摘要：金属切削加工过程中,当加工高韧性材料或切削用量选用不当时,容易产生带状或螺旋状连续切屑,这类切屑持续卷曲不断裂并且容易发生缠绕,切屑缠绕导致切削区域材料非稳定变形及切削力波动,严重的切屑缠绕还会刮擦划伤零件已加工表面,恶化加工表面质量,影响零件服役寿命。基于连续切屑形成及断裂机理,研发断屑技术与装置可实现切屑周期性断裂,消除或抑制切屑缠绕,从而可实现高质高效的切削加工。首先,对切屑运动状态及断裂机理进行阐述;其次,分别论述了嵌入式断屑器、刀具织构化断屑、高压射流断屑、优化切削工艺参数断屑和专用断屑装置等车削断屑方法,并对这些断屑装置与技术方法的工作原理和断屑效果进行对比分析,总结出其优势和不足;最后,在切屑断裂判据、可转位刀片断屑结构设计、断屑过程仿真模型、断屑技术创新优化方面对断屑研究的理论和应用发展提出展望。

摘要：为解决深海着陆器沉降速度和沉降轨迹不受控问题,提出集成水力翼板的新型着陆器,能够高效率、低能耗精准缓降着陆。以集成水力翼板的深海着陆器为研究对象,建立其运动学模型和水动力学模型,采用Fluent软件数值模拟分析着陆器沉降过程的绕流场演化规律,阐明水力翼板的缓降作用机理,并基于最优拉丁超立方抽样方法、高斯过程回归方法、Sobol’全局灵敏度分析方法、NSGA-III多目标优化算法,实现了水力翼板的结构参数和开合角度的优化。研究结果表明:水力翼板的开合角度对着陆器沉降速度的影响权重最大,水力翼板增大了着陆器绕流场中的流体附加质量,减少了着陆器重力势能向着陆器动能的转换,从而降低了着陆器的沉降速度。集成水力翼板的结构形式为新型深海着陆器的设计与应用提供了参考依据。

摘要：面向机器人恒力打磨需求,文章设计了阻抗参数在线调整与离线优化的自适应阻抗控制算法,实现了打磨力控制。自适应阻抗控制算法将刚度参数作为时变参数,根据打磨接触力实时在线调整,以消除打磨过程中的稳态误差。针对阻尼参数和惯性参数难以整定的问题,以降低系统超调量和调整时间作为优化目标,采用改进粒子群算法进行阻抗参数离线优化。进行了机器人恒力打磨仿真,仿真结果表明,该方法可以综合改善机器人的恒力控制性能。开展了机器人恒力打磨实验,实验结果表明,该方法可以有效地提高机器人打磨表面质量。

摘要：传统加工方法在难加工材料超大深径比小孔加工时面临巨大挑战,目前电火花加工依然是难加工材料深小孔加工最有效的方法之一,但存在加工表面质量差等问题。电解加工具有加工表面质量高等优点,但在深小孔加工效率和精度上不及电火花加工,因此将上述两种方法复合是实现深小孔高效高质高精加工最有效的方法。将低浓度盐酸工作液应用于电火花电解复合加工超大深径比小孔,实验表明低浓度盐酸工作液的加工效率和加工精度均优于传统中性工作液。为了提高超大深径比小孔的加工精度和加工表面质量,提出工具电极结构化绝缘方法,通过工艺参数实验优化实现了超大深径比小孔(深径比>50:1)的高质高精加工,本方法在难加工材料高品质超大深径比小孔加工中具有广阔的应用前景。

摘要：针对工件柔性主导的薄壁件铣削颤振问题,提出了一种基于PD–滑模耦合算法的压电智能薄板颤振抑制方法。首先设计了只需位移测量的主动控制算法,基于滑模控制理论处理系统参数不确定性和外部扰动,通过动态补偿器对未知切削状态进行在线近似和补偿;为解决传感误差和系统时滞问题,在滑模控制器中进一步耦合了时空依变PD控制模型,借助ABAQUS仿真拟合控制参数时变函数;最后设计了一套薄壁件主动控制装置,试验结果显示采用主动控制可有效抑制薄壁件铣削颤振,验证了控制方法的可行性。

