影响空气静压多孔质止推轴承静态性能的因素

在对多孔质气体静压轴承分析时 ,多孔质材料内部的惯性效应以及多孔质轴承表面的速度滑移对所建立的简化数学模型的应用是一个很大的障碍 .因此采用一种分解的方法来分析空气在多孔质止推轴承内部的非线性流动即不同种类的流动机理即考虑空气压缩性和一定范围内的惯性效应 .实验结果表明多孔质表面的速度滑移并不遵守Beaver模型 ,但是可以通过附加等效间隙来大致估计 .

局部多孔质气体静压轴向轴承静态特性的数值求解

运用数值方法分析局部多孔质节流气体静压轴向轴承的静态性能,分别建立局部多孔质圆柱塞内的压力分布方程和气体薄膜内的压力分布方程,利用坐标变换将局部多孔质圆柱塞的圆柱坐标与气体薄膜的圆柱坐标转换到同一笛卡儿坐标系,为有限元离散奠定基础.经过有限元推导,求得局部多孔质气体静压轴向轴承的承载能力与静态刚度,并对局部多孔质节流进行试验以验证理论模型的正确性.另外,对局部多孔质节流气体静压轴向轴承和小孔节流气体静压轴向轴承进行对比试验.结果表明:局部多孔质节流和小孔节流静压轴承的承载能力随着气膜厚度的减小而增加;静态刚度随着气膜厚度的增加先增加后减小;局部多孔质节流比小孔节流具有较高的承载能力和静态刚度.

硬脆光学晶体材料超精密切削理论研究综述

硬脆光学晶体材料在航空航天、光学和光电子等领域得到了广泛应用,其超精密切削加工技术越来越受到重视,从切削模型、脆塑转变机理和研究方法等三个方面介绍了硬脆光学晶体材料超精密切削技术的发展和国内外研究现状,并对今后的研究方向作了阐述。

气体静压多孔质球面轴承静态性能分析

与传统的小孔节流气体静压轴承相比,气体静压多孔质轴承具有高承载能力、高阻尼和很好的稳定性等。气体静压多孔质球面轴承具有合力始终对准球心,轴承运转平稳等优点,既具有轴向限制同时具有径向限制,在工业当中应用相当普遍。给出了球面轴承的理论分析、有限元推导过程,基于有限元推导过程给出了球面轴承的理论计算静态性能。在自行研制的试验台上进行气体静压试验,由此得到轴承的静态性能。试验结果和理论计算结果之间的吻合良好,从而说明理论计算的正确性和可行性。

基于遗传算法的超精密切削表面粗糙度预测模型参数辨识及切削用量优化

建立易于分析各切削用量对粗糙度影响关系的表面粗糙度预测模型和最优的切削用量组合,是超精密切削加工技术的不断发展的需要。针对最小二乘法和传统优化方法的不足,提出了将遗传算法用于超精密切削表面粗糙度预测模型的参数辨识,并用于求解最优切削用量,给出了金刚石刀具超精密切削铝合金的表面粗糙度预测数学模型和切削用量优化结果,进行了遗传算法和常规优化算法的比较,结果表明遗传算法较最小二乘法和传统的优化方法更适合于粗糙度预测模型的参数辨识及保证切削用量的最优。

高精度交流伺服系统的模糊PID双模控制

交流位置伺服系统因其存在参数时变、负载扰动以及电机的非线性等缺点,很难为其建立准确的模型.模糊(fuzzy)控制具有无需建立被控对象的数学模型、鲁棒性好等优点,但稳态精度差.将模糊控制和PID控制相结合,设计了Fuzzy-PID双模控制器.在论域内用不同的控制方式分段实现控制,这样就综合了模糊控制和PID控制的优点,克服了各自的缺点.该控制器结构简单、易于实现.在半闭环交流位置伺服系统上所做的实验表明,采用Fuzzy-PID双模控制器与采用经典PID控制器相比,阶跃响应的调整时间减少了33.7%,并且无超调,轨迹跟踪误差减小了47.2%.

爬行物理模型的建立与仿真分析

建立了爬行的物理模型(2自由度质量—弹簧—阻尼系统),根据模型所描述的动力学系统建立了状态参量的数学表达式,仿真分析了系统的刚度(水平、垂直方向)、阻尼比、质量和静动摩擦因数的差值对爬行评价指标的影响,从而得出:增大水平方向的刚度,减小阻尼比、系统的质量和静动摩擦因数的差值,增大驱动速度,适当地提高垂直方向的刚度,控制系统垂直方向的振幅可明显地减小爬行,并给出了表明仿真结果正确性的试验例证。

液体静压电主轴热态模型(英文)

电主轴是一种高速的主轴部件单元,它是高速加工技术发展的必然性选择。电主轴独特的内置式电机结构形式,使得其发热问题突出,如果散热状况解决不好,将严重地影响电主轴的正常工作。对于电主轴热态特性研究,分析了电主轴的热源和散热方式,通过有限单元法,对电主轴进行网格划分,求出电主轴中各节点的具体温度值及温度场分布云图,建立了液体静压电主轴的热态数学模型。电主轴热态模型的建立及温度场的分析,可以为电主轴的设计提供一定的依据。

基于动态断裂力学的超声振动切削分析与仿真

为了解释超声振动切削所具有的切削力小等优点的产生原因,进行了超声振动切削的切削机理研究.文中采用动态断裂力学的方法,分析切削过程中由于引入振动所产生的冲击作用,引起了工件内部的动态应力强度因子的变化.利用理论分析与数值仿真相结合的方法,从力学的角度给出切削区产生断裂,从而形成切屑的机理.仿真结果说明了超声振动切削机理:由于振动加入所带来的动态效应使得切削区材料更易发生断裂,导致振动切削力下降.在上述分析基础上,给出了振动切削中正确选择振动参数的方法.

