模流分析成型分析报告

模流分析成型分析报告（共10篇）

模流分析成型分析报告 篇1

模流分析软件市场上主要有四种

一，Moldflow，这是一家老牌的模流分析软件公司，占有大约75%以上的全球市场。整体上来说，他是目前市场上最好的模流分析软件。材料库中有8000多种材料。分析的准确高，操作方便，一个有模具设计基础的人要学会其一般命令的使用，只要四五天时间。分析速度比MOLDEX3D快得多。但如果使用正版价格超贵。一个模块都是几万美元，只有实力非常雄厚的公司才会购买。而且服务不很好。一年二十万的服务费，没有几次上门服务。如果是个案要模流分析，建议首选。但如是融胶翻转流道，就不要选它。精英制模就有好几套moldflow软件。

二，台湾的MOLDEX3D，这个软件在亚洲市场有相当的份额。本人优化模流分析公司前，用过它的正版软件。它最大的卖点3D网格是六面体（Moldflow是四面体。）可以分析融胶翻转流道。而据MOLDFLOW代理公司职员反映，MOLDFLOW是做不到的。因此要分析融胶翻转，建议找MOLDEX3D。但目前本公司暂不支持MOLDEX3D。它的不足：分析没MLDFLOW准。尤其是分析变形方面远不如MOLDFLOW。材料数目也不到MOLDFLOW材料库的50%。已有的材料许多数据也不全。操作起来也不方便。但其价格便宜，而且服务好。精英制模就有1套MOLDEX3D软件。

三，3D TIMON是由日本东丽（材料商）开发的。只是近几年才进入中国。本人见过其演试，工程师声称，又快又准。结果只是快，但不准。我们当时用MOLDFLOW和MOLDEX3D分析过的项目做来测试，由他们工程师重新检查。一星期后发给我们的结果连流动都不准。可能他的材料库会比MOLDEX3D更小，（因为给我们演试，发现MOLDFLOW和MOLDEX 3D有的材料，它都没有）可能出于竞争原因，少有材料商向其有竞争的东丽公司提供材料数据，和请求其测试。他的专长在光学双折射线方面，可能是因日本是数码相机强国之故。而MOLDFLOW的双折射线分析只有6.1以上版才推出。而且仅有8~9种材料可做这方面的分析。

四，HSCAE是华中科技大学开发的模流分析软件，据我们用过的朋友说，操作没有MOLDFLOW人性化。但价格便宜，在国产胶料库方面会比其他软件强。

模流分析成型分析报告 篇2

模具是各类产品的母体, 是注塑、挤塑、冲压、铸造等各类工艺的重要成型部件。目前采用模具制造的各类工业产品已广泛应用于机械、电子、医疗、航天、船舶、汽车等相关产业。因此如何快速有效的设计模具, 并对其成型工艺进行预判已经成为了模具设计制造的主要工作。

本文以汽车活塞托架为研究对象, 利用UG详细分析其设计及充型过程。模型三维图如图1所示。

1 模具设计

针对活塞架的应用场合选择合适的材料, 并进行收缩率设定, 进行材料设定, 本产品材料选择为PS, 材料收缩率设定为1.006。对该项目进行项目初始化。如图2所示。

对汽车活塞托架进行定位, 调整并固定坐标系方向, 设定工件尺寸, 对模型进行补面操作, 创作分型线。系统将根据分型线创建分型面。根据分型面抽取实体的型芯和型腔区域, 最后创建型芯和型腔。型芯三维图如图3所示。

根据模型尺寸及结构选择型号为LKM-SG的模架, 尺寸规格为3030。选择相应规格的定位圈和唧嘴。根据模型尺寸和在模架中的安放位置设计顶出机构。

对模具进行冷却系统设计, 本文主要以型腔部分进行设计。在型腔周围距离内壁5mm处设置冷却水道, 成型效果如图4所示。

选择模具回复弹簧, 其基本规格为E1530, 并对模具上下压板进行定位槽构建, 至此模具整体设计完毕, 可以进行零件清单导出操作。

2 模流分析

模具的成型过程是一个动态变化过程, 但是无法直接或者用仪器进行直接观察。因此, 采用模流分析软件进行动态仿真分析成为了业界主要分析模具成型的重要手段, MOLDFLOW2010作为一款重要的模流分析软件, 被广泛应用于模具产品成型分析。

首先根据零件结构及材料特性确定注塑工艺参数, 螺杆转速20-30r/min, 模具温度30-60℃, 注射压力80-130MPa, 保压压力40-60MPa, 注射时间2-5s, 保压时间15-40s, 冷却时间15-40s。根据零件质量, 选定注塑机型号为HT900。

确定浇注方式为单模单腔。对注塑产品进行网格划分, 得到效果如图5所示。

根据软件自带的自动判定浇口功能, 对活塞托架模型进行最佳浇口判定。根据判定, 选择工件中心区域为浇注口。如图6所示。

对零件产品进行充型分析, 如图7所示可知, 产品顺序充型, 中间部位优先充填, 底部位置最后充填完毕。整体充型完毕时间为3.34秒。

为考虑注塑件产品的强度问题, 特利用分析软件对产品的气穴、熔接痕进行分析。由图8、9可知, 塑件的气穴主要分布其表面, 但汽车活塞托架对表面的质量要求不高, 因此对气穴和熔接痕的要求也不用很高。

3 结论

通过UG软件对产品进行造型设计及模具设计。设计了单模单腔的模具, 选择了模具材料为PS, 模架结构为LKM-SG, 模架规格为3030, 设计了顶出机构和冷却系统, 同时运用模流分析软件对模具的最佳浇注口、充型时间、缺陷分布进行了分析, 为进一步工艺生产提供了理论研究基础。

参考文献

[1]何华妹.UGNX4注塑模具设计实例精解[M].北京:清华大学出版社, 2006.

[2]刘琼.塑料注射Moldflow实用教程[M].北京:机械工业出版社, 2011.

大尺寸复合材料注塑件模流分析 篇3

关键词：大尺寸复合材料注塑件；模流分析；CAE设计

1.注塑成型CAE技术简介

1.1 CAE技术概念及在注塑成型中的应用

塑料在注塑成型的过程中要经历一系列复杂的过程，涉及众多的流体学、力学和热能变化过程，采用现在常用的CAE技术进行过程模拟，将塑料在注塑成型的过程中以及在模腔中的一系列流动过程仿真出来，并在此基础上进行分析，能够大大提高注塑成型设计工作的效率。CAE技术指的是工程设计中的计算机辅助工程，既可以对设计物体进行动态分析，也可以进行静态分析，使用非常方便。利用CAE技术对模具浇注过程中的温度、压力等参数进行计算、预测，其结果对于改进注塑工艺的系统以及浇注过程的技术参数具有非常重要的意义。同时还可以利用CAE技术对可能发生的塑件翘曲进行预测，在模具浇注之前就可以采取一定的补救措施。

