机械基础实验教学示范中心的建设与思考

基于实验教学的重要性,分析了机械基础传统实验教学存在的问题。结合机械基础实验教学示范中心建设的实践,从建设理念、改革思路与方案、教学模式、管理方法和手段等方面进行了阐述。

304不锈钢激光冲击处理后的残余应力产生机理

利用激光冲击波对304不锈钢表面进行了强化处理,用电子扫描电镜观察了激光强化处理后表面显微组织结构的变化,并测定了其显微硬度和残余应力,分析了激光冲击处理后显微硬度和残余应力的分布规律,并对残余应力产生的微观机理进行了讨论。实验结果表明:激光表面强化处理后,冲击区微观结构中产生了微塑性变形,显微硬度从基材的220 HV提高到冲击区的310 HV;用X射线分析仪测得冲击区残余压应力为-200 MPa以上,有利于提高其疲劳寿命;在激光冲击波作用下,材料表面发生的塑性变形不能完全恢复,是残余压应力产生的主要因素。

碟式离心机分离性能的研究

通过碟式离心机的∑理论和斯托克斯公式得出影响碟式离心机分离效率的几个因素。再结合实际的实验数据验证它们之间的关系,得出一个合适的范围以提高离心机的分离效率,从而指导实际生产中对碟式离心机的操作参数、结构参数的设定。

锥段长度对微型旋流分离器内流场影响的数值模拟

采用CFD软件FLUENT对3种不同锥段长度的微型旋流分离器中的液相流动规律进行数值模拟。模拟结果表明,随着旋流器锥体长度的增加,旋流器内切向速度降低,径向速度减小,轴向速度增大,压降减小,分流比增大。适当加长旋流器长度可获得较佳的分离性能,然而过分增加旋流器长度,分离性能反而会降低。

基于筛分特性分析的并联运动振动筛优化控制

并联运动振动筛具有较为理想的运动轨迹和筛分效果,现已成为振动筛研究的热点领域。为便于对其进行优化控制,需对其筛分特性进行深入研究。对此给出了一种并联运动振动筛的基本结构,通过考察并联振动筛的结构及其工作过程,得到了筛分特性曲线,分析了筛分特性,运用最小二乘法确定特性参数,建立筛分模型。基于筛分模型得到了一定筛分效率和恒转速筛分条件下的转速优化结果。实验表明,所述筛分模型精度高,构建方便有效,转速优化结果满足控制要求。

富氧燃烧技术及其节能环保特性分析

对富氧燃烧技术的节能环保特性进行了分析探讨,介绍了富氧燃烧技术的研究应用情况,并对该技术进行了综合评判。

并联运动振动筛的筛分特性实验研究

并联运动振动筛具有良好的筛分效果,对此给出了基本结构,分析了筛分特性,用参数回归法确定特性参数,建立筛分模型。选用不同物料进行筛分实验,实验结果表明,所述模型精度高,构建方便有效。从而确立了筛分效率与筛分运动之间的关系,为主机构结构优化设计和实现优化控制奠定了基础。

废气源热泵在烧结余热回收系统中的应用

烧结余热回收是实现节能减排的有效途径之一。根据烧结工序的特点和余热品位,提出了环冷机余热梯级利用、热电联产的优化用能方案,并在环冷机余热的低温段用废气源热泵来提高烟气温度,并对这部分热量回收利用,从而提高烧结余热的回收利用量。

测井资料在火成岩地层提高钻进速度中的应用研究

针对聚晶金刚石(PDC)钻头在火成岩地层存在机械钻速低、单只钻头进尺少、耗时多等问题,分析了导致火成岩地层钻进速度慢的原因;利用声波时差与钻头选型的关系,结合地层岩心数据,设计出了能够在火成岩地层大幅度提高钻进速度的PDC钻头。现场试验结果表明,与牙轮钻头相比,PDC钻头钻速提高了约20%,每米钻井成本降低了27%。

翅片结构参数对纵向翅片扁管换热器换热性能的影响

以纵向翅片扁管换热器为研究对象,分析翅片长度、翅片高度及翅片间距对换热性能的影响,并对换热器的翅片结构参数进行优化,得出进口风速为2m/s时理想的翅片结构参数为:翅片长度为400mm、翅片高度为25mm、翅片间距为2.7mm。

服务机器人的现状及其发展趋势

介绍了服务机器人的定义和发展前景,分析了国内外服务机器人的研究现状,并阐述了当前服务机器人研究领域的关键技术,最后展望服务机器人的未来发展方向和研究趋势。

变速点、线接触副弹流润滑油膜的观测

应用光干涉方法,在自制的光弹流试验机上分别对纯滚动条件下点接触和线接触形成的弹流油膜进行变卷吸速度实验,并进行油膜测量。结果表明,在卷吸速度为零时都有封油现象的出现。随着卷吸速度的增加,油膜厚度增加,点接触形成的弹流油膜具有典型的马蹄形特征,线接触形成的弹流油膜在接触区端部有类似点接触的马蹄形收缩。要达到同样的最大赫兹接触压力,施加在线接触实验上的载荷要比施加在点接触实验上的载荷大40倍左右。

