摘要：针对熔融挤压堆积成型(FDM)型三维(3D)打印机耗材选择有限、材料挤出不稳定及制品精度难控制等问题,在现有3D打印成型原理及结构分析的基础上,根据双螺杆挤压成型原理,设计了一种新型3D打印成型设备喷头。阐明了新型3D打印成型设备的工作机理及数学模型,并对其成型运动进行了分析,设计了螺杆挤出式3D打印成型设备的结构。该3D打印成型设备结构简单紧凑、成本低、安全可靠,不仅拓宽了3D打印使用的物料范围,而且改善了打印制品整体性能,可适用于模型和多元化产品的直接制造。

摘要：为研究材料性能对双螺杆压缩机转子结构特性的影响,以LGY03型线为啮合型线的转子为研究对象,基于Realizable k-ε湍流模型,采用CFD/CSD(Computational Fluid Dynamics/Computational Structural Dynamics)耦合求解方法,对压缩机流场达到热平衡时的转子结构特性进行了研究。通过数值模拟分析,得到了40Cr、QT900-2、0Cr18Ni9等转子材料在排气压力为0.6 MPa下的热变形和热应力。研究结果表明转子的热应力、热变形主要与材料的热膨胀系数和弹性模量相关,泊松比对转子变形的影响较小,最后数值拟合得到了阴阳转子最大应变与热膨胀系数及弹性模量的公式,可为转子结构设计提供一定的理论依据。

摘要：目前对三螺杆泵的研究目标是实现高速、高压、大流量,其中提高三螺杆泵工作压力的重要途径是提高泵螺杆的型线设计和加工精度,严格控制各传动间隙以减少泵的内部泄漏。利用数值计算方法生成主、从动螺杆型线,并在MATLAB软件进行编程验证。在UG软件中建立了主、从动螺杆的三维模型,导入Fluent软件进行流场仿真分析,获得了主、从动螺杆在不同中心距、不同齿顶间隙条件下流道压力的变化和不同螺杆转角所对应的泵内流场压力和流线的分布规律。仿真结果显示:当齿顶间隙由0.1 mm增大至0.2和0.3 mm时,沿轴向距螺杆端面80~100 mm的三螺杆泵压力分别减小3.85%和8.1%,而不同压力差所对应的压力值依次减少16.9%、16.6%和15.4%,且压力差越大,泄漏越大;三螺杆泵的泵腔压力随中心距的增大而波动,当中心距从45 mm增大到45.3 mm时、输出设定压力差为5 MPa的压力值下降10%,而输出设定压力差为4 MPa和3 MPa压力值则分别下降9.7%和9.6%。

摘要：为研究Q235/316异种薄钢板激光焊接的最优工艺参数,采用Nd:YAG脉冲激光器对其进行激光拼焊试验。设计五因素四水平的正交试验,研究各工艺参数对断后伸长率、抗拉强度的影响,通过极差分析法优化焊接参数,并用多目标模糊综合评价法寻找出综合最优参数组合。结果表明,工艺参数对断后伸长率和抗拉强度的影响因素大小均为离焦量>脉宽>频率>扫描速度>电流,离焦量D是焊接质量最主要的影响因素;断后伸长率对应的最优组合是A4B4C4D4E1,抗拉强度对应的最优组合是A1B4C3D4E2,经模糊综合评价后综合最优工艺参数是电流P为150 A、脉宽T为2.4 ms、频率f为22 Hz、离焦量h为-17 mm和扫描速度v为250 mm/min;优化后试样焊接质量稳定、力学性能良好。

摘要：针对挖掘机铲斗在未达到理论寿命之前,便发生严重磨损或断裂等破坏现象的问题,研究了复合挖掘方式对铲斗结构特性的影响。基于工作装置应力特性选择了4种挖掘机典型工况,并分别基于挖掘阻力经验公式、单独挖掘理论挖掘力模型和复合挖掘理论挖掘力模型,计算出了某21 T挖掘机铲斗的工作载荷,采用有限元法计算了铲斗在不同载荷作用下的应力变形情况。研究结果表明:在相同工况下,复合挖掘方式对应更大的铲斗外载荷,同时对应更大的应力和变形;该结果验证了复合挖掘是一种造成铲斗破坏的重要因素这一结论,为挖掘机铲斗结构强度分析和优化设计提供了理论依据。

