高温透平叶片精密加工与检测技术/先进燃气轮机设计制造基础专著系列 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《高温透平叶片精密加工与检测技术/先进燃气轮机设计制造基础专著系列》对燃气轮机核心零件透平叶片多工序精密加工共性基础瓶颈问题，详细介绍了以下内容：多工序加工透平叶片定位和仝约束新原理，以及基于柔性变形补偿的多点支撑结构夹具的设计理论和方法；高温透平叶片气膜孔群的激光高效加工工艺方法；快速、高精度测量透平叶片型面的四坐标复合式叶片检测设备，以及透平叶片装配精度检测方法；解决实数域遗传算法不规范的改进型归一化实数编码的遗传算法，以及采用遗传算法评定燃气轮机叶片轮廓度误差的方法。相关内容为透平叶片多工序精密加工与检测提供了新的方法，具有良好的工程应用价值。
　　《高温透平叶片精密加工与检测技术/先进燃气轮机设计制造基础专著系列》主要为从事透平动力装备设计与制造技术研究的工程技术人员和科研人员提供新的计术参考。

内页插图

目录

第1章 燃气轮机透平叶片夹具布局设计方法
1．1 夹具布局的几何精度分析
1．1．1 夹具——工件系统分析模型的建立
1．1．2 考虑工件表面特征的几何误差分析模型
1．1．3 几何精度指标
1．2 夹具布局稳定性判定方法
1．3 夹具定位布局优化与夹紧规划方法
1．3．1 基于贪心算法的夹具布局优化算法
1．3．2 夹紧力优化方法
1．3．3 基于公式的切削力计算
1．3．4 基于凸优化（cvx）方法的夹紧力优化算法
1．3．5 夹紧力和夹紧顺序优化实例
1．4 基于有限元加速计算的夹具布局多目标优化算法
1．4．1 夹具——工件系统应力位移预测模型
1．4．2 基于基解空间法的有限元加速计算方法
1．4．3 夹具工件系统的优化目标函数
1．4．4 夹具布局与夹紧力的多目标优化算法
1．5 燃气轮机透平叶片夹具设计与分析
1．5．1 燃气轮机透平叶片夹具结构设计
1．5．2 燃气轮机透平叶片夹具系统接触分析
1．6 夹具定位与夹紧误差补偿方法
1．6．1 误差源分析
1．6．2 位姿分析及补偿
1．6．3 形位误差分析
1．7 小结
参考文献

第2章 燃气轮机透平叶片微冷却孔激光加工技术
2．1 微冷却孔激光加工技术及机理
2．1．1 材料对激光的吸收与反射特性
2．1．2 激光加工孔的形成过程
2．1．3 激光打孔系统简介
2．1．4 精度控制技术
2．1．5 孔群加工技术
2．2 激光微冷却孔加工的重铸层处理
2．2．1 优化激光参数降低重铸层厚度
2．2．2 实验结果及分析
2．2．3 磨粒流去除技术
2．2．4 化学溶液去除技术
2．3 小结
参考文献

第3章 切削液对被加工金属性能的影响
3．1 切削液的发展及对金属的作用
3．1．1 切削液的发展
3．1．2 切削液对金属的作用
3．2 切削液对被加工金属表面及机械性能的影响
3．2．1 切削液对金属切削表面组织与结构的影响
3．2．2 切削液对被加工零部件机械性能的影响
3．3 应用环境对切削液性能的影响
3．3．1 环境对切削液性能的影响
3．3．2 微生物活动对切削液性能的影响
3．3．3 切削材料对切削液性能的影响
3．4 切削液的日常应用及维护
3．4．1 切削液的现场使用
3．4．2 切削液的现场检测与维护
3．4．3 废液处理
3．4．4 切削液的经济性评估
3．5 切削液的研究趋势
3．5．1 MQL切削润滑技术
3．5．2 低温气体冷却润滑技术
3．5．3 鼓风冷却切削技术
3．5．4 于式切削技术
3．5．5 其它环保技术
3．6 本章小结
参考文献

第4章 燃气轮机透平叶片的加工精度检测
4．1 燃气轮机透平叶片及其型面检测技术概述
4．1．1 燃气轮机透平叶片的特点与检测要求
4．1．2 燃气轮机透平叶片检测技术现状
4．2 燃气轮机透平叶片型面的复合式测量原理
4．2．1 接触式测量方案
4．2．2 非接触式测量方案
4．2．3 复合式测头系统
4．3 燃气轮机透平叶片复合式测量的关键技术
4．3．1 复合式测头系统测量数据的融合
4．3．2 系统转台的标定与数据拼合
4．3．3 系统的误差分析与补偿
4．3．4 燃气轮机透平叶片型面测量路径的规划
4．3．5 测量数据的预处理与轮廓度评价
4．3．6 燃气轮机透平叶片截面特征参数的提取算法
4．4 燃气轮机透平叶片型面测量系统的设计与应用
4．4．1 硬件系统的设计
4．4．2 软件系统的开发
4．5 小结
参考文献

