高精度自动加注系统研究

微纳制造技术在近些年得到长足发展,试剂或注塑材料的微型注射的需求不断增加,在航空、航天、汽配汽车、化工、生物和医学等领域得到了广泛应用。在微型注射环境下,针对不同的加注精度需求,设计并加工了加注针和注射泵一体装置,针对不同的加注精度需求,开发了相应的自动化控制系统,并对不同的试剂加注量要求的不同精度进行了实验测量。测量结果显示满足该系统对试剂进行自动化加注的精度要求。

多次重燃弧VFTO的仿真隔离开关模型研究

目前的VFTO仿真用隔离开关数学模型过于简单,不能反映开关动作全过程的波形。本文在对1100kVGIS隔离开关分合小电容电流实验的基础上,初步建立了可以反映多次重燃弧过程的隔离开关模型,并从间隙击穿、高频电弧熄弧判据、弧道电阻模型等方面进行了相关的讨论,得到了与实验负载电容上"台阶"状电压波形相符较好的仿真波形,为后续仿真隔离开关模型研究做好铺垫。

基于角色和时序式的虚拟协同设计冲突解决机制研究

针对虚拟协同设计中的设计冲突问题,提出了基于角色和时序式的协同设计冲突解决机制。在分析虚拟协同设计环境特点的基础上,根据冲突产生的原因将其划分为不同的种类。对协同设计中的冲突行为进行建模,引入模糊数学中隶属度的概念来表示不同角色的优先级,并通过矩阵运算来确定角色对模型的操作权。介绍了角色的管理及变更机制,在虚拟协同设计环境中得到了应用验证。

超疏水沟槽表面通气减阻实验研究

减阻是解决航行体提速和增程的主要技术途径之一,对缓解日益严峻的能源危机极为重要.在重力式管道实验系统中,测试给出了湍流状态下不同通气速率时减阻率随雷诺数及沟槽无量纲间距的变化规律和气膜铺展状态,对比分析了单纯超疏水表面与超疏水沟槽表面上通气时减阻效果的差异.实验板材质为无色亚克力,沟槽结构采用机械方法加工,并在表面喷涂超疏水涂层.结果表明,持续通气能解决超疏水沟槽表面气膜层流失问题,实现气膜层长时间稳定维持;恒定雷诺数下,随通气速率增大,超疏水沟槽表面气膜铺展更趋均匀,减阻率上升;由于通气速率影响气膜横向扩展能力,致使恒定通气速率下,减阻率随雷诺数的变化呈现两种模式;在固定雷诺数及通气速率时,减阻率随沟槽尺寸的扩大先增后减,S^+≈76时减阻率最大.分析其原因在于,沟槽结构增大沾湿面积的同时,显著提升了通气状态下超疏水表面气膜层的稳定性,因而展示出与超疏水表面和沟槽表面均不相同的减阻规律,且效果更佳.

基于三维模型的广义参数化设计技术研究

在介绍、分析Pro/Engineer中实现参数化设计各种方法的基础上,提出了一种基于三维模型的广义参数化设计方法。首先采用人机交互方式建立零件模型,提高了模板(即原始模型)的建立速度,之后添加尺寸约束、关系。通过该方法,用户只需输入驱动尺寸既可再生新零件,减少了用户交互时间,提高了建模速度。

碳/碳复合材料表面SiC纳米线增韧SiC与ZrB_2复合涂层体系制备与研究

采用包埋法在碳/碳复合材料表面沉积Si C涂层,再利用化学气相沉积(CVD)法在Si C涂层表面原位生长Si C纳米线,最后利用热喷涂技术在其表面喷涂Zr B2涂层。通过扫描电镜分析可知Zr B2涂层有效地填补了Si C涂层的缺陷使涂层更加致密,Si C纳米线的生长起到增韧Si C和Zr B2复合涂层的作用。利用XRD、SEM、EDS分析测试了Si C涂层及纳米线的形貌和物象结构,并采用微米压痕仪对得到的涂层体系进行了力学性能研究。结果表明,Si C纳米线涂层不仅致密,而且力学性能也优异。

