一、水轮机叶片制造技术（论文文献综述）
贾子豪[1]（2020）在《基于逆向工程的水轮机叶片形状偏差对转轮水力性能影响的研究》文中研究说明转轮是水轮机的核心部件,叶片的形状影响着水轮机运行效率。同时叶片也是水轮机中磨损最为严重的部位,在工程中每年都会因叶轮磨损造成机组运行效率下降,带来巨大的经济损失,而更换设备使得企业成本增加。逆向工程为制造业提供了一个全新、高效的重构手段,实现从实际物体到几何模型的直接转换。随着现代计算机技术及测试技术的发展,逆向重构技术已经成为研究热点。但是在逆向工程中,由于数据采集、处理和模型重构的过程中难免产生误差,导致叶片产生微小变形。而叶片形状的偏差,使得水轮机水力性能发生变化。因此,有必要对水轮机叶片在逆向重构中产生的偏差对水轮机水力性能的影响展开研究。本论文基于UG软件对水轮机叶片进行逆向还原,通过计算流体力学分析方法对叶片逆向重构偏差引起的水力性能的变化进行数值模拟分析,相关工作内容如下:（1）对比接触式和非接触式两种数据采集方式,选择测量精度高,对材质要求低的接触式测量,并采用平滑滤波、人机交互等方法对数据进行噪声点的去除。对三种逆向工程中常用的样条曲线理论进行简单概述。利用UG软件分别对不同曲线进行拟合,发现不同曲率的曲线拟合时使用点的数量占总数比例不同,曲率较大曲线所使用拟合点数远高于曲率较小曲线。使用“曲率梳”对重构曲线进行光滑处理。将重构后的曲线使用曲线分块拟合和整个曲面拟合方法重构为曲面。采用“偏差对比”,对曲线分块拟合和整个曲面拟合误差进行详细分析并使用“斑马线”对重构曲面进行光顺性判断。（2）在额定工况下,使用ANSYS CFX软件对原模型、曲线分块拟合模型、整个曲面拟合模型水轮机进行数值模拟。对三种模型水轮机内部流动特性进行对比分析,发现水轮机内部流动损失最大的区域为转轮。对比曲线分块拟合、整个曲面拟合两种重构方法所造成的误差对水轮机水力性能的影响。根据水轮机叶轮的压强,速度,湍动能等性能参数与原模型之间的差距,确定最优的拟合方式为整个曲面拟合。（3）采用整个曲面拟合方式,分别对叶片进水边,中部和出水边三个部分进行逆向重构,使用ANSYS CFX对所得的三种模型水轮机进行数值模拟分析。通过与原模型进行对比分析,发现叶片进水边重构误差对水力性能的影响最大。所以本文重点分析叶片进水边在重构时产生的误差对水轮机性能影响,发现重构曲面使得叶片进水边厚度增加,导致转轮内部流态恶化,水轮机效率降低。
王向余[2]（2020）在《基于热输入控制的MIG焊增材制造方法》文中进行了进一步梳理增材制造技术是一种新型的材料成型方法,集数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等众多研究成果于一体,又被称为快速成型技术和3D打印技术。近年来,随着增材制造产品的逐渐商业化,以追求低成本、高效率为目的的成型方法受到越来越多的重视。所以,电弧增材制造方法便快速地发展起来。但由于受电弧热输入和热积累严重的原因,成型件精度问题一直是遏制电弧增材制造技术发展的一大瓶颈。本文主要针对电弧增材制造过程热输入较大和热积累严重的问题,探索和研究了MIG焊低热输入电弧增材制造工艺方法。课题主要以三轴滑台运动系统为支撑,结合了基于LabVIEW弧焊参数测控系统控制恒流焊机输出脉冲波形电流的方法,搭建了恒流MIG焊电弧增材制造试验系统,并在此基础上进行了一系列工艺试验。首先,利用LabVIEW弧焊参数测控系统生成了矩形波、正弦波、三角波和锯齿波,并分别利用这四种波形进行了电弧增材制造工艺试验,计算和比较了各波形电流条件下焊接线能量大小和成型精度。发现矩形波电流焊接时线能量最大,成型精度最高,锯齿波形电流焊接线能量最小,成型精度最低,而正弦波和三角波居中。通过观察比较各波形电流下焊接过程U-I相图和电流-电压相关性曲线得知:矩形波电流对熔滴过渡的控制最为理想;正弦波、三角波次之;锯齿波最差。故而锯齿波形电流成型性能最差,不适用于电弧增材制造。其次,在以矩形波控制输出电流焊接的基础上,确定了影响焊接热输入的相关焊接参数,并设计了正交试验选择出能有效降低焊接热输入和熔滴过渡控制的最优焊接参数。利用该焊接参数分别进行了单层单道焊接工艺试验和增材制造试验。结果表明,优化的焊接参数下线能量明显降低;熔滴过渡规律性强、熔滴尺寸较小;焊缝成形美观;增材制造成型件精度有了大大地提高。并在此基础上,探究了双脉冲MIG焊接工艺性能,发现在参数规格相近的条件下,双脉冲波形电流焊接时线能量明显低于单脉冲;而且增材制造成型件精度远远高于单脉冲,成型件几乎相近于原模型。最后,基于电弧增材制造热积累严重的问题,引入了基板背面加水冷铜板的散热方法。并利用Abaqus有限元模拟软件分别模拟对比了有无水冷两种散热条件下电弧增材制造温度场的分布情况。模拟过程采用生死单元技术和Dflux焊接热源子程序,并利用等效散热系数的方法模拟水冷散热过程。并对模拟结果进行了实验验证。结果显示,模拟结果基本与实验结果相符;在热输入相同的条件下,有无水冷两种基板散热条件下增材制造基板温度均在第七层时达到最大;无水冷条件下熔池温度、基板温度均高于水冷条件,但成型件冷却速度和平均温度梯度明显低于水冷条件下成型件冷却速度和平均温度梯度。
