评定形状误差的理论和算法

本文基于“小偏差假设”和“小误差假设”,建立了评定形状误差的统一数学模型和统一算法。将其归结为求解一类函数的极差极小化和Minimax问题。本文给出按“最小区域”评定形状误差的置换算法,可以和计算机仲裁统一起来,形成统一的评定判别规则。     

模内压板与成形复合工艺及杆系柔性成形模具

分析了板料在曲面成形过程中的应力分布情况和板料的受压屈曲与起皱机理,提出了一种新颖的板料成形方法———模内压板与成形复合工艺,板料在成形过程中板面法向受压板力的约束,可抑制板料受压屈曲,这种工艺方法可以显著地减少板料在成形过程中的起皱现象.杆系柔性成形模具由若干个可调节杆组成,若干个杆组合成一个阵列,各杆端冲压头可以更换,选用与被冲压板件局部成形面近似形状的冲压头组成一定尺寸的模具冲压面,以适应加工件的表面形状,从而构成冲压成形模具.模内压板技术与杆系柔性成形模具相结合,实现模内多点压板与成形,从而可以有效地抑制板料的起皱.     

多因素对铝合金车身件冲压成形质量影响的研究与优化

分析铝合金车身件冲压成形过程中的主要因素,包括冲头速度、冲头形状、润滑剂、板料性质等,设计一系列实验来探究这些因素对冲压成形质量的影响。实验结果表明,增加冲头速度会导致成形件表面出现裂纹和皱纹;冲头形状不合适会导致成形件形状不准确;使用润滑剂可降低摩擦力,减少表面缺陷;板料性质变化会影响成形件的强度和韧性。基于实验结果,采用响应面法优化冲压成形质量,通过建立数学模型,预测不同因素对成形质量的影响,并找到最佳参数组合。通过实验验证,发现优化后的参数组合可显著提高冲压成形质量,并得到最佳的冲头速度、冲头形状、润滑剂、板料性质等参数,为提高铝合金车身件的生产效率和质量提供了理论依据和实践指导。     

常见形状零件气体渗碳工艺的计算机模拟技术研究

基于平板形状零件的气体渗碳数学模型对其他常见形状零件—圆柱体、圆环体和实心球体的渗碳工艺的计算机模拟结果与渗碳实测值存在误差,通过修正模型以减少计算机模拟值与渗碳实测值之间的误差。提高模拟精度,使修正后的数学模型具有更好的适用性。     

板料冲压模具扩孔和渐进成形扩孔的对比分析

分别采用传统的锥形凸模和渐进成形工艺对板料的扩孔特性进行试验,其中渐进成形扩孔的工具轨迹根据传统冲压的锥形凸模的形状设计.探讨了工具轨迹对渐进成形扩孔特性的影响.结果表明:与传统冲压扩孔件相比,渐进成形扩孔件的厚度最薄处位于孔口向外偏置一定距离的圆周上,而不在孔口边缘;渐进成形扩孔件的变形模式为剪切变形和弯曲变形综合作用,扩孔件沿直径的厚度分布与初始板厚不满足正弦定理;与传统的模具冲压扩孔相比,渐进成形的扩孔率提高了24.4%.     

板材多道次渐进折弯成形回弹补偿的模具修正

金属板材多道次渐进折弯因回弹使成形后的工件形状与目标存在误差.文中借鉴单一道次冲压成形模具型面修正的思路,将模具型面的位移修正、平滑的位移修正以及成形传递函数法应用到多道次渐进折弯成形的模具修正,实现回弹补偿.实验结果表明,基于单一道次冲压的闭环成形传递函数法用于多道次渐进折弯模具修正可快速有效提高成形工件精度.     

轿车发动机罩外板成形毛坯尺寸的数值模拟

基于数值模拟技术,采用动态显式有限元分析软件eta/DYNAFORM,对汽车发动机罩外板的成形过程进行研究,通过建立2组共8种冲压仿真模型,针对方板及剪角板板材模型,分析了板材形状、工艺补充尺寸对发动机罩外板成形的影响,确定了合理的板材尺寸,并得出以下结论:板材形状和尺寸对发动机罩外板的成形有显著影响;当板材形状不合适时,在一定范围内调整尺寸可改善成形结果,但不能解决根本问题;剪角板更适合轿车发动机罩外板的成形,若采用方板则需要较大的板材;采用75°剪角板可获得较好的成形结果.     

