基于超临界流体电铸耦合场分析及试验研究

利用COMSOL Multiphysics对超临界流体电铸耦合场进行数值模拟,研究分析电流密度分布和电铸层生长规律,并且试验测试与验证;同时对超临界流体镍纳米金刚石复合镀层的表面形貌和显微硬度进行研究和探讨。结果表明,阴极边缘处电流密度远高于阴极中间部分,电铸层生长情况与电流密度分布较为吻合,电铸层中部厚度预测值的误差较小;电铸层显微硬度HV最大可达9540 MPa,比普通情况下复合铸层提高80%;制备的复合电铸层表面平整,组织致密。     

六自由度机械臂反向动力学递推算法研究

针对多自由度串联型工业机械臂反向动力学求解问题,提出一种基于解耦自然正交补的反向动力学递推算法。通过六维旋量描述相邻连杆的速度约束,用自然正交补矩阵构建关节速度与六维旋量之间的关系。采用非解耦的Newton-Euler方程建立机械臂的动力学模型,当考虑连杆间的速度约束时,将该动力学模型用基于自然正交补的方法进行解耦,形成机械臂反向动力学递推算法,得到动力学模型的最小阶形式。以KUKA KR5六自由度机械臂为例,在仿真环境下对所提算法的有效性进行验证。结果表明:与其他4种算法相比,该算法计算复杂度低、计算效率高;该算法计算效率比ADAMS高67.7%。     

电铸法复制疏水植物表面微结构的方法

功能表面要实现超疏水性,其微结构具有重要的作用,制备微结构的模具成为研究的关键.现以具有定向超疏水性的梭鱼草、结缕草为研究对象,先用扫描电镜观察其表面形貌;然后进行电铸镍前处理,通过磁控溅射进行表面镀银;最后,电铸镍完成后剥离镍层.实验结果表明,电铸的镍层与样品纹理相反,结构对称.     

有限元数值模拟在齿轮精锻成形中的研究与应用

介绍了齿轮精锻成形数值模拟中的有限元方法,阐述了有限元数值模拟技术在齿轮精锻成形中的齿轮变形规律、工艺及其模具设计、质量和精度控制3方面的应用现状,并对有限元数值模拟技术在齿轮精锻成形中的应用前景进行了展望。     

逆向物流的流程分析及仿真

逆向物流作为一种有效的环保手段之一,越来越受到企业的重视.分析了逆向物流与正向物流的区别,重点探讨了IDEF0、QUEST软件在逆向物流建模和仿真中的应用,并初步建立了一个逆向物流的仿真模型.     

微光栅和微方柱织构对316L不锈钢减摩性能的影响

采用纳秒激光器在316 L不锈钢表面织构不同密度的光栅结构和方柱结构;采用UMT-2摩擦磨损试验机考察织构表面的摩擦特性;采用TOYOTA显微镜观察摩擦磨损前后织构的表面形貌;分析2种织构摩擦特性变化的机制.结果表明:光栅和方柱2种结构织构能起到降低和稳定摩擦阻力及稳定摩擦因数的作用;织构越密集,摩擦阻力越小.2种织构表面均能捕获硬质微粒、储存润滑油,在贫油的条件下能产生二次润滑效应;织构越密集,越有利于产生流体动压效应,从而提高承载能力.光栅结构减摩效果优于方柱结构.     

激光织构化对316L不锈钢表面摩擦特性的影响

为降低316L不锈钢表面的摩擦阻力和磨损程度,采用纳秒激光器在316L不锈钢表面织构了3种不同密度的光栅结构;采用UMT-2摩擦磨损试验机考察了光滑表面与织构表面的摩擦特性;采用TOYOTA显微镜对光栅结构及磨痕形貌进行了观察;分析了织构化光栅结构摩擦特性变化的机理。实验结果表明:光栅结构比光滑表面的摩擦阻力变化更平稳,起到稳定摩擦阻力的作用;随着时间延长,光滑表面的摩擦阻力急剧增加,而光栅结构的摩擦阻力较小并保持不变;光栅结构织构越密集,摩擦阻力越小。     

球状氧化锌薄膜的超疏水性能研究

为了获得具有超疏水的功能表面,以石墨为基底,先用纳秒激光构建粗糙表面,然后采用水热法,以甲酰胺与锌片建立反应体系,甲酰胺浓度为10％,温度为70℃,时间为24h.采用扫描电子显微镜(SEM)表征其形貌,采用光学接触角测量仪(OCA)测定其接触角.实验结果表明,在粗糙的石墨表面制备的氧化锌为球状结构,类似蒲公英,与水的接触角为155°.实验结论为:球状结构的氧化锌使粗糙的石墨表面产生了超水性.     

表面镀Si-DLC膜微机电器件弹塑性接触及摩擦热有限元分析

微摩擦热实验比较复杂,现有实验条件还难以对其进行较为深入的研究。采用有限元数值方法模拟硅材料微机电器件表面镀Si-DLC膜前后的弹塑性接触及摩擦热分布的性能。用Ansys10.0建立弹塑性接触和摩擦热分析的有限元几何模型,分析弹性阶段和弹塑性阶段各参数与接触性能之间的规律、摩擦热及热耦合应力的分布规律。研究结果表明:硅表面镀上一层Si-DLC膜后,其抵抗外力变形能力和抗磨性得到很大的提高,而且摩擦热引起的升温和热耦合应力大大降低。     

蚕丝水基润滑液的润滑性能

水基润滑液是实现绿色制造的有效途径之一,目前对蚕丝的润滑性能研究报道较少。为此,在蒸馏水中加入生丝分离出的丝素和丝胶,制备了2种水基润滑液。采用扫描电镜观察丝素的结构,采用原子力显微镜观察丝胶的结构;采用微摩擦仪评价2种水基润滑液的摩擦学性能,采用流变仪评价其流变性。结果表明:蒸馏水中添加丝素和丝胶颗粒均能提高其润滑性,且丝素的润滑性能优于丝胶;随着载荷增大,蒸馏水摩擦系数逐渐减小,丝素和丝胶水基润滑液摩擦系数均逐渐增大;随着滑动速度增大,3种体系摩擦系数均逐渐减小;蒸馏水中添加丝素和丝胶后仍为牛顿流体,但黏度增大。