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基于RBF神经网络预测2219铝合金多层TIG焊接头拉伸性能研究 预览
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作者 阮德重 张登魁 +3 位作者 王国庆 单际国 赵玥 吴爱萍 《焊接技术》 2019年第6期22-27,共6页
针对焊接过程的严重非线性和焊接工艺参数的复杂交互作用,使得接头抗拉强度的准确估算十分困难的问题,利用K-均值聚类算法建立焊接接头抗拉强度RBF (Radial basic function)神经网络预测模型。以2219铝合金多层TIG焊的焊缝形状参数(正... 针对焊接过程的严重非线性和焊接工艺参数的复杂交互作用,使得接头抗拉强度的准确估算十分困难的问题,利用K-均值聚类算法建立焊接接头抗拉强度RBF (Radial basic function)神经网络预测模型。以2219铝合金多层TIG焊的焊缝形状参数(正面余高、背面余高、背面宽度、正面宽度、首层盖面熔深)作为预测模型的输入参数,以焊后接头的抗拉强度作为预测模型的输出参数。利用22组焊接试验数据对所建的预测模型进行网络训练,用另外6组焊接试验数据进行验证。结果表明,所建的RBF神经网络预测模型具有适应性强、精度高,预测的平均绝对误差仅为1.94%。通过预测模型,得到焊缝几何形状参数与接头抗拉强度之间的影响规律以及最佳的接头焊缝形状,从而对调控焊接接头的强度提供了依据。 展开更多
关键词 RBF神经网络 预测 2219铝合金 TIG焊
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焊接参数对Ti2AlNb合金电子束焊接接头焊缝形状和残余应力的影响 预览
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作者 李艳军 吴爱萍 +3 位作者 李权 赵玥 朱瑞灿 王国庆 《中国有色金属学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第1期67-76,共10页
采用有限元数值模拟方法预测Ti2AlNb合金电子束焊接接头的残余应力,并通过实验加以验证。对比模拟与实验结果,本文的数值计算方法具有良好的精度。结果表明,焊缝中心区域呈现三向拉应力状态;其他焊接参数相同条件下,聚焦电流对焊缝形状... 采用有限元数值模拟方法预测Ti2AlNb合金电子束焊接接头的残余应力,并通过实验加以验证。对比模拟与实验结果,本文的数值计算方法具有良好的精度。结果表明,焊缝中心区域呈现三向拉应力状态;其他焊接参数相同条件下,聚焦电流对焊缝形状及尺寸具有显著影响,从而影响焊接残余应力水平;对于Ti2AlNb合金厚板电子束熔透焊接头,焊缝中心具有1000MPa左右的厚度方向应力;增大熔宽可降低厚度方向应力,进而降低接头裂纹倾向。 展开更多
关键词 Ti2AlNb合金 残余应力 数值模拟 电子束焊
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焊缝熔深对2219铝合金TIG焊接头拉伸性能的影响 预览
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作者 张登魁 赵玥 +7 位作者 董明晔 王国庆 吴爱萍 单际国 蒙丹阳 刘宪力 宋建岭 张中平 《中国有色金属学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第6期1161-1168,共8页
采用数值模拟和实验的方法研究焊缝熔深对2219铝合金TIG焊接头拉伸性能的影响。结果表明,当其他几何参数一致时,在一定范围内,盖面焊缝的熔深越大,接头的拉伸性能越低。较大的盖面焊缝熔深可造成焊趾处更集中的应力,导致接头更容易断裂... 采用数值模拟和实验的方法研究焊缝熔深对2219铝合金TIG焊接头拉伸性能的影响。结果表明,当其他几何参数一致时,在一定范围内,盖面焊缝的熔深越大,接头的拉伸性能越低。较大的盖面焊缝熔深可造成焊趾处更集中的应力,导致接头更容易断裂。根据必要的假设提出的一种分析盖面熔深与接头拉伸性能间数学关系的模型验证了实验结论。盖面焊缝熔深的减少可通过降低焊接电流、氦气流量或增加焊接电压来调控。 展开更多
