阀内泄漏间隙简化计算数学模型。建模和仿真结果表明:水阀开启力具有瞬变特性,且阀芯开启速度越快,瞬变特性越明显;在同一工作水压下,水阀开启速度和内泄漏对阀芯开启力的影响最为明显。仿真结果和测试数据吻合较好,证明了建模仿真方法的有效性。研究结果可对水阀开启控制优化、健康使用及维护决策提供理论指导。     

航空连接件冲锻成形工艺模拟及优化

采用有限元模拟方法,对圆环形航空连接件成形工艺进行仿真模拟,从3种不同成形工艺方案中选择最佳方案,对所选工艺方案进行冲锻工艺参数优化,研究冲头截面尺寸对凸台成形效果的影响。结果表明,采用单一冲头完成弯曲和凸台的成形,冲头截面尺寸在长宽方向均向外偏置0.15mm时成形效果最好,最佳冲头截面尺寸为5.3mm×2.15mm。采用上述截面尺寸的冲头成形出的零件,实验验证符合使用要求。     

大型直立设备现场安装辅助装置设计及有限元验证

针对石化行业的大型直立圆柱壳设备的现场安装方式,设计一种新型的现场安装辅助装置,在此基础上应用有限元分析软件ANSYS对该辅助装置进行验证,结果表明:新型现场安装辅助装置的强度和刚度均能满足工作状况的需要,对实际应用具有参考意义.     

某大型钢桁架吊装方案的计算与分析

从施工机具的选择、构件的吊装承载力以及地面的硬化等方面对某工程一榀大型钢桁架的吊装方案进行分析,在一定程度上保证了桁架的吊装安全.     

一种工装弹簧的参数化建模与分析

电阻式应变计在封装成型过程中,通常利用圆柱螺旋压缩弹簧工装对其进行加压。由于工装弹簧在制造过程中存在线性比不准确,在使用过程中易产生疲劳破坏,以及微小的冲击振动等问题,因而直接影响电阻应变计的最终质量。基于Solidworks软件环境,对工装弹簧进行参数化建模,并利用Solidworks Simulation对其刚度、疲劳以及频率进行分析,计算出工装弹簧的刚度、疲劳寿命及频率。结果表明,工装弹簧的刚度仿真分析值与理论值误差约为4.17%,在工程误差范围内,工装弹簧的最大疲劳寿命约9 000次,工装弹簧最小频率约100.3 Hz。仿真数据为弹簧工装的安全使用和检测维修提供了可靠依据。     

直齿圆柱齿轮精锻模具设计及有限元分析

针对某直齿圆柱齿轮,进行了带浮动式凹模的精密锻造模具的设计.并结合此浮动式模具结构,利用刚塑性理论方法建立了该直齿圆柱齿轮精锻的合理有限元模型,采用DEFORM-3D软件对整个成形过程进行有限元数值模拟.得到了变形区的速度场分布、坯料的damage分布等,分析了其分布规律.由此验证了带浮动式凹模的精锻模具结构的合理性,为有效地进行工艺研究、优化工艺参数提供了方法和依据.     

菱形磁瓦磨加工工艺及工装定位设计

论述菱形磁瓦磨加工相关工装方面定位设计,改进相关磨加工设备及生产菱形磁瓦实践探讨,重点论述菱形磁瓦端面加工如何定位设计。     

沥青路面改造结构分析及设计对策

由于城市道路改造在工期、环保、交通等方面的限制因素比较多,所以对城市道路的改造要充分考虑对老路结构的利用.文章结合巢湖市巢湖路改造工程,通过详细的路况调查,分析道路结构的破坏类型及利用价值,根据实际情况有针对性地制定了工程设计及路基处理方案,取得了较好的效果.