针齿壳成形磨削砂轮廓形修整

根据摆线轮与针齿壳的设计参数,建立了针齿槽的齿面方程,探讨了立方氮化硼(CBN)砂轮磨削特性和常用的修整方法。基于成形磨削理论中砂轮与工件的相对运动及位置关系,建立了成形磨削坐标系,推导出成形砂轮轴向截形坐标点方程。依据等距曲线原则,求解出金刚石滚轮修整砂轮时的运动轨迹。运用MATLAB软件编写砂轮修整程序,并给出计算实例,实现了针齿壳相关参数的计算、保存及数值仿真模拟。试验结果表明:以金刚石滚轮与砂轮联动插补的方法修整砂轮磨削的针齿齿廓形状误差较小,齿廓形状X值最大绝对误差为0.032 02 mm,最小绝对误差为0.005 63 mm;Y值最大绝对误差为0.031 30 mm,最小绝对误差为0.001 85 mm。     

砂轮修整误差对数控成形磨齿加工精度的影响

基于曲面包络理论建立砂轮修整误差影响下的实际砂轮曲面的数学模型,然后求解实际磨削齿面的端面廓形并评价其与设计廓形的偏差,考察各个砂轮修整误差对磨齿精度的影响。在数控成形磨齿机上进行了磨削实验并用三坐标测量仪测量磨削后的齿轮。测量结果显示齿廓精度达到了4级(ISO 1328-1—1997)。     

麻花钻塑性成形断面优化设计

本文根据文献［１］的研究结论，在全面分析影响麻花钻断面形状及尺寸各种因素的基础上，建立目标函数、数学模型及约束条件，用优化设计求解最佳断面尺寸，使塑性成形时金属合理流动，达到消除裂纹的目的。     

LED平板筒灯散热模型研究

为了解决IED平板筒灯散热问题,利用FloEFD建立IED平板筒灯散热模型,分析筒灯壳体上散热肋片的数量对散热情况的影响,对实物LED平板筒灯多点进行了温度测量,并与仿真结果进行了比较。在此基础上,对其结温进了理论计算,保证LED芯片工作在合理的温度范围之内。通过仿真分析表明,所设计的LED平板筒灯具有良好的散热效果。     

某型号汽车起重机发动机高速空载状态热特性分析

为解决某型号汽车起重机散热效果差的问题,研究其液压系统原理,根据主要元件的产热与散热特性,建立了液压系统的热平衡数学模型;基于AMESim软件建立了汽车起重机在发动机高速空载状态下的热液压系统仿真模型,并通过实验对比散热器进出口的温度验证了仿真模型的准确性;分析了发动机高速空载工况下4个泵的压力损失特性.结果表明：2号泵能量损失最大,约38%,由多路阀和中心回转体的能量损失而产生的热量是液压系统的主要产热源;3号泵和4号泵的回油产热也较大,且由于原始设计中回油没有经过冷却处理,导致汽车起重机液压系统整体的散热效果较差.通过将回转系统和控制系统的回油引入散热器,改进后的多路阀各口出口温度降低,油箱的出口温度也明显降低,提高了液压系统的散热效果,改进合理有效,为今后改进汽车起重机液压系统的热管理控制策略提供了指导.     

两类基于MATLAB的非线性微分方程数值解的算法研究

通过对工程动态控制及计算机仿真中有重要应用的两类非线性微分方程数值解的数学算法分析,建立四阶定步长Runge-Kutta及Lorenz模型数值解的MATLAB算法结构,讨论了变步长情形下的误差控制,绘制了基于MATLAB的Lorenz系统数值解在二维和三维空间下的图形,提出了在可接受误差限内的数值解检验的基本思路.     

