数字样机（精选8篇）
数字样机 篇1
随着越来越多创业型公司正逐渐从消费领域拓展到工业等相关领域,也出现了辅以创业团队更高效节能的数字化生产研发方案的创业扶植项目。
随着工业3.0、工业4.0、智能制造的深入,数字样机成为生产线上必不可少的一环。相比传统的工业价值链,这种虚拟样机作为集成式价值网络的基础,不再只用于产品研发,它所衍生的CAE数据还用于整个产品生命周期。新产品更紧凑、有效可靠,更灵活且周期更短地被开发出来,在产品开发过程中也由此节省了时间和金钱。持续可用、能够适用于整个产品生命周期的数据也因此具有了价值。
数字化样机,从高效到节能
中国工业节能与清洁生产协会副秘书长徐宝泉接受采访时说, “原来的提法是信息化、工业化两化融合,现在新的提法叫做智能制造、绿色工业。在这种背景下,我们的企业、我们的社会更多的需要技术的创造、技术的引领,把我们的经济带动向前发展。”
中国制造业今天正处在一个转型升级的时期,技术的引进和创新已经成为中国制造业市场发展的主流,比如高端制造业、3D打印、智能机器人是中国市场在创新和引进方面主推的东西。随着越来越多创业型公司正逐渐从消费领域拓展到工业等相关领域,也出现了辅以创业团队更高效节能的数字化生产研发方案的创业扶植项目。
数字样机是进入21世纪以来在制造业信息化领域中出现频率越来越多的专业术语,相对于物理样机而言,数字样机指在计算机上表达的机械产品整机或子系统的数字化模型,它与真实物理产品之间具有1:1的比例和精确尺寸表达,其作用是用数字样机验证物理样机的功能和性能。
在年初发布清洁技术合作伙伴项目时,二维和三维设计、工程及娱乐软件公司欧特克(Autodesk)同时向中国初创的清洁技术企业开放了设计软件组合的扶植项目,其主打的数字化样机解决方案也在其中。据了解,中国所有初创的清洁技术企业,例如从事太阳能、燃料电池、生物质能、风能、潮汐能、高能效、机动性以及碳减排服务等的企业,都将被纳入该项目的合作伙伴范围。欧特克基金会主席兼首席执行官、欧特克可持续发展部高级总监柯霖娜说,“我们搭建了一个清洁技术网站,向刚成立3年内的小规模初创企业开放注册,向通过审核的用户免费提供最高价值达15万美元的软件资助,包括新推出的Fusion 360等组件套装。”
让设计更低成本
“美国Bio Lite这家专门生产各种便携、智能火炉的公司, 通过对传统烧柴的灶进行重新设计,减少了柴灶产生的污染。这家公司使用了仿真和分析产品做最初的设计仿真,从而对不同的设计方案进行共享, 也减少了物理样机的需求 , 同时对产 品本身的 设计进行进一步的简化和优化。优化过后的产品使得燃料的消耗降低了50%,柴灶产生的烟雾污染降低了90%。” 欧特克公司亚太地区及新兴市场高级副总裁魏柏德介绍,已经有很多企业开始参与这样的工作,通过他们自己的产品和创新性的解决方案,来应对我们面临的各种问题。“另外一个大家都熟悉的公司是特斯拉,在创业之初他们曾用欧特克Alias@曲面设计软件对电动汽车进行了重新定位和设计,使新的电动汽车这个产品更加富有动感,而且能效更高。”
在国内,今年5月,Pionovasion领创科技在众筹网发起的为秦皇岛市青龙县三星口学校众筹的三千瓦光伏电站顺利完工,几个人均24岁的小伙子成为了这次项目的工程师。50010元的筹资额,20块光伏电板,使这所小学成为了秦皇岛地区第一个用上了太阳能供电的学校。每年节省下6000多元的电费,再加上电业部门给予的光能发电等额补贴,对这个经费紧缺的学校来说还是一笔不小的资金。作为参与公益项目的欧特克清洁技术合作伙伴,这个众筹项目中分布式太阳能电板的图纸设计,便是Pionovasion领创团队借助开放工具实现的。
除了最初的设计应用,柯霖娜介绍,“在德国, 我们还会有一些工具,比如我们与各地区的清洁能源合作伙伴搭建了一个网站,每15分钟更新一次,显示出德国各个地区太阳能发电量的情况,所以你会看到每天太阳升起的时候,那个地图就会变红,越来越红,太阳下山之后,又开始慢慢变淡,这个很有意思,也很有意义。”
在Pionovasion在秦皇岛办公室6个年轻人里面,2个营销采购、2个工程设计、1个艺术设计、1套Fusion 360软件、1台3D打印机,就设计出了卷轴式的太阳能移动电源、太阳能飞行器、西瓜虫曲面背包、太阳能路障、 CIGS柔性电池等新颖奇特的各种玩意。由于其清洁、环保、物美价廉,入驻Seeed Studio三个月内,陆续接到了来自海外创客订购的1000多件需求订单,也吸引了一些对CIGS柔性电池感兴趣的经销商。欧特克可持续发展与清洁技术市场开发经理赵兴茂说,“仿真模拟设计的数据,可以在开模、生产环节使用。帮助那些有需要的初创企业能够用到高端的软件低成本、高效率的数字化研发方式,能够帮助创业团队的长期发展,我们也会在后续提供的在线去进行培训、学习,确保他们取得相关的工具。”
Pionovasion领创科技有限公司项目经理唱国庆说, “借助免费的数字化样机解决方案,节省了开模之前的设计和制作时间和金钱成本,我们能够更加高效地开发出突破性的产品,并且可以在接单时根据需求随时设计,推动了我们作为创业公司的快速发展。”
数字样机 篇2
安徽山泰[2012]027号
安徽山泰样机管理制度
1、责任人
1)网点： 接收（保管）人：分公司服务经理
调度人：销售管理部
样机日常检查责任人：服务经理
2)公司总部： 接收（保管）人：物流人员(服务部协助)调度人：销售管理部
样机日常检查责任人：服务经理
3)C、工厂： 接收（保管）人：产品支援经理
调度人：销售管理部
样机日常检查责任人：服务经理
2、接收机器：
1)各保管责任人根据要求检查、验收、清点，并根据《货物运输（调度）协议》上要求的机器接收人接收，并在《货物运输（调度）协议》上签注姓名和接机时间及其他事项，各网点将经签字确认的《货物运输（调度）协议》由物流公司带回交公司总部物流科，做运费结账凭证。外观检查：油漆、磕碰、外观整洁、燃油是否报警、空调、配件是否齐全等；由各网点保养责任人将钥匙、电瓶、点烟器、油箱盖、后视镜、内外空滤、空滤盖、随机配件等清点后取下存放于各网点仓库保管。
2)样机接收人在收到机器后一小时内将《货物运输（调度）协议》传至总部物流科，物流科同时传递至销管部。
3)网点之间调拔，将《货物运输（调度）协议》及发票至总部物流科做运费结账凭证。4)所有样机接收时，如发现燃油报警，接收人拒绝接收机器。
3、库存机保养：库存机采取每隔15天定期检查和保养，由销售管理部下发保养通知至服务管理部，保养人需按要求填写《样机检查报告》上传至服务管理部。
4、库存机发货：保障随时发货。发车时由销售管理部下《调拨申请单》至服务管理部、物流科，由服务管理部统一派工检查，物流科安排发车。当确认需要发各网点库存机时，保管
责任人在发货前安排把库存机器清洗干净；保养责任人在发车前将所有拆下配件安装好，并试车确认无问题后发车。如有问题反馈至产品支援科，由服务管理部确认后发车。
5、库存机移动：库存机移动时，需事先向销售管理部提出申请，运输物流单位需事先经公司物流科备案批准后方可运输，未事先申请，所发生的费用由当事人自行承担。
6库存机盘点：每月15日和25日，年底为12月31日，由销售管理部组织库存机盘点，各网点库存机由各保管责任人填写《库存机盘存表》传递至销售管理部，进行整机台账核对。
7、样机加油费的管理：