1.2CAE技术与注塑成型优化设计的关系

目前，可以进行CAE设计的辅助软件非常多，其中使用范围比较广的就是Moldflow。利用CAE技术进行注塑成型优化设计的技术前提就是对材料注塑过程中的压力、温度、应力、冷却时间等一系列的物理参数进行计算以及人工设置。现在进行优化设计的一般过程可以分为划分网格、获得浇口的最佳位置、设置材料一系列的工艺参数、进行流动分析、重新更改方案、对多个方案进行综合技术比较、选择最佳设计方案等一系列过程。以注塑模浇口的优化设计分析为例：采用CAE平台软件进行一系列的设置之后，首先对制件的浇口位置进行预分析，在此基础上，结合模具设计的相关技术理论，不断优化浇口的位置，然后进行充填和翘曲因素分析，最后根据显示的结果，确定浇口的最佳设计位置，完成整个设计过程。

1.3注塑模具采用CAE技术进行的仿真设计

注塑模CAE技术是进行结构优化和结构设计的重要技术工具，采用这种技术进行仿真分析的关键就是对结构数值的离散化，将完整而连续的注塑模结构离散成一系列的有限微小单元，再对离散的微小单元进行复杂的数学分析，从而得出所需要的结论，所以这种方法解决了传统技术条件下许多无法完成的问题。以使用范围比较广的CAE产品Moldflow为例，它也是采用有限元分析方法进行结构设计和结构分析，广泛应用于流体力学、热传导、工程技术领域。基于CAE技术分析的基本过程就是分析前处理过程、有限元分析、后处理过程。第一步是将分析对象进行划分，生成一系列的离散数据，然后对离散的单体结构进行分析，完成部分方程的总体拼装，对有限元的数学方程组进行求解，获得计算结果，最后根据工程处理的模型参数设计要求，对有限元的计算结果进行相应的加工、优化以及检查，生成直观图像并反馈给前台的用户，完成整个的注塑模CAE分析过程。

2.复合模板注塑模充模流动的技术分析

2.1复合模板材料的注塑工艺

在实际的应用中，复合模板材料对工程应用的质量、经济成本和效益等都会产生直接或者间接的影响，复合材料本身具有热塑性比较好、强度高、抗震抗压、耐腐蚀、经济成本比较小等一系列的技术优点，广泛用于工程制造的各个行业。复合材料在注塑过程中由于增强剂的加入使得浇筑过程中的温度、压力、塑化能力和流动性等一系列的工艺参数都发生了比较明显的变化，从而导致注塑工艺的设置和一般的注塑工艺有所不同。在对复合材料进行浇注时，我们必须对复合材料的性能指标、质量特点、物理特性等各个参数都有所了解，对熔体温度、浇注压力、温度要求、注射速度等参数进行深入的学习和研究，才能将其作为注塑成型的工艺参考。

2.2注塑技术采用 CAE 实施的技术要点

注塑技术采用CAE进行分析的实施流程和技术要点如下：第一，首先导入CAD模型，然后在平台软件中就可以看到。第二，进行网格的划分。网格划分的方法分为中间层式、双面式以及三维实体式，网格大小的确定必须依据实际分析中的精度要求和所需要的时间来具体确定，过多过细的网格划分都会导致计算成本的大量耗费。第三，塑件材料的设置。在确定材料后，该材料的韧性、收缩率、电性能、吸水率、比热容、热变形温度等理化参数也随之确定。第四，选择具体的分析模型。软件中具有比较丰富的分析模型供用户选择，对于复合模板材料来讲，要选择填充分析、流动分析、冷却分析及翘曲分析模型。第五，进行工艺条件设置，设置完成后即可对复合模板材料进行模流分析。

2.3复合模板注塑模的CAE模流分析

复合模板注塑模的CAE模流分析主要包含以下几项内容：第一，填充分析。填充分析主要是针对注塑过程中的熔体流动位置的分析，主要的分析项目有填充位置是否合理、充填是否均匀、是否存在气孔、是否有滞流等。第二，流动分析。流动分析主要是为了检测熔体从浇筑开始到浇筑完成的流动情况。分析项目包括保压情况、流动缺陷、体积收缩率、冷结层因子等。第三，冷却分析。主要分析塑件的冷却时间和冷却效果。第四，翘曲分析。塑件的翘曲变形直接影响着塑件的质量、外观和功能等，翘曲分析后要对塑件的缺陷采取一定的补救措施。

3.结语

采用基于CAE的注塑件模流分析技术可以大大提高工业生产的效率，减少试模的次数，提高工艺水平。本文对大尺寸复合材料注塑件模流进行了简要探讨，希望为注塑设计行业的从业人员提供一些有益的参考。

参考文献：

[1]孙宝寿，陈哲，吴真繁，顾伯勤，黄筱调.薄壁注塑件翘曲影响因素分析及优化研究进展[J].机械制造，2009（12）

模流分析成型分析报告 篇4

铁道机车车辆焊接结构焊接成型过程数值分析

针对目前焊接成型过程数值分析状况,文章介绍了焊接成型数值分析理论方法,对焊接温度场分析存在的.问题及焊接残余应力和变形的影响因素与产生机理进行详细阐述,分析总结焊接成型数值分析过程存在的难点.针对这些难点,概述近年来新技术方法的应用情况及焊接成型数值分析的软件工具,提出今后的焊接成型数值分析的发展方向.

作 者：米彩盈 肖冯 徐传来 MI Cai-ying XIAO Feng XU Chuan-lai  作者单位：西南交通大学机械工程学院,四川,成都,610031 刊 名：电力机车与城轨车辆 英文刊名：ELECTRIC LOCOMOTIVES & MASS TRANSIT VEHICLES 年，卷(期)： 33(1) 分类号：U270.1 关键词：焊接成型   有限元   焊接温度场   焊接残余应力   焊接变形  

成型认识实习报告 篇5

接地气的实习生活已经告一段落，想必你学习了很多新技巧，不能光会埋头苦干哦，写一份实习报告吧。那么实习报告怎么写才能发挥它最大的作用呢？以下是小编帮大家整理的成型认识实习报告，欢迎大家分享。

成型认识实习报告1

实习的目的：

这学期学校给了我们三次的认识实习机会，去工厂参观、学习，这次实习对于我们材料成型与控制工程专业的学生具有重要意义。在这次实习中，我们分别参观了湖大三佳模具工程有限公司、湖南第三机床场、湖南路路通塑业股份有限公司，在这次实习中，通过参观各个工厂，我们在带队老师的讲解和向现场工人请教的过程中，从而使我们更深入、感性地了解到一些机床设备，零件加工的工艺流程，并把所学的理论知识与工厂的实际作业结合起来，这让我们对于我们的专业知识有了更加深刻的理解与掌握，为今后的学习或者实习打下了坚实的基础。在这次实习中，我们学习到的工艺有消失模铸造、锻压、砂型铸造工艺、金属型铸造工艺、挤压铸造等工艺。通过认识实习，我们深刻感受到车间的气氛，环境与工作条件，同时也让我们感受到工人的心情以及他们的工作需求，使我们更清醒地认识到肩负的责任。同时我们也认识到自己在专业知识方面的缺陷与不足，认识到了理论与实际的差距，让我们可以更好的弥补自己的缺陷。对我们这些未出社会的学生来说，在短短的几天内，我们以前学的理论知识经历了一次历练，我们思想认识也一次次地被刷新，视野也慢慢地开阔起来，更加深刻的认识到自己的不足，与现今的生产条件与状况。

