回转壳体论文_王菲

导读:本文包含了回转壳体论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:壳体,薄壁,动力学,在线,测量,有限元,表面。

回转壳体论文文献综述

王菲[1](2017)在《回转壳体内表面打磨机器人环境探测与控制方法研究》一文中研究指出回转壳体内表面打磨机器人应用非常广泛,如固体火箭发动机是战术导弹的最常用动力源,为了保证导弹在飞行过程中推进力稳定,必须对发动机壳体内的隔热层进行打磨,但目前打磨大多依靠人工完成。由于对发动机燃烧室结构的要求,为了保证发动机推力性能,其壳体内壁表面多为非结构环境,人工打磨不但效率低,而且精度无法得到保障。因此,实现自动化打磨非常必要。本文针对固体火箭发动机壳体内隔热层的自动化打磨问题,以4-DOF开放式打磨机器人系统为典型研究对象,重点研究了回转壳体内表面非结构环境的自动探测和打磨控制方法,在理论研究的基础上进行了相关的数值仿真和大量的实验研究,主要研究内容及成果如下:(1)以固体火箭发动机壳体内隔热层的自动化打磨问题为背景,对小开口、细长回转壳体内壁表面的打磨过程及方法进行了分析,研究了打磨机器人的基本结构和控制系统组成,对打磨机器人的任务系统进行了分解与规划。对适应小开口、细长回转壳体内壁表面打磨的一类4-DOF开放式打磨机器人系统的运动学和动力学进行了分析,建立了打磨机器人的模型。(2)提出了基于激光传感器对未知非结构环境表面探测和建模方法。由于固体火箭发动机型号各异,其壳体内壁的结构尺寸都不相同,且由于工艺原因与其设计图纸不完全相符,在打磨作业前,需对其内表面进行探测识别。本文提出了平移法和步行法两种对不确定环境的探测方法,对发动机壳体回转内表面的纵向母线进行测量,得到一系列能够反映曲面起伏、变化的特征点,以这些特征点构成纵向母线的基本信息,由多条纵截线构造出回转壳体的内表面的模型。通过数值仿真研究了探测过程中关键测量参数的选择对探测精度的影响,并在得到特征点信息后采用不同的拟合方法构建环境模型,分析了拟合方法对模型精度的影响。(3)针对由模型误差引起的隔热层打磨过程中存在的机械臂末端与壳体内壁表面发生的反复振荡冲击问题,提出了在力/位置混合控制方法中避免机械臂发生振荡的判据。对打磨过程中的力和位置控制过程进行了研究,分析了控制器参数与打磨力响应的关系,并针对被打磨表面模型存在误差的问题,分析了环境模型误差的大小和变化频率(主要取决于机械臂移动速度与壳体转动速度的合成速度)对控制效果的影响,通过对使机械臂不脱离被打磨表面所应满足条件的研究,提出了避免机械臂末端与壳体内壁表面发生剧烈振荡的判据。并通过仿真研究验证了当控制器参数符合判据时机械臂将不脱离被打磨表面,避免了打磨过程中机械臂与壳体内壁表面间发生反复的振荡冲击。(4)分析了模型误差对打磨力控制过程的影响,在传统阻抗控制方法的基础上引入了基于力和位置信息的模糊预测方法,提出了在阻抗控制方法中使机械臂不发生振荡的判据。采用阻抗力控制和智能控制相结合的控制方法,提出了参考轨迹的模糊预测算法。将由激光探测获得的壳体内表面结构模型应用于参考轨迹的计算,并引入调节因子,根据位置传感器和力传感器的反馈,建立模糊调节规则,通过调节因子对当前控制周期的参考轨迹变化量进行调整,使机械臂在打磨过程中能够适应环境模型的误差和未知的刚度变化。分析了打磨过程中模型误差和被打磨表面刚度变化对机械臂运动的影响,得到了判断机械臂是否脱离被打磨表面的判据。通过仿真研究验证了模糊阻抗控制方法的有效性和判据的正确性。(5)开展了大量的实验研究。采用所提出的环境探测方法对发动机壳体内表面进行了测量和建模,建立了存在一定误差的环境模型,并在此基础上进行力控制实验。实验结果表明,所提出的探测方法能够测量并建立发动机回转壳体内表面的模型,且当控制器参数符合机械臂不发生振荡的判据时,所提出的力/位混合控制方法和模糊阻抗控制方法在环境模型存在误差时,仍能较好地适应模型的误差,不发生机械臂脱离被打磨表面的现象,使打磨力稳定在其期望值附近,平均误差在20%之内,取得较好的打磨效果。对两种力控制方法的力响应曲线进行对比分析,并通过对不同精度的模型基础上进行的力控制响应曲线的对比分析,研究了模型误差对打磨力控制的影响,验证了所提出控制算法和判据的有效性。(本文来源于《东北大学》期刊2017-06-01)

