摘要：针对金属斜连轧实验机组的穿孔顶头在结束穿轧后如何安全、高效地进行更换的问题,在不影响管材轧制效率的前提下,设计开发了一套可实现离线拆装顶头的机构以满足顶头的更换需求。在高轧制轴向力和高轧制温度等复杂工况下,对顶头、芯棒螺纹联接体产生较大的螺纹预紧力。根据使用情况将装卸工作分为拧紧过程和松退过程,阐述两种过程的工作特点和作用,建立顶头在被机构卡爪夹紧状态时卡爪与顶头之间的受力模型,计算夹紧状态时卡爪与顶头之间的夹紧力。并通过现有工艺参数及设计要求完成对该机构三维模型的搭建。利用ADAMS软件对此机构的装卸顶头运动规律进行了分析和计算,为获得机构设计所需的工作参数和结构设计参数提供理论依据。

摘要：针对不锈钢极薄带在弹塑性拉伸过程中出现的褶皱现象,对数字图像相关技术采集的厚度为0.02 mm的SUS304极薄带拉伸试验数据进行了分析,探讨了褶皱形成机理。结果表明,SUS304极薄带产生纵向褶皱主要是由横向应变超过10.104%时,两侧产生的内部横向压应力促使试样向中间挤压运动导致的。其表面不断有新褶皱产生,原有褶皱不断向两端扩展变化,皱曲程度加深,表面褶皱数量不断增多,纵向褶皱纹理越加明显,且纵向褶皱波长远大于波峰到波谷的垂直距离;SUS304极薄带拉伸断裂形式为从边部撕裂并逐渐向内扩展。

摘要：大同煤田含煤地层中富含具有工业价值的高岭岩资源,为了确定这些煤系高岭岩的赋存特征和成矿机理,本文以大同煤田晚古生代太原组的高岭岩矿床为研究对象,采用野外地质调查、室内显微镜鉴定、XRD分析和地球化学分析等研究方法,对煤系高岭岩的赋存层位、结构组成、岩石类型及成因进行研究。结果表明:研究区高岭岩主要赋存在9号煤底板、8号煤底板、3-5号煤底板、3-5号煤夹矸和2号煤底-3号煤顶层间5个层位;岩石主要矿物成分为高岭石(含量60%~90%),其次为石英,以及少量的长石、云母、菱铁矿、硬水铝石、锐钛矿等;高岭岩结构组分可划分为颗粒、高岭石晶粒、矿物碎屑和基质,岩石类型包括晶粒状高岭岩、隐晶质高岭岩、团块状高岭岩和砂质高岭岩;煤系高岭岩的成因主要为陆源搬运沉积形成和火山灰蚀变形成两种。

摘要：为降低轨道交通用车轮模具的制造成本,对原整体模具结构进行分类拆分。根据车轮锻坯特征尺寸将原消耗性模具分别分为易磨损的消耗性部件和少、无磨损的通用部件。对于消耗性部件尽可能降低其体积和重量,对于少、无磨损部件则设计为系列化通用模具,以供不同规格车轮长期使用。与原整体模具结构相比,分体模具结构具有节约原材料、实现独立修复性等显著的优点。通过计算与对比,得出使用分体模具后其易磨损模具总重量比使用整体模具时降低了47.7%,单件车轮的模具总投料重量降低了28.4%,从而有效地降低了模具制造成本。生产实践表明,改进后的分体模具结构可适用于所有常规车轮的锻造使用,并在生产中取得了良好的应用效果。

摘要：通过对热轧304不锈钢沿轧制方向和宽度方向进行划痕试验,对氧化皮剥落过程及界面结合强度进行了研究。采集了划痕过程中的声发射信号和摩擦因数,结合氧化皮破裂过程中的显微形貌,测定了内外氧化层间以及氧化皮与基体间的界面结合力,分析比较了沿不同方向层间及界面结合强度的差异,计算得出氧化皮的界面结合强度。结果表明,氧化皮为两层结构,造成在划痕试验过程中声发射信号发生2次突变,摩擦因数也分为3个阶段。受残余应力影响,临界载荷沿宽度方向比沿轧制方向大。结果还表明,沿轧制方向氧化皮层间及界面结合强度分别为114和112 MPa,沿宽度方向的分别为155和121 MPa,沿轧制方向喷射强度比沿宽度方降低了20%左右,因此说明除鳞过程中喷浆方向沿轧制方向有利于能耗降低和氧化皮去除。