实习的内容：

（1）我们在11月25号参观了湖南三家模具工程有限公司。湖大三佳（湖南）模具工程有限公司是以设计和制造汽车覆盖件模具、检具、夹具为主的高新技术企业，同时也是湖南大学产学研基地产业化生产的重要组成部分。该公司已形成了从整车外形、改型设计、逆向设计到产品结构设计，模具、检具、夹具设计与制造、车身结构强度分析，板料成型CAE分析、及复杂机械产品的CAM加工，产品样件的泡沫制作，机械产品的检测等成套设计、制造能力。公司目前的产品主要有汽车覆盖件及大型家用电器冲压件模具、焊接夹具、检具和其它模具的设计与制造，冲压模具包括拉延模、切边模、冲孔模、翻边模、整形模等复合模具；同时拥有汽车车身造型、结构设计、逆向工程方面丰富的研究开发经验。这是我们的第一次认识实习，大家都很兴奋，在老师的安排下，我们分成了三组分别进厂参观。我们首先参观的是该厂的模具成品，有一台型号为MVR30的立式铣床以及RZU1000HW1的合肥锻压机床，和这台机器的锻压过程。冲压模具包括拉延模、切边模、冲孔模、翻边模、整形模等复合模具。同时也了解了铣床和磨床的`工作流程，以及一些汽车覆盖模具件的加工工艺。随后我们又参观了这个工厂的另外一个车间，参观消失模铸造工艺。首先用泡沫塑料制造模型，然后在进行消失模铸造。我们充分认识到产品样件的泡沫制作工序，还有板料成型CAE分析、及复杂机械产品的CAM加工工序。这个工厂的作业环境比较整洁，但是机械化程度不是很高。比如锻压工艺，需要2~3名工人守在机器旁，并且做工效率并不很高。

（2）我们在11月30号参观了湖南第三机床厂，这是我们的第二站。湖南第三机床厂前身为湖南工业学校，原以生产金属切削机床为主，是全液压控制钻床的全国统一设计单位之一。目前该厂正着手第二代动压泄液式限矩型液压耦合器的研制开发，研制开发液力变矩器、液力偶合器产品，先后研发了与铲运车、装载机配套的YB305液力变矩器（美国CLARK公司技术）、与井下运输车、叉车配套的YBS323液力变矩器（日本新泻公司技术）、与推土机配套的YB470液力变矩器（原苏联技术）以及与建筑工程机械、起重运输机械、纺织轻工机械、矿山冶金机械等配套的静压泄液式（YOXJ系列）液力偶合器、动压泄液式（YOXD系列）液力偶合器？？，1982年被国家建设部定点为液力偶合器专业生产厂，自1996年起即以生产液力传动元件产品为主，并已通过ISO9001（2000）质量管理体系认证。目前主要产品之一的液力偶合器有普通型、限矩型、调速型三大系列，其中仅限矩型液力偶合器就有静压泄液式（YOXJ）、动压泄液式（YOXD）和复合泄液式（YOXF）三个品种、五百余个规格型号。该工厂的加工制造工艺主要为金属型铸造，砂型铸造工艺。车间内环境条件比较差，自动化程度比较低，钻孔和垫片工艺都需要人工手动操作，效率比较低。随后我们又参观了铸造车间，主要为砂型铸造。在这个车间，我们更加深入的了解了砂型铸造的工艺流程，所需的材料，但是遗憾的是我们并没有参观浇注过程。

（3）我们的第三站是湖南路路通塑业股份有限公司，该公司位于湖南长沙国家高新技术产品开发区，是一家集塑胶管道开发、生产、销售于一体的高新技术企业，也是国内深具影响力的塑胶制品企业之一。公司主要产品有氯化聚氯乙烯（PVC—C）高压电力电缆套管、聚氯乙烯（PVC—U）给排水管材（管件）、PVC—M抗冲改性给水管、建筑用绝缘电工套管、路灯电缆套管、埋地用通信管道、PE给水管、家装及工程用无规共聚聚丙烯（PP—R）冷热水管、地源热泵中央空调专用换热管材（管件）等 1000 多个规格型号。该工厂的第一个车间主要为加压铸造，铸造的管材主要为氯化聚氯乙烯（PVC—C）高压电力电缆套管、聚氯乙烯（PVC—U）给排水管材（管件）、PVC—M抗冲改性给水管，通过挤压连续铸造，得到规定长度内径的管材，同时又有喷码、剪切等工艺，加工工艺自动化程度比较高，需用的人力比较少。随后我们又去了另外一个车间，主要通过压铸的工艺制造管材接口，制造工艺比较简单，但是制造工件的注浇道等需要人力单个切除，费时费力。生产过程：配方———混料————挤出———包装。由固————固液—————液态三个过程。工艺核心下料，控制螺杆的转速，扭矩不能太高。控制温度不同，第一节的温度在160—170。

注塑成型的工艺：合模—挤料———冷却———顶出。

实习的心得体会：

认识实习不单单是一个实习的过程，它还是一个学习，并将所学的理论知识与生产实际相结合的一个过程。通过这次的认识实习，我充分意识到“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”这句话的涵义。在大学的学习生涯中，我们仅仅只是学习理论知识，实践动手环节较少，通过这次实习我充分认识到理论与现实的差距。因此这次实习带给我们的不仅仅是经验与体验，更交给我们一种在今后的学习中的一种学习方法，将理论应用于实践。

经过这次实习，我对材料成型与控制工程专业有了更加感性的认识，同时巩固和加深了课堂上所学的理论知识，激发了我们的学习积极性，让我们在认识到时间的重要性的同时，也意识到理论知识的重要性。培养了我们观察分析解决问题的能力。

在短暂的实习过程中，我通过请教询问，并且自己观察思考、亲自动手等方式，对在生产中的工艺做了进一步的了解，分析了工艺的特点、方式，我们了解了现代企业的生产方式和工艺过程。熟悉产品主要成形方法和主要加工方法及其所用主要设备的工作原理和典型结构。我深深地感觉到自己所学知识的肤浅和在实际运用中的专业知识的匮乏，一旦接触到实际，才发现自己知道的是多么少，这时才真正领悟到“学无止境”的含义。在我们的学校学习中，老师会点点滴滴细致入微的把要做的学习工作告诉我们，但是在走上社会后，更多的是自己去观察、学习，不具备某项能力就难以胜任未来的挑战。

随着科学的迅猛发展，新技术的广泛应用，会有好多领域是我们未成接触过的，只要敢于去尝试才能有所突破，有所创新。“千里之行，始于足下”，这一短暂而又充实的实践，我认为对我以后的起到了一个非常重要作用，对将来走上工作岗位也有着很大帮助。我们所需要的是将所学的理论知识与实践结合起来的技能，培养勇于探索的创新精神、提高动手能力，加强社会活动能力，严肃认真的学习态度，为以后专业实习和走上工作岗位打下坚实的基础。通过这次实习，我意识到中国现在制造业的不发达现状，自动化机械化程度不高，并且工人的工作环境较差。因此我们应努力学习专业知识，并培养自己的动手实践能力，培养创新精神，为改变我国制造业现状做一份贡献。

