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五轴联动机床虚拟加工系统构建及仿真验证

煤矿机械 2024年第2期45卷 168-171页

作者：张健霍凤伟林志超任宝钢营口理工学院机械与动力工程学院辽宁营口115014 通用技术集团沈阳机床有限责任公司沈阳110142

五轴联动机床具有3个直线轴和2个回转轴,能在一次装夹中完成复杂曲面及异形几何特征类零件加工。实际加工过程中,刀具与工件相对运动复杂,常遇到刀具干涉。基于此,以五轴联动机床为研究对象,进行机床结构的运动链分析和零部件建模、装配... 详细信息

五轴联动机床具有3个直线轴和2个回转轴,能在一次装夹中完成复杂曲面及异形几何特征类零件加工。实际加工过程中,刀具与工件相对运动复杂,常遇到刀具干涉。基于此,以五轴联动机床为研究对象,进行机床结构的运动链分析和零部件建模、装配,进而阐述了虚拟加工系统构建方法。最后以风扇叶轮加工为例,在已构建的系统上进行仿真验证。结果表明,该系统可以模拟双转台型五轴联动机床实际切削运动过程,可以发现加工过程中可能存在的干涉、碰撞等,对实际生产起到一定的指导作用。该研究不仅可以为类似五轴数控机床虚拟加工系统构建提供借鉴,而且对提高加工仿真技术及五轴机床应用水平也具有重要的价值。

关键词：五轴联动机床虚拟加工仿真

双轴变距自动螺栓拧紧机构的联轴器断裂问题研究

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现代制造技术与装备 2024年第7期60卷 39-41页

作者：马祥谈洋余乐王橙王志强上汽通用汽车有限公司武汉分公司武汉430000

双轴变距自动螺栓拧紧机构通过伺服电机驱动丝杠做直线运动达到变距目的。伺服电机与丝杠由双膜片联轴器连接,传递运动与动力,而安装误差、工作环境等因素会使双膜片联轴器在长期使用过程中,多次出现疲劳断裂现象。为此,文章基于实际运... 详细信息

双轴变距自动螺栓拧紧机构通过伺服电机驱动丝杠做直线运动达到变距目的。伺服电机与丝杠由双膜片联轴器连接,传递运动与动力,而安装误差、工作环境等因素会使双膜片联轴器在长期使用过程中,多次出现疲劳断裂现象。为此,文章基于实际运行工况,通过有限元法分析双膜片联轴器的受力情况,发现其最大受力点的应力超过材料的疲劳极限值。继而重新选取联轴器型号,并进行受力情况分析,验证所选的十字滑块式联轴器能够解决联轴器在不确定工况下的疲劳断裂问题,保证螺栓拧紧机构的有效性。

关键词：联轴器疲劳断裂双轴变距螺栓拧紧机构

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引流-泵送槽液体润滑端面密封性能研究

流体机械 2024年第9期52卷 57-65页

作者：彭骞丛国辉李鲲张翊勋郑国运沈宗沼通用机械关键核心基础件创新中心(安徽)有限公司合肥230031 浙江工业大学化工过程机械研究所杭州310032 中广核工程有限公司广东深圳518124 合肥通用机械研究院有限公司合肥230031

为进一步探究机械密封端面组合槽型对密封综合性能的影响规律,建立了基于质量守恒和能量守恒的引流-泵送槽液体端面润滑密封的准三维热流体动力润滑模型,并验证了其准确性,采用SUPG有限单元法对液膜压力、温度以及密封环端面温度进行迭... 详细信息

为进一步探究机械密封端面组合槽型对密封综合性能的影响规律,建立了基于质量守恒和能量守恒的引流-泵送槽液体端面润滑密封的准三维热流体动力润滑模型,并验证了其准确性,采用SUPG有限单元法对液膜压力、温度以及密封环端面温度进行迭代耦合求解,由此对密封端面状态与密封性能参数影响规律开展分析。通过端面场分析,揭示了引流槽“动力润滑散热”与泵送槽“空化泵送减漏”的作用机理。在p_(s)=1 MPa,n=3000 r/min,h_(0)=1.5μm工况条件下,增加引流槽周向长度,增大泵送径向位置比,调节引流径深比至0.52~0.60,泵送槽周向长度与径向宽度比至(13.5~14.5)/(1~2),引流槽深至4~6μm,泵送槽深至2~3μm,可有效提高密封端面的动压承载、润滑散热能力并减小端面泄漏量。研究结果可为该类密封的设计提供参考。

关键词：引流槽泵送槽端面密封动力润滑泄漏量

次级叶轮进口直径变化对多级离心泵水力性能的影响

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液压气动与密封 2024年第2期44卷 35-38页

作者：孙泽鹏王秀勇龚贤辉王正港周建强兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 长沙佳能通用泵业有限公司湖南长沙410300

为了提高多级离心泵的水力效率,以次级叶轮的进口直径为优化对象,保持叶片型线的方格网不变,共设计了5组具有不同进口直径的水力优化方案,基于RNG k-ε湍流模型进行定常数值计算,探讨次级叶轮进口直径的变化对多级离心泵水力性能的影响... 详细信息

