一、振动时效——高效节能新工艺(论文文献综述)
邾志伟[1](2020)在《悬挂轨道式多维振动时效机器人设计与研究》文中认为振动时效技术常被应用于消除金属焊接制造过程中产生的焊接变形和焊缝缺陷,是消除铸造或焊接件残余应力的有效方法,将振动时效处理方法用来减小和消除新能源汽车全铝车身焊接结构件残余应力,可以有效避免因产生的焊接变形和焊缝缺陷造成车体焊接失效,车体报废的情况。本文设计了一种悬挂轨道式多维振动时效机器人,可以显着提高工业生产的自动化程度,高效处理新能源汽车结构件及相关铸件的残余应力。论文针对悬挂轨道式多维振动时效机器人的结构特性以及新能源汽车生产过程中的要求,对机器人进行结构设计与相关的理论分析,研究内容如下:介绍了机器人技术和多维振动时效技术的研究现状,运用TRIZ理论对现有振动时效进行系统和因果分析,对振动时效机器人的并联工作臂进行机构构型优选,得到满足设计要求的机器人结构,根据机构拓扑结构设计理论对并联工作臂进行自由度计算并在多体动力学仿真软件ADAMS中验证,结果表明理论计算与仿真结果相同。利用ANSYS、ADAMS仿真软件对多维振动时效机器人进行静力学仿真、模态仿真,得到机器人的应力和变形云图,前6阶模态和振型,通过仿真发现结构中存在的不合理之处,对关键零部件进行结构的优化,验证设计方案的合理性。运用D-H参数法进行正运动学建模,然后用数值法进行求解,得到并联工作臂杆长随参数变化的关系式,导入MATLAB中得到杆长随动平台位姿参数角度φ变化之间的运动关系曲线,在多体动力学仿真软件ADAMS中进行并联工作臂的运动学和动力学仿真,得到动平台质心的位置随时间变化的曲线及驱动力矩变化曲线图,将该曲线与ADAMS中的运动学仿真结果曲线相比较,验证了理论计算与仿真分析过程的准确性。对悬挂轨道式多维振动时效机器人进行工作空间分析,通过MATLAB仿真得到振动时效机器人的并联工作臂和机器人整体的工作空间,为多维振动时效机器人的应用提供理论基础。
舒慧[2](2020)在《基于OMAPL38的振动时效激振器电源设计》文中研究指明振动时效装置(VSR)是为高效、环保和节能的去除金属构件残余应力而诞生的。传统的振动时效设备已经广泛应用于市场上和工厂中,并取得了不错的效果。本文设计是以磁致式激振器为电源主要负载,其目标是实现振动时效激振器电源输出可调功能;其设计是以可编程电源为技术基础来实现高精度的输出。本文制定了振动时效激振器电源整体实现方案;围绕调频、调压、高精度输出这几个关键技术提出了设计方案;选用合适的外部电路组成完整振动时效激振器电源。本文的主要工作包括以下几个方面:首先,本文通过对振动时效激振器电源设计目的进行分析,选择了OMAPL138芯片为主要控制电路。OMAPL138芯片通过集成DSP与ARM核不仅能实现数字信号处理还能搭建人机交互系统。其次,在波形生成技术上,通过DSP芯片模拟直接数字频率合成(DDS)技术,实现振动时效激振器电源的任意波形和频率输出。使用DSP模拟可编程增益放大器进行输出电压调节,使用最大化数字处理信号动态范围的方法实现电压增益。然后,在振动时效激振器电源系统优化技术上,通过在电源输出端加上霍尔电流传感器来采集输出信号,经RS845总线返回到OMAPL138芯片,对比设定的参数值进行PID优化调节。根据软件设计的功能与参数选取合适的硬件组成振动时效激振器电源的外部电路,并对整个电源电路设计了两种保护方法。最后,基于Linux系统编写了人机交互界面,搭建了振动时效激振器电源的实验平台,使用人机交互界面对电源的输出进行了测试与分析。测试结果显示本系统不仅满足设计预期指标而且符合精度的要求。
余田[3](2020)在《铝合金薄壁框架件在振动时效下的表面应力释放与调控》文中提出高强铝合金薄壁框架件具有强度高、质量轻等特点,在航空器结构件上有着广泛应用。薄壁件的制备和加工过程中会给零件内部带来大量的残余应力,使得零件存在尺寸不稳定的现象。本文采用了一种常用于黑色金属领域消减残余应力的工艺方法——振动时效(Vibration Stress Relief,VSR),选用7075铝合金薄壁构件为对象进行了表面残余应力释放及均化的实验探究,建立了有限元仿真模型,并从宏观、微观角度解释其机理。研究成果不仅对薄壁构件制备后的应力和形变调控有实际的工程应用价值,而且对其它方向的振动时效研究有着重要的参考意义。主要研究工作如下:1.建立了平台式振动时效的仿真模型运用ANSYS软件进行时效过程的仿真模拟,由模态分析得到振型与激振频率的关系,找到了共振区,确定实验参数。再经谐响应分析得到表面应力变化的特点,为后面均化应力实验方案的制定提供了思路。2.通过振动时效实验和位置交叠时效释放和均化了表面应力选用平台式VSR对框架件进行了时效实验,由XRD(X-ray Diffraction)应力分析后发现表面应力得到一定程度上的松弛,释放率范围为9%-33%,明显存在应力释放不均匀的现象。基于仿真结果,提出了位置交叠时效,结果表明:位置交叠时效在没有持续削减表面应力强度的情况下,有效地均化了表面应力,不均匀率最佳下降到1 0%。3.从宏观和微观方面揭示了振动时效作用机理本文基于包辛格效应和晶粒变形总结了振动时效消减残余应力的宏观和微观机理。同时EBSD(Electron Backscattered Diffraction)分析发现振动时效过程中晶粒得到细化,再结晶晶粒比例增加了 9%,材料的表面性能得到提高。通过形变和硬度分析后发现,振动时效在不破坏尺寸精度的前提下,表面显微硬度提高了 10%-17%。说明VSR工艺对构件改善材料表面特性有积极作用,能够起到稳定结构尺寸的作用。
