【摘 要】
：
对加工过程的实时观察、分析和控制是优化零部件加工策略的重要组成部分.通过融合几何状态、物理状态和设备状态变化等多维、实时的加工过程数据,可以实现对加工过程的建模和监控.数字孪生模型是数字孪生系统的核心与基础.但是,目前还缺乏一种系统且能自适应开发高保真、多尺度、多维加工数字孪生建模方法,以辅助系统进行分析与决策.提出了一种知识驱动的加工产品数字孪生拟态建模方法,可以在加工过程中自适应地构建产品数字孪生模型.该模型可根据加工过程自适应的变化,实时表达加工过程中的产品,为数字孪生决策系统提供数据支持.最后在一
【机 构】
：
东华大学机械工程学院 上海 201600;奥克兰大学机械工程系 奥克兰 1142 新西兰;浙江大学机械工程学院 杭州 310027;上海航天精密机械研究所 上海 201600;上海航天精密机械研究所
论文部分内容阅读
对加工过程的实时观察、分析和控制是优化零部件加工策略的重要组成部分.通过融合几何状态、物理状态和设备状态变化等多维、实时的加工过程数据,可以实现对加工过程的建模和监控.数字孪生模型是数字孪生系统的核心与基础.但是,目前还缺乏一种系统且能自适应开发高保真、多尺度、多维加工数字孪生建模方法,以辅助系统进行分析与决策.提出了一种知识驱动的加工产品数字孪生拟态建模方法,可以在加工过程中自适应地构建产品数字孪生模型.该模型可根据加工过程自适应的变化,实时表达加工过程中的产品,为数字孪生决策系统提供数据支持.最后在一个航天零件的加工过程中测试了该方法,验证数字孪生拟态模型在加工中应用的可行性.
其他文献
砂卵石地层是一种典型的力学不稳定地层及强磨蚀性地层,盾构在该类地层中掘进通常会面临刀盘、刀具磨损严重,盾构推力与刀盘扭矩偏高且波动幅度大、地层变形不易控制等问题.砂卵石地层盾构掘进效率的高低及地层控制的好坏,刀盘选型及刀具配置是关键.以北京地铁新机场线“磁各庄站～1#风井”盾构区间为工程依托,利用PFC3D数值模拟及现场测试相结合的手段,研究刀盘开口率、刀具组合高差、先行刀刀间距等参数对盾构掘进效率及地层变形的影响.研究结果表明:相同掘进参数下大开口率辐条式刀盘比小开口率辐板式刀盘具有更好的掘进速度,小开
托辊密封不可靠会引发轴承润滑失效,进而导致托辊旋转阻力急剧增加直至完全卡阻,已成为煤矿井下带式输送机的主要故障原因之一,提高托辊密封与润滑性能对于提升带式输送机工作效率具有重要现实意义.基于纳米磁性液体密封与润滑理论设计了新型托辊样机,利用可模拟井下环境的托辊旋转阻力试验台在不同试验条件下与普通托辊进行了性能对比试验.结果表明,常规环境定载荷试验中,磁性液体密封润滑托辊的旋转阻力较普通托辊最大降低45％,平均降低17％;常规环境定带速试验中,磁性液体密封润滑托辊的旋转阻力较普通托辊最大降低73％,平均降低
金属零件基体中的非金属夹杂物不可避免且对基体力学性能影响严重,而锻造变形是使非金属夹杂物在金属基体中破碎和弥散的主要途径.以钢中常见的A12O3硬性夹杂为研究对象,采用粉末冶金技术与3D打印熔覆成形技术相结合的方法制备了内含不同气孔率A12O3夹杂的金属试样.进行含A12O3夹杂金属试样在系列变形条件下的锻造试验,通过变形后A12O3夹杂的形貌观察,研究分析了夹杂气孔率和锻造工艺参数(变形温度、变形速度、变形路径)对A12O3夹杂破碎及弥散行为的影响.结果表明,夹杂气孔率越高,越易发生破碎行为.降低变形温
选区激光熔化技术由于产生局部高温,材料发生不均匀变形,残余应力极大影响成形件质量.含空腔微型环形零件为数值模型研究对象,运用热弹塑性材料模型、金属粉末-固体两相转化及生死单元重启动技术,建立选区激光熔化过程热-力顺序耦合数值仿真模型,研究选区激光熔化增材中,零件残余应力分布规律及尺寸效应.计算结果与文献试验值对比验证有效性.研究结果表明,选区激光熔化加工微型环形零件,残余应力随着零件的曲率减小而增大,且压缩残余应力主要分布在零件的内、外壁,而拉伸残余应力主要分布在零件中径附近.残余应力随着增材高度的增加先
