单立柱堆垛机机架的力学分析与结构优化

机架是巷道堆垛机的重要组成部分,承担了绝大部分载荷和惯性力,其中立柱受到应力集中和挠度影响最大.因此,堆垛机立柱的力学性能影响着整机的安全及运行效率.通过Solidworks建立单立柱堆垛机机架模型,结合ABAQUS对模型进行静力分析和模态分析,从理论上验证设计方案的合理性、可靠性和安全性.在静力分析结果的基础上,针对不足之处对立柱结构提出3种优化措施.经比较选定优化方案:立柱高度和壁厚保持不变,纵向截面上底减小为0.56,m,下底增大为0.68,m.优化后,机身增重0.8%,,最大应力增大1.1%,,立柱挠度减小了11.4%,,刚度性能显著提高.     

超声电火花小孔加工中系统谐振频率的研究

在超声电火花深小孔的加工过程中,随着电极的损耗,电极长度逐渐变短,导致振动系统的谐振频率发生改变,在加工至一定深度后电极振幅减小甚至消失。为了确定电极损耗后系统的谐振频率,保证加工过程中电极的稳定振动,基于振动系统的力学模型,通过解析方法分析了电极长度对振动系统谐振频率的影响规律,确定了可用的最短电极长度。结果表明:在夹持细长电极时,不仅存在电极的局部共振,还存在驱动系统的局部共振;当电极长度接近最短电极长度时,电极自身谐振频率接近驱动系统的自身谐振频率,系统的谐振频率与电极自身谐振频率的偏差增大。     

微型涡轮发动机中压气机部件设计仿真及加工实验

设计了一种三维结构的离心式压气机,通过流体力学仿真软件FLUENT对其性能进行仿真,计算出该离心式压气机的动叶扩压比为1.86,从而验证了其结构的可行性.采用GH4169高温镍合金材料和微细电火花铣削工艺加工工艺,得到具有良好表面质量和精度的三维复杂曲面金属微型压气机,其直径为3.0 mm、高度1.5 mm、叶片的出口高度0.4 mm、厚度0.1 mm、叶片数为8.     

硬脆材料超声辅助复合加工机床及其工艺研究

针对硬脆材料硬度高、脆性大、可加工性能差,采用普通加工方法难以进行复杂曲面加工的问题,提出了一种新型的复合加工机床结构,具有五轴铣削、超声辅助磨削和电火花加工等复合加工能力.提出了非接触式旋转超声辅助磨削加工方式并对原型装置进行开发,利用电磁转换式供电方法,实现超声电源和振动系统间的非接触供电,并对相关参数进行了设计.开发了基于复合加工的开放式数控系统,实现了放电粗加工、旋转超声辅助磨削加工和脉冲放电加工方法的集中控制、协调和融合.最后通过实验验证了机床的复合加工能力,证明了硬脆材料复杂形面的超声辅助加工能力.     

超声振动对于激光烧蚀铝表面温度场仿真分析

针对超声振动对于激光烧蚀铝表面温度场的影响,建立了三维数值模型,利用ANSYS软件对超声振动辅助激光烧蚀金属铝的温度场进行了数值模拟。通过对比不同激光扫描速度、超声振动频率下激光相邻两个光斑温度场随时间的变化,发现相邻光斑的温度、尺寸以及位置均发生改变。数值研究表明,随着激光扫描速度的增加,激光扫描到相同位置的最大温度降低,而且凹坑的深度逐渐变浅;由于超声振动引起的介质分子位移,当超声振动频率为15 kHz时,凹坑温度发生了明显的下降且凹坑位置在振动方向发生了错位,这有利于产生新的激光作用轨迹。