孙春芽[4](2020)在《残余应力板带的振动时效处理》文中研究表明目前,因环境问题,节能减排的“绿色工业”是新时代发展的需要。振动时效技术逐渐被重视起来,具有能耗低、效率高、时间短等优点。体型较大的焊接件早已开始用振动时效技术消减构件里面的残余应力,但是在板带材生产中用振动时效技术还比较少,特别是冷轧带钢。本课题以含有不同残余应力的冷轧带钢为研究对象,利用有限元软件建模和试验,共同探究振动时效技术对冷轧带钢的不同残余应力进行消减和均化效果,进而减少板形发生缺陷的概率。(1)分析了金属材料残余应力产生的原因以及影响,根据冷轧带钢生产的工艺特点,探究了冷轧带钢里面的残余应力对带钢质量的影响。根据金属材料在反复外力的情况下的应变与应力特性理论,从材料力学上解释了振动时效原理,又根据受往复应力时晶体发生位错现象,从微观上探究了振动如何改变材料残余应力。(2)采用有限元软件建立轧制模型,轧制出未发生板形缺陷但分别含有边浪型残余应力、中浪型残余应力以及复合浪型残余应力的三种冷轧带钢模型,为模拟振动时效提供板料模型。(3)在有限元软件里,分别对含有不同型残余应力的三种带钢,施加不同的振动时效参数进行振动时效处理,比较振动前后残余应力的变化,探讨了激振力施加的位置、激振力幅值的大小、激振力频率、加载时间、水平振动等工艺参数选择方法。(4)根据有限元建立的数值模拟参数,在振动平台上对冷轧板带做振动时效,用扫描法和锤击法测得冷轧带钢振动时效处理前后的固有频率,通过固有频率是否减小和贴在带钢表面的应变片是否发生变化,判定冷轧带钢残余应力消减效果。
窦海石[5](2019)在《可移动式多维振动时效机器人设计》文中提出振动时效是消除铸件和焊接件残余应力的有效方法。传统的振动时效处理方法,劳动强度大,人力成本高,无法适应大型结构件生产中可移动式激振作业的需求,提高工业的自动化水平和生产效率,是符合中国制造2025的总体趋势。本文基于TRIZ理论和机构拓扑结构理论设计出可移动式多维振动时效机器人,可用于大型钢结构件进行一维或多维振动时效处理。基于TRIZ理论对多维振动时效机器人进行创新设计。对现有振动时效设备进行因果分析和矛盾分析,理清其冲突、矛盾所在;对机器人末端执行器部分应用分离原理,将激振器通过空间分离的方法与机械臂末端的法兰相连接,降低末端执行器在工作过程中对机械臂的破坏作用。基于机构拓扑结构理论设计多维振动时效机器人的并联支架,以拓展机械臂末端执行器的自由度。通过ADAMS运动学分析和机构拓扑结构理论分析相结合的形式,得出并联支架在X、Y、Z方向上的运动性质,结果表明ADAMS运动学分析和机构拓扑结构理论分析具有一致性。运用ANSYS对多维振动时效机器人机械臂和关键零部件进行有限元分析。分析得出减振装置前6阶模态和振型、机械臂的疲劳寿命和并联支架的应力及变形云图,验证了并联支架设计的合理性。运用MATLAB对机器人机械臂的工作空间进行求解。通过D-H参数法对多维振动时效机器人工作臂进行正运动学建模,结合蒙特卡洛法对机器人末端执行器的工作空间进行求解,得到空间点云图,提取出在设定机械臂长度和已知关节角范围的条件下激振器工作空间的范围;通过逆运动学求解得出末端执行器的同一种姿态可能对应8种关节角度值的组合。对机器人的路径进行规划。通过栅格法构造机器人工作环境的地图,运用蚁群算法对机器人的路径进行规划,通过在MATLAB平台上进行仿真以提高机器人的工作效率。
郑登云[6](2019)在《超声振动对7075铝合金拼焊板时效成形的影响》文中进行了进一步梳理整体壁板的运用越来越符合现在飞机制造的需求,其能有效的减少飞机制造中零件数量、从而节约制造成本、提高飞机的整体性能。时效成形技术为该类壁板的成形制造提供了一种有效的途径。针对传统铣削式壁板时效成形时低材料利用率、高设备依赖性等问题,论文探究基于搅拌摩擦焊构件的时效成形工艺基础,以7075铝合金搅拌摩擦焊构件为研究对象,探究超声振动时效对7075铝合金拼焊板时效成形性能的影响规律。研究表明,超声振动时效温度为200℃时,拼焊板构件成形效果最好,是整个超声振动时效温度工艺下回弹率最小,其值为44.83%,抗拉强度随着超声振动时效温度的升高而降低。超声振动施加时间为12小时,回弹率为49.84%与普通时效成形回弹相比下降了20.45%,抗拉强度随着超声振动施加时间延长而先降低后升高,在超声振动施加时间为10h时,抗拉强度最低为319.22MPa。超声振动时效温度和超声振动施加时间对拼焊板构件延伸率影响不大,波动值维持在3%到4%之间。7075铝合金拼焊板整体硬度随着超声振动时效温度增加而减小,硬度峰值减小趋于均匀。超声振动施加时间对7075铝合金拼焊板硬度影响不大。超声振动时效工艺对7075铝合金拼焊板微观组织演变规律表明,超声振动时效温度对7075铝合金拼焊板不同焊区的晶粒都有粗化作用,黑色第二相粒子随着时效温度的升高而增多,随着超声振动时效温度的提升韧窝形貌越平整。超声振动施加时间对晶粒大小影响不大,黑色第二相粒子的演变规律和超声振动时效温度类似。超声振动施加时间越长断口韧窝大小、数量、撕裂棱先减小后增大。超声振动会促进基体中的GP区和中间相η′转化为稳定相η,稳定的η相的含量随着超声振动时效施加时间的增加而先增加后减小。当稳定相η长大到一定大小时,施加超声振动会促进稳定相η的分解。晶界处的稳定η相在施加超声振动10h前不断的细化同时也变得更连续的分布,当超声振动施加时间超过10h时,晶界处的稳定η相发生长大。而对晶界无沉淀析出带没有影响。