吴仁杰[3]（2019）在《大型叶片多机械臂协同加工工艺优化与仿真研究》文中研究指明大型叶片类零件越来越广泛的应用在航空航天、船舶和能源等领域。此类零件属于大型复杂的自由曲面,形状复杂、曲率变化大、空间扭曲程度高且含薄壁结构,加工难度很大,多轴铣削工艺方法及其加工装备成为解决大型叶片类零件加工的有效手段。然而,目前针对大型叶片类零件加工质量和效率的研究主要集中在多轴数控铣削加工工艺方案、刀轨规划、切削参数优化等方面,而在支持多加工任务协同的新型加工工艺,及其关键工艺环节优化等方面开展的研究较少,从而无法更加有效的解决其精加工过程材料去除率和加工效率低的问题。本文以混流式水轮机叶片为研究对象,针对其变曲率、大扭曲的型面特征及其多轴数控铣削精加工效率难提高的问题,提出了大型叶片多机械臂协同加工工艺方法,制定了其工艺方案,并对其关键工艺环节进行了分析优化。首先,分析了大型叶片多机械臂协同铣削过程中的主要工艺参数、切削行为、精加工效率及其主要影响因素,制定了水轮机叶片多机械臂协同加工工艺方案,给出关键工艺参数优化计算方法,在此基础上完成了多机械臂协同加工布局优化;然后,针对水轮机叶片最难加工型面,分析其型面特征,采用相对于曲面上不同曲率参数线中心点的前倾角和侧倾角定量描述刀轴特征可行域,并建立基于前倾角和侧倾角的进水边特征刀轨优化模型,采用遗传算法自适应寻找最优刀轴矢量,有效改善机械臂铣削大型叶片进水边刀路轨迹;接下来,针对叶片多型面、多曲率区域特征,建立多曲率型面协同加工任务分配模型,并进行优化求解;最后,搭建了大型叶片多机械臂协同加工的仿真环境,并对所制定工艺方案和关键工艺环节,以及任务分配模型进行了仿真分析,验证了大型叶片多机械臂协同加工工艺整体方案的有效性。本论文研究成果为大型叶片多机械臂协同加工工艺方案制定提供了理论和方法参考,对提高大型叶片精加工效率和质量具有十分重要的理论意义和生产应用价值。
吴中竟[4]（2017）在《水轮机模型转轮增材制造的关键技术研究》文中指出水轮机转轮是将水流的能量转化为旋转机械能并驱动发电机发电的动力机械,其质量和性能对水电站的安全、可靠、经济运行有着重要影响。水轮机模型转轮作为真机转轮的等比例缩小版,将通过水力试验得到相关性能参数,不仅是水电项目招投标阶段各企业的核心技术研发水平的体现,对企业争取订单有重大影响,同时通过预判真机转轮的相关性能,将有效保证产品质量,对未来整个电站机组的安全稳定运行也具有非常重要的意义。随着增材制造技术的发展,一种兼具加工周期短、产品精度高、生产成本低等特点的水轮机模型转轮制造方式将得以应用,不仅产生可观的经济效益,同时对更全面的认识和理解增材制造,攻克关键难点,扩大技术应用范围等方面都具有重要意义。本课题以推动实现增材制造技术在水轮机转轮制造上的工业应用为目的,以水轮机模型转轮为例,进行了以下几个方面的研究:（1）分析增材制造技术应用于水轮机模型转轮成型的优劣势,选定具体技术手段并制造单叶片样件,通过结果分析和总结,拟定水轮机模型转轮增材制造的技术方案,包括工艺流程、材料选择、预期目标等。（2）面向增材制造设计转轮优化结构,包括复合装配结构和过渡圆角结构,通过轻量化设计实现转轮减重,并验证结构强度满足试验需求,最后通过设置合理加工余量,在保证模型转轮强度的前提下减轻产品重量,使成形速度最快、材料损耗最小、成形精度最高,从而节约材料和加工成本。（3）对转轮增材制造的关键技术进行研究,设定转轮的合理工位姿态,研究翘曲变形机理并设计有效工艺支撑,针对模型采取自适应分层切片,同时选用相应后处理技术,将有效保证成型件强度,提升表面质量,并通过迭代优化,分析目前的不足,不断促进技术的进步与革新。（4）对增材制造转轮的应用效果进行验证,对比增材制造和传统手段的加工成本和制造周期,选用曲面三坐标测试技术对转轮进行表面质量检测,最后将转轮应用于水力试验,通过性能分析和对比,判定增材制造转轮同样满足水力设计需求。
张磊,陈小明,吴燕明,周夏凉,赵坚,伏利,毛鹏展,刘伟[5]（2017）在《水轮机过流部件抗磨蚀涂层技术研究进展》文中研究指明水轮机过流部件在运行过程中,因长期受到气蚀、高速水流中泥沙等硬质颗粒的磨损等作用而产生磨蚀破坏,导致过流部件材料失效,严重影响了水轮机的运行效率、安全性和服役寿命。在过流部件表面进行涂层防护是提高水轮机抗磨蚀能力的有效方法之一。简要阐述了水轮机过流部件气蚀和泥沙磨损的机理及其影响因素,为涂层选材及制备工艺研究提供理论依据,同时综述了近年来水轮机耐磨蚀涂层技术的研究进展,评述了不同类型涂层的特点、存在的问题及改进方法,并展望了其未来的发展趋势。
