异种金属焊接结构件多轴动态力学性能测试平台设计

作     者：黎海兵 路全彬 黄俊兰 Renan Siqueira 丁宗业 LI Haibing;LU Quanbin;HUANG Junlan;RENAN Siqueira;DING Zongye

作者机构：佛山大学机电工程与自动化学院广东佛山528225 汉诺威大学产品研发研究所德国加布尔森30823 中国机械总院集团郑州机械研究所有限公司高性能新型焊接材料全国重点实验室郑州450001 上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 

基　　金：国家自然科学基金(52474401) 广东省基础与应用基础研究基金(2023A1515140124) 河南省科技研发联合基金重点项目(225200810013) 

出 版 物：《精密成形工程》 (Journal of Netshape Forming Engineering)

年 卷 期：2025年第17卷第3期

页      码：31-40页

摘      要：目的设计并开发一种基于液压驱动与Delta机器人概念的多自由度加载测试平台,用于异种金属焊接结构件力学性能的评估,以解决当前异种金属焊接结构件在多轴动态加载条件下力学性能测试精度不足的问题,进而提升焊接结构件在复杂工况下的力学性能测试能力。方法提出的测试平台结合了Delta机器人三自由度并联结构的灵活性与液压系统的大载荷能力,能够在多轴动态加载条件下对焊接结构件进行高精度的力学性能测试。平台采用了改进的滑模控制方法,以增强系统对未知参数和动态扰动的鲁棒性。测试平台通过集成LabVIEW系统实现了实时数据采集与控制,具备实时监测和反馈能力。在实验中,采用车辆悬架臂作为测试对象,通过施加不同方向和大小的力来验证平台的性能。结果该平台能够在多轴动态加载条件下实现高精度的力学性能测试。测试数据表明,平台对加载力的控制误差始终保持在±2%以内,并成功预测了悬架臂的受力分布和变形模式,验证了它在复杂力学环境中的适应性和可靠性。结论设计的测试平台能够满足异种金属焊接结构件在多自由度加载条件下的力学性能测试需求,为焊接工艺优化和结构设计提供了重要的实验工具和技术支持。

主 题 词：异种金属焊接 Delta机器人 液压驱动 改进滑模控制 多轴力学测试 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-6457.2025.03.004

馆 藏 号：203158112...