STRENGTH ANALYSIS OF CLAMPING IN MICRO/NANO SCALE EXPERIMENTS

Two kinds of clamping in micro/nano scale experiments are investigated in this paper, one based on electron-beam-induced deposition, and the other on the van der Waals interaction. The clamping strength and mechanism are analyzed both theoretically and experimentally. The influence of relative humidity on the micro/nano clamping and the method of electrostatic clamping are discussed. The clamping strength and performance of different clamping methods are compared considering the size and material of the clamped objects, and the application environments.

结构力学位移法实验教学装置开发及教学实践

位移法基本原理是结构力学课程的难点和重点内容,该方法构建的基本系高度抽象,学生在学习过程中普遍感到难。将理论教学与实验教学相结合,开发了位移法基本原理的教学演示装置和实验装置。将基本系中无中生有的“刚臂”以实体部件的形式展现出来,再现“刚臂”的“放松”和“锁住”效果。从演示装置的定性分析和实验装置的定量分析2个角度阐述位移法基本原理,通过这2个装置再现位移法中原结构和基本系的变形过程。学生可以看到“结构”,看到“结构变形”,看到“基本系”及其在外荷载和结点位移单独作用下的2个状态,将抽象的位移法基本系形象化、直观化,加深了学生对位移法基本原理的理解。

城市轨道交通S型曲线夹直线与长直线地段振动对比试验研究

夹直线在一定程度上可以保证线型连续和行车平顺,但过短的夹直线长度会导致振动叠加,影响旅客舒适度和列车运行的稳定性,增加运营维护成本。本文通过对城市轨道交通S型曲线夹直线与长直线地段振动对比试验研究,从时域、时频域、振动加速度级及地面Z振级等方面对获得的数据进行分析,解释了夹直线段振动叠加的产生机理,验证了车体垂向加速度峰值在缓直点处会出现峰值提前现象,并阐述了夹直线段的振动叠加现象对地面环境振动的影响。结论如下:车辆在通过S型曲线线形变化点时产生的冲击振动会通过钢轨以弹性波的形式向前传播,与车辆在夹直线段行驶产生的振动叠加;由于弹性波的形式传播的速度远高于车辆行驶速度,因此会导致夹直线段出现振动加速度峰值提前现象;S型曲线夹直线的垂向振动加速度的优势频率要高于长直线段,且更向高频分散;S型曲线夹直线产生的振动叠加现象不会对地面环境振动产生影响。

换热器板片焊接夹紧装置的设计及试验研究

板式换热器在工业部门中应用广泛。在实际焊接过程中,板片组间焊接部位间隙大导致焊接效率低、生产成本高。针对焊接过程中焊接效率低的问题,设计了一种焊接夹紧装置。分析了全焊接板式换热器焊接夹紧动作,提出了一种三轴联动快速夹紧方法和焊接夹紧装置设计方案。研究了焊接夹紧装置关键夹紧部位的工作流程,利用SolidWorks软件对换热器焊接夹紧装置进行了三维建模仿真模拟,优化了结构,研制了焊接夹紧装置样机,进行了试验。试验结果证明,焊接夹紧装置移动速度快,夹紧效果好,有效提高了焊接效率。

环槽铆钉连接副抗腐蚀性能及夹紧力群铆试验研究

环槽铆钉连接副具有抗腐蚀性能好、夹紧力稳定性高等优点,为给环槽铆钉连接副在桥梁工程中的应用提供参考,以采用环槽铆钉的钢桁梁桥——廊坊市光明道立交桥为背景,对环槽铆钉连接副抗腐蚀性能及群铆效应对夹紧力的影响进行研究。分析环槽铆钉连接副工作原理和抗腐蚀机理,通过中性盐雾试验研究不同腐蚀时间下环槽铆钉连接副的抗腐蚀性能,并与传统高强度螺栓进行对比,采用群铆顺序试验研究环槽铆钉连接副在桥梁节点全数量铆接中群铆效应对夹紧力的影响。结果表明:在中性盐雾试验中环槽铆钉连接副的铆钉与套环配合区域几乎无锈蚀,环槽铆钉连接副较高强度螺栓连接副表现出更优异的抗腐蚀性能;群铆顺序试验中环槽铆钉连接副夹紧力衰减约1.48%,具有优异的夹紧力稳定性,满足钢结构桥梁节点对紧固件的要求;环槽铆钉可采用从节点中心向另一端逐步铆接的顺序。

空间站等离子体接触器钳位模式实验研究

为了研究等离子体接触器对空间站表面电位主动控制作用及钳位模式工作特性,对等离子体接触器进行了钳位模式实验研究,分析了空间站在运行轨道等离子体鞘层厚度,给出了等离子体接触器钳位电压和发射电流之间的变化规律,对真空度、等离子体密度、氙气流量等对钳位模式影响及等离子体接触器功率随发射电流变化规律进行了实验研究。实验结果表明:等离子体接触器在额定工作点下钳位电压低于20V;钳位电压增加使等离子体接触器发射电流突增;较低的真空度、较高的空间等离子体密度、较大的氙气流量会使等离子体接触器钳位模式较早出现,等离子体接触器电子发射特性曲线左移了近20%;等离子体接触器功率随发射电流增加而减小了近30%。

