黄华
- 作品数：73 被引量：126H指数：6
- 供职机构：兰州理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项甘肃省自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术金属学及工艺一般工业技术更多>>
- 基于数字孪生的数控机床虚实交互监控系统设计被引量：4
- 2023年
- 针对传统的监控技术和虚拟仿真技术无法直观体现数控机床实际运行状态的问题,结合新一代信息技术和数字孪生理念,设计了基于数字孪生技术的数控机床虚实交互监控系统.以某型号数控机床为例,首先通过Portal软件对系统架构和相关功能进行设计,在此基础上将传感器采集的信息通过PLC和以太网传输到系统中进行模拟量转换;然后通过OPC-DA将系统中的数字孪生数据与数字孪生体相连接,实现信息的接收和传输,完成虚实结合;最后采用该方法对机床的振动信号进行实时监控和远程控制面板的设计.实验结果表明,利用数控机床虚实交互监控系统和数字孪生体对加工过程进行双重监控可以更加有效、直观地体现机床的实际运行状态,并且利用虚实交互监控系统对数字孪生体进行虚拟控制可以进一步扩展数字孪生技术的应用领域.
- 黄华李嘉然李典伦
- 关键词：数控机床监控系统
- 恒定流量的凸轮泵转子型线及其生成方法
- 恒定流量的凸轮泵转子型线及其生成方法，转子的主体型线采用渐开线(CD)，齿根和齿顶部分由圆弧段构成(AB、EF)，过渡曲线是承接渐开线和圆弧的一段高阶曲线(BC、DE)，五段曲线首尾连接构成转子型线的1/4，根据对称原理...
- 黎义斌贾琨桑小虎黄华
- 文献传递
- 基于响应面法的加工中心立柱结构多级多目标参数优化设计被引量：15
- 2019年
- 立柱是决定精密数控机床性能的关键部件之一,为实现立柱质量、沿主轴方向变形和低阶固有频率的综合优化,提出了一种结合拓扑结构和尺寸优化的多级优化设计方法。在第丨级优化设计中,通过有限元拓扑结构分析,得到部件结构的优化方向,确定了立柱的内部结构方式。第2级优化中,针对高敏感性参数进行优化,以立柱内部肋板的厚度为例确定其最佳尺寸。在第3级优化中,针对决定立柱的重心尺寸和减重孔尺寸等敏感性相对较低的多个参数,采用中心复合设计的试验方法在设计空间内选取合适的分析样本点,并由有限元分析软件计算样本点响应值,运用最小二乘法建立设计输入与响应输出之间的二阶响应面模型,根据该模型进行设计空间内的优化求解。以某型号卧式加工中心的立柱为例,采用文中方法进行优化设计,得到Pareto最优解集。结果表明:经过该方法优化后得到最优的肋板布置方式及其他相关结构尺寸,与初始结构相比,立柱总体质量减少了47.98%,沿主轴方向的变形和低阶固有频率均在允许范围内,且减小了计算量,结果证明了该方法的可行性。
- 李源黄华郭润兰
- 关键词：立柱多目标优化
- 基于工艺元的零件工艺聚类方法研究
- 2012年
- 为实现专用机床产品的定制设计,需将待加工零件的工艺特征在不同约束条件下聚合重组,作为机床设计的依据。通过分析待加工零件的工艺特点,提出以工艺元为基本单位的零件工艺规划方法。以特征工步为基本工艺元,将零件的工艺元在不同约束条件下聚类形成基本工艺序列,为机床结构的设计提供了依据。最后以面向某型号的缸盖加工的专用机床为设计对象,对本文的方法进行了说明。
- 王宏黄华
- 基于点云数据的增材制造模型结构优化方法
- 2023年
- 增材制造因其逐层累加的特点,在进行结构优化时,需要考虑悬垂结构在成形过程中正确成形,避免在过程中形成冗余支撑结构。提出了一种三维模型结构优化方法,利用点云数据方法对三维模型进行处理获得其轮廓特征,将模型按照不同特征分割,针对其不同外部特征建立对应的内部椭球结构,同时在其内部重新构建自支撑结构,以保证优化后的结构成形过程中不会因为结构特殊而生成额外的支撑。实验结果表明,以四个不同特征模型为例,提出的方法在保证实体模型性能的前提下,平均减少了16.4%的成形时间及12%的材料成本。
- 薛凯郭润兰黄晖阳黄华
