摘要：以三维织造复合材料为对象,结合三维织造缠绕路径,建立三维织造复合材料细观结构分析模型,推导纤维体积分数与细观模型结构参数之间的数学关系。研究导向套直径、导向套中心距等结构参数对纤维体积分数的影响。研究结果表明：结合PAN基碳纤维T300实验研究发现纤维体积分数相对误差可控制在5%以内。通过合理的结构设计和纤维规格匹配,三维织造复合材料可达到满意的纤维体积分数和弹性模量。当PAN基碳纤维T300三维织造复合材料的导向套半径为1 mm时,导向套中心距在4-6 mm之间对纤维体积分数的变化最敏感,中心距从4 mm增加到6 mm时导向套的纤维体积分数从19.63%下降到10.19%;当导向套半径控制在2 mm以内时,导向套中心距建议选取4~6 mm之间,可有效提高纤维体积分数;导向套半径为1 mm时,6K纤维与6 mm中心距配合能达到最大限度的利用结构体积单元空间。

摘要：基于柔性导向三维织造成形方法制备碳纤维增强环氧树脂三维织造复合材料,通过压缩试验测试和微观形貌分析,研究了三维柔性导向复合材料的面内压缩强度、压缩变形特征和失效行为随导向结构参数的变化规律。结果表明,随着导向套直径的减小,导向套的压缩断裂模式由导向套/基体分离转变为导向套/基体分离与导向套剪切断裂或轴向开裂的混合损伤模式,提高了材料的压缩断裂应力。为避免纤维束在织造成形过程中产生弯折或扭转,导向阵列结构设计时应考虑导向套排布间隙大小与所选纤维束尺寸相近。

摘要：为保证某抢险工程机械产品设计试制的合理性,缩短开发周期并实现异地协同设计及评估,讨论基于虚拟现实建模语言的运动仿真模拟技术。通过设置数据分层和DOF节点优化了整机三维模型,通过对产品运动轨迹的分析及简化得出相应的运动方程,开发了独立于CAD软件的运动仿真平台,保证仿真运行的真实性、实时性和通用性。平台最终仿真效果接近样机实际运行状态,应用结果对整机的设计优化和操作训练具有较高的理论意义和实际应用价值。

摘要：在Deform开放子程序基础上对其进行了二次开发,通过程序算法等效了实际温控系统的功能,从而实现对超塑成形设备加热平台进行升温全过程的数值模拟。其中温度场模拟的关键还包括对实际设备的简化模型处理,以及可靠热物理参数的输入等。通过多次分析模拟计算,显示加热孔的分布对加热平台的温度均匀性影响较大。通过对加热孔分布的设计优化与数值模拟结合,得到了最佳的加热孔设计方案,验证了二次开发程序的可靠性;通过多次分析模拟计算结果对加热平台的温度均匀性设计做出评估,并成为不断优化加热平台设计改进的依据。

摘要：为检测某型号发动机缸盖表面缺陷,需获取缸盖表面的精确尺寸,本文设计了发动机缸盖表面视觉检测设备,应用该设备平台针对线阵相机中的镜头畸变提出了一种新的标定方法。首先,根据测量精度要求,设计缸盖视觉检测设备,利用高精度的设备平台确定线阵相机测量高度和成像角度;然后,通过建立的线阵相机成像的数学模型,忽略畸变情况下,在中心光轴处求得相面中心坐标,并利用最小二乘法求得相机内外参数;最后,考虑镜头畸变,建立畸变数学模型,利用最小误差法对镜头畸变参数标定。实验结果表明:该方法提高了相机的测量精度和稳定性,校正后图像的最大变形量不高于±0.25Pixel,测量平均误差为0.356%,可满足实际工程需要,具有较高的实用价值。

摘要：为了解决无模砂型数字化切削加工过程中不易及时排除砂屑问题,基于气力输送原理设计了一种气动排屑空心立铣刀.首先,结合仿真分析和响应面法,建立了空心立铣刀的多学科多目标优化模型,以获得空心立铣刀的良好静动力学性能和气动排砂性能;其次,采用第二代非支配解排序遗传算法(NSGA-II)得到Pareto优化解集;最后,通过仿真和加工实验验证了优化结果的可靠性.Parero优化结果与初始设计相比,刀尖相对工件总变形量平均减小0.1%,一阶固有频率平均提高0.8%,型腔出口平均风速平均提高10.2%,提高了空心立铣刀综合性能.

摘要：基于数据库技术和模块化设计方法,采用产生式规则知识表达方法,将选材和设计的大量相关数据、专家经验知识和判据构成知识库,并利用语言编程方法建立了专家系统的整体框架。研究开发了理论依据充分、先进实用的热作模具选材及设计专家系统,实现了热作模具选材和设计的信息存储、快速查询及专家推荐等功能,为实现模具生产工艺制定提供依据和指导。

摘要：针对粉体自动称量在实际应用过程中产生的精度低和效率差的问题,提出了一种基于多档位的粉体精确称量方法,进行了多级自动称量装置研究,设计了大小可控的出料口机构,可根据流量需求进行不同档位给料能力的调整。结合各档位流量设计,进行各个档位称量质量的计算方法的研究,优化换挡时机,解决了传统两级称量速度和精度矛盾。采用装置以200g面粉为目标开展了多次重复称量实验,实验结果表明:该装置的称量误差可控制在0.068‰左右,平均用时88.17s,同时提高了效率和精度。

摘要：金属件熔融堆积3D打印过程中,制件的层间结合性能主要取决于热作用过程,因此对成形过程温度变化进行研究显得尤为重要。该研究基于熔融堆积3D打印成形特点,建立了成形过程有限元分析数学及物理模型,并使用ANSYS有限元软件对不同熔融金属温度、基板温度及堆积速度条件下成形过程温度场变化进行模拟研究。结合相同参数条件下的对比工艺试验,研究了这些参数对最终成形金属实体层间结合性能的影响。研究结果表明:随着熔融金属温度、基板温度的升高,以及堆积速度的增加,成形实体温度上升速度加快,高温热影响区增大,温度梯度减小,实体层间结合及拉伸性能提高,并在熔融金属温度160℃,基板温度90℃,堆积速度16mm/s参数条件下打印出了层间结合良好的铋锡合金实体。

摘要：基于人体工学原理,进行面部贴合轮廓的迭代优化,完成护目镜结构轻量化设计。分析喷头温度、成形速度、层间厚度、喷嘴直径、填充路径及纤维状态对短碳纤维增强聚乳酸复合材料力学性能的影响规律,优化护目镜打印工艺参数。选取喷头温度210℃,成形速度35 mm/s,层间厚度为0.25 mm,喷嘴直径0.6 mm,轮廓偏置填充路径,纤维质量分数约为10%和纤维方向为0°的成形工艺参数,完成护目镜样件制造,平均尺寸误差为0.218 mm,尺寸精度较高,且样件关键贴合部位成形缺陷较少。本研究可为护目镜的改进生产提供理论依据与实验指导。