为保证TC4钛合金航空压气机叶片焊接修复质量,提高其焊接过程中的高温冷却速度至关重要,而提高夹具的水冷散热速度又是提高叶片冷却速度的关键。基于强化传热理论,在叶片修复夹具上设计了三角形螺纹流道,强制冷却水与夹具换热。通过有限元模拟,优化了流道结构,以增加冷却水单位时间内吸收热量Q_1,从而加快叶片高温冷却速度。针对叶片温度大于350℃的情况,分别研究了流道中螺纹螺距P(6~18)mm、牙型底部宽度A(2~6)mm及牙型高度H(0.3~1.2)mm对Q_1的影响。结果表明,Q_1随P、A增大而减少,随H增大而增加。当P=6mm,A=2mm,H=1.2mm时,夹具冷却能力最强,较光孔流道夹具,Q_1大幅增加,传热强化了52.90%。这表明三角形螺纹流道夹具具有良好冷却能力,对保证叶片修复质量有重要指导意义。

为了实现对风机叶片的抛磨加工,提出一种弱耦合5-DOF并联机械臂,它采用2-UPS+((2-UPS)+U)PU并联机构,对机械臂的机构进行了分析与设计。首先,采用闭环矢量链建立了机械臂的位置模型,并绘制了工作空间分布图。接着,建立了机械臂的运动学传递模型,基于雅可比矩阵结构对机械臂的解耦性进行了分析,并通过定义运动灵活性评价指标,揭示了机械臂的尺寸参数对其运动灵活性影响规律。然后,建立了机械臂的静力学传递模型,通过定义静力承载能力评价指标,揭示了机械臂的尺寸参数对其静力承载能力影响规律。最后,应用基于性能评价指标的蒙特卡罗法对机械臂的尺寸参数进行了概率分析,以概率分析数据为基础对尺寸参数进行了优选。确定了一组最优尺寸参数值固定平台上分支2万向副分布尺寸为250mm、分支3万向副分布尺寸为450mm、分支1的支链4万向副分布尺...

提出一种双闭环5-DOF机械臂,该机械臂在((2-UPS)+U)PU构型的基础上增加闭环结构,得到新的拓扑构型2-UPS+((2-UPS)+U)PU,闭环结构的引入使得机构获得更高的承载能力且为拓扑新的构型提供了新思路。应用矢量链法,建立了机构的位置模型;推导了支链驱动速度、支链摆动角速度与运动平台广义速度Vo的映射,建立了机构的独立变量q与运动平台广义速度Vo之间的解耦矩阵;建立了机构支链中的摆动杆、伸缩杆质心速度与运动平台广义速度Vo之间映射,并基于虚功原理建立了机构的动力学模型,将推导的动力学模型变换成具有Lagrange动力学形式的动力学模型;在Adams仿真软件中建立该机构的虚拟样机模型,通过仿真验证了推导的动力学模型的正确性。

设计了一种集机、电、液于一体的专用液压机。文中给出了该机液压系统的工作原理,根据机构的工作要求设计了其PLC控制方案,并给出了硬件配置图。

以提高本科生综合专业技能为目的,在"液压与气动"课程课堂教学基础上,提出了一种基于导师制的实践教学新模式。在新模式框架下,研究充分利用有限的教学资源,借助导师制的培养方式,创新性整合课程实验、兴趣实验、生产实习及课外实践以提升学生学习兴趣,进而提高学生专业技能的方法和策略。经过多个学期的教学验证,该方法有效地提高了教学效果。

热源功率、送丝速度、冷却速率是影响超薄压气机叶片堆焊修复质量的关键参数。通过建立数学模型,计算了不同送丝速度下堆焊高度的数值解。根据合金热物性参数和前期钛合金试验结果,推导出Inconel718合金的热输入范围。针对超薄叶片修复特征,选择送丝速度为2.54 mm/s时进行传热建模,求解出不同热输入下焊缝截面的最高温度分布曲线,分析得到与之相匹配的热输入数值。在此基础上,结合流体传热理论,求解出不同冷却流速下的流体温度和夹具等温线的变化,并得到熔池及焊缝截面最高温度随时间的变化曲线。结果显示:在热输入为431 W、送丝速度为2.54 mm/s、流体流速为4.6 L/min时,焊缝可达到较好的热循环效果。研究方法及结果为压气机叶片堆焊修复工艺设计提供参考,具有较好的工程应用价值。

合理的轨迹规划方法可以提高航空发动机压气机叶片焊接的质量、速度和效率。针对损伤后压气机叶片结构复杂、焊接困难以及焊接精度高等问题,提出了一种基于B样条等弧长分割曲线的中线的焊接方法,并按照截面曲率对轨迹调整。通过计算机对所得的一系列坐标点进行逼近运算,最终得到航空发动机叶片的焊接路径。通过对得到的焊接路径进行误差分析,保证生成的焊接路径的精度。比较理论焊接路径与实际焊接路径,误差曲线显示出构建的实际焊接路径曲线最大误差不超过0.02mm,完全满足焊接路径工艺要求。

本文设计了一种集机、电、液于一体的液压折弯机。文中给出了该折弯机液压系统的工作原理，并设计了其控制方案，给出了硬件配置图。

针对三层八车位的立体车库，首先介绍了液压全自动立体车库的工作原理和动作过程。设计了立体车库液压系统和PLC控制系统，并提出了运动过程中各种必要的保护策略。

设计了一种集机、电、液于一体的专用液压机。文中给出了该机液压系统的工作原理，根据机构的工作要求设计了其PLC控制方案，并给出了硬件配置图。