船用膜片联轴器的膜片组件简化建模方法及模态试验

针对船用膜片联轴器的膜片组件螺栓连接的复杂性问题,基于薄层单元法对膜片组件的有限元模型进行简化,提出一种新型简化建模方法——结构分割法。对模型静刚度进行计算,确定结构分割法中结合面单元的弹性模量和泊松比。该方法相较于传统的薄层单元法计算效率更高。将结构分割法模型的模态仿真结果与试验结果进行对比,结果表明,结构分割法模态分析得到的振型与试验测得的前三阶振型吻合较好,固有频率误差均在10%之内,验证简化模型仿真的正确性,可为船用膜片组件结合部动力学快速有效建模提供思路。

正畸矫治器及其膜片中总锑含量的测定

本文建立了微波消解-ICP-MS检测膜片式无托槽正畸矫治器及其膜片的总锑含量方法,通过比较4个消解体系、4种称样量对消解效果的影响来优化检测方法。结果显示,称取0.2g膜片式无托槽正畸矫治器及其膜片,在9mL纯硝酸体系中消解后,在ICP-MS上检测其总锑含量。在该条件下,方法标准曲线为y=0.294x+0.000,相关系数为0.999946,仪器检出限为0.002245ng/mL,回收率为96.2%,精密度为0.38%。结果表明,该方法灵敏、准确、安全且可重复。

精密导向膜片设计与优化

针对微振动模拟器中精密导向机构行程小、精度高的要求,提出了一种具有精密导向作用的柔性膜片。首先,基于柔度矩阵法对柔性膜片的轴向与径向柔度进行建模;其次,基于柔性膜片的结构参数对其轴向和径向柔度进行参数化分析;接着,以高轴向柔度、高轴向/径向柔度比和低应力为目标,建立了优化设计模型,并对其进行优化,优化结果表明轴向柔度优化率为233%,轴向/径向柔度比优化率为172%,最大应力优化率为32%。优化后柔性膜片的各目标性能都得到较大提升;最后,通过有限元分析与实验进行验证。有限元分析与实验结果相对于理论分析的相对误差分别为6.7%和7.8%。理论分析与优化方法为柔性膜片提供了一个简单有效的设计思路。

束腰型膜片联轴器刚度阻尼仿真与试验分析

膜片联轴器的刚度、阻尼特性是分析含膜片联轴器传动系统振动特性的基础。基于An⁃sys有限元仿真软件,考虑接触非线性及大变形效应,仿真分析了膜片联轴器扭转、轴向、角向和径向静刚度特性以及扭转和轴向动力学特性;分析了膜片螺栓孔分布圆直径、螺栓孔径、膜片最小宽度和膜片厚度等膜片结构参数对静刚度的影响;进行静态、动态扭转和轴向拉伸试验,验证了仿真结果的正确性。结果表明,膜片螺栓孔分布圆直径与膜片厚度对膜片各向刚度影响较大,可通过类椭圆函数建立膜片联轴器动力学模型,求解获得膜片振动1周期内非线性刚度及等效阻尼系数变化。

基于COSMOSMotion的反光膜片运动机构的设计与仿真

激光法校准是校准水声换能器灵敏度的一个重要手段,使用激光法进行水听器灵敏度的校准时,需要调节透声反光膜片的旋转角度和俯仰角度。该文根据需要设计了一套反光膜片运动机构,并运用SolidWorks软件的运动仿真模块COSMOSMotion对该机构进行运动学仿真,通过比对理论计算结果与仿真结果,验证了反光膜片运动机构理论设计的正确性,为后续该机构的加工提供仿真依据,也为该领域的工程设计人员在进行相关设计工作提供借鉴。

催化烟机主风机联轴器膜片断裂失效原因分析

主风机联轴器中的膜片在使用过程中出现断裂,会影响到设备的正常运转。该文主要通过对催化烟机联轴器膜片的已开裂部位进行宏观形貌分析、微观形貌观察、化学成分判定、金相组织、硬度等材料性能分析,对该装置未来的安全运行提出合理的解决方案与建议。