极限载荷作用下机械贯穿件应变及密封性能研究

机械贯穿件的密封性能对保证核电工程安全性至关重要。为分析机械贯穿件在极限载荷作用下的应变变化过程及密封性能,针对机械贯穿件的结构特点,设计一套加载试验装置。在此基础上,分别采用应变片和基于数字散斑相关法的XTDIC系统对贯穿件在极限载荷作用下的形变开展测试工作,并将极限载荷加载后的机械贯穿件置于密封试验装置中,测试其密封性能。研究结果表明,基于三维数字散斑相关法的XTDIC系统在测取复杂应变时精度较低,而位移变形测试精度较高;极限载荷施加过程中,贯穿柱根部应力集中程度高,塑性变形不均匀;极限载荷作用后,贯穿件的小时泄露率为6.6×10^4 h ^-1,满足应用要求。

基于模糊控制的机器人避障算法研究

文章首先对采用的机器人样机进行了介绍,通过安装在机器人不同位置的超声波传感器采集障碍物信息作为模糊控制机器的输入,经过控制器处理后输出机器人左右两侧驱动轮的速度值,经过实验验证,该控制器较好的实现了机器人的自主避障。

典型植物叶面微结构特征与润湿异性研究

各向异性润湿表面由于具有特殊的润湿特性,在微流控、生物医学、雾水收集和燃料电池排水等方面具有广阔的应用前景。采用接触角测量仪、扫描电镜(SEM)等观测了沿阶草、芦苇、银杏叶等具有各向异性润湿的典型植物叶面。研究表明,不仅与水稻叶相似的具有沟壑结构的叶片(如沿阶草叶和芦苇叶等)呈现各向异性润湿特性,而且无明显微沟壑结构的叶片(如银杏叶)同样具有明显的各向润湿异性。可见,规则条状微沟壑并不是形成各向润湿性差异的唯一决定性特征,类似于银杏叶表面乳突状微形貌的变密度排布也能形成类似的各向异性润湿状态。另外,基于三相接触线的不对称分布特点,对该类润湿异性现象的产生机制进行了初步解释。

基于车牌识别的二值化算法研究

二值化算法在车牌识别系统中的车牌定位方面有着很重要的作用,但是光照条件的影响,使得二值化算法中的阈值T确定较为困难。该文提出了一种灰度值拉升的改进算法,可以降低二值化算法过程中的阈值的确定难度,并通过实例证明了这种算法的可行性。

多主元高熵合金材料的研究进展

多主元高熵合金作为近期新研发的新结构多主元合金材料,与以往合金设计理念不同的是,它打破了旧的合金设计思路,具有多主元(超过5种)并且各个主元原子分数低于35%。高熵合金的结构和特性与旧理念下设计的合金相比有较大的差别。在对高熵合金的结构、工艺性能、含义和现阶段的研究水平进行了重点阐述的基础上,针对多主元高熵合金的定义、制备方法、结构特点、性能特点进行分析和研究总结,重点分析了多主元高熵合金在结构上的微观简单化、纳米和非晶态以及热力学角度相对稳定性,探讨了多主元高熵合金的耐磨耐蚀、耐高温、高强度等性能特点,结合目前国内外多主元高熵合金的研究进展,对高熵合金的发展做了进一步的展望。

基于扰动观测器的永磁同步电机预测电流控制研究

永磁同步电机具有设计简单、性能良好等优势,其应用价值已得到了证实。但受数字控制系统延时等问题的影响,永磁同步电机的动态性能极易出现损失。基于此,首先简要阐述了永磁同步电机的结构,介绍了用于永磁同步电机预测电流控制的扰动观测器的设计方法,然后重点从电压模型、电流控制算法、死区补偿等方面探讨了具体的电流控制措施,并通过实验证实了控制措施的有效性。

基于数字散斑相关法的气密环变形测试研究

气密环作为新型发射装置的组成部分,其承压性能对保证导弹正常发射具有重要意义。为测试气密环的承压性能,获取其在一定压力下的变形情况,搭建了1套气密环承压性能试验装置。在此基础上,分别采用拉线位移传感器和基于数字散斑相关法的XCDIC测试系统对气密环变形开展测试研究。结果表明:基于数字散斑相关法的XTDIC系统适用于气密环形变测试;相对于弹体静止工况,弹体运动对气密环变形影响较小; XTDIC系统获取的全场连续变形曲线能够为气密环结构优化设计提供数据支撑。