关键词 2219-C10S铝合金 焊缝熔深 拉伸强度 数值模拟 相关性
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脉冲磁场对TC4钛合金微观结构的影响及其机理探究
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作者 许擎栋 李克俭 +1 位作者 蔡志鹏 吴瑶 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期489-495,共7页
研究了脉冲磁场对TC4钛合金微观结构的影响规律,发现经磁感应强度为2 T、脉冲频率为5 Hz、脉冲次数为100次的脉冲磁场处理后,TC4钛合金的位错密度及晶界角度会发生显著变化。XRD测试结果显示,经脉冲磁场处理后TC4钛合金的位错密度提高约... 研究了脉冲磁场对TC4钛合金微观结构的影响规律,发现经磁感应强度为2 T、脉冲频率为5 Hz、脉冲次数为100次的脉冲磁场处理后,TC4钛合金的位错密度及晶界角度会发生显著变化。XRD测试结果显示,经脉冲磁场处理后TC4钛合金的位错密度提高约10.9%。采用EBSD测试得到TC4钛合金微区的KAM分布,发现经脉冲磁场作用后,TC4钛合金的位错密度发生显著变化,具体表现为:晶内位错分布更加均匀,局部高位错密度区消失;晶界附近的位错分布发生变化,同时晶界角度发生改变,小角度晶界减少而重位点阵(CSL)晶界(Σ11)增多。讨论了脉冲磁场对TC4钛合金微观组织影响的可能原因:脉冲磁场引起位错钉扎处的电子能态发生转变,使钉扎处空位或杂质原子易于移动。位错在材料内应力场提供的弹性能作用下更易脱钉扎,从而使得位错分布发生变化,材料微观组织发生改变。 展开更多
关键词 TC4钛合金 脉冲磁场 位错密度 晶界角度 磁致塑性
基于图谱分析的脑电网络研究 预览
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作者 胥善治 胡海 +1 位作者 季林红 王鹏 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第2期218-223,共6页
针对脑活动过程功能连接网络分析问题,将图谱域分析技术应用于脑电网络研究中。对各导联脑电信号特征节律提取、不同测量节点之间脑电信号特征节律相关系数邻接矩阵及拉普拉斯矩阵进行了研究,并对拉普拉斯矩阵分解得到的不同阶次分量矩... 针对脑活动过程功能连接网络分析问题,将图谱域分析技术应用于脑电网络研究中。对各导联脑电信号特征节律提取、不同测量节点之间脑电信号特征节律相关系数邻接矩阵及拉普拉斯矩阵进行了研究,并对拉普拉斯矩阵分解得到的不同阶次分量矩阵以及二值化处理得到的不同阶次脑电网络拓扑结构进行了分析,提出了一种基于图谱分析的脑电网络研究方法;采用癫痫患者正常情况与癫痫发作阶段的脑电信号对提出的方法进行了测试。实验结果表明:在两种情况下,提出的图谱分析方法均能有效提取不同变化模式的脑电网络拓扑结构,并能实现正常区域与癫痫发作区域的有效分类,接收者操作特征曲线下面积为0.834;分类结果优于常用的对比方法。 展开更多
关键词 脑电网络 拓扑结构 奇异谱分析 图谱分析
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金属增材制造零件变形研究现状 预览
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作者 谢瑞山 陈高强 史清宇 《精密成形工程》 2019年第4期15-20,共6页