摘要：目前常用代数法和几何法实现锚杆钻车钻臂定位控制,存在效率低、有无解或多解情况、通用性差等问题。采用粒子群优化(PSO)算法进行机械臂定位控制具有编程简单、搜索性能强、容错性好等优势,但易陷入局部最优解。目前基于改进PSO算法的机械臂定位控制整体寻优效率较低,寻优时间过长。针对上述问题,在精英反向粒子群优化(EOPSO)算法基础上,引入混沌初始化、交叉操作、变异操作和极值扰动,设计了混沌交叉精英变异反向粒子群优化(CEMOPSO)算法。采用标准测试函数对PSO算法、EOPSO算法、交叉精英反向粒子群优化(CEOPSO)算法、CEMOPSO算法进行测试,结果表明CEMOPSO算法的稳定性、精度、收敛速度最优。建立了锚杆钻车钻臂运动模型,采用CEMOPSO算法进行钻臂定位控制,并在Matlab软件中对控制性能进行仿真研究,结果表明:在相同的迭代次数和误差精度约束条件下,采用CEMOPSO算法时钻臂位置误差和姿态误差从迭代初期即具有极快的收敛速度,且位置误差和姿态误差均小于其他3种算法,误差曲线较平稳,最大位置误差为0.005 m,最大姿态误差为0.005 rad;设定位置误差为1 mm、姿态误差为0.01 rad时,CEMOPSO算法的平均迭代次数为343,位置误差为0.1 mm、姿态误差为0.001 rad时平均迭代次数为473,在相同的定位精度条件下,CEMOPSO算法的收敛速度和稳定性优于其他3种算法,满足工程应用要求,且求解精度越高,其优越性越突出。

摘要：微电子机械系统(MEMS)热电堆红外探测器是非接触测温仪、光谱仪、气体传感器等现代信息探测系统的核心工作器件。研制了一种交叉式排布的圆形热电堆结构,其热偶条形状由传统矩形调整为直角梯形以降低探测器电阻,热端通过交叉式排布延伸至中心温度集中区,同时增大冷端欧姆接触面积并覆盖反射层以降低冷端温度,有效地增大了冷热端温度梯度。测试结果显示,优化后的交叉式圆形MEMS热电堆探测器距黑体辐射面3 cm处响应电压为22.673 mV,响应率为47.5 V/W,探测率为1.01×10^(8)cm·Hz^(1/2)·W^(-1),相对于传统圆形热电堆探测器的18.649 mV、39.1 V/W和0.852 cm·Hz^(1/2)·W^(-1)分别提升了21.57%、21.48%和18.5%。给出了热电堆探测器结构设计、仿真结果、制作工艺以及测试结果,为热电堆红外探测器的优化设计提供了参考。

摘要：以自移式履带排岩机受料臂架为研究对象,建立受料臂架的有限元模型,结合实际排岩机受料臂架的3种不同载荷工况,利用ANSYS Workbench对其进行了有限元分析。结果表明,其载荷应力分布不均匀,结构具有较大的优化空间;通过模态分析,得出受料臂架有共振的风险。采用ANSYS Workbench中的拓扑优化模块对受料臂架结构进行了优化设计。通过对比优化前后臂架在恶劣工况下的有限元分析结果,可以得出:优化后的受料臂架较优化前最大变形量增加了4.1%,最大应力增加了1.6%,增加量微小且均满足使用要求,但应力分布更加均匀,结构更合理;优化后臂架一阶固有频率增加了10.2%,且各阶频率均避开了机构固有频率,有效地控制了共振的发生;优化后的受料臂架较优化前质量减轻了5.0%(减轻1 792 kg)。以上研究为排岩机臂架的轻量化设计提供一定的参考。

摘要：针对MEMS压阻式压力传感器微型化发展过程中精度难以保证的问题,通过有限元仿真分析方法,研究固支结构、封装约束方法等变量对压力传感器输出的影响。结果表明,固支结构的引入会导致压敏电阻所处路径出现24.93%的应力偏差,不同封装方法会使路径上产生0.54%~2.42%的应力偏差。当固支结构宽度与压力敏感薄膜膜厚的比例大于3∶1时,压敏电阻所处位置应力积分均值稳定。结果表明,固支结构的约束方法、结构宽度均会对压力传感器的输出产生重要影响,合理设计固定约束结构可为压力传感器的微型化高性能设计提供保障。

摘要：针对抛浆冲击后基体表面粗糙度缺乏精确控制模型的问题,基于BP神经网络,构建了抛浆工艺参数对基体表面粗糙度的BP神经网络预测模型,并以304不锈钢为研究对象进行了抛浆冲击试验,通过对样本数据进行方差分析检验,分析了各工艺参数对表面粗糙度的影响程度,由此确定了网络模型的输入和输出参数,以进行网络模型的训练和验证。结果表明,网络模型抛射速度的预测值和总样本的最大相对误差为4.80%;通过网格模型结果给定抛射速度试验得到的粗糙度值与目标值最大相对误差为2.40%。说明该神经网络模型能够指导工艺参数设定,实现冲击后钢板表面粗糙度的精准控制。