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机床空间误差完备建模方法与NC代码优化补偿技术 被引量：13
1
作者 胡腾 郭曦鹏 +2 位作者 米良 杨随先 郑华林 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期190-199,共10页
空间误差是机床几何误差元素综合作用的结果,但现阶段空间误差模型大多存在缺失若干几何误差元素的问题,直接影响着机床空间误差的预测精度。为此,提出一种机床空间误差完备建模方法,以多体系统理论及齐次坐标变换为分析研究手段,在充... 空间误差是机床几何误差元素综合作用的结果,但现阶段空间误差模型大多存在缺失若干几何误差元素的问题,直接影响着机床空间误差的预测精度。为此,提出一种机床空间误差完备建模方法,以多体系统理论及齐次坐标变换为分析研究手段,在充分考虑体间坐标系初始位置关系及原始误差特征矩阵的基础上,确保模型包含机床全部几何误差元素。进而,针对传统基于NC代码的空间误差补偿技术中存在残差的局限性,提出将NC代码坐标的逆向叠加过程转化为最优化设计问题,并借助遗传算法对该问题进行求解计算,达到消除空间误差补偿残差的目的。最终,以某型卧式加工中心为研究对象进行计算分析与实验验证,结果表明:依据所提方法构建的空间误差完备模型包含加工中心全部21项几何误差元素,空间误差预测结果较精确;所提NC代码优化补偿技术使加工中心空间定位精度得到进一步提升,补偿后定位精度增幅最高达90.92%。研究成果可为数字制造装备精度问题探索提供较重要的理论与工程技术支撑。 展开更多
关键词 几何误差元素 机床空间误差 完备建模 NC代码 优化补偿
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一种面向工业互联网安全的边缘设备随机时间轴流量感知模型
2
作者 董恩泽 俞晓红 +2 位作者 李然 杨随先 李炎炎 《机械》 2024年第10期16-20,36,共6页
工业互联网边缘设备的数据流量感知对生产稳定性、供应链安全性、维护和优化生产过程起着关键作用。针对工业互联网中具有隐身机制的边缘设备后台攻击和多产线底层设备集群后台的漏洞攻击等安全问题,提出一种针对边缘数据突发异常的随... 工业互联网边缘设备的数据流量感知对生产稳定性、供应链安全性、维护和优化生产过程起着关键作用。针对工业互联网中具有隐身机制的边缘设备后台攻击和多产线底层设备集群后台的漏洞攻击等安全问题,提出一种针对边缘数据突发异常的随机时间轴流量感知模型。通过在多个工作周期中设置相同时间轴的数据流同步感知时间窗,计算不同工作周期时间窗的数据流量积量的均差比,判断设备数据流量是否出现异常;并基于该感知模型,利用不同工作周期时间窗的数据流的残差矩阵和均差比矩阵构建了面向产业集群工业互联网的全域数据流异常关联态势描述模型。实验表明,所提出的随机时间轴流量异常感知模型,能实时监测工业互联网边缘设备的后台漏洞产生的安全问题。 展开更多
关键词 工业互联网 边缘设备 异常数据流 感知模型 全域关联态势
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基于超声导波的高温管道壁厚监测技术优化 被引量：2
3
作者 周俊岑 甘芳吉 +2 位作者 王思宇 钟涛 杨随先 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期140-146,共7页
超声导波技术因可将超声换能器与高温环境隔离而常被用于高温管道的壁厚监测系统,但高温下常规耦合技术失效问题和信号信噪比低的问题影响了测量系统的可靠性和测量精度。设计用于传导超声信号的导波杆,基于声学匹配原理优化干耦合技术... 超声导波技术因可将超声换能器与高温环境隔离而常被用于高温管道的壁厚监测系统,但高温下常规耦合技术失效问题和信号信噪比低的问题影响了测量系统的可靠性和测量精度。设计用于传导超声信号的导波杆,基于声学匹配原理优化干耦合技术,解决高温环境下常规耦合技术的失效问题。提出自适应激励方式和测量数据的乘幂算法以提高高温下测量系统的自适应性和信号信噪比。采用智能分段声速方法对声速进行修正,使高温超声导波测厚系统的测量精度达到±0.03 mm。实验结果表明:在500℃的长期热源环境下,超声波换能器端的温度最高不超过56℃,验证了测量系统在高温环境下的可靠性。 展开更多