林川,王斌,王立朋[2](2013)在《回转壳体参数化建模与结构优化方法》一文中研究指出本文采用参数化建模方法建立了一种典型的网格外加筋回转体结构的壳体模型,并建立其有限元模型,进行了外压载荷下的静态分析;在参数化的模型基础下进行优化设计,以最大应力和失稳系数做为约束条件,最终通过优化获得质量最小的结构。(本文来源于《北京力学会第19届学术年会论文集》期刊2013-01-12)

王菲,罗忠,柳洪义[3](2013)在《一种形位不确定回转壳体内壁表面的激光测量与重构方法研究》一文中研究指出针对形位不确定回转壳体内表面的测量及重构问题,提出了一种准在线纵截线测量与曲面重构方法.通过粗、精测量相结合的实现过程,首先根据技术文件提取回转壳体的基本信息,并针对内表面存在的不确定性,建立一种模糊调节规则,对回转壳体内表面的形位进行预测,实时调整激光测量的角度与位置,完成测量.搭建激光测试试验平台,开发了模块化的测试平台软件系统.采用所提方法对回转壳体内表面进行测量试验研究,得到待测回转壳体内表面的叁维数据,并进一步根据回转曲面二次加工的要求对曲面的重构方法进行分析,重构回转壳体内壁的叁维曲面实体模型.试验结果表明,曲面模型的相对误差绝对值平均值小于0.024%.(本文来源于《光子学报》期刊2013年01期)

蒋家东,袁道成,王宝瑞[4](2010)在《类球曲面薄壁回转壳体的壁厚测量设计》一文中研究指出针对类球曲面薄壁回转壳体的壁厚的高精度测量问题,依据壁厚定义,确定其测量原理,建立其数学模型,并通过Matlab对测量方案的测量误差作出详细分析,分析结果表明该方法有较高的测量精度,并据此给出了测量机构的设计。(本文来源于《制造技术与机床》期刊2010年07期)

卞子超[5](2010)在《固定边界薄壁抛物回转壳体建模及振动控制》一文中研究指出随着空间技术的发展,薄壁抛物回转壳结构在航空、航天及通信等领域得到广泛应用,采用智能材料对结构的振动进行主动控制已成为提高薄壁抛物结构性能的有效方法。目前对固定边界薄壁抛物壳的研究还处于起步阶段,本文主要采用有限元法对抛物壳的结构动力学特性、振动特性和控制技术进行了探索性研究。首先根据弹性力学和板壳理论的相关知识,推导了壳体的内力表达式,运用汉密尔顿原理推导了薄壁抛物回转壳的动力学方程,但由于抛物壳动力学方程的复杂性,很难直接从方程中得到解析解。所以,借助有限元分析软件对薄壁抛物回转壳建模并进行了振动模态分析,得到结构振动的固有频率和固有振型。对抛物壳进行频率响应的分析确定出影响系统稳定的最大的频率范围,为振动主动控制研究奠定理论基础。对结构瞬态响应下的信号分析,得到机构振动的一般规律。根据结构振动的规律,分析不同粘贴压电作动器情况下,结构振动的衰减,得出在分布力作用下结构振动的响应关系,为作动器的粘贴位置提供了必要的理论支持。通过对正位反馈算法的研究分析,设计了适合于主动控制的控制器,并对控制器的各个参数进行了优化,使得能获得良好的控制效果。在MATLAB环境下进行了控制系统仿真,取得了良好的振动抑制效果。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2010-06-01)