李岚[7](2019)在《二维振动法应力释放装置设计与实验研究》文中进行了进一步梳理经过开缝衬套冷挤压强化处理的紧固孔结构在外部循环应力的作用下,孔周边的残余压应力会出现衰减现象,从而降低了抗疲劳效果。但目前人们对于应力的衰减规律还缺乏认识,无法对其影响进行准确的评估。因此本文提出二维振动应力释放方法,对开缝衬套冷挤压强化处理的紧固孔(以铝合金材料为主)周边应力释放情况开展探索研究。主要开展的工作和取得的成果如下:1.开展了二维振动实现方式的理论研究。在确定采用双激励驱动实现二维振动的基础上,详细分析了产生满足要求的二维振动轨迹的参数条件,验证了由两个互相垂直、振幅相等、相位差为π/2的简谐振动合成二维振动的有效性;通过Matlab仿真分析得到:两个激振方向的振幅大小影响振动轨迹的大小,振动相位差影响振动轨迹的形状。2.开展了二维振动装置的设计研究。详细阐述了超声振子各部分的设计和选用原则;经过柔度分析优化了并联式直圆形柔性铰链的结构;结合实验要求介绍了二维振动装置中对工件和二维振动系统的定位和控制,最终完成二维振动装置平台的搭建。3.开展了二维振动系统的仿真分析和振动特性检测。采用Ansys Workbench软件对装置各部分进行动力学分析,进一步优化结构参数;使用PSV多普勒激光测振仪对超声换能器、超声振子以及二维振动系统进行固有频率、激振振幅等振动特性检测,其中二维振动系统检测结果显示:在系统坐标下,当分别给超声振子1、2单独施加50V激励电压时,Y方向上振幅响应分别达5μm、4.8μm,X方向上均达100nm。与Y方向相比,X方向振动甚微,从而验证了二维振动系统的有效性。4.开展了二维振动法冷挤压孔周边应力释放实验研究。利用X射线衍射仪测量冷挤压前后、二维振动法处理前后冷挤压孔周边的残余应力,对比后发现二维振动法处理后孔边5mm范围内应力平均消除率达到22.6%,最高可达32.2%,峰值处应力平均消除率达到32.0%,最高可达46.9%,且应力降低范围主要集中在距工件孔壁05mm周围内,与冷挤压强化范围基本一致,因此二维振动法对冷挤压强化区域的应力释放效果较为明显;结合正交实验数据分析发现相位差是影响二维振动法处理效果的最关键因素。
霍广贺[8](2018)在《高应力板带振动处理工艺研究》文中认为随着前几年钢铁行业的产能过剩而引起的环境等问题日益严重和保护环境等一系列政策的出台,“绿色钢铁”及“绿色加工”将成为今后钢铁行业的发展趋势以及解决环境问题的主要方法。振动时效(Vibration Stress Relief)由于具有用时短、高效率和绿色无污染等优点,在钢铁产业的生产中有着很大的发展潜力。同时,目前振动时效主要集中于圆筒焊接件、大型锻造件和铸件上的研究,而关于冷轧带钢的研究很少,所以对冷轧带钢的振动时效工艺的模拟研究和试验探究是十分有必要的,而降低和均化冷轧带钢中的残余应力是防止板形缺陷追求的重要目标。基于以上研究背景,本文的主要研究内容包括以下几部分:(1)基于弹塑性有限元数值模拟方法,提出了一种可以获得板带残余应力的方法,并通过数值轧制模拟得到了塑性加工后具有残余应力的冷轧带钢,对该方法进行了验证。(2)建立了一种冷轧带钢的振动时效模型,对轧制后的带钢添加振动时效工艺,改变工艺参数模拟带钢的振动时效,获得了振动对带钢中残余应力的改善规律,验证了采用振动的方式消除带钢的残余应力是可行的。(3)根据ABAQUS对冷轧带钢的振动时效模拟研究结果,确定了激振力、激振频率以及激振时间等激振工艺参数的选取原则。(4)基于激振工艺参数确定原则,设计并改进了振动平台并使用东华测试分析系统和应变片的方式在该平台上对两种带钢进行了试验研究,分析讨论了振前和振后钢板固有频率的变化和板带表面应变出现的明显变化情况,得到了振动时效能够消除带钢残余应力的结论。本文利用理论分析和试验研究相结合的方法,对振动时效的原理、激振参数的选择和振动时效的效果进行了研究和分析,得到了振动时效处理对带钢残余应力有显着的减少与均化作用。本文所获得的研究结果可以为冷轧带钢的振动时效应用提供一些借鉴和指导。
郭灵智[9](2018)在《振动时效消除残余应力的有限元分析和试验研究》文中认为随着我国核电技术的快速发展,为满足日益增长的能源需求,越来越多的核反应堆投入建设和运行,在反应堆核燃料制程中会产生大量的贫铀核废料。贫铀废料的存储量日益堆积且管理耗费巨大,因此不得不为其另谋出路,现今贫铀合金材料已应用于军事用品和民用工业中。但由于核废料加工成贫铀合金毛坯件的过程中,较大的残余应力的存在使毛坯件发生变形,从而影响了试件的加工尺寸稳定精度并造成了后续加工的困难。针对该问题本课题基于振动时效技术,以贫铀合金试件为研究对象,应用计算机建模仿真技术和试验方法,对振动时效效果和工艺参数进行了研究和分析。本文主要做了以下研究工作:(1)从残余应力的产生机理、消除途径和测量方法等方面进行阐述,分别从宏观和微观角度分析工件振动时效残余应力变化机理。并从振动时效工作原理出发,设计了振动时效试验方案和相应的试验装置。(2)建立了振动时效过程弹塑性有限元模型,对贫铀合金试件进行动力学特性分析,以梁类和板类试件为例,分析了振型模式、支撑点位置、激振频率、激振位移以及激振时间等工艺过程特征参数对时效效果的影响,并通过数值模拟分析了振动时效处理对工件加工尺寸精度稳定性的影响。(3)通过仿真分析得出动应力场的分布依赖于激振频率,振动模式和激振力,仿真后试件残余应力减小了约50%。并基于该效果提出了一种复合振动时效方法,即依据毛坯件初始残余应力的大小和分布情况,利用机加工去除材料和振动相结合的方法进行复合时效,从而使残余应力得到较大程度的消除。(4)进行了模拟试件的振动时效试验,发现仅振动处理后试件残余应力下降了40%50%,复合时效后下降了约70%,从而验证了复合振动时效方法的有效性;并通过振动时效试验对工艺特征参数进行分析,通过正交试验法对一定大小和分布的残余应力场振动处理关键特征参数进行了优化。