复杂产品装配执行控制系统研究

构建复杂产品装配执行控制系统的整体框架与结构,结合装配工艺流程图转化为装配节点的控制,定义装配数据元与装配状态。将工艺流程节点与装配状态一一映射,并提出基于时间轴下的装配执行状态控制算法,实现装配执行状态进行实时的监控与管理。通过实验验证该装配执行控制系统可靠性与可行性。

轨道交通站台安全门安全文明施工方案的研究

本文提出安全文明施工的重要性和施工措施,强化了每个施工人员的职责。通过此方案,可以对轨道交通站台安全门的施工起到指导性作用,也能为其他工程施工提供参考意见。能够预防一些工程质量通病的发生,确保工程施工的质量。

大口径舰炮摆弹机构的动作可靠性分析

在机构结构刚强度优化设计中,对机构的可靠性要求很高。为增强大口径舰炮摆弹机构的动作可靠性,在分析摆弹机构结构组成及工作原理的基础上,建立了摆弹机构上摆过程的数学模型。通过降阶处理,利用龙格库塔法对数学模型进行了求解。考虑到参数的随机性,利用截尾分布理论,以弹簧刚度、弹簧原长、炮弹重量、炮弹质心到齿轮轴心的距离为随机变量,采用蒙特卡洛法对摆弹机构进行了动作可靠性试验,结果表明,摆弹机构的动作可靠度为0.998,且随着弹簧性能的劣化,摆弹机构的可靠性降低显著。

高强度螺栓应力腐蚀断裂过程的建模与仿真

为研究某产品轴承基座高强度联结螺栓使用中发生的延迟断裂失效问题,应用断裂力学的理论和方法建立了相关的数学模型,以描述和推测其断裂失效的真正原因,并在此模型的基础上应用Matlab/Simulink软件进行了仿真。仿真结果表明:控制螺栓内部的残余内应力和螺栓的初始裂纹长度对于提高螺栓抗应力腐蚀能力有非常重要的影响,但螺栓内部的残余内应力对于应力腐蚀裂纹扩展寿命的影响更为显著。

气辅助成型聚丙烯制品的结晶聚集态

用偏光显微镜和X射线衍射对气体辅助成型聚丙烯制件的结晶形态分布和β晶分布进行了分析研究,并与传统注射成型聚丙烯制件的结晶形态分布进行了对比。结果表明,气辅助成型制件在厚度上呈现取向层-过渡层-大球晶层非对称分布;取向层厚度与延气时间呈"V"字形关系,而随着延气时间的延长,过渡层变厚;过渡层的β晶含量比取向层和大球晶层要高。基于上述现象,提出高压气体延时充入引起二次剪切,并主要集中在过渡层,其次是取向层,气熔界面没有剪切发生,使得该处的晶体形态为大球晶。

高速射弹超空泡的形态特性

为了掌握高速射弹超空泡的形态特性,利用某口径火炮进行了射击试验,射弹最大初速达900m/s。获得了射弹超空泡形态的高速影像;分析了射弹超空泡形态演变过程及超空泡形态参量(长度、直径、长细比等)随空化数变化的规律。研究结果表明:空泡直径变化分为快速扩张阶段、缓变阶段和快速收缩阶段,三个阶段耗时比约为7∶12∶6;空泡的扩张过程与收缩过程耗时比约为2∶1;空泡无量纲长度、无量纲直径和长细比均随着空化数的增大而减小。

单筒油气弹簧结构设计的FIPER组件开发与应用

油气弹簧是车辆悬挂系统的一个重要部件,其性能的好坏直接影响到车辆的操纵平顺性及驾驶舒适感。在其结构设计过程中,根据其空间约束及性能指标要求,若采用人工方式计算其结构主参数,过程比较繁琐。FIPER作为一个协同过程集成框架,可以有效地进行设计过程集成。文章研究利用jBuild-er 9.0和FIPER API提供的类和方法,开发了面向单筒油气弹簧结构设计的FIPER组件,将其封装为弹簧设计过程的一个节点,实现了弹簧结构设计主参数计算的自动化与标准化,提高了设计效率与准确率。