摘要：针对航空母舰飞行甲板上舰载机弹药保障面临的调度效率不高的问题,提出一种基于Unity3D的舰载机弹药调度三维虚拟演示方法,构建了面向航空母舰飞行甲板上舰载机弹药调度的三维虚拟仿真系统。通过定义系统,建立面向航空母舰舰载机弹药运输、装载调度过程的问题模型以及路径确定、顺序约束、装载位置补偿等处理规则,使用改进离散灰狼优化算法实现了调度过程优化求解。参照公开的场景信息搭建了航空母舰飞行甲板上舰载机弹药调度保障虚拟交互场景,设计了执行不同控制任务并能实现彼此之间交互控制的系统脚本,通过在系统虚拟场景实体模型上分别加载实现了虚拟场景的可控实时演示。对场景实例的优化求解与仿真演示验证了所提方法的有效性和可行性。

摘要：针对移动机器人对周围环境障碍物感知的需求,特别是针对激光雷达点云数据的的语义检测和尺寸识别问题,提出基于图像处理和点云数据处理相融合的方法。首先,对3D激光雷达和双目相机进行外参标定;然后,使用YOLOv4深度神经网络将检测出的二维图像实例通过双目相机恢复像素深度,将其检测目标定位到激光点云中;在对点云进行滤波、几何约束后,采取基于KD树的搜索方法对点云欧式聚类分割,最终将识别出的语义信息输出到点云聚类结果中。实验结果表明,设计的方法可以准确、快速地识别并分割聚类出点云,可以应用于移动机器人导航避障。

摘要：以MySQL Workbench 8.0为数据库平台,采用三层浏览器/服务器架构,利用PyCharm 2022开发了一套基于Web界面和机器学习技术的C/SiC复合材料数据库系统,该系统包括材料数据库和机器学习模型2部分,具有对材料组分结构、制备工艺、试验性能等材料研发各阶段的信息查询、添加、修改、删除、搜索以及支持信息管理、设计分析视图、案例推理辅助设计、用户与系统管理等功能。基于神经网络回归算法训练机器学习模型,利用材料微观结构参数预测材料力学性能,对不同微观结构参数的影响权重进行评价,并部署在系统平台中;通过Web用户界面调用机器学习模型,对预留的验证集数据进行拉伸模量和弯曲模量预测。结果表明:机器学习模型预测材料力学性能的精度达到95%左右,训练出来的预测模型具有良好的精度与泛化能力。

摘要：V型滑动导轨副具有低成本、良好的承载能力和导向性等优点,至今仍应用于很多机械设备中,但同时也存在着摩擦系数大、易磨损和低速稳定性差等缺点。为提高V型滑动导轨副的摩擦学性能,利用激光表面织构化技术分别在导轨的接触面上设计并制备直线和椭圆微织构。通过不同仿真软件对激光制备出的微织构是否产生流体动压效应进行验证,分析微织构对导轨接触面的接触应力的影响。利用自制往复滑动导轨试验平台在混合润滑条件下测试了不同类型织构化导轨副的摩擦磨损性能。结果表明,织构化导轨副均可以产生流体动压效应,且椭圆微织构可以产生更大的流体动压效应。此外,椭圆微织构仅位于下导轨表面可以较大程度降低其接触应力。因此,当椭圆微织构位于下导轨表面时减摩效果最好,具有最低的平均摩擦系数,与无织构导轨副相比下降了31.7%。

摘要：在船载和舰载机械设备的隔振工程实践中,浮筏系统作为一种高效被动振动控制措施得到广泛应用。为进一步提高浮筏隔振系统的减振效果,以一低内阻浮筏隔振系统为研究对象,采用子结构导纳法建立其动力学方程。设计由厚壁铝壳和不同粒径钢珠构成的颗粒阻尼器,将其安装于浮筏隔振系统的上平台或下平台。使用激振器对浮筏隔振系统进行扫频激励,通过对比安装有等质量的颗粒阻尼器和配重的隔振系统振级落差,定义颗粒阻尼器的替代损失和平均替代损失,通过该指标研究颗粒阻尼安装位置、粒径、填充率、表面粗糙度等对隔振性能的影响,并对颗粒阻尼器减振效果进行评估。研究表明,在浮筏隔振系统中颗粒阻尼器在较宽频段上都能起到良好减振效果,颗粒阻尼器平均替代损失大约能够达到4dB。