基于DSP2812无刷直流伺服电机控制系统的开发

为实现无刷直流伺服电机的精确可控性,应用TI公司的TMS320F2812 DSP作为控制器,建立了无刷直流伺服电机全数字三闭环伺服控制系统。并介绍了该控制系统的硬件结构、控制策略和实现方案。经实践证明,该系统不仅成本低,结构简单,方便扩展,而且电机运行平稳、定位准确、转矩波动小、速度控制灵活。

微/纳机构抗粘附研究进展

粘附现象是微/纳机构中特有的现象,在构件材料强度满足要求的条件下,微/纳机构中的粘附和摩擦是造成其失效的主要原因。如何防止或减轻粘附已成为微/纳机电系统(MEMS/NEMS)领域的研究热点。介绍了微/纳机构中的粘附问题,分析了粘附机理和各种粘附接触模型,说明了表面能法和微凸体积分法防粘附设计微/纳机构的原理,最后阐述了释放干燥工艺、减少实际接触面积和降低表面能等各种抗粘附措施。

变压器绕组变形故障仿真与实验研究

为了方便研究变压器绕组故障,采用频率响应的分析方法,开发出了变压器绕组故障仿真模拟系统。参照国家标准的测试方法,对变压器绕组模型进行了测试、分析,得到了绕组变形的频率响应特性曲线。经过仿真模拟,找出了系统的固有频率。实验表明,在固有频率附近幅值响应有明显的变化。

检测识别钻井泵冲击振动信号的新方法

实现各种信号成分的合理分离,从强噪声干扰中检测提取有用的弱信号一直是信号处理领域所追求的目标之一。介绍一种简单、实用的高低频信号分离方法——信号的平滑滤波处理。采用该方法可以将钻井泵实测振动信号的高频撞击、冲摩、松动和泄漏等信号成分,快速有效地从强噪声背景中分离出来。测试表明,这是一种非常合理、完整的信号分离方法,所得的分离信号真实反映了钻井泵运转过程中所经历的各种振动。结合振动信号的基元分段处理、频谱分析和信号的音频测试技术,实现了钻井泵振动信号成分的分离、分类和识别处理,为钻井泵故障诊断提供了极大的便利。

生物质焦油的特性及其去除方法的研究现状

生物质焦油是阻碍生物质热化学转化技术发展的瓶颈问题。只有全面正确的了解焦油的性质和特点,才能选择最合适的去除方法。介绍生物质焦油的特性,并将焦油的成分分类,最后介绍了目前国内外去除焦油的方法,为进一步研究提供参考。

超临界二氧化碳流体电镀镍溶液特性的数值分析

采用超临界CO2电沉积方法制备高性能纳米晶粒沉积层,是制备纳米材料(镀层)的一种新方法。针对超临界条件下压力和温度参数对电镀体系乳化液电阻特性的影响,建立了其优化数学模型,利用MATLAB软件最优化工具箱和anoval2方差分析函数进行数值求解和影响程度分析,同时采用非离子表面活性剂进行超临界CO2电镀金属镍的试验,并借助EV iews软件对所建模型进行验证。结果表明:模型优化值与分析值几乎吻合;在优化条件下,体系乳化液的电阻分散状态最佳,镀层的平均硬度约提高30%;同等条件下压力对乳化液电阻的影响更显著,2软件结果显示出较好的一致性。采用MATLAB软件分析超临界电镀镍溶液特性是行之有效的方法,可为电镀新工艺开发提供科学依据。

台阶齿蜂窝衬套封严结构风阻特性的研究

对台阶齿-蜂窝衬套篦齿封严结构的泄漏特性和风阻特性进行数值模拟,得到流体的泄漏特性和风阻特性随转速、压比、节流间隙和蜂窝结构参数的变化规律。结果表明:泄漏流体风阻生热总温升随转速和蜂窝单元直径的增大而增大,随压比和节流间隙的增大而减小;蜂窝深度对风阻生热影响不大,基本可以忽略。

重载变速工况下弹流润滑的实验研究

为了揭示重载变速工况下的弹流润滑特性,在自行开发的光干涉弹流实验装置上,开展了相关的实验研究。实验主要针对钢球点接触,在重载(0.83GPa)和超重载(1.44GPa)两种载荷和变卷吸速度工况条件下,对弹流油膜进行了测量,获得了有效的实验数据。结果表明:重载和超重载条件下形成的弹流油膜都具有马蹄形特征。但超重载的没有重载的马蹄形特征明显。卷吸速度为零时有明显的封油现象,随着卷吸速度的增加,由卷吸速度产生的流体效应使得膜厚增加。另外,在进行超重载实验时,随着实验时间的延长,镀铬膜玻璃表面会有较多划痕,甚至出现玻璃表面被压溃的现象。