金属增材制造(也称为3D打印)被认为是制造业最有前景的技术之一,主要应用在航空航天领域,用于加工传统方法难以制备的大型复杂零件。该技术面临的一个关键瓶颈是零件的变形,这将严重影响零件的尺寸精度,甚至导致零件开裂而无法使用。首... 金属增材制造(也称为3D打印)被认为是制造业最有前景的技术之一,主要应用在航空航天领域,用于加工传统方法难以制备的大型复杂零件。该技术面临的一个关键瓶颈是零件的变形,这将严重影响零件的尺寸精度,甚至导致零件开裂而无法使用。首先介绍了研究增材零件变形的主要试验方法,明确了激光位移传感器及数字图像相关技术是研究瞬态变形的有效实验手段。然后介绍了变形预测的数值模拟方法,明确了热源模型、热边界条件及材料的力学性能本构是影响变形预测准确性的主要因素。最后总结了当前国内外变形快速计算方法的研究进展及发展动向。 展开更多
关键词 增材制造 温度场 变形 数值模拟
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变极性TIG焊电弧燃烧稳定性与恒占空比控制 预览
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作者 刘博 朱志明 +1 位作者 杨中宇 符平坡 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-4,93,161共6页
电流换向的快速性和稳定性是影响变极性TIG焊接电弧燃烧稳定性的关键因素,尤其是在小电流变极性TIG焊时,极易出现熄弧和电弧燃烧不稳定问题.对电流换向期间的电压/电流波形深入分析发现,一次逆变采用基于PID的电流反馈控制获得恒流输出... 电流换向的快速性和稳定性是影响变极性TIG焊接电弧燃烧稳定性的关键因素,尤其是在小电流变极性TIG焊时,极易出现熄弧和电弧燃烧不稳定问题.对电流换向期间的电压/电流波形深入分析发现,一次逆变采用基于PID的电流反馈控制获得恒流输出时,在电流换向结束后易产生焊接电流回调现象,小电流焊接时甚至降至零,从而导致电弧熄灭,这与PID控制中的di/dt项密切相关.提出了一次逆变在电流换向期间采用恒占空比控制新方法.结果表明,该方法可有效提高换向电流的响应速度,防止换向后的电流回调或超调,增强了变极性电流换向过程的稳定性. 展开更多
关键词 变极性焊接 电流换向过程 恒占空比 电流回调
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钛合金激光立焊烧穿和气孔缺陷及其数值模拟 预览
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作者 Doruk Yelkenci 陈俊宏 +2 位作者 温鹏 常保华 单际国 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期10-14,161共6页
采用在平焊优化过的激光焊接参数对钛合金进行立焊,立向上焊时烧穿倾向较大,气孔倾向较小;立向下焊时烧穿倾向较小,气孔倾向较大.基于体积分数法(VOF)建立了追踪小孔界面的数值计算模型模拟小孔和熔池流动行为,分析了焊接位置对激光立... 采用在平焊优化过的激光焊接参数对钛合金进行立焊,立向上焊时烧穿倾向较大,气孔倾向较小;立向下焊时烧穿倾向较小,气孔倾向较大.基于体积分数法(VOF)建立了追踪小孔界面的数值计算模型模拟小孔和熔池流动行为,分析了焊接位置对激光立焊烧穿和气孔倾向的影响机制.结果表明,立向上焊时焊接方向与重力相反,小孔所受静水压力较小,小孔易于长大,小孔空腔所需的液态金属得不到有效补充,烧穿倾向增加.立向下焊时焊接方向与重力一致,小孔振荡导致崩塌卷气,所生成的气泡缺乏逸出通道,气孔倾向增加. 展开更多
关键词 激光焊接 钛合金 焊接位置 烧穿 数值模拟
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电子束粉末床熔融技术研究进展与前瞻 预览
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作者 林峰 《新经济导刊》 2019年第1期35-39,共5页
多枪阵列的大型化EB-PBF技术规模化应用趋势日益明显,大数据、机器学习等人工智能技术将更多地被引入,应用于工艺规划、缺陷识别、故障诊断、质量分析等.
