摘要：研究了外加在线稳恒磁场对激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)成形GH3536合金组织及力学性能各向异性的影响。设计了可作用于激光选区熔化成形台面的在线磁场发生装置,可产生最大强度为0.3T、竖直向上的稳恒磁场。当无磁场和施加0.1T、0.3T磁场时,对成形试样进行了微观表征和拉伸试验。结果表明:随着磁场强度的增加,试样致密度由96.4%升高至98.8%,晶粒取向逐渐由强(001)取向转变为(001)、(101)和(111)的均匀取向。在0.1T磁场下,试样沿沉积方向的织构指数由6.843下降至6.363;在0.3T磁场下,织构指数下降至5.718。在稳恒磁场的作用下,试样沿扫描和沉积方向的抗拉强度及延伸率差异有明显改善。在0.1T磁场下,强度和延伸率差异相对于无磁场时分别减小了14.1%和11.1%;在0.3T磁场下,则减小了47.5%和55.3%。理论分析与计算认为,晶粒取向和性能各向异性的改变主要是由于外加磁场产生了10^(5)N/m^(3)量级的热电磁力,进而枝晶生长方向发生改变。

摘要：轴类零件参数化建模与尺寸标注具有设计复杂、信息多、要求高的特点。因此,文中提出一种全参数特征关联的几何建模与尺寸标注方法。通过对几何元素进行特征分类,分析几何特征之间的拓扑关系,将轴段分成主特征、辅助特征和依赖特征,并以此建立特征关联模型。通过特征提取表达出各功能轴段的相对位置关系,建立特征关联的参数化模型。通过特征识别确定尺寸标注中线链特征的结构和各特征的相对位置关系,对其尺寸进行自动标注。将该算法无缝集成到NX软件Modeling和Drafting模块,开发一套参数化建模与自动标注系统。最后通过阶梯轴的参数化设计与尺寸标注实例验证了该算法和系统可准确高效地实现模型设计与自动标注,且具有较好的交互性和鲁棒性。

摘要：针对多种类型动力铅酸蓄电池等间距拆解问题,设计了一种可完成从动件变间距调节功能的凸轮机构,为了提高机构运动性能,防止机构发生自锁失效,对机构参数进行设计。在全面分析凸轮机构受力的基础上,确定了机构的自锁条件与影响自锁的关键参数。以自锁条件为评价指标,结合控制变量法对关键参数进行分组研究,求得机构设计的最佳关键参数组合为:铜套厚度为70mm、圆柱导杆直径为40mm、圆柱导杆中心距为350mm。根据最佳参数组合建立凸轮机构三维模型,对其进行运动仿真并试制样机进行试验,结果表明:仿真中模型可实现预先设计运动规律,且动力学性能稳定,试验中样机的变距误差在1mm之内,验证了机构设计的可行性,为此类机构的设计制造提供可靠参考。

摘要：在全球市场竞争加剧、资源环境严管的形势下,复杂制造系统在环境排放、生产效率等方面,面临着更严格的要求。在此要求下,以柔性作业车间能效调度为研究对象,构建带开关机决策的能效调度模型,剖析问题本质,发现提高工序连续性有利于降低总能耗。为此,提出一种基于逆活动调度策略改进的基因表达编程算法,形成高效的能效调度规则。该调度规则在不延迟总完工时间的前提下,尽可能减少空闲间隔。实验结果表明,基于改进基因表达编程的调度规性能优越,设计的逆活动调度策略显著提升了能效水平。

摘要：铁矿成团过程中,对球团粒径有严格要求。为了能实时检测球团粒径,本文通过对造球机的动态区域图像进行分析,提出了前景提取加粘连分割的球团分割算法。该算法针对图像球团背景矿粉干扰问题,在Unet基础上融入可分离卷积结构,设计了轻量化的DSC-Unet前景分割网络,保证了前景分割的鲁棒性;同时针对球团相互重叠问题,使用了一种基于距离变换的分水岭分割方法,实现了前景粘连的分割,进而通过圆形拟合,获得球团直径。试验结果表明,所涉算法分割准确率达到97%,优于现有其他算法,达到了检测要求。

