以某公司生产的大型机床床身铸件为研究对象,研究通过在床身铸件铸造过程中,应用高频振动工艺控制铸件的凝固过程,改善铸件的金相组织和相组成均一性,进而改善床身铸件的尺寸精度。通过高频振动对大型床身铸件进行凝固晶粒细化消除内应力根源,同时应用热处理时效进一步进行应力消除,再利用盲孔法检测铸件的残余应力。利用扫描电镜(SEM)观察材料的显微结构,并进行相应的相结构和成分分析。结果显示,床身铸件应用振动凝固工艺,有效地消除工件内部的残余应力,经振动凝固可有避免凝固过程中的残余应力28.72%。床身铸件经热时效处理后,应力消除92.64%。综合应用振动凝固工艺及热处理时效之后,其II类残余应力有效消除≥95%。它为生产该类型产品提供技术参考和指导。

发动机转矩不足、不出转矩等发动机转矩故障可造成车辆驱动能力急剧恶化,有必要对其实施诊断并妥善处理。针对功率分流式混合动力汽车,提出基于行星齿轮转矩平衡数学模型的诊断方法,并提出了分级容错控制策略,最后对诊断及容错控制策略进行了仿真验证。结果表明,该控制策略能够在预期的时间内诊断出故障,并能够进行妥善处理。

研磨加工是针对齿轮的切齿误差和热处理变形的微整形工艺,在齿轮副中的对跑过程中利用研磨介质进行齿面的定点研磨,达到改善齿形精度和齿面粗糙度的目的。针对奥制等高齿准双曲面齿轮研磨加工中存在多种因素影响研齿质量的问题,采用田口方法对研磨参数中的主轴转速、制动力矩、齿侧间隙进行稳健性参数设计,以齿轮表面粗糙度为评价指标,找出使信噪比SNR值最高的因素水平设置,并以格里森600HTL数控研齿机为载体做正交实验,验证了参数设计结果的准确性。试验评价了各因素对齿轮表面粗糙度影响的显著性,选出了试验范围内最优的水平组合,达到优化研齿工艺和改善研磨质量的目的。

髋关节是人体重要的负重关节之一,其容易受损伤。为帮助髋关节患者早日康复并实现自由行走,提出一种2-UPS/RRP调心式髋关节康复机构。基于螺旋理论建立了机构的螺旋矩阵,采用位置矢量法求出机构的位置逆解。利用三维动态法将数据点导入MATLAB中,求出了机构的工作空间。利用ADAMS对机构进行前屈/后伸和内收/外展的康复仿真。结果表明2-UPS/RRP调心式髋关节康复机构具有3个自由度,工作空间呈实心曲面状,机构前屈/后伸和内收/外展的角度分别可达58°/58°、19°/28°,可满足髋关节患者的需求。机构的调心功能保证了人机转动中心的一致性,使得康复过程更加安全。

在结构动力学特性仿真分析中,精确的有限元模态模型至关重要。作为行星齿轮传动的关键部件,内齿圈的振动特性直接影响到整个系统的安全和传递效率。利用SolidWorks软件建立内齿圈参数化模型,采用循环对称模型及全六面体网格进行有限元自由模态分析,在尽量小的计算规模下获得尽可能精确的仿真模型,并与无预紧力自由试验模态对比,结果表明低阶固有频率的最大相对误差仅为3.02%,振型基本吻合,验证了仿真模型的准确性,为后续齿圈柔性分析及工作过程中的故障诊断提供理论参考。

为了将元器件等位置精准地粘贴在印制板或工件表面,对实施粘贴的点胶机构建了基于机器视觉的全自动三轴运动检测控制系统,它由视觉相机获取工件的图像信息,通过视觉软件对图像预处理,再使用弦端点法获取工件的中心点坐标。提出了视觉检测系统倍率及偏移量标定的定点法,从而实现了图像坐标到物理坐标的转化,进而通过运动控制器控制三轴平台运动。本系统实现了三轴联动点胶功能,经反复试验,统计验证,重复定位精度为0.03mm,达到了工业生产要求。

介绍了油基泥浆固液废弃物产生的工程背景及其危害;分析对比现有各种含油废弃物处理方法的优缺点;阐述了油基泥浆固废摩擦热脱附无害化处理成套装备系统组成及热脱附原理;通过离散元仿真分析,研究了摩擦热脱附设备的结构参数对热脱附效果的影响;提出控制热脱附单元温度稳定性的控制逻辑和连续稳定控温关键影响因素。结果表明,通过所开发实验样机系统实验,验证了热脱附单元关键结构参数的影响,采用所提出的温控逻辑可保证热脱附单元的温度稳定性。

针对“电工电子技术”课程实践性强的特点,结合目前该课程教学现状,分析了课程教学改革的策略,结合任务驱动式教学法的特点,通过课题设置、任务设计及考核体系的搭建对“电工电子技术”课程进行任务驱动式教学设计,阐述了该课程实施任务驱动式实践教学的情况,课程教学改革取得了较好的效果。

针对机载3D-SAR切航天线受机械振动影响,引起天线阵元位移,使其相位中心偏移,导致成像质量变差的问题.在分析线阵3D-SAR下视成像基本原理的基础上,建立了机械振动引起天线相位中心偏移、回波电信号变化的关系式.论述了切航天线的集成设计方法,并建立了其机电耦合优化模型.以Quickeye-4无人机载3D-SAR切航天线安装用支架的设计为例,说明了机电耦合综合优化模型建立、基于遗传算法求解的具体方法和步骤,其结果验证了设计方法的有效性.

为了提高机器人工作路径质量并减少算法运行时间,提出了蜂巢栅格模型与动态分级蚁群算法结合的路径规划方法.建立了工作环境的蜂巢栅格环境模型,在转向角、避障路径比、路径质量等方面均优于传统方形栅格模型;将蜂群算法的分级思想引入到蚁群算法中,根据适应度将蚁群分为寻优蚁和侦查蚁两级;寻优蚁更加注重信息素的引导作用,利于算法收敛,侦查蚁更加注重启发信息的牵引作用,不断探索新的路径而增加路径多样性;提出了兼顾全局信息素更新和局部信息素更新的动态加权信息素更新方法.经仿真验证,动态分级蚁群算法在迭代过程中的路径多样性优于蚁群算法;将动态分级蚁群算法应用于路径规划,路径长度比蚁群算法降低了22.12%,平均运行时间减少了32.33%,充分证明了动态分级蚁群算法在路径规划中的有效性.