大功率LED路灯方向敏感性研究

基于计算流体动力学（CFD）方法,构建了包括固体散热结构和周围流体区域的全场三维数学模型。利用该模型进行了强制对流下大功率LED路灯散热性能的方向敏感性研究,并分析了翅片间距和入口风速对其方向敏感性的影响。研究结果表明：板翅式换热器具有明显的方向敏感性,随着翅片间距的增大和入口风速的减小,这种方向敏感性逐渐弱化。     

基于有限体积法的稳态热传导结构拓扑优化

针对散热结构拓扑优化设计的研究现状,提出一种基于有限体积法的稳态热传导结构的拓扑优化设计,构建两种区域离散策略,即内节点法和外节点法.借助变密度法拓扑优化理论,建立以散热弱度为目标函数的稳态热传导结构的拓扑优化数学模型,研究在第一、二和三类边界条件下的优化问题.算例计算结果表明,基于不同区域离散格式外节点法和内节点的拓扑优化设计均能有效改善结构的散热效果,且能获得良好的拓扑优化构型,对微热源的影响也能识别最佳的散热路径.      

基于3次样条插值的数控机床几何与热复合定位误差建模

通过分析机床整个温升直到热平衡的误差数据,总结误差分布的数学规律,将热误差和几何误差分离,运用基于压紧样条条件下的3次样条插值算法,以线性拟合后的余差为建模数据,建立了数控机床几何与热复合定位误差数学模型.实验结果表明,该数学模型能很好地拟合数控机床定位误差曲线,补偿后数控机床定位精度提高了80%以上.该方法可运用于不同时刻或不同机床温度下的机床定位误差补偿,建模原理明了、过程快速,模型适用性好.     

换热器板片波纹结构辊压成形工艺设计

不锈钢换热板片的形状参数较为复杂,考虑到传统冲压成形工艺制备效率低、缺陷多等问题,提出了一种辊压成形和冲压工艺相结合的加工方法,基于冲压工艺及冷弯成形工艺中的弯曲理论,对板片波纹结构的辊压工艺参数进行了数学建模和优化设计.研究结果表明:换热器板片波纹结构可采用制备效率高的辊压工艺单道次成形,通过量化研究变形回弹,板片各物理参数加工精度基本满足技术标准.     

采用欧几里得贴近度的精密车削误差源模糊诊断方法

提出基于模糊数学原理,采用欧几里得(Euclid)贴近度判别和确定工件加工误差源的方法.加工误差利用模糊子集描述,加工误差源采用语言模糊矢量描述,用7个语言值表达加工误差和加工误差源语言模糊矢量的隶属度;构建加工误差源知识库,得到模糊语言隶属函数的数值表达式,进而得到模糊矩阵;建立加工误差与误差源之间关系的数学模型;计算欧几里得模糊贴近度,结合阈值原则和反向推理,实现加工误差源诊断.以一阶梯轴的加工为例的实验研究表明,该方法对机械加工过程中误差源的诊断准确、快捷.     

车削工件2-D表面形貌检测方法研究

主轴回转误差影响车削工件的加工精度,本文通过对主轴回转误差的分析和研究,提出了一种基于回转误差的车削工件2-D表面形貌检测方法,并建立了车削过程数学模型. MATLAB仿真结果表明,主轴径向回转误差会影响工件的车削半径和表面形貌,进而造成工件的同轴度误差、圆度误差,并增大表面粗糙度.为验证所提方法的有效性,搭建了2-D表面形貌检测平台进行数据采集,得到了主轴在切深方向的回转误差和车削工件的平均半径误差.实验结果表明实验与仿真结果在特性上具有一致性,验证了方法的可行性,对机床的性能调试及提高工件的加工质量具有参考价值.     

梭形遮阳翻板太阳散射辐射传输计算模型及程序实现

取相邻2块遮阳翻板为研究对象,建立了梭形翻板散射辐射传输的计算模型.在模型分析基础上,用MATLAB编制了能描述翻板形状、尺寸、倾角、表面光学特性的梭形翻板散射辐射传输计算程序,验证了程序的正确性,并进行了翻板划分段数的敏感性分析.认为翻板散射辐射透过率的相对误差随翻板划分段数增加而减小,划分段数超过8时,计算结果基本不再发生变化.最后,分析了传统计算方法和程序对梭形翻板进行平板假设所带来的误差,认为用"平板假设模型"计算梭形翻板有一定的误差,误差值随着翻板倾角增加而增大.