摩擦焊接电液控制系统研制及动态仿真分析

摘要

为促进整体叶盘线性摩擦焊接技术的发展及应用,进行了线性摩擦焊机液压振动系统及计算机控制系统的原理设计.建立了线性摩擦焊机电液伺服振动系统的数学模型和传递函数,采用Matlab/Simulink软件对其进行了动态仿真分析,特别是对谐振振动系统原理及效果进行了深入分析,以初步验证线性摩擦焊机电液伺服振动系统性能.所设计的线性摩擦焊机计算机测控系统的硬件采用工业控制计算机以及多功能数据采集卡等,控制软件采用基于Windows 98操作系统的Visual C++编写,使用了MFC的DLL的方法,实现了对线性摩擦焊接过程数据采集和自动控制.由于线性摩擦焊机控制系统制造周期较长,为了验证所设计的线性摩擦焊机液压振动系统及计算机控制系统的可行性,以及数值仿真结果的可靠性,结合紫铜电极摩擦焊接的生产需要,设计了一套连续驱动式摩擦焊机施力系统的计算机电液比例控制系统,并对其进行了Matlab/Simulink仿真和动态测试,验证了仿真方法及结果的正确性.在测试过程中,发现紫铜同种材料摩擦焊接飞边易形成一种特殊的鼓形飞边,对此飞边形成过程进行了初步研究.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1引言

1.2摩擦焊接技术

1.2.1摩擦焊接技术及设备简介

1.2.2紫铜摩擦焊接技术现状

1.3线性摩擦焊接发展现状

1.3.1线性摩擦焊接简介

1.3.2整体叶盘及其线性摩擦焊接技术

1.4液压系统仿真

1.5本课题研究内容

第2章C200型连续驱动摩擦焊机液压施力系统仿真

2.1连续驱动摩擦焊机计算机控制系统

2.2摩擦焊机液压施力系统建模

2.2.1轴向压力响应建模

2.2.2滑台速度响应过程建模

2.3摩擦焊机液压施力系统动态仿真分析

2.3.1轴向压力响应过程仿真

2.3.2滑台速度响应过程仿真

2.4摩擦焊机液压施力系统动特性试验

2.4.1轴向压力频域测试

2.4.2滑台速度响应过程频域测试

2.5小结

第3章紫铜摩擦焊接工艺分析

3.1实验设备及方法

3.2实验结果及分析

3.2.1紫铜摩擦焊接工艺分析

3.2.2接头金相分析

3.2.3接头硬度分析

3.2.4鼓形飞边形成机理分析

3.2.5紫铜电子束焊接头组织分析

3.3小结

第4章线性摩擦焊机液压系统设计及其仿真分析

4.1线性摩擦焊机液压系统设计原理

4.2线性摩擦焊机液压振动系统原理设计

4.2.1谐振效应理论模型分析

4.2.2液压谐振效应在线性摩擦焊机中的应用

4.3线性摩擦焊机液压振动系统动态仿真

4.3.1线性摩擦焊机液压控制系统建模

4.3.2参数确定

4.3.3仿真模型建立

4.3.4仿真结果分析

4.4小结

第5章线性摩擦焊机计算机控制系统设计

5.1线性摩擦焊机计算机控制系统组成

5.2线性摩擦焊机计算机控制系统软件

5.2.1线性摩擦焊测控软件的结构

5.2.2曲线的绘制

5.2.3焊接数据列表

5.2.4注册表的使用

5.2.5驱动程序开发

5.3线性摩擦焊机计算机控制系统的测试

5.4小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

西北工业大学学位论文知识产权声明书和西北工业大学学位论文原创性声明