1)样机燃油报警，需加注燃油，由网点服务经理和销售管理部确认，同时拍摄照片（整机、铭牌、现场加油照片、加油前/后显示器照片），销售管理部部长审批后备案，作报销凭证。
2)样机加油发票开具：安徽山泰机械有限公司。
8、罚责：
1)库存样机因保养不当造成的损失由样机保养人承担，保养人未能按公司要求（见本管理条例2）入库造成损失的由样机责任人承担。
2)各网点任何人在未取得总部销售管理部同意而擅自将样机交给用户，一经发现，处罚大区经理2000元/台、销售担当5000元/台。如有授权，直接处罚授权人5000元/台；销售管理平台在未经书面审批同意，擅自安排发车的，处罚当事人5000元/台。3)各网点服务人员在未取得总部服务管理部同意而擅自交机的，一经发现，处罚服务担当2000元/台。
4)未经服务管理部书面同意，擅自拆卸库存机器部件的，一经发现，当事人应承担该部件的销售价，并给予相应经济处罚；如有授权人，由授权人承担上述处罚。5)整机发货原则：保证随时发货，否则处罚样机日常检查责任人500元/次。
9、本制度自2012年8月20日起执行。
安徽山泰机械有限公司 2012年8月18日
发文部门：安徽山泰机械有限公司 拟制：徐睿 批准：
数字样机 篇3
关键词：链,运动学,数字样机,仿真
0 引言
链传动是机电产品中常用的一种传动形式,它品种繁多,应用广泛。但由于链传动的独有运动特性-多边形效应的存在,致使链传动运动时不能保持恒定瞬时传动比,使链条与链轮容易产生冲击、振动和噪声[1]。不但使传动速度下降,磨损严重,还对链条具有破坏作用,使链传动在有运动平稳性要求和转速较高的场合的使用受到了限制[2]。因此,对链传动运行学的研究具有非常重要的意义。
数字样机可以代替实物样机实现对机械系统的运动学分析,并且已在多种复杂机械系统中得到广泛的应用,这也为研究链传动的运动学特性提供了有效的研究手段。为此,本文基于数字样机技术,建立了链传动的运动仿真模型,采用仿真模拟,对链传动的运动学特性进行了分析与研究。
1 链传动的运动学特性
在仿真之前,先对其运动特性进行数学分析,明确链速、传动比等各参变量之间的关系,找出多边形效应的影响因素,从而为在数字样机中作进一步分析打下基础。
由于链传动存在多边形效应,即使主动轮以等角速度转动,传动链条的线速度和从动轮的角速度也是变化着的,同时这种变化是周期性的[3]。
1.1 链条的速度变化
现通过主动链轮上啮入链节铰链的运动来分析链速的变化。为便于分析,设链轮在工作时,主动边始终处于水平位置。图1所示为链传动的速度分析图。
当链节进入啮合时,铰链A随链轮作圆周运动,其圆周速度vA为:
其中,R1为主动链轮的分度圆半径;
ω1为主动链轮的角速度。
沿链条前进方向的分速度(链条速度)vAx和垂直链条前进方向的分速度vAy为:
β为啮入过程中链节铰链在主动轮上的相位角,其变化范围是-180°/z1~180°/z1,z1为主动链轮齿数。
当β = 0时 , 链速最大 ,vAxmax=R1ω1; 当β=±(180°/z1 )时,链速最小。
由上文可知,即使主动链轮作等速转动,链条速度也将随相位角的变化作周期性变化。
1.2 从动链轮的角速度变化
瞬时链速vAx=R1ω1cosβ=R2ω2cosγ,则:
其中,R2为从动链轮的分度圆半径;
ω2为从动链轮的角速度。
γ为链节铰链在从动轮上的相位角,其变化范围是-180°/z2~180°/z2,z2为从动链轮齿数。
当β=0,γ=±(180°/z2 )时,ω2max=R1/[R2cos(180°/z2)]?ω1; 当β=±(180°/z1 ), γ=0时,ω2min=[R1cos(180°/z1)]/R2?ω1。由此可知,从动轮角速度仍呈周期性变化。
1.3 瞬时传动比
由式(4)导出,瞬时传动比is为:
链传动的瞬时传动比is也在不断变化。
只有在z1=z2,且中心距a为节距p整数倍时,瞬时传动比才保持恒定值is =1。但此时链速的不均匀性并没有消除。
综合上述的分析,链条运动的不均匀性与链轮的大小,及β角和γ角的变化范围有关,也就是与链条节距和链轮齿数有关。因此,在下面的仿真中,将针对链传动速度变化、链条节距和链轮齿数对链速的影响进行研究。
2 链传动的运动仿真
因为滚子链使用最广,所以本文将以滚子链为研究对象,通过Catia DMU(数字样机)的运动机构模块实现其动作,然后对其运动特性进行分析。运动仿真流程图如图2所示。
链传动装配及仿真模型如图3所示。
下面对仿真结果进行分析。
3 链传动的运动仿真结果分析
基于链传动的运动仿真结果分析,找出其运动变化规律。链传动仿真模型的主要参数如表1所示。
为了便于分析,设置主动轮每秒转过一个齿间角, 则主动轮转速为ω1=360/z1=360/17=21.18deg/s,模拟得到链条速度曲线如图4所示。
由图4可知,在链传动的过程中,链条速度不断变化,最大速度vxmax=25.543mm/s,最小速度vxmin=25.288mm/s;同时具有周期性,周期T=1s。经过计算链条的平均速度vxm = 25.3996mm/s。
图5所示为从动链轮角速度曲线。由图可知,从动链轮的转动具有不均匀性,随时间作周期性变化。最大角速度ω2max=10.3506deg/s,最小角速度ω2min=10.2424deg/s,周期T=1s,平均角速度ω2m=10.2853deg/s。
图6所示为瞬时传动比is变化曲线。由图可知,主动链轮虽等速转动,但瞬时传动比并非恒定,而是随时间不断作周期性变化。与平均传动比i=ω1 /ω2= z2 / z1=35/17=2.0588相比,当从动链轮角速度最大时,瞬时传动比最小;当从动链轮角速度最小时,瞬时传动比最大。最大瞬时传动比ismax=2.0675,最小瞬时传动比ismin=2.0459,变化周期T=1s。
4 链速的影响因素分析
4.1 链轮齿数对链速的影响
在节距和转速一定的情况下,分析链轮齿数对链速的影响。节距p=25.40mm,主动轮转速为ω1=50deg/s,分别采用如下齿数的链轮:1)z1=5;2)z1=7;3)z1=11;4) z1=17;5)z1=21;6)z1=27; z1=31。
齿数不同,引起的链速变化幅度也不同。现引入链速的不均匀系数δ来计量链速的变化,δ等于:
根据模拟结果,得到链速的不均匀系数曲线如图7所示。各齿数对应的不均匀系数数值如表2所示。
由图7可知,随着齿数的增加,不均匀系数在变小,即链速的变化幅度在减小。z1≤17时,曲线陡峭, 齿数变化对链速的不均匀性影响明显;z1>17时,曲线趋于平缓,齿数变化对链速的不均匀性影响不明显。
由表2可知,当齿数z1=5或7时,齿数少,链速变化幅度大,δmax和δmin均大于5%,链速非常不均匀,难以完成正常的传动;当齿数z1=11或17时,链速的变化幅度明显变小,但δmax或δmin大于1%,链速不均匀性仍较大;当齿数z1=21,27或31时,链速的变化幅度继续变小,δmax和δmin均小于1%,不均匀性很小,能够满足大多数传动要求。
4.2 链条节距对链速的影响
链轮齿数和转速相同,分析节距对链速有影响。节距分别等于12.70mm,25.4mm,50.8mm,76.20mm, 模拟得到的链条速度变化幅度曲线如图8所示。
从图8可以看出,节距不同,链速变化幅度就不同。这说明链速的变化大小与节距的大小有关,节距越小,链速变化越小,反之,节距越大,链速变化越大。同时,节距越大,链条向齿顶移动的距离越大。因此,节距越小, 链速的不均匀性越小,链传动的平稳性就越好。
