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某型航空用矩形截面弹簧逆止器设计

北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 1868-1876页

作者：来进勇关文卿骆光照晁世元西北工业大学自动化学院西安710072 兰州万里航空机电有限责任公司兰州730070 甘肃省航空电作动重点实验室兰州730070

传统的防逆转装置存在体积与质量大的缺点,不适用于对质量指标极度敏感的航空类产品。为此,提出一种小巧轻便的新型矩形截面弹簧逆止器设计方法,通过对逆止器中矩形截面弹簧进行力学分析,明确矩形截面弹簧的受力与变形关系,分析矩形截... 详细信息

传统的防逆转装置存在体积与质量大的缺点,不适用于对质量指标极度敏感的航空类产品。为此,提出一种小巧轻便的新型矩形截面弹簧逆止器设计方法,通过对逆止器中矩形截面弹簧进行力学分析,明确矩形截面弹簧的受力与变形关系,分析矩形截面弹簧尺寸、配合套筒过盈量与逆止性能的变化特性。推导矩形截面弹簧逆止器逆止有效条件,并引入遗传算法进行求解;根据求得的结构参数,运用CATIA软件建立矩形截面弹簧逆止器结构模型,并导入HyperWorks软件进行校核分析。结合样件试制及测试,结果表明:所提方法与传统摩擦盘式方法相比同负载条件下质量可降低约61%,仿真与实验对照验证所提方法的有效性。

关键词：矩形截面弹簧逆止器遗传算法有限元分析 HyperWorks

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顺序凝固工艺对大长径比装药缩松的影响研究

兵器装备工程学报 2024年第3期45卷 200-209页

作者：刘恒刘鹏飞王兆国曹红松黄求安牛凯博沈冠军中北大学机电工程学院太原030051 晋西工业集团有限责任公司太原030027 中国兵器装备集团自动化研究所有限公司四川绵阳621000 辽沈工业集团有限公司沈阳110045 西安现代控制技术研究所西安710065

针对顺序凝固工艺对大长径比装药易形成缩松的问题,分别以受控生长期、自由凝固期的相界面形貌特征参数为中间量,建立了工艺参数到缩松体积的4层关联路径,选择TNT/RDX(33.8/65)炸药、长径比5∶1的装药模具,进行了正交仿真、极差分析以及... 详细信息

针对顺序凝固工艺对大长径比装药易形成缩松的问题,分别以受控生长期、自由凝固期的相界面形貌特征参数为中间量,建立了工艺参数到缩松体积的4层关联路径,选择TNT/RDX(33.8/65)炸药、长径比5∶1的装药模具,进行了正交仿真、极差分析以及Spearman相关系数计算,结果表明,降低水温、入水速度以及提高环境换热系数可提高受控生长期的相界面高度、开口角,从而降低自由凝固期的凝固区间最大厚度,最终减少缩松体积;工艺参数影响强弱为:水温、入水速度、环境换热系数;降低入水速度、提高环境换热系数可减少对低水温的依赖。本研究探明了顺序凝固工艺参数对大长径比装药相界面演化及缩松的影响机理,可为相关工艺设计提供理论支撑。

关键词：熔铸装药顺序凝固大长径比缩松

大展弦比混杂纤维复合材料机翼的强度及失效分析

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兵器材料科学与工程 2024年第4期47卷 113-120页

作者：张升刘菊蓉杨哲王军利王康杰王佳欢陕西理工大学机械工程学院陕西汉中723001 陕西省工业自动化重点实验室陕西汉中723001 陕西天行健车联网信息技术有限公司陕西西安710200

以大展弦比机翼为研究对象,基于经典层合板理论和Tsai-Wu失效准则,考虑几何非线性效应,用流固耦合数值模拟方法,重点研究碳/玻纤维混杂比、铺层相对位置、铺层角度对机翼强度及失效特性的影响。研究表明:碳/玻纤维混杂比=8∶2为最佳纤... 详细信息

以大展弦比机翼为研究对象,基于经典层合板理论和Tsai-Wu失效准则,考虑几何非线性效应,用流固耦合数值模拟方法,重点研究碳/玻纤维混杂比、铺层相对位置、铺层角度对机翼强度及失效特性的影响。研究表明:碳/玻纤维混杂比=8∶2为最佳纤维混杂比,机翼可兼顾高强度、低成本;玻璃纤维铺设在蒙皮对称中面位置时,机翼的强度及安全性更高,玻璃纤维铺设位置的变化不会对机翼的弹性变形产生显著影响;在不同混杂比下,以±45°铺层角度铺设的机翼整体力学性能更稳定,失效概率更低。