温度对超精密微位移系统定位精度影响的研究

超精密微位移系统的定位精度除了与其本身的特性有关外,还与工作环境等因素密切相关。本文系统地分析了温度对压电陶瓷微驱动器、微进给工作台和检测元件的影响。采用有限元方法给出了微进给工作台在环境温度发生变化时的变形云图,说明了温度影响微进给工作台定位精度的原理。对各种检测元件受温度的影响进行了分析对比。最后从环境温度的控制、材料选择和检测元件3个方面给出了解决的措施。

基于分形理论多孔质石墨渗透率的研究

针对用于多孔质气体静压轴承多孔质石墨结构的复杂性,从其结构形成机理出发,利用分形几何理论,对多孔质气体静压轴承性能影响起至关重要作用的渗透率进行研究,并建立多孔质石墨渗透率与其分形维数之间的定量关系,使多孔质石墨的宏观参数与微观结构建立联系。

一种用于精密振动切削的超声振子的设计与实验研究

精密超声振动切削是一种特种加工方法,对这种切削加工方法的研究工作在国内正处于快速发展阶段,为了能解决其中振动产生的问题并实现精密加工的要求,研制了用于精密数控车床上的超声振子,其中换能器采用压电夹心式结构,变幅杆采用复合式结构,其功能是产生满足切削加工要求的超声振动,并通过仿真与实验的方法验证了设计的变幅杆的性能满足切削加工的要求。最后,进行了精密切削实验,并进行了加入超声振动后与不加振动的车削工件表面粗糙度值的研究,得出超声车削出的工件表面质量优于普通车削。

基于压电陶瓷的摩擦式微进给机构的设计

采用摩擦驱动工作原理设计了大行程、高分辨率的步进式进给机构,该机构是压电陶瓷驱动的、滚珠丝杠传动并结合空气静压导轨实现微量进给;采用柔性4杆机构设计了压电陶瓷驱动的可调式预压装置;用有限元方法分析了柔性铰链的静态特性;对微进给机构的传动特性进行了详尽分析。

超声振动铣削复合变幅杆扭转振动特性的仿真与优化

建立了1/4波长扭转振动复合变幅杆的理论计算模型,基于该模型设计了一种用于超声振动微铣削的扭转变幅杆,并利用ANSYS有限元仿真软件对其进行了模态及谐响应分析。通过仿真分析,获得了变幅杆扭转振动时的谐振频率、变幅杆的放大系数以及von mises应力分布等。为使变幅杆谐振频率更好地满足设计要求,最后对变幅杆的结构参数进行了优化。

多孔质气体静压丝杠螺母副研究

气体静压丝杠螺母间的气体薄膜使气体静压丝杠螺母之间的摩擦、磨损极小,极大地提高了静压丝杠螺母副的使用寿命。螺母所采用的多孔质材料可提供众多的微小节流孔,使气体静压多孔质丝杠螺母副具有高承载能力、高阻尼和很好的稳定性等优点。本文根据气体静压丝杠螺母副的几何模型与气体静压圆锥轴承的几何模型的相似性,即气体静压丝杠螺母副可看作是相对的气体静压圆锥轴承以一定的螺距沿轴方向排列而成的,通过对气体静压圆锥轴承的分析和有限元推导,分析了气体静压丝杠螺母副的静态性能。并通过实验验证了理论推导的正确性。

模糊数学在成组技术中的应用

本文提出了一种新的无编码分类成组的新方法—模糊聚类分析法。此方法是应用模糊数学的基本理论,根据成组技术的分类原则,对零件进行分类成组。本文提供了应用这一新方法进行分组的步骤,而且通过数学运算可以达到最佳分组,这是目前所存在的有编码分类不能实现的,并为计算机的应用提供了条件。

高精度压电陶瓷微位移驱动电源

在分析了微量进给驱动器执行元件特性的基础上,设计了一种驱动器电源。该电源采用开关式工作原理。实验表明可作为高精度微位移器的驱动电源。

零件分类成组的聚类分析法

本文是根据用于机械加工成组技术的分类原则,以聚类分析的方法,对零件进行无编码分类成组的一种新方法。文中详细介绍了用聚类分析法对零件进行分类成组的方法和步骤。这一方法可一次形成零件的多组分类,并以动态聚类图的形式进行描述,表达清晰、直观,并且便于应用计算机进行零件的分类成组。

空间光学遥感器热分析

空间光学遥感器热控工作旨在保证遥感器所需温度水平和温度梯度 ,以满足遥感器高质量成像要求。根据遥感器的结构特点和热光学指标要求 ,建立了遥感器及其热控系统的热平衡方程 ,对各热交换项进行了剖析 ,并采用Nevada和MSC/Patran等软件对某空间光学遥感器进行了模拟仿真 ,得到其对地工况和对日工况的热平衡结果。

抗爆容器内爆炸流场数值模拟

采用计算流体动力学中的二阶精度TVD差分格式和特殊算子分裂法 ,按轴对称问题 ,对半球顶圆柱筒密闭式抗爆容器内部爆炸流场进行了数值模拟。计算得到的容器壁面载荷分布与实验结果基本一致。不同时刻爆炸流场压力分布图像清晰地描述了容器壁面的冲击波加载过程。