关键词 人工智能技术 电子束 粉末 机器学习 故障诊断 质量分析 规模化 大型化
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40Mn钢热变形行为及加工图研究
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作者 孔得磊 雷丽萍 曾攀 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期122-132,共11页
为研究40Mn钢的热变形行为和动态再结晶特征,在Gleeble-1500D热模拟机上对40Mn钢进行了等温压缩实验,建立了高温流变应力模型和加工图,并采用光学显微镜观察压缩后试样的显微组织。结果表明:40Mn钢高温流变应力可采用包含动态再结晶特... 为研究40Mn钢的热变形行为和动态再结晶特征,在Gleeble-1500D热模拟机上对40Mn钢进行了等温压缩实验,建立了高温流变应力模型和加工图,并采用光学显微镜观察压缩后试样的显微组织。结果表明:40Mn钢高温流变应力可采用包含动态再结晶特征的双曲正弦模型来描述。实验条件下获得的热变形平均变形激活能为300. 48 kJ·mol^-1。40Mn钢具有动态再结晶软化特征,不同应变下加工图有明显区别。将其加工图分为加工硬化-动态回复阶段和动态再结晶阶段。在加工硬化-动态回复阶段,存在两个加工失稳区,分别位于900℃-1 s^-1和1200℃-1 s^-1附近,机理分别为绝热剪切带和晶界开裂;在动态再结晶阶段,存在一个加工失稳区,位于低温高应变速率区域,机理为绝热剪切带,存在一个最佳加工区域为温度1050~1150℃,应变速率0. 003~0. 01 s^-1,其为动态再结晶区域。在850℃-1 s^-1条件下,金相图中观察到"项链"组织,验证了加工图的可靠性,可为热加工性能评估和锻造工艺研究提供指导。 展开更多
关键词 40Mn钢 动态再结晶 高温流变应力模型 加工图 显微组织
基于图像处理的喷涂雾锥角影响因素分析
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作者 张思敏 王国磊 +3 位作者 于乾坤 华宵桐 宋立滨 陈恳 《清华大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期103-110,共8页
研究喷涂工艺参数与雾锥角的关系可为建立准确喷枪模型提供重要依据,但传统的直接测量喷幅尺寸的实验方法很难获取足够的实验数据。为了解决这个问题,该文提出并实现了一种雾锥角测定方法,通过截取雾锥图像的特定边界计算雾锥角。基于... 研究喷涂工艺参数与雾锥角的关系可为建立准确喷枪模型提供重要依据,但传统的直接测量喷幅尺寸的实验方法很难获取足够的实验数据。为了解决这个问题,该文提出并实现了一种雾锥角测定方法,通过截取雾锥图像的特定边界计算雾锥角。基于该方法,对控型空气压力、雾化空气压力和涂料流量与雾锥角的关系进行了系统的实验研究,通过分析发现如下规律:扇形空气压力与长轴雾锥角正相关,与扇形空气压力负相关;雾化空气压力与长短轴雾锥角、喷涂流量均正相关,且与扇形空气压力之间存在耦合关系;喷涂流量对雾锥角影响相对较小。 展开更多
关键词 空气喷涂 喷枪模型 雾锥角 控型空气压力 雾化空气压力 图像处理
机床制造加工数字化车间信息模型及其应用研究
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作者 王立平 张兆坤 +1 位作者 邵珠峰 王民 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期154-165,共12页