- 关键词：增材制造点云数据结构优化
- 基于Romax下的齿轮仿真分析及优化被引量：4
- 2017年
- 以齿轮箱中低速传动比齿轮传动为研究对象,利用Romax软件对齿轮进行了仿真分析及优化。通过对未处理的轮齿与修形优化后轮齿,仿真分析出的齿面载荷分布、传递误差和齿轮谐次响应的计算结果作对比。结果表明:修形后齿轮比未处理的齿轮齿面载荷分布更均匀,减小了传递误差和谐次响应。因此,合理地修形可以改善齿面载荷分布,减小传递误差,不仅提高了齿轮的使用寿命,而且避免偏载现象使齿轮传动更稳定,减少振动,降低噪声。
- 王彬郭润兰黄华
- 关键词：齿轮修形传动误差
- 基于状态空间模型的机床加工精度分析被引量：2
- 2019年
- 伺服进给系统的机电耦合特性直接影响数控机床的加工精度,单独针对伺服系统或机械系统建立的模型不足以准确分析系统参数对机床整机加工精度的影响。因此,综合考虑机床伺服系统与机械结构之间的耦合关系,建立伺服进给系统机电耦合动力学模型具有重要意义。首先,为保证伺服进给系统建模精度,利用状态空间法建立了机床机电耦合状态空间方程。其次,建立了伺服进给系统机电耦合Simulink模型,在此基础上采用复合控制提高系统的响应速度和加工精度。随后,利用多体动力学软件建立机床进给系统的刚柔耦合动力学模型,添加摩擦、阻尼等非线性因素,并导入Simulink与伺服系统建立耦合关系。最终,建立了卧式加工中心伺服进给系统的刚柔-机电耦合仿真加工平台,通过模拟机床加工轨迹以验证机电耦合状态空间模型的可靠性。结果表明:该状态空间模型能准确描述系统内部参数和系统输入输出的耦合关系;采用复合控制结构能有效提高系统的响应速度和加工精度。研究结果为数控机床的仿真建模和提高加工精度提供理论依据,为机床机电系统的设计提供有效指导。
- 黄华王庆文郭润兰刘晓健张来喜
- 关键词：机电耦合状态空间模型复合控制伺服进给系统刚柔耦合
- “三明治”式复合结构床身连接件设计与性能研究
- 2021年
- 以外部钢板和内部填充混凝土的“三明治”式复合结构床身具有动力学和热力学稳定的特点。但由于切削载荷引起的剪切力作用,内外层之间易发生“剥离”现象,需要加强联结以抵抗剪切变形。针对连接件的抗剪分析和优化设计问题,首先构建单钉单剪的物理模型,利用等效替换将其结构简化为悬臂梁,分析连接件的应力分布;并对结构进行抗剪分析,对比不同连接件的抗剪性能以确定连接件类型;在此基础上,以连接件直径、排布方式为研究因素进行有限元分析以确定群钉效应对力学性能的影响;并进一步建立连接件的剪力传递理论以验证连接件的抗剪刚度规律。结果表明:相同参数的连接件,单栓钉受剪性能优于单螺栓,不同直径的多栓钉受剪性能受其排布方式及受力方向的共同影响,并且有限元分析结果与建立的受剪承载力计算公式吻合较好,可为连接件在“三明治”式复合结构床身中的应用提供了理论基础。
- 黄华赵强王庆文郭润兰
- 关键词：连接件复合结构
- 基于混合驱动的进给系统数字孪生模型自适应更新法被引量：1
- 2023年
- 为了解决传统建模方法搭建的数控机床进给系统模型形式单一且缺乏与物理空间的在线实时交互,导致仿真结果精度低的问题,提出一种基于机理模型和数据驱动模型混合驱动的进给系统数字孪生模型自适应更新方法。该方法针对进给系统多领域耦合的特点,利用物理建模工具Simulink/Simscape建立了机电一体化数字孪生机理模型,同时基于长短记忆神经网络建立了数字孪生数据驱动模型,二者混合构成进给系统数字孪生模型。在此基础上,采用带有遗忘因子的递推最小二乘算法更新模型,提高了模型的适应性。通过双轴进给系统的虚实同步运动实验验证了所提方法的有效性。
- 黄华李嘉然赵秋舸支晓波
- 关键词：进给系统可视化仿真
- 一种数控机床热误差补偿装置
- 本实用新型涉及数控机床技术领域，具体涉及一种数控机床热误差补偿装置，包括外壳、补偿装置本体和拆装机构，拆装机构包括传动组件、两个传动杆、滑杆、两个滑筒和两个夹持板，当需要对补偿装置本体进行拆卸时，向靠近外壳的一侧推动传动...
- 赵丛林黄华
