检索结果-南通市图书馆

航空金属构件损伤复合材料单面贴补修复力学性能

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复合材料学报 2023年第10期40卷 5918-5931页

作者：陈诗展胡俊山张霖田威南京航空航天大学机电学院南京210016 江苏省精密与微细制造技术重点实验室南京210016

针对航空金属构件损伤碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)单面修补结构,研究了3种贴补修复工艺(湿铺法、预浸料法、预固化法)、复合材料补片厚度、补片长度与修复界面形貌、胶接特性、失效形式和极限载荷之间的对应关系;建立了三维有限元模... 详细信息

针对航空金属构件损伤碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)单面修补结构,研究了3种贴补修复工艺(湿铺法、预浸料法、预固化法)、复合材料补片厚度、补片长度与修复界面形貌、胶接特性、失效形式和极限载荷之间的对应关系;建立了三维有限元模型,基于三维Hashin失效准则模拟复合材料补片的层内损伤和演化过程,基于内聚力模型模拟胶层和复合材料补片的层间破坏,通过与试验和理论分析对比,验证了该有限元模型的有效性。研究结果表明:3种修补工艺具有不同的界面形貌和失效形式,湿铺法工艺的修复效果最好,是预固化法的3.3倍、预浸料法的1.3倍;随着复合材料补片厚度的增加,修补结构的极限失效载荷先增大后减小,最后趋于稳定,失效形式逐渐从复合材料补片分层崩裂、纤维断裂与胶层损伤的混合失效逐渐演化到胶层的剪切失效,得到修复效果最好的补片厚度为7层约1.05 mm;随着补片长度的增加,修补结构的极限失效载荷先增大后线性减小,胶层的损伤从接头中央和两端起始并往中间区域演化,得到修复效果最好的补片长度为80 mm。该结论为航空维修工程应用提供了良好依据和建议。

关键词：复合材料补片航空金属胶接结构有限元分析修复效果

碳纤维增强树脂基复合材料加工表面粗糙度对疲劳性能的影响

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机械工程材料 2022年第1期46卷 91-96页

作者：范文涛陈燕陈逸佳谢松峰南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室南京210016

采用磨削和铣削(顺铣、逆铣)加工工艺获得不同表面粗糙度S_(a)的碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料试样并进行拉-拉疲劳试验,基于刚度退化模型分析了加工表面粗糙度对疲劳性能的影响。结果表明:磨削、顺铣和逆铣试样的S_(a)分别为1.2,3.2,... 详细信息

采用磨削和铣削(顺铣、逆铣)加工工艺获得不同表面粗糙度S_(a)的碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料试样并进行拉-拉疲劳试验,基于刚度退化模型分析了加工表面粗糙度对疲劳性能的影响。结果表明:磨削、顺铣和逆铣试样的S_(a)分别为1.2,3.2,5.9μm;磨削试样0°纤维铺层表面纤维缺失,存在空隙,铣削试样在45°纤维铺层表面存在较多凹坑,其中顺铣试样凹坑更多且更深;磨削试样的疲劳寿命最高,逆铣试样次之,顺铣试样最低;随着S_(a)的增大,CFRP复合材料试样表面裂纹迅速萌生扩展,刚度退化初始阶段的退化速率升高,刚度退化I阶段更快结束,试样的疲劳寿命降低。

关键词：碳纤维增强树脂基复合材料三维表面粗糙度S_(a) 磨削铣削疲劳寿命刚度退化

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CFRP铣削加工三维形貌研究

航空制造技术 2021年第9期64卷 62-67页

作者：范文涛陈燕陈逸佳谢松峰季珺杰纪道航南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室南京210016

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)是一种典型的难加工材料,其铣削加工存在表面质量差、表面形貌难以充分表征等问题,为解决该问题,开展了不同进给速度下的槽铣试验,研究了CFRP铣削表面形貌及其形成机理... 详细信息

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)是一种典型的难加工材料,其铣削加工存在表面质量差、表面形貌难以充分表征等问题,为解决该问题,开展了不同进给速度下的槽铣试验,研究了CFRP铣削表面形貌及其形成机理。结果表明,三维表面粗糙度较二维表面粗糙度能更加全面地反映CFRP铣削表面形貌,并选用了算术平均高度Sa、均方根高度Sq、偏斜度Ssk以及陡峭度Sku对CFRP表面形貌进行联合表征。随着进给速度的增大,三维表征参数中Sa、Sq逐渐增大,Ssk和Sku逐渐减小。为保证较好的加工表面质量,应选用顺铣的加工方式,且进给速度不大于1200mm/min。