摘要：轴承、齿轮等零部件作为机械设备的关键组成部分,它们的运行状态直接影响着整个系统的安全。为此,提出了T分布随机近邻嵌入改进的机械故障诊断方法。该方法将机械故障信号历史监测信号作为原始特征库,采用t-SNE降维算法提取机械故障信号的主特征矩阵,基于改进的聚类算法搜寻每一采样时刻的聚类中心,分别计算在各个采样时刻的偏心距离,得到归一化的累积偏心距离矩阵,从而实现故障的准确预测。结果表明,所提出的方法能够准确地分类不同机械故障模式,有助于保障设备健康平稳运行。

摘要：以新能源电池包智能装配车间为背景,针对自动引导车(AGV)的数量和运载能力对产线生产的影响进行研究。分析该智能装配车间的特点,设计基于物料整包配送的AGV响应规则;采用SIMIO软件建立实际生产场景的AGV物流仿真模型;以该智能车间的实际生产数据为例,结合统计学手段,采用方差分析、敏感性分析优化AGV数量和运载能力;进行49组全因子实验。结果表明:AGV数量对设备利用率、AGV平均利用率和AGV的行走路线总长度具有显著统计性影响;基于响应优化方法获得了最佳的AGV优化配置方案,为企业配置AGV提供参考。

摘要：为解决连铸过程中钢液在结晶器内不合理的自由液面流速所导致的板坯表面缺陷问题,根据现有电磁制动装置特点,提出一种新型的基于亥姆霍兹线圈的电磁制动装置,建立了板坯结晶器三维数学模型,研究了磁感应强度对结晶器内流场和温度场的影响以及拉坯速度与电磁制动效率之间的关系。结果表明,亥姆霍兹线圈能在覆盖区域形成均匀稳定的磁场,有效抑制射流冲击深度,降低钢液自由液面流速并使其控制在合理范围。同时,磁场的存在消除了结晶器下回流低温区,使得结晶器内温度分布更均匀。数值模拟结果所表征的冶金效果符合电磁制动装置的设计意图,能达到实时控制结晶器自由液面流速的效果。

摘要：针对被动式电液力加载系统的负载中含有较大质量力的应用场合,设计了一种自适应反步滑模控制策略,以提高系统的响应速度和加载精度。综合考虑系统非线性摩擦和液压缸的容腔效应、电液伺服阀的工作死区和电信号偏差等不确定因素以及位置干扰的影响,建立了系统的非线性数学模型;然后推导出系统自适应控制律,并利用Lyapunov稳定性理论得出自适应反步滑模控制器;最后通过MATLAB/Simulink进行系统特性分析。仿真结果表明,引入该控制器后,在质量力与负载力的比值约为1∶5的场合下,力加载系统响应速度得到有效提升,频宽可达到12 Hz,同时加载精度也有所提高,系统输出幅值误差约为1.8%,相位误差均值为-7.164°。

摘要：针对滚动轴承故障信号冲击成分能量往往较低,故障特征频率难以提取以及最大相关峭度反褶积(Maximum Correlation Kurtosis Deconvolution,MCKD)降噪效果受限于滤波器L和位移数M等问题,提出了一种自适应最大相关峭度反褶积和自适应局部迭代滤波(Adaptive Local Iterative Filter,ALIF)的滚动轴承故障特征提取方法。以排列熵为标准,应用步长搜寻法确定最佳的MCKD滤波器的长度和位移数,对采集的振动信号进行降噪预处理,突出被噪声所淹没的故障冲击;然后应用ALIF算法对降噪后的信号自适应分解为一组固有模态函数(IMF)分量,利用最大峭度准则选取包含故障信息量最大的分量,即敏感分量;最后对敏感分量进行包络谱分析,提取故障特征频率。仿真和试验分析结果证明了该方法的有效性和准确性。