齿科隐形正畸矫治器用膜片的力学性能研究

本文通过测试不同厚度的PETG/PC/TPU齿科隐形正畸矫治器用膜片的力学性能,得到相应的拉伸弹性模量、屈服应力、屈服拉伸应变以及直角撕裂强度,为选择厚度适宜的齿科隐形正畸矫治器用膜片制作无托槽隐形矫治器提供指导。结果显示,弹性模量随膜片厚度增加而逐渐增大(膜片的厚度从0.3mm增至0.7mm,弹性模量从622.4MPa增至1027.6MPa),PETG/PC/TPU膜片厚度从0.3mm增至0.7mm,直角撕裂强度均>280kN/m。综合分析不同厚度膜片的拉伸弹性模量、屈服应力以及屈服拉伸应变,当PETG/PC/TPU膜片厚度为0.5mm时,矫治器的矫治效果较优异。

氧化石墨烯增强海藻酸钠——金刚石膜片机械强度研究

利用溶胶-凝胶(SG)技术制备氧化石墨烯增强的海藻酸钠-金刚石膜片。采用光学显微镜、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等对膜片进行了研究,通过电子万能试验机对膜片的机械强度进行了测量,并分析了膜片拉伸样条的断口形貌。结果表明,金刚石粉末、海藻酸钠和氧化石墨烯能够混合在一起;当氧化石墨烯的浓度为0.05wt.%时,加入氧化石墨烯的海藻酸钠-金刚石膜片的拉伸强度比纯海藻酸钠-金刚石膜片提高了63.13%;对于未加入石墨烯的膜片断口出现毛糙分层现象,而加入石墨烯的膜片断口呈现较为整齐的断面。

手动膜片钳检测盐酸罗哌卡因及其右旋异构体对HEK293细胞hERG电流的影响

目的研究比较盐酸罗哌卡因和盐酸罗哌卡因右旋异构体对高表达hERG钾通道的HEK293细胞hERG电流的影响。方法用手动膜片钳检测转染后hERG钾通道稳定表达的HEK293细胞电流,多菲莱德做阳性药,将盐酸罗哌卡因和盐酸罗哌卡因右旋异构体依次稀释成30.00、10.00、3.33、1.11、0.37μmol·L^(-1),依次作用于细胞,记录电流变化,计算抑制率。结果盐酸罗哌卡因0.37、1.11、3.33、10、30μmol·L^(-1)对电流Iherg-tail的抑制率分别为(6.12±0.30)%、(13.04±1.20)%、(19.21±0.33)%、(35.56±0.66)%、(65.37±4.17)%,IC_(50)为19.482μmol·L^(-1)(n=15)。盐酸罗哌卡因右旋异构体0.37、1.11、3.33、10.00、30.00μmol·L^(-1)对电流Iherg-tail的抑制率分别为(4.13±3.43)%、(7.34±5.60)%、(9.49±2.75)%、(16.60±0.87)%、(31.36±1.45)%,IC_(50)>30μmol·L^(-1)(n=15)。阳性对照药品多菲莱德0.00185、0.00556、0.01667、0.05000、0.15000μmol·L^(-1)对电流Iherg-tail的抑制率分别为(7.81±2.77)%、(19.67±1.88)%、(57.16±4.39)%、(89.71±3.55)%、(99.66±0.89)%、IC_(50)为0.015μmol·L^(-1)(n=15)。结论和阳性对照药品多菲莱德比较,盐酸罗哌卡因对hERG通道为弱抑制作用,盐酸罗哌卡因右旋异构体对hERG通道为无明显抑制作用。

膜片联轴器刚度对尾轴自激振动的敏感性分析

针对直升机尾传动轴系动力学设计需求,参照某型直升机尾传动轴结构形式,建立了花键-膜片联轴器-轴系动力学模型。讨论了膜片联轴器各向刚度对尾轴系统自激振动影响的敏感性。研究结果表明:轴系的自激振动响应对膜片联轴器角向刚度变化最为敏感,对扭转刚度的变化敏感性一般,而径向刚度与轴向刚度在小范围变化时对轴系自激振动的影响可以忽略。