为了提高多级离心泵的水力效率,以次级叶轮的进口直径为优化对象,保持叶片型线的方格网不变,共设计了5组具有不同进口直径的水力优化方案,基于RNG k-ε湍流模型进行定常数值计算,探讨次级叶轮进口直径的变化对多级离心泵水力性能的影响。结果表明:在一定范围内减小叶轮进口直径,能够降低叶轮的扬程与轴功率,但扬程减小的幅度有限,最低扬程仅比最高扬程减小了0.64%,而轴功率的降低幅度比较明显,最小轴功率比最大轴功率降低了1.90%,最终可使叶轮的水力效率提高1.29%,多级离心泵次级叶轮的进口直径存在最佳值,能使泵的水力效率相对较高。

关键词：次级叶轮进口直径水力优化数值模拟多级离心泵

热分析获取锅炉内煤着火特性-Part Ⅱ：本征反应动力学

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煤炭学报 2024年

作者：刘洋石泽正陈朝帅苟皓语陶继业徐世明余波赵培涛傅培舫周怀春中国矿业大学低碳能源与动力工程学院中国华能集团有限公司华能营口热电有限责任公司华中科技大学能源与动力工程学院

煤焦的本征反应动力学模型是CFD模拟锅炉内煤着火燃烧速率所需的关键子模型，通常可由热分析获得。热分析反应动力学的研究虽然已发展了数十年，但仍然存在如下三个问题：①非等温和等温动力学参数的不统一；②定值动力学参数和变动力... 详细信息

煤焦的本征反应动力学模型是CFD模拟锅炉内煤着火燃烧速率所需的关键子模型，通常可由热分析获得。热分析反应动力学的研究虽然已发展了数十年，但仍然存在如下三个问题：①非等温和等温动力学参数的不统一；②定值动力学参数和变动力学参数均值的不统一；③缺乏不含不确定参数的通用动力学模型，如常用的n级动力学模型、随机孔模型和自催化模型分别含有不确定性参数如反应级数n，结构参数ψ，和反应指数a以及c。为解决上述问题，提出了通用表面活化函数模型GSAFM，其反应机理函数f（X） = 1 – X且活化能EX和指前因子AX是随转化率变化的。采用四种等转化率法（变动力学参数模型）包括等温（ISO）GSAFM、非等温（NON）GSAFM、Flynn–Wall–Ozawa（FWO）和Kissinger–Akahira–Sunose（KAS）以及一种定值动力学模型ISAFM对JJM和HSQ煤焦的非等温和等温燃烧的本征反应速率进行了预测，结果表明ISO GSAFM具有最好的预测效果；FWO和KAS的预测效果很差，主要由于这两种模型涉及的温度积分近似处理给EX的求取带来了一定的误差，该误差在求取AX时呈指数级放大。ISO GSAFM获取的煤焦等温燃烧的EX均值为141 kJ/mol，与ISAFM获取的146 kJ/mol接近，从而解决了问题②；其获取的动力学参数可以很好地预测煤焦非等温燃烧的本征反应速率，表明非等温和等温实验可以共用ISO GSAFM获取的动力学参数，即解决了问题①；其f（X） = 1 – X，具有不含不确定参数的通用性，即解决了问题③。ISO GSAFM得到的煤焦的EX在着火区间达到最大值，可解释锅炉内煤着火是其燃烧过程中最难进行环节的事实；随后的EX由于煤焦燃烧进入稳定阶段而逐渐降低，但在反应后期会转变为快速增加的趋势，这符合煤焦在反应后期存在失活现象的事实。因此，ISO GSAFM在解决问题①～③的同时还能解释实验现象，有望为以基于定值动力学模型的CFD模拟提供新的本征反应动力学子模型。同种煤阶的JJM和HSQ煤焦存在理化结构上的差异，但两者的EX随转化率变化的趋势相似且大小差异小于5%，采用各自变动力学参数的算数平均可对其本征反应速率进行准确预测，表明同种煤阶的不同煤焦的本征反应速率可以用基于GSAFM的均值动力学参数进行预测，即有望实现同一种煤阶的煤焦反应速率采用同一种变动力学参数（多样本的均值）进行预测。此外，GSAFM表明煤焦的EX只与其化学结构相关，利用变活化能的特征值可精细化地研究煤焦的化学结构对其本征反应性影响的内在机理如前述的着火困难和失活机理等；用煤焦的化学结构预测出EX后，可通过GSAFM直接预测出煤焦的本征反应速率；上述关联方法为煤焦结构与反应性的研究提供了新的思路。

关键词：热分析通用动力学模型等转化率法本征反应动力学变活化能着火特性化学结构

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浅谈乡村振兴科普馆在文化振兴中的推动作用

安徽科技 2024年第3期 29-30页

作者：王辉黄洪明合肥通用机械研究院有限公司

文化振兴作为乡村振兴的关键环节,不仅能从精神文化层面助力乡村产业兴旺、生活富裕,更能够涵养乡村可持续发展的不竭文化动力。在乡村振兴工作中,必须清醒认识到优秀乡村文化的重要性,坚定不移地推动优秀文化创新与传承,确保乡村文化... 详细信息

