【摘 要】
：
针对微观组织的调控相关问题,构建了IN718材料激光选区熔化(selective laser melting,SLM)温度场仿真的三维有限元模型,研究了激光功率和扫描速度对熔池温度场和凝固机理的影响,进而预测增材制造材料的微观组织,为微观组织的调控提供理论依据.首先分析了激光功率和扫描速度对熔池尺寸的影响,分析了不同工艺参数下熔池温度场的变化;其次基于温度场的仿真结果,计算不同工艺参数下熔池固液界面处温度梯度和凝固速度的变化,分析凝固过程中柱状晶向等轴晶的转变条件,预测熔池不同深度上的微观组织.研究结果发
【机 构】
：
大连理工大学机械工程学院,大连116024
论文部分内容阅读
针对微观组织的调控相关问题,构建了IN718材料激光选区熔化(selective laser melting,SLM)温度场仿真的三维有限元模型,研究了激光功率和扫描速度对熔池温度场和凝固机理的影响,进而预测增材制造材料的微观组织,为微观组织的调控提供理论依据.首先分析了激光功率和扫描速度对熔池尺寸的影响,分析了不同工艺参数下熔池温度场的变化;其次基于温度场的仿真结果,计算不同工艺参数下熔池固液界面处温度梯度和凝固速度的变化,分析凝固过程中柱状晶向等轴晶的转变条件,预测熔池不同深度上的微观组织.研究结果发现提高激光功率有利于等轴晶的形成,而扫描速度对等轴晶厚度占比影响不大,另外降低激光功率和提高扫描速度将促使形成的微观组织尺寸更细小.
其他文献
为研究改善除尘滤筒清灰过程中喷吹气流偏斜的问题,通过在多孔喷吹管上安装混流喷嘴,在滤筒迎流面和背流面6个测点分别安装压力传感器,测试不同喷吹压力和喷吹距离下的侧壁压力峰值.结果 表明:安装混流喷嘴后,在最优喷吹压力0.4 MPa实验条件下,滤筒迎流面一侧与背流面一侧的压力峰值差距减小,压力动态波形图相似,清灰更加均匀,喷吹气流偏斜问题得到明显改善;在喷吹距离分别为210,240,270 mm时,随喷吹距离增加,6个测点的压力峰值整体均增加,矫正后的脉冲喷吹气流对滤筒的清灰能力得到有效提高,可以改善除尘滤筒
针对仅用时域和频域指标无法准确诊断滚动轴承故障的问题,提出一种基于灰色关联度(GRA)与偏最小二乘(PLS)的故障诊断算法.首先,对原始振动信号进行灰色关联度分析,提取关联度较高的振动信号作为样本信号;其次,通过时域分析和频域分析获得故障特征集,利用基于遗传算法(GA)和Elman神经网络的组合算法(GA-ENN)对故障特征进行提取;最后,利用PLS算法对滚动轴承的故障类别进行识别.实验结果表明,所提方法能有效剔除原始振动信号中无信息变量,并且实现时、频域指标下滚动轴承故障的准确诊断.
针对大型薄壁零件镜像加工过程中的稳定支撑问题,提出了基于模糊自抗扰的力/位混合控制策略.通过支撑-工件系统模态锤击实验,分析了磁流变集成支撑装置线圈中电流变化对系统模态参数的影响.设计了支撑侧基于模糊线性自抗扰控制(FLADRC)的力/位混合柔顺控制策略,通过MATLAB/Simulink仿真实验平台建立了系统控制模型并进行了仿真分析.仿真结果表明,相较于传统PID控制,FLADRC对目标函数跟踪速度快、误差小,鲁棒性与自适应能力强.通过薄壁件镜像铣削实验验证所设计控制策略的有效性.研究结果表明,该控制策
针对轴承振动信号的冗余信息过多、故障特征提取率较低的问题,提出一种基于鲸鱼算法及综合评价指标优化变分模态分解(VMD)参数的轴承故障特征提取方法.首先构建了一种模糊熵与峭度倒数和的综合评价指标,作为鲸鱼优化算法(WOA)的适应度函数;其次对VMD的相关参数进行寻优;然后使用优化的参数对原始信号进行VMD分解,得到固有模态函数(IMFs),选取模糊熵与峭度倒数和最小的IMF作为目标模态;最后对目标分量进行希尔伯特包络谱分析来提取故障特征.在仿真信号实验和实测数据实验中与传统方法对比,结果表明,鲸鱼算法与综合
在机械制造中,零件装配是生产整合的重要环节.目前装配任务主要依靠人工完成,效率低下,部分自动化装配平台虽然可通过机器人开环控制系统完成装配任务,但灵活性欠缺.为了提高柔性和生产效率,对装配进行研究后,以三角轴为对象,设计了三维视觉伺服装配平台,采用图像处理和PNP算法进行位姿估计,设计基于位置的视觉伺服控制器.实验结果表明,该平台在不同轴孔零件位姿的装配任务中,均能进行精确装配,满足轴孔装配的要求.
