气动膜片式微滴喷射装置理论分析与实验研究

微滴喷射是通过产生微米级的液滴实现流体按需精确喷射沉积成形的技术。气动膜片式微滴按需喷射装置的原理是以膜片为驱动部件,以压缩气体脉冲为驱动源,通过膜片的弹性变形实现液体腔的体积变化从而产生微液滴。通过建立驱动气压与液体腔内工作压力的关系,分析腔体内液体的流动状态,从而建立气动膜片式喷射系统的数学模型,以此作为优化装置结构和控制参数的依据。此外,利用该装置完成了黏性液体的可控喷射。研究结果为喷射制造的实际应用提供了理论与实验依据。     

我国喷射技术应用发展概况

喷射技术是以射流泵、喷射器和喷头为主体组成的各种喷射装置及流程系统。它们包括:流体(液体、气体、散状固体)的输送和压缩、喷射真空、喷射制冷、喷射推进、喷射混合及反应、射流曝气及传质、射流切割及射     

天然气喷射阀动态流量的实时精确计量

天然气喷射阀动态流量的精确计量是实现柴油/天然气双燃料发动机天然气精确供给的基础。基于差压层流气体质量流量计的测量原理,从天然气供给系统产生气流脉动的原因出发,研究喷射阀出口压力差对计量精度的影响。提出一种双缓冲罐装置的天然气供气系统方案,基于AMESim数值仿真软件构建两种供气方案的天然气喷射阀工作的流量分析模型,研究了管路压力脉动对喷射阀流量的影响特性。仿真结果显示,双缓冲罐装置的天然气供气系统下喷射阀出口的最大压力差比普通的供气系统降低了90%,对均值的相对偏差降低了74.3%。通过构建的天然气流量实时计量测试平台,对比试验表明,双缓冲罐装置的天然气供气系统明显提高喷射阀动态流量的稳定性和计量的精确度。     

气流聚焦静电喷雾喷射行为实验研究

为提高射流喷射的稳定性和薄膜成型效率,设计开发了具有气流聚焦功能的静电喷雾装置。仿真研究了喷雾空间电场和气体流场的分布特性,开展了静电喷雾实验研究,分析了喷雾射流喷射行为,讨论了静电喷雾薄膜沉积面积和纳米颗粒直径的控制规律。结果表明,辅助气流的加载能够有效提高喷嘴处射流的喷射速度,促进射流拉伸细化,对减小纳米颗粒直径、提高颗粒均匀性都具有很好的促进作用。     

气体喷射压缩器变工况特性的理论研究

利用气体喷射压缩器几何结构参数、混合室动量方程、流动连续性方程、质量守恒方程以及气体动力函数等，补充推导出了工作压力变化对喷射系数、温度比变化对喷射系数的影响关系式，并以某一蒸汽喷射压缩器为实例，通过计算补充提供了工作压力、引射压力、工作温度、引射温度单因素变化时的变工况特性曲线，对于进一步掌握这些因素变化对气体喷射压缩器运行性能的影响规律以及对气体喷射压缩器的合理运行与调整很有意义。     

电磁致动式微滴按需喷射装置的设计及实现

针对现有商业化微滴按需喷射装置需根据喷射材料性质定制而较难直接用于研究不同材料喷射行为的现存问题,设计并实现了一种基于电磁致动器的机械振动式低成本微滴按需喷射装置。该装置由激振系统,喷射坩埚及相应的低氧环境保护系统,加热及温度控制调节系统组成。采用该微滴喷射装置进行试验,通过调整电磁致动器激励电压脉宽成功实现了不同喷射频率下水和石蜡微滴的按需可控喷射,试验结果证明了该装置的稳定性以及实现不同材料微滴喷射的可行性。     

气体燃料喷射装置的稳态流动特性研究

为了揭示气体燃料喷射装置的喷射规律,建立两种采用不同方式开启菌形阀的喷射装置仿真模型和两种采用不同密封方式的流闭型喷射装置仿真模型,通过Fluent软件进行三维稳态计算,从出流速度分布、滞止压力损失、菌形阀受到的侧向力以及背压力等方面对比分析稳态流动特性;使用有效喷射压力概念,实现对气体燃料喷射装置喷射效率的评价。研究结果表明,在一定压差条件下,流闭型喷射装置的出口稳定流速高于流开型喷射装置的出口稳定流速,流闭型喷射装置的喷射效率达56.0%,而流开型喷射效率仅有50.3%,流闭型气体燃料喷射装置稳态流动特性优于流开型喷射装置的稳态流动特性;采用平面密封方式的流闭型喷射装置喷射效率为55.2%。     

均匀钎料熔滴喷射装置设计

针对现有焊球生产设备结构复杂、成本高等缺点,设计了实验室用均匀钎料熔滴喷射装置。该装置分为压力控制器、液滴生成器、气体保护装置以及冷却凝固装置四个部分。其中液滴生成器采用喷嘴局部缩径,使熔滴在表面张力差及重力的作用下实现分离,有效地简化了装置的结构,降低了成本。利用所设计的装置对Sn3.0Ag0.5Cu焊球的制备工艺进行优化,并对优化工艺参数下制备的焊球从表面形貌与球形度、焊球尺寸分布以及钎料微观组织等方面进行质量评定。结果表明：喷射压力、喷嘴到冷却介质表面的距离以及喷嘴内径是影响焊球成形的主要因素。优化工艺参数下制备的焊球尺寸均匀、表面光亮、球形度好、内部组织细密无缺陷。所设计的装置能够满足实验室研究钎料喷射过程以及焊球制备的需要。     

