基于UGNX的玻璃瓶容差控制方法与程序实现

容积计算贯穿于玻璃瓶样设计和模具设计的整个过程,其精确性直接影响瓶罐的成型质量,针对传统容积测试法效率低的问题,采用UGNX二次开发的方法,以UGNX8.0为平台,利用UGNX二次开发工具,结合VB.net高级编程语言,进行玻璃瓶样容差控制模块的开发。研究结果表明:运用开发完成的人机交互界面,通过调整因子即可对瓶颈和瓶身高度进行参数调整,输入误差值即可精确控制容差,并输出最优外形尺寸。     

仿生多瓣式锥型月壤钻采机构研究

针对月球表面钻孔勘探的需求,基于竹象虫钻食竹笋和蚯蚓在土壤中蠕动前进的机理,设计了一种集钻探、采样和储样功能于一体的可开闭、蠕动进给的仿生多瓣式钻采机构。钻采机构采用分段式设计,由分瓣式锥形钻头、主机架和副机架3个部分组成。针对分瓣式锥形钻头的不同部位进行力学和钻进排屑性能分析,建立了钻头与月壤相互作用力学模型,并以此为基础对钻头结构参数进行优化设计。研究结果表明,锥形基体所受的径向挤压力与半锥角成反比。     

基于阻抗控制的硬脆材料阵列微小孔超声加工研究

阐述了基于阻抗的超声加工控制策略,构建了实验平台,并以玻璃、氧化锆等硬脆性材料为对象开展阵列微小孔超声加工研究。实验结果表明:等效阻抗可用来间接反映加工状态,不同材料的等效阻抗阈值的初值不同,且随着孔深的增加,等效阻抗阈值也需适时调整,才能保证加工的稳定。     

脉冲放电和高能球磨组合制备纳米硅颗粒的储锂性能研究

按照一种高质高效、自上而下的纳米硅制备方法,以P型重掺杂晶体硅和N型重掺杂晶体硅为原料,探究不同重掺杂类型对电化学性能的影响。采用脉冲放电和高能球磨组合法制备纳米硅颗粒,获得平均粒径(D50)约为100 nm且尺寸分布均匀的硅颗粒。结果表明:P型重掺杂纳米硅的首次充电比容量为1646.5 m Ah/g、库伦效率为65.92%,经过50圈循环,其可逆比容量保持为1353.7 m Ah/g;N型重掺杂纳米硅的首次充电比容量为1730.7 m Ah/g、库伦效率为66.04%,经50圈循环,其可逆比容量保持为1400.1 m Ah/g。     

正偏心正交车铣精加工切削层几何形状研究

针对未考虑正偏心正交车铣切