何杨[6]（2016）在《水平轴潮流能水轮机叶片设计及其水动力性能研究》文中提出自上世纪以来,伴随着煤炭、石油、天然气等传统能源的不断枯竭和人们对环保要求的不断提高,世界各国对新能源的开发和利用越来越重视。潮流能是一种清洁、无污染并且蕴藏丰富的可再生新能源,对其合理的开发和利用能有效的缓解能源危机,在近年来越来越受到人类的的关注和重视。潮流能获取装置——水轮机,是潮流能发电站的关键部分,影响着整个发电系统的性能。水轮机叶片受到升力作用驱动而旋转,进而带动发电机发电,是潮流能发电装置中最基础、最为关键的部件。作为直接承受水动力的装置,潮流能水轮机叶片的水动力性能直接关系到其能量捕获效率,因此如何设计出合理、高效的叶片外形结构是潮流能水轮机设计的首要目标。鉴于水轮机叶片是水轮机获取潮流能的关键部件,以提高潮流能水轮机能量捕获效率为目标,本文研究了叶片外形装置对潮流能水轮机捕能效率性能的影响。以功率为50W的水轮机叶片为基本模型,本文采用翼刀和翼尖小翼装置改善水轮机叶片叶片水动力性能,并运用叶素-动量理论和流体计算力学（CFD）数值模拟方法研究新型叶片对水轮机水动力效率性能的影响。本文首先就世界能源形势,阐述潮流能研究的背景及意义以及发电技术研究现状,了解国内外潮流水轮机研究进展情况,借鉴成功经验,总结研究中存在的问题以及未解决的技术难题,明确研究重点方向;其次介绍经典叶素-动量理论,分析潮流能水轮机工作原理,探讨水轮机叶片设计及其性能分析方法,给出叶片设计详细步骤;再次对潮流能水轮机叶片翼型及影响其动力特性的因素进行介绍和研究,并运用CFD技术对翼型相关性能进行数值模拟计算,得到NACA63-4xx翼型系列升力系数、阻力系数和升阻比特性及翼型周围流场分布,为叶片截面翼型选择提供参考依据;然后依据水轮机叶片设计原理,采用Matlab软件计算叶片的几何参数,并对参数进行修正,根据所得参数,以气动中心为基准,运用CATIA三维造型软件建立水轮机叶片基本模型并运用CFD方法模拟仿真其水动力性能,并与理论计算结果进行对比分析,验证叶片设计方法的有效性;最后采用翼刀和翼尖小翼装置对潮流能水轮机叶片外形进行设计并运用理论分析和CFD数值模拟方法研究新型叶片对水轮机水动力效率性能的影响。数值模拟结果表明翼刀和翼尖小翼能够改善潮流能水轮机的水动力性能。相比翼刀技术,翼尖小翼装置对水轮机水动力效率性能影响更大,不仅更快的减弱了涡流对水轮机尾部速度的影响,提高单位水域面积的水轮机获能性能,表明运用翼尖小翼装置来改善水轮机水动力效率性能的方法是更可取的。
钟国坚[7]（2013）在《混流式水轮机叶片逆向反求及数控仿真加工研究》文中研究指明转轮是水轮机的核心部件,叶.片又是转轮的“心脏”,叶片的结构比较复杂,加工也比较困难,其加工质量的好坏直接关系到水能转换为电能的效率。“引进,消化,吸收,再创新”已经被证明是新产品快速开发的一种有效方式。要掌握利用这项新技术,最快、最有效的方法就是逆向反求工程技术。它不单是简单表面的复制,更是深层次的二次创新,逆向反求得到的实体模型不仅可以为水轮机的维修等工作提供依据,也可用于叶片五轴联动数控仿真加工的后续工作。传统的手工铲磨叶片制造工艺,不能有效地保证叶片制造质量。目前,水轮机叶片制造业在叶片数控加工时仍然采用试切加工来验证和修改加工程序,加工效率较低、成本较高,而在计算机上运用数控加工仿真技术可以做到模拟动态显示真实加工过程并同时检验过切、欠切、碰撞,是解决这类问题的最有效方法。本文以企业实际生产的混流式水轮机叶片为依据,重点研究了叶片的逆向反求及五轴数控仿真加工技术,其中涉及的主要工作包括：叶片的数据采集；基于UG叶片的逆向反求：叶片的快速成形;叶片数控加工工艺研究：后处理技术的研究；基于UGCAM及VERICUT叶片的五轴数控仿真加工通过对逆向反求与数控仿真加工研究,探索了混流式水轮机叶片基于UG、VERICUT等软件的基础上如何实现逆向反求及加工的切削仿真和机床运动仿真。水轮机叶片的逆向反求及五轴数控仿真加工是叶片在虚拟制造中的映射,同时它也是目前中小型水轮机制造厂商快速适应市场的重要途径。它不仅保证快速建立三维模型,并能够在三维模型的基础上基于虚拟制造环境中对叶片进行数控仿真加工。通过仿真加工不仅验证了程序的正确性、避免了加工设备与叶片和夹具等的干涉,而且提高了生产效率、降低生产成本。本项目已经在合作单位永定金丰水轮机厂得到阶段性的成功验证,并且在中国海西项目成果交易会“6.18海西两岸职工创新成果展”中荣获银奖,在龙岩市“11.18职工创新成果展”中荣获银奖。
刘西明[8]（2013）在《水轮机叶片制造技术发展综述》文中研究表明随着生产技术不断向前发展,水轮机叶片制造技术也得到了很大进步。水轮机的转轮是整个机器能够正常运行的保障,能够承受很大的动荷载作用,在整体设备中承担着传递动能的作用。水轮机的叶片相对来说比较负责,制作工艺比较繁琐。文章主要阐述了几种不同的叶片制造技术,供大家参考。
崔涛[9]（2012）在《水轮机叶片制造技术发展综述》文中认为水轮机转轮是水轮机的心脏,承受着长时间强烈的动载荷作用,是传递能量的主要部件,叶片的形状复杂,扭转程度大,翼型是三维空间不可展曲面,且进出水边厚度变化大,制造十分困难。本文主要介绍了几种水轮机叶片制造技术,并对水轮机叶片制造技术进行了展望。