成型认识实习报告2

一、实习目的、要求

认识实习是材料成型与控制工程专业重要的教学环节，通过认识实习，要求学生对炼铁———炼钢———轧钢的整个钢铁生产系统及厂间的相互关系有基本的了解。对钢锭的轧钢生产过程及主要工艺设备建立起必须的感性认识；同时，对铸造，焊接与锻压等生产过程建立起必要的感性认识，以便为以后续专业课程的学习作好准备。

在实习过程中，要求学生深入生产实际，学习工人和工程技术人员的优秀品质，学习他们的生产实际知识和为”四化”勤奋工作的精神，增强热爱专业，爱劳动的思想。

对实习的要求：

①要求对各厂原料的种类，产品的品种规格和用途，生产的品种规格和用途，成产过程及主要设备和生产能力有一般性了解。

②要求对各个厂的原料，产品，某一产品的生产过程及主要工艺设备的结构形式，主要参数，生产能力及轧钢车间的品面布置等有基本的了解。

③在实习期间要求学生认真做好笔记，在实习结束候及时写出实习报告并交给指导老师根据报告质量，实习态度及考试成绩中和评定。

④认真听取各级安全报告，遵守交通规则及车间劳动纪律，严防安全事故发生

二、实习公司简介

福建省三钢（集团）有限责任公司前身为福建省三明钢铁厂，建于1958年。20XX年4月，经福建省人民政府批准改制设立福建省三钢（集团）有限责任公司。

目前，三钢集团公司有上市公司——福建三钢闽光股份有限公司、全资子公司——三明化工有限责任公司以及9家控股子公司。公司（不含三化公司，下同）有在岗职工11100人，其中专业技术人员1981人（高级职称223人、中级职称728人）。

公司技术装备精良，主要技术装备达到全国同类型企业先进水平。主体生产设备全面实现电子计算机控制，实现了生产过程连续化、自动化。公司现有总资产103。9亿元。企业已成为有炼焦、烧结、炼铁、炼钢、轧钢全流程生产线以及动力、运输、机械制造、建筑安装等配套齐全的大型企业集团。20XX年，在中国企业500强中，三钢名列338位。

公司主导产品为“闽光”牌螺纹钢筋系列、钢筋混凝土用线材系列、拉拔用线系列，并成功开发出冷镦铆螺钢系列、优质碳素结构钢系列和中厚板等多种产品。螺纹钢筋、Q235热轧圆盘条和SL2拉拔用线产品均为福建省名牌产品，其中螺纹钢筋、Q235热轧圆盘条均为国家产品质量免检产品，螺纹钢筋产品还荣获国家“金杯奖”、“全国用户满意产品”称号。

企业通过了质量管理体系、环境管理体系和职业安全健康管理体系认证，并获得“全国文明单位”、“全国先进基层党组织”、“全国‘五一’劳动奖状”、“全国思想政治工作先进企业”、“全国厂务公开先进单位”和“全国产品质量和服务质量双十佳企业”、“全国质量管理先进企业”等荣誉称号。近年来，三钢坚持科学发展观，围绕高效低耗、做大做强的主战

略，不断推进企业产权制度和内部各项管理制度的改革，依靠技术进步，走内涵和外延扩大再生产相结合的路子，企业的发展步入快车道。自1998年产钢突破100万吨后，20XX年，产钢突破200万吨，实现销售收入53。82亿元、利税总额15。92亿元，其中利润10。98亿元，被评为“20XX年全国工业重点行业效益十佳企业”。20XX年，跨上300万吨钢的新台阶。20XX年，产钢318万吨，实现销售收入90。61亿元、利税12。84亿元，其中利润7。11亿元。20XX年，三钢生产经营继续保持良好发展态势，主要技术经济指标继续保持行业先进水平。

三钢精神

时时创新，日日进步，事事争先

“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。对一个企业来讲，面对竞争日趋激烈的社会，没有创新就难以生存、发展。

时时创新，强调要有强烈的创新意识，营造浓厚的创新氛围，同时也是科技、管理、销售、产品、思想政治工作创新思路的延续和发展。时时创新应成为广大员工做每件事的出发点。

日日进步，强调居安思危、永不懈怠、追求卓越的精神，克服指标到顶、潜力挖尽、墨守成规、不思进取的思想，达到管理极致、消耗极限、质量极品的境界。日日进步应成为企业和广大员工做每件事情的落脚点。

事事争先，激励企业和员工要有敢为人先、奋力进取、勇争第一的精神风貌。对企业而言，事事争先就是敢与最好水平叫板，勇做行业排头兵，在竞争的道路上勇往直前，争创一流。对员工而言，事事争先体现了工作中的开拓思想、创新精神、顽强斗志和拼搏作风。事事争先，应成为广大员工做每一件事的着力点。

价值观

球面成型研磨表面轨迹分析 篇6

双轴转动式球面成型研磨是一种高速有效的精加工方式, 常用于精密光学零件的最终表面加工工序, 也可以用于特殊环境下特殊零件的快速研磨, 如球面金刚石内外表面的成型研磨[1]。参与研磨的两个研磨轴有各自独立的旋转研磨运动, 球面研磨的质量与效率取决于两个研磨轴的输入, 因此表面运动形式比较复杂。

零件表面的研磨轨迹是影响零件的表面质量的重要因素, 因此对表面研磨轨迹的分析已经成为评价研磨方式优劣的重要参考依据。现行表面粗糙度的测量中, 常用探针接触式表面测量方式, 而这种方式要求工件在不同方向上测出的表面粗糙度值尽量一致, 也即表面研磨轨迹均匀性的具体表现。因此, 研究表面研磨轨迹的分布规律已经成为分析研磨工艺质量的必要手段[2]。

研究研磨轨迹常用的方法有坐标变换法和图形变换法, 这两种方法对于平面研磨方式比较有效[3,4,5]。而对于球面立体空间, 坐标变换不但要实现三维笛卡尔坐标之间的变换, 而还要涉及球面-直角坐标之间的变换, 因此推导过程相对复杂, 必须借助计算软件编程实现。本文在推导出球面研磨轨迹的基础上, 分析研磨轨迹的固有规律, 为研磨过程中的参数的设置提供相关的参考。

2 球面研磨轨迹模型推导

双轴球面研磨的基本原理如图1所示, 球面工件装卡在上下磨具之间, 当工件与下磨具上磨具固定一同旋转时, 可以实现内外表面的研磨[1]。

2.1 研磨模型的等效转化

假定以研磨球面外表面为例, 上磨具与斜轴Z1固定在一起转动, 下磨具绕Z轴转动。可以等效为下磨具静止不动, 上磨具一边绕Z1轴转动, 又在绕Z轴作相反方向的转动, 其研磨效果是相同的, 如图2所示。

假定球面上任一点A在XYZ坐标系下的坐标为 (x0, y0, z0) , 对应在XYZ1坐标下的坐标为 (x00, y00, z00) , 则根据

2.2 轨迹的坐标变换推导

对于球面抛迹的计算, 采用球面坐标与直角坐标变换的方式进行。选取球坐标中心与直角坐标中心重合, 对任一点A, 在直角坐标系XYZ的坐标为 (x0, y0, z0) , 球坐标系下的坐标为 (θ0, 准0, R) , 两者之间的关系如下:

根据已有的matlab命令工具, 球面坐标与直角坐标之间的转换可以简写如下:

其中cart2sph () 以及sph2cart () 分别为球坐标与直角坐标之间的转换命令。

假定对于任意一点A, 经过时间t后, 球头绕Z1轴转过β2角, 其中β2=ω2·t, 则转动后的球面坐标为:

据此可以求出转动β2角后, 点A在Z1轴下的直角坐标:

然后可以求出 (x11, y11, z11) 对应在Z轴下的直角坐标:

由 (x1, y1, z1) 可以求出对应在Z轴下的球坐标 (θ1, φ1, R) :

在此坐标值下, A点绕Z轴转动β1角, 其中, 则转动后的球面坐标为:θ2=θ1+β2, φ2=φ1

据此可以求出A点在转动β2、β1角后在Z轴坐标系下的直角坐标 (

当时间t的间隔足够小时, 可以根据 (x0, y0, z0) 以及 (x2, y2, z2) 绘出球面运动轨迹曲线。

在上述推导过程中, 是以矩阵T作为Z轴与Z1轴之间直角坐标之间变换的桥梁, 利用球面坐标下点绕轴转动角度增加的规律, 通过直角坐标变换与球坐标直角坐标之间的转换, 求出A点在经过时间t后新的坐标点。上述推导过程, 简明清晰, 易于编程计算。

根据上述推导进行编程计算, 可以绘出一定条件下球面某点的运动轨迹, 如图4所示。

3 推导验证

为了验证上述推导结果, 使用UG运动分析功能, 在三维模型的基础上, 进行研磨轨迹的验证。在等效模型中, 球头一边绕斜轴Z1转动, 一边绕垂直的Z轴转动, 因此需要有两个转动自由度, 根据以上要求, 建模如图5所示。

其中, 下支架的设计是为便于在运动模块中定义转动铰链。模型中定义的两个铰链分别下支架与地面之间转动铰以及球头与支架之间的转动铰, 在定义的过程中可以设定两铰链的角速度。对于轨迹的研究, 采取定义标记点以及轨迹分析功能相结合的方法, 在一定的初始条件下, 可以得到球面某点的运动轨迹, 如图6所示。

为了验证三维运动模型与推导计算之间的关系, 在模型中采用图4的初始条件进行仿真, 得到的轨迹结果如图7所示。

经过比较, 可以认为二者结果吻合一致, 从而证明了采用坐标变换法推导出的轨迹计算方法的正确性, 可以作为后继研究的基础。

4 研磨轨迹参数分析

从研磨轨迹的计算中可以得到以下结论:在任意研磨转速条件下, 球面上任意点的研磨轨迹都是封闭的三维曲线, 但在不同转速条件下, 曲线封闭前经过的路径长度是不同的。图8所示为不同的转速及位置条件的研磨轨迹。

从以上4条研磨轨迹可以看出, 对球面任一点, 在经历一定的研磨时间后, 轨迹的起点与终点重合, 从而证明了球面研磨轨迹的封闭性, 也称为轨迹的周期性。轨迹重合的周期与研磨的转速条件有关, 不同的转速条件下, 轨迹在封闭前所经历的时间是不同的。

在不同研磨转速条件下, 对轨迹曲线达到封闭的最短时间进行研究, 结果如表1所示。

从表1可以看出, 两轴转速之比与轨迹封闭时两轴所转圈数之比是公约数化简的关系, 如两轴转速为比为5∶5, 约去公约数5, 可以简化为1∶1, 而两轴在经过1r之后就可以达到轨迹封闭;又如两轴转速为8∶4, 化简后可得2∶1, 则两轴在分别转过2r和1r之后就回到初始位置。这说明两轴的转速之比对于轨迹封闭有着直接联系。对于不能化简的转速比, 如5∶2, 初始点在两轴分别在转过最小周期5r和2r后, 回到初始位置。

从磨削的均匀性来看, 轨迹在回到初始位置之前所经过的路径越长越有利。根据这个原则, 可以得到两轴转速比的规律:在分配两个轴的转速时, 尽量避免两轴转速有公约数。如对于两轴转速为9∶3, 约去公约数之后简化为3∶1, 则两轴分别经过3r和1r之后就回到初始位置, 如果两轴转速改为9∶4, 从加工效率上来看变化不大, 但是从轨迹方面变化却相当大, 后者的轨迹重合需要经过两轴转动9r和4r才能实现, 轨迹重合之前所经过的路径要远大于转速比9∶3。对于两轴转速出现小数点的情况, 其化简先需要取小数取整, 然后再进行整数化简。如两轴转速为1.5∶4, 先对两者扩大10倍, 变为15∶40, 然后再化简为3∶8, 就可按如上所述进行轨迹分析。

此外, 两轴转速的大小与轨迹分布位置也有直接关系, 如两轴转速为21∶1和1∶21两种情况, 对于初始点θ=-90°, φ=-90°, 轨迹分布如图9所示。

从磨削轨迹的均匀性来看, 转速比1∶21情况较为理想, 轨迹纹路较为有序, 而转速比21∶1的轨迹较为单一, 会对零件的最终表面质量产生负面影响。虽然两种情况下两轴磨削轨迹重合的转数相同, 但从轨迹的均匀性以及纹路的合理性来看, 两个转轴的转速分配应该是斜轴处于高转速而下轴处于低转速比较有利。

5 结语

采用球面-直角坐标连续变换的方法, 编制出球面轨迹的解析程序, 并绘出轨迹的空间曲线。对轨迹的封闭特性以及两轴转动对研磨轨迹的影响进行了分析, 总结出合理的研磨工艺参数, 对双轴驱动球面研磨的工程应用具有一定的指导作用。

参考文献

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[3]刘建河, 杨建东.用图形变换法研究行星机构双面研磨轨迹[J].长春理工大学学报, 2002, 25 (2) :40-42.

[4]刘文.摇摆式圆盘研磨机研磨轨迹型态的研究[J].重型机械科技, 2005, 47 (2) :1-3.

模流分析成型分析报告 篇7

关键词：大规模定制；延迟制造；时间延迟；成型延迟

中图分类号：F273.1文献标识码：A文章编号：16723198（2007）11005702

1延迟制造及其分类

延迟制造，又叫做差异化延迟策略，是指制造商在产品制造过程中，只生产中性产品或可模块化的零部件，而尽可能推迟产品的个性化的制造，待得到用户的订单后，再根据用户对产品的功能、外观等个性化的要求，在离用户尽可能近的地点(如各地的配送中心、物流中心)完成最后的制造过程。这样，在时间、地点上都与大规模的中性产品生产相分离，使制造商能以最快的速度来满足用户的个性化需求，并降低成本和风险，提高市场竞争能力，从而实现供应链上的大规模定制。为此，已经有学者提出：延迟制造的实现已经可以作为大规模定制的一个最主要标志。

