检索结果-内蒙古大学图书馆

起重运输机械 2023年第10期 30-35,63页

作者：何波魏鹏瞩孙小庆郭超杰忽伟东华大学机械工程学院上海201620 上海山信机械有限公司上海201315 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

当前移动伸缩堆料机一、二级伸缩桁架整体存在结构庞大、复杂且笨重的问题。为提高作业效率、降低企业制造成本,需对堆料机桁架结构进行优化设计。文中以体积变量为基础进行桁架结构的拓扑优化,在优化域内建立了优化设计模型,应用Ansys ... 详细信息

当前移动伸缩堆料机一、二级伸缩桁架整体存在结构庞大、复杂且笨重的问题。为提高作业效率、降低企业制造成本,需对堆料机桁架结构进行优化设计。文中以体积变量为基础进行桁架结构的拓扑优化,在优化域内建立了优化设计模型,应用Ansys Workbench进行求解,利用拓扑优化以体积为关键参数进行桁架再设计。综合考虑工程实际、装配等因素设计了优化后的三维模型。最后对比优化前后仿真结论,在不降低桁架整体强度、刚度的基础上,优化后方案有效降低了整体质量,为新型桁架方案设计提供了参考。

关键词：移动伸缩堆料机伸缩臂桁架结构 Ansys有限元分析拓扑优化

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基于激光传感器的涡轮叶片气膜孔轴线方向检测算法

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电加工与模具 2022年第4期 24-29,35页

作者：张敏闫晓燊奚学程赵万生上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

考虑到涡轮叶片气膜冷却孔轴向检测的技术难题,针对人工目视比较法存在的检测效率低、精度差等问题,提出一种基于改进高斯映射的轴线方向检测新方案。首先,利用线激光平台扫描获取叶片表面激光点云数据;然后,针对传统高斯映射算法存在... 详细信息

考虑到涡轮叶片气膜冷却孔轴向检测的技术难题,针对人工目视比较法存在的检测效率低、精度差等问题,提出一种基于改进高斯映射的轴线方向检测新方案。首先,利用线激光平台扫描获取叶片表面激光点云数据;然后,针对传统高斯映射算法存在的法矢量求解精度低、实测点云数量少等问题,分别提出了基于母线点云法矢量特性的高斯映射变换处理算法,以及法矢量精度提升算法;最后,基于Geomagic及检测实验对该算法进行了原理可行性、精度可靠性验证。实验数据表明,本算法的轴线方向提取精度可达0.6290°。

关键词：气膜孔轴向检测高斯映射算法法矢量高斯球圆柱点云母线三维激光点云

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基于激光器标定的涡轮叶片点云配准方法

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电加工与模具 2022年第2期 21-25,47页

作者：熊蓉张敏王健奚学程赵万生上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

为解决由涡轮叶片铸造形面误差和装夹误差而导致的气膜冷却孔加工精度较低的问题,提出一种通过获取精确测量点云,以点云配准获得叶片位姿偏差的识别点激光传感器安装误差的标定方法。首先,基于机床运动学模型和标定平面几何约束条件建... 详细信息

为解决由涡轮叶片铸造形面误差和装夹误差而导致的气膜冷却孔加工精度较低的问题,提出一种通过获取精确测量点云,以点云配准获得叶片位姿偏差的识别点激光传感器安装误差的标定方法。首先,基于机床运动学模型和标定平面几何约束条件建立方程组,求解激光传感器发射点位置偏移和激光束方向偏差;其次,通过测量磨砂标准球对标定结果的准确性进行验证,发现相比于标准直径的测量误差为0.36%;最后,经标定后的激光传感器测量得到叶片形面实测点云,点云数据归一化后,用Go-ICP算法与设计模型进行点云配准,获得从测量点云到模型点云的旋转平移矩阵,配准结果显示两组点云之间的欧式距离平方误差总和为0.0121 mm,经仿真验证平均误差率为1.97%。

关键词：涡轮叶片气膜冷却孔激光标定点云配准

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新型回转式曲面分层3D打印机设计与实验研究

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集成技术 2022年第6期11卷 5-22页

作者：赵冬华朱高晗郭为忠上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

3D打印技术在航天、军工、机器人等领域应用广泛,但也存在诸多问题,如阶梯效应所带来的叠层误差、2.5D制造原理导致的打印零件各向异性、支撑结构的打印及后处理导致的耗时和耗能等问题。针对上述不足,该文提出一种回转式曲面分层3D打... 详细信息

3D打印技术在航天、军工、机器人等领域应用广泛,但也存在诸多问题,如阶梯效应所带来的叠层误差、2.5D制造原理导致的打印零件各向异性、支撑结构的打印及后处理导致的耗时和耗能等问题。针对上述不足,该文提出一种回转式曲面分层3D打印方法,对多自由度回转式3D打印设备的设计方法进行研究,通过构型综合和尺度综合确定了打印机构型及结构参数,提出了曲面打印路径规划方法。通过联合仿真与样机实验,验证了3D打印设备构型综合与尺度设计的有效性,为打印装备创新设计、曲面打印过程规划策略及相关实验研究提供了新思路。