龙兵[10]（2012）在《贯流式水轮机叶片三轴联动数控工艺优化及其应用》文中认为水轮机作为水力发电的原动机,在电力工业中具有举足轻重的地位。贯流式水轮机是在低水头水力资源开发中应用广泛的一类机型,其转轮一般由几个叶片与转轮体组成。其中叶片的制造质量直接影响机组运行的流体动力性能、可靠性和使用寿命。在实际生产中,由于三轴联动数控机床价格低廉,使用和维护技术较五轴联动数控机床要求低,因此国内众多水轮机制造厂都在研究并应用三轴联动数控加工贯流式水轮机叶片。本文以贯流式水轮机叶片为主要研究对象,针对叶片的曲面结构特点,结合三轴联动数控机床的加工能力和工艺要求,研究工艺过程中的加工定位和切削参数优化等两个方面的关键技术。通过毛坯的数字化测量,利用逆向技术实现叶片加工过程中毛坯余量的均匀化计算和快速定位找正。根据三轴联动数控加工水轮机叶片曲面的特点,采用计算机仿真辅助三轴联动数控加工工艺规划和刀具轨迹优化计算,并验证优化结果。根据工艺系统建立其数控加工仿真系统的仿真模型,实现在计算机上仿真贯流式叶片的三轴联动数控加工过程。将研究开发的水轮机叶片的三轴联动数控加工工艺优化方法结合东方电气集团东风电机有限公司的实际工程需要,按实际的工艺系统建立数控加工的仿真模型,对某电站贯流式水轮机叶片进行三轴联动数控加工工艺优化。本文开发的技术已成功用于解决实际工程问题。
二、水轮机叶片制造技术（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水轮机叶片制造技术（论文提纲范文）
（1）基于逆向工程的水轮机叶片形状偏差对转轮水力性能影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 逆向工程概念 |
| 1.3 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.4 UG软件介绍 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 2.数值模拟方法与计算模型 |
| 2.1 流动控制方程 |
| 2.2 数值模拟方法与离散格式 |
| 2.2.1 数值模拟方法 |
| 2.2.2 湍流模型 |
| 2.3 水轮机模型 |
| 2.4 网格生成技术与网格划分 |
| 2.5 网格无关性验证 |
| 2.6 边界条件设置 |
| 3.数据采集与处理 |
| 3.1 数据测量方法概述 |
| 3.1.1 接触式测量方法 |
| 3.1.2 非接触式测量方法 |
| 3.1.3 测量方法对比 |
| 3.2 数据采集的测量规划 |
| 3.3 本课题所采用的测量设备 |
| 3.4 测量数据的处理技术 |
| 3.4.1 点云对齐 |
| 3.4.2 点云去除噪声点 |
| 4.模型重构技术与误差对比 |
| 4.1 曲面曲线基础 |
| 4.1.1 Bezier曲线理论 |
| 4.1.2 B样条曲线曲面理论 |
| 4.1.3 NURBS曲线曲面理论 |
| 4.2 叶片曲线重构 |
| 4.2.1 曲率较大曲线拟合 |
| 4.2.2 曲率较小曲线拟合 |
| 4.2.3 曲线光顺处理 |
| 4.3 叶片曲面重构 |
| 4.3.1 曲线分块拟合造型 |
| 4.3.2 整个曲面拟合 |
| 4.3.3 两种曲面拟合程度对比 |
| 4.3.4 曲面光滑性对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.形状偏差造成的水力性能影响 |
| 5.1 叶片形状偏差造成的水力性能影响 |
| 5.1.1 流速云图流线图分析 |
| 5.1.2 压力云图分析 |
| 5.1.3 湍动能云图分析 |
| 5.1.4 对比小结 |
| 5.2 不同部位拟合误差对比 |
| 5.2.1 流速云图流线图分析 |
| 5.2.2 压力图分析 |
| 5.2.3 湍动能图分析 |
| 5.3 进水边形状偏差造成的水力性能影响 |
| 5.3.1 进水边光滑性分析 |
| 5.3.2 进水边误差对比 |
| 5.3.3 叶片表面压力分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（2）基于热输入控制的MIG焊增材制造方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.1.1 增材制造技术的起源及其发展 |
| 1.1.2 电弧增材制造的发展及应用 |
| 1.2 增材制造国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 波形控制及低热输入焊接方法的研究与应用 |
| 1.4 焊接数值模拟技术在增材制造方面的应用 |
| 1.5 课题创新性和主要研究内容 |
| 1.5.1 课题创新性 |
| 1.5.2 课题主要研究内容 |
| 第2章 电弧增材制造实验方案及设备 |
| 2.1 实验系统搭建 |
| 2.2 三维模型的建立及分层处理 |
| 2.3 G-code代码的编译及运动轨迹的扫描 |