金荣植[10](2014)在《热处理节能技术与生产应用》文中研究说明热处理行业是能源消耗的大户,其用电量占机械工业用电量的1/41/3。因此,热处理的节能潜力巨大。开发和使用高效、节能热处理技术,可以获得显着的节能效果,节能措施主要有:对碳素结构钢和低合金结构钢尽量采用不均匀淬火方式,取消加热保持时间;对合金含量高的材料,可以通过实际测定,修正在各类加热设备中的加热计算系数,最大限度地缩短加热时间;在材料允许的加热温度范围内,尽量用低温处理代替高温处理;对化学热处理应选择合适的方式,同时采用催渗方法;合理编制生产工序,尽可能利用铸、锻(轧)余
二、振动时效——高效节能新工艺(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、振动时效——高效节能新工艺(论文提纲范文)
(1)悬挂轨道式多维振动时效机器人设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.1.1 消除残余应力处理方法及特点 |
1.1.2 振动时效的应用 |
1.2 机器人技术研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 并联机构的应用研究 |
1.4 论文主要研究内容 |
1.5 本章小结 |
2 悬挂轨道式多维振动时效机器人主体机构设计 |
2.1 基于TRIZ理论的设计 |
2.1.1 TRIZ理论 |
2.1.2 TRIZ理论解决方法 |
2.2 悬挂轨道式多维振动时效机器人的TRIZ理论分析 |
2.2.1 悬挂式轨道式多维振动时效机器人的系统分析 |
2.2.2 悬挂轨道式多维振动时效机器人因果分析 |
2.2.3 物-场模型 |
2.2.4 冲突矩阵 |
2.3 悬挂轨道式多维振动时效机器人的设计 |
2.3.1 总体结构设计思路 |
2.3.2 悬挂式多维振动时效机器人移动方式设计 |
2.3.3 悬挂轨道式多维振动时效机器人主体机构设计与优选 |
2.4 悬挂轨道式多维振动时效机器人总体方案设计 |
2.4.1 总体结构设计方案 |
2.4.2 机械臂结构尺寸设计 |
2.5 机器人并联工作臂拓扑结构分析 |
2.5.1 并联工作臂机构原理图 |
2.5.2 并联工作臂自由度计算 |
2.6 并联工作臂的自由度验证 |
2.7 本章小结 |
3 悬挂轨道式振动时效机器人静力学与模态分析 |
3.1 静力学的基本概念 |
3.2 振动时效机器人并联工作臂静力学分析计算 |
3.2.1 并联工作臂理想模型静力学分析 |
3.2.2 并联工作臂重力作用下静力学分析 |
3.3 悬挂轨道式多维振动时效机器人静力学仿真与分析 |
3.3.1 有限元分析概述 |
3.3.2 悬挂轨道式多维振动时效机器人的建模与材料选择 |
3.3.3 悬挂轨道式振动时效机器人仿真结果分析 |
3.3.4 悬挂轨道式振动时效机器人优化设计 |
3.4 悬挂轨道式多维振动时效机器人模态分析 |
3.4.1 模态分析概述 |
3.4.2 模态仿真结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 悬挂轨道式多维振动时效机器人运动学与动力学分析 |
4.1 引言 |
4.2 并联工作臂运动学分析 |
4.2.1 运动姿态的表示 |
4.2.2 运动位置和坐标表示 |
4.2.3 位置反解分析 |
4.2.4 位置反解MATLAB仿真与结果分析 |
4.2.5 位置正解分析 |
4.3 并联工作臂运动学仿真与分析 |
4.3.1 ADAMS虚拟样机建立 |
4.3.2 ADAMS中运动曲线 |
4.4 动力学的基本概念 |
4.4.1 动力学分析计算 |
4.4.2 动力学仿真分析 |
4.5 本章小结 |
5 悬挂轨道式多维振动时效机器人工作空间分析 |
5.1 引言 |
5.2 并联工作臂工作空间求解 |
5.2.1 并联工作臂尺寸约束 |
5.2.2 动平台的位移约束 |
5.2.3 运动副角转角约束 |
5.2.4 并联工作臂工作空间分析 |
5.3 悬挂轨道式振动时效机器人工作空间求解 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(2)基于OMAPL38的振动时效激振器电源设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究发展现状 |
1.3 振动时效激振器电源种类 |
1.4 本论文的主要工作内容及论文结构 |
1.4.1 主要工作内容 |
1.4.2 论文结构 |
第2章 激振器电源系统方案设计 |
2.1 磁致式激振器的工作原理 |
2.2 激振器电源的技术路线 |
2.3 振动时效激振器电源的关键技术 |
2.3.1 高精度频率输出技术 |
2.3.2 高精度电压输出技术 |
2.3.3 多线程处理技术 |
2.3.4 系统通讯技术 |
2.3.5 PID优化技术 |
2.4 RLC电路非线性因素忽略条件 |
2.4.1 非线性电感RLC串联电路的动力学方程 |
2.4.2 非线性因素忽然的条件 |
2.4.3 非线性因素忽略的条件讨论 |
2.5 本章小结 |
第3章 控制部分软件设计总体方案 |
3.1 软件设计整体路线 |
3.1.1 设计方案 |
3.1.2 多线程处理方案 |
3.1.3 人机互动界面显示方案 |
3.2 可调波形生成的DSP实现方案 |
