对双履带式巡检机器人翻越圆管障碍过程进行了运动规划,考虑机器人越障过程中的几何约束、滑移稳定性条件和倾翻稳定性条件,对机器人翻越圆管障碍的各个阶段进行越障能力的理论分析,为双履带式巡检机器人翻越圆管能力提供理论分析依据;设计了一台双履带式巡检机器人样机,选取直径D=60mm钢制圆管为障碍,对越障模型进行数值仿真分析和实验研究,得到了各阶段的最大高度值,并确定了机器人能成功翻越圆管障碍的最大高度值。

采用ANSYS Workbench对10个自由度一次侧堵板拆装机器人进行了模态分析,得到了该机器人的变形云图和模态频率特征。在此基础上,通过对结构的薄弱环节进行优化,提高了支承系统的刚度,使得系统的振幅减小27.6%,从而提高了系统的动力学性能。

为解决现有的乏燃料立式剪切机在剪切乏燃料过程中所存在的未经剪切的元件掉入溶解器、刀架滚轮磨损等一系列问题,提出一种卧式送料剪切机的翻转机构方案,使得乏燃料组件由竖直位置翻转至水平位置。这种结构以双液压缸联动举升来实现燃料组件的翻转动作,并以滚珠丝杠副机构来实现燃料组件反转后的水平横移运动。介绍了翻转机构的工作原理并确定举升机构和横移结构设计及其参数。在完成剪切机翻转机构设计后,为保证其设计合理性对卧式剪切机送料系统翻转机构关键部件的主要失效模式进行了详细可靠性分析,并建立可靠性分析模型,最后得出具体可靠性计算结果。

针对含间隙机器人难以建立较准确的数学模型问题,以含间隙二连杆机器人为例,分别运用最小二乘法、传统遗传算法和改进遗传算法对其进行参数辨识;其中改进遗传算法分别从编码方法、交叉算子、变异算子以及交叉概率和变异概率的自适应改进方面对传统遗传算法进行了改进,解决传统算法容易发生"早熟"现象的问题。研究结果表明:利用3种辨识法对含间隙二连杆机器人进行参数辨识时,改进遗传算法辨识精度最高,收敛速度最快。与传统的应用动力学建模相比,应用该辨识方法更方便快速,为构建含间隙机器人系统模型提供了参考。

定位误差测量的可靠程度决定了能否有效提高数控铣床的定位精度。采用LaserXL-30激光干涉仪对MVC850B数控铣床进行定位误差测量实验,研究了不同条件因素对定位误差的影响。在实验测量过程中,首先利用环境参数补偿方法进行试验对比,得出环境参数(包括气温、气压、湿度)对定位误差测量的影响。然后以进给速度、测量间距、加工时间为自变量因素,反向间隙误差和螺距累积误差作为响应结果,利用三因素双目标统计分析方法,得到不同因素对响应结果的影响程度,同时发现数控铣床定位误差与自变量的变化关系。最后通过观察某一段时间内定位误差的概率分布曲线,进一步得到误差测量的可靠度和机床运动精度保持性,预测出机床可能出现的误差位置,可有效地采取措施提高数控铣床定位精度。

为解决乏燃料后处理立式剪切机送料系统过程中易发生的未经剪切元件调入溶解器等故障问题,根据复杂工作条件(环境恶劣、负载重、放射性)下系统工作要求,提出一种卧式送料剪切机的翻转机构方案,使得乏燃料组件由立式转为卧式进行卧式激光切割。基于系统可靠度预设值,利用模糊综合评价方法对乏燃料后处理卧式送料翻转机构进行可靠度分配;根据翻转机构的工作原理创建串联系统可靠性模型;并对翻转机构的关键零部件进行可靠性设计,以活塞杆为例进行有限元仿真得知在满足系统功能要求及合理性的情况下,可靠性设计法得到零件的结构尺寸和重量明显减小,从而能避免冗余和减少材料成本。

金属剪切是一种复杂的弹塑性大变形过程,且存在多重非线性。文中选用最强大的非线性分析软件ABAQUS,以Johnson-cook作为材料的本构模型和断裂准则,并采用ALE自适应网格划分方法对金属棒料剪切断裂过程进行数值模拟。得出了剪切过程中应力应变分布及发展趋势,裂纹的生成、扩展,棒料的断裂过程和剪切力的大小、变化规律曲线。通过理论方法推导出剪切力计算公式,将最大剪切力与计算机模拟结果进行比较,验证了模拟结果是正确的。从而说明可以用数值模拟指导实际生产,为剪切机的优化设计、刀具材料形状的选择提供方法。

数控铣削技术加工的产品有结构精度高、表面质量好等优点,所以数控铣床的定位精度在现代企业竞争中发挥着核心作用。定位误差主要包括反向间隙误差,螺距误差,重复定位精度。文中利用LaserXL-30激光干涉仪对MVC850B数控铣床X、Y轴的定位误差进行检测,并采用Origin软件对测量数据进行处理,分析误差产生的规律。通过对三类误差的深入分析,得到其各自的主要影响因素。反向间隙误差主要由丝杆螺母的间隙引起;螺距误差主要由丝杆螺距误差的累积以及导轨直线度误差造成;重复定位精度主要与机床的振动等有关。此次分析为减小定位误差提供依据。

为了研究核退役装备在核辐射环境下作业时图像监控设备的工作状态等数据,对用在核退役作业现场的某国产CMOS图像传感器进行γ辐照实验。采集得到辐照时的γ射线对CMOS图像传感器所输出的暗图像造成的干扰数据,并研究γ射线对CMOS图像传感器的性能参数影响。实验结果表明:辐射射线的总剂量效应使得传感器中暗电流增大,传感器输出的图像里脉冲颗粒噪声与平均灰度值会随着辐照剂量的变化而发生变化。

利用雷尼绍XL-30激光干涉仪对MVC850B型数控铣床的定位精度进行精密检测,通过分析测量结果,计算该数控铣床的反向间隙和螺距误差,并给出相应的误差补偿值。然后对反向间隙和螺距误差进行误差补偿,利用Matlab软件对相关实验数据进行分析。实验表明,通过该方法进行误差补偿将大大提高数控铣床的定位精度。最后对补偿前后的数控铣床进行工件加工验证实验,结果表明,文中提出的误差补偿方法,将有效提高零件的加工精度。