关键词：大展弦比几何非线性碳/玻纤维混杂复合材料失效分析

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基于误差分布图的五轴在机测量路径优化方法

航空学报 2024年第13期45卷 229-241页

作者：郭彦亨万能庄其鑫刘博李欣欣王道西北工业大学机电学院西安710072 中国航发南方工业有限公司株洲412002

五轴在机测量中,测量路径规划同时决定标定效率、测量效率和机床定位误差影响下的测量精度。为了获得兼顾测量精度与效率的最优测量工艺,提出了一种基于误差分布图的在机测量路径优化方法。首先,根据干涉检查结果构建各待测点的测量可... 详细信息

五轴在机测量中,测量路径规划同时决定标定效率、测量效率和机床定位误差影响下的测量精度。为了获得兼顾测量精度与效率的最优测量工艺,提出了一种基于误差分布图的在机测量路径优化方法。首先,根据干涉检查结果构建各待测点的测量可行图。接着,利用定位误差影响模型预测可行图内的测量误差分布。为满足在机测量精度和效率最优,以测量误差作为精度优化目标,结合测量路径长度和标定点数量构建效率优化目标,建立多目标优化模型。基于NSGA-Ⅱ求解模型,优化测量路径。最后,以离心式叶轮为例进行验证,采用此方法不仅能减少红宝石触碰点和测量路径长度以提高效率,同时还能精确补偿预行程误差并减少引入的机床定位误差影响以提升测量精度,实验结果表明该优化方法使标定时间减少55.28%,测量时间减少10.2%,同时平均测量误差减少26.7%,说明该方法具有良好的可行性。

关键词：在机测量测量可行图测量误差预行程误差路径规划

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基于自编码的长流程造纸过程断纸故障识别

中国造纸 2024年第3期43卷 113-120,141页

作者：陈国健李继庚陈波满奕何正磊华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广东广州510640 西安航天自动化股份有限公司陕西西安710065

断纸故障造成的非预期停机对生产效率影响较大,预测和识别断纸故障对造纸工业具有重要意义。本研究提出了一种基于堆栈自编码器(stacked autoencoder,SAE)和Softmax分类器的断纸故障分类和识别方法,通过相关性分析与机理分析相结合的方... 详细信息

断纸故障造成的非预期停机对生产效率影响较大,预测和识别断纸故障对造纸工业具有重要意义。本研究提出了一种基于堆栈自编码器(stacked autoencoder,SAE)和Softmax分类器的断纸故障分类和识别方法,通过相关性分析与机理分析相结合的方式筛选出关键过程变量,并采用聚类方法对断纸故障进行类型标记。建立并训练SAE模型以提取数据中的深度特征,并基于提取后的特征,可通过Softmax分类器识别断纸故障。以造纸厂历史数据进行验证,得到该模型的断纸故障分类准确率为96.2%,精准率为93.1%,召回率为91.9%,结果优于其他模型,说明基于SAE特征提取的分类模型可以较好地实现断纸故障识别。

关键词：造纸特征提取堆栈自编码器故障识别

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高速双通道直线坐标式卸筐装备的设计与研究

酒．饮料技术装备 2024年第3期 39-43页

作者：李存良李航冯娟同姚斌轻工业西安机械设计研究院有限公司西安众阳自动化设备有限责任公司

随着食品、饮料、乳品、果蔬等行业的快速发展,对自动化包装技术不断提出新的需求。本文提出了一种全新的轻工包装机械设计方案,介绍了高速双通道直线坐标式卸筐装备的主要组成及结构,分析了如何实现高速卸筐生产工艺,阐述了装备的主要... 详细信息

随着食品、饮料、乳品、果蔬等行业的快速发展,对自动化包装技术不断提出新的需求。本文提出了一种全新的轻工包装机械设计方案,介绍了高速双通道直线坐标式卸筐装备的主要组成及结构,分析了如何实现高速卸筐生产工艺,阐述了装备的主要工作原理,解决了从间歇式到连续式生产的技术难题,提高了包装生产的效率和质量,对轻工包装机械同类型装备的设计和研究具有一定的参考价值和指导意义。

关键词：高速双通道直线坐标式卸筐装备

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电流源逆变器复矢量解耦与前馈解耦联合降阶控制策略研究

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西安交通大学学报 2024年第8期58卷 28-37页

作者：于佳强吴绍朋杜博超刘旭扬张庆源哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150080 沈阳微控飞轮技术股份有限公司沈阳110002

电流源逆变器输出侧需添加电容器对输出斩波电流进行滤波,导致电流源逆变器电机驱动系统控制模型具有系统阶次高、存在谐振点、旋转坐标系下模型耦合严重等问题。针对上述问题,以降阶控制为主要目的,提出了复矢量解耦与前馈解耦联合降... 详细信息

