角接触球轴承动特性的数值与试验研究

角接触球轴承的动特性对机床主轴的回转精度、可靠性及寿命等有重要影响。以弹性力学理论、滚动轴承动力学和沟道控制理论为基础,研究角接触球轴承的动特性。推导了计及过盈配合量和预紧力影响的高速角接触球轴承动刚度计算方法,并对轴承动刚度的影响因素进行了理论分析和试验验证。结果表明:随着过盈量的增大,轴向刚度逐渐减小,径向刚度则逐渐增大,外圈过盈量影响更显著;预紧力过小时,刚度会出现明显的波动现象,适当的预紧力对角接触球轴承刚度的稳定至关重要。     

共溅射制备WxSi1-x/Si多层膜应力的实验研究

采用直流磁控溅射技术制备了周期厚度为27.5nm的W/Si多层膜,使用实时应力测量装置对其应力特性进行了研究。为降低膜层应力,采用W、Si共溅射技术制备WxSi1-x膜层替换W膜层,制备出WxSi1-x/Si多层膜,与W/Si多层膜的应力特性进行了比较研究。结果表明,W/Si多层膜为较大的压应力,测量值为-476.86 MPa,WxSi1-x/Si周期多层膜为较小的压应力,测量值为-102.84MPa。因此采用共溅射制备WxSi1-x代替W可以显著改善多层膜的应力特性。     

电动汽车电池箱连接器的扫频仿真与优化

随着电动汽车电池箱快换技术成为电动汽车充换电领域的新兴技术之一,国内外对充换电电池箱的安全性及可靠性提出了更高的要求。电连接器作为快换电池箱的重要组成部分,其可靠性将直接影响整个设备系统能否进行可靠平稳的工作。首先,利用Pro/E、Hypermesh等虚拟样机软件,对连接器数字样机进行模态计算与分析,获得电池箱连接器的模态参数及其各阶模态频率,然后在此基础上对连接器进行单位激振力扫频分析,重点研究连接器公板导柱和母板定位孔之间距离增量在不同频率下的扫频结果,分析出现偏移的振型,提出改进振型的方法,提高电池箱连接器的连接稳定性。     

全自动血库系统的研制

全自动血库系统针对血型鉴定方法做出了重大改进。传统血型鉴定方法主要包括玻片法和试管法。如今越来越多的使用微柱凝胶法,但是从加样到判读的整个过程都需要人工操作,不仅难以实现规范化和标准化,而且严重影响判读结果的准确性和可靠性。通过对上述问题的仔细研究,设计开发了全自动血库系统。全自动血库系统包括卡片集装孵育系统、卡片抓取及运输系统、离心系统和照相扫描判读系统,不仅可以实现血型鉴定的自动化,而且可以保存判读结果,为该领域的规范化、自动化提供了极大的发展空间。     

装载机八杆机构工作装置优化设计

为了提高装载机八杆机构工作装置的铲斗平移性,介绍了一种基于ADAMS的可行且快速的优化设计方法。首先用Solidworks建立工作装置的三维模型,通过数据交换接口将该模型导入ADAMS中建立工作装置的虚拟样机模型。接着以工作装置各个铰接点的坐标为设计变量,其它设计要求为约束函数,铲斗平移性为目标函数,以此建立工作装置优化设计的数学模型。最后利用ADAMS强大的计算功能进行优化计算找出目标函数的最优解,从而使铲斗的平移性得到显著提高,为接下来工作装置的多体动力学分析奠定了模型基础。     

开关磁阻电机的铁损分析与计算

针对开关磁阻电机(SRM)双凸极结构引起的铁心磁场复杂和铁损计算难以实现的问题,开展了SRM铁损计算方法的研究,对电机铁损与铁心磁密正交分量之间的关系进行了分析,根据铁心损耗正交等效理论提出一种计算SRM铁损的方法—椭圆法。应用Ansoft得到一台三相12/8的SRM的铁心磁密及其分量Br、Bt,并对磁密分量作了傅里叶分解,分别以对应的谐波幅值为长轴和短轴,画出了电机铁心椭圆形谐波磁密矢量图,再结合铁损计算公式计算了铁损。为对椭圆法的精确度进行评价,采用常规谐波分解法计算电机铁损,并与椭圆法计算结果进行了比较。研究结果表明,采用椭圆法计算铁损相对常规的谐波分解法计算更加准确,采用椭圆法可以更好的为SR电机的本体设计、绝缘材料的选取、冷却系统的设计等提供依据。     

电动车供电单元的性能分析与仿真研究

针对电动车供电单元的控制温升问题,对电动汽车供电单元锂离子电池包的热特性进行了分析,对锂离子电池建立了数学模型,提出了锂离子电池的仿真研究方法。通过对锂电池内部结构的研究,了解其生热机理,采用Fluent软件,对电池的三维热模型进行了分析。分别仿真了在不同放电倍率和对单体电池温升的影响和不同温度对1C放电倍率的单体电池温升的影响,并将仿真结果进行了比较。研究结果表明,电池组的温升主要与充放电的倍率、电池所处的环境温度有关。充放电倍率越大,单体电池温升越快,且初始温度越高,相同放电倍率的单体电池温度越不均衡。     

基底刻槽封装式光纤光栅传感器应变传递影响因素分析

光纤光栅传感器大多经过封装后粘贴于被测结构表面使用,而封装基底和粘胶的存在,导致结构的真实应变与光纤光栅感测值之间出现偏差。建立了基底刻槽封装的光纤光栅传感器应变传递力学简化模型,推导出相应的平均应变传递率公式;分别分析了基底的长、宽、厚和基底材料弹性模量对光纤光栅传感器平均应变传递率的影响。结果表明,采用刻槽封装后的光纤光栅传感器平均应变传递率,在有效范围内随着基底长度的增加而增加,随着基底的宽、厚和材料弹性模量的增加而减小,为光纤光栅刻槽封装提供定量的指导。     

仿人机器人步行运动学建模与仿真

为研究仿人机器人步行、跑动和跳跃等技术问题,并实现仿人机器人在复杂非结构的人类生活环境中的应用。建立了刚柔耦合的仿人机器人系统;用D-H坐标变换法建立数学模型并得出正逆运动学公式及其解析解;规划出机器人稳定无冲击的行走步态,将Solidworks实体模型导入虚拟样机Adams中进行运动仿真,仿真结果与规划步态基本一致,验证了所建立的数学模型和实体模型的正确性,为仿人机器人动力学分析和步态优化提供了研究平台。     

高速全光数据交换技术的研究

21世纪将是"信息时代",随着远程计算机通信的飞速发展,对通信的需求不断上升,传统的基于电子领域的传输系统已难以满足日益增加的业务需要,从而促进了高速全光数据交换技术突飞猛进的发展,信息的传输和交换正由电光网络向全光网络发展。全光网络以光纤为传输媒介,采用光开关交换信息,采用光波分复用(WDM)技术提高网络的传输容量。论文利用(4×4)光开关建成大容量通信干线交换网络,并对高速全光数据交换性能进行测试,该高速全光数据交换网可用于环境测试车辆、旋转勘探平台等应用场合。