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厚壁圆筒爆破压力计算公式的工程适用性研究 被引量：5
1
作者 刘小宁 李清 +3 位作者 刘兵 袁小会 吴元祥 张磊 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2016年第5期154-159,共6页
均值、标准差与变异系数是分析设计公式精度的重要指标;比较设计公式工程适用性是工程设计的重要内容;评价指标与方法是比较设计公式工程适用性强弱的重要依据。以4个厚壁圆筒爆破压力计算公式为例,考虑厚壁圆筒爆破压力与载荷的随机不... 均值、标准差与变异系数是分析设计公式精度的重要指标;比较设计公式工程适用性是工程设计的重要内容;评价指标与方法是比较设计公式工程适用性强弱的重要依据。以4个厚壁圆筒爆破压力计算公式为例,考虑厚壁圆筒爆破压力与载荷的随机不确定性,应用应力-强度干涉模型,基于分析公式精度的重要指标,建立了判断爆破压力计算公式工程适用性的评价指标与方法。在相同或不同应用范围,比较了4个公式的工程适用性,可供同行在设计时参考。 展开更多
关键词 厚壁圆筒 爆破压力 计算公式 工程适用性 评价指标
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回火温度对工程机械用1000MPa级高强钢组织与性能的影响 被引量：6
2
作者 刘成 龚小寒 鄢梦琪 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第14期233-235,238,共4页
研究了淬火态的工程机械用1000ma级高强钢在不同温度回火100min后的组织和性能。结果表明，淬火态1000／MPa级高强钢于500-750℃回火，随回火温度升高，合金组织中淬火马氏体逐渐转变为回火马氏体、回火托氏体及回火索氏体，强度和硬度... 研究了淬火态的工程机械用1000ma级高强钢在不同温度回火100min后的组织和性能。结果表明，淬火态1000／MPa级高强钢于500-750℃回火，随回火温度升高，合金组织中淬火马氏体逐渐转变为回火马氏体、回火托氏体及回火索氏体，强度和硬度逐渐下降，伸长率和低温冲击功逐渐增加。回火温度为550-650℃时，合金获得最佳的力学性能匹配。回火温度超过700℃，合金发生再结晶，生成多边形铁素体，晶界碳化物球化长大，合金强度和硬度显著降低。 展开更多
关键词 工程机械用钢 回火工艺 力学性能 冲击功
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考虑刀具姿态的铣削力系数在线辨识方法
3
作者 段现银 张泽州 +2 位作者 朱泽润 陈晨 谢良喜 《航空制造技术》 北大核心 2025年第6期48-57,共10页
航空构件的智能化加工对在线监测与故障预警提出了迫切需求,尤其是在薄壁件和复杂曲面件的五轴铣削加工过程中,铣削力的精确预测对于优化工艺至关重要。然而,五轴铣削加工的工艺条件与切削几何特性更加复杂,为铣削力系数的精确辨识带来... 航空构件的智能化加工对在线监测与故障预警提出了迫切需求,尤其是在薄壁件和复杂曲面件的五轴铣削加工过程中,铣削力的精确预测对于优化工艺至关重要。然而,五轴铣削加工的工艺条件与切削几何特性更加复杂,为铣削力系数的精确辨识带来巨大挑战。为此,本文提出了一种考虑刀具姿态的铣削力系数在线辨识方法,通过单个刀具旋转周期内的五轴加工铣削力信号,实现了铣削力系数的精确在线辨识。基于五轴铣削力预测的机械力学模型,系统考虑刀具倾角的影响,建立了刀具-工件接触区域边界的特征线、交线及投影线的解析表达式,并在平均未变形切屑厚度模型中引入了考虑刀具倾角的瞬时未变形切屑厚度,进而构建了包含刀具姿态影响的五轴铣削力系数辨识模型。通过五轴铣削加工与切削力在线监测试验,分别开展了未考虑刀具姿态和考虑刀具姿态的铣削力系数辨识及铣削力预测,并对不同模型在五轴铣削力预测中的误差进行了对比分析。试验结果表明,考虑刀具姿态的铣削力系数辨识方法能够显著提高五轴铣削力预测的精度,研究为航空构件智能加工过程的在线监测、故障预警及工艺优化提供了重要的方法基础和理论支撑。 展开更多
关键词 铣削力系数 五轴加工 刀具姿态 参数化模型 在线监测 智能加工