3.3 可调电压增益控制方案 |
3.4 控制指令传输方案 |
3.5 电源系统PID优化设计改进方案 |
3.6 本章小结 |
第4章 振动时效装置中激振器驱动电源设计方案 |
4.1 可调输出激振器驱动电源电路 |
4.1.1 OMAPL138芯片 |
4.1.2 液晶显示电路 |
4.1.3 电阻触摸屏模块设计 |
4.1.4 串联功率放大电路 |
4.1.5 电源供电模块 |
4.2 输出端采集模块 |
4.3 振动时效激振器电源系统的保护 |
4.3.1 负载端断路保护 |
4.3.2 电源散热保护 |
4.4 本章小结 |
第5章 振动时效激振器电源系统测试与验证 |
5.1 振动时效系统电路功能测试 |
5.2 人机交互系统的测试 |
5.3 可编程振动时效激振器电源波形输出测试 |
5.3.1 非时序输出波形测试 |
5.3.2 时序输出波形测试 |
5.4 振动时效激振器电源输出精度测试 |
5.4.1 输出频率精度测试 |
5.4.2 输出电压精度测试 |
5.4.3 输出波形谐波失真测试 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
致谢 |
(3)铝合金薄壁框架件在振动时效下的表面应力释放与调控(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 残余应力的研究 |
1.2.1 残余应力的简介 |
1.2.2 测试方法的研究 |
1.3 振动时效的研究 |
1.3.1 振动时效的简介 |
1.3.2 国内外研究现状 |
1.4 论文内容 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 振动时效的有限元仿真分析 |
2.1 振动模型的构建 |
2.1.1 建立模型 |
2.1.2 施加约束 |
2.1.3 划分网格 |
2.2 模态分析 |
2.2.1 模态分析求解方法 |
2.2.2 模态结果分析 |
2.3 谐响应分析 |
2.3.1 谐响应分析求解方法 |
2.3.2 谐响应结果分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 振动时效对薄壁件表面应力的调控 |
3.1 振动时效实验 |
3.1.1 实验准备 |
3.1.2 实验设计 |
3.1.3 应力测试 |
3.2 应力释放分析 |
3.3 时效调控方法 |
3.3.1 位置交叠时效 |
3.3.2 应力均化分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 振动时效机理及对材料表面特性的影响 |
4.1 振动时效机理宏观分析 |
4.2 振动时效机理微观分析 |
4.2.1 位错分析 |
4.2.2 EBSD分析 |
4.3 振动时效对表面特性的影响 |
4.3.1 尺寸精度 |
4.3.2 表面硬度 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间主要的研究成果 |
致谢 |
(4)残余应力板带的振动时效处理(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 振动时效技术概述 |
1.2.1 振动时效技术简介 |
1.2.2 振动时效技术国外研究现状 |
1.2.3 振动时效技术国内研究现状 |
1.3 课题研究的意义 |
1.4 课题研究的主要内容 |
第2章 振动时效机理及工艺分析 |
2.1 引言 |
2.2 残余应力分析 |
2.2.1 残余应力对工件的影响 |
2.2.2 冷轧带钢内的残余应力产生及其影响 |
2.3 振动时效机理研究 |
2.3.1 薄板振动的基本理论 |
2.3.2 材料力学上振动时效机理 |
2.3.3 微观上振动时效机理 |
2.4 振动时效工艺分析 |
2.4.1 激振力 |
2.4.2 激振频率 |
2.4.3 激振时间 |
2.5 本章小结 |
第3章 边浪型残余应力板振动时效模拟 |
3.1 模型计算参数及效果评测方法 |
3.2 激振力对边浪型残余应力影响 |
3.2.1 路径1上应力分析 |
3.2.2 路径2上应力分析 |
3.2.3 路径3上应力分析 |
3.3 加载方式对边浪型残余应力影响 |
3.3.1 路径1上应力分析 |
3.3.2 路径2上应力分析 |
3.3.3 路径3上应力分析 |
3.4 频率对边浪型残余应力影响 |
3.4.1 路径1上应力分析 |
3.4.2 路径2上应力分析 |
3.4.3 路径3上应力分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 中浪型残余应力板振动时效模拟 |
4.1 建立轧制模型 |
4.2 激振力对中浪型残余应力影响 |
4.2.1 路径1上应力分析 |
4.2.2 路径2上应力分析 |
4.2.3 路径3上应力分析 |
4.3 张应力对中浪型残余应力影响 |
4.3.1 路径1上应力分析 |
4.3.2 路径2上应力分析 |
4.3.3 路径3上应力分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 复合浪型残余应力板振动时效模拟 |
5.1 建立轧制模型 |
5.2 激振力对复合浪型残余应力影响 |
5.2.1 路径1上应力分析 |
5.2.2 边路上应力分析 |
5.2.3 路径4上应力分析 |
5.3 振动位置对复合浪型残余应力影响 |
5.3.1 路径1上应力分析 |
