机器人喷砂工艺参数优化仿真数据

该数据集主要面向喷砂作业过程的有限元模拟仿真，为保证仿真结果接近真实生产情况，提出一种锥形六面体几何模型以表征实际棕刚玉砂粒，建立随机多砂粒模型，探究了砂粒尺寸、冲击速度、喷砂角度及砂粒形状对铝合金表面完整性的影响规律：小尺寸砂粒冲击下试样表面具有更好的表面粗糙度分布均匀性和稳定性；砂粒大角度入射能获取更大的表面粗糙度，而倾斜入射使材料表面发生明显滑动切削，导致表面延展或撕裂并留下不规则划痕；经相同数量砂粒冲击后，锥形六面体、菱形砂粒和球状丸粒对应表面覆盖率分别为91.71%、86.8%和98.5%，而锥形六面体砂粒在表面完整性分布与喷砂覆盖率的平衡方面对实际棕刚玉砂粒具有最佳模拟替代性，基于ABAQUS有限元仿真平台建立三维随机多砂粒喷砂有限元模型，砂粒在三维空间中以垂直冲击和固定角度倾斜冲击两种形式分布，为准确模拟喷砂过程，对受喷靶板施加全方位约束，包括侧面与底面的法向位移以及绕三轴的转动约束，同时将锥形六面体砂粒定义为刚体。模型相关材料属性及边界条件均与单砂粒模型保持一致。在实际喷砂处理过程中，喷枪喷射出的砂粒流在冲击域内呈空间位置随机分布特性。通过Python脚本对Abaqus CAE进行二次开发，实现砂粒模型的批量复制与随机分布建模，以工件受喷表面中心为原点的全局坐标系为基准，通过脚本程序实现砂粒三维空间位置的随机分布，确保所有砂粒中心在试样表面的法向投影均限定于2 mm×2 mm的目标细化区域内，有限元软件运行于高性能计算平台，通过以上方法采集有限元仿真结果，数据于2023年12月采集于上海大学东区机自大楼，数据量为601M。

搜集汇总

背景与挑战

背景概述

该数据集基于ABAQUS有限元仿真平台，构建了三维随机多砂粒喷砂模型，用于模拟和优化机器人喷砂工艺参数，重点研究砂粒特性对铝合金表面完整性的影响。数据来源于2023年12月在上海大学采集的仿真结果，总数据量为601M。