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基于VIKOR法的激光软钎焊焊接参数优化
4
作者 陈瑶 张聪 +4 位作者 陈绪兵 方杰 菅晓霞 张余豪 王思铭 《激光杂志》 北大核心 2025年第6期196-202,共7页
通过VIKOR法对最佳工艺参数进行优化和选择可以提高焊点的焊接质量。以激光功率、激光作用时间和焊接温度为输入因素,以焊点的空洞率和润湿角角度为输出对象,采用VIKOR法对两个输出对象优化,以确保输入因素的最佳水平。进一步地,设计了T... 通过VIKOR法对最佳工艺参数进行优化和选择可以提高焊点的焊接质量。以激光功率、激光作用时间和焊接温度为输入因素,以焊点的空洞率和润湿角角度为输出对象,采用VIKOR法对两个输出对象优化,以确保输入因素的最佳水平。进一步地,设计了Taguchi试验,将得到的结果与VIKOR法得到的优化方案进行对比,验证了VIKOR法在激光焊接参数优化上的优越性。实验结果表明,设置激光功率为60 W,激光作用时间为1 s,焊接温度为260℃时,焊点空洞率和润湿角角度分别为3.1%和23.3°,满足了电子元器件的焊接需求。通过对比VIKOR法和Taguchi法下的实验结果可知,在一定参数范围内,空洞率相对于润湿角角度对剪切推力有着更大的影响。 展开更多
关键词 激光焊接 焊接质量 VIKOR法 Taguchi法 工艺参数优化
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四旋翼无人机预设性能自适应反步滑模控制
5
作者 杨侠 刘相龙 +2 位作者 戴德山 吴艳阳 邓雄 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第8期274-282,共9页
针对四旋翼无人机轨迹跟踪中的动力学不确定性和外界干扰问题,研究提出了一种新型快速终端自适应反步滑模控制算法。该算法通过引入预设性能函数将原受限误差转换为无约束形式,结合反步法与滑模控制,设计快速终端滑模面,实现系统状态快... 针对四旋翼无人机轨迹跟踪中的动力学不确定性和外界干扰问题,研究提出了一种新型快速终端自适应反步滑模控制算法。该算法通过引入预设性能函数将原受限误差转换为无约束形式,结合反步法与滑模控制,设计快速终端滑模面,实现系统状态快速收敛。同时,采用分段变速趋近律提升系统轨迹跟踪的收敛速度和精度。为解决集总扰动问题,设计自适应RBF神经网络补偿器。仿真结果表明,该算法较其他方法RMSE降低15.6%~53.7%,SDTE减少29.2%~44.2%。验证结果表明,该算法在跟踪性能与控制品质上有很大的优越性,并且能有效应对集总扰动,为旋翼无人机智能化发展提供坚实的理论研究基础和重要借鉴。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 预设性能控制 反步控制 滑模控制 RBF神经网络 轨迹跟踪
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绕线机换模系统的新型交叉耦合控制研究
6
作者 曹鹏彬 张思源 于宝成 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第9期244-248,254,共6页
在干式变压器线圈产线中,针对绕线机换模系统模具非均布负载变化时双电机运行位置同步率不高的问题,提出一种新型交叉耦合补偿器。通过补偿选择器选择补偿对象,减少两侧电机的时变干扰;补偿器计算双电机的位置偏差与偏差变化率后利用模... 在干式变压器线圈产线中,针对绕线机换模系统模具非均布负载变化时双电机运行位置同步率不高的问题,提出一种新型交叉耦合补偿器。通过补偿选择器选择补偿对象,减少两侧电机的时变干扰;补偿器计算双电机的位置偏差与偏差变化率后利用模糊规则调节PID控制参数,使交叉耦合补偿随位置偏差实时变化。在三环控制研究基础上,以不同负载情况为背景,建立新型交叉耦合补偿控制的换模系统数学模型。基于Matlab/Simulink与Adams,在预设八种工况下进行联合仿真实验,不同模具的多工况实验验证了新型交叉耦合补偿器的有效性。 展开更多
关键词 绕线机换模系统 位置同步控制 交叉耦合 补偿选择器 模糊自适应补偿