5 结论
分析可知,在链传动的过程中,链速、从动链轮角速度、瞬时传动比均随时间作周期性变化。链条速度受链轮齿数和链条节距的影响。齿数增加,链速不均匀性变小。节距越小,链速的不均匀性越小,链传动的平稳性就越好。
通过数字样机的仿真模拟,可以得到链传动的各种运动变化曲线,也可以通过查询模拟记录列表,准确地找出某一时刻各项参数的具体数值。
样机管理办法 篇4
1.1为规范分公司样机管理，加强对商家免费样机的有效监控，确保分公司资产的安全，特制定本办法；
1.2本办法规定了分公司样机的申报、审批、销售及撤样流程、检查与考核等相关内容；
1.3适用范围
1.3.1本办法适用于海信科龙电器股份有限公司无锡分公司；
1.3.2本办法适用于由总部统一签定销售协议并在协议中规定由我司提供免费实体样机或提供样机额度商家（包括国美、大中、永乐、苏宁、五星、大商、三联）； 2管理分工
2.1 分公司总经理、产品总经理及责任业务人员
2.1.1 责任业务人员负责根据各门店我司展台的实际长度和当地市场销售需求，认真、如实在EXCEL系统填报《分公司样机铺借额度申请表》申请样机出样,申请理由写明现有样机数量、展台长度，可摆放样机数量等
2.1.2 责任业务人员与商场导购各自编制样机台账，连同商场三者动态对帐，保证各门店实际出样的样机型号、数量与分公司SAP系统中的实时样机账目保持一致；
2.1.3 责任业务人员每月10日前将经商家（或门店）签章的上月样机盘点表报至分公司计划财务部，分公司计划财务部应及时与SAP系统样机账目进行核对，若发生盘亏情况需由责任人按价赔偿（赔偿标准见考核办法）；
2.1.4分公司产品总经理为分公司样机第一管理责任人，责任业务经理为第二管理责任人，分公司总经理为第三管理责任人。上述人员若因工作调动样机为必须交接项，否则不得办理交接手续，签字后的样机交接表，除交接表中列明差异事项（含包装、附件等问题）外，其他样机差异，由新接手人按价赔偿。
2.2 分公司计划财务部
2.2.1负责按门店妥善保存总部批复的《分公司样机铺借额度申请表》，将原始样机出库单、样机销售订单、样机退货入库单等单据按会计原始单据保管要求保管，编号装订，并据此做好《分公司样机台帐》登记，动态更新；
2.2.2 负责按照总部批复的《分公司样机铺借额度申请表》中所列型号进行上样撤样，并确保单店额度控制在总部批复的额度内；具体标准内容
3.1 名词定义
3.1.1 样机：指我司免费提供给各销售门店用于向顾客展示的实体样机，所有权归我司。
3.1.2 样机铺借额度：指我司根据各销售门店中我司展台的长度以及当地市场销售需求，审批的可用于各门店出样的样机总金额。
3.2 铺借对象
与我司统签销售协议，并在协议中规定由我司提供免费实体样机或提供样机额度的需铺借样机的商家。
3.3 样机管理要求及标准
3.3.1 样机铺借额度按门店控制的原则
分公司按单个门店申请样机铺借额度，总部按单个门店审批样机铺借额度，分公司计财部按单个门店控制样机开单、发货。严禁超对应单个门店的样机铺借额度开单、发货，严禁在不同门店间调剂使用样机铺借额度。
3.3.2样机铺借额度遵循最新为准的原则
《分公司样机铺借额度申请表》以最近一次获批的结果为准。对于同一门店，新的《分公司样机铺借额度申请表》审批下来后，前期已批的申请表自动作废。
3.3.3样机账实一致性的原则
责任业务人员务必严格按照《分公司样机铺借额度申请表》上已审批的型号、数量出样，保证出样实物与分公司计财部SAP样机账目一致。
3.4样机铺借的审批
3.4.1适用情况
3.4.1.1在新开门店或重新进入门店的情况下，原无样机铺借额度的，需向总部产品部提前申请样机铺借额度；
3.4.1.2在撤样或退出门店的情况下，30天内需要申请取消原样机铺借额度。
3.4.1.3在展台调整或新老品上下样的情况下，需要申请调整样机铺借额度。
3.4.2审批流程
分公司责任业务人员如实填写《分公司样机铺借额度申请表》中各项内容，特别是展台长度、样机型号、数量、金额等，经分公司产品总、财务总监、总经理签字确认后，上报总部各产品部批准后分公司即可执行。
4分公司样机操作流程：
4.1样机开单、发货流程
4.1.1责任业务人员将获批的《分公司样机铺借额度申请表》及上样计划单交由分公司计财部资产专员，资产专员核对计划单与《申请表》中样机型号、数量是否一致，并据此在SAP系统中开出借机出库单，电子版交由物流岗，加盖分公司发货章确认发货；
4.1.2责任业务人员、提货人凭分公司计财部盖章确认的借机出库单原件到仓库提货，仓库根据借机出库单发实物出库；
4.1.3责任业务员、提货人和仓库管理员共同在借机出库单上签字、盖章确认，并返还其中一联给分公司资产管理专员存档备查；
4.1.4责任业务员应向商家索取收样机回执或送货单回执，并加盖商家收货专用章。
4.2商场样机出展要求
4.2.1根据商场需要，样机到达商场后，由业务经理和导购员按照公司布样规范来规划样机的摆放位置，商场的导购员必须在样机到达商场的当日登记《**商场样机流水登记册》，将样机的机型、机号、出展时间等信息详细记录，此账册必须妥善保管，以备分公司进行抽查，并与实物状态核对。
4.2.2样机在出展展示期间，应避免弄脏、划伤或其它由于人为因素而导致的损伤，以免影响二次销售，商场导购为第一责任人；正品样机出样半年内，不得有任何损伤，不得打折销售。4.2.3样机的附件应在商场中妥善保管，不得缺失，确保符合二次销售要求；样机的包装箱（含泡沫、塑料袋等）则由责任业务员统一进行收集、保存、管理和二次销售分发、装箱、使用。（如门店需要留存包装箱周转使用，导购员必须报相关业务经理同意，并在样机配送单据上做签收，且一般不准许超过3个。）
4.2.4样机在商场出展期间严禁二次出借，导购员直接负责此项管理，分公司产品部、财务部负责检查。
4.2.5因样机的出展、销售、撤场不按规范操作，从而人为造成样机破损或附件丢失（包括包装箱，说明书）等实物状态问题，影响到二次销售的，公司一旦发现，除当事人承担相应损失外，其损失金额对督导、业务和导购员按2:1:7的比例考核。
4.3样机退货流程
4.3.1责任业务人员将获批的《分公司样机铺借额度申请表》及撤样计划单交由分公司计财部冰箱产品调度专员，据此开具样机退货入库单，并加盖分公司发货章确认退货；
4.3.2责任业务员、送货人凭分公司计财部盖章确认的样机退货入库单原件将从商家门
店退回的样机拉到仓库，服务部负责对样机的包装、附件、实物情况、性能等出具验机报告，并予以定级后方可办理入库手续，同时开具实物入库单；
4.3.3责任业务员、送货人和仓管员共同在商品入库单上签字、盖章确认，并返还其中一联给分公司资产管理专员据此在SAP系统中进行相应账务处理；
4.3.4返厂的样机，经鉴定，与出库前实物状态发生恶劣变化的，就轻重程度对责任业务员考核100-500元/台。
4.4免费样机转销售流程
4.4.1门店样机在实现销售时，导购员必须保存好商家的商品入库单，并在商场结算期内办理样机转销售手续，并且到分公司财务部核销样机借机帐务。
4.4.2 常销主推样机、新上样半年内样机原则上不得对外销售，销售样机前需经产品总经理、财务总监、分公司总经理联合审批后方可对外销售；