延迟制造的具体实施又可以分为不同的类型，最主要的是时间延迟（TP, Time Postponement）和成型延迟（FP, Form Postponement）两种。所谓时间延迟，指的是在接受到客户订单之后，再在同一个地点，即供应链的核心企业内，开始产品的生产、运输、和配送，比较类似于订货型生产（MTO）的过程，目前采用的企业很多，其流程如图1所示；而所谓成型延迟，则是推迟最终产品的形成，在得到各用户对产品要求的信息前，只在供应链的核心企业内制造可模块化的零、部件以实现规模经济，尽可能保持产品的中性状态，客户的个性化需求模块则在距离客户最近的地方进行生产和装配，比如惠普公司在本国企业内生产通用模块，在各国的本地加工厂生产适合当地电压水平的电源以及用户手册，再进行装配和发送，其流程如图2所示。

目前对于这两种具体的延迟制造类型的分歧相对较多，一般认为时间延迟更有利于降低整体库存水平，但是由于客户发出订单后，需要等待整个生产过程，因此生产提前期较长；而成型延迟则有利于缩短提前期，但由于存在更多的通用模块的半成品，会使得整体库存水平较高。本文后面将使用排队轮的模型进一步探讨这两种延迟类型的区别。

2两种类型延迟制造的排队论结果

在这里，考虑一个生产N种不同的定制化产品的企业，为方便地使用排队论的方法对于这个企业分别采用时间延迟和成型延迟的效果进行分析，首先要做如下必要的假设：（1）假设时间延迟模式中订单的到达和生产时间分别为服从参数为λk和μk的泊松分布的随机变量，有且仅有一条排队队列，服务规则为先到先服务（FCFS），即采用的是M/M/1排队模型；（2）假设成型延迟模式中可以分为生产通用部件的第一阶段和生产个性化定制部件的第二阶段，两个阶段分别形成独立的M/M/1排队系统，第一阶段服从参数λg和μg，第二阶段服从参数λk和μ′k（可假设不同产品的订单到达在时间延迟和成型延迟的第二阶段是一致的，但是由于成型延迟的第二阶段无需对于通用部件进行加工，所以 μ′k≤μk）；（3）由于N种产品虽然不同，但其区别仅在于部分零部件的选择，而对于生产工艺没有任何区别，对于这些属于同一产品族的产品可以假设不同产品之间的转换时间忽略不计。

对于时间延迟模式，运用排队论中的生灭模型可以方便的得到产品k在生产系统中逗留时间期望值为ETTP=1μ-∑Nk-1λk，在制品均量即为该排队系统的服务强度ρk=λkμ，可以将采用时间延迟系统的总成本表示为固定成本，可变制造成本，在制品库存保管费用三方面之和，即TCTP=FTP+∑Nk=1wkρk+∑Nk=1ckλk，其中wk为在制品库存持有费用率，ck为单位产品可变成本。

对于成型延迟模式生产通用部件的第一阶段，期望逗留时间ETFP,1=ρ2ggμg-λg，其中ρg=λg/μg为服务强度，zg为通用部件安全库存水平，若zg=0则表示为纯粹的JIT生产。通用部件的库存水平I1=zg-ρg1-ρg(1-ρ2gg)，第一阶段的制造成本可表示为通用部件半成品库存保管费用，在制品库存保管费用，可变制造成本之和：CFP,1=hgI1+ρgwg+λgcg。对于成型延迟模式生产通用部件的第二阶段，仿上可得ETFP,2,k=ρ2gkμ′-λk，I2=zk-ρk1-ρk(1-ρ2kk)，CFP,2=∑Nk=1(I2hk+ρkvk+bkλk)。综合两个阶段，总停留时间ETFP,k=ρ2ggμg-λg+ρ2kkμ′-λk，总费用TCFP=FFP+CFP,1+CFP,2。

3两种类型的延迟制造对于定制生产的影响

如前文所述，延迟制造技术被应用于大规模定制的生产技术中，以在保证大规模生产的低成本和高效率的同时，通过满足客户的个性化需求提高顾客的满意水平。而随着客户需求的个性化程度日益增强，产品的定制化程度也需要不断提高，下面以N的增加表示客户需求个性化的增加，来讨论定制化程度不断提高的过程中，采用两种不同的延迟制造的形式会产生何种结果。

由于客户不同的个性化需求会同属于一个产品族，在这里假设不同个性化产品具有相同的参数，即将参数所有的下标k去除掉：λk=λ，wk=w，ck=c，……。并且在不失一般性的情况下为简单起见，假设N种不同产品的的整体需求率为1，则每一种产品订单到达的时间间隔λ=1/N。

这样的话，在时间延迟中，设备利用率ρ可以表示为ρ=∑Nk=1λkμ=1μ；在成型延迟中，第一阶段通用部件生产过程的订单到达时间间隔为1，第二阶段定制部件生产过程订单到达的时间间隔为1/N，假设产品中通用化模块所占比例为r（r在0到1之间），在第一阶段μg=1rρ，第二阶段μ′=1N(1-r)ρ。

由以上假设和推导，可以进一步得到下面一些结果：

（1）由于ETTP=1μ-Nλ=ρ1-ρ，所以随着N的增加，采用时间延迟的生产系统加工时间期望值不变。

（2）TCTP=FTP+Nλμw+Nλc=FTP+ρw+c，所以随着N的增加，采用时间延迟的生产系统加工总成本期望值不变。

（3）ETFP=ρ2ggμg-λg+(λ/μ′)2μ′-λ=(rρ)2g1-rρ+N［(1-r)ρ］21-(1-r)ρ，所以随着N的增加，采用成型延迟的生产系统加工时间期望值单调增加。

（4）CFP,1=［zg-rρ1-rρ(1-(rρ)2)］hg+rρwg+cg，所以随着N的增加，成型延迟的第一阶段的生产总成本不变。

影响巷道成型质量的因素分析 篇8

1周边眼眼痕率

周边眼眼痕率较低是影响巷道成型质量的主要原因。结合现场实际可知, 只有增加周边眼眼痕率, 才能大幅度提高掘进巷道的成型质量。根据光爆理论对光面爆破的定义及现场总结可知, 中硬岩巷周边眼眼痕率能达到60%。眼痕率影响因素有多种:轮廓线人为放大, 打眼时角度掌握不准确, 眼距及装药量不合适, 眼深不合理, 岩石较破碎, 起爆顺序不合适, 岩性变化大以及制订措施不完善等。经过多次分析认为, 造成眼痕率较低的主要因素是设计眼距及装药量偏大, 打眼方向不能准确到位[1]。

2爆破自由面

自由面是爆破的基础, 掏槽眼与周边眼的自由面是不一样的。周边眼的自由面受后面巷道壁夹制, 且巷道上面是半圆拱或三心拱, 而拱面是个变化的面。如图1所示, 岩体的裂隙也相当于一个爆破的自由面, 而钻孔就不能打到裂隙面, 如果打到裂隙面, 虽然有了自由面, 但不是爆破的自由面, 也就达不到光面爆破的效果, 反而损失了爆破力。裂隙自由面要利用, 要杜绝将有益的自由面变成不利自由面的情况发生[1]。

3钻孔钻进和钻孔间排距

钻孔是爆破的前提条件, 钻孔钻不到位 (遇到软岩时, 钻孔有塌孔, 再装药时有可能装不到位, 爆破效果变差) , 达不到光面爆破的效果, 巷道成型质量就很差。岩层的倾向倾角也是影响巷道成型质量的因素。在岩层倾角较大时, 巷道顶部炮眼间距就不能太小, 只要把岩层切断, 较小的推力就能把岩石推出来, 而巷道底部炮眼间距不能太大, 否则, 岩石就无法被抛出。现场实践证明, 在选用合理的炮孔参数前提下, 如果钻孔达不到准、正、平、直、齐, 或装药量不标准, 均达不到预期的爆破效果, 特别是周边眼, 要注意周边眼的准确施工。