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机械载荷和温度循环条件下的BGA焊点可靠性有限元模拟 被引量：1
7
作者 冷文龙 陈绪兵 +2 位作者 张聪 方杰 叶冬 《焊接学报》 北大核心 2025年第10期87-94,共8页
面对球栅阵列(ball grid array,BGA)焊点在散热器机械载荷和温度循环载荷共同作用下可靠性较低,散热器机械载荷对焊点可靠性影响机制不明确的问题,文中采用有限元方法研究了BGA在封装芯片温度循环和螺栓预紧力共同载荷下的应力应变.利用... 面对球栅阵列(ball grid array,BGA)焊点在散热器机械载荷和温度循环载荷共同作用下可靠性较低,散热器机械载荷对焊点可靠性影响机制不明确的问题,文中采用有限元方法研究了BGA在封装芯片温度循环和螺栓预紧力共同载荷下的应力应变.利用Darveaux疲劳寿命预测模型计算了危险焊球的疲劳寿命.此外,通过正交试验设计,以疲劳寿命为指标进行了极差分析,以分析散热器应用对焊点疲劳寿命的影响.结果表明,在温度循环与机械载荷共同作用下,最大Von Mises应力和累计等效塑性应变出现在焊点阵列最外圈的角焊点处,且集中于焊球顶面与侧面的交界处.通过正交试验分析发现,在螺栓预紧力、螺栓位置和基板厚度这3种因素中,螺栓位置对焊点在疲劳寿命的影响最为显著,基板厚度的影响相对较小.在模拟结果表明,当螺栓预紧力为35N,螺栓位置为70 mm,基板厚度为1.6 mm时,焊点表现出最长的疲劳寿命和最佳的可靠性. 展开更多
关键词 球栅阵列 有限元模拟 焊点可靠性 机械载荷 温度循环
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用于激光软钎焊温度测量的高精度红外辐射测温装置 被引量：1
8
作者 李明超 闫宽 +3 位作者 张聪 胡记伟 欧锴 陈绪兵 《红外技术》 北大核心 2025年第1期108-114,共7页
在激光软钎焊加工过程中,实时精准测量焊点温度并调节半导体激光器的输出功率对于保证焊接质量至关重要。为避免因温度测量误差过大或测量速度过慢导致的焊点焦灼、虚焊和假焊等故障,本文设计了用于激光软钎焊的高精度红外辐射测温装置... 在激光软钎焊加工过程中,实时精准测量焊点温度并调节半导体激光器的输出功率对于保证焊接质量至关重要。为避免因温度测量误差过大或测量速度过慢导致的焊点焦灼、虚焊和假焊等故障,本文设计了用于激光软钎焊的高精度红外辐射测温装置。首先描述了红外辐射测温装置的原理,并阐述了红外辐射信号转换电路设计方法,其次介绍了本文中所用的无限脉冲响应Butterworth型滤波器信号处理方法——无限脉冲响应滤波器Butterworth型;最后,通过实验分析并验证了本装置的性能。实验表明,本装置适用于激光软钎焊焊点温度的非接触测量,在标准黑体炉70~260℃范围内测试区间,误差基本处于±2℃之内,最大误差为2%,在激光软钎焊加工过程中,整体平均误差小于0.8%,可广泛应用于激光软钎焊领域。 展开更多
关键词 激光软钎焊 红外辐射 高精度测温 无限脉冲响应滤波器
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三维光热吸收材料的制备及界面蒸发性能 被引量：1
9
作者 桓茜 王伟 +5 位作者 靳浩斌 田子谕 王婧楠 胡格格 康思远 白帅丽 《工业水处理》 北大核心 2025年第2期78-84,共7页
环境污染和气候变化导致淡水紧缺,迫切需要绿色环保的淡水制备策略。太阳能驱动水蒸发作为低碳、环保、高效的海水淡化技术,是一种解决淡水资源短缺问题的新策略。高性能太阳能蒸发技术的关键在于蒸发材料应具有快速光热转换、水运输和... 环境污染和气候变化导致淡水紧缺,迫切需要绿色环保的淡水制备策略。太阳能驱动水蒸发作为低碳、环保、高效的海水淡化技术,是一种解决淡水资源短缺问题的新策略。高性能太阳能蒸发技术的关键在于蒸发材料应具有快速光热转换、水运输和蒸汽扩散性能。对此,受自然生物质多孔结构启发,通过冷冻干燥和炭化工艺制备了具有高光热转换和水供给能力的生物质衍生炭化玉米秆蒸发器,研究了其蒸发性能,结果表明:润湿条件下多孔炭化玉米秆蒸发器对太阳光的吸收率可达91.6%,在1 kW/m^(2)太阳光照强度下水蒸发速率和光热转换效率分别可达1.31 kg/(m^(2)·h)和89%。此外,研究了不同高度的三维结构对蒸发性能的增强影响,基于三维结构设计,炭化玉米秆蒸发器的蒸发速率和效率分别可提升至3.41 kg/(m^(2)·h)和90%,具备出色的蒸发/淡化海水能力。 展开更多