4.4.3 样机销售价格原则上不得低于终端零售价的80%，超出此范围需报总部审批后方可执行；
4.4.4样机销售后，业务经理必须及时跟进样机结算入库单的办理流程，苏宁五星系统在30日内结算完毕，国美永乐系统在45日内结算完毕；25日后销售的样机于下月进行结算，超出时间一律不给予办理，正常样机结算在样机销售后1周内办理完毕，对于特殊情况的必须控制在2周内办理结算，超过限期仍未办理结算的，考核业务经理和产品总经理各50元/台，超过50天仍未办理结算的由业务经理和产品总经理以个人购机方式销账，承担比例1:1（除国美永乐按照拉单方式结算）。
4.4.5样机结算时，业务经理提供以下⑴⑵附件及结算计划表至计财部资产岗进行SAP系统销账，产品部信息专员根据资产岗提供的销账明细在系统做结算订单：
⑴苏宁、国美系统样机结算必须具备样机入库单，国美系统可为复印件，苏宁必须从B2B下载欠票明细作为附件；
⑵五星系统提供一份样机销售证明，其证明中必须包含型号、数量、门店名称、实际销售时间，缺一不可。在样机销售证明中必须盖有商家原件章；
4.4.6分公司需按照总部定期下发的产品规划实时调整样机结构，并及时对拟下马机机型样机进行清理。对于清尾样机、老品样机要重点快速进行销售处理，30天内清理完毕，不得长时间滞留卖场，以减少损失。
4.5有价样机转为零元样机流程
4.5.1分公司计财部资产专员根据已审批的《分公司样机铺借额度申请表》及分公司产品总，财务总，总经理批示同意转样报告及商场退厂单将该部分已经在卖场出样的有价样机在SAP系统中先做退货订单，再开借机出库单做免费样机出库；
4.5.2责任业务人员凭分公司计财部开具的有价样机退货单、退货证明原件，交商家 办理相应的退税证明，分公司计财部在收到商家办理的红票通知单原件后于5日内开具 红字发票交予商家签收。
4.5 样机盘点
4.5.1分公司财务部每月5日前出具财务帐面样机盘点表（对账单），责任业务员每月10日前根据财务帐面样机盘点表，进行样机实物盘点，并跟商家系统核对，及时查找差异及原因，并列出清理措施，对账单上必须要由商家签字盖章、导购员及责任业务员、产品部经理签字后上交分公司财务部物资会计存档备查，延时上交的考核责任业务经理50元/天。每月5日前督导负责将各门店导购员样机调账，将《月度样机台账表》第一联财务备档联寄财务部物资会计备档。逾期未交考核50元/天。
4.5.2分公司计财部资产管理岗依据样机盘点表核对样机管理台帐，若存在样机型号、数量与样机管理台帐不符的需及时上报分公司财务部总监，对相关责任业务员给予处罚。对于盘点中发现的盘亏，产品部门必须及时落实原因，查找责任人，所有损失由责任人全额承担；无法确定责任人的由导购员、业务经理和产品总经理共同承担。
4.1.5.3财务部组织人员对所有门店进行全面盘点每年不得低于两次（必须保证年中和年末各一次），其他月份不定期对各门店进行抽盘，对于样机的盘盈、盘亏落实责任后，当月内报批分公司总经理批准并由财务部进行帐务处理，并考核到位。
5检查与考核
5.1 未按要求填报《分公司样机铺借额度申请表》，填写内容不真实的，处以责任业务人员50元/单、产品总经理100元/单的处罚；
5.2 超单个门店样机铺借额度开单发货，处以计划财务部总监500元/单的处罚，要求月度内必须收回超样机铺借额度发出的样机，并从严追究相关人员行政和法律责任；
5.3要求样机帐目清晰，《分公司样机台帐》有据可查。若发生样机出样实物的型号、数量与《分公司样机台帐》不一致的，处以责任业务员100元/台、产品总经理100元/台；
5.4对存在样机流失的情况，对分公司产品经理、责任业务人员、导购员（或市场督导）按5：3：2的比例按销售价格进行赔偿；
5.5 分公司计划财务部未能进行定期抽查盘点，若被总部审计时查出存在账实差异情况的，对分公司财务总监处以不低于500元的罚款。
数字样机 篇5
直升机系统关联性强, 设计过程中一个子系统的更改对与之关联的其他系统有影响, 其他系统也必须更改, 往往导致较大的连锁反应[1]。直升机系统的子系统布置密集, 不同设计子空间若不能协调一致, 就会导致设计冲突, 严重时需要重新设计[2]。传统的设计方法中, 数字样机模型之间缺乏关联, 设计人员对哪里有关键链接和参数, 谁在使用这些关键链接和参数并不清楚, 一旦关键链接或参数被修改, 相关更改不及时, 会导致设计的不一致, 从而延长设计周期[3]。
为克服上述直升机设计的不足, 本文提出直升机数字样机区域化上下文设计方法。该方法使设计人员在设计时始终关注区域内的上下文关联模型, 通过在直升机数字样机模型之间建立链接关系, 使设计人员能及时发现多专业并行设计时相互之间的影响, 从而快速协调设计冲突, 完成多系统间复杂的协同更改。通过建立数字样机的区域层次树, 对数字样机模型进行区域化计算和更新, 数字样机检查人员能够快速搜索区域内的数字模型, 开展数字样机审查工作;设计人员能够快速搜索到所关注的上下文关联模型, 开展协同设计工作, 提高设计效率和质量。
1 区域化上下文设计系统总体框架
直升机区域化上下文设计方法有别于传统的设计方法, 采用该方法进行设计时, 设计一开始工程师就开展实时上下文设计, 并建立模型链接, 集中进行数字样机检查, 发现问题后进行上下文的更改和模型链接的更新, 随后进行新一轮的数字样机检查, 其设计流程如图1所示。
为实现上述设计流程, 本文提出了区域化上下文设计系统的总体框架, 如图2所示。图2中, 最上层为用户层, 提供图形化用户界面。中间层是功能层, 包括区域化管理功能模块和关联管理模块。其中区域化管理功能模块提供区域生成与搜索服务, 实现直升机数字样机的区域定义、区域搜索、区域查询和区域加载。关联管理模块提供模型链接生成和过滤服务, 实现链接信息加载、链接状态更新、链接影响性分析和链接状态查询。最下层为支撑层, 提供数据管理、电子仓库、数据库、网络和存储等服务。
实现区域化上下文设计方法, 需要研究的关键技术包括数字样机区域化表达、数字样机区域的生成与搜索、数字样机模型链接的表达和数字样机模型链接的求解。
2 区域化上下文设计的关键技术
2.1 数字样机区域化表达
数字样机区域化表达技术是采用零件几何空间包络体节点及产品区域层次树来表达数字样机区域的技术。零件数字模型区域是数字样机区域的基本单元, 数字样机区域为其内部全部零件数字模型区域的并集。数字模型区域为完全包含其实体模型和几何图形集的规则区域, 有多种类型, 包括AABB (axis aligned bounding box) 区域[4]、球形区域[5]、任意向长方体区域[6]和多面体区域[7]。由于直升机机体结构平台、框和梁都采用与机体坐标平面XZ、YZ和XY平行的布局方式, 综合对比这四种区域表达方式, 本文采用AABB区域来表达数字样机区域。
AABB区域的长、宽、高与直升机机体坐标系X、Y、Z 3个坐标轴平行, 左下角和右上角两点坐标决定了一个区域, 其点序列的表达为:〈A, B〉=〈 (x, y, z) , (x′, y′, z′) 〉, 其中x<x′, y<y′, z<z′。数字样机区域层次树用于表达从零件、组件、装配件、系统到产品整体的各层次区域信息, 它是一个二元组 (D, R) , 其中, D是n个区域层次节点的有限非空集合 (n>0) , R是D中元素二元关系的集合, R满足以下特性:①有且仅有一个节点d0∈D, 不存在任何节点d∈D, 使〈d, d0〉∈R, 称d0为区域层次树的根;②除根节点d0以外的所有节点, 至少有一个节点d′∈D, d≠d′, 使得〈d′, d 〉∈R。