摘要：为了优化Fe-Cr-Ni粉末激光熔覆工艺参数,选取激光功率、扫描速度、送粉速度和离焦量四个因素设计三水平正交试验方案L9(43)并安排试验,以表面形貌、稀释率及显微硬度为评价指标,通过综合计分法确定最佳工艺参数,并分析优化工艺下熔覆层的组织形态、显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明,最佳工艺参数为:激光功率2400 W、扫描速度5 mm/s、送粉速度20 g/min、离焦量+5 mm;最佳工艺熔覆层以细小的胞状晶(晶粒尺寸约为8μm)与柱状晶(晶粒尺寸约为17μm)为主,基材由晶粒尺寸27~50μm的铁素体和珠光体构成;熔覆层平均硬度为633 HV,是基材硬度的3.6倍;熔覆层平均摩擦因数是基材的51%、磨损失重为基材的37.1%,表明熔覆层减摩与耐磨性能良好。

摘要：在汽车制造业中重型汽车差速器外壳轴不仅尺寸大,还要求有很高的测量精度和测量效率。国内现有的大尺寸带表卡规仅仅用来测量内孔,无法测量外径。为满足重型汽车大尺寸轴的检测需求,设计了一种新型带表大轴径测量卡规。创新采用滑动V型块设计,可快速调整测量轴的轴线位置。此外百分表采用分体结构,固定在滑动V型块上,可根据轴径大小调整该带表卡规的测量值。从而实现了重型汽车差速器外壳的大轴径测量。该结构定位简单可靠,在大批量生产中测量效率高。通过对该带表卡规进行不确定度分析,得到其扩展不确定误差为0.007 mm。经过实际应用,该大轴径带表卡规测量精度高,能够满足工业现场的使用要求。

摘要：针对某型飞机前起落架质量大、收放困难等问题,利用三维软件建立了飞机前起落架的三维模型并将其导入于Adams中,建立了适应于Adams软件飞机前起落架的动力学仿真模型,然后对其进行了着陆动态仿真分析,仿真结果与实际非常吻合,并利用动力学分析得到的工况条件,基于变密度法与优化准则法对飞机前起落架扭力臂结构进行了拓扑优化设计,计算结果表明,在满足刚度与强度的条件下扭力臂质量减小了2.72kg,减小幅度为25.4%,对飞机起落架的结构优化设计具有一定的参考价值。

摘要：针对现有逐层3D喷涂打印中采用伺服直线进给装置存在的打印层距大、分层精度低的缺陷,提出一种打印头固定、打印置物台间歇微量进给的单电机驱动的3D打印平台新方案,设计了一种基于不完全齿轮传动的间歇微量进给装置,建立了多参数组合的间歇微量进给的计算模型,推导了间歇传动机构实现正常工作的几何条件,计算了不同参数组合下间隙机构的运动误差,给出了不同匹配情况下产生误差的解决方法。最后,在MATLAB中通过一种实现逐层3D打印的具体算例验证了设计过程的正确性,给出了间歇微量进给装置实现最小进给误差的一种合理参数配对。

摘要：针对ORB特征在图像上分布不均匀的问题,提出一种基于改进四叉树的特征均匀分布算法。通过计算图像灰度均值与方差选取FAST角点的初始提取阈值,采用改进的四叉树对特征点进行筛选,对不同金字塔层设置不同的四叉树深度以提高计算效率,减少特征冗余,采用均匀度函数对特征的均匀度进行量化。实验结果表明,改进算法提高了ORB特征的均匀度,特征提取时间相比传统算法减少10%以上,有效提高了特征提取的均匀度和效率。