关键词 太阳能蒸发 海水淡化 三维结构 生物质蒸发器
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电化学水软化过程中离子输运与成核机理研究
10
作者 林纬 杜建 +5 位作者 姚晨 朱家豪 汪威 郑小涛 徐建民 喻九阳 《化工学报》 北大核心 2025年第4期1788-1799,共12页
电化学水软化是一种新型绿色工业循环水阻垢技术,针对平行排列的极板无法有效利用OH^(-)进而导致软化效率低下的问题,提出了基于模拟循环水与氢气泡的相对运动改进的极板垂直布置方式。通过OH^(-)被动扩散形成长期且有效的碱性区域,提升... 电化学水软化是一种新型绿色工业循环水阻垢技术,针对平行排列的极板无法有效利用OH^(-)进而导致软化效率低下的问题,提出了基于模拟循环水与氢气泡的相对运动改进的极板垂直布置方式。通过OH^(-)被动扩散形成长期且有效的碱性区域,提升了OH^(-)的利用率,促进了CaCO_(3)晶体在溶液中均匀成核。结果表明,模拟循环水中的Ca^(2+)在到达阴极板之前已经成核,在120 min时CaCO_(3)晶体颗粒数量稳定且尺寸最大可达25μm,在电流密度为120 A/m^(2)、入水口流量为12 L/h、初始硬度为500 mg/L、阴阳极中心间距为61.5 mm时,软化效率可达108.2 g/(m^(2)·h)。本研究利用气泡运动和水流调控可为电化学循环水软化提供新思路。 展开更多
关键词 电化学 水软化 碱性区域 离子扩散 成核 PIV
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气浮旋流中油滴与气泡的运动规律
11
作者 汪威 白旭 +5 位作者 褚晓丹 赵翔 马学良 林纬 龚程 喻九阳 《工业水处理》 北大核心 2025年第1期115-122,共8页
微气泡气浮旋流技术是将气浮分离与旋流分离相结合的一种新型高效分离方法。利用微气泡气浮旋流技术进行油水分离,探究了溶气水微气泡、旋流场、絮凝剂3种因素对油水分离效果的影响,并用高速成像技术考察了微气泡与油滴、微气泡与絮体... 微气泡气浮旋流技术是将气浮分离与旋流分离相结合的一种新型高效分离方法。利用微气泡气浮旋流技术进行油水分离,探究了溶气水微气泡、旋流场、絮凝剂3种因素对油水分离效果的影响,并用高速成像技术考察了微气泡与油滴、微气泡与絮体的结合过程。结果表明,溶气水微气泡可大幅缩短油水分离时间,相比纯水静置缩短了50%。在油水混合物初始质量浓度为400 mg/L时,气浮+旋流+絮凝剂组合工艺的最佳实验条件为油水混合物与溶气水的体积比1∶4、旋流速度370 r/min、复合絮凝剂(PAC∶CPAM)的复配比2∶1,此条件下污水最终含油质量浓度低于10 mg/L,满足《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)。静水条件下,微气泡-絮体结合体的平均投影面积约为微气泡-油滴结合体的6倍,投加絮凝剂有利于提升油水分离效果。交互实验证明,相比纯水静置处理,经微气泡气浮、气浮+旋流以及气浮+旋流+絮凝剂3种工艺处理后,污水含油率分别降低38.7%、71.4%、76.5%。就最终油水分离效果来说,3因素组合>溶气水微气泡+旋流场>溶气水微气泡。 展开更多
关键词 微气泡 气浮旋流工艺 油田采出水 油水分离
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风力发电机组齿轮箱滚动轴承剩余寿命预测 被引量：2
12
作者 孙筠 李晨雨 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第5期119-124,共6页
