管梁截面形状与尺寸的协同优化研究

摘要：管梁截面优化是汽车轻量化和性能设计的关键因素之一，管梁截面形状与尺寸的协同优化方法是底盘零部件设计的重要工作。本文提出了一种将形状和尺寸两种不同属性变量进行耦合的双超椭圆方程，并利用双超椭圆方程构建了任意曲边截面。针对任意曲边截面的优化，建立了截面自适应优化模型及多截面连续优化算法，该优化方法可自动进行形状优化、尺寸优化和形状等/变尺寸协同优化。对优化方案进行有限元分析显示，采用任意曲边截面优化得出的梁结构，梁横截面具有周向轮廓和厚度均匀过渡等优势，有效地减小了截面应力集中，提高了材料利用率，也为汽车机械零部件轻量化提供有效参考。

机械 2025年08月07日 1 点赞 0 评论 192 浏览

混凝土泵车臂架焊接有限元仿真分析

摘要：本文针对混凝土泵车臂架主焊缝焊接进行有限元分析，通过对比不同焊接顺序及焊接热输入仿真结果可知：焊接热输入和焊接顺序均对混凝土臂焊接变形均产生影响，其中焊接热输入对混凝土泵车臂架的变形影响更大，采用较小的热输入，同时采用焊接顺序为先焊接焊缝组1 再焊接焊缝组2 时的焊接工艺参数较优。

机械 2025年02月18日 1 点赞 0 评论 232 浏览

面向认知赋能的人机协作：进展、挑战和展望

摘要：在工业4.0向工业5.0的发展过程中，以人为本逐渐成为智能制造领域关注的焦点之一。当前的人机协作不仅强调要聚焦于技术的进步与效率的提升，更强调将人类的高阶认知思维与机器的计算能力相结合，实现认知赋能。基于此，梳理人机协作中认知赋能在交互感知、任务规划与执行、技能学习等关键领域的现有研究，揭示了多模态信息整合、任务推理、动态决策与技能知识表征的挑战。进一步，提出通过应用知识图谱构建的相关技术来支持人与其机器认知对齐的方法，以及通过应用知识图谱推理的相关技术来支持复杂环境下人机协作的任务优化和动态决策。在分析现有人机协作认知赋能研究局限性的基础上，展望未来智能制造环境下的深度认知协同的发展方向。

机械 2025年08月11日 1 点赞 0 评论 202 浏览

大尺度复杂构件群体机器人协同并行制造系统集成的关键技术

摘要：以航空、航天、航海及轨道交通等领域大尺度复杂构件的高效、高质量加工需求为导向，探究基于群体机器人集群化并行制造系统的大构件多移动机器人协同制造系统的关键技术。围绕典型大尺度构件的加工工艺需求，基于移动测量机器人、移动加工机器人和移动装配机器人等多种类、多形式移动机器人的设计和研制，提出基于多移动机器人协同并行制造方案、大构件机器人化加工机器人本体设计方案、多模态协作机器人感知与测量方案、多机器人协同的加工机器人本体控制器及群体加工机器人系统控制方案。阐述多群体机器人移动加工的机器人控制策略与方案，针对加工机器人群体协同并行加工方法、大构件测量与群体机器人协同控制等关键技术，不但从本体研发、控制器等方面探究了国产工业机器人性能提升与优化的方法，也力图为后续航空航天等领域的大构件加工拓展工作思路。

机械 2025年11月24日 1 点赞 0 评论 84 浏览

面向材料的超精密金刚石切削加工机理

摘要：采用超精密单点金刚石切削加工技术制备超光滑表面在国防尖端和航空航天等领域具有重要应用. 当前缺乏对超精密加工机理的理解, 极大地制约着超精密加工技术的提高. 金刚石切削加工是一个刀具与材料高度耦合的过程, 工件材料的性能对加工结果具有重要影响. 本文研究了具有不同属性和微结构的典型材料超光滑表面的金刚石切削加工机理: (1) 研究了多晶金属铜金刚石切削加工中的非均质特性, 重点关注了晶界对表面创成的影响机制及其抑制策略; (2) 研究了单晶硅和单晶碳化硅金刚石切削加工中的脆塑转变机理, 重点关注了超声椭圆振动辅助切削加工技术对硬脆材料延性加工性能的提升; (3) 研究了反应烧结碳化硅和铝基碳化硅金刚石切削加工中的各相材料协同加工变形机制, 重点关注了振动辅助和切削路径对复合材料表面创成的影响规律. 本文的研究成果为不同材料超光滑表面的超精密金刚石切削加工创成提供了理论依据.

