摘要：为修复受损轧辊、提高轧辊使用寿命,利用超高速激光熔覆技术,在9Cr2Mo钢表面熔覆成形M2高速钢制备的涂层。为提高熔覆层质量,设计正交试验与对比试验,并借助光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计,对不同扫描速度、激光功率、道次间距条件下熔覆层的宏观形貌、微观组织、显微硬度进行研究分析。结果表明,扫描速度对宏观平整度影响最大,提高扫描速度、降低激光功率、增大道次间距可提高涂层平整度;确定最优工艺参数为:激光功率1.5 kW,扫描速度35 m/min,道次间距0.30 mm的组合和激光功率1.7 kW,扫描速度35 m/min,道次间距0.35 mm的组合;熔覆层组织细小、成分均匀,主要为等轴晶,晶粒边界出现网状碳化物;熔合线处晶粒尺寸较为细小,熔覆道中部组织相对较大,道次间熔合线下方组织粗化明显;制备的M2涂层显微硬度整体高于基体,且具有较好的耐磨性。

摘要：为达到筒子纱印染生产过程中对关键机器人设备可靠性、稳定性和低运维成本的要求,以筒子纱染色锁扣机器人为研究对象,通过分析锁扣机器人作业流程、巡检需求及常见故障,开展其智能巡检作业流程分析、系统方案及功能模块设计、数据接口设计等研究,建立锁扣机器人运维巡检数据模型,搭建基于增强现实技术的锁扣机器人运维巡检系统,实现锁扣机器人的设备实时数据监控、故障监测预警、设备综合效率分析及设备智能运维巡检,并进行现场应用验证。结果表明:锁扣机器人提高了设备运行可靠性及维护便捷性,实现了设备运维安全管控。

摘要：通过改变原H13钢的合金成分,设计了3种新型H13基体钢,采用扫描电镜、显微硬度计和力学性能测试等研究了实验钢的组织和性能,并对其热稳定性进行了研究。结果表明:新型H13基体钢组织中析出的碳化物较原H13钢更为均匀细小,热稳定性有了大幅度的提高;对原H13钢的成分进行合理调整后,Si含量提高到了1.5%,Cr含量降低并提高Mo含量,使得新型H13基体钢的回火组织更加稳定,有利于提高其热稳定性。

摘要：复合材料由于其较高的比刚度、比强度而成为重要的轻量化材料,推广其在汽车上的应用可有效缓解当前人类面临的环境污染和能源短缺问题。基于某款汽车铝合金前防撞梁,开展了复合材料替代设计,可实现减重27%,并采用碳纤维湿法模压成型工艺进行制备后,进行了RCAR标准下正面40%重叠碰撞实验;同时,利用有限元软件LS-DYNA构建了复合材料前防撞梁数值模型,验证后基于该模型进一步对吸能盒壁厚、复合材料梁铺层厚度、铺层方式等参数进了探讨,发现吸能盒壁厚对于防撞梁的耐撞性较关键,而引入仿生螺旋铺层设计可进一步提升能量吸收特性。此外,同等质量下的复合材料防撞梁综合性能被证明较金属防撞梁更加优异。

摘要：碳纤维增强树脂基复合材料层合板结构的层间性能一直是材料的性能短板,本文利用氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNT)设计制备了具有一定渗透性和树脂浸润性的复合膜,采用层间增韧方法,制备了GO-CNT复合膜改性碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料,通过张开型Ⅰ型层间断裂韧性(G_(ⅠC))与滑移型Ⅱ型层间断裂韧性(G_(ⅡC))对GO-CNT-CF/EP复合材料的层间韧性进行了研究,并结合复合材料的破坏微观形貌和损伤/破坏特征分析了GO-CNT复合膜对复合材料的层间增韧效果及增韧机制。结果表明:GO与CNT质量比为3∶7时制备的复合膜具有良好的成膜工艺性和树脂浸润性,EP与GO-CNT复合膜的接触角远低于其与纯GO膜的接触角,并且GO与CNT结构中的羟基、羧基、环氧基等含氧基团增加了它们与EP的物理亲和性和化学作用,有利于复合材料层间GO-CNT/EP微区结构的强韧化。GO-CNT复合膜对复合材料的张开型层间断裂韧性G_(ⅠC)没有增强效果,甚至复合材料的G_(ⅠC)值还发生了轻微下降。而GO-CNT复合膜对复合材料的滑移型层间断裂韧性G_(ⅡC)具有良好的改善作用。复合材料的G_(ⅡC)从CF/EP复合材料的1855 J/m~2提高到GO-CNT-CF/EP复合材料的2720 J/m~2,提高了47%。这归因于GO-CNT复合膜和树脂间形成的相互穿插交叠的网络结构抑制了滑移型破坏载荷导致的层间微裂纹的扩展。GO-CNT/EP复合材料具有和CF/EP基本相当的玻璃化转变温度。