数字样机区域层次树与产品结构树紧密相关, 产品结构树是产品设计各部门进行信息共享和产品可视化的主要载体, 是协同工作的重要基础[8], 产品结构树中的一个上下级装配关系与数字样机区域层次树中其下级零部件的区域节点一一对应, 图3a为直升机产品结构树, 图3b为对应的区域层次树, 图3a中的Ass1和SubAss1的上下级链接为SAR1.1, 在图3b区域层次树中对应一个具体的区域节点SAR1.1, 用于表达SubAss1的区域。
2.2 数字样机区域的生成与搜索
数字样机区域生成是针对直升机产品结构树上的零件模型形状的变化、零部件节点空间位置的变化、产品结构树分支的删除和插入, 如图4a～图4d所示, 计算出这些变化对数字样机区域层次树中相关区域节点信息的影响, 从受影响的节点开始, 沿该节点到产品结构树根节点的路径, 自下而上更新区域节点信息。图4a和图4b中更新的节点路径为f′→d→c→b→a, 图4c和图4d中更新的节点路径为c→b→a。
在数字样机区域生成算法中, 采用队列来管理区域层次树的四类变化, 对层次树进行更新, 根据产品结构树中对应的位置矩阵, 自下而上逐级更新和维护区域层次树的全部区域节点[9]。数字样机空间搜索算法根据数字样机区域层次树, 深度遍历对应的产品结构树, 从数以万计的直升机产品结构树中搜索出目标区域内的产品结构子树, 加载子树中关联的全部数字模型。
2.3 数字样机模型链接的表达
数字样机模型链接表达技术是用于表达数字样机模型内部几何实体集、几何图形集和参数集之间的链接关系的技术。通过模型链接表达产品中的设计约束, 在多模型中的几何元素和参数之间建立元素引用或/和参数关联, 使设计意图贯彻于设计方案中。为全面分析直升机数字样机上下文模型之间的关联影响性, 本文采用链接关系图表达数字样机模型的链接关系。
模型链接关系RML (relationship of model link) 表达为:RML={O, R }, O= (ei, ej) ∪ (px, py) , ei, ej∈E (其中E=EL∪ER, EL为模型中的几何元素, ER为外部引用元素集) ;px, py∈P (其中P=PA∪EP, PA为模型中的参数集合, EP为外部引用的参数集合) ;EL, ER, PA, EP⊂M, M={m1, m2, …, mn}为数字样机模型集合, R={rk|rk→ (ei, ej) 或 (px, py) }, 若rk→ (ei, ej) 或 (px, py) , 且rk≠Ø, 则元素ei和元素ej之间或参数px和py之间存在链接关系rk, 即它们所在的数字模型之间存在模型链接关系。模型链接关系图RGML (relationship graphic of model link) 表达为:RGML= (V, R, T, C ) , 其中顶点集V={e1, e2, …, em}∪ {p1, p2, …, pn}为模型中的几何元素集合和参数集合的并集;边集R表示模型几何元素或参数之间的关联关系, R={e = (ei, ej) |e1, e2, …, em}∪{ (px, py) |p1, p2, …, pn}, ei, ej∈E, px, py∈P;T={t→ (ei, ej) ∪ (pi, pj) |t1, t2, t3, t4}表示链接关系的类别, t1, t2, t3, t4分别代表约束链接、概念链接、上下文链接和参数链接4种链接;C={c→ (ei, ej) ∪ (pi, pj) |c1, c2 }表示链接关系的特性, c1, c2分别代表“0”和“1”, “0”表示“对等”, 1表示“被引用”。图5所示为一个典型的数字样机模型链接关系图, ①为M1与M3中两个实体间的约束链接;②为M1和M2中两个几何图形之间的概念链接;③为M1和M4中两个几何元素之间通过外部引用ER建立的上下文链接;④为M2和M4中两个参数之间通过外部参数EP建立的参数链接。
在直升机设计中, 数字样机模型链接的选用原则为:约束链接是零部件之间进行装配或零件内部元素进行约束而建立的链接;概念链接是非装配环境下模型间的内外部链接, 用于建立设计与设计或设计与制造的上下游关联;上下文链接是在数字样机上下文环境中, 模型之间引用外部模型元素作为参考而建立起来的链接, 用于在数字样机有依存关系的模型之间建立关联;参数链接是为参数化驱动或参数共享时所建立的链接, 用于将子系统设计为一个参数化的装配体。
2.4 数字样机模型链接的求解
直升机各系统相互挤占有限的机体空间, 本文通过数字样机模型链接的求解对零部件数字样机之间的相互影响进行分析, 快速响应设计的动态变化, 实现数字样机设计的求解, 以提高优化和更改效率。为此, 设置链接状态属性和求解边界, 将链接状态分为同步、不同步、半同步和缺失四种状态, 用于跟踪和控制链接关系。求解边界包括模型数量、模型属性、模型所属系统和模型成熟度等, 用于搜索链接关系链中符合特定边界条件的模型。模型链接关系求解算法从某一模型开始, 建立求解模型队列, 根据边界条件和链接状态, 遍历数字样机模型链接关系图, 从中搜索出与输入模型连通的链接关系子图, 找到输入模型变化后所影响的全部数字样机模型, 以便有针对性地更改设计。
3 应用分析
中国直升机设计研究所在某型直升机的设计过程中, 采用了直升机数字样机区域化上下文设计方法, 设计员运用嵌入在PDM (product data management) 中的区域化上下文设计系统开展设计。以某型直升机的某框设计为例, 其所在区域为〈 (4793.9mm, -1123.6mm, 801.2mm) , (5095.7mm, 1123.7mm, 2768.8mm) 〉, 如图6a所示, 从系统中搜索该区域的上下文关联模型, 得到操纵、环境控制、机体结构、液压和航空电子等系统的数字模型471个, 其中成品数字模型29个。全部数字样机模型如图6b所示, 这些模型当中与该框相关的链接包括装配约束链接、系统在框上的定位孔上下文链接、框参考全机骨架模型的概念链接以及框与其他结构件之间的参数链接共183个。
中国直升机设计研究所运用直升机数字样机区域化上下文设计方法, 建立了直升机数字样机区域化上下文设计流程, 与传统的数字化设计方法相比, 在某型直升机研制中缩短了数字样机上下文设计和干涉检查的时间, 系统优化和零组件协同更改的周期明显缩短, 应用效果如表1所示, 其中区域级是指含5000～8000个区域节点的级别, 零组件平均含5～10个零件。
4 结束语
通过数字样机区域化上下文设计方法, 设计人员不仅能够准确、快速地加载所关注区域内的上下文模型, 而且能够利用模型链接关系的求解进行实时的关联影响性分析和快速更改, 提高了直升机设计效率, 缩短了设计周期。
参考文献
[1]Eckert C M, Clarkson P J, Zanker W.Change and Customizationin Complex Engineering Domains[J].Researchin Engineering Design, 2004, 15 (1) :1-21.