5.3.2 边路上应力分析 |
5.3.3 路径4上应力分析 |
5.4 纵向振动的振动时效 |
5.4.1 路径1上应力分析 |
5.4.2 边路上应力分析 |
5.4.3 路径4上应力分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 振动时效处理试验 |
6.1 引言 |
6.2 冷轧带钢及试验设备 |
6.2.1 冷轧带钢参数 |
6.2.2 试验设备 |
6.3 试验过程 |
6.3.1 扫描法试验 |
6.3.2 锤击法试验 |
6.3.3 振动时效试验 |
6.4 结果及分析 |
6.4.1 板带应变变化分析 |
6.4.2 固有频率变化分析 |
6.4.3 模拟可靠性分析 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(5)可移动式多维振动时效机器人设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 振动时效处理方法及特点 |
1.3 振动时效技术研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 振动时效机理 |
1.4.1 残余应力概念及力学模型 |
1.4.2 残余应力的消除 |
1.5 多维振动技术及研究现状 |
1.6 主要研究内容 |
1.7 本章小结 |
2 可移动式多维振动时效机器人主体机构设计 |
2.1 基于TRIZ理论可移动式多维振动时效机器人设计 |
2.1.1 TRIZ理论简介及体系 |
2.1.2 基于TRIZ理论的机器人结构优化设计 |
2.1.3 机器人移动方式选型 |
2.1.4 机器人主体机构设计 |
2.1.5 机器人并联支架机型分析 |
2.1.6 机器人机械臂设计 |
2.1.7 机械臂末端执行器设计 |
2.2 变胞特性分析 |
2.3 本章小结 |
3 多维振动时效机器人关键零部件有限元分析 |
3.1 有限元法及应用 |
3.1.1 静力学分析及模态分析步骤 |
3.2 多维振动时效机器人有限元模型的建立 |
3.2.1 几何模型的建立与零部件材料的选择 |
3.2.2 网格划分和施加载荷及约束 |
3.3 仿真结果与分析 |
3.3.1 并联支架的静力学分析及结果 |
3.3.2 末端执行器模态分析及结果 |
3.3.3 机械结构疲劳分析及结果 |
3.4 本章小结 |
4 可移动式多维振动时效机器人运动学分析 |
4.1 引言 |
4.2 并联支架运动学仿真与分析 |
4.3 机械臂Ⅱ运动学分析 |
4.3.1 机械臂结构分析和表示方法 |
4.3.3 位置和姿态描述 |
4.3.4 机械臂Ⅱ正运动学建模 |
4.3.5 机械臂Ⅱ逆运动学求解 |
4.4 机械臂Ⅱ工作空间分析 |
4.5 本章小结 |
5 机器人全局路径规划与模型搭建 |
5.1 全局与局部路径规划 |
5.1.1 机器人环境建模 |
5.1.2 栅格法的表示 |
5.2 蚁群算法的基本原理 |
5.2.1 基本蚁群算法模型 |
5.2.2 基本蚁群算法实现步骤 |
5.3 机器人全局路径规划 |
5.4 可移动式多维振动时效机器人样机搭建 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(6)超声振动对7075铝合金拼焊板时效成形的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 高强铝合金国内外发展概况 |
1.3 时效成形技术概况 |
1.3.1 时效成形原理 |
1.3.2 时效成形模具 |
1.3.3 时效成形技术发展 |
1.4 超声波振动时效概况 |
1.4.1 超声波振动时效的目的和意义 |
1.4.2 振动时效在国内外的研究现状 |
1.5 整体壁板概况 |
1.6 搅拌摩擦焊技术概况 |
1.6.1 搅拌摩擦焊技术的理论 |
1.6.2 搅拌摩擦焊技术的运用与研究 |
1.7 本文主要研究内容 |
第2章 试验材料和方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 实验流程 |
2.3 拼焊板构件制备 |
2.3.1 焊接设备 |
2.3.2 焊接夹具 |
2.3.3 搅拌头设计 |
2.3.4 试验构件的制备 |
2.4 时效成形设备及工装 |
2.4.1 时效成形设备 |
2.4.2 时效成形模具及工装 |
2.5 超声振动装置设计 |
2.5.1 超声波发生器 |
2.5.2 超声波换能器 |
2.5.3 超声振动变幅杆设计及原理 |
2.6 试验整体工装 |
2.7 宏观性能测试 |
2.7.1 回弹率测量 |
2.7.2 拉伸性能测试 |
2.7.3 硬度分析 |
2.8 微观性能测试 |
2.8.1 金相组织分析 |
2.8.2 断口组织分析 |
2.8.3 透射电镜组织分析 |
2.9 本章小结 |
第3章 超声振动时效成形机理分析 |
3.1 引言 |
3.2 焊接残余应力的研究 |
3.2.1 残余应力的分类 |
3.2.2 焊接残余应力的产生 |
3.2.3 焊接残余应力的影响 |
3.2.4 焊接残余应力的消除本质 |
3.3 超声振动时效机理分析 |
3.3.1 超声振动消除残余应力的宏观机理分析 |
3.3.2 超声振动消除残余应力的微观机理分析 |
3.4 铝合金时效强化机理分析 |
3.4.1 应力松弛原理 |
3.4.2 析出相强化理论 |