关键词 超声导波技术 高温管道 壁厚测量 声速修正 长期监测可靠性
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残余应力涡流热成像无损检测技术及应用 被引量：4
4
作者 刘录叶 邓淑文 杨随先 《无损检测》 2018年第10期5-9,15,共6页
残余应力的存在严重影响着构件的刚度和强度,当其与外部工作应力叠加后的总应力超过强度极限时很可能导致零件的失效。在概述残余应力无损研究进展的基础上,结合涡流热成像无损检测机理,讨论了运用涡流热成像技术进行导体材料残余应力... 残余应力的存在严重影响着构件的刚度和强度,当其与外部工作应力叠加后的总应力超过强度极限时很可能导致零件的失效。在概述残余应力无损研究进展的基础上,结合涡流热成像无损检测机理,讨论了运用涡流热成像技术进行导体材料残余应力检测的理论基础,给出了残余应力涡流无损检测的试验方案。通过对钢板中冲击残余应力的检测试验,对提出的方法进行了验证。结果表明,涡流热成像检测方法能够快速、有效地对材料内部的残余应力分布进行检测。 展开更多
关键词 残余应力 冲击损伤 涡流热成像 无损检测 钢材
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基于螺旋理论的卧式加工中心空间误差建模方法及其量化验证 被引量：3
5
作者 胡腾 王文款 +1 位作者 殷国富 杨随先 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第21期2547-2556,共10页
针对现阶段机床空间误差建模过程中存在的繁琐性与非统一性问题,以及现有模型验证策略难以实现量化评价的局限性,以某卧式加工中心为研究对象,提出一套较完善的空间误差建模方法及其验证技术体系。以螺旋理论与串联机构运动学为理论基础... 针对现阶段机床空间误差建模过程中存在的繁琐性与非统一性问题,以及现有模型验证策略难以实现量化评价的局限性,以某卧式加工中心为研究对象,提出一套较完善的空间误差建模方法及其验证技术体系。以螺旋理论与串联机构运动学为理论基础,结合机床运动链拓扑分析,推导建立加工中心运动学模型。所提运动学建模方法可以有效避免传统方法中矩阵变换时潜在的奇异性问题,并且有利于简化机构运动学分析。通过系统讨论在不同参考系下定义运动误差对运动学模型的影响,提出名义运动矩阵与运动误差矩阵乘积关系的确定方法及原则,进而在此基础上构建卧式加工中心空间误差模型。为量化验证所建空间误差模型的准确性,提出基于空间矢量欧氏范数的量化验证策略与实施技术。数据对比显示,空间矢量欧氏范数偏差的预测值与实测值较吻合,最大相对误差为15.79%,表明所提空间误差建模方法可行且准确性较高,所提模型量化验证策略具有较好的直观性与有效性。 展开更多
关键词 螺旋理论 卧式加工中心 空间误差 建模方法学 量化验证
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导体材料涡流热成像应力检测的仿真
6
作者 邓淑文 杨随先 《无损检测》 2019年第8期24-29,共6页
当导体表面或内部存在应力集中区域时,该区域的材料参数如电导率、热导率等会发生相应改变。电导率及热导率是涡流热成像(ECT)检测过程中感应加热与热传导阶段的重要影响因素。在获得电导率和热导率等参数对ECT检测结果影响规律的前提下... 当导体表面或内部存在应力集中区域时,该区域的材料参数如电导率、热导率等会发生相应改变。电导率及热导率是涡流热成像(ECT)检测过程中感应加热与热传导阶段的重要影响因素。在获得电导率和热导率等参数对ECT检测结果影响规律的前提下,可以通过ECT检测导体材料的应力状态。在COMSOL MULTIPHYSICS多物理仿真平台上采用数值仿真分析的方法,研究了导体材料的电导率、热导率大小及应力层厚度对被测试件表面温度的影响规律,获得了应力值与温度变化的映射关系。结果表明:在一定范围内,导体应力值、应力层厚度与其表面温度均近似为线性关系。导体拉应力值及应力层厚度越大,应力层的温度越高;压应力值及应力层厚度越大,应力层的温度越低。仿真结果可为后续开展涡流热成像定量检测导体材料的应力提供理论参考。 展开更多
关键词 应力检测 涡流热成像检测(ECT) 导体材料 电导率 热导率
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