关键词：曲面打印熔融沉积成型回转式3D打印机构型设计打印规划

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双相高强钢板烘烤硬化力学性能的各向异性

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塑性工程学报 2022年第7期29卷 129-139页

作者：张颖李文凯蒋华源何霁上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 浙大城市学院工程学院集成计算工程研究中心浙江杭州310015 伦斯勒理工学院机械工程学院美国纽约州12180 上海交通大学上海复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240

以常应用于车门防撞梁的双相钢DP600板材为研究对象,设计考虑烘烤工艺影响的力学性能实验,分别针对初始状态、无预应变烘烤、6%预应变烘烤以及15%预应变烘烤条件下沿板材轧制方向0°~90°共7个方向进行单向拉伸实验,通过应力-... 详细信息

以常应用于车门防撞梁的双相钢DP600板材为研究对象,设计考虑烘烤工艺影响的力学性能实验,分别针对初始状态、无预应变烘烤、6%预应变烘烤以及15%预应变烘烤条件下沿板材轧制方向0°~90°共7个方向进行单向拉伸实验,通过应力-应变曲线研究了不同预应变条件下烘烤后由烘烤引起的屈服应力增加量(BH值)、抗拉强度和均匀伸长率等力学性能的变化。建立了基于单拉实验数据的板材力学性能标定识别方法,采用先进屈服方程对DP600烘烤前和不同预应变烘烤之后的屈服行为、塑性流动行为和硬化行为进行了定量表征和对比研究。结果表明:DP600在预应变条件下烘烤后具有显著的烘烤硬化特性,6%及15%预应变的引入直接引起BH值增大约100和200 MPa,且不同预应变条件下的BH值在不同方向上均呈现出各向异性特征,DP600的均匀伸长率在烘烤后有一定程度的下降。预应变水平对伸长率变化有较大影响,且在不同方向上也呈现出各向异性。抗拉强度在烘烤前后基本无变化,6%预应变烘烤后抗拉强度增大约20 MPa, 15%预应变烘烤后增大约60 MPa。相比初始状态,DP600烘烤后各个方向的r值会有所增大,但是6%预应变烘烤后r值又降低,而更高的预应变则又会导致r值增大。通过参数优化标定,YLD2000方程所确定的屈服轨迹与实验数据点有更好的拟合度,使用YLD2000方程能够更加准确地描述DP600线性加载条件下烘烤前后的屈服行为。

关键词：双相高强钢烘烤硬化预应变屈服方程

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飞秒激光诱导镍生成纳米液滴双温模型耦合分子动力学模拟

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电加工与模具 2022年第1期 45-50页

作者：周榆胡永祥上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

通过双温模型耦合分子动力学模拟方法,研究了飞秒激光诱导镍生成纳米金属液滴动态过程,分析了激光辐照后的镍内部电子温度、晶格温度、压力分布及金属的相变过程。研究表明:在激光作用后的几十皮秒内,电子温度和晶格温度达到平衡,且晶... 详细信息

通过双温模型耦合分子动力学模拟方法,研究了飞秒激光诱导镍生成纳米金属液滴动态过程,分析了激光辐照后的镍内部电子温度、晶格温度、压力分布及金属的相变过程。研究表明:在激光作用后的几十皮秒内,电子温度和晶格温度达到平衡,且晶格温度一般会超过熔点和沸点,使材料内部产生气泡。激光同时诱导材料内压力周期性变化,促进产生的气泡扩展融合,气泡壁不断变薄,气泡在普拉托-瑞利不稳定性影响下破裂,然后在表面张力作用下收缩成液滴,该结论为激光诱导金属液滴喷射打印提供了理论依据。

关键词：飞秒激光镍纳米液滴双温模型分子动力学

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喷丸成形工艺规划方法

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民用飞机设计与研究 2022年第1期 111-117页

作者：江剑成胡永祥上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

喷丸成形技术利用特定能量源产生冲击压力,在壁板表层深度方向引入非均匀分布的塑性应变,是一种柔性冷加工塑性成形技术,适用于大尺寸复杂型面整体壁板的成形制造。对喷丸成形的工艺建模方法、工艺规划方法两个方面进行了综述;梳理了喷... 详细信息

喷丸成形技术利用特定能量源产生冲击压力,在壁板表层深度方向引入非均匀分布的塑性应变,是一种柔性冷加工塑性成形技术,适用于大尺寸复杂型面整体壁板的成形制造。对喷丸成形的工艺建模方法、工艺规划方法两个方面进行了综述;梳理了喷丸成形数值模型的发展历程,分析了固有应变模型在喷丸成形模拟中的显著优势;对喷丸成形工艺规划方法进行综述,介绍了传统工艺规划途径,指出其无法适应现代工业发展需求的原因,对基于数值模型的工艺规划进行了回顾,分析研究成果存在的问题与难点并提供解决思路,试图为喷丸成形技术未来发展的研究与工程应用提供参考与借鉴。