3.5 微观组织对性能的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 振动时效对7075 铝合金拼焊板宏观性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 试验方案 |
4.3 成形性能分析 |
4.3.1 超声振动时效温度对成形性能的影响 |
4.3.2 超声振动施加时间对回弹率的影响 |
4.4 宏观力学分析 |
4.4.1 拉伸性能分析 |
4.4.2 维氏硬度分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 振动时效对7075 铝合金拼焊板微观组织的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验方案 |
5.3 金相组织分析 |
5.3.1 超声振动时效温度对不同焊接区域金相的影响 |
5.3.2 超声振动施加时间对不同焊接区域金相的影响 |
5.4 断口扫描分析 |
5.4.1 不同超声振动时效温度断口分析 |
5.4.2 不同超声振动施加时间断口分析 |
5.5 透射电镜分析 |
5.5.1 晶内析出相 |
5.5.2 晶界析出相 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表文章 |
致谢 |
(7)二维振动法应力释放装置设计与实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 残余应力的消除方法 |
1.2.1 自然时效法 |
1.2.2 热时效法 |
1.2.3 振动时效法 |
1.3 振动时效在国内外的研究状况 |
1.3.1 国外的研究状况 |
1.3.2 国内的研究状况 |
1.4 研究背景和研究意义 |
1.5 本文主要研究内容 |
第二章 二维振动系统的理论研究 |
2.1 二维振动驱动系统 |
2.1.1 单激励驱动振动系统 |
2.1.2 双激励驱动振动系统 |
2.2 二维振动轨迹的形成 |
2.3 振动参数对二维振动轨迹的影响 |
2.3.1 激振振幅对振动轨迹的影响 |
2.3.2 相位差对振动轨迹的影响 |
2.4 振动时效的机理研究 |
2.4.1 应力消除本质 |
2.4.2 振动时效消除应力机理研究 |
2.5 本章小结 |
第三章 二维振动法应力释放装置研究 |
3.1 二维振动系统的搭建 |
3.2 超声换能器的设计 |
3.2.1 压电陶瓷晶堆设计 |
3.2.2 紧固螺杆设计 |
3.2.3 前后盖板设计 |
3.3 超声变幅杆的设计 |
3.3.1 设计理论基础 |
3.3.2 超声变幅杆设计 |
3.4 柔性铰链的设计分析 |
3.4.1 铰链结构设计 |
3.4.2 柔度分析 |
3.5 二维振动平台的定位工装设计与控制 |
3.6 本章小结 |
第四章 二维振动系统的仿真分析与特性研究 |
4.1 超声换能器动力学分析和振动特性分析 |
4.1.1 模态分析 |
4.1.2 振动特性分析 |
4.2 超声变幅杆动力学分析 |
4.3 超声振子动力学分析及振动特性分析 |
4.3.1 模态分析 |
4.3.2 谐响应分析 |
4.3.3 振动特性分析 |
4.4 二维振动系统动力学分析及振动特性分析 |
4.4.1 模态分析 |
4.4.2 谐响应分析 |
4.4.3 振动特性分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 二维振动法应力释放实验研究 |
5.1 实验设计 |
5.1.1 实验平台搭建 |
5.1.2 实验设备和仪器 |
5.1.3 实验方案 |
5.2 残余应力的测量 |
5.2.1 残余应力的测量方法 |
5.2.2 X射线衍射法测量残余应力 |
5.3 实验工件的制备 |
5.3.1 开缝衬套的制备 |
5.3.2 挤压芯棒的制备 |
5.3.3 实验工件的制备 |
5.3.4 开缝衬套冷挤压过程仿真分析 |
5.3.5 冷挤压实验效果分析 |
5.4 二维振动法应力释放实验及效果分析 |
5.4.1 实验步骤 |
5.4.2 实验效果分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
附录一 工件转速控制程序 |
(8)高应力板带振动处理工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 振动时效技术概述 |
1.2.1 振动时效技术简介 |
1.2.2 振动时效技术的发展 |
1.3 振动时效技术研究现状 |
1.3.1 VSR技术在国外的研究现状 |
1.3.2 VSR技术在国内的研究现状 |
1.4 课题研究目的和意义 |
1.5 课题研究内容和思路 |
1.5.1 课题研究内容 |
1.5.2 课题研究思路 |
第2章 振动时效机理及工艺分析 |
2.1 引言 |
2.2 振动时效机理分析 |
2.2.1 振动时效宏观机理 |
2.2.2 振动时效微观机理 |
2.3 振动时效工艺分析 |
2.3.1 激振力的确定 |
2.3.2 激振频率的确定 |
2.3.3 激振时间的确定 |
2.4 本章小结 |
第3章 冷轧板带振动时效二维数值模拟 |
3.1 建立模型 |
3.1.1 计算参数及模型参数 |
3.1.2 模型的建立及网格划分 |
3.2 轧制过程模型的边界条件 |
3.3 振动过程模拟 |
3.3.1 振动过程前的准备工作 |
3.3.2 振动过程的边界条件 |
3.4 振动时效参数对效果的影响 |
3.4.1 激振外力对振动效果的影响 |