梯度功能材料是由两种或多种材料复合且成分呈连续梯度变化的一种新型复合材料,在当今飞速发展的工程领域受到了广泛的关注.但传统的梯度功能材料制备技术无法满足航空、医疗、军事等工业领域的需要.而增材制造作为一种新兴技术,提供了一种全新的思路来解决梯度功能材料的制备问题.系统总结了增材制造制备梯度功能合金的主要方法,讨论了利用激光熔覆与选区激光熔化技术制备钛基、铁基及金属-陶瓷等梯度合金的研究现状及在相应领域的重要应用,并结合现有工作论述利用选区激光熔化制备连续梯度功能合金的原理与研究进展,最后阐述了利用增材制造
铝合金管弯曲成形中的表面粗化缺陷严重影响了其表面质量和使役性能,迫切需要探明该成形过程中的表面粗化形成规律以避免此类缺陷的产生.管材弯曲成形宏观有限元模型无法准确描述细观尺度不均匀变形导致的表面粗化行为,而细观力学模型又难以应用到具有复杂加载边界条件的实际成形过程分析.将基于Voronoi图和晶体塑性理论的代表性体积单元(Representative volume element,RVE)细观模型引入宏观有限元模型,建立了铝管弯曲三维宏细观耦合模型,模拟研究5052-O铝管在弯曲过程中的表面粗化特征,系统
锂离子电池因其较高的能量密度、稳定的放电平台和安全的使用环境被广泛应用于航空航天、汽车、可穿戴柔性设备等领域.目前锂离子电池的研究主要集中在薄电极(＜50 μm)的设计制造,其较低的单位面积负载(＜5 mg·cm-2)严重制约了面积比容量.因此厚电极的制造(100～500 μm)将成为未来高比能量电池的研究热点.3D打印技术因其可定制化成型复杂电极结构的优势,在厚电极制造领域具有广泛的应用前景.综述了 3D打印成型工艺在石墨烯基三维厚电极领域的研究进展,分析了相应3D打印工艺的成型特点(墨水性能、成型精度
在微滴喷射3DP工艺中,由于粘结剂渗透引起的误差是影响打印模型精度的主要因素之一,为了得到高精度的打印模型,减小渗透误差的影响,需要对渗透误差进行补偿.因此,针对微滴喷射工艺渗透误差提出了一种补偿算法,将渗透误差分解成为Z方向以及XY方向的两个分量后,依次对它们进行补偿.采用基于点偏移的补偿方法对Z方向渗透误差分量进行补偿,保证了 STL模型补偿前后的完整性,简化了计算模型,实现了 Z方向误差的补偿.然后采用基于分层平面偏移的分层补偿方法对XY方向渗透误差分量进行补偿,在分层过程中依据STL模型每个层面上
智能驾驶车辆行驶环境复杂多样,不可避免地导致传感器相对位姿发生变化,此时需要进行重新标定.针对智能驾驶车辆的相机和激光雷达发生漂移后的重标定问题,提出一种基于传感器融合里程计的自动重标定方法.基于点云投影和图像配准原理建立基准点云和观测图像之间的3D-2D点对,利用N点透视投影得到平移尺度不准的相机运动;通过融合估计的激光雷达运动来恢复准确尺度的相机运动,并将基准点云根据相机运动转换到观测位置下,与观测点云通过点云配准求解变换矩阵,使用时域均值滤波得到最终的外参矩阵.基于智能驾驶车辆试验平台进行室内外实车
料摆辅助多金刚线切片技术是实现硬脆材料高精高效加工行之有效的工艺技术,探明其工艺参数、锯切力和切片质量的定量关系,具有重要的现实意义.在研究金刚线运动轨迹的基础上,推导了考虑线弓影响的切割长度变化公式;结合压痕断裂力学和试验研究,建立并验证了料摆辅助切片的锯切力模型.开展了不同工艺参数对锯切力的影响分析,结果表明,料摆辅助加工可以降低锯切力近50％;摆动角度对最大切割力的影响较小,但摆角增大会加剧“锯齿形波动”周期内的锯切力极值幅度,摆动角速度对“锯齿形波动”的周期影响较大;在恒定进给速度条件下,进给速度