海底软管铺设系统设计与实验研究

软管铺设系统主要包括铺设塔支架结构及其角度调整机构、转盘、校直器、张紧器、悬挂夹具等设备,能够实现柔性软管的水下铺设,在海洋石油软管铺设作业中得到了广泛的应用。通过对国内外软管铺设相关技术的研究,提出了一种柔性软管铺设系统的设计方案,利用Pro/E建模,完成铺设系统装配,应用有限元计算方法校核关键结构的强度。搭建了实验样机,对软管铺设系统的关键技术校直、止动等关键技术进行实验验证。理论分析和实验结果表明了该铺设系统能够满足软管铺设的工程要求,为满足工作环境的铺管船总体设计提供参考。

用于膜片钳研究的乳鼠窦房结细胞的分离与鉴定

目的比较"酶解+差速贴壁"法和"酶解+差速贴壁+5-溴脱氧尿嘧啶核苷(常规培养)"法体外分离培养乳鼠窦房结细胞,寻找可行的用于膜片钳实验的分离方法。方法取Wistar乳鼠的窦房结组织,分别采用"酶解+差速贴壁"和常规培养法分离培养窦房结细胞,观察细胞形态结构、搏动频率、膜片钳实验难易程度及成功率。同样方法分离培养心房肌细胞作为对照。结果培养的窦房结细胞中梭形细胞最多、心房肌细胞中三角形细胞最多。两种方法分离的窦房结细胞中均为梭形细胞最多并均可记录到自发性动作电位,其中"酶解+差速贴壁"法分离的细胞活性更好,进行膜片钳实验的成功率更高。结论"酶解+差速贴壁"法能成功分离出乳鼠窦房结细胞,操作步骤简单,细胞损伤小、活性好,能更好地进行膜片钳实验研究。

水下导管架调平器卡爪实验研究

导管架调平器是海洋石油平台导管架安装专用机具,其关键技术国内尚属空白。研制了调平器实验样机及其关键部件卡爪,对调平器卡爪的力学性能进行了实验研究。卡爪的力学性能与其选材有很大关系,通过卡爪极限载荷实验初步得出了不同材质卡爪所能提供的夹持力与最大提升调平力的关系。实验结论可为设计工程实际用调平器提供技术设计参数。

铣头式加工中心自动松拉刀实验装置的结构设计

自动松拉刀系统是五轴联动加工中心铣头的关键部件,为了验证所设计的自动松拉刀系统的基本功能、在静态条件下是否会出现漏液及使用寿命等情况,通过分析自动松拉刀的工作原理,确定了自动松拉刀系统实验装置液压试验台的设计方案,设计了一个液压试验台来模拟其在静态时的功能实现。

减振器外特性测试的弹/刚性夹持对比试验研究

针对油液减振器异响检测、活塞杆加速度测试方法以及对弹性与刚性两种夹持方式下外特性测试结果存在差异等问题,开展了对比在不同安装方式下油液减振器外特性测试的试验研究,设计了分别采用常规外特性测试专用夹具(刚性夹持)和活塞杆加速度夹具(弹性夹持)的减振器外特性测试对比试验,对常规外特性测试专用夹具和活塞杆加速度夹具的结构和功能特点作了分析,进而对两套夹具造成外特性曲线存在差异的原因进行了研究,根据油液减振器工作原理及结构参数,建立了阻尼力模型并根据现有理论和试验结果进行了模型修正仿真。研究结果表明,两种夹持方式的测试结果对判定减振器外性能可以通用,而且还能够从不同方面反映出减振器内部的动态性能。

双端固支梯形梁压电俘能器机电耦合模型与试验分析

针对环境中的低频振动能量,基于双端固支梁压电结构,建立了梯形梁压电俘能器的机电耦合振动模型,并通过试验对其进行了验证.结果显示,数学模型与试验结果相吻合.当梯形梁结构在1阶谐振(96.85 Hz)状态,且激励加速度2m/s^2时,结构单侧开路输出电压峰值可达44.43V,最大输出功率为6.16mW.另外,双端固支梯形梁结构与矩形梁结构的比较试验结果显示,双端固支梯形梁压电结构可以有效降低谐振频率,输出开路电压较矩形结构提高22.7%,输出最佳负载功率较矩形结构提高33.0%.