3.4.2 激振频率对振动效果的影响 |
3.4.3 激振时间对振动效果的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 冷轧板带振动时效三维数值模拟 |
4.1 轧制参数选取 |
4.1.1 轧件材料选择 |
4.1.2 轧辊材料选择 |
4.2 轧制模型的建立 |
4.2.1 实体单元 |
4.2.2 全部模型的建立 |
4.2.3 轧制模型网格划分 |
4.3 边界条件的施加 |
4.3.1 摩擦的定义 |
4.3.2 约束条件的定义 |
4.3.3 求解 |
4.4 振动过程建立 |
4.4.1 振动前的残余应力场 |
4.4.2 振动过程的边界条件 |
4.5 振动效果分析 |
4.5.1 激振力对振动效果的影响 |
4.5.2 激振频率对振动效果的影响 |
4.5.3 激振时间对振动效果的影响 |
4.6 不同振动方式效果对比 |
4.7 本章小结 |
第5章 振动时效处理试验 |
5.1 引言 |
5.2 试验所用的材料及设备 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 试验设备 |
5.3 应变片方式测量带钢振动前后应变的变化 |
5.3.1 试验过程 |
5.3.2 结果及分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(9)振动时效消除残余应力的有限元分析和试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源背景和研究意义 |
1.2 振动时效技术国内外研究现状 |
1.2.1 振动时效技术国外发展和研究现状 |
1.2.2 振动时效技术国内发展和研究现状 |
1.3 贫铀合金材料的发展和应用 |
1.4 残余应力的测量方法 |
1.4.1 残余应力的测量方法 |
1.4.2 分析残余应力的有限元法 |
1.5 课题研究的主要内容 |
第2章 残余应力消除机理和方案设计 |
2.1 残余应力源产生的机理 |
2.1.1 残余应力的定义和分类 |
2.1.2 残余应力的产生机理 |
2.2 振动时效消除残余应力机理 |
2.2.1 宏观分析振动时效机理 |
2.2.2 基于微观塑性力学分析振动时效机理 |
2.2.3 宏观激振力条件的微观分析 |
2.3 振动时效试验系统设计 |
2.3.1 试验系统总体方案设计 |
2.3.2 振动时效设备选型和硬件配置 |
2.3.3 设计振动时效工艺参数 |
2.3.4 振动时效工装卡具设计 |
2.4 本章小结 |
第3章 振动时效有限元仿真分析 |
3.1 试件动力学特性仿真分析 |
3.1.1 梁类贫铀合金试件 |
3.1.2 板类贫铀合金试件 |
3.1.3 高刚性贫铀合金试件 |
3.2 贫铀合金试件振动时效实例 |
3.2.1 梁类试件振动时效 |
3.2.2 振动时效工艺参数分析 |
3.2.3 贫铀合金板时效实例 |
3.3 振动时效对工件加工尺寸稳定性的影响 |
3.3.1 机加工过程建模分析 |
3.3.2 振动时效对加工变形影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 振动时效试验研究 |
4.1 试验模拟材料制备 |
4.1.1 模拟试件残余应力场的制备 |
4.1.2 试验材料的预处理 |
4.2 试验方案实施 |
4.2.1 试验方案实施步骤 |
4.2.2 复合振动时效处理 |
4.2.3 振动信号采集和分析 |
4.3 残余应力测量结果分析 |
4.3.1 残余应力测量原理 |
4.3.2 测量结果分析 |
4.4 正交法优化振动时效工艺参数 |
4.5 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录 |
(10)热处理节能技术与生产应用(论文提纲范文)
一、节能热处理工艺与方法 |
1. 缩短加热时间的工艺与方法 |
2. 以局部加热代替整体加热方法 |
3. 简化或取消热处理工序的方法 |
4. 余热热处理方法 |
5. 降低加热温度方法 |
二、节能热处理设备技术 |
1. 合理选择能源 |
2. 燃烧废热利用技术 |
3. 推荐节能热处理设备 |
四、振动时效——高效节能新工艺(论文参考文献)
- [1]悬挂轨道式多维振动时效机器人设计与研究[D]. 邾志伟. 安徽理工大学, 2020(03)
- [2]基于OMAPL38的振动时效激振器电源设计[D]. 舒慧. 湖南科技大学, 2020(06)
- [3]铝合金薄壁框架件在振动时效下的表面应力释放与调控[D]. 余田. 中南林业科技大学, 2020
- [4]残余应力板带的振动时效处理[D]. 孙春芽. 燕山大学, 2020(01)
- [5]可移动式多维振动时效机器人设计[D]. 窦海石. 安徽理工大学, 2019
- [6]超声振动对7075铝合金拼焊板时效成形的影响[D]. 郑登云. 南昌航空大学, 2019(08)
- [7]二维振动法应力释放装置设计与实验研究[D]. 李岚. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [8]高应力板带振动处理工艺研究[D]. 霍广贺. 燕山大学, 2018(05)
- [9]振动时效消除残余应力的有限元分析和试验研究[D]. 郭灵智. 湖南大学, 2018(01)
- [10]热处理节能技术与生产应用[J]. 金荣植. 金属加工(热加工), 2014(S2)