[2]Klein M, Faratin P, Sayama H, et al.A Complex Systems Perspective on Collaborative Design[C]//Proceedings of the Fourth International Conference on Complex Systems.Berlin:Springer Berlin Hei-delberg, 2008:3-11.
[3]Maier A M, Eckert C, Clarkson P J.Identifying Requirements for Communication Support——A Maturity Grid-inspired Approach[J].Expert Sys-tems with Applications2006, 31:663-672.
[4]Van Den Bergen G.Efficient Collision Detection of Complex Deformable Models Using AABB Trees[J].Journal of Graphics Tools, 1997, 2 (4) :1-13.
[5]Garcia M, Bayona S, Toharia P, et al.Comparing Sphere-tree Generators and Hierarchy Updates for Deformable Objects Collision Detection[C]//Pro-ceedings of Advances in Visual Computing.Berlin:Springer Berlin Heidelberg, 2005:167-174.
[6]Gottschalk S, Lin MC, Manocha D.OBB-tree:a Hierarchical Structure for Rapid Interference Detec-tion[C]//ACM SIGGRAPH.New York, 1996:171-180.
[7]De Berg M, Haverkort HJ, Streppel M.Efficient C-oriented Range Searching with DOP-trees[C]//Proceedings of the13th Annual European Symposium.Berlin:Springer Berlin Heidelberg, 2005:508-519.
[8]Garbade R, Dolezal W R.Airbus-Evolution of the Digital Mock-up (DMU) at Airbus to the Cen-tre of Aircraft Development[C]//Proceedings of the17th CIRP Design Conference.Berlin:Springer Berlin Heidelberg, 2007:3-12.
数字样机 篇6
盘形滚刀的破岩过程具有非常复杂的物理现象和力学特征,单纯的实验性研究和理论探讨都有一定的局限性,若能对其进行拟实性的数值模拟,不仅有助于了解滚刀在不同地质条件下破碎岩石的过程,更重要的是可以为滚刀的设计优化和不同地质状况、不同工作参数下滚刀的选用提供参考依据[1]。
针对隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)刀盘的分析研究,国内外研究人员提出了各种方法,其中有基于优化的算法。文献[2]建立了带复杂性能约束的非线性多目标刀具布置优化模型,在该模型目标函数及其约束条件的耦合分析和解耦的基础上,给出了刀具布置方案。文献[3]基于刀具受力平衡揭示了盘形滚刀在刀盘上的布置规律,并结合实例进行了验证。文献[4]提出了刀具在掘进过程中的受力模型。文献[5]分析了TBM在工作中的受力情况。文献[6]提出用施工预测模型对TBM施工参数进行预测和评价分析。非线性多变量布局优化设计也被国内外研究者应用于多个工业领域[7,8,9,10]。
综上所述,目前国内外学者针对TBM刀盘破岩问题的研究,大多集中在单一的理论分析与数学建模方面,或者简单的仿真计算,又或直接针对实际工作刀具进行实际检测分析,并没有针对理论分析结果与数值仿真计算结果进行详细研究。本文认为,对于盘形滚刀复杂的破岩过程,单纯的理论分析与实验研究具有一定的局限性,因此采用了以下技术路线:针对实际应用中的TBM刀盘上的盘形滚刀,研究了其切削过程的理论模型,并建立了FEM数值仿真模型,进行了详细的分析。
本文主要针对盘形滚刀的破岩机理与受力模型进行了分析,并针对某型号TBM上的盘形滚刀建立了破岩仿真有限元分析模型[11]。在该盘形滚刀工作时的实际工况条件下进行了岩石压痕试验与线性切槽试验的仿真分析,获得了该盘形滚刀工作时的压力-贯入度关系以及最优刀间距范围。
1 TBM刀盘破岩机理
1.1 破岩力分析
TBM刀盘上的盘形滚刀布置规律不仅是设计、制造的依据,而且是TBM施工情况的直接影响因素,对其整机寿命、工作中的振动等都有较大影响。
图1所示为TBM刀盘上盘形滚刀的受力模型,其中,Fv是盘形滚刀所受的垂直力,是设计和校核TBM推进液压缸及推进系统的依据;Fr是盘形滚刀所受的滚动力,是掘进机刀盘驱动电机及传动系统设计和校核的依据;Fe、Fs分别是盘形滚刀所受的惯性力和侧向力,相对前两者一般可忽略。
关于盘形滚刀在破岩过程中的受力模型的研究,国内外已有相关的研究成果,本文采用在国内工程应用最为广泛的美国科罗拉多矿业学院的盘形滚刀受力预测公式来计算原刀盘和新设计刀盘中盘形滚刀的受力,计算公式[4]如下:
式中,D为滚刀直径;S为相邻滚刀刀间距;h为切深;φ为岩石面压痕包角;δ为岩石破碎角;σc为岩石单轴抗压强度;τ为岩石无侧限抗剪强度。
本文所分析的北方重工(NHI) Shenzhong-36型TBM见图2,其中,D=330mm,h=120mm,φ=26.4°,δ=78.9°,σc=80MPa,τ =10MPa。
1.2 岩石损伤本构模型
岩石是一种包含大量随机分布的微裂隙等缺陷的非均质材料,为了克服Mises准则不能考虑静水压力对屈服与破坏产生影响的弱点,Drucker与Prager于1952年提出了适用于岩土材料的能考虑静水压力影响的Drucker-Prager屈服与破坏准则,也称广义Mises准则。该准则考虑了主应力对屈服和破坏的影响,且屈服面在偏平面上为圆形,这有利于塑性应变增量方向的确定和软件编程计算,因而在国内外岩土力学与工程的数值计算分析中获得了广泛的应用。文献[12,13,14]从岩石材料内部所含缺陷分布的随机性出发,将连续损伤理论和统计强度理论有机结合起来,建立了一种简单的统计损伤模型,该模型具有形式简单、参数易于获取等特点,为岩石损伤本构模型研究开辟了新的途径。
本文基于Drucker-Prager屈服与破坏准则建立了仿真中模拟的岩石的损伤本构模型。对于塑性材料,Drucker-Prager准则只是一种屈服准则;而对脆性或准脆性岩石材料,Drucker-Prager准则可以称为强度准则或破坏准则,Drucker-Prager准则的屈服函数如下:
其中,I1为应力第一变量;J2为应力偏量第二变量;α、K为仅与岩石摩擦角φ和黏结力C有关的试验常数,它们的计算公式如下:
Drucker-Prager准则中参数α、K的确定方法有很多,如根据Drucker-Prager准则和Mohr-Coulomb准则在偏平面上位置的相互关系可以得到α、K的多种表达式,本文采用通用α、K算法。
2 盘形滚刀压痕试验FEM分析
2.1 FEM模型
美国科罗拉多矿业学院Ozdemir等[4]最早进行了岩石压痕试验并提出了岩石压痕破岩理论,探讨了滚刀在压力作用下压入岩石时正压力与贯入度的关系。Cook等[15]于1984年探讨并通过实验观察了岩石受压下裂纹生长的过程。Liu等[16]对岩石受压破碎进行了数值仿真模拟。文献[17]亦针对岩石在受滚刀压迫下的破碎过程进行了分析。Pang等[18]于1989年基于试验数据提出了关于压力-贯入度的关系模型。由于岩石破碎的复杂性,至今仍未有具体的破岩经验公式被广泛应用。本文基于实际工程地质条件建立相应的岩石分析模型并进行破岩过程仿真,针对仿真结果进行分析并得出可应用于实际工程的参考依据。
本文采用有限元仿真分析工具ABAQUS建立滚刀岩石压痕试验的分析模型。由于要模拟滚刀破岩的非线性大变形复杂动态过程,仿真试验中选择分析类型为Dynamic/Explicit。仿真步骤如图3所示,分为两个分析步进行:第1个分析步,滚刀刀尖在较小推力作用下运动d1距离接近并侵入岩石,平稳建立起接触关系;第2个分析步,滚刀在实际正压力的作用下产生d2距离的贯入度并破碎岩石。滚刀受垂直力Fv作用,设置完成后如图4所示。
为探讨不同岩石条件下正压力与滚刀贯入度的关系,本文针对3种不同岩型进行了压痕试验仿真分析。表1所示为仿真分析中用到的3种不同岩石材料的基本属性,岩型分别接近大理石、石灰岩、石英岩。
2.2 仿真计算结果
图5所示为滚刀在不同的法向力Fn作用下刀刃侵入3种不同岩石的深度以及应力分布情况。
图6所示为从3种不同岩石条件下仿真分析结果中提取的滚刀在不同的法向力作用下切深随时间变化的曲线。图7所示为法向力为5kN时3种不同岩石的贯入度变化情况比较。
通过对3种岩型的岩石仿真分析结果进行分析可以得出结论:不同的地质条件下滚刀对岩石的贯入度与正压力之间的关系影响很大。比较结果可知:随着大理石、石灰岩、石英岩岩性的逐渐增强和岩石抗压强度的逐渐增大,达到相同的贯入度所需要的法向正压力也越大。
根据本文仿真结果,TBM在实际工作时遇到不同的岩层地质条件时可以通过及时并有针对性地调整推进力来获得预期的滚刀贯入度,这对保证掘进机稳定安全施工是非常有意义的。
3 相邻滚刀破岩仿真分析
3.1 相邻滚刀破岩影响因素
相邻滚刀切割岩石试验主要被用来研究岩石的特性以及掘进机滚刀在不同岩石中的破岩性能。国内外学者针对盘形滚刀的破岩宽度与相邻滚刀的最优破岩刀间距做了很多研究工作,Snowdon等[19,20]应用线性切割岩石的方法针对英国的岩层以及TBM在该种岩层下的破岩状况进行了研究。Roxborough等[21]在1975年提出用数学模型来描述V字刃形的相邻滚刀在破岩时的情况。Sanio[22]于1985年提出了盘形滚刀在各向异性岩石中破岩状况的预测模型。Rostami等[23]于1993年提出了预测掘进机在硬岩底层中破岩情况的新模型。霍军周等[2]于2008年针对刀具布置规律优化建立了破岩情况的分析模型并对滚刀破岩情况进行了分析计算。蒲毅等[24]于2011年分析了盾构刀具切削过程并计算了单把刀具的切深。但以上文献都没有针对相邻滚刀的破岩过程建立有限元分析模型并进行详细分析探讨,因此,本文针对此问题建立了以下模型。
图8a为两把相邻盘形滚刀破岩示意图,当刀盘旋转一周时,若盘形滚刀的切深为h,则理想状况下岩石破碎宽度W=2htanδ。由此可知,岩石破碎宽度与切深h和岩石破碎角δ的正切值成正比。图8a中,S为相邻两把盘形滚刀刀间距,很明显,当相邻布置的盘形滚刀在刀盘每转一周的切深相等时,为了保证没有未被破碎的岩石,则刀盘上相邻的盘形滚刀的刀间距应小于W。
本文针对EPB ϕ6.28型TBM刀盘上的盘形滚刀,以沈阳地铁隧道实际工程施工中所遇到的地质状况为基础,建立了图8b所示的相邻两把滚刀的线形切割岩石仿真分析模型,针对仿真结果进行分析并讨论该掘进机刀盘上滚刀在不同工作参数下的破岩最优刀间距分布。
3.2 仿真分析
实际滚刀滚压过程是发生在无限大的岩石上,所以给岩石的底面和侧面都加上全约束的边界条件。盾构刀盘的转速一般为0～5r/min,本文所研究的TBM刀盘实际转速为3.2r/min,即角速度为0.335rad/s。作为分析对象的某把滚刀距离刀盘中心2m处,滚刀轴心的线速度v=0.67m/s,滚刀受摩擦产生的自转角速度ω=2.4rad/s。
设置结束后进行仿真分析,仿真中相邻滚刀切割岩石的整个过程如图9所示。首先,相邻滚刀中的滚刀1先切割岩石(图9a)并产生沟槽1;滚刀1继续向前滚压岩石,沟槽1也逐渐向滚刀前进方向延伸(图9b);图9c所示为滚刀2开始进入切割岩石过程并产生沟槽2,两条沟槽之间存在相互作用现象;随着滚刀2继续向前滚压岩石,形成沟槽1与沟槽2这两条平行分布的沟槽,沟槽之间有可能存在未被破碎岩脊。
在相同破岩贯入度下,不同破岩间距(滚刀刀间距)S下的相邻滚刀线性切割岩石仿真分析结果如图10所示。
由图10可以看出,当贯入度一定时,在不同的破岩间距下相邻滚刀线性切割岩石会产生不同的破岩效果。图10a中,破岩间距S=20mm,通过两把相邻滚刀的线形切割,滚刀间的岩石完全被破碎,没有留下任何残余;图10b中,S=30mm,通过两把相邻滚刀的线性切割,滚刀间的岩石没有完全被破碎,留下了一小段未破碎的岩脊;图10c中,S=40mm,通过两把相邻滚刀的线性切割,滚刀间的岩石没有完全被破碎并且残余的未破碎岩脊的宽度相对S=30mm时的结果更大。
综上所述,在贯入度一定时,两相邻滚刀的破岩间距对破岩效果有很大影响,存在能以最大效率破碎岩石的最优破岩间距;当破岩间距超过某一限度时,滚刀间会出现未被破碎的岩脊并极大地影响整体破岩效果。
图11所示为破岩间距为40mm时不同滚刀破岩贯入度下的相邻滚刀线性切割岩石仿真分析结果。可以看出,当破岩间距一定时,在不同的岩石贯入度下,相邻滚刀线形切割岩石也会产生不同的破岩效果。图11a中,破岩贯入度为5mm,通过两把相邻滚刀的线性切割,滚刀间的岩石没有完全被破碎并留下较宽的残余岩脊;
图11b、图11c中,岩石贯入度分别为10mm与15mm,可以看出,随着岩石贯入度的增大,两把相邻滚刀间的残余未被破碎岩脊宽度逐渐减小。
综上所述,当滚刀破岩间距一定时,岩石贯入度对破岩效果也会产生很大影响。随着岩石贯入度的变化,相邻滚刀的适宜破岩间距会发生变化,贯入度增大,适宜破岩间距也会相应增大。最后,通过以上仿真结果与理论估算的契合度验证后,从对结果的分析中得出了本文所研究的盘形滚刀在不同贯入度下适宜刀间距的分布范围,用于本文开发的TBM刀盘优化设计程序的优化支持。
4 结论
(1)以北方重工(NHI) Shenzhong-36型 TBM为基础,分析并建立了刀盘在破岩过程中受力理论模型,为研究TBM盘形滚刀破岩机理提供了参考。
(2)建立了盘形滚刀岩石压痕试验数值模拟模型,该模型可以很好地体现滚刀在不同地质条件下的破岩过程中正压力-贯入度的关系,为实际施工中驱动力选择提供了参考依据。