| 2.3.1 G-code代码的传送及编译 |
| 2.3.2 步进电机的控制及三维滑台 |
| 2.4 弧焊参数测控系统 |
| 2.4.1 数据采集卡 |
| 2.4.2 电流采样 |
| 2.4.3 电压采样 |
| 2.4.4 基于LabVIEW的测控系统软件 |
| 2.5 弧焊电源的选择 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 脉冲MIG电弧增材制造工艺研究 |
| 3.1 脉冲熔化极氩弧焊焊接工艺概述 |
| 3.2 脉冲MIG焊波形控制增材制造试验 |
| 3.2.1 脉冲波形焊接线能量的计算 |
| 3.2.2 增材制造模型的建立 |
| 3.2.3 试验材料 |
| 3.2.4 矩形波电弧增材制造试验 |
| 3.2.5 正弦波电弧增材制造试验 |
| 3.2.6 三角波电流增材制造试验 |
| 3.2.7 锯齿波电流增材制造试验 |
| 3.3 各波形电流增材制造成型性能比较和分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于脉冲MIG焊的低热输入增材制造工艺实现 |
| 4.1 矩形波电流增材制造工艺参数确定 |
| 4.2 热输入随焊接参数的变化规律 |
| 4.3 脉冲MIG焊增材制造参数优化 |
| 4.4 双脉冲MIG焊电弧增材制造工艺 |
| 4.4.1 双脉冲波形及其参数 |
| 4.4.2 双脉冲电弧增材制造工艺 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 水冷条件对电弧增材制造温度场的影响 |
| 5.1 增材制造成型件散热方法 |
| 5.2 实验方案 |
| 5.2.1 水冷系统组成 |
| 5.2.2 温度的采集系统搭建 |
| 5.2.3 成型件模型的建立 |
| 5.2.4 实验材料及实验前准备 |
| 5.3 基于Abaqus的温度场有限元模拟 |
| 5.3.1 Abaqus软件介绍 |
| 5.3.2 焊接温度场的分析理论 |
| 5.3.3 有限元模型的建立及网格划分 |
| 5.3.4 热源模型及用户子程序 |
| 5.4 实验结果分析 |
| 5.4.1 热循环曲线分析 |
| 5.4.2 模拟温度场分布趋势 |
| 5.4.3 各层平均温度梯度的变化规律及成型性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间发表的论文 |
（3）大型叶片多机械臂协同加工工艺优化与仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 大型叶片加工技术研究现状 |
| 1.3 多机械臂协同加工国内外研究现状 |
| 1.3.1 多机械臂应用现状 |
| 1.3.2 机械臂铣削加工研究现状 |
| 1.3.3 多机械臂协同工作研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 大型叶片多机械臂协同加工工艺分析 |
| 2.1 协同加工工艺方案 |
| 2.1.1 大型叶片结构特点及加工难点 |
| 2.1.2 工艺方案制定 |
| 2.2 关键工艺参数设置 |
| 2.2.1 切削用量相关工艺参数确定 |
| 2.2.2 切削精度相关参数确定 |
| 2.2.3 走刀路线确定 |
| 2.3 多机械臂协同加工布局优化 |
| 2.3.1 机械臂选择 |
| 2.3.2 多机械臂布局 |
| 2.3.3 多机械臂碰撞处理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 进水边机械臂铣削特征刀轨优化 |
| 3.1 进水边型面特征分析 |
| 3.2 进水边机械臂铣削刀轴控制方法 |
| 3.2.1 铣削坐标体系建立 |
| 3.2.2 刀轴控制方法确定 |
| 3.3 刀轴可行域分析 |
| 3.3.1 特征刀轨可行域结构 |
| 3.3.2 关键工艺参数与可行域结构的关系 |
| 3.4 进水边机械臂铣削刀轨优化 |
| 3.4.1 刀轨优化模型 |
| 3.4.2 刀轨优化方法 |
| 3.4.3 进水边机械臂铣削刀轨优化仿真验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 大型叶片多机械臂协同加工任务分配 |
| 4.1 加工任务分析 |
| 4.2 大型叶片加工任务划分 |
| 4.2.1 曲率分析 |
| 4.2.2 区域划分 |
| 4.2.3 各子区域加工时间求解 |
| 4.3 协同加工任务分配 |
| 4.3.1 任务分配模型建立 |
| 4.3.2 贪婪算法 |
| 4.3.3 基于贪婪算法的任务分配方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 大型叶片多机械臂协同加工仿真实现 |
| 5.1 多机械臂协同加工仿真环境搭建 |
