工艺参数对铝合金搅拌摩擦焊变形和残余应力的影响及优化

FSW作为先进固相连接技术,广泛应用于轨道交通车辆生产制造中。文中结合理论与试验研究了FSW工艺参数对6005A-T6铝合金枕梁搅拌摩擦焊接头残余应力与焊接变形的影响,首先建立了枕梁有限元模型,采用顺序热力耦合的方法,计算了不同工况下焊接接头的残余应力与变形,进而开展枕梁结构搅拌摩擦焊试验,采用钻孔法对焊接试件进行了残余应力测试,并对仿真分析和试验检测结果进行了对比分析,然后对仿真结果开展了正交试验、极差分析、回归分析得出残余应力与焊接变形和焊接工艺参数的关系式,最后对所得数学模型进行粒子群优化分析。结果表明,焊接速度一定时,提升一定的主轴转速,低焊速下横向残余应力峰值变化量更大,而高焊速下纵向残余应力、焊接变形峰值变化量更大;主轴转速一定时,提升一定的焊接速度,低主轴转速下横向残余应力、焊接变形峰值变化量更大,而高主轴转速下纵向残余应力峰值变化量更大;采用粒子优化算法所得的最优残余应力与焊接变形组合为残余应力峰值199.9 MPa,焊接变形峰值0.352 mm,对应焊接参数为焊接速度461.6 mm/min,主轴转速300 r/min,其优化效果为6.13%。文中所得结论为枕梁及其类...     

中国微米纳米-胶层热传递对挠性摆式微加速度计温度滞环的影响

挠性微加速度计是惯导系统的核心组件,主要采用胶粘接装配,因此研究胶层热传递和蠕变效应共同作用对揭示温度滞环对加速度计性能稳定性影响具有重要意义.本文针对因手工涂胶导致的胶层厚度、溢出和倾斜等误差因素进行仿真,结果表明,第1周期的滞环值明显高于第二及以后周期的,应采用分步补偿.胶层溢出对滞环值的影响较大,溢出量为0.03 mm时,第1周期最大可达260μg.胶层厚度在设计许可范围内,随厚度增加呈减小趋势.胶层倾斜量达到胶层厚度一半时,第1周期最大滞环值达120μg.上述研究结果可为加速度计装配工艺优化提供数据支撑.     

中国微米纳米学会----力矩器磁场对微小加速度计非线性误差的影响

挠性摆式微小加速度计在导航系统中有广阔的应用前景,其非线性误差主要由力矩器标度因数的非线性所造成,其中力矩器磁场对其有重要影响.利用ANSYS Maxwell对力矩器磁场分布的均匀性进行了仿真,分析了力矩器加工和装配产生的偏差对于磁场均匀性的影响规律.结果表明,力矩器组件磁钢和上导磁帽对磁场影响较大.保证磁钢厚度加工偏差在±10μm以内,相对标准偏差CV值的相对误差小于5.4％.控制上导磁帽高度的加工偏差在±6μm以内,CV值的相对误差可小于4.4％.力矩器装配的同轴度偏差对于磁场均匀性及线圈受力影响较小,控制在±8μm以内即可.上述研究结果为指导加速度生产和装配工艺,提高其稳定性提供依据.     

基于力学状态反馈的聚合物微器件超声波精密联接系统

针对聚合物微器件的联接搭建了超声波精密联接系统。该系统选用工作频率为60kHz的超声换能器提供高频、低振幅超声波振动,以降低振动对微结构的影响。应用高细分步进电机及直线导轨驱动超声波工具头的纵向移动,并为联接提供压力。提出了基于力学状态反馈的超声波精密联接流程,联接过程中,联接界面的聚合物软化后产生压力跳变,以该信号切断超声波振动,实现了联接能量的自适应精确控制。应用虚拟仪器技术建立了控制系统,设计了基于力学状态反馈的超声波精密联接流程并进行了PMMA微器件的联接实验,对该方法的作用机制进行了分析,得到了对于该种材料及尺寸零件的最佳联接参数。     