车间/工厂内普遍存在来自不同厂家且功能各异的自动化装备和系统,其在信息层面表现为分布于不同网络层次的异构数据。异构系统与设备之间的互联互通是实现制造信息化和智能化的基础,是数字化车间集成的一个核心问题。解决这一问题的关... 车间/工厂内普遍存在来自不同厂家且功能各异的自动化装备和系统,其在信息层面表现为分布于不同网络层次的异构数据。异构系统与设备之间的互联互通是实现制造信息化和智能化的基础,是数字化车间集成的一个核心问题。解决这一问题的关键是建立规范一致的信息模型。针对机床制造加工数字化车间的信息互联互通问题,在分析数字化车间架构、功能要求和信息流的基础上,建立了机床制造加工数字化车间的信息模型架构。通过明确数字化车间信息模型的元素定义、建模规则和建模方法,实现了模型的标准化和一致性。随后,基于OPC统一构架(OPC unified architecture,OPC UA),建立了该信息模型在OPC UA地址空间中的映射规则和基于OPC UA服务器/客户端实现信息模型数据存储和交互的方法。最终,采用OPC UA协议将信息模型映射到OPC UA地址空间,选取典型现场应用场景,完成了信息模型的实例化,验证了所提出的机床制造加工数字化车间信息模型的实用性。 展开更多
关键词 机床制造 数字化车间 信息模型 OPCUA 应用验证
斜槽式超声变幅杆纵扭特性研究 预览
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作者 张巧丽 张建富 +2 位作者 冯平法 郁鼎文 吴志军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期58-64,78共8页
利用斜槽式结构进行模式转换能有效实现纵扭复合,其局限在于设计不合理会导致纵扭转换效率低下。通过分析纵波斜入射固-气界面的反射和折射特性,仿真不同斜槽结构下的变幅杆在其谐振状态下的纵扭转换效率,探究了斜槽的角度、宽度、个数... 利用斜槽式结构进行模式转换能有效实现纵扭复合,其局限在于设计不合理会导致纵扭转换效率低下。通过分析纵波斜入射固-气界面的反射和折射特性,仿真不同斜槽结构下的变幅杆在其谐振状态下的纵扭转换效率,探究了斜槽的角度、宽度、个数、深度、长度等因素对纵扭模式转换效率的影响。仿真结果表明:存在最佳的斜槽角度和斜槽宽度,使得纵扭转换效率最大;斜槽个数的增加能明显提升纵扭转换效率,且最佳斜槽宽度随斜槽个数增大而减小;斜槽深度和斜槽长度越大,纵扭转换效率越大,但达到一定长度值时趋于稳定。进而,通过对优化设计后的斜槽式变幅杆进行试验测试,验证了该研究的有效性,试验条件下获得的纵振和扭转幅值分别为9.5μm和29μm。 展开更多
关键词 超声振动 纵扭复合 斜槽式 优化设计
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GMM旋转超声加工系统的部分耦合式非接触电能传输设计与补偿 预览
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作者 范沛 冯平法 +2 位作者 张建富 蔡万宠 马原 《航空制造技术》 2019年第5期88-95,101共9页
非接触电能传输是旋转超声加工系统的重要组成部分。对于传统的完全耦合式非接触电能传输系统,完整的原边磁芯与自动换刀系统结构上的干涉影响了超声刀柄的自动换刀。建立了部分耦合式非接触电能传输模型,依据模型设计出电能传输的原、... 非接触电能传输是旋转超声加工系统的重要组成部分。对于传统的完全耦合式非接触电能传输系统,完整的原边磁芯与自动换刀系统结构上的干涉影响了超声刀柄的自动换刀。建立了部分耦合式非接触电能传输模型,依据模型设计出电能传输的原、副边结构和线圈参数,并对其进行了电学仿真。为提升电能传输的效率,对部分耦合式非接触电能传输的电学补偿进行了研究。针对一种使用超磁致伸缩材料(Giant Magnetostrictive Material,GMM)的旋转超声加工系统,结合其电学特性设计出电路补偿网络,试验验证了部分耦合式电能传输及其补偿的有效性。研究表明,由于结构问题造成原、副边线圈间的漏磁较多,部分耦合式的电能传输效率和系统输出振幅均稍小于全耦合式的电能传输方式,但是通过合理的电学补偿方式完全可以满足超声加工的要求。对于GMM旋转超声加工系统,采用单边串联补偿方式能够在简化系统设计的同时,保证较高的电能传输能力。 展开更多
关键词 非接触电能传输 部分耦合 旋转超声加工 电路补偿 超磁致伸缩材料(GMM)
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基于因果模型的耗能机电产品性能匹配方法研究 预览
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作者 游孟醒 刘学平 +2 位作者 向东 王翔 王坦 《机电产品开发与创新》 2019年第2期1-4,共4页
