圆纬机织针磨损机理及其材料改性技术研究进展

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作者 邓晓琪 武玉琴 +6 位作者 李耘翀 李慧京 程浩然 刘亚森 汪佩 陈燚涛 余联庆 《纺织工程学报》 2025年第2期75-87,共13页

织针是圆纬机编织机构的核心执行部件,它在编织过程中随针筒转动,通过沿三角轨道弧面做受迫升降运动以实现纱线成圈,从而完成织物编织。在编织过程中,织针的主要失效形式为疲劳磨损,且磨损位置主要集中在针钩部位。目前,织针普遍以高碳... 织针是圆纬机编织机构的核心执行部件,它在编织过程中随针筒转动,通过沿三角轨道弧面做受迫升降运动以实现纱线成圈,从而完成织物编织。在编织过程中,织针的主要失效形式为疲劳磨损,且磨损位置主要集中在针钩部位。目前,织针普遍以高碳合金钢作为母材,采用整体热处理以及针对针钩等易磨损部位的局部表面强化工艺来进行材料改性,以期提高织针韧性与耐磨性,使织针性能满足服役要求。织针磨损失效对针织行业造成较大损失,通过物理模拟与扫描电镜成像技术评估针钩磨损情况,对改进织针生产工艺,提高其力学性能和使用性能具有重要价值与意义。 展开更多

关键词 织针 疲劳磨损 高碳合金钢 热处理 表面处理

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织机车间直捻机筒纱抓取机械臂逆运动学求解方法研究

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作者 于俊康 江维 +2 位作者 李红军 陈伟 陈振 《纺织工程学报》 2024年第1期21-32,共12页

纺织车间中通过协作机械臂代替工人实现对直捻机筒纱的自动更换,可降低工人劳动强度,提高筒纱卷绕的生产效率。在对机器人进行运动学建模与分析时,逆运动学求解是机器人运动学中关键部分。传统法求机器人逆解存在求解速度慢、求解过程... 纺织车间中通过协作机械臂代替工人实现对直捻机筒纱的自动更换,可降低工人劳动强度,提高筒纱卷绕的生产效率。在对机器人进行运动学建模与分析时,逆运动学求解是机器人运动学中关键部分。传统法求机器人逆解存在求解速度慢、求解过程复杂、结果稳定性差等问题,采用传统BP(BackPropa-gationgNeuralNetwork)神经网络求解又容易陷入局部极小值,针对上述问题,提出一种基于PSO优化算法(ParticleSwarmOptimizationAlgorithm)的BP神经网络机械臂逆运动学求解方法,通过PSO算法对BP神经网络的权值和阈值进行多次迭代优化,避免了局部最小值的问题,提高了神经网络的全局搜索能力。采用D-H法建立机器人运动学模型,根据机器人正运动学方程由关节角度解得末端位姿,将解得结果作为数据集,通过学习算法经多次迭代确定神经网络的模型参数,并对神经网络进行性能检验。实验结果表明:PSO-BP神经网络相比于传统的BP神经网络收敛速度快,该模型在搬运机器人逆运动学求解中精度高,满足纺织车间直捻机筒纱抓取作业的需要。 展开更多

关键词 纺织车间 直捻机 筒纱卷绕 机械臂逆运动学 PSO-BP神经网络

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基于ADAMS的纱筒换料抓取机械臂力学特性分析与仿真

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作者 林先晶 戴程浩 +2 位作者 江维 彭思远 陈振 《纺织工程学报》 2024年第2期28-39,共12页

利用机械臂代替人工完成大型织机车间纱筒换料任务,可以降低企业用工成本,提高生产效率,然而传统机械臂基座通常固定于地面,作业区域受限,使用率低。由此,本文设计出一种将AGV小车与六自由度抓取机械臂相结合的纱筒自动换料智能化装备... 利用机械臂代替人工完成大型织机车间纱筒换料任务,可以降低企业用工成本,提高生产效率,然而传统机械臂基座通常固定于地面,作业区域受限,使用率低。由此,本文设计出一种将AGV小车与六自由度抓取机械臂相结合的纱筒自动换料智能化装备的基本构型,提出了纱筒自主换料作业运动规划,相比于传统的换料方式,本系统在纱筒换料作业中更为灵活。在纱筒抓取过程中抓取机械臂与纱筒之间存在力的接触,抓取力的控制是完成抓取作业的关键,基于此,本文在传统拉格朗日法的基础上结合非线性阻尼力与非线性弹性力的影响推导建立了此六自由度机械臂的动力学方程,利用ADAMS软件建立纱筒换料六自由度抓取机械臂的动力学仿真模型,通过动力学仿真模拟作业流程,利用后处理功能获取各关节力学曲线验证机械臂抓取的可靠性。仿真结果表明:纱筒换料六自由度抓取机械臂作业过程中,单个关节位移最大值约为1.3 m,运动最大速度为0.4 m/s,能够满足织机车间纱筒换料的生产需要,运动阶段转换时关节加速度变化值基本保持在0.05 m/s^(2),受力稳定,抓取换料平稳可靠,这对企业提高自动化程度,实现高质量发展具有重要理论参考价值。 展开更多