4装药和封孔

装药是光面爆破的关键, 光面爆破效果是保证巷道成型质量的关键, 钻工为了省力和省时间, 往往是少打炮孔, 多装药。不管是哪类炮孔, 钻工们往往认为只要多装药就能崩出来, 当总药量一定时, 会在巷道周边眼多装药, 其他地方少装药, 装药不均, 巷道成型质量难以保证。要严格执行光面爆破装药原则“重掏心和轻剥皮”。在实际的掘进生产中要避免少打钻孔、多装药的情况发生[2]。

封孔也是影响巷道成型质量的重要环节, 封孔不好, 容易“呛炮”, 达不到光面爆破效果, 巷道成型质量难以保证。因为炮孔很多, 一般12 m2的断面, 需要约80个钻孔, 按照每个孔封孔长度500 mm计算, 封孔总长度达40 m, 如果要求工人在一定时间段内完成, 实际上封孔的长度有很多达不到要求。封孔符合要求, 爆破断面就接近设计的断面。在现场, 煤巷爆破往往用煤进行封孔, 其结果可想而知。

5后面巷道的成型质量

如果后面的巷道成型质量好, 会利于钻孔;如果后面的巷道成型质量不好, 就会误导钻工钻孔, 导致钻孔位置、倾角和方位不准确, 达不到光面爆破效果。架棚巷道在这方面表现得很明显, 棚的梁和腿都是固定不变的, 在直巷中, 中心线不变, 只要三角线准确, 巷道架棚就会架得好, 巷道的成型质量也会很好, 也就更有利于前面的爆破。后面的巷道成型质量好, 有利于前面巷道的成型质量, 这样就会形成良性循环。

6巷道的中腰线

巷道的中、腰线决定了巷道在空间的位置和巷道尺寸。①中线决定巷道方向, 腰线决定巷道的倾角, 根据现场工作经验总结, 线点不超过10 m, 误差就不会超过1 mm。②腰线一般应该紧跟掘进面, 最远不能超过5 m。喷浆要拉腰线, 现场喷浆拉腰线不严格, 往往会出现误差。拉腰线10 m与5 m相比, 会增加40 mm的误差, 影响巷道成型质量。

7结语

通过实践分析, 总结了锚喷巷道成型质量技术要点和管理经验:①抓好钻孔工作;②严格控制装药量, 力求达到最佳爆破效果;③提高眼痕率;④坚持定钻工、定钻具、定眼数、定位置、定责任的“五定”原则。抓好巷道施工中的工程质量, 对巷道安全快速掘进、降低材料费用、提高功效有着极为重要的意义[3]。

摘要：巷道的成型质量对巷道支护效果、材料消耗、工时利用起决定性的作用。为使巷道成型更加接近设计轮廓线, 将材料消耗控制在预算指标范围内, 通过现场总结、工程类比、实测验证等方法得出了影响巷道成型质量的因素, 并对其进行了分析, 对提高支护质量、节支降耗以及实现巷道安全快速掘进有着重要意义。

关键词：巷道成型质量,光面爆破,掘进速度

参考文献

[1]东兆星, 刘刚.爆破工程[M].徐州:中国矿业大学, 2009.

[2]杨永琦.矿山爆破技术与安全[M].北京:煤炭工业出版社, 1991.

斜架设对数周期天线幕成型分析 篇9

关键词：实用,结构分析,成型计算

短波斜架设对数周期天线是驻波宽带天线, 理论上可做到非常宽的带宽。本文讨论一种工程实用的结构计算方法。选取合适的坐标点, 确定x, y, z坐标, 初设振子垂度确定水平拉力, 成型分析应用MATLAB语言修正数据, 最终得到确切的值。

1 确立坐标系

一般选取高塔端两边塔地面投影连线中点为坐标原点O, x轴, y轴和z轴, 如图1所示。

2 计算振子水平拉力值

各振子在垂直投影面上均与集合线形成一角度, 而集合线两端又是挂在支撑结构上, 导致集合线成为振子自重的承重件之一, 又天线幕对集合线是对称结构, 故集合线只会在z方向存在垂度。

因为振子水平拉力的大小与振子垂度有关, 故在此假设振子的垂度值来确定振子水平拉力。

为此, 假定振子初设垂度数值时, 综合考量振子自身的拉力要求和天线成型的外观要求, 就是说所有振子的垂度相差不能太大, 所以技术人员可以依据振子的初设垂度值来求的振子的水平拉力初值, 进一步调整部分数值满足天线幕的成形要求, 以满足天线结构技术指标。

根据前苏联著作小垂度柔索理论[1], 可知受到均布载荷并且相应支座处于不同水平面上时, 此条件下振子的水平拉力值和振子的垂度值之间的公式关系如下:

式中:q是已考虑振子倾斜度的单位重量值。

式中:q1为振子上承受的均布载荷。

经推导得出:

柔索长度公式为:

只有当α角较小值时, 根据上述公式才能得出可靠的结果。当α角较大时, 需要利用下面的公式得到结果。

式中:l为同一振子不同两支座挂点距离;f为假设振子的初始垂度值;H为假设振子垂度下初始值 (水平张力) 。

斜架对数周期天线振子上一般存在一部分外部作用的集中载荷, 当数值在一定范围时, 一般通过把集中载荷作用等同于均布载荷作用, 这个时候公式 (1) 仍旧确立。不过振子均布载荷相比较与集中载荷相对较小时, 不可将其等同于均布载荷, 这时按振子受集中载荷作用力分析。根据小垂度柔索理论, 受垂直均布载荷和集中载荷振子的方程:

设定振子上受一个集中载荷作用时的与其他因素的关系公式, 假设集中载荷挂点分别距振子支点为a和b, 整理并推导得出公式:

将式 (1) 、式 (7) 和式 (8) 代入式 (6) 中, 推导得出:

通过公式 (9) 可得出振子的拉力值H1。

同时有一个以上集中载荷作用的情况下, 使用柔索计算理论求值, 并代入式 (6) , 确定拉力H1。

3 边拉索力学分析

在水平方向上边拉索受到振子拉力作用, 可以等效于单根柔索同时受到多个集中载荷作用。采用力矩平衡原理对边拉索进行力学分析, 边拉索能够将各振子支撑起来, 受力均匀且成形良好。在初次计算边拉索受力时, 一般根据工程实践设定一个边拉索水平拉力经验值, 使用迭代法不停地用数值代入公式分析计算。首先把边拉索的水平方向作相应力学分析, 以此为例边拉索上任何一单元的受力图分析如图2所示。

依据力矩平衡关系公式得:

式 (10) 中, ZHi-1为i-1根振子拉力值, Mi-1和Mi依次为i-1点和i点的弯矩。

因柔索不可承受弯矩作用, 所以, 由式 (10) 可推导出:

经变换坐标后体现在总体坐标系中, 式 (11) 变为以下公式形式:

