聚合物微流控芯片模具制造关键技术研究进展

成型微通道型腔镶块的加工是聚合物微流控芯片模具制造的核心问题。介绍了国内外微流控芯片模具镶块加工技术的发展状况,分析了各种加工技术的适用范围与发展前景。研究表明,微流控芯片模具镶块制造技术对精密注射成型技术的发展具有一定的推动作用。

薄镍板上Meso尺度结构的电火花线切割

研究了利用常规电火花线切割技术加工薄镍板微小结构的方法。利用慢走丝电火花线切割加工机床对厚度为0.6mm镍板上的Meso尺度结构进行了加工试验。以机床现有的工艺条件对零件进行试切割,对试切割后的尺寸精度和表面质量进行测量分析,在此基础上通过对放电能量、冲液压力、切割速度等机床参数的调整改进加工工艺。探讨了在200μm缝宽范围内进行多次切割的方法,并对切割次数进行合理优化、合并。试验结果表明:慢走丝线切割加工对小于机床设定厚度的薄板Meso尺度结构仍可进行稳定加工;通过多次切割的方法可提高表面质量。在200μm窄缝范围内进行5次常规切割,加工后的表面粗糙度值Ra为0.54μm;在保证表面质量的前提下,将5次切割合并为3次切割,加工后的表面粗糙度值Ra为0.62μm,加工时间缩短了30%左右。该技术可为电火花线切割加工其他材料薄板微小零件提供支持与参考。

电火花线切割加工铜钨合金切缝宽度及加工精度影响因素研究

铜钨合金是一种广泛应用于精密及难加工材料电火花成形加工的低损耗电极材料。在窄缝、清棱清角、高纵横比等结构的电极加工中,低速走丝电火花线切割加工较传统加工方法具有一定的优势。通过单因素实验研究了电火花线切割加工参数对铜钨合金粗加工切缝宽度、加工速度及表面粗糙度的影响规律,为实际加工提供理论指导。

避险车道新型阻尼系统研究

避险车道阻尼系统可有效减少避险车道修建长度,但是避险车道阻尼系统普遍存在拉力峰值过大,造价高等缺点.为解决该问题,设计试验对比撕裂和挤压金属管件的消能能力;以薄壁矩形管为消能构件,滑块为挤压构件,设计了一种依靠挤压金属空心管件为消能原理的阻尼系统,通过实车挤压试验寻找合适的挤压深度及挤压宽度.根据试验结果设计实车碰撞试验,验证该避险车道阻尼系统性能.结果表明,挤压金属管件具有更优异的消能能力;当挤压深度为14 mm,挤压宽度为191 mm时,其阻尼力峰值为75.56 kN,平均值为23.62 kN,满足设计要求;实车碰撞试验表明该阻尼系统可成功拦截失控车辆.

新型波形护栏结构设计及安全性能研究

对高速公路失控车辆的安全防护,需系统考虑大小车型结构特征及防护需求。目前车辆重量悬殊、速度差异、结构大小两极化,新型波形梁护栏针对大型、小型车辆进行专项双层组合结构设计,上层横梁主要防止大型车辆穿越、翻越和骑跨护栏,下层横梁主要防止小型车辆下钻护栏及在立柱位置严重绊阻。应用高精度对标后的有限元模型对防阻块、横梁高度进行分析对比,综合确定了护栏总高度、横梁分布,优化了梁柱匹配关系。通过实车碰撞对护栏安全性能进行验证,新型波形护栏防护能力满足规范要求,防护效果良好,为类似护栏设计及优化提供参考。

防绊阻路桥护栏过渡段结构设计及安全性能研究

根据路桥护栏过渡段功能要求,从刚度、高度、断面及线形等角度出发,设计可工业化、标准化的异形钢构件,承载高度变化、坡面转换、断面衔接3个方面功能,通过立柱逐级加密、刚度渐变,实现护栏刚度平稳过渡防绊阻;应用仿真分析技术对过渡段区域进行全方位、上下桥不同碰撞方向、不同碰撞点位置进行碰撞安全性模拟,按照《公路护栏安全性能评价标准》进行实车足尺碰撞试验,各项指标满足要求,实现了路桥护栏过渡区域的无缝防护。

基于梁柱匹配及基础安全的桥梁护栏优化研究

在保障梁柱式桥梁护栏安全防护指标满足要求的前提下,为提升其梁柱匹配性,以更优地发挥其安全防护性能,通过对立柱间距、立柱结构及厚度、横梁厚度及分布等方面对护栏进行优化分析。从护栏基础受力情况及其损坏后不易修复的特征出发,优化护栏结构,降低对基础的不利影响。应用对标后的高精度仿真模型,利用护栏变形范围及变形量、单位防护水平、基础承载力变化等指标,确定护栏优化结构,为一般性梁柱式桥梁护栏设计提供改进建议。

高寒地区高速公路中央分隔带节地型钢护栏

为适应高寒地区地形、地物对高速公路中间带安全防护的特殊要求,提出中间带节地型梁柱式钢护栏结构,以满足结构通透易除雪、占地空间小的目的。并根据不同路段的防护需求,开发了一种形式两种等级（Am级、SBm级）的护栏结构。采用计算机仿真与实车足尺碰撞试验相结合的手段对护栏进行安全性评价,结果表明：护栏阻挡功能、缓冲功能、导向功能各项指标均满足规范要求,护栏最大横向动态变形值小于500mm,车辆碰撞后护栏不侵入对向车道。同时也表明计算机仿真技术应用于护栏开发及安全性评价的可行性。

高寒地区高速公路中央分隔带安全防护技术探讨

针对高寒地区特殊的地理环境及特征,通过对高速公路中央分隔带安全防护需求进行分析,为满足护栏安全性、设置空间,行车舒适性,综合考虑中央分隔带标准段护栏、护栏过渡段、活动护栏、护栏起讫点安全防护,秉承＂安全防护无缝体系＂,提出了可行的安全防护措施方案。该防护体系有利于系统提升高速公路通车运营后的行车安全水平。