关键词 纺织车间 纱筒换料 抓取机械臂 拉格朗日方程 动力学特性

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切削参数对等温淬火球墨铸铁切削力影响的研究

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作者 凌远征 龚文邦 +1 位作者 周钟鼎 杨振阳 《武汉纺织大学学报》 2024年第6期76-83,共8页

等温淬火球墨铸铁(ADI)因独特的奧铁体基体组织使其具有更明显的加工硬化特性,显著增加了切削加工难度。本文搭建ADI切削力检测实验台,对牌号为QTD 1050-6的ADI材料进行切削实验,运用正交实验法研究切削用量三因素对切削力影响的规律,... 等温淬火球墨铸铁(ADI)因独特的奧铁体基体组织使其具有更明显的加工硬化特性,显著增加了切削加工难度。本文搭建ADI切削力检测实验台,对牌号为QTD 1050-6的ADI材料进行切削实验,运用正交实验法研究切削用量三因素对切削力影响的规律,运用极差分析法和方差分析法获得了以最小切削力为最优目标的切削参数,并运用回归分析总结切削力的经验公式。实验结果表明:切削牌号为QTD 1050-6的ADI材料时,切削参数中的切削深度对切削力影响最大,进给量次之,切削速度影响最小,最优切削参数组合为aP=0.5mm,f=0.2mm/r,v=140m/min。 展开更多

关键词 等温淬火球墨铸铁(ADI) 切削参数 切削力

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面向增材制造的宏微结构一体化设计方法 被引量：2

5

作者 肖人彬 张彪 吴紫俊 《河北工业大学学报》 CAS 2021年第4期1-9,16,共10页

针对面向增材制造的多尺度结构设计微结构之间材料连通性及尺度关联的问题,本文提出了基于自定义构型的子结构代理优化模型的宏微结构一体化设计方法。在该方法中,假设宏观结构由多个子结构构成,其子结构构型由相对密度等参数控制。利... 针对面向增材制造的多尺度结构设计微结构之间材料连通性及尺度关联的问题,本文提出了基于自定义构型的子结构代理优化模型的宏微结构一体化设计方法。在该方法中,假设宏观结构由多个子结构构成,其子结构构型由相对密度等参数控制。利用设计域划分时子结构与宏观尺度比例关系,实现宏微结构尺度关联设计。在优化过程中,以子结构相对密度为优化设计变量,构建了以系列子结构为基础的自定义构型的微结构样本,设计了基于分段样条插值的代理优化模型,结合传统的优化准则建立了模型增材制造的宏微结构一体化设计框架,分析了代理模型的变量灵敏度及优化计算效率。通过计算实例,验证了所提方法的可行性及其所设计构型的可制造性。 展开更多

关键词 微结构连通性 代理模型 多尺度优化 样条插值 增材制造

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面向可变设计域的并行协同拓扑优化方法

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作者 肖人彬 吴紫俊 张彪 《南昌工程学院学报》 CAS 2023年第4期1-11,共11页

通过子结构法的自由度凝聚与反求,提高了模型的计算效率,也拓宽了结构设计的计算途径。本文基于子结构方法提出了可变设计域的并行协同拓扑优化方法。详细介绍了子结构自由度的凝聚与反求计算理论以及节点拼接方法,分析了设计域在规则... 通过子结构法的自由度凝聚与反求,提高了模型的计算效率,也拓宽了结构设计的计算途径。本文基于子结构方法提出了可变设计域的并行协同拓扑优化方法。详细介绍了子结构自由度的凝聚与反求计算理论以及节点拼接方法,分析了设计域在规则与不规则的子结构划分下的自由度协调方法。在此基础上,构建了基于子结构方法的设计域并行设计模型,提出了基于可变设计域的协同拓扑优化方法,并给出了宏观结构与子结构内各单元的灵敏度计算方法和变量更新策略。在此基础上,建立了基于子结构可变设计域协同拓扑优化设计框架,实现结构快速设计的同时,扩展了优化设计空间。通过悬臂梁结构的设计,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 拓扑优化 并行设计 子结构

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辅助喷嘴结构对喷气织机异形筘内合成流场特征的影响 被引量：4

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作者 周浩邦 沈敏 +1 位作者 余联庆 肖世超 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期166-172,178,共8页

为提高喷气织机引纬系统的引纬速度和稳定性,采用雷诺时均方程中的k-ε双方程湍流模型分别对单圆孔、正三角形孔和星形孔3种不同的典型喷嘴与异形筘的合成流场进行模拟仿真,得到在0.2~0.4 MPa供气压力下不同辅助喷嘴间距合成流场中心轴... 为提高喷气织机引纬系统的引纬速度和稳定性,采用雷诺时均方程中的k-ε双方程湍流模型分别对单圆孔、正三角形孔和星形孔3种不同的典型喷嘴与异形筘的合成流场进行模拟仿真,得到在0.2~0.4 MPa供气压力下不同辅助喷嘴间距合成流场中心轴线气流速度和流场速度云图。结果表明:当压力相同时,正三角形孔辅助喷嘴合成流场中心轴线气流速度最高,对纱线牵引力最大;星形孔辅助喷嘴合成流场中心轴线气流速度变化幅度最小,引纬稳定性最好;单圆孔辅助喷嘴中心轴线气流速度波动最大,间距超过70 mm,不适合引纬;在全幅织物接力引纬时,各组喷嘴射流的喷射时间互相衔接,喷嘴间距不宜太长。 展开更多