文化振兴作为乡村振兴的关键环节,不仅能从精神文化层面助力乡村产业兴旺、生活富裕,更能够涵养乡村可持续发展的不竭文化动力。在乡村振兴工作中,必须清醒认识到优秀乡村文化的重要性,坚定不移地推动优秀文化创新与传承,确保乡村文化振兴与经济社会发展相互促进,共同构建美好的乡村未来。

关键词：乡村振兴文化振兴产业兴旺精神文化层生活富裕乡村可持续发展创新与传承关键环节

多级多重模态减缩策略及其在转子系统动力学特性分析上的应用

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振动工程学报 2024年第5期37卷 737-746页

作者：姚毅黄行蓉管晓乐徐迅张大义北京航空航天大学中法工程师学院/国际通用工程学院北京100191 北京航空航天大学航空发动机研究院北京102206 北京理工大学机械与车辆学院北京100081 航天科工空天动力研究院(苏州)有限责任公司江苏苏州215131 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室北京100191

航空发动机转子部件众多,多部件高维复杂系统计算量大,导致动力学分析困难、计算时间长,进而影响转子结构设计和动力学验证的效率。基于部件模态综合方法,提出一种针对多部件高维复杂系统降维计算的多级模态减缩策略。对每个单独的子结... 详细信息

航空发动机转子部件众多,多部件高维复杂系统计算量大,导致动力学分析困难、计算时间长,进而影响转子结构设计和动力学验证的效率。基于部件模态综合方法,提出一种针对多部件高维复杂系统降维计算的多级模态减缩策略。对每个单独的子结构利用固定界面模态减缩,并行减缩各子结构的内部自由度,同时完整保留子结构间的耦合关系。通过子结构组合定义新一级的子结构,应用多级模态减缩策略提升降维减缩效果,结合多重模态减缩方法,构建界面分支模态,可显著降低转子有限元模型的维数,同时保留关键子结构的动力学特征和系统整体关键动力学特性。此计算策略被用于某弹用发动机转子系统低维减缩模型的建立,利用减缩模型提升了转子动力学分析的效率,加速轴承刚度参数的优化设计。研究结果表明,与ANSYS计算相比,转子动力学分析所需时间降低了99.5%,精度误差不超过0.1%,该计算策略可用于多部件高维复杂系统的快速分析。

关键词：转子动力学部件模态综合多级模态减缩模态减缩部件优化

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一种基于人工智能的紧急转向干预避撞功能算法

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汽车与新动力 2024年第3期7卷 21-25页

作者：郭晓丽通用汽车(中国)投资有限公司上海201206

近年来,控制系统智能化及执行器线控化成为了汽车新的发展趋势,汽车主动安全技术也随之不断升级,其中,主动安全避撞辅助系统作为保障智能汽车安全运行的重要组分,在降低碰撞发生、提高车辆安全性方面起到了重要的作用。为此,从碰撞风险... 详细信息

近年来,控制系统智能化及执行器线控化成为了汽车新的发展趋势,汽车主动安全技术也随之不断升级,其中,主动安全避撞辅助系统作为保障智能汽车安全运行的重要组分,在降低碰撞发生、提高车辆安全性方面起到了重要的作用。为此,从碰撞风险评估、轨迹规划、运动决策控制等方向出发,设计了一种可以提升复杂环境下行车安全的紧急转向干预避撞的智能算法;建立了自车和目标物的时空轨迹预测模型,在此基础上实时计算了自车碰撞风险及最优避撞轨迹,进而产生对应的功能干预决策。仿真测试验证了所提出的风险评估及避撞决策算法的有效性。

关键词：人工智能主动安全轨迹规划决策控制

浅析AI大模型赋能制造业央企发展新质生产力

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新型工业化 2024年第5期14卷 39-45页

作者：丁子哲通用技术集团数字智能科技有限公司北京100073

发展新质生产力是国资央企推动高质量发展的内在要求和重要着力点。AI大模型作为人工智能从专用化迈向通用化发展的新阶段,正在成为发展新质生产力的重要驱动力。本文围绕AI大模型与制造业深度融合,进一步加速制造业向高端化、智能化、... 详细信息

发展新质生产力是国资央企推动高质量发展的内在要求和重要着力点。AI大模型作为人工智能从专用化迈向通用化发展的新阶段,正在成为发展新质生产力的重要驱动力。本文围绕AI大模型与制造业深度融合,进一步加速制造业向高端化、智能化、绿色化迈进这一重要课题,提出了AI大模型将在研发设计、编码仿真、生产制造、控制优化、检测运维等领域全面升级制造业范式。针对央企积极布局AI大模型发展新质生产力,提出了持续深入推进数字化转型、在AI大模型生态中找准定位以及打造与发展AI大模型相适应的数字化治理和保障体系三个方面的建议。

关键词：新质生产力高质量发展人工智能大模型