电流源逆变器输出侧需添加电容器对输出斩波电流进行滤波,导致电流源逆变器电机驱动系统控制模型具有系统阶次高、存在谐振点、旋转坐标系下模型耦合严重等问题。针对上述问题,以降阶控制为主要目的,提出了复矢量解耦与前馈解耦联合降阶控制策略。针对电流源逆变器的复矢量模型,引入电机电流前馈消除模型中电机电流耦合项,在此基础上,使用复矢量解耦策略,针对二阶串联模型设计带有耦合误差项的比例积分控制器,消除常规控制器中高阶模型导致的闭环系统谐振,简化闭环模型,实现系统的解耦与降阶。同时,该控制器具有结构与参数整定简单的优点,通过稳定性分析验证了所提闭环电流控制器的可行性。以一台3 kW永磁同步电机为对象进行仿真,并与传统控制策略、双闭环控制策略进行对比验证。结果表明,所提控制策略在降低模型阶次、简化控制器设计的同时,相较于传统控制策略解耦合能力更强,在阶跃响应与转速耦合作用下表现出更强稳定性,电流在阶跃信号作用下均没有发生振荡。

关键词：电流源逆变器复矢量解耦前馈解耦降阶控制

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空间桁架在轨装配机器人的运动规划方法

系统工程与电子技术 2024年第2期46卷 715-721页

作者：刘聪李海锋王明明罗建军中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所陕西西安710076 空军装备部驻西安地区第五军事代表室陕西西安710065 西北工业大学航天学院陕西西安710072

提出一种利用机器人完成空间桁架在轨装配的设计方案,并针对其中机器人的无碰运动规划问题,提出一种引入启发信息的运动规划方法。首先,设计了装配机器人和空间桁架系统;随后,引入基于距离场的碰撞检测算法进行空间中的障碍检测,并利用... 详细信息

提出一种利用机器人完成空间桁架在轨装配的设计方案,并针对其中机器人的无碰运动规划问题,提出一种引入启发信息的运动规划方法。首先,设计了装配机器人和空间桁架系统;随后,引入基于距离场的碰撞检测算法进行空间中的障碍检测,并利用随机轨迹优化框架下的运动规划(stochastic trajectory optimization for motion planning,STOMP)算法进行机器人无碰运动规划;针对其中随机叠加轨迹方向不确定导致的规划效率低的问题提出了启发式STOMP(heuristically STOMP,hSTOMP)运动规划算法。仿真结果表明该算法能够快速得到机器人的无碰平滑关节轨迹,其中启发信息的引入大大提高了原算法的规划效率,具有一定的理论意义和应用价值。

关键词：在轨装配机器人随机优化运动规划

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DD5缓进磨削表面粗糙度和硬化率对疲劳性能影响研究

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中国机械工程 2024年第8期35卷 1472-1479页

作者：靳淇超包虎子李良万汪文虎张锦淇叶子银郭磊长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 中国航发西安航空发动机有限公司西安710021 西北工业大学航空发动机高性能制造工业和信息化部重点实验室西安710072

为研究DD5镍基单晶高温合金缓进磨削表面粗糙度和硬化率对疲劳性能的影响规律及机理,设计实验并进行了试件磨削与疲劳性能测试。结果表明:表面粗糙度的增大引起应力集中加剧,导致疲劳性能降低,不同磨削工艺下表面粗糙度由0.347μm增大到... 详细信息

为研究DD5镍基单晶高温合金缓进磨削表面粗糙度和硬化率对疲劳性能的影响规律及机理,设计实验并进行了试件磨削与疲劳性能测试。结果表明:表面粗糙度的增大引起应力集中加剧,导致疲劳性能降低,不同磨削工艺下表面粗糙度由0.347μm增大到0.687μm,其疲劳寿命由5.51×10^(5)降至3.38×10^(5),下降率约38.66%;表面粗糙度小于0.4μm时表面硬化可提高试件疲劳寿命,表面粗糙度超过0.4μm时表面硬化对疲劳性能的影响不显著;形貌测试结果表明,随着表面粗糙度的提高,磨削表面耕犁产生的沟壑数量和深度均增大,疲劳载荷作用下磨削表面裂纹源数量增加、应力集中加剧,从而导致疲劳寿命降低。较小的表面粗糙度与较大的表面硬化率均可提高DD5缓进磨削疲劳性能。

关键词： DD5高温合金缓进磨削表面粗糙度表面硬化率疲劳性能断裂机理