孙磊,商德江,王川,吴宝勤[6](2009)在《外壳与肋对双层回转壳体的振动声辐射影响》一文中研究指出本文以圆柱壳体为例讨论了回转壳体单双层壳体结构在流场中振动声辐射的数值计算方法,并建立了其有限元和边界元分析模型。先利用有限元软件ANSYS计算水下航行器结构和外部流体介质的耦合振动,得到耦合振动的节点位移响应值。再将数据导入边界元软件SYSNOISE计算了流体结构耦合状态下壳体结构的辐射声功率和辐射效率等声学量。借助这两个软件计算得出壳体在流场中的振动声辐射特性,分析了外壳与肋对双层回转壳体振动声辐射的影响。本文分析计算了不同形状壳体结构在单点简谐激振力作用下产生的结构振动和声辐射特性。通过比对单双层壳体结构以及改变双壳结构外壳、肋骨厚度情况的振动声辐射特性,综合分析后得出外壳与肋对双层壳体结构水下辐射声的影响。(本文来源于《科技创新导报》期刊2009年19期)

刁凤超[7](2009)在《固定边界薄壁抛物回转壳体动力学分析与实验》一文中研究指出随着空间技术的发展,薄壁回转结构(如火箭整流罩,火箭燃料喷射器,大型天线等)的主动控制技术越来越受到人们的重视。由于压电传感器和作动器实现薄壁结构主动控制方面具有广阔的应用前景,而动力学分析是研究薄壁结构主动控制效果的基础,本文将探讨薄壁抛物回转壳在固定边界条件下的动力学特性,并通过实验验证理论分析的正确性。目前,对具有固定边界(边界上位移、速度、加速度为零)的薄壁抛物回转结构的动力学分析还处于起步阶段,为此本文根据该边界条件下壳体振动情况进行了以下研究:首先根据在基尔霍夫-勒夫假设下利用板壳理论和压电本构方程建立的一般壳体动力学方程,推导了薄壁抛物回转壳的平衡微分方程,虽然用解析法难以精确求解,但为用数值法求解奠定了基础。利用有限单元法对壳体的动力学特性进行了研究,得出了其固有频率和固有振型,该方法通过Matlab编程实现,并将结果与Ansys分析结果做了比较。最后采用试验模态分析方法得出了抛物薄壳模型的模态频率。本文给出了固定边界薄壁抛物回转壳体的动力学模型以及利用Matlab对壳体进行的有限元动力学分析的结果,这为解决以后不同形状曲面或不同边界条件的薄壁壳体的动力学问题提供了参考。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-06-01)

