空间参考模型软件性能分析

空间参考模型是虚拟环境数据表示与交换的关键技术之一,也是精确描述和快速处理空间信息的基础。空间参考模型的数学基础是抽象坐标系的张成函数、参考基准和影射、坐标变换算法。数学分析表明,坐标变换的误差主要来源于算法中对张成函数的近似或者逼近处理。通过引入误差球的概念,可以定量分析各种坐标变换的最大误差。测试数据表明,在6000公里的高度范围内,坐标变换的最大计算误差不超过1.2毫米,平均计算时间不超过6微秒。对于大多数的仿真应用,空间参考模型软件的计算精度可以保证足够的空间一致性。     

新型微细球端铣刀几何建模与优化设计

针对微细切削刀具的应用需求,在Aoyama等设计的椭圆柱球端铣刀的基础上,提出了一种简化结构的新型微细球端立铣刀的优化设计方案.应用微分几何方法对此类刀具结构进行数学建模,依据ISO刀具角度定义计算其静态工作角度,分析所设计刀具的切削能力;根据建立的数学模型进行刀具制备过程的分析,确定最终的刀具优化结构与制备工艺.所设计的微细球端立铣刀能够提高微细切削刀具切削部分的结构强度,同时显著降低刀具制备的难度.      

基于CFD的数字V型球阀特性研究

以数字v型球阀为研究对象,建立了阀门内流场几何模型与网格模型,运用CFD相关理论与软件,仿真分析了阀门内部的三维流场,得到了v型球阀恒压差、不同开度下的体积流量与相对流量等数据．研究了数字v型球阀相对体积流量与相对开度的关系、步进电机数字脉冲信号与阀门开度的关系及步进电机数字脉冲信号与阀门相对开度的关系．建立了数字v型球阀的理想流量特性曲线、位移曲线与静态特性曲线．     

一种迭代改进的球向量机故障诊断算法

针对往复式压缩机故障数据规模大、常规诊断算法训练时间长的问题,提出了一种迭代改进的球向量机算法(IIBVM).该算法将多个传感器采集到的压缩机不同工况下的运行数据输入球向量机进行训练,在训练过程中,增加了缓存用量,并在采样中跳过点积大于当前最远点点积的缓存点;引入缓存校正措施,每隔数次迭代即用点积和球心模计算公式对缓存中的数据进行一次校正;将距球心小于某个安全距离的点标记为无效点,并在下次采样到无效点时直接跳过;若核向量个数连续几次迭代保持不变,则提前终止迭代.训练后将新的压缩机运行数据代入决策函数,实现压缩机的故障诊断.在4个UCI标准数据集和实测的压缩机气阀故障数据集上进行的对比实验结果表明,IIBVM算法与球向量机算法相比,训练时间最多可降低50％,支持向量个数最多可减少18％.     

热连轧机AGC系统的优化

针对传统AGC系统中弹跳方程受轧机刚度系数精度和弹跳曲线线性条件的影响而无法得到精确的机架轧出厚度的问题,提出以轧机弹跳特性曲线为基础的机架轧出厚度计算方法,并以此为基础得到新的前馈AGC、厚度计AGC及其与监控AGC的相关性模型.将优化后的AGC系统应用于某热连轧现场,实际应用表明,对于厚度规格35mm的带钢,允许厚度偏差±20μm时,厚度精度命中率可达962%以上,远优于现场控制要求.     

基于导纳综合法的立铣加工刀尖点动态特性预测

针对立铣加工系统中刀尖点动态特性理论预测的问题,研究了导纳综合法预测刀尖点位移导纳的方法.立铣加工系统被分为两个子系统,分割线位于刀具上.包含主轴的子系统结构复杂,不易精确建立动力学模型,因此采用试验方法获得其位移导纳.刀具子系统结构简单,采用有限元软件获得其位移导纳.两个子系统是具有不同截面的梁元件,二者通过单点结合,梁上节点具有平移和回转两个自由度.由两个子系统的位移导纳求出刀尖点的位移导纳.对上述方法进行了试验研究,以不同长度的45号钢棒为试验对象,获得了钢棒插入刀柄后的末端位移导纳.     

宽带钢冷连轧机综合耦合模型的分步解耦设计

对影响板形、板厚和张力的各种轧制因素进行了系统的理论分析,建立了冷连轧机综合耦合模型.针对耦合模型的特点提出分步解耦设计策略,相对于常规解耦设计可明显简化解耦过程,并给出各解耦环节的简化方案以利于实际工程应用.基于某1250mm八辊五机架冷连轧机第1机架的实际参数,采用Matlab/Simulink工具对简化后的分步解耦系统进行分析,仿真结果表明其可有效消除轧制过程中板形、板厚和张力控制之间的耦合影响关系.     

斜轧磷铜球成形过程的数值模拟

确定了斜轧磷铜球轧辊孔型曲面方程,通过VC 编程得到轧辊孔型曲面上的特征曲线.利用Pro/E的曲面建模功能建立了轧辊的三维实体几何模型.利用DEFORM-3D软件,采用三维刚-塑性有限元法对斜轧磷铜球进行了数值模拟,获得轧件变形区的应力-应变场分布规律.     

秦岭铅锌矿冶炼厂区周边土壤重金属分布特征研究

目的为了解铅锌过程中重金属对周边土壤的污染情况。方法对秦岭凤县铅锌矿冶炼厂周边8个区域土壤中Zn、Pb、Cd、Cu等4种主要重金属的分布规律进行了初步研究,分析了冶炼厂周边环境现状,提出了对策建议。结果研究表明冶炼厂周边土壤重金属污染严重,绝大部分区域重金属含量已超过对照点测定值和国家土壤环境质量二级标准,最高超标倍数依次为Zn10倍、Pb6．5倍、Cd6．2倍、Cu4．0倍。结论厂区常年主导下风向土壤中重金属含量高于上风向土壤中;冶炼厂周边土壤环境中重金属污染以Zn为主,其次为Pb和Cd,Cu污染较小。     

唐钢单机架冷轧机板凸度调控的计算机模拟

利用金属模型与辊系变形模型耦合分析方法,对宽带钢冷轧过程进行了仿真模拟,对不同的辊错动量、弯辊力条件下的冷轧金属及辊系形变进行了计算,分析了辊错动量、弯辊力与轧后板凸度的关系,得到了板凸度的最大调控范围,研究结果对生产中的板形控制有一定的借鉴作用。