新型可重组模块化并联微动机器人研究

针对国内各种结构并联微动机器人结构复杂、不易标定等问题,提出了一类新型的结构解耦可重组模块化并联微动机器人,根据任务要求,利用并联微动机器人构型原理,选择不同的运动支链模块可构建3-6DOFs(自由度)并联微动机器人.其运动支链模块是由简单的弹性运动副单元组成,采用一体化设计,从而保证微动机器人的精度要求,解决了并联微动机器人采用完全装配式装配误差大、整体加工式工艺性较差的技术问题。

基于小波变换的STM图像处理

根据扫描隧道显微镜(STM)的特点,阐述了将小波变换应用于扫描隧道显微镜的降噪、增强及融合的方法.对于STM扫描获得的石墨原子图像,选用不同的小波基函数和分解层数进行分解和重构,结果表明,利用小波变换对扫描隧道显微镜图像进行处理是有效的、可行的,图像质量得到了明显提高.

新型风旋增压器的数值模拟及特性分析

针对风旋增压器的特殊几何结构,分析和界定其数值计算所需的流场控制体,联用结构化网格及非结构化网格对其内部流场区域进行离散划分,选择压力进口和压力出口边界条件,采用Realizable k-ε双方程湍流模型及混和平面参考系方法进行数值计算。根据计算结果进行其工作特性分析,包括不同转速相同冷却风扇出口静压下的工作特性及相同转速不同风扇出口静压下的工作特性。通过分析可知风旋增压器随着转速的提高可提供较高的增压压力,并且不会影响冷却风扇的性能,而当冷却风扇出口静压增加时,压气机出口压力也随着增加,因此在发动机高负载工况,可充分利用冷却风扇的出口背压提高增压压力,满足发动机需求,因此此新型风旋增压器具有较高的实用价值。

基于小波变换的STM图像处理的研究

根据扫描隧道显微镜(STM)的特点,将小波变换应用于扫描隧道显微镜的降噪、增强及融合方法进行了阐述。对于不同仪器和不同扫描样品的图像,选用不同的小波基函数和分解层数进行分解和重构,结果表明,利用小波变换对扫描隧道显微镜图像进行处理是有效的、可行的,图像质量得到明显提高。

改善车用增压发动机加速性的技术发展

讨论了改善涡轮增压发动机低速扭矩特性及加速性,降低加速排放烟度所采取的各种技术方案,及其发展情况。经分析表明电动增压器具有更大的发展潜力,能够更有效地改善车用增压发动机的工作特性,满足更严格的排放标准。

壁面表面粗糙度对喷孔内空化流动特性的影响

为了研究柴油机喷孔表面粗糙度对小直径喷孔内空化流动的影响,采用Fluent流体仿真软件,对不同喷油压力、不同孔壁粗糙度下直径为0.1 mm喷孔的内部空化流动特性进行仿真分析。结果表明:光滑壁面条件下,喷油压力及压差越大,空化水平越强,喷孔流量因数下降越严重;粗糙壁面条件下,流场内气体体积分数随粗糙度增大而降低,粗糙度增大使壁面流体的湍动能增加,但同时使壁面流体的速度降低,导致喷孔流量因数随粗糙度的增大先增后减,喷油压力越高,流量因数出现最高点粗糙度也越大;壁面粗糙度增大会增大对近壁面流场的干扰,抑制近壁面流体空化,在全空化压力、低壁面粗糙度的条件下抑制作用更为明显。

喷油持续期对生物柴油发动机排放影响的仿真分析

利用质谱联用仪检测酸化大豆油甲酯的组分,基于检测结果计算其热物性参数。利用KIVA3V模拟研究135柴油机燃用柴油和纯生物柴油的燃烧和排放,并研究喷油持续期对其影响。结果表明相同功率条件下,生物柴油的油耗率比柴油大,但是随着喷油持续期的增大,油耗率差别减小;最大缸温Tmax和最大缸压Pmax均高于柴油,并随着喷油持续期的增大,出现的时刻推迟;CO和soot排放均低于柴油,而且随喷油持续期的增大排放差距增大;NOx排放高于柴油,但随着喷油持续期的增大,NOx的增加量降低。另外,喷油持续期对柴油和生物柴油燃烧和排放的变化趋势有着不同的影响。

电动增压器减少柴油机加速烟度的试验

柴油机在突然加速或加载过程中,进入气缸中的空气量跟不上加油量的变化速率,使瞬态过量空气系数以及混合气形成质量下降,导致燃烧不良,排放烟度恶化。通过在原进气管并联一电动增压器,改变发动机由自然进气为电动增压进气,从而增加加速时的进气量。试验结果表明,按照车用柴油机加速工况,选择恒转矩加速和恒转速加载两种瞬态工况在台架上进行进气增压试验,电动增压器在两种加速工况能够实现快速补气,改善柴油机燃烧质量,降低排放烟度,并提高其动力性,尤其在低转速和大转矩工况下效果明显。