深水多功能管道维修机具夹紧装置的研制

为了解决深水海域多功能管道维修机具作业时稳定夹紧管道以及刀盘与管道保持同心的技术难题，提出了“双臂”抱紧式自定心管道夹紧装置的设计方案。该方案由两组对称的平行四边形双摇杆机构和摇块机构组成；以运动和传动为约束条件，对夹紧装置几何参数的求解进行了研究，建立了夹持点摩擦力矩与驱动力关联力学模型；以管径介于304．8～457．2mm的管道为实例，设计制造了夹紧装置及机具，并进行了水下作业ADMAS仿真及陆上切割与坡口试验。结果表明：①油气管道管径越小，夹紧装置摇块机构的传动角越小，液压缸行程和双摇杆机构的传动角越大；②夹紧装置驱动力随油气管道管径的增加而增加，当管径达到457．2mm时，夹紧装置液压缸驱动力应大干10219N；③初始切割管道时，机具将产生微小晃动，使刀具进给量突然增大，此时应采用小进给方式；④陆上试验结果与理论设计和仿真结果的吻合度较高，验证了该方案的合理性。该项成果为相关工程样机的研制奠定了技术基础。

集成电路机械冲击试验的研究

机械冲击是集成电路检验中评估元器件特性的关键试验,试验目的是测定元器件能否承受中等程度的冲击,这种冲击是模拟器件在装卸、运输或现场操作中由于突然受力或运动状态的改变而产生的。文章主要分析了集成电路机械冲击试验的原理,论述了冲击加速度值、脉冲持续时间与冲击台底座材料之间的关系,提出试验过程中操作人员应该注意的问题。

PVDF换能器的一种实验设计思路和方法

对 PVDF换能器的一种设计思路和实验方法进行了简单的讨论 .考虑到简单、易做、可行 ,采用边缘钳紧引电极 ,并对纳米 AIP/ Si O2 的激光超声的信号进行了检测 ,与已知结果相一致 .

带线夹变幅杆系统的动态特性分析

建立了IC引线键合机的带线夹变幅杆系统的运动微分方程,以及带线夹和不带线夹变幅杆系统的有限元仿真模型,并对仿真模型进行了动态特征参数分析比较,同时,通过试验模态测试结果分析,仿真结果与试验结果相吻合,验证了建立带线夹变幅杆系统的有限元建模是合理的.

脉冲荷载激励下扣件弹条扣压力检测方法

为了更准确检测出高速铁路扣件弹条扣压力不足,提出了利用脉冲荷载激励下扣件弹条模态特征来快速无损检测扣压力的方法。通过对不同扣压力状态下的扣件弹条进行力锤激励试验,获得相应的弹条模态参数,进而得到扣压力与弹条固有频率的对应关系,最后通过测试弹条模态频率推算出其扣压力。结果表明:标准安装状态下的WJ-7型扣件弹条在0~1200 Hz内共有两阶模态,分别为781.60、922.86 Hz;移动激励点得到的加速度导纳值有差异,但固有频率相同;不同扣压力下弹条第1阶模态振型特点主要为两侧肢的垂向振动,后肢承受较大扭矩;扣件弹条扣压力与弹条第1阶频率基本呈线性关系,实际线路中可通过测试弹条固有频率来得到扣压力。

架空绝缘导线固定线夹的研制及实验验证

沿海地区,盐雾腐蚀对于输电线路的危害较为严重,尤其是采用传统绑扎线固定绝缘导线的方式,不仅损伤导线绝缘层,严重的甚至导致断线事故。本文通过研发一种新型整体式架空绝缘导线固定线夹,解决了导线因风振应力和局部放电发热导致的绝缘层破损问题,保障了电网的安全和稳定。后期实验结果表明:采用高强度复合柔性材料的固定线夹,不仅安装方便、快捷,而且能满足福建沿海的恶劣气候,线夹性能稳定、可靠。

WE-B型液压万能试验机压杆稳定实验装置的设计

本文介绍了WE -B型液压万能试验机压杆稳定实验装置的设计 ,并通过试验数据的分析 。

换流站典型金具典型发热因素的试验研究

换流站金具发热是影响换流站正常稳定运行的重要原因,造成换流站金具发热的因素很多,但大多数因素本质上都是因为影响了金具接头的回路电阻而导致金具的发热。从试验角度出发,选取换流站中常用的典型的六分裂线夹作为研究对象,采用直流电源作为试验电源,通过测量金具接头两侧的电压,依据欧姆定律计算金具接头的回路电阻。针对回路电阻测量电流、温升效应、螺栓力矩、分接头通流不均衡4方面因素设计试验,通过分析试验结果,研究各因素对金具接头回路电阻的影响。最后,限于本试验中直流电源输出电流无法达到金具接头实际运行电流大小,故本试验选取大型交流电源向金具注入有效值达到金具设计电流的交流电流模拟金具处于大电流运行时的发热情况,试验结果表明金具发热明显的点位于金具汇流排和金具接头与导线的连接处,与实际运行过程中金具发热位置情况相符。因此,验证试验可为现阶段研究换流站金具接头发热问题提供借鉴。