风力发电机组齿轮箱滚动轴的轴承温度升高,会导致接触应力增大,而增大的接触应力加剧了轴承磨损和发热,使温度继续升高,这种恶性循环会加速轴承的退化过程,使得相关以实用时间为基础的时域特征出现非线性。当前方法单纯依靠时域特征完... 风力发电机组齿轮箱滚动轴的轴承温度升高,会导致接触应力增大,而增大的接触应力加剧了轴承磨损和发热,使温度继续升高,这种恶性循环会加速轴承的退化过程,使得相关以实用时间为基础的时域特征出现非线性。当前方法单纯依靠时域特征完成预测,缺少频域特征参与,弊端明显。为解决这一问题,设计一种风力发电机组齿轮箱滚动轴承剩余寿命预测方法。该方法先分析风力发电机组齿轮箱滚动轴承故障机理,以此为基础,选取相对有效值、相对峭度、能量熵等时频域指标作为退化特征因子,然后,进行退化特征因子数据采集,基于主成分分析法、弗雷歇距离函数、加权融合法完成综合退化特征指标提取;最后,联合灰色系统理论,基于综合退化特征指标构建滚动轴承特征时间变化序列,完成剩余寿命预测函数设计,利用最小二乘方法估计函数的变量参数,实现轴承剩余寿命精准预测。实验结果表明:利用该方法开展剩余寿命预测时,预测效果好、精度高。 展开更多
关键词 风力发电机组 齿轮箱 轴承退化特征 剩余寿命预测 灰色预测模型
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非理想缺陷层合板的界面参数分析
13
作者 徐栋 黄志强 +1 位作者 陈松 谢晶晶 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第8期74-85,共12页
考虑到纤维桥联影响,引入一种具有消失厚度损伤区域的代表性体积单元(RVE),并建立无厚度弹簧模型,通过两个独立的界面参数来表征裂纹的理想和非理想程度(在敏感区间内,界面参数可用于模拟非理想程度),从而用于具有横向基体裂纹的层合板... 考虑到纤维桥联影响,引入一种具有消失厚度损伤区域的代表性体积单元(RVE),并建立无厚度弹簧模型,通过两个独立的界面参数来表征裂纹的理想和非理想程度(在敏感区间内,界面参数可用于模拟非理想程度),从而用于具有横向基体裂纹的层合板估算。对于具有张开和闭合裂纹的层合板,在静不定边界区域引用待定的分区载荷。本文不仅考虑了光滑平面张开裂纹、光滑平面闭合裂纹以及完全啮合张开裂纹三种理想裂纹情况,还分析了非理想裂纹即非理想张开裂纹和非理想闭合裂纹两种情况。研究不仅验证了柔度元素的对称性和闭合情况下剪切柔度元素变化率的相等性,同时也表明裂纹的非理想程度对有效耦合系数和有效剪切柔度的影响显著。 展开更多
关键词 横向基体裂纹 理想裂纹 非理想裂纹 变分分析 界面参数 刚度退化 复合材料
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基于Kriging模型的气液两相离心泵优化设计
14
作者 许继洋 梁淑琪 +1 位作者 杨国栋 王彦伟 《化学工程》 北大核心 2025年第4期65-71,共7页
为提高气液两相条件下高速离心泵的扬程及效率,以型号为Q5H26的高速离心泵为研究对象,分析不同含气率(体积分数)对离心泵性能的影响。结果表明:含气率越大,扬程和效率越低。基于Kriging模型对离心泵的蜗壳以及叶轮参数进行全面的敏感性... 为提高气液两相条件下高速离心泵的扬程及效率,以型号为Q5H26的高速离心泵为研究对象,分析不同含气率(体积分数)对离心泵性能的影响。结果表明:含气率越大,扬程和效率越低。基于Kriging模型对离心泵的蜗壳以及叶轮参数进行全面的敏感性分析,并采用NLPQL算法对气液两相条件下高速离心泵进行优化设计,以期提高其运行效率以及扬程。对优化后的模型进行数值模拟计算,并通过实验对比优化前后模型泵的运行效率以及扬程。研究结果表明:在额定工况、含气率为10%下,优化后的模型泵的实际效率提高了8%,扬程提高了1.5 m,优化效果较为显著。研究结果可为提高气液两相条件下高速离心泵的性能提供一种行之有效的方法。 展开更多
关键词 离心泵 气液两相 KRIGING模型 NLPQL算法 优化设计
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高密度PCB锡膏喷印的分层路径规划
15
作者 吴振亚 曹鹏彬 +1 位作者 张聪 彭伊丽 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期57-62,68,共7页