关键词： CFRP 三维表面粗糙度表面形貌算术平均高度均方根高度偏斜度陡峭度铣削

大厚径碳纤维复合材料三维钻削有限元仿真及试验研究

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金刚石与磨料磨具工程 2020年第2期40卷 53-60页

作者：张勋陈燕徐九华杨浩骏陈逸佳南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室南京210016

针对CR929远程宽体客机承力构件制孔出口分层缺陷预测难、制孔载荷预测试验成本高等问题,开展大孔径碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)三维钻削仿真及试验研究。首先基于ABAQUS用户自定义子程序接口,利用Fortran语言编写CFRP宏观力学本构... 详细信息

针对CR929远程宽体客机承力构件制孔出口分层缺陷预测难、制孔载荷预测试验成本高等问题,开展大孔径碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)三维钻削仿真及试验研究。首先基于ABAQUS用户自定义子程序接口,利用Fortran语言编写CFRP宏观力学本构模型;随后建立大孔径CFRP三维钻削仿真过程有限元模型,并验证其正确性;最后利用有限元模型预测不同加工参数下的制孔轴向力、扭矩及出口分层损伤。研究结果表明:基于三维实体单元建模的复合材料,三维钻削有限元仿真模型可以可靠地预测制孔过程中的轴向力、扭矩。在CFRP出口处嵌入黏结单元可以预测制孔出口分层的形状。在相同工艺参数条件下,制孔的轴向力、扭矩、出口分层的仿真预测与试验结果最大相对误差分别为15.0%、19.0%、12.4%。

关键词：大孔径本构模型钻削仿真制孔载荷预测分层预测

基于Backstepping的改进等速趋近律AGV滑模轨迹跟踪控制方法

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计算机集成制造系统 2020年第4期26卷 930-938页

作者：潘天宇楼佩煌朱立群钱晓明武星南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室江苏南京210016

针对自动导引小车(AGV)轨迹跟踪过程中如何快速平稳消除行进所产生的距离和角度误差问题,提出了一种改进等速趋近律的滑模轨迹跟踪控制方法。在全局坐标系下建立了AGV运动学模型,基于反演算法(Backstepping)处理非线性系统的控制策略得... 详细信息

针对自动导引小车(AGV)轨迹跟踪过程中如何快速平稳消除行进所产生的距离和角度误差问题,提出了一种改进等速趋近律的滑模轨迹跟踪控制方法。在全局坐标系下建立了AGV运动学模型,基于反演算法(Backstepping)处理非线性系统的控制策略得到AGV的滑模切换函数,从而解决了非线性系统滑模控制切换函数难的问题;为了更好地实现AGV从任意初始的偏差状态达到滑模切换面,针对等速趋近律中ε常数对趋近过程的影响,通过连续的函数取代原趋近律中的符号函数,得到基于改进等速趋近律AGV滑模控制的切换函数式和轨迹跟踪的控制律式。通过仿真数据与实验结果表明,所提出的轨迹跟踪控制方法能够使AGV在不同转弯半径和不同速度下均能实现较快的误差纠偏,并最终使系统趋于稳定。

关键词：自动导引小车轨迹跟踪反演算法滑模切换函数改进等速趋近律非线性系统

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钎焊磨头修整量化及磨削性能研究

金刚石与磨料磨具工程 2020年第3期40卷 72-79页

作者：孙亮陈燕梁宇红何一郭南南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室南京210016

基于有效磨粒数的概念和表面粗糙度的计算方法,分别提出有效修整率Nr和修整离散度H等2种表征指标来评价磨粒表面形貌变化特征。分析磨头修整过程中Nr和H的变化规律,并与修整后磨削碳纤维增强树脂基复合材料(carbon fiber reinforced pla... 详细信息

基于有效磨粒数的概念和表面粗糙度的计算方法,分别提出有效修整率Nr和修整离散度H等2种表征指标来评价磨粒表面形貌变化特征。分析磨头修整过程中Nr和H的变化规律,并与修整后磨削碳纤维增强树脂基复合材料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)的表面粗糙度以及磨削力建立联系。试验结果表明:Nr可以有效表征磨头磨粒的修整状态,反映磨头的钝化程度;H可以有效表征磨头磨粒的等高性,可以通过H预测CFRP表面的加工质量。当H处在18~25μm时,磨头具有最好的工件磨削表面质量,并且在这阶段磨头磨削力增长幅度较小,磨头磨削能力较好。