针对耗能机电产品性能匹配问题,提出基于因果模型的性能匹配方法。能量是机电产品性能实现的关键因素,通过构建设计变量、能量和性能之间的三层因果模型,计算设计变量对性能的影响程度,通过对影响程度性能高的设计变量匹配优化实现产品... 针对耗能机电产品性能匹配问题,提出基于因果模型的性能匹配方法。能量是机电产品性能实现的关键因素,通过构建设计变量、能量和性能之间的三层因果模型,计算设计变量对性能的影响程度,通过对影响程度性能高的设计变量匹配优化实现产品性能优化。最后采用家用电冰箱性能匹配设计的案例论证了基于因果模型的耗能产品性能设计方法的有效性。 展开更多
关键词 因果模型 性能设计 能量
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仿人足球机器人的非预定义足球检测算法
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作者 张继文 宋立滨 +2 位作者 许君杰 石循磊 刘莉 《清华大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期298-305,共8页
为适应人类赛场环境,仿人足球机器人需能够识别未预先定义足球,此时足球不再具有固定的与场地鲜明对比的颜色,因而不能通过传统的单色块识别策略解决。该文将足球颜色划分为专有色和共有色两类,采用两轮颜色标记方法生成颜色查找表;在... 为适应人类赛场环境,仿人足球机器人需能够识别未预先定义足球,此时足球不再具有固定的与场地鲜明对比的颜色,因而不能通过传统的单色块识别策略解决。该文将足球颜色划分为专有色和共有色两类,采用两轮颜色标记方法生成颜色查找表;在图像像素级联通分割获得色块的基础上,提出基于图连接关系的宏像素聚类算法,从而得到若干足球识别候选对象;再利用模糊逻辑方法中的隶属度函数从候选对象中获得最佳足球识别结果。实验表明在不具备高性能计算硬件平台的情况下,算法能够在存在大量干扰,远近距离大幅度变化的条件下准确识别出非预先定义的足球,避免与边线、机器人等对象的混淆,且达到每秒15帧的计算速率。该算法能够在严格受限的计算能力下达到高效的足球识别能力,从而为参赛机器人提供了一种崭新策略。 展开更多
关键词 仿人机器人 计算机视觉 聚类 颜色标记 模糊逻辑
风冷冰箱冷藏室温度均匀性优化 预览
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作者 游孟醒 刘学平 +2 位作者 向东 王翔 段传凯 《机电产品开发与创新》 2019年第1期19-21,共3页
将风冷冰箱冷藏室划分成不同的区域,通过CFD仿真和参数拟合的方法,得到温度均匀性和不同区域间交换的热值的方程。通过对方程分析发现温度均匀性影响较大的参数,然后采用仿真实验的方法发现了设计参数对温度均匀性的影响,选取了使温度... 将风冷冰箱冷藏室划分成不同的区域,通过CFD仿真和参数拟合的方法,得到温度均匀性和不同区域间交换的热值的方程。通过对方程分析发现温度均匀性影响较大的参数,然后采用仿真实验的方法发现了设计参数对温度均匀性的影响,选取了使温度均匀性最优的设计参数使得冷藏室温度场得到了优化。 展开更多
关键词 风冷冰箱 交换热值 温度均匀性
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多孔钛腰椎融合器在不同入路椎间融合术中的生物力学性能
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作者 张振军 李文钊 +5 位作者 李慧 廖振华 孟庆铸 孙大为 孙学君 刘伟强 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期243-250,共8页
