铰链四杆机构运动仿真实验平台开发

本文针对铰链四杆机构的教学现状,应用数值仿真技术,开发了铰链四杆机构运动仿真实验平台,该平台实现了机构运动的动态仿真,可绘制机构的位移、速度和加速度线图,查看连杆曲线。通过软件界面,可以方便地更改机构参数,获得不同运动形式的机构。对调动学生积极性、提高教学效率具有良好的效果,适用于机械原理的仿真实验和教学演示。

基于Hough变换的高精度机器视觉对准系统的研究

随着集成电路特征尺寸的不断减小,I/O引脚数日益增加。对于高密度封装,尤其是2.5D/3D封装中,电子元件和基底快速而准确的对准十分关键。利用高性能CCD搭建了一套精密的光学视觉对准系统,并采用Hough变换算法对芯片和基底进行对准试验。采集的图像经过去噪预处理后采用形态学边缘检测方法提取对齐标记,并通过Hough变换得到4组平行直线,然后计算基底的位移和旋转角度并完成对准。使用Matlab编程配准,程序运行时间约为4.2s,旋转参数的误差小于1.2°,x和y轴的平移误差均小于1pixel。试验结果表明基于Hough变换算法的光学视觉对准系统可以快速而精确地实现芯片和基底对准,满足IC封装需求。

硅通孔形状和填充材料对热应力的影响

为研究硅通孔(TSV)的形状和填充材料对结构热力学性能的影响,采用有限元分析方法对单个圆柱形和圆台形结构的TSV模型进行仿真分析。对于圆柱形TSV,改变通孔的深宽比或Cu填充部分半径,分析结构的热应力变化;对于圆台形TSV,改变一端半径或上下端半径比分析热应力变化。仿真分析表明,圆柱形TSV和圆台形TSV的最大热应力都出现在变形最大处,最小热应力都出现在Cu填充部分;圆柱形TSV的深宽比越大热应力越小,Cu填充部分半径越大热应力越大;圆台形TSV的上下端半径比越大热应力越大,当上下端半径同时由小变大而上下端半径比不变时,热应力先增大后减小。

焊接热输入对低合金高强度船板钢热影响区组织和性能的影响

以低合金高强度船板钢为研究对象,分析焊接热输入对粗晶热影响区(CGHAZ)组织及力学性能的影响。结果表明,当热输入较小时,粗晶热影响区组织为板条马氏体、板条贝氏体和少量针状铁素体,硬度和冲击韧性都较高;当热输入为100kJ/cm时,组织为板条贝氏体、粒状贝氏体和大量由原奥氏体晶界向晶内生长的铁素体;随着热输入的增加,板条贝氏体逐渐减少,粒状贝氏体增加,且组织不断粗化,硬度和冲击韧性逐渐降低;当热输入为250kJ/cm时,组织主要是粒状贝氏体、由晶界向晶内生长的铁素体和晶界铁素体,此时的CGHAZ组织与热输入较小时相比发生了明显的粗化,冲击韧性进一步降低。

低碳高强船板钢连续冷却转变规律研究

以低碳高强船板钢为研究对象,用热膨胀法、金相法测得了试验钢的连续冷却转变曲线,并对试验钢连续转变曲线CCT测定过程的各个冷却速度下的显微组织分别予以讨论。结果表明,尽管试验钢连续转变曲线CCT测定过程出现组织多元化、形成机制复杂化的现象,但仍然可以按照相变组织简单归类为多边形铁素体(PF)和珠光体(P)、退化珠光体(PD)、贝氏体(B)、马氏体(M)。其中PF和P为近似平衡态相变,因PD的形成需要局部或一定的过冷度,故它是非平衡转变产物。

不同聚合物熔体壁面滑移的试验研究

采用毛细管流变仪研究了聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(PE-HD)、聚苯乙烯(PS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)4种聚合物熔体的壁面滑移,考察了壁面滑移速度(v_s)与剪切应力(σ_w)、温度之间的关系以及壁面滑移对熔体流动性的影响。结果表明,在4种聚合物熔体流动过程中,σ_w满足一定条件时,均有壁面滑移现象产生;随σ_w的增加,vs值明显提高,两者之间呈幂函数关系;随温度的升高,发生壁面滑移的临界σ_w降低;壁面滑移对熔体流动性的影响与聚合物种类有关;且流动通道直径越小,影响越显著。

马桶水箱盖注塑模具设计

以马桶水箱盖为例,分析了塑件的结构特征,运用Moldflow软件对模具浇注系统进行了优化分析,运用UG软件进行了模具结构设计,介绍了模具结构特点和模具工作过程。该模具为一模一腔,采用斜顶杆侧抽芯机构成型水箱盖内侧四个卡扣,型芯冷却采用隔板式冷却回路。最终设计的马桶水箱盖注塑模具结构合理、动作可靠。