金属微粉体脉冲输送的微特性实验

采用以脉冲为微流动基本形态、脉冲当地惯性力为主动力的微流体数字化技术进行了金属微粉体(作为流体)脉冲输送微特性的实验,以解决激光金属粉体融覆沉积工艺中微粉体的精确稳定输送问题.建立了金属微粉体脉冲输送系统;以角形铬粉为实验材料,实验研究了驱动电压U、频率f、微喷嘴内径d、输送角度θ等4种系统参量对铬粉脉冲输送微特性(粉...     

微流体数字化技术制备聚合物微透镜阵列

基于微流体数字化技术搭建了聚合物微透镜阵列按需喷射制备实验系统。以UV固化胶为喷射材料,将其按需喷射到镀有疏水化薄膜的玻璃基片上,在界面张力和疏水化效应的作用下,形成平凸状的微液滴,再经紫外光固化后形成微透镜阵列。实验研究了系统参量对稳定微喷射与微透镜直径的影响,稳定微喷射出了黏度值为50×10-3 Pa·s的UV胶,制得了最小直径达25μm的微透镜,进而制备出了直径变异系数C·V达0.64%、焦距均匀性误差为1.7%的15×15微透镜阵列。微透镜在扫描电子显微镜下具有较好的表面形貌,采用白光干涉/轮廓仪(VSI模式)测得其轮廓算术平均偏差Ra为247.99nm(扫描区域:29.4μm×39.3μm),扫描区域轮廓曲线平滑。通过微透镜阵列的成像实验,得到了微透镜阵列所成的清晰实像。实验结果表明,采用微流体数字化技术进行聚合物微透镜阵列的按需喷射制备过程简单、成本低廉、工艺参数稳定;制备的微透镜阵列几何与光学性能优越。     

微流体系统驱动技术的研究进展

微流体驱动大致可以分为两类:一类是从宏观流体驱动移植过来的驱动方式;另一类是根据微尺度下流体特性设计的驱动方式。对两类不同的驱动方式进行了介绍与比较,前者原理成熟,基本都符合经典流体理论,在亚微米以上级微流体流道尺寸中的应用较广;相比之下,后者设计原理新颖,常用于微米甚至纳米级的微流体系统中,具有更好的发展前景。     

基于超声衰减谱和相速度的颗粒粒径测量

超声波在颗粒两相体系中传播,包含了大量颗粒粒径信息,结合理论模型,通过提取超声波有效衰减谱和相速度谱分析了颗粒的粒径分布。实验中,对体积分数为10%的3种不同粒径分布的聚苯乙烯-水悬浊液,通过双样法和插入取代法(单样法)分别获得宽带超声波衰减谱与相速度谱,以ECAH模型为理论基础,并分别用Twomey、ORT和Davidon-Fletcher-Powell优化算法,反演出悬浊液颗粒粒径分布。测量结果与显微镜图像法结果进行对比,中位径误差小于15%,表明了利用超声波衰减谱法(UASA)和相速度谱法(UPVSA)测量悬浊液颗粒粒径分布的可行性与可靠性。     

快速成型制造中的零件分层方向优化新技术

给出了快速成型制造中关于零件制作方向的3种单目标优化模型,单目标优化分别以提高原型表面质量、减少支撑和减少制作时间为目标;单目标优化模型的解集包含了此目标意义下零件的最优和较优分层方向。在此基础上,提出了零件制作方向优化的带权-p模理想点综合决策模型。文章设计了一种经改进的混合遗传算法,并用其对零件制作方向优化的3种单目标模型及综合决策模型进行了求解。     

光造型工艺对制件形变影响的应力-应变分析

研究了光造型工艺制作零件过程中存在的变形问题，推导出单片固化层及整体零件的应力-应变关系式，并根据该应力-应变关系式提出采用对称正交扫描方式以及增加层数的措施可以消除拉弯耦合效应、拉剪耦合效应及弯扭耦合效应，能最大限度地减小零件变形.     

基于外骨骼的可穿戴式上肢康复机器人设计与研究

为辅助对患肢进行高强度标准化康复训练工作,研制了一种基于外骨骼原理的可穿戴式4自由度上肢康复机器人.该康复机器人可实现肩关节水平方向外展/内收、竖直方向上摆/下摆和旋转运动以及肘关节的屈/伸运动.首先根据康复医学原理确定出人手臂各关节的运动角度范围,并在确保驱动力矩最小的原则下进行结构设计.然后,对各结构进行了运动学与动力学仿真分析,并据此对结构进行优化.最后,设计了康复机器人在连续被动康复运动(CPM)模式下的控制系统.实验结果表明,此结构方便穿戴于人体,机器人的运动自由度与人体运动自由度同轴,能有效地对患肢前、后臂各部位进行支撑和牵引,精确地施加牵引力于上肢的各关节.     

航空发动机装配关键技术的研究

航空发动机是国家发展航空事业的关键所在,而发动机装配技术是航空发动机实现稳步发展的核心。因此,加强对航空发动机装配关键技术的研究和讨论对航空事业具有非常深远的意义。本文介绍了航空发动机装配关键技术的内容,其主要包括虚拟装配技术、数字化柔性设计,并分别对这两项关键技术进行了详细阐述,可以为航空发动机装配工程提供参考,不断提升发动机装配效率和质量。     

细胞操作用锻针器的设计

提出了利用单片机对锻针器进行计算机程序控制的方法，实现了锻针器工作过程数字化控制及屏幕可视化操作，提高了锻造精确度和稳定性，为我国锻针器的制造提供技了术基础。     

数字化无阀微泵的泵送性能实验研究

研制出一种新型的基于微流体数字化技术的数字化无阀微泵，并对无阀微泵的泵送性能进行实验研究。该微泵泵送出的液体量微小、可控，可达纳升级。针对不同粘度液体，改进驱控参数，实现了连续流、离散流的泵送。实验验证了设计原理的正确性。