大型管梁弯曲成形工艺的探讨

图1所示的大型管梁系某研究所委托我厂试制的。管梁外径尺寸有两种:99毫米和98毫米。截面分等截面和变截面。材料为硬铝(Ly12)和超硬铝(Lc4)两类。管梁跨度达2242毫米,椭圆度允许为外径(D_0)的3弗。其总的特点是尺寸大,壁厚(达10毫米)、椭圆度要求较高。成形后按样板检查弧度。     

基于单元状态监控的机联网智能制造系统架构设计探析

随着"工业4.0"和"中国智能制造2025"指导框架的提出,制造领域面临急迫的产业转型与升级改造,机械制造产业也必将向智能制造时代迈进。精密制造领域作为机械制造产业中的重要分支,其对质量控制的要求越来越高,尤其在同类型产品的批量化精密制造中,高精度、高质量与高良率是制造过程必须考虑的首要因素。基于同类产品批量化精密制造的特点,本文在以大数据及物联网为架构的智能制造基础上,提出一种基于制造单元加工状态监控与决策的机联网智能制造子系统框架模型,并对其功能组成及架构设计进行了初步探析。首先论述了大数据、物联网与精密制造的内在联系;然后介绍了可实现制造单元加工状态和过程监测的相关技术与系统功能,并详细分析了制造单元加工状态大数据的获取与处理以及智能制造单元的智能控制方法;再次围绕实现车间级或局部制造区域内批量化精密制造系统的质量控制需求,探析了以无线自组网为基础组建批量化精密制造智能控制与决策的机联网子系统功能架构设计;最后以课题组目前开发的光学精密制造智能控制子系统为例进行了说明。     

无限板孔边裂纹问题的高精度解析权函数解

用Wu-Carlsson解析权函数法（WFM）求得了无限板孔边径向单裂纹和对称双裂纹的高精度解析权函数（WF）。分别用Shivakumar-Forman和Newman的解及基于复变函数泰勒级数展开的数值权函数WCTSE法结果,通过对相应格林函数（GF）的逐点比较验证了本文解析权函数的精度。该权函数不但精度高,而且作为裂纹长度的连续函数,能够高效准确地求解任意长度（a/R≤2）裂纹在任意复杂载荷作用下的断裂力学关键参量;且孔边单/双裂纹问题的权函数的形式和推导方法完全相同。作为示例,用该解析权函数计算了孔边裂纹在裂纹嘴楔形载荷、裂纹面幂函数,以及圆孔冷挤压残余应力等多种载荷形式下的应力强度因子。     

中点形成变压器的分析

本文分析了一种用于三相三线制形成三相四线制的变压器——中点形成变压器(NFT),详细阐述了NFT的原理、结构特点以及NFT在电路中的数学模型。NFT从原理上讲是一个变比为1的自耦变压器,其原副边使用一套绕组。原边接成Y接法,副边接成Y_0接法,从而形成了一个物理中点,完成三相三线制到三相四线制的转换。在三相负载不平衡时,使用NFT会使三相输出电压不平衡。本文一方面从理论上分析了这种不平衡程度同NFT的性能参数(零序阻抗)之间量的关系,从而在理论上提出了NFT的设计依据;另一方面又提出了旨在减少NFT零序阻抗的铁芯结构、铁芯材料、绕组联接及排列等特点。根据分析结果,具体设计与制做了一个15kVA的NFT;并结合实验进行了验证。最后又把NFT模型化,提出了NFT在电路中的数学模型,为使用NFT的电力装置的系统仿真创造了条件。     

曲面复合材料胶接修补研究

在曲面复合材料胶接修补中，补片的形状尺寸对胶接强度有较大影响。采用“三板模型”对修补结构进行三维8节点各向同性体元和8节点各向异性层合板元的有限元建模分析，从多个参变量的计算结果得到如下结论：补片的面积为孔面积的5～10倍、厚度为孔深的40％-55％、补片端部的尖削比达到14时，修补结构的强度恢复能达到最大值。     