目的探究采用多孔融合器在不同入路腰椎融合术的生物力学性能。方法建立完整腰椎三维有限模型,通过实验方法获得多孔材料的力学参数。针对多孔融合器在前路腰椎椎间融合术(anterior lumbar interbody fusion, ALIF)、后路腰椎椎间融合术... 目的探究采用多孔融合器在不同入路腰椎融合术的生物力学性能。方法建立完整腰椎三维有限模型,通过实验方法获得多孔材料的力学参数。针对多孔融合器在前路腰椎椎间融合术(anterior lumbar interbody fusion, ALIF)、后路腰椎椎间融合术(posterior lumbar interbody fusion, PLIF)、经椎间孔腰椎椎间融合术(transforaminal lumbar interbody fusion, TLIF)和直接外侧椎体间融合术(direct lateral interbody fusion, DLIF)中的生物力学性能进行对比研究。结果在施行椎间融合术后,DLIF、ALIF模型预测的活动度(range of motion, ROM)和融合器应力明显低于PLIF、TLIF模型,DLIF、ALIF和TLIF模型预测的终板应力明显低于PILF模型。结论采用多孔融合器的DLIF模型显示出较优的生物力学性能,而且在临床过程中操作简单适于微创术式。DLIF手术具有更优的综合性能。 展开更多
关键词 多孔融合器 前路腰椎椎间融合术 后路腰椎椎间融合术 经椎间孔腰椎椎间融合术 直接外侧椎间融合术 生物力学
数控机床两种几何误差建模方法有效性试验研究
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作者 董泽园 李杰 +2 位作者 刘辛军 梅斌 陈俊宇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期137-147,共11页
数控机床在制造行业中有着广泛的应用,数控机床精度对保证被加工零件质量起着关键作用,对机床平动轴几何误差进行补偿是进一步提升数控机床加工精度能力的重要手段。几何误差建模是几何误差补偿的基础,通常采用18项或21项几何误差建模方... 数控机床在制造行业中有着广泛的应用,数控机床精度对保证被加工零件质量起着关键作用,对机床平动轴几何误差进行补偿是进一步提升数控机床加工精度能力的重要手段。几何误差建模是几何误差补偿的基础,通常采用18项或21项几何误差建模方法,基于这两种建模方法,进行误差检测、辨识与补偿。但这两种建模方法对误差补偿的不同影响还没有系统的验证研究,根据验证结果指导采用更适宜的几何建模方法,对于改善误差补偿效果有着至关重要的意义。通过已经建立的数控机床的两种几何误差建模方法建模,开展了基于这两种误差模型的数控机床平动轴几何误差检测、辨识和补偿的仿真和试验研究,并对这两种误差补偿的有效性进行了系统性的分析比较。试验研究发现,18项几何误差建模方法能够精简地描述三轴数控机床的全几何误差项,21项几何误差建模方法则存在3项冗余角度误差项,造成精度预测模型的准确性降低。当通过建立精度预测模型进行机床空间误差补偿,试验研究发现采用18项几何误差建模方法的误差补偿效果优于采用21项几何误差建模方法的误差补偿效果,即18项几何误差建模方法更适用于三轴数控机床几何误差的软件补偿方法。该研究结论对于进一步提升数控机床加工精度的能力具有理论和实际的指导意义。 展开更多
关键词 数控机床 几何误差建模方法 误差模型 误差补偿 试验验证 有效性
螺栓连接鼓筒转子结构动力学特性分析 预览
20
作者 孟春晓 张文胜 +2 位作者 马辉 秦朝烨 樊富友 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期517-525,共9页
以螺栓连接鼓筒转子为研究对象,基于有限元软件,首先建立了减缩梁-壳-弹簧混合单元模型;其次通过仿真与实验的固有特性对比验证了减缩模型的准确性;最后分析了螺栓个数、螺栓松动、系统转速对螺栓连接鼓筒转子结构结合面的时变刚度和系... 以螺栓连接鼓筒转子为研究对象,基于有限元软件,首先建立了减缩梁-壳-弹簧混合单元模型;其次通过仿真与实验的固有特性对比验证了减缩模型的准确性;最后分析了螺栓个数、螺栓松动、系统转速对螺栓连接鼓筒转子结构结合面的时变刚度和系统的响应特性的影响规律。研究结果表明:螺栓个数、螺栓松动与系统转速对连接结构的时变刚度和响应特性均有一定的影响,随着螺栓个数的增多,结合面连接刚度不断增大,系统的非线性特性不断减弱;螺栓松动导致连接刚度发生较大波动,并且随着松动个数的增多,系统非线性不断增强;随着系统转速的增大,螺栓连接时变刚度增大,但转速越高其刚度波动越大,导致系统非线性增强。 展开更多
关键词 转子动力学 螺栓连接 鼓筒转子 时变刚度 螺栓松动
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