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提高大棚钢管疲劳强度的途径

关注:17 发表时间:2020-01-08 15:57:56

        容错控制的研究对提高系统可靠性、安全性、有效性起着至关重要的作用。作为一门重要的交叉学科,经过几十年的发展,它已经取得了很大的进展并仍然处于快速发展的过程中。其研究意义就是要尽量保证动态系统在发生故障时仍然可以稳定运行,并具有可以接受的性能指标。容错控制为提高复杂动态系统的可靠性开辟了一条新的途径。网络在实际系统中的应用已经非常普遍,开发网络调节功能并和控制器的共同作用进行协调控制,控制器的作用就可以部分由网络的协调来承担。因此,协调容错控制不仅能大大减少控制器的计算负担,甚至在控制器故障下也能保证系统正常运行。通过网络协调进行控制器失效情况下的容错控制对现有的容错控制研究有着重要的补充意义。挖掘网络拓扑结构和耦合强度(网络权重)等关联特性,并通过自适应主动调整网络参数使网络拥有自主特征,进一步研究基于自主网络配置和调节的复杂系统协调容错控制问题将给容错控制的发展带来巨大的影响。过程控制在工业中起着举足轻重的作用,由于多数过程控制采用的是多回路控制而不是真正意义上的多变量控制,因而系统的冗佘分析存在不可逾越的困难,目前的结果仅限于预测控制应用。协调容错控制的研究可以作为工业过程控制容错的一个突破口,但该问题远没有得到解决。另一方面,工业环境的变化往往很大,如何在恶劣环境中保证系统运行也是容错控制在实际应用中所需要考虑的问题总之,容错控制作为一门新兴综合性学科,它涉及现代控制理论、信号处理、模式识别、故障诊断、人工智能、最优化方法、计算机工程等多学科知识和技术。容错控制技术的理论与方法目前仍处于不断的研究与发展之中,新的思想、理论和方法也在不断地出现。随着现代工业的发展,容错控制的研究必然会越来越重要,应用越来越广泛。

        大棚钢管材料产生疲劳同许多因素有关,目前普遍认为是由于材料内部有缺陷,如夹杂物、气孔、疏松等;表面划痕、残余应力及其他能引起应力集中的缺陷导致微裂纹产生,这种微裂纹随应力循环次数的增加而逐渐扩展,致使零件突然断裂。针对上述原因,为了提高零件的疲劳极限强度,应改善结构设计避免应力集中;提高加工工艺诚少内部组织缺陷;还可以通过降低零件表面粗糙度和表面强化方法(如表面淬火、表面滚压、喷丸处理等)来提高。金属及合金在铸造工艺中获得优良铸件的能力,称为铸造性能。衡量铸造性能的主要指标有流动性、收缩性和偏析倾向等。在金属材料中,以灰铸铁和青铜的铸造性能较好。用锻压成形方法获得优良锻件的难易程度称为锻造性能。锻造性能的好坏主要与金属的塑性和变形抗力有关,也与材料的成分和加工条件有很大关系。塑性越好,变形抗力越小,金属的锻造性能越好。例如,黄铜和铝合金在室温状态下就有良好的锻造性能;碳钢在加热状态下锻造性能较好;铸铁、铸铝、青铜则几乎不能锻压。大棚钢管材料的切削加工性能是指金属材料在切削加工时的难易程度。切削加工性能一般由工件切削后的表面粗糙度及刀具寿命等方面来衡量。影响切削加工性能的因素主要有工件的化学成分、组织状态、硬度、塑性、导热性和形变强化等。

        一般认为金属材料具有适当硬度(170~230HBS)和足够的脆性时较易切削,从材料的种类而言,铸铁、铜合金、铝合金及一般非合金钢都具有较好的切削加工性能。所以铸铁比钢切削加工性能好,一般非合金钢比高合金钢切削加工性能好。改变钢的化学成分和进行适当的热处理,是改善钢切削加工性能的重要途径。加工精度高,数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的。目前数控机床的脉冲当量普遍达到了1.00mm,而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿,因此数控机床能达到很高的加工精度。对于中、小型数控机床,定位精度普遍可达到0.03mm,重复定位精度为o0mm。此外,数控机床传动系统与机床结构都具有很高的刚度和热稳定性,制造精度高,数控机床的自动加工方式避免了人为干扰因素,同一批零件的尺寸一致性好,产品合格率高,加工质量十分稳定。对加工对象的适应性强,在数控机床上改变加工零件时,只需重新编制(更换)程序,就能实现对新的零件的加工,这就为复杂结构的单件、小批量生产及试制新产品提供了极大的便利。对那些普通手工操作的一般机床很难加工或无法加工的精密复杂零件,数控机床也能实现自动加工。


  

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