针对传统算法求解高密度印制电路板锡膏喷印路径规划问题存在收敛速度慢、易陷入局部最优的不足,提出了一种融合密度峰值聚类算法和蚁群算法的分层路径规划方法。利用密度峰值聚类算法处理分布呈矩形或线形的高密度焊盘,将原始问题分解... 针对传统算法求解高密度印制电路板锡膏喷印路径规划问题存在收敛速度慢、易陷入局部最优的不足,提出了一种融合密度峰值聚类算法和蚁群算法的分层路径规划方法。利用密度峰值聚类算法处理分布呈矩形或线形的高密度焊盘,将原始问题分解为上层聚类中心与下层小规模子问题集合;蚁群算法求解下层子问题获得子路径集合,求解上层聚类中心得到初始全局路径的重组路线;为避免子路径重组过程中陷入局部最优,利用局部搜索算法对初始全局路径进行二次优化,得到最优全局路径。实验结果表明,该分层路径规划方法降低了全局路径求解的复杂度,提升了算法收敛速度,缩短了加工路径总长度,有效提高了高密度印制电路板锡膏喷印的加工效率。 展开更多
关键词 锡膏喷印 分层路径规划 高密度印制电路板 密度峰值聚类 蚁群算法 局部搜索
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三维空间激光软钎焊机械臂装备及其逆运动学求解
16
作者 石伦 曹鹏彬 +2 位作者 张聪 李健轲 叶冬 《机床与液压》 北大核心 2025年第17期51-57,共7页
针对传统激光软钎焊装备仅适用于平面PCB焊接的局限性,提出一种面向三维空间焊接的激光软钎焊机械臂解决方案。将激光软钎焊与机器人技术结合构建系统框架,并对机械臂结构进行分析。采用旋量理论建立正运动学模型,并构建逆解问题目标函... 针对传统激光软钎焊装备仅适用于平面PCB焊接的局限性,提出一种面向三维空间焊接的激光软钎焊机械臂解决方案。将激光软钎焊与机器人技术结合构建系统框架,并对机械臂结构进行分析。采用旋量理论建立正运动学模型,并构建逆解问题目标函数。采用改进牛顿-拉夫森法进行逆运动学分析,通过引入信赖域法以及初值迭代方法对算法进行改进。最后,在MATLAB中进行正逆运动学仿真验证。结果表明:改进算法在求解速度上相比牛顿-拉夫森法算法提升约82.35%,求解位姿误差保持在1×10-6 mm以下,验证了改进算法对激光软钎焊机械臂逆运动学求解的有效性以及优越性。 展开更多
关键词 激光软钎焊机械臂 逆运动学 旋量理论 牛顿-拉夫森法
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基于正交试验的套管换热器注气传热优化设计
17
作者 陈雪梅 喻九阳 程俊文 《化学工程》 北大核心 2025年第1期72-77,共6页
为研究微孔注气技术应用在套管式换热器中的传热特性,采用正交试验法设计实验,选定注气孔数量(24—60个)、壳程流速(0.07—0.25 m/s)和流体温差(20—50℃)3个因素的4个水平进行数值模拟分析,用努塞尔数作为评价指标,确定出最优水平组合... 为研究微孔注气技术应用在套管式换热器中的传热特性,采用正交试验法设计实验,选定注气孔数量(24—60个)、壳程流速(0.07—0.25 m/s)和流体温差(20—50℃)3个因素的4个水平进行数值模拟分析,用努塞尔数作为评价指标,确定出最优水平组合,并对套管式换热器注气传热优化实验进行深入分析。结果表明:气泡在液体的上浮过程中,充分干扰了原本较为稳定的流动状态,加强了液体的传热效果,相比无注气,壳程注气换热性能提高了9.45%—50.54%;壳程流速是影响换热性能的显著参数,其次是注气孔数量,最后是流体温差;换热器最优水平组合为A_(1)B_(4)C_(1),即注气孔数量为60个,壳程流速为0.25 m/s,流体温差为20℃,在该条件下计算得出的努塞尔数为134.79。 展开更多
关键词 微孔注气技术 正交试验法 强化传热 套管换热器
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深海水下采油树油管悬挂器结构设计研究 被引量：1
18
作者 朱军龙 李育房 汝梦奇 《西南石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期175-184,共10页