关键词 喷气织机 辅助喷嘴 异形筘 合成流场 数值模拟 星形喷嘴

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喷气织机辅助喷嘴结构参数对流场特性的影响 被引量：11

8

作者 李斯湖 沈敏 +1 位作者 白聪 陈亮 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期161-167,共7页

为降低辅助喷嘴能耗,增强辅喷气流的集束性,提高生产效率和织物质量,分析了辅助喷嘴结构参数和供气压力对射流特性的影响。运用流体动力学软件Fluent对不同供气压力下单圆孔、正三角形孔和星形孔3种典型辅助喷嘴结构的三维流场模型进行... 为降低辅助喷嘴能耗,增强辅喷气流的集束性,提高生产效率和织物质量,分析了辅助喷嘴结构参数和供气压力对射流特性的影响。运用流体动力学软件Fluent对不同供气压力下单圆孔、正三角形孔和星形孔3种典型辅助喷嘴结构的三维流场模型进行数值模拟,得到在0.2~0.4 MPa供气压力下3种辅助喷嘴对称面的速度云图、中心轴线速度、耗气量及引纬速度平稳性,提出了评定辅助喷嘴综合性能的方法。并将单圆孔辅助喷嘴数值计算得到的中心线速度和径向速度与实验值进行了比较,验证了数值仿真结果的正确性。结果表明,当供气压力相同时,星形孔辅助喷嘴气流集束性、引纬平稳性最好,耗气量小,综合性能最优。 展开更多

关键词 喷气织机 辅助喷嘴 异形筘 数值模拟 星形喷嘴

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含三聚氰胺多孔材料分层复合介质吸声特性 被引量：7

9

作者 白聪 沈敏 《应用声学》 CSCD 北大核心 2019年第1期76-84,共9页

三聚氰胺泡沫材料是一种具有高开孔率的多孔材料,具备优良的吸音、防火隔热及环保性能,可以作为吸声材料与弹性板、空腔介质形成复合结构,在建筑、航空、交通工具等工程领域有广泛的应用。该文基于Biot理论和分层介质在交界面处的不同... 三聚氰胺泡沫材料是一种具有高开孔率的多孔材料,具备优良的吸音、防火隔热及环保性能,可以作为吸声材料与弹性板、空腔介质形成复合结构,在建筑、航空、交通工具等工程领域有广泛的应用。该文基于Biot理论和分层介质在交界面处的不同边界条件,建立非均匀复合介质背衬刚性壁面结构的理论声学模型,详细分析了多孔材料布局对复合结构吸声特性的影响。该文理论模型计算的结果与阻抗实验得到的垂直入射吸声系数基本一致,验证了理论模型的正确性。结果表明:在多孔材料前面增加空气层可以改善高频吸声特性;在多孔材料后面增加空气层可以改善复合结构低频吸声特性。通过合理配置多孔材料,可以在应用需求频段上达到满意的吸声效果。 展开更多

关键词 分层复合介质 多孔材料 吸声特性 阻抗管 无规入射

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基于子结构的周期性结构设计方法 被引量：2

10

作者 吴紫俊 肖人彬 《河北工业大学学报》 CAS 2020年第1期32-38,共7页

针对传统基于均匀化方法的周期性结构设计宏微尺度分离问题,提出了基于有限元子结构的周期性结构设计方法。在该方法中,假设宏观结构由构型相同的多个子结构构成。在宏观层面,利用子结构凝聚构建了超单元计算模型;在微观层面,采用SIMP... 针对传统基于均匀化方法的周期性结构设计宏微尺度分离问题,提出了基于有限元子结构的周期性结构设计方法。在该方法中,假设宏观结构由构型相同的多个子结构构成。在宏观层面,利用子结构凝聚构建了超单元计算模型;在微观层面,采用SIMP优化方法建立了子结构内部单元的拓扑构型设计方法。通过反求超单元模型计算结果,实现了宏微观结构的耦合计算。在耦合计算过程中,由于超单元之间具有公共的部分边界,使得子结构构型间具有良好的材料连通性。同时,子结构划分源于宏观设计域的有限元网格,确保了宏微结构间具有明确的尺寸比例关系。最后,通过两类梁的计算实例,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 子结构 周期性 微结构 拓扑优化

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基于DEFORM对Inconel 718合金车削加工的刀具磨损仿真研究

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作者 杨振阳 龚文邦 +1 位作者 凌远征 周钟鼎 《武汉纺织大学学报》 2023年第5期58-60,共3页

为了研究切削参数对难加工材料Inconel 718合金刀具磨损的影响规律,基于DEFORM软件对Inconel718合金材料进行正交切削仿真试验,研究结果为车削Inconel 718合金零件提供理论支持。

关键词 仿真分析 Inconel 718合金 正交试验 刀具磨损

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