机械 2024年08月28日 1 点赞 0 评论 206 浏览

中国塑性成形技术和装备30年的重大突破与进展

摘要: 1994以来的30年, 在国家重大需求的强劲牵引下, 我国塑性成形技术与装备取得举世瞩目的巨大成就, 研制出一大批世界第一的成形装备, 实现了三大技术跨越, 形成了规模最大的研究队伍, 我国塑性成形技术总体水平进入世界先进国家行列, 多个单项技术和装备达到国际领先水平。选择了其中8项最具代表性成果, 并介绍其在塑性工程理论和技术上取得的重大突破以及对国家重大装备研制的突出贡献, 分析了我国塑性成形技术与国际领先水平的差距。最后对我国塑性成形技术发展将呈现出的“三超两高” 五大发展趋势进行了展望。

机械 2024年11月07日 1 点赞 0 评论 508 浏览

齿轮精密塑性成形理论技术装备研究与应用

摘要: 齿轮是传动系统的核心基础件, 被广泛应用于机械、汽车、航空航天装备等领域。齿轮传统制造技术为切削加工,其材料利用率低、加工周期长, 特别是金属流线切断, 损害齿轮性能, 无法满足高端装备发展需求。齿轮精密塑性成形制造技术具有节能、节材、高效和优质等特点, 是高性能齿轮技术发展方向。阐述了齿轮精密塑性成形理论方法, 分析了国内外圆锥直齿轮、圆柱直齿轮和圆柱螺旋/ 斜齿轮精密成形技术特点; 介绍了齿轮精密成形典型装备及产线, 总结了齿轮无切削摆辗精密成形和锻造精密成形应用情况。此外, 展示了圆锥螺旋齿轮多自由度包络成形和非圆齿轮锻造成形新方法, 为高性能齿轮无切削成形制造技术装备研究与应用提供了参考。

机械 2024年11月08日 1 点赞 0 评论 240 浏览

搅拌摩擦焊接与加工技术进展

摘要：搅拌摩擦焊接技术（Friction Stir Welding）自上世纪90 年代发明以来，迅速在航空、航天、船舶、轨道交通等领域得到了广泛关注和应用，成为21 世纪影响最为深远的焊接技术之一。近年来，以搅拌摩擦加工/增材制造（Friction Stir Processing/Additive Manufacturing）为代表的一系列固相加工技术进一步丰富了搅拌摩擦的技术内涵。本文主要介绍了搅拌摩擦焊接和加工技术的研究进展，结合近年国内取得的技术突破和装备发展现状，探讨了理论和工程应用面临的技术挑战及其未来的发展方向。

机械 2026年01月22日 1 点赞 0 评论 33 浏览

矿用液压支架用耐蚀钢的研发

摘要:为解决矿井液压支架用钢由于服役环境复杂经常出现腐蚀的问题,设计开发了矿井液压支架用耐蚀钢,同时对其轧制及热处理工艺、组织性能、腐蚀行为等进行了研究。结果表明:采用中C,低P、S,复合添加Cr、Ni、Cu的化学成分设计,研发的Cr+Ni+Cu系耐蚀钢经模拟轧制、在线淬火后,在530℃保温1h进行回火,组织为回火马氏体,力学性能最佳,抗拉强度和屈服强度分别为1023、911MPa,断后伸长率和断面收缩率分别为15%、55.9%,强度及塑韧性均满足国标要求且均较目前矿井用钢27SiMn有所提升;随着回火温度升高,实验钢中位错密度降低,强度逐渐下降,组织发生回复,马氏体板条边界变得模糊,带状结构消失,部分板条发生合并,尺寸变宽,由板条结构转变为块状,导致大角度晶界数量增多,塑韧性呈上升趋势;随着腐蚀的进行,实验钢腐蚀速率逐渐下降并趋于稳定,经240h全浸腐蚀(碱性盐溶液)后,实验钢的年腐蚀速率为0.401mm/a,相较于对比钢降低了40%,耐腐蚀性能良好;实验钢锈层主要为Fe(CrO4)OH,致密稳定,减少了溶液与基体的接触,提高了锈层对基体的保护能力。

机械 2025年12月03日 1 点赞 0 评论 76 浏览

内燃机活塞环材料及表面处理技术研究现状与发展趋势

摘要：活塞环是内燃机中重要的零部件之一，该部件的摩擦损耗占内燃机总摩擦损失的26%。因此，活塞环材料的选用及其表面处理研究对于优化提升内燃机性能、延长服役寿命具有重要意义。简单介绍并总结了内燃机活塞环常用材料及其发展趋势，详细综述了激光表面织构技术、表面涂层技术以及表面复合技术在内燃机活塞环减摩抗磨方面的研究和应用现状。其中，激光表面织构技术（LST）可起到接纳磨屑、保持油膜等作用，从而降低活塞环表面摩擦和磨损，但由于织构形貌和几何参数特征对摩擦学性能的影响较为复杂，仍需结合实际工况进一步研究并优化。以镀铬、热喷涂、气相沉积及激光熔覆为代表的涂层技术也常用于活塞环的表面强化处理，但涂层材料种类繁多，难以形成统一的行业标准进而规模应用。此外，通过合理复合多种表面处理技术，比如微弧氧化与电泳沉积复合、超声滚压与离子渗氮技术复合、磁控溅射和低温离子渗硫复合等，可实现优势互补、发挥协同作用，有效改善接触表面的摩擦性能，为活塞环的减摩增寿研究开拓了新的思路。最后对未来活塞环材料开发应用及其减摩抗磨方面的研究发展进行了展望。

机械 2024年11月11日 1 点赞 0 评论 307 浏览