含预制裂纹的弧形膜片压力控制技术研究

为了满足双药室发射时对弹丸启动压力的精确控制,并同时解决另一药室可能出现的串火隐患,设计了一种含预制裂纹的弧形膜片。利用三维建模软件完成了膜片的初始模型设计,膜片主体部位为一拱形薄膜,其中凹面为正面,凸面为反面。凹面中含有预制刻槽,通过改变刻槽的深度,可以调节正向冲破压力,实现对弹丸启动压力的控制。凸面的拱桥形结构则使膜片具备了反向承压的能力。使用数值计算的方法建立了双药室弹药的内弹道计算数学模型,得到了两个药室各自的压力-时间曲线。通过有限元分析软件对所建立模型进行了分析,将所计算的内弹道结果作为仿真输入条件,仿真结果验证了所设计的膜片结构具备正向冲破,反向承压的能力,并得到了膜片的大致尺寸。利用仿真结果进行了进一步优化设计,制造出不用刻槽深度的膜片进行选型试验,试验结果表明所设计膜片采用2.5mm刻槽深度时能够满足双药室发射的使用需求,对变威力发射及压力控制技术的研究具有一定的指导意义。

高灵敏硅凹槽膜片型光纤F-P局部放电超声传感器

文中设计并制备了一种硅凹槽膜片型光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)超声传感器,用于电力设备局部放电检测。采用有限元软件优化设计传感膜片的凹槽参数,与传统圆形膜片相比,硅凹槽膜片的静态灵敏度提升4.09倍且谐振频率基本不变。通过耦合效率修正传统双光束干涉模型,研究F-P腔长对传感器干涉光谱对比度的影响,以提升传感器的声压灵敏度。利用微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)制备硅凹槽膜片,其凹槽直径为829.44μm,厚度为2.09μm,F-P腔长为163.600μm。在谐振频率61.5 kHz处,传感器声压灵敏度可达357.78 mV/Pa,并结合气体绝缘开关(gas insulated switchgear,GIS)局部放电缺陷模型对传感器性能进行验证。实验结果表明,文中所制备的光纤F-P超声传感器具有声压灵敏度高、实时性好、超声信号检测能力强等优点。

波动载荷下双级减压器反馈膜片力学性能分析

为研究波动载荷下航空推进系统双级减压器反馈膜片的力学性能,建立推进系统高压气路AMESim仿真模型并基于测试结果验证了AMESim模型的准确性,获得双级减压器反馈膜片波动载荷,利用波纹膜片大挠度变形理论验证载荷与挠度关系,以波动载荷为边界条件对反馈膜片进行有限元分析,研究膜片材料、波纹形状及尺寸对反馈膜片力学性能的影响规律。研究结果表明:不锈钢AISI 304材料的反馈膜片性能最好,其次是铜合金T52500材料;波动载荷下圆形波纹反馈膜片最大变形量最小,膜片力学性能最优;波纹宽度在1.5~2.5 mm范围内的不锈钢圆形波纹反馈膜片力学性能最佳。研究结果可用于波纹膜片的定量分析和定性预测。

压力传感器波纹膜片低应力激光焊接工艺

设计了利用激光焊接技术进行波纹膜片焊接的工艺方案,提出了基于正交试验的关键焊接工艺参数优化方法,设计关键焊接工艺正交试验表,完成以焊缝残余应力为评价指标的正交试验。基于正交试验获得的较优焊接工艺参数组合,焊接压力传感器,完成了焊接密封性、拉伸强度和传感器静态性能指标的测试验证。结果表明,较优的压力传感器波纹膜片激光焊接工艺参数组合是激光功率350 W、脉冲频率150 Hz、脉冲宽度1.5 ms、转台转速4200(°)/min;压力传感器焊缝的拉伸强度高达499.60 MPa,具备较好的密封性;焊接波纹膜片后的传感器零点输出提高了17%左右,灵敏度、满量程输出、非线性、迟滞和重复性等指标变化不大,但是非线性、迟滞和重复性比同厂家的同类型传感器改善约1倍左右。正交试验确定的激光焊接工艺能够保障压力传感器的高质量封装应用。