厚板射流冲击下淬火冷却的换热系数建模计算

建立一种多喷嘴同时喷射淬火冷却的数学模型,通过实测冷却曲线分析计算厚板驻点区与紊流区换热系数分布规律,基于ABAQUS模拟软件模拟验证模型。结果表明:驻点与紊流点处的换热系数随时间分布是不均匀的,在10～20 s内出现峰值,随后呈上下波动变化的规律;实测(或计算)试样心部与表面的冷却曲线与模拟的吻合较好,验证了多喷嘴同时喷射下的换热系数分布模型。     

极月轨道上太阳电池阵外热流规律分析

准确的月球表面温度分布模型对于开展月球探测具有重要意义. 目前有关月球表面温 度模型还缺乏对完整月球表面温度分布的计算方法研究. 本文建立了一套计算完整月球表面温度的方法, 其中月球阳面温度采用Racca模型直接计算得到; 对于月球阴面, 将其沿纬度方向划分为若干区域, 每个区域的地表土壤采用一维非稳态热传导模型, 根据嫦娥三号着陆器太阳电池阵在轨环月阶段的温度数据, 修正得到月球表面土壤导热系数、密度及比热容, 通过数值计算求解一维非稳态热传导方程, 得出任意时刻月球阴面表面温度随时间的变化. 嫦娥三号着陆器太阳电池阵环月阶段热分析结果与在轨温度符合较好, 初步说明本文建立的完整月球表面温度计算方法正确可行. 基于本文方法计算得到整个月球表面温度分布, 进一步研究了极月轨道太阳电池阵外热流变化规律.     

嫦娥三号着陆区月表辐射特性测算

月球表面辐射特性研究是月球探索的一个重要领域,对于勘测月球表面形态及进行资源勘探等具有重要意义,但是目前在月球表面直接进行近距离测量的数据非常少.本文建立了基于嫦娥三号着陆器地形地貌相机和缓释电机在轨遥测数据研究月球表面辐射特性的方法,初步测算得到嫦娥三号着陆区月球表面的太阳辐射光谱反射率为0.105,发射率为0.866.所得结果能够为进一步空间探测任务提供原始测算数据,以降低设计难度及提高探测能力.     

航空发动机叶盘结构应力和变形的概率分析

为了更准确地描述航空发动机叶盘结构的变形以及控制的合理性,提出了1种高效、高精度的概率分析方法,即极值响应面法(ERSM,Extremum Response Surface Method),在分析中考虑了典型载荷(如热载荷和离心载荷)的动态性和边界条件的非线性等因素,合理地选取输入变量且考虑了参数的随机性和不确定性等,通过确定性分析得到叶盘结构的总变形和应力分布随时间的变化规律,同时找到其变形最大点作为概率分析的输入目标。通过科学合理的概率分析,不仅获得了其可靠度、拟合样本、样本直方图、极值响应面和累计概率分布函数并且对其应力分布和总变形进行灵敏度分析,得到了叶盘结构变形和应力分布的主要影响因素,同时给出了应力与总变形的相关性。最后,将ERSM与Response Surface Method(RSM)和Monte Carlo(MC)法进行比较分析,验证了ERSM在航空发动机叶盘结构分析中的有效性。     

一种基于神经网络的图像去雾算法

针对传统暗通道去雾算法在处理大面积天空区域部分时易出现光晕的缺点,提出了一种传统算法与神经网络相结合的去雾网络。首先经由暗通道去雾算法和Retinex算法分别获得两幅待融合图像,然后基于编码解码的神经网络构建一个图像融合去雾网络系统。训练阶段在编码网络中加入密集块结构,增强了模型的稳健性,便于从更高维度提取特征信息;测试阶段利用gamma校验因子预处理待融合的图像,减少了图像处理过程中的光晕现象问题。合成有雾图像处理的实验结果表明,该算法合理地将传统算法和神经网络去雾算法融合起来,构建一个新型去雾模型,提高了去雾精度,无论是在室内、室外合成数据集中去雾效果均有提升;较现有经典算法峰值信噪比至少提高18.7%,而且对自然雾天图像的处理效果明显;在图像物理细节信息处理方面对比已有算法有了一定的提高,为研究图像去雾提供了新思路。