| 5.1.1 数字化模型建立 |
| 5.1.2 坐标系建立 |
| 5.1.3 仿真环境搭建 |
| 5.2 数控程序生成 |
| 5.3 仿真分析 |
| 5.4 Robot程序生成 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）水轮机模型转轮增材制造的关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景 |
| 1.2 模型转轮概述 |
| 1.3 增材制造技术的发展与研究现状 |
| 1.3.1 增材制造技术的发展 |
| 1.3.2 国内外研究现状 |
| 1.3.3 增材制造在发电设备行业的研究现状 |
| 1.4 课题研究的意义及内容 |
| 1.4.1 课题研究的意义 |
| 1.4.2 课题研究的内容 |
| 第2章 水轮机转轮增材制造的技术方案研究 |
| 2.1 转轮增材制造的可行性研究 |
| 2.1.1 增材制造技术应用的优劣势分析 |
| 2.1.2 适用于转轮增材制造的技术概述 |
| 2.2 单叶片的增材制造及结果分析 |
| 2.3 转轮增材制造的技术方案选定 |
| 2.3.1 选定技术类别 |
| 2.3.2 转轮预期目标 |
| 2.3.3 工艺流程规划 |
| 2.3.4 加工材料选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 面向增材制造的转轮优化设计 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 面向增材制造的转轮结构优化 |
| 3.2.1 转轮的创新型复合结构 |
| 3.2.2 转轮的过渡圆角结构 |
| 3.3 转轮轻量化设计技术 |
| 3.3.1 轻量化设计的意义 |
| 3.3.2 转轮的轻量化结构设计 |
| 3.3.3 轻量化转轮强度对比 |
| 3.4 转轮的合理余量设置 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 转轮增材制造的关键技术研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 转轮的工位姿态设定 |
| 4.3 翘曲变形及控制技术 |
| 4.3.0 翘曲变形的原理分析 |
| 4.3.1 支撑结构的作用 |
| 4.3.2 转轮的支撑区域分析 |
| 4.3.3 转轮的支撑结构设计 |
| 4.4 转轮的自适应分层切片 |
| 4.5 增材制造的后处理技术 |
| 4.5.1 金属转轮的后处理技术 |
| 4.5.2 树脂转轮的后处理技术 |
| 4.6 增材制造的迭代优化 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 转轮增材制造的应用效果 |
| 5.1 转轮的制造周期对比 |
| 5.2 转轮的加工成本对比 |
| 5.3 转轮的尺寸精度对比 |
| 5.4 水力性能试验及对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参与项目 |
（5）水轮机过流部件抗磨蚀涂层技术研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 水轮机过流部件磨蚀机理 |
| 1.1 气蚀 |
| 1.2 泥沙磨损 |
| 1.3 气蚀和泥沙磨损的联合作用 |
| 1.4 磨蚀的影响因素 |
| 2 水轮机过流部件抗磨蚀涂层技术 |
| 2.1 热喷涂金属陶瓷涂层 |
| 2.2 堆焊金属层 |
| 2.3 激光熔覆金属层 |
| 2.4 环氧树脂涂层 |
| 2.5 聚氨酯弹性体涂层 |
| 2.6 复合涂层 |
| 3 结语 |
（6）水平轴潮流能水轮机叶片设计及其水动力性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 潮流能研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外潮流能发电研究现状 |
| 1.3 潮流能利用技术研究 |
| 1.3.1 水轮机分类 |
| 1.3.2 水轮机叶片研究现状 |
| 1.3.3 水轮机水动力研究现状 |
| 1.4 课题来源和主要要研究内容及创新点 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 研究内容及创新点 |
| 第2章 水平轴潮流能水轮机叶片设计理论基础 |
| 2.1 动量理论 |
| 2.2 叶素理论 |
| 2.3 叶片设计的数学模型 |
| 2.3.1 叶素 -动量理论 |
| 2.3.2 基于叶素-动量理论的水轮机叶片设计数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 水轮机叶片翼型动力特性研究 |