必须要说明的是, 边拉索i-1点和i点在已确定总坐标系中的x和y坐标值是xi-1, yi-1, xi, yi。此时, 可依据坐标值相互关系求解边拉索在垂直方向面上每个振子挂点处的z坐标为:

其中, 为边拉索上第i-1个悬挂点处所受的垂直力。

4 集合线力学分析

对数周期天线幕是沿着集合线左右完全对称的, 因此天线幕两边振子对集合线的y向拉力相互抵消了, 只需考虑集合线在垂直投影面的受力分析即可。结合边拉索垂直方向的受力分析。从而可得出集合线的张力和集合线上各振子挂点的z向坐标。

5 求解方法

在开始对天线幕进行分析计算前, 需要先假定一组振子集合线上和边索上的挂点位置, 初设边索水平拉力值、集合线水平拉力值、振子垂度值等计算所需参数。计算过程为利用计算出的振子拉力值对边拉索进行分析, 边拉索分析完成后在对集合线进行力学分析, 如果边拉索计算垂度值相较于初始定值偏大, 计算则需要加大边拉索拉力值, 反之减小值, 满足初设边拉索垂度范围值时停止迭代。最终得到满足需求的数据值, 从而完成全部斜架对数周期天线幕的成形分析。

6 工程实例

应用本文讨论的结构分析与计算方法, 验证一斜架设对数周期天线工程实例;振子与尾线各33对;高塔标高为20 m;两侧边杆支撑高度标高为12 m, 低塔标高为6 m;高塔到低塔的水平距离为62.5 m。振子与集合线俯仰夹角设为150°, 振子线的单位长度重量为1.06 N/m;振子线的垂度系数为1%。利用程序计算尾线组件长度, 集合线分段长度, 边索坐标值及分段长度。计算仿真图如图3所示。图3—4分别为天线幕的水平投影和三维仿真图。图中上下两边 (1) 的代表边索, 中间的 (1) 线代表振子线及尾线组件;天线幕中间 (2) 的代表集合线, 两端 (2) 的代表端索。图4中 (3) 的代表支撑铁塔。

7 结语

本文方法适合用于不等间距、大小、方向集中载荷作用下的斜架设对数周期天线幕成型计算, 应用于工程, 可以保证天线成型良好。

参考文献

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[9]徐远杰, 杨建东.索状柔系结构稳定平衡形状和张力计算[J].工程力学, 2002 (4) :75-78

模流分析成型分析报告 篇10

关键词：快速成型,集成制造,计算机辅助设计

快速成型制造技术 (Rapid Prototyping&Manufacturing:RP&M) 是指在计算机管理与控制下, 根据零件的CAD模型, 采用材料精确堆积 (由点堆积成面, 由面堆积成三维实体) 的方法制造原型或零件的技术, 是一种基于离散/堆积成形原理的新型制造方法。快速成型制造可以自动、快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的原型或直接制造零件 (模具) 、有效地缩短了产品的研发周期, 是提高产品质量、缩减产品成本、优化产品设计的有力工具, 受到了学术界和工业界的极大重视, 并在航空航天、汽车、机械、电子、医学、艺术品等许多领域获得了广泛应用, 取得了极大的成果。

随着RP&M技术应用领域的不断扩大, 对该项技术的要求也在不断的提高。为使该项技术能够发挥更大的效益, 发挥其传统加工技术无法比拟的长处, 把这一技术与其他制造技术紧密结合, 构建RP&M集成制造系统已经成为快速成型制造技术发展的必然趋势。

1 快速成型制造系统的数据处理

在快速成型制造技术中的数据处理过程中, STL是RP&M技术的常用数据转换格式, STL文件格式最初是在立体光刻造型技术中得到应用, 由于它在数据处理上较简单, 而且与CAD系统无关, 因而很快发展为快速成形领域中CAD系统与快速成型系统之间数据转换的标准。

作为与CAD系统的接口, STL已经很好地服务于快速成型制造工业。它的优点在于其结构简单和应用广泛, 其简单的数据格式可由CAD系统方便地产生, 而且易于RP&M系统的操作。但由于STL数据格式本身具有的缺陷, 使得RP&M研究者花费大量的时间和精力用在检验STL数据格式的正确性或修正其错误。这些常见的问题包括:数据截断误差、面片间的间隙、法矢错误、错误的面相交和退化的面片等。

为了解决STL数据格式存在的缺陷问题, RP&M研究者在研究检测和修补STL数据错误的同时, 还提出了一系列新的数据交换接口来克服STL存在的不足。这些数据交换接口有:基于层轮廓数据格式的SLC、通用层数据接口格式CLI、实体自由制造的柔性数据格式RPI等。此外, 在CAD系统内直接对模型进行分层处理也是解决这一问题的途径之一。

采用在CAD系统内直接分层和利用新的RP&M数据格式进行分层都在一定程度上克服了STL模型分层处理时所存在的一些缺陷, 大大降低了数据冗余, 提高了分层处理的效率和精度。但由于这些方法往往只适合于某一类CAD系统, 而与其它CAD系统都不兼容, 导致这种数据处理方法的通用性较差, 所以也极大地限制了它们与其它系统的集成应用。

2 基于STEP-NC的快速成型集成制造系统

为了解决RP&M系统与其它CAX系统的数据接口问题, 本文提出了以STEP-NC作为统一数据接口, 实现RP&M集成制造系统的构想。STEP-NC是在产品模型数据转换标准STEP (Standard for the Exchange of Product Modal Data) 的基础上发展起来的, 它将STEP扩展到CNC领域, 重新制订了CAD/CAM与CNC之间的接口, 它要求CNC系统直接使用符合STEP标准的CAD三维产品数据模型 (包括工件几何数据、参数配置和制造特征) 、工艺信息和刀具信息来直接产生加工程序来控制机床。

图1为该RP&M集成制造系统的结构图, 在整个系统中采用STEP-NC作为统一数据接口。STEP作为产品模型数据转换标准已经在计算机集成制造系统中得到了很好的应用, 而STEP-NC的发展更使得基于STEP-NC的CNC系统与基于STEP的所有CAX系统之间实现了双向无缝连接。另外, 由于RP&M技术也是基于数字化的, 快速成型设备一般都包含数控系统, 快速成型装置可以作为CNC机床的特种附件, 而集成到CNC机床系统中去, 使CNC数字控制技术与RP&M技术完美的结合到一起, 从而大大扩充CNC机床原有的功能。由于图1所示的RP&M集成制造系统采用STEP-NC作为统一数据接口, 因此必须实现基于STEP-NC的分层处理。而STEP-NC对三维几何模型的描述是遵循STEP/AP203协议的, 所以实现整个RP&M集成制造系统的关键是实现由STEP/AP203协议所定义的几何模型的分层处理技术。

3 结语

现有RP&M系统采用的STL数据接口存在着许多不利于实现集成制造的因素:如精度损失大、数据量过大、数据只能单向传递、没有携带任何设计与制造的信息等, 使得其难以支持集成制造。为解决这一问题, 本文提出了新的快速成型制造集成系统的组成方法, 对进一步提高快速成型制造技术的应用水平具有一定的借鉴和指导意义。

参考文献

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