第5章 燃气轮机透平叶片的装配精度检测
5．1 燃气轮机透平叶片的装配误差与影响
5．1．1 燃气轮机透平叶片的装配工艺与叶轮的能量损失
5．1．2 燃气轮机透平叶片装配误差指标的定义
5．1．3 燃气轮机透平叶片装配误差的影响分析
5．2 燃气轮机透平叶片装配误差的检测与分析
5．2．1 燃气轮机透平叶片装配误差分析的基本策略
5．2．2 燃气轮机透平叶片装配误差的分析方法
5．2．3 燃气轮机叶片装配误差指标的干扰分析与误差分离
5．3 燃气轮机透平叶片装配误差检测的具体实现
5．3．1 数据测量策略的分析与选择
5．3．2 燃气轮机透平叶片装配误差检测软件系统的开发
5．4 小结
参考文献

第6章 基于实数编码遗传算法的复杂零件形位误差计算
6．1 基于归一化实数编码遗传算法
6．1．1 归一化实数编码的定义与编码长度
6．1．2 实数编码遗传算法种群规模的确定
6．1．3 归一化实数编码遗传算法的选择算子
6．1．4 归一化实数编码遗传算法的交叉算子
6．1．5 归一化实数编码遗传算法的变异算子
6．1．6 归一化实数编码遗传算法的适应度函数
6．1．7 交叉、变异概率的自适应调整
6．1．8 归一化实数编码多维并行遗传算法
6．1．9 归一化实数编码遗传算法性能测试
6．2 基于遗传算法的叶片复杂轮廓形状误差评定
6．2．1 基于遗传算法的叶片截面形状误差评定
6．2．2 基于遗传算法的叶片复杂曲面形状误差计算
6．3 形状误差评定在燃气轮机制造中的应用
6．3．1 燃气轮机透平叶片测量数据预处理
6．3．2 燃气轮机叶片的叶面外形重构
6．3．3 基于实测点的燃气轮机透平叶片重构模型的光顺
6．3．4 实测基准点与理论基准点最佳匹配
6．3．5 燃气轮机叶片的叶面截面形状误差评定
6．3．6 燃气轮机转子叶片的叶面形状误差评定
6．3．7 燃气轮机叶片的制造位置度误差评定
6．4 小结

参考文献
索引

前言/序言

　　燃气轮机被誉为先进制造业王冠上的明珠，是一个国家重大装备先进制造水平的标志，在新一代战机、坦克、航空母舰、水面舰船动力、发电领域中具有广阔的应用前景，是世界各国战略必争的先进动力装备。
　　国家重点基础研究发展计划项目“大型动力装备制造基础研究”中课题三将燃气轮机核心零件涡轮叶片多工序精密加工共性基础瓶颈问题列为突破口，重点就自由曲面特征点表征与精密定位转换一致性原理、叶身微冷却孔的高能激光加工中再结晶层和微裂纹的形成机理与抑制方法、叶片结构的高精密检测原理与误差评估方法以及叶片加工时切削液对金属性能的影响等问题进行了比较系统的研究，取得了如下多项研究成果。
　　1.提出了精确定位和全约束新原理，提出了基于柔性变形补偿的多点支撑结构夹具的设计理论和方法。
　　2.在国内首次针对F级重型燃机高温定向凝固动叶片的制造技术进行了系统研究，完成了叶片的制造。
　　3.提出了透平叶片气膜孔群的激光高效加工工艺方法，有效控制、去除了重铸层。
　　4.系统研究了金属构件在切削加工过程中切削液与表层金属之间的交叉化学反应及其对于叶片质量的影响，为选择切削液提供了依据。
　　5.研制了四坐标复合式叶片检测设备，实现了叶片型面的快速、高精度测量；提出了叶片装配精度检测的新原理与方法。
　　6.提出了改进型归一化实数编码的遗传算法，解决了实数域的遗传算法不规范的问题；提出了采用粗匹配与智能精优化相结合快速评定燃气轮机叶片轮廓度误差的方法。
　　该课题共发表论文43篇，其中SCI论文9篇，EI论文25篇；申报国家发明专利11项，其中授权7项；培养研究生15名，其中博士研究生4名、硕士研究生11名。“产品复杂曲面高效数字化精密测量技术及其系列测量设备”科研成果获得国家科技进步二等奖。
　　本书结合国家重点基础研究发展计划项目“大型动力装备制造基础研究”课题三研究进展情况，重点就燃气轮机叶片夹具布局设计方法、微冷却孔激光加工技术及机理、切削液对金属性能的影响、燃气轮机叶片检测技术、基于智能算法的形位误差计算等最新研究进展情况进行了阐述，旨在推动我国燃气轮机叶片精密加工技术研究向更加深入的方向发展，为我国批量制造燃气轮机叶片奠定良好的基础。
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