关键词：钎焊磨头表征参数修整磨削效果

多间隙弯扭耦合齿轮非线性振动的分岔特性研究

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振动与冲击 2014年第19期33卷 116-122页

作者：盛冬平朱如鹏陆凤霞靳广虎南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室南京210016

采用集中质量法,建立了齿轮-转子-轴承系统的四自由度的弯扭耦合的非线性振动模型,模型考虑了齿轮副间的时变啮合刚度、齿侧间隙、支承间隙以及综合传递误差等非线性因素;推导出系统的量纲一振动微分方程,采用数值积分方法研究多间隙弯... 详细信息

采用集中质量法,建立了齿轮-转子-轴承系统的四自由度的弯扭耦合的非线性振动模型,模型考虑了齿轮副间的时变啮合刚度、齿侧间隙、支承间隙以及综合传递误差等非线性因素;推导出系统的量纲一振动微分方程,采用数值积分方法研究多间隙弯扭耦合齿轮传动的运动随转速、齿侧间隙、支承间隙以及阻尼等参数的分岔特性,同时结合Poincaré截面图,全面系统的分析了转速、啮合阻尼、齿侧间隙以及支承间隙等参数对系统分岔特性的影响。结果发现,在一定的齿侧间隙和啮合阻尼下,随着转速的逐渐增加,系统进入混沌的途径包括激变和拟周期分岔,且随着阻尼系数的增加,系统的分岔和混沌运动被抑制,表现为其混沌区域宽度逐渐降低;在一定的转速和啮合阻尼下,而随着齿侧间隙的逐渐增加,系统会从通过激变进入混沌的途径转变成由倍周期分岔途径进入到混沌,且系统在不同的啮合阻尼下最终锁相为混沌、周期四、周期二和周期一运动;在满足一定的转速和啮合阻尼条件下,随着齿侧间隙的增加,系统可通过倍周期分岔进入并锁定为Naimark-sacker分岔。在满足一定的转速、啮合阻尼和齿侧间隙的条件下,随着支承间隙的增加,系统运动进入狭窄的周期五窗口后锁相为周期一运动,且从系统的控制方程和数值解可以发现支承间隙对系统的运动的影响较弱。

关键词：弯扭耦合非线性振动分岔多间隙

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一种工业机器人动力学参数的辨识方法

华南理工大学学报（自然科学版） 2015年第3期43卷 49-56页

作者：丁亚东陈柏吴洪涛申浩宇南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室江苏南京210016

机器人动力学参数辨识方程随着关节的增多变得更加繁琐,关节数超过4个后,甚至难以获得准确的参数辨识方程.为此,文中提出一种分步辨识的方法.该方法每次辨识的惯性参数较少,辨识方程相对简单,计算量小,辨识累计误差小,能很好地实现对超... 详细信息

机器人动力学参数辨识方程随着关节的增多变得更加繁琐,关节数超过4个后,甚至难以获得准确的参数辨识方程.为此,文中提出一种分步辨识的方法.该方法每次辨识的惯性参数较少,辨识方程相对简单,计算量小,辨识累计误差小,能很好地实现对超过四自由度的关节机器人动力学参数的辨识.文中还以某型六自由度关节机器人为对象,设计了辨识实验,对分步辨识方法进行了验证.结果表明:在保有机器人关键动力学特性的情况下,文中方法能简单而有效地获得机器人的关键动力学参数.

关键词：工业机器人动力学参数分步辨识辨识算法轨迹优化

基于位姿状态的全向运行型AGV路径跟踪优化控制方法

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农业机械学报 2018年第4期49卷 20-26页

作者：钱晓明朱立群楼佩煌张沪松南京航空航天大学机电学院南京210016 江苏省精密与微细制造技术重点实验室南京210016

自动导航车自主移动的关键是精准的路径跟踪,针对Mecanum轮全方位移动AGV的路径跟踪,提出了一种基于位姿状态和有限控制步数的路径跟踪优化控制方法。在系统约束条件下,通过建立系统的运动学模型,将连续的系统离散化。在目标函数中只包... 详细信息

自动导航车自主移动的关键是精准的路径跟踪,针对Mecanum轮全方位移动AGV的路径跟踪,提出了一种基于位姿状态和有限控制步数的路径跟踪优化控制方法。在系统约束条件下,通过建立系统的运动学模型,将连续的系统离散化。在目标函数中只包含速度控制量,同时通过最小化目标函数,得到系统控制量的控制序列,从而避免了最优控制的加权矩阵选择难的问题。此外,有限步的控制序列也有利于实时嵌入式控制器的滚动控制。仿真和实验表明,对于不同速度,该算法均能快速、同步、稳定地消除位姿偏差,且计算量小、方便。

关键词：路径跟踪优化控制自动导引车离散系统