利用激光加工外圆面

日本发明一项利用激光光束加工外圆面的新技术。激光加工装置系由激光器、激光冷却器、喷射气体发生器、检测器、表面检查装置以及控制系统组成。加工时,工件以一定转速旋转,由激光器发出的激光束沿工件外圆切线方向照射到工件加工部位,在保持一定照射距离的情况下激光束沿工件轴线方向用一定速度移动,从而使工件外圆表面被熔融加工。为防止熔融颗粒附着在外圆表面上以提高加工效率和加工精度,则用喷射气体发生器     

磨料喷射加工加工特性研究

磨料喷射加工是利用微细磨料与高压空气或其它气体混合而成的高速喷射流，依靠磨料的高速冲击，冲蚀作用而去处或修饰材料的一种特种加工方法，适用于零件的微细加工和零件的表面处理。主要分析了磨料喷射加工的原理，通过对自行设计的试验装置进行一系列试验结果的分析，研究了其加工特性。     

人机交互中的力/触觉设备进展综述

在虚拟现实和遥操作系统中,力/触觉接口是非常重要的人机交互设备.目前的力觉装置有外骨骼和固定设备、数据手套和穿戴设备、点交互设备和专用设备等,这些力觉装置中采用气动、液压、电机或磁场等驱动的主动式力反馈居多,也有基于液体智能材料的被动式力觉反馈.触觉的实现方法主要有由电磁(螺线管、发声线圈)驱动的机械振动,压电晶体、形状记忆合金驱动的探针阵列,气动系统,热力泵(塞贝克效应)系统等.     

小儿用医疗器械在美国上市的评价与监管

小儿用医疗器械由于其特殊性越来越受到各个国家的重视。美国食品药品监督管理局已经对该类设备做了大量的工作。本文较详细地介绍了小儿用医疗器械在美国的上市评价及监管情况,希望通过总结阐述对此类特殊人群用医疗器械评价和监管的难点和关键点,为我国的小儿用医疗器械制造商的相关产品在美国上市提供一定的参考。     

Lubrication regimes in lumbar total disc arthroplasty

A number of total disc arthroplasty devices have been developed. Some concern has been expressed that wear may be a potential failure mode for these devices, as has been seen with hip arthroplasty. The aim of this paper was to investigate the lubrication regimes that occur in lumbar total disc arthroplasty devices. The disc arthroplasty was modelled as a ball-and-socket joint. Elastohydrodynamic lubrication theory was used to calculate the minimum film thickness of the fluid between the bearing surfaces. The lubrication regime was then determined for different material combinations, size of implant, and trunk velocity. Disc arthroplasties with a metal-polymer or metal-metal material combination operate with a boundary lubrication regime. A ceramic-ceramic material combination has the potential to operate with fluid-film lubrication. Disc arthroplasties with a metal-polymer or metal-metal material combination are likely to generate wear debris. In future, it is worth considering a ceramic-ceramic material combination as this is likely to reduce wear.     

一种全光模糊智能信息处理系统设计

提出了一种全光模糊智能信息处理系统设计方案,该设计将神经网络与光计算技术相结合,论述了它的正确性,并给出了系统的主要构成。     

石化装置工程风险分析技术的应用

介绍了工程风险分析技术在某公司高压加氢裂化、中压加氢裂化、工艺管网等装置中的应用情况,得出了一些与工程风险分析技术有关且有价值的结论。     

自行车停放装置的开发应用现状及发展趋势

目前各国都大力倡导使用绿色环保的自行车作为出行的交通工具。但是,大量的自行车在市区的停放问题成为一道技术难题,为解决这一难题,人们开发出各种各样的自行车停放装置。介绍了国内外几种具有代表性的、实用性强的自行车停放装置,重点对比、分析了它们的结构、功能、使用及适用场合。指出未来城市的自行车停放装置将向自动化、智能化、立体化,以及海量存储、存取快捷、美观防盗等多功能方向发展,全自动地下自行车车库将在未来大都市中占据主导作用。     

微机电系统(MEMS)中薄膜力学性能的研究

主要介绍微机电系统（MEMS）中几种测量薄膜力学性能的方法，如纳米压入法、单轴拉伸法、基底弯曲法、微旋转结构法，比较了各种方法的优缺点。这对MEMS器件的设计与研究具有重要意义。     

MEMS器件常用微弱信号检测技术研究

文章针对微机械(MEMS)器件中常用的微弱信号检测技术进行了简单的介绍。针对MEMS器件中微弱信号检测所使用的理论方法进行了总结分析,并提出了一些典型、实用的MEMS微弱信号检测电路。     

模块化海洋信息通用数据采集器设计

针对海洋环境监测工作的实际需要采用模块化思想设计了一种适用于水文、气象或浪流三类要素信息检测的通用海洋信息数据采集器。选用成熟的工业级集成电路模块和器件,缩短了开发周期,保证了系统可靠性;采用密封金属外壳封装,应用航空插头作为对外接口,固定电源、信号、通讯等接线引脚;应用看门狗程序,保证在系统断电、意外死机或程序跑飞等故障发生时自动重启;配备有线/无线通讯接口扩大兼容性、弱化现场安装条件,使其适用于海岸、岛屿、平台、船舶等多类监测站点。现场应用表明,其运行稳定可靠、维护管理简单,具有较大的实用价值和应用前景     

部分国家/地区支持推动MEMS发展的举措

微机电系统(MEMS)是基于微机械或微电子技术的微型机电器件或系统,主要包括微传感器、微执行器和微系统等。MEMS由于尺度小,集成度高,功能灵活强大,使人类的操作、加工能力延伸到μm级空间,同时作为新兴的高技术产业,已成为世界各国政府竞相争夺的技术制高点之一。介绍了世界上部分国家和地区在推动MEMS发展方面的各种政策措施,并对我国MEMS的发展具有启示作用。