针对导弹舱段自动化对接过程中,存在舱段尺寸小且质量大、对接面特征复杂等问题,提出了一种导弹舱段自动对接技术思路以及工程实现方法.基于6自由度并联平台和位姿测量系统,设计了一套用于实现舱段自动对接的机械系统,并进行了工程验证.研究结果表明,该系统可实现空空导弹舱段的自动化精准对接,提高导弹总装生产线的整体技术水平.
针对9Cr18Mo马氏体不锈钢航空喷嘴小孔的钻削加工,基于DEFORM-3D有限元软件,开展硬质合金钻头几何结构和加工工艺参数优化仿真与试验研究.基于钻削刀具的螺旋槽和后刀面数学模型,采用UG三维建模软件建立钻头三维模型,利用DEFORM-3D软件建立钻削有限元仿真分析模型,综合分析不同刀具几何结构和工艺参数对排屑、钻削力和钻削温度等钻削加工性能的影响规律,获得最佳的刀具几何结构和加工工艺参数,并通过试验对钻削工艺参数仿真结果进行验证.结果 表明,刀具结构参数对轴向力影响的显著程度为芯径比＞螺旋角＞锋角,
由于开关磁阻电机强非线性、强耦合等特点,导致传统磁链控制过程中转矩脉动过大.针对该问题,提出了一种基于SRM转矩特性神经网络的瞬时转矩估计与磁链前馈补偿相结合的控制策略.利用神经网络构建了SRM的瞬时转矩估计器,在该网络结构中设计了能够体现SRM转矩变化规律的激励函数,对神经网络的输入进行预处理,通过自适应学习率训练,实现对瞬时转矩的实时估计.根据转矩估计得到的转矩偏差求得磁链偏差,在磁链模型基础上实现对磁链的前馈补偿,通过磁链滞环控制配合下实现对SRM转矩脉动的抑制.仿真实验表明,基于瞬时转矩估计和磁链
针对当前非圆齿轮设计和建模过程繁琐,齿廓特征点提取过程复杂,非圆齿轮设计完成后验证不严谨,以非圆齿轮为研究对象,依据齿轮啮合原理,提出一种简单的非圆齿轮设计方法,并以一个数值算例对该方法进行了验证.此外对非圆齿轮节曲线根切、封闭性和凹凸性进行判断,对弧长进行计算,对非圆齿轮的焦点进行精确的求解.最后,以Pro/E为建模平台,生成非圆齿轮的三维模型,并对装配后的非圆齿轮进行了运动学分析和理论分析.研究结果表明,运动过程中齿轮齿形啮合良好,从动轮的传动比曲线满足理论传动比要求.证明提出方法的正确性,为非圆齿轮
针对304不锈钢的车削过程中铁屑折断难,经常导致铁屑缠刀、加工表面划伤、排屑困难、影响自动化生产线的稳定运行等问题,设计开发7 MPa高压供液系统为车削过程提供高压冷却液.在高压冷却环境下,试验比较304不锈钢在粗、精加工的不同车削参数、刀片情况下的铁屑状态.研究结果表明,7 MPa高压冷却可以解决304不锈钢精加工铁屑不易折断的问题.铁屑的长度与冷却压力、切削参数、刀片有关,通过匹配适当的切削参数和刀片,铁屑长度可以被控制在较短的范围内.在此基础上,提出了一套针对304不锈钢车削加工的高压断屑方案,实现