康永峰[8](2008)在《碳纤维复合材料回转壳体数控加工技术研究》一文中研究指出碳纤维复合材料(CFRP)作为一种先进的复合材料,具有重量轻、模量高、比强度大、热膨胀系数低、耐高温、耐热冲击、耐腐蚀、吸振性好等一系列优点,已广泛用于航空、航天、汽车等领域。除了一次整体成型的单纯产品外,形状复杂的零部件成型后不可避免的要进行大量二次机械加工。但是碳纤维复合材料是由质软而粘性大的基体和强度高、硬度大的纤维混合而成的二相或多相结构,其力学性能呈各向异性,机械加工条件比较恶劣,是典型的难加工材料。本文以某碳纤维复合材料回转壳体作为研究对象,对碳纤维复合材料壳体数控加工进行了探索性研究,主要研究内容和成果如下:(1)提出“以磨代铣”工艺,通过试切削加工进行了刀具、切削工艺的研究,在切割试验经验基础上改进了工艺,形成了“浅切深大进给多层切削”新工艺,研究成果通过生产现场数控加工应用,得到了验证。(2)根据回转壳体特点选用GM1000碳纤维复合材料回转构件数控钻磨机床作为加工设备,完成了回转壳体数控加工刀具设计,加工工艺规划,及用于构件定位的找正组件的设计。(3)通过UG软件进行了叁维模型建立与加工轨迹生成,构建了用于GM1000机床的后置处理器,并生成了可在GM1000机床上进行回转壳体数控加工的NC程序,通过空间速度几何分析进行了NC程序的速度修正。(4)通过VERICUT软件完成了GM1000虚拟机床的构建,并在此基础上对回转壳体NC程序进行了虚拟切削验证。(5)结合生产科研需求,在GM1000机床上对生成的NC程序进行了试件的实际切削验证,完成了碳纤维复合材料回转壳体样件的数控加工。结果表明:所研究的“浅切深大进给多层切削”新工艺及其加工工艺规程能够满足碳纤维复合材料回转壳体数控加工的需求;通过UG可以高效准确的实现回转壳体数控加工程序的编制;通过VEIRCUT来实现NC程序虚拟切削可以有效减少因NC程序错误带来的损失。本文的研究成果将为碳纤维复合材料构件数控加工提供切实可行的经验与工艺积累。(本文来源于《大连理工大学》期刊2008-11-01)

董月芬[9](2006)在《内压下回转壳体的应力分析和强度设计》一文中研究指出应用薄膜理论、第叁强度理论探讨了内压作用下环壳内的应力和应力状态,对薄壁回转壳体的强度设计、计算壁厚进行了详细分析.(本文来源于《石家庄职业技术学院学报》期刊2006年06期)

王为国,寿比南,杨国义[10](2006)在《JB4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》中内压回转壳体厚度计算公式的简单修正》一文中研究指出指出了JB4732—1995《钢制压力容器———分析设计标准》及美国标准ASME VIII-2中内压回转壳体厚度计算公式的缺陷,并提出了改进办法和修正公式。(本文来源于《化工设备与管道》期刊2006年01期)

回转壳体论文开题报告

(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:

本文采用参数化建模方法建立了一种典型的网格外加筋回转体结构的壳体模型,并建立其有限元模型,进行了外压载荷下的静态分析;在参数化的模型基础下进行优化设计,以最大应力和失稳系数做为约束条件,最终通过优化获得质量最小的结构。

(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。

回转壳体论文参考文献

[1].王菲.回转壳体内表面打磨机器人环境探测与控制方法研究[D].东北大学.2017

[2].林川,王斌,王立朋.回转壳体参数化建模与结构优化方法[C].北京力学会第19届学术年会论文集.2013

[3].王菲,罗忠,柳洪义.一种形位不确定回转壳体内壁表面的激光测量与重构方法研究[J].光子学报.2013

[4].蒋家东,袁道成,王宝瑞.类球曲面薄壁回转壳体的壁厚测量设计[J].制造技术与机床.2010

[5].卞子超.固定边界薄壁抛物回转壳体建模及振动控制[D].哈尔滨工业大学.2010

[6].孙磊,商德江,王川,吴宝勤.外壳与肋对双层回转壳体的振动声辐射影响[J].科技创新导报.2009

[7].刁凤超.固定边界薄壁抛物回转壳体动力学分析与实验[D].哈尔滨工业大学.2009

[8].康永峰.碳纤维复合材料回转壳体数控加工技术研究[D].大连理工大学.2008

[9].董月芬.内压下回转壳体的应力分析和强度设计[J].石家庄职业技术学院学报.2006

[10].王为国,寿比南,杨国义.JB4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》中内压回转壳体厚度计算公式的简单修正[J].化工设备与管道.2006

论文知识图

5回转壳体内表面测量试验Fig....(b)容器回转壳体环向应变分布示...(d)容器回转壳体环向内力分布示...(b)容器回转壳体环向应变分布示...(d)容器回转壳体环向内力分布示...(a)容器回转壳体轴向应变分布示...

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