(3)基于盘形滚刀破岩理论建立了盘形滚刀线性切割岩石试验数值模拟模型,针对不同地质条件下相邻滚刀破岩过程进行仿真分析,得到了不同地质条件下的相邻滚刀适宜破岩间距的分布范围。
(4)本文研究结果可以应用到滚刀布局参数选择中,为滚刀布局的设计优化和不同地质状况、不同工作参数下滚刀的选用提供了一定的参考依据。
摘要：针对隧道掘进机(TBM)刀盘设计中刀具布置规律优化的问题,分析了TBM刀盘的破岩机理,建立了TBM工作时的刀具受力模型,并提出了如何提高刀盘破岩性能的方案。构建了带复杂约束的多变量非线性目标数学模型,并采用智能算法开发了一种针对刀盘上刀具布置规律的优化程序。针对EPB6.28m型TBM刀盘上的盘形滚刀建立了破岩仿真有限元分析模型。在滚刀工作时的实际工况条件下进行了岩石压痕试验与线性切槽试验的仿真分析,获得了该盘形滚刀工作时的压力—贯入度关系以及最优刀间距范围,为TBM刀盘和盘形滚刀的参数设计以及刀具布局优化提供了参考。
数字样机 篇7
1 教学内容应符合生产实际需要
1.1 现有教材的特点
现有电子工艺教材的内容大多数以CAD为主, 对原理图设计、PCB设计过程都有较详细的讲解, 对工艺文件设计只是从工艺技术规定和规范与工艺文件的种类、格式、标准几个方面进行介绍, 缺少工艺文件设计的实例。究其原因是任何一个电子产品不可能只是一块PCB板, 至少要有输入、输出接口传输信号, 要有结构件进行安装, 要有外壳与附件组成整机, 这些都是现有教材无法解决的问题 (生产厂家是依靠数字样机来完成设计的) 。
1.2 改进方法
通过选择对比, 决定选用著名的三维建模软件Pro/ENGINEER作为数字样机设计工具。理由是: (1) 自1988Pro/ENGINEER问世以来, 该软件不断发展和完善, 目前已是世界上最望普及的CAD/CAM/CAE软件, 基本上成为三维CAD的一个标准平台。 (2) 在我国南方发达地区包括台湾在内都在使用, 在国内有着广泛的基础。 (3) 相对其它三维建模软件比较容易上手, 没有基础也容易学。 (4) 数字样机可直接转换为工程图, 并且与其它设计软件兼容性强。由于没有这方面的教材, 本着够用就行的原则, 编写了数机样机设计的实训指导书, 在实际运用中效果良好, 只用十几个课时学生就可以自己设计简单的数字样机了。
2 数字样机模拟物理实体
在设计直流串联稳压电源时, 从组成结构可分为:输入部份→PCB控制部份→输出部份→整机组装几个部份。用以往的教学方法在实际设计中只能完成设计“PCB控制部份设计”, 其它部份就无法设计。而且对于PCB控制部份的设计也不完全, 只能针对PCB板本身进行设计, 无法实现PCB输入、输出接口连接测试与PCB在结构件上的安装测试。现在运用三维建模技术设计的数字样机就可以解决这个问题, 完成设计到整机结构的组装测试。操作步骤:第一步, 使用Prote2004完成从原理图到PCB板的设计。第二步, 运用Pro/E 4.0完成PCB板的数字样机转换。第三步, 运用Pro/E 4.0完成元器件、构件、紧固件、连接导线的数字样机设计。第四步, 运用Pro/E 4.0进行相关组件、部件数字样机组装与测试。第五步, 运用Pro/E 4.0进行整机练习样机组装与测试。
数字样机可以模拟完成PCB组装工艺的全过程, 并且可通过组装过程检测发现设计上存在的错误并进行修正。数字样机具有立体效果, 与实体图像非常相同。学生在工艺设计中都可以依据工艺技术规定和规范的要求, 按照自己的设计想法完成相关工艺设计。
3 运用数字样机解决工艺技术规定和规范
以电子产品数字样机为载体, 加强学生理论知识与实际运用的能力。这样做的目的不仅要求学生对理论知识有一个感性认识, 更重要的是让学生在实践中自己总结经验。在进行晶体管收音机的PCB电路组装工艺设计时, 让学生参考理论教学讲解的相关工艺知识进行整形、插件、组装等工艺设计, 并以小组为单位, 研究工艺流程与方法。图1是收音机PCB板组装工艺流程中的样机图。
通过具体电子产品数字样机的引入, 使每个学生都需要根据工艺技术规定和规范设计自己的电子产品工艺流程, 由于在设计的过程中对产品的工艺规定和规范要经常性的反复运用, 所以通过实际运用就使原本难记的规定和规范就变得容易的多。
4 工艺文件中的样机图
实际上在设计电子产品数字样机的过程中, 本身就是通过模拟产品生产时的工艺技术规定和规范要求来设计样机的。如元器件外形与封装、引脚的整形标准、插装方法与要求、导线连接、组件与整机装配等, 都是依照工艺技术规定和规范要求来进行数字样机设计的。图2是部份工艺文件实例。由于数字样机在设计时的比例、尺寸与实际产品是完全一致的, 保证了数字样机在工艺文件设计中所取得的有关工艺技术参数的可靠性。有了数字样机不但能够顺利完成工艺文件的设计, 而且还可以在工艺文件中展示出物理样机无法达到的效果。如:剖示、透明、爆炸、局部隐藏与放大等特殊效果。
5 教学结果分析
由于在“电子产品的工艺管理与技术”课程教学过程中引入了数字样机, 教学方法由过去的只能依照书本内容进行的灌输性教学, 变成了既可以让学生可以看到, 又可以自己进行实践的教学。因为学习过程只对产品特定的技术参数和工艺技术要求作了限定, 其它可由学生自由发挥, 所以学生在学习中可以设计出具有自己特色的数字样机。每个学生在学习的过程中既可以看到自己的设计, 也可以看到别人的设计, 而且每个设计都有自己的特点, 在相互的交流中都想使自己的设计更好一些, 提高了学习的主动积极性。
摘要：文章探讨职业学校在教学过程中, 以生产实际需求引导教学。对《电子产品的工艺管理与技术》和《Protel电路设计》课程进行了整合。通过数字样机解决工艺技术规定和规范应用到实际中的问题。教学内容更加适合电子产品开发和生产现场工艺管理的需求。
关键词：数字样机,工艺管理,工艺技术
参考文献
[1]于贵文, 姜庆昌, 付斌.产品设计实例精讲[M].北京:电子工业出版社, 2008.
日本新干线样机 篇8
新八代—博多之间121.1 km长的九州新干线北部区域计划在2011年3月开始营运, 届时将建成1 317.8 km 长的线路连接到东京中央铁路。日本九州铁路公司将拓展当前仅仅在九州的营运业务, 在博多实现从鹿儿岛到山阳新干线的换乘, 换乘站还包括熊本、玉明、大牟田、久留米及鸟栖。这些线路目前由设计速度为285 km/h的6辆编组的800系“燕”号动车组运营。
这两家日本铁路运营公司于2007年10月宣布, 同意订购一批新列车用于山阳—九州的线路。8辆编组的N700-7000系动车组, 是从西日本铁路公司和中日本铁路公司在山阳和东海道新干线使用的16辆编组的N700系动车组衍生而来的。西日本铁路公司购买19列车, 花费大约1 000亿日元。日本九州铁路公司购买10列车。
所有车都是动车, 在山阳线路上, 虽然列车没有像东海道线路上运行的N700那样安装被动倾摆装置, 但列车设计速度仍为300 km/h。每列车载客546人, 包括一等车的24人。
【数字样机】推荐阅读：
锅炉虚拟样机07-15
虚拟样机建模05-19
样机制做管理办法(试行)200601105-22
数字技术数字电影06-30
数字化教育与教育数字化08-29
数字门禁07-16
数字电路07-16
数字流域07-19
数字语音07-21
数字电液05-08