远程控制快速成型加工技术研究

以快速成型制造基本工作过程为基础，构选了远程控制快速成型加工的3种通信模型，并通过分析与选择，确定了以SLI文件的远程输入控制的基本模式，基于Winsock网络软件实现了TCP／IP单地址的点对点通信，利用客户机／服务器模式开发相应软件，完成了控制与加工数据的发送和接送，实现了在Internet上快速成型机的远程控制和制造。     

六维力压电天平研制与静态性能测试研究

风洞天平是空气动力学试验的重要测力装置,针对压电天平动态响应速度快、跟随特性好、结构简单、量程范围大的特点,研制了一种可应用于风洞试验中动态气动荷载测量的压电天平.对压电天平的静态校准方法进行了研究,推导出其校准公式.在风洞天平校准台上,完成了压电天平的静态单分量校准与复合加载试验,得到压电天平的标定矩阵,压电天平的非线性误差和重复性误差分别为0.06%、0.19%,最大向间干扰1.94%.对试验结果进行误差分析,给出了压电天平测试系统的不确定度.试验结果表明:压电天平主要性能指标良好,满足测试精度要求.     

GMF双层膜几何非线性变形模型及实验研究

超磁致伸缩薄膜(GMF)在磁致伸缩效应下的变形具有明显的几何非线性特征,应用几何线性理论描述GMF的应力应变及本构关系存在较大误差.结合几何非线性弹性理论,并将磁致伸缩效应等效为GMF上体积力作用下的变形效应,建立了GMF双层膜的几何非线性变形模型,推导出了GMF在磁场作用下的挠曲线方程.用泰勒级数法求得了挠曲线模型的数值解,采用悬臂梁式超磁致伸缩双层膜(TbDyFe-Polyimide(PI)-SmFe和TbDyFe-Cu-SmFe)对模型进行了实验验证,结果表明,所提出的几何非线性挠曲线模型与实验结果具有较好的一致性.     

位移测量元件的微机精化补偿方法及其应用

感应同步器、光栅、磁栅作为位移测量元件被广泛应用于数字式位移测量系统 上，对其制造、安装等引起的系统性测量误差完全通过软件进行补偿修正，可以经济 且有效地提高系统的测量精度及可靠性。根据不同测量元件的特点及其应用的具体情 况，提出了确定补偿点进行补偿的两种方法──等分矩形法和等先插值迭加法。为了 提高补偿速度，对测出的系统性测量误差值，以位移－地址相关列表法存贮于微机内存 中，微机根据采集的绝对位移值直接询址取出对应的误差值进行补偿运算。在大型齿 轮齿形精度就地测量系统中的应用表明，其线位移和角位移测量装置的测量误差分 别由±７．５μｍ和±１．８”降至±１μｍ和±０．４８”。     

测头跟踪式大齿轮齿形误差在机测量系统的研究

以异步驱动同步测量原理为基础，利用测头控制跟踪驱动，研究开发了大齿轮齿形误差在机测量系统，实现大齿轮齿形误差的在机测量．实验证明，测量系统原理正确、精度稳定可靠，为大型齿轮高精度在机测量开辟了一条新的途径．     

超磁致伸缩执行器自适应离散滑模控制

超磁致伸缩材料具有滞回和本构强非线性特性,由其制成的微位移执行器的快速、精确控制问题亟待解决。分别应用均质能量场模型和粘弹性分布参数系统模型建立磁化模型和动力学模型,采用模型参考前馈逆补偿的方法,在控制过程中使用卡尔曼自适应滤波器降低干扰,对执行器实施离散滑模变结构控制。利用指数趋近率设计了自适应离散滑模变结构控制率,使控制系统的抖振幅度正比于切换函数,加快趋近滑模面速度,减小抖振。对所设计的控制率进行了的抖振分析并证明了其稳定性。在MatlabR2006a上进行了仿真,仿真结果表明所设计的控制率能够快速的收敛到滑模面,抖振幅度很小,能够很好的追踪输入轨迹。     

天线罩几何参数测量仪软件系统研究

介绍了测量仪的工作原理、控制过程中运动轨迹的生成 ,给出了实时数据采集及数据处理的方法 ,并对后置图形输出、软件并行开发策略进行了阐述 .使用结果表明 ,测量仪可实现对工件准确、快速、经济地自动测量 ,以及对测量结果的评定和可视化处理     

电解珩磨加工电流控制技术及金属去除规律

可控电解珩磨是以微机实时控制电解珩磨过程中工件表面的电解电场强度 ,从而调控各点的金属去除速度 ,获得工件要求几何形状精度的新加工方法 .该方法在降低工件表面粗糙度的同时 ,还具有纠正工件几何形状误差的能力 ,尤其适用于高精度复杂形状工件和难加工金属材料的精密加工 .采用不完全微分 PID算法实现电解电流的闭环控制 ,并且应用人工神经网络技术建立系统的施电模型 .实验结果表明 ,该方法可获得满意的加工精度 .     

复杂曲面的测量加工一体化

能源、动力、国防和航空航天等领域的高端装备性能要求高、需求迫切,与此同时也涌现出一大批加工难度大、性能要求苛刻的复杂曲面零件.这些零件往往具有尺寸大、精度高、材料难加工等特点,且多具有透波、传热和密封等性能要求,测量加工一体化技术是实现该类零件高质高效加工的有效途径.本文介绍了复杂曲面测量加工一体化技术的基本内涵和应用方向,围绕数字化寻位、机床加工参数反调修正、面形直接修正加工和面形再设计类零件加工,评述了其有关测量、数据处理、加工基本模型和关键工艺技术方面的研究进展,并展望了测量加工一体化技术在将来可能的应用领域、研究的关键问题和发展方向.     

瓦斯输送管道内抑爆过程数值模拟研究

基于流体动力学和燃烧理论,建立了管道直径为500mm的瓦斯爆炸数学模型,借助Fluent流体力学软件,采用有限速率燃烧模型,对管道内甲烷预混气体爆炸后被惰性气体熄灭的过程进行了数值模拟研究,考察了瓦斯被点燃后,喷入不同流量高压、低温二氧化碳气体后管道内的燃烧流场特性.结果表明,二氧化碳喷入量低于12kg/s不能使管内火焰熄灭;二氧化碳喷入量大于16kg/s时,能大大降低管道内混合气体温度,同时降低甲烷和氧气浓度,导致火焰在二氧化碳喷入口所在管道截面处熄灭.此过程中管内最大反应速率降低过程可分为3个阶段,其中2个快速降低阶段均符合幂律模型.二氧化碳喷入量在16~100kg/s时,火焰熄灭时间先迅速变短后变化缓慢;模拟结果与试验结果吻合较好.研究结果可为煤矿防爆抑爆研究工作提供理论依据和参考,同时对保障煤矿安全生产和人民生命安全也具有重要的现实意义.