关键词：喷丸成形工艺建模工艺规划分布式参数优化

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摇篮式电火花线切割机床运动学建模

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电加工与模具 2022年第S01期 14-19,66页

作者：高强陈晟奚学程李子伦徐凌羿赵万生上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

传统“X-Y-U-V”式电火花线切割机床受限于几何结构,加上电极丝倾斜时不易保证良好的冲液条件,难以加工锥度大于30°的工件。为提高电火花线切割机床加工上下异型、大锥度等工件时的表面质量和尺寸精度,并拓展其应用范围,提出了工... 详细信息

传统“X-Y-U-V”式电火花线切割机床受限于几何结构,加上电极丝倾斜时不易保证良好的冲液条件,难以加工锥度大于30°的工件。为提高电火花线切割机床加工上下异型、大锥度等工件时的表面质量和尺寸精度,并拓展其应用范围,提出了工件摆动而电极丝不发生倾斜的摇篮式电火花线切割机床构型。首先,基于刚体运动学的基本理论,建立了用于求解机床各轴数控指令的运动学模型;接着,引入机床几何误差进行精度建模,推导该误差至加工表面的映射关系,并依据此模型对数控指令进行误差补偿;最后,通过实验验证所提出的摇篮式电火花线切割机床加工上下异型、大锥度等工件的可行性。

关键词：电火花线切割加工摇篮式构型误差建模

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基于图像机器学习的极片辊压褶皱形貌快速判断方法

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精密成形工程 2025年第5期 177页

作者：龚浩天付泽军徐竹田彭林法易培云上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室

目的针对连续辊压制造过程中锂电池极易产生褶皱集合缺陷的问题，研究快速判断测量方法。方法提出了一种基于图像机器学习的极片褶皱缺陷的快速识别方法。首先，使用激光测量仪获取极片几何缺陷形貌高度形貌，并将其作为标定信息。其... 详细信息

目的针对连续辊压制造过程中锂电池极易产生褶皱集合缺陷的问题，研究快速判断测量方法。方法提出了一种基于图像机器学习的极片褶皱缺陷的快速识别方法。首先，使用激光测量仪获取极片几何缺陷形貌高度形貌，并将其作为标定信息。其次，利用高速工业相机得到不同光源下的极片几何缺陷表面图像，以不同光源图像数据作为输入、以缺陷实际高度形貌作为输出，建立卷积神经网络的预测模型。结果使用实测形貌高度数据训练后，预测高度点云与实际成形结构形貌的趋势一致，预测高度数据的高度平均偏差在9%以内，计算得到的起皱缺陷高宽比与实际结果误差在6%以内。结论利用该方法可在激光测量标定后，仅通过高速相机拍摄图像直接在线获得极片褶皱形貌及严重程度，解决了现有产线上无法准确高效得到辊压褶皱缺陷形貌的难题，有望提升锂电池极片连续辊压效率并为质量控制提供指导。

关键词：锂电池极片辊压成形褶皱形貌缺陷检测卷积神经网络

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杆件与倾斜平面弹塑性接触冲击动力学建模与分析

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中国机械工程 2020年第11期31卷 1261-1269页

作者：王尧张铁锋施韦伊付庄陈光彪上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海市宝山区大场医院上海200436

针对垂直杆件冲击倾斜固体平面的弹塑性接触冲击问题,建立了杆件动力学方程和接触冲击各阶段瞬时接触力计算模型,系统地探讨和研究了运动参数和接触力变化规律;采用ODE45函数分析了杆件动能、接触点位置和速度、杆件角度和角速度等时变... 详细信息

针对垂直杆件冲击倾斜固体平面的弹塑性接触冲击问题,建立了杆件动力学方程和接触冲击各阶段瞬时接触力计算模型,系统地探讨和研究了运动参数和接触力变化规律;采用ODE45函数分析了杆件动能、接触点位置和速度、杆件角度和角速度等时变规律,恢复系数和永久变形与初始冲击速度关系,接触力与接触变形关系。研究结果表明:初始坠落高度越大,接触冲击时间越短且恢复反弹现象越明显;随初始坠落高度的增大,接触力与接触变形曲线呈相同变化趋势,但永久变形更接近于最大变形。开展了末端圆形杆件以不同初始坠落高度垂直冲击45°倾斜固体平面的试验研究,再结合已公开文献中恢复系数和永久变形的正冲击试验数据进行对比分析,结果表明,仿真与试验结果基本吻合,验证了所建模型的正确性。

关键词：弹塑性接触冲击冲击角动力学建模恢复系数

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