柴油机加速过程快速补气的电动增压器设计及其特性

为解决增压柴油机因传统增压器在加速时反应迟滞所带来的冒烟问题,研制了一台由高速无刷电动机独立驱动的电动增压器,转速范围从6．0～24．0 kr/min,最大流量达到0．1 kg／s。针对电动机的结构特点对电动增压器进行新颖的结构设计,使安装方便,简化了传统增压器所需的润滑措施。利用热线风速仪测定了其出口处在不同的转速下稳态时速度分布,分析稳态质量流量与增压比在不同转速下的变化趋势,并在不同的起动时间内(10 s,15 s,20 s,25 s)测定其瞬态响应,对其瞬态流量特性进行初步的研究,为柴油机在加速试验时与电动增压器匹配提供依据。研究结果表明,该电动增压器具有响应速度快、流量大、不受发动机工况所控制等特点,为降低其排放烟度、改善其加速性能提供一条可行的途径。

电动增压器流量特性的测定与数值分析

应用计算流体动力学方法对研制的电动增压器的压气机整机进行了三维湍流流场模拟计算。计算中对压气机实体模型进行适应性很强的非结构三角网格划分,采用Realizable k-ε双方程湍流模型模拟时均Navier-Strokes方程。利用热线风速仪对电动增压器出口截面的流量特性进行了测定。将计算的压气机出口流量特性以及速度场分布与实验值进行比较,结果基本吻合,这对电动增压器的结构设计优化具有重要的指导作用。

虚拟现实技术在内燃机拆装实习教学中的应用

针对内燃机拆装实习教学的实际需求,提出了利用虚拟现实技术构建虚拟拆装平台的辅助教学手段,介绍了系统的设计过程与功能。通过该平台的教学实践证明,虚拟现实辅助教学方式明显提高了拆装实习的教学效果,使学生加深了对发动机构造及工作原理等相关知识点的理解与掌握,同时也大大降低了实习成本。

生物基汽油添加剂摩擦性能实验研究

在SRV高温摩擦磨损实验机上,在280℃高温和常温条件下,对比研究了一种市售生物基添加剂及改性后的生物基添加剂作为润滑剂的摩擦磨损性能。实验结果表明,原剂和改性添加剂都能够大幅度降低摩擦因数,在280℃高温条件下的摩擦因数分别由干摩擦状况下的0.527 9下降为0.094 14和0.107 897。在常温条件下,原剂和改性添加剂的摩擦因数分别为0.085 8和0.098 859。通过计算发现,在上止点位置附近,加入原剂和改性添加剂后摩擦功耗分别降低了82.3%和80%。相比原剂,改性后生物基添加剂提高了低温环境下的流动性能,但润滑性能有所降低。

基于小波变换的SFM图像处理的研究

根据扫描力显微镜的特点,对小波变换应用于扫描力显微镜图像的降噪、增强及融合方法进行了阐述。采用SFM对碳元素沉积到基底上,通过生长机理获得的碳纳米膜的表观形貌进行了检测,并采用所述方法对扫描图像进行了处理。结果表明,利用小波变换对扫描力显微镜图像进行处理是有效的、可行的,图像质量得到明显提高。

基于STM的纳米测试技术及其在机械领域中的应用

STM是一种具有纳米级分辨率的精密显微镜。文章简述了STM的基本原理和扫描模式 ,并总结了国内外将STM应用于机械领域的研究工作 ,最后对其发展进行了展望。

基于CAD和CAM的AFM和STM机电装置的故障诊断和设计研究

通过CAD和CAM的实体建模技术,并对SPM的工作情况进行仿真研究,得到了SPM的失效原因。使用CAM技术对SPM进行设计研究,提出了一种针对SPM的新型偏心升降装置,使得SPM的测试高度大大增强;并设计了过载保护装置,解决了SPM测试较高样品时的失效问题。

基于CAM的STM和AFM的一种过载保护装置研究

根据STM和AFM的扫描原理 ,通过CAM设计了一种过载保护装置 ,使STM和AFM在测试过程中 ,对超过测试高度的样品停止退针 ,以免损坏仪器 ,弥补了仪器设计的不足。

基于小波变换的Nanoindenter图像处理

根据纳米压痕仪的特点,对小波变换应用于纳米压痕仪图像的降噪、增强及融合方法进行了阐述。采用纳米压痕仪对单晶Al进行纳米级压痕,利用纳米定位平台原位扫描技术获得了三维图像,使用bior3.3,coif2,sym8分别对所得图像进行降噪、增强、及融合处理。结果表明,利用小波变换对纳米压痕仪图像进行处理是有效的、可行的,图像质量得到明显提高。

基于CAM的STM和AFM的一种新型偏心升降装置研究

根据STM和AFM的扫描原理,通过CAM设计了一种新型偏心升降装置,使STM和AFM测试样品的高度大为增加,形成柔性测试系统。根据对实际工况的仿真研究,对装置进行了修改。

基于AFM的纳米测试技术在机械领域中的应用

简要介绍了AFM的基本原理及操作模式。系统地阐述了AFM在国内外机械领域的发展现状,并进行了展望。

压燃发动机燃用不同原料生物柴油的燃烧与排放特性

利用KIVA3数值模拟研究柴油以及三种生物柴油(大豆油甲酯、棕榈油甲酯、麻疯油甲酯)对压燃发动机燃烧和排放性能的影响。数值计算结果表明:生物柴油在燃烧初始阶段与柴油燃烧特性基本一致,燃烧中后期,生物柴油的平均缸温低于柴油,其中麻疯油甲酯最为明显;生物柴油碳烟和CO生成量明显低于柴油。生物柴油虽然缸内氧含量比柴油高,但由于受缸温的影响,NOx排放比柴油低,而麻疯油甲酯在三种生物柴油中NOx排放最低。