| 3.1 水轮机叶片翼型的基础理论 |
| 3.1.1 叶片翼型的几何参数 |
| 3.1.2 叶片翼型族的介绍 |
| 3.1.3 叶片翼型的动力特性 |
| 3.1.4 影响叶片翼型动力性能的因素 |
| 3.2 运用CFD软件对水轮机叶片翼型动力性能进行研究 |
| 3.2.1 CFD方法介绍 |
| 3.2.2 CFD计算数学模型 |
| 3.2.3 数值模拟前处理 |
| 3.3 仿真模拟结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 水平轴潮流能水轮机叶片设计及其性能研究 |
| 4.1 水轮机叶片的设计 |
| 4.1.1 叶片计算模型及其约束条件 |
| 4.1.2 水轮机叶片设计步骤 |
| 4.1.3 水轮机叶片结构设计 |
| 4.2 水轮机叶片截面坐标变换 |
| 4.2.1 坐标变换的原理 |
| 4.2.2 坐标变换过程 |
| 4.3 水轮机叶片三维模型的建立 |
| 4.4 水轮机叶片水动力性能理论分析 |
| 4.5 基于CFD方法对水轮机能进行数值模拟分析 |
| 4.5.1 基本模型前处理 |
| 4.5.2 仿真模拟结果及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 水平轴潮流能水轮机叶片设计改进方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 翼刀技术应用于潮流能水轮机叶片设计 |
| 5.2.1 翼刀装置的概念及其作用 |
| 5.2.2 潮流能水轮机叶片改进方案一 |
| 5.3 翼尖小翼技术应用于潮流能水轮机叶片设计 |
| 5.3.1 翼尖小翼技术的概念及其工作原理 |
| 5.3.2 潮流能水轮机叶片改进方案二 |
| 5.4 水轮机叶片改进方案水动力性能研究 |
| 5.4.1 叶片表面压力数据对比分析 |
| 5.4.2 速度流场数据对比分析 |
| 5.4.3 捕能系数Cp数据对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（7）混流式水轮机叶片逆向反求及数控仿真加工研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 国内外逆向工程的研究现状 |
| 1.2.2 数控仿真加工技术国内外现状 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 第二章 点数据的获取 |
| 2.1 逆向工程及其应用 |
| 2.1.1 正向设计与逆向设计对比 |
| 2.2 逆向工程的应用 |
| 2.3 三坐标测量机的硬件及软件系统 |
| 2.3.1 三坐标测量机机械部分 |
| 2.3.2 三坐标测量机电气部分 |
| 2.3.3 三维扫描软件 |
| 2.4 获取叶片点数据 |
| 2.4.1 测量方式及测头选择 |
| 2.4.2 采集数据 |
| 第三章 混流式水轮机叶片的逆向反求 |
| 3.1 混流式水轮机叶片的特点 |
| 3.2 混流式水轮机叶片传统表达方法的弊端 |
| 3.3 叶片的NURBS曲面重构 |
| 3.3.1 NURBS简介 |
| 3.3.2 拟合 |
| 3.3.3 参数曲面延伸、拼接、裁剪 |
| 3.3.4 叶片的NURBS曲面重构 |
| 3.4 叶片的快速成形 |
| 第四章 混流式叶片数控加工工艺 |
| 4.1 五轴联动数控加工工艺方法简介 |
| 4.1.1 五轴联动数控机床的结构形式及工艺特点 |
| 4.1.2 五轴联动数控机床工艺特点 |
| 4.1.3 五轴数控加工刀具类型及其选择 |
| 4.2 混流式叶片五轴联动数控加工工艺 |
| 4.2.1 加工区域的划分 |
| 4.2.3 机床的选择 |
| 4.2.4 叶片的装夹找正 |
| 4.2.5 刀具的选择及刀轴倾角的优化 |
| 4.2.6 铣削方式的选择 |
| 4.2.7 刀位计算 |
| 第五章 叶片五轴数控仿真加工 |
| 5.1 叶片五轴数控仿真加工的目的和意义 |
| 5.2 UG NX5.0 |
| 5.3 UG NX后处理技术 |
| 5.3.1 后处理 |
| 5.3.2 后处理编辑器 |
| 5.3.3 加工输出管理器 |
| 5.3.4 Post Builder |
| 5.4 叶片基于UG的数控仿真加工 |
| 5.5 VERICUT软件及特色 |
| 5.5.1 VERICUT软件 |
| 5.5.2 VERICUT软件特色 |
| 5.6 叶片数控加工仿真的流程 |
| 5.7 混流式叶片基于VERICUT仿真加工过程 |
| 5.7.1 建立机床模型 |
| 5.7.2 定义毛坯 |
| 5.7.3 夹具体的组建 |
| 5.7.4 设定加工坐标系 |
| 5.7.5 按照工艺顺序添加程序 |
| 5.7.6 刀具的组建 |
| 5.7.7 选择数控系统 |
| 5.7.8 仿真加工 |