网格不敏感结构应力的焊接疲劳数据分布

为分析网格不敏感结构应力的焊接疲劳S-N数据分布具有高收敛性的机理,基于钛合金焊接接头疲劳试验数据,分别基于名义应力、主S-N曲线法中的结构应力及等效结构应力建立焊接疲劳数据坐标,并以最小二乘法拟合S-N曲线,应用粗糙集分析方法,以接头类型、相对板厚、载荷比、应力比等焊接疲劳主要影响因素作为条件属性,以疲劳数据对于S-N曲线的偏离度作为决策属性,对基于三种应力的焊接疲劳数据分布规律对比分析.结果表明,基于网格不敏感等效结构应力所建立的S-N数据分布更为集中和均匀,在预测焊接接头疲劳寿命方面具有更高的准确性.     

基于信息熵的铝合金焊接接头疲劳寿命分析方法

建立了基于信息熵的铝合金焊接接头疲劳数据分析模型,通过对比分析各决策属性的信息分熵,研究了应力集中、板厚与载荷类型等因素对焊接结构疲劳破坏的定量贡献. 结果表明,三种应力类型疲劳数据分布的信息总熵分别为0.997 7,0.910 0和0.817 9,基于权重信息熵的降低的总趋势与S-N曲线标准偏差越来越小的情况存在一致性. 对于基于结构应力的疲劳数据分布,膜应力集中系数(SCFm)基于权重的信息分熵为0.675 4,对于结构应力疲劳数据分布起主要作用;对于等效结构应力,应力比的基于权重的信息分熵为0.622 3,说明应力比对于等效结构应力疲劳数据分布起重要作用.     

基于Virtools的动车组转向架虚拟装配研究

转向架技术是动车组9大核心技术之一,熟悉转向架结构与装配工艺对制造与检修人员至关重要.为了提高动车组转向架装配培训质量和效率,设计了动车组转向架虚拟装配系统.利用3DS Max建立虚拟场景,利用CATIA建立动车组转向架三维零件及装配模型,在Virtools平台上进行交互设计,实现了动车组转向架的动态仿真.研究结果表明,基于Virtools技术开发的虚拟装配系统可以使操作人员快速掌握动车组转向架结构组成及装配工艺,提高了训练效果.     

面向聚合物微器件超声波精密封接的阵列微导能结构

聚合物超声波精密封接是一项重要的MEMS加工方法,对提高聚合物MEMS器件键合或封接效率具有重要意义。为提高封接可控性,预防高温度场下的聚合物熔融流延影响封接界面质量和精度,提出了阵列式微导能结构。以PMMA微小管道的封接为实验对象,研究了阵列微导能结构的尺度对超     

基于RS_RBFNN的钛合金焊接接头疲劳寿命预测

建立了基于RS与RBF神经网络集成的钛合金焊接接头疲劳寿命预测模型(RS_RBFNN),该模型首先基于熵的连续属性离散化算法离散化疲劳数据并应用遗传算法约简疲劳寿命评价指标;基于最小约简指标提取焊接结构疲劳寿命分类判别规则以及对RBF神经网络进行训练;最后使用粗糙集理论判别与规则库匹配的检验样本疲劳寿命等级,使用RBF神经网络判别不与规则库任何规则匹配的检验样本疲劳寿命等级.基于钛合金疲劳试验数据的实证分析结果表明,RS_RBFNN模型容错性较好、精度较高,对钛合金焊接结构疲劳寿命预测具有一定的实际指导意义.     

胶层对加速度计零位偏值误差的影响研究

零位偏值误差是加速度计等惯性传感器件的重要指标之一,研究零位偏差的影响因素对提高器件的性能具有重要意义.根据某型号加速度计的结构和装配特点,分析了加速度计零位偏值误差的产生机理,建立了误差模型,采用有限元仿真软件ABAQUS分析了胶层几何误差对加速度计零位偏值误差的影响.结果表明:胶层的厚度偏差与接触面积偏差对加速度计零位偏值误差均有较大的影响,因此,在装配过程中,应将胶层的厚度误差与接触面积误差分别控制在一定范围内,研究结论为加速度计性能的提高与装配工艺的改进提供了理论依据.