水下采油树是深海油气开发的关键设备,油管悬挂器作为油气通道、电通道,支撑油管柱并密封油管和套管之间环形空间,是采油树的核心部件,其结构强度关系到油气的安全生产。以南海某油气田油管悬挂器为例,结合对国外油管悬挂器的分析,进行... 水下采油树是深海油气开发的关键设备,油管悬挂器作为油气通道、电通道,支撑油管柱并密封油管和套管之间环形空间,是采油树的核心部件,其结构强度关系到油气的安全生产。以南海某油气田油管悬挂器为例,结合对国外油管悬挂器的分析,进行了水下采油树油管悬挂器主体结构尺寸设计。采用有限元分析方法,建立了油管悬挂器的有限元模型,并对其在下放过程、安装就位过程、正常生产过程及锁紧解锁过程中进行了数值模拟分析。结果表明,在下放过程中,油管悬挂器的最大应力为310.43 MPa,最大变形为0.45009 mm;在安装就位过程中,最大应力为310.43 MPa,最大变形为0.40885 mm;在正常生产过程中,69 MPa、64℃时,油管悬挂器出油口的最大应力为311.13 MPa,最大变形为0.58148 mm;在69 MPa、121℃时,最大应力为586.93 MPa,最大变形为1.33470 mm。所设计油管悬挂器结构强度满足安全要求,变形较小,具有良好的结构安全性。该油管悬挂器已成功应用于中国首个自主研发的水下采油树系统,对推动中国水下油气生产系统的国产化具有重要意义。 展开更多
关键词 水下采油树 油管悬挂器 结构计算 锁紧 解锁
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基于循环双谱二次切片的离心泵叶轮故障诊断研究
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作者 章立恒 李少义 +4 位作者 王雷 陈汉新 吴坚 易怀胜 刘雨昊 《机床与液压》 北大核心 2025年第17期176-181,共6页
离心泵叶轮振动信号是一种非平稳、非线性、非高斯信号,许多特征提取方法处理这种信号效果很差,而循环双谱二次切片处理非平稳、非线性、非高斯信号效果较好。在此基础上,深入探究循环双谱二次切片法中参数的选定对特征提取的影响。通... 离心泵叶轮振动信号是一种非平稳、非线性、非高斯信号,许多特征提取方法处理这种信号效果很差,而循环双谱二次切片处理非平稳、非线性、非高斯信号效果较好。在此基础上,深入探究循环双谱二次切片法中参数的选定对特征提取的影响。通过改变循环双谱二次切片中循环频率和切片方式,对仿真信号进行处理,发现采用3倍载波频率为循环频率、反对角切片为切片方式的循环双谱二次切片能有效提取出调制频率成分。将这种参数搭配下的循环双谱二次切片法运用到实验数据中,提取出离心泵叶轮故障特征,与经验模态分解提取的特征放入随机森林和SVM两种分类模型中进行测试,发现该方法在2种分类模型中准确率都最高。该方法在离心泵叶轮振动信号的故障诊断中具有较好的应用潜力。 展开更多
关键词 离心泵 故障诊断 循环双谱切片 非线性特征提取
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内压作用下多重增强钢塑复合管力学性能分析
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作者 胡名震 吕杰 +2 位作者 袁蓓 刘文俊 师俊 《压力容器》 北大核心 2025年第6期25-34,共10页
针对多重增强钢塑复合管(MRSPCP)短时内压承载能力的预测方法开展研究。通过单轴拉伸试验获取各部件材料属性,其中,钢丝因编织工艺导致变形而无法直接得出其应力-应变关系,采用反演计算确定等效力学参量;对DN315型号MRSPCP开展短时爆破... 针对多重增强钢塑复合管(MRSPCP)短时内压承载能力的预测方法开展研究。通过单轴拉伸试验获取各部件材料属性,其中,钢丝因编织工艺导致变形而无法直接得出其应力-应变关系,采用反演计算确定等效力学参量;对DN315型号MRSPCP开展短时爆破试验,以评估其力学性能,平均爆破压力为3.83 MPa,同时根据失效试样破坏特征将钢丝网断裂总结为失效判据;创建MRSPCP有限元分析模型,模拟得到钢丝网失效时的爆破失效压力为3.66 MPa。结果表明,有限元结果与试验结果的相对误差仅为-4.44%,表明有限元模型正确有效,钢丝网断裂失效判据合理。进一步基于有限元模型,分析了钢丝直径、管壁厚度、钢丝缠绕角度改变时,管材内压承载能力的变化趋势,为MRSPCP设计方法的提出与结构的优化提供了理论基础。 展开更多
关键词 多重增强钢塑复合管 反演计算 爆破试验 有限元模型 失效分析
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