摘要：针对在复合材料柔性导向三维织造成形工艺中,导向阵列初始位置存在偏差,随着织造层数增加,导向阵列变形程度增大的问题,提出一种基于机器视觉检测的三维织造避障路径规划方法。该方法利用工业相机获取导向阵列端面图像信息,采用图像处理算法精确求解导向阵列位置,为避免织造机构与导向阵列碰撞,设计了织造三向正交预制体的路径规划方法。实验证明,该方法大幅降低了织造针与导向阵列碰撞概率,显著提高了织造设备稳定性与安全性。

摘要：面向船舶智能制造的工艺过程,针对传统工艺数据库设计流程,提出一种改进优化设计方法,主要有3点:提出9要素分析法,将船舶智能制造中的工艺数据要素分为9种;基于9要素分析法,设计通用概念结构图模型;根据实际工艺过程的特点,在逻辑结构设计中提出2种优化方法,降低数据库的复杂度,解决数据冗余和数据库读写频繁等问题。为验证提出的优化方法的可行性和适用性,针对船舶智能制造中的装配工艺过程,设计装配工艺数据库接口系统。

摘要：针对汽车后防撞梁外板,采用数值模拟与零件试制相结合的方法,验证超高强钢热成形工艺的合理性和有效性。首先制定超高强钢的热成形工艺路线,据此采用有限元软件进行数值模拟,进行后防撞梁外板有限元模型的设计及优化,使得模拟结果满足成形要求。然后进行零件试制,试制成功后进行尺寸型面检测和拉伸试验检测,确保试制零件的尺寸精度、抗拉强度和屈服强度满足要求。数值模拟和零件试制结果显示:模拟的零件最大减薄率为12.9%,最大起皱为9.6%,符合主机厂通用要求;试制零件检测偏差值满足公差要求,零件的抗拉强度实测值均超过1450 MPa,屈服强度实测值均超过950 MPa,达到零件的性能要求。依据热成形工艺和模拟方案进行零件加工,能够获得优质产品,为汽车超高强钢零件的批量化生产提供了设计参考。

摘要：设计制作了一种冲击压实铺粉机构,研究了冲击压实工艺对3D打印砂型成形精度和强度的影响规律,通过理论和实验对比分析了刮板、辊子和冲击压实三种不同铺粉工艺对砂型性能的影响,表明冲击压实工艺所打印砂型具有更高的精度和强度,且能够有效解决铺砂过程中的错层问题,有效改善铺砂质量。

摘要：为提高视觉定位系统的运算速度并降低成本与功耗,设计了一种基于FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)的图像采集处理系统。首先以OV5640相机作为图像采集器件,使用DDR3存储器对每帧图像进行缓存。其次基于FPGA流水线计算与并行处理特性,设计图像预处理模块,完成对初始图像的灰度化、中值滤波、二值化及膨胀腐蚀处理。然后将处理后图像传输至LCD显示屏完成实时显示工作。最后通过二维定位实验表明视觉系统平均定位误差为0.224mm,视觉算法延迟为3.48μs,能够快速准确地完成视觉定位工作,为视觉系统基于FPGA平台的开发应用提供了参考。