| 第六章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录一 |
| 个人简历、攻读硕期间发表的论文 |
（8）水轮机叶片制造技术发展综述（论文提纲范文）
| 1 叶片概述 |
| 1.1 转轮结构 |
| 1.2 叶片材料 |
| 1.3 叶片铸造 |
| 2 数控加工法 |
| 3 3D打印技术 |
| 4 结束语 |
（9）水轮机叶片制造技术发展综述（论文提纲范文）
| 1 叶片概述 |
| 1.1 转轮结构 |
| 1.2 叶片材料 |
| 1.3 叶片铸造 |
| 2 数控加工法 |
| 3 3D打印技术 |
| 4 结语 |
（10）贯流式水轮机叶片三轴联动数控工艺优化及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的工程背景及来源 |
| 1.1.1 课题的工程背景 |
| 1.1.2 课题来源 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.2.1 课题研究目的 |
| 1.2.2 课题研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.4 研究主要内容及技术路线 |
| 2 贯流式叶片三轴联动数控加工过程及工艺优化的关键技术 |
| 2.1 数字化测量技术 |
| 2.2 面向加工的叶片数字化造型技术 |
| 2.3 毛坯快速定位技术 |
| 2.4 加工过程中的参数优化技术 |
| 2.5 计算机仿真技术 |
| 3 叶片数控加工技术准备 |
| 3.1 建立叶片三维模型 |
| 3.1.1 模型数据点处理 |
| 3.1.2 叶片框架建立 |
| 3.1.3 头部曲面造型 |
| 3.1.4 叶片正背面曲面造型 |
| 3.1.5 叶片型面与法兰球面变半径曲面造型 |
| 3.1.6 叶片实体造型 |
| 3.2 叶片加工定位装夹方案的制定 |
| 3.2.1 贯流叶片数控加工特点 |
| 3.2.2 贯流叶片工装设计 |
| 3.3 刀具选用 |
| 3.4 加工参数设置 |
| 4 叶片数控加工工艺规划 |
| 4.1 叶片背面加工 |
| 4.1.1 叶片轮廓加工 |
| 4.1.2 叶片型面及进水边R区域加工 |
| 4.1.3 轴头球面部分加工 |
| 4.1.4 叶片外缘与转轮体相贯面加工 |
| 4.2 叶片正面加工 |
| 4.2.1 叶片型面及进水边R区域加工 |
| 4.2.2 轴头球面部分加工 |
| 4.2.3 与转轮体相贯面加工 |
| 5 叶片数控加工仿真 |
| 5.1 叶片数控加工仿真与加工工艺优化的关系 |
| 5.1.1 叶片数控加工仿真的必要性 |
| 5.1.2 叶片数控加工仿真与加工工艺优化的关系 |
| 5.1.3 叶片数控加工仿真的流程 |
| 5.2 叶片数控加工仿真的实现 |
| 6 叶片数控加工程序的生成 |
| 6.1 加工轨迹的计算及仿真 |
| 6.2 加工轨迹的干涉性检查 |
| 6.3 优化结果评价 |
| 6.4 叶片数控加工程序的生成 |
| 7 典型贯流叶片数控加工 |
| 7.1 毛坯铸造 |
| 7.2 打磨轴头 |
| 7.3 轴头UT粗探伤 |
| 7.4 检测毛坯余量并定基准 |
| 7.5 打磨叶身 |
| 7.6 型线数控加工 |
| 7.7 型线检测 |
| 7.8 表面打磨抛光 |
| 7.9 型线探伤检查 |
| 7.10 粗车轴头 |
| 7.11 轴头UT探伤 |
| 7.12 精车轴头 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、水轮机叶片制造技术（论文参考文献）
- [1]基于逆向工程的水轮机叶片形状偏差对转轮水力性能影响的研究[D]. 贾子豪. 西安理工大学, 2020(01)
- [2]基于热输入控制的MIG焊增材制造方法[D]. 王向余. 兰州理工大学, 2020(12)
- [3]大型叶片多机械臂协同加工工艺优化与仿真研究[D]. 吴仁杰. 昆明理工大学, 2019(04)
- [4]水轮机模型转轮增材制造的关键技术研究[D]. 吴中竟. 西南交通大学, 2017(10)
- [5]水轮机过流部件抗磨蚀涂层技术研究进展[J]. 张磊,陈小明,吴燕明,周夏凉,赵坚,伏利,毛鹏展,刘伟. 材料导报, 2017(17)
- [6]水平轴潮流能水轮机叶片设计及其水动力性能研究[D]. 何杨. 湖南大学, 2016(02)
- [7]混流式水轮机叶片逆向反求及数控仿真加工研究[D]. 钟国坚. 福州大学, 2013(09)
- [8]水轮机叶片制造技术发展综述[J]. 刘西明. 科技创新与应用, 2013(27)
- [9]水轮机叶片制造技术发展综述[J]. 崔涛. 科技资讯, 2012(35)
- [10]贯流式水轮机叶片三轴联动数控工艺优化及其应用[D]. 龙兵. 西华大学, 2012(06)