基于有限元的波纹膜片结构优化设计分析

波纹膜片在压力传感器中起着关键作用,它直接在物理层面决定了压力传感器的性能指标。为提高压力传感器的性能和精度,必须设计制造具有最优结构的波纹膜片。该文基于有限元方法,对波纹膜片在压力传感器中的工作机理进行仿真计算,得出应力及位移结果,确定了波纹膜片刚度的计算方法。通过改变波纹膜片波数参数,得出波纹膜片结构的最优波数,并验证了不同温度下波纹膜片刚度的线性度。研究结果可以从结构层面提升波纹膜片的性能,从而提高压力传感器的性能,并对波纹膜片其他参数的优化提供方法参考和理论依据。

基于图像处理和深度学习的膜片缺陷检测

针对膜片在生产的过程中,由于原材料和工艺的问题总会产生表面缺陷,而通过人为检测的效率低、成本较高的问题,提出传统图像处理和深度学习相结合的方式进行缺陷检测。首先通过图像处理使缺陷特征更为突出,得到去除复杂背景、特征更加明显的新样本,然后将图像和标签送入深度学习网络中进行训练,同时依据缺陷特征修改模型参数得到收敛模型,最后得出检测结果。实验结果表明,提出的检测方法能够有效分割出各种情况下的缺陷,准确率达到98.13%,且在检测速度上有所提升。

差压式电容传感器膜片的变形分析与优化设计

为研究差压式电容传感器测量膜片的受压变形,将经典的von Kármán薄板理论应用于受有预张力作用的弹性圆薄板问题,采用同伦分析法给出近似解析解.将求解结果与有限元软件ANSYS的仿真结果进行对比,表明两者吻合度较高.预张力大小对膜片在受压情况下的变形影响较大,从而影响传感器的电容输出特性.利用传感器性能测试验证了预张力对传感器非线性特性的影响.结果表明:选择合适的预张力可以有效提升传感器的线性度,适当降低膜片厚度可以提高输出的灵敏度.分析结果对差压式电容传感器的膜片设计具有重要的参考价值.

性能优良的新型E面金属膜片波导滤波器

针对目前一般的E面金属双膜片波导滤波器虽阻带性能优良却存在带宽较窄的缺点 ,对E面金属双膜片结构进行了分析。提出了一种在保持金属双膜片结构优良性能的基础上实现较宽带宽的E面结构。据此设计了一个阻带性能优良的Ka波段波导滤波器。

双药室高低压变初速发射内弹道与卸压膜片分析

为实现非致命武器变初速功能,降低非致命武器结构的设计难度,提高使用可靠性,设计一种双药室膜片控制式发射装药结构。利用数值计算的方法对双药室高低压变初速内弹道进行分析,得到高、低压药室单独击发和高、低压药室同时击发、高压药室延时击发和低压药室延时击发时最大膛压和初速,建立膛压变化曲线和初速变化曲线。根据数值分析结果设计装有防窜火弧形卸压膜片的双药室结构。利用显示动力学仿真对弧形防窜火膜片结构进行验证,证明所设计结构的可行性。

穿孔膜片钳记录猪冠状动脉平滑肌细胞K^+电流技术初探

常规全细胞膜片钳模式形成的同时,细胞内液与电极液交换造成细胞内物质丢失,此现象对小细胞的影响更为明显。穿孔膜片钳技术使电极与细胞胞质之间保持电学连续性,它使细胞内环境保持稳定,利于研究胞内信息传导机制,并可改善常规全细胞膜片钳时破膜所造成的封接稳定性的破坏,有望提高实验的成功率。本研究报道应用此技术在猪冠状动脉平滑肌细胞上记录的全细胞K+电流和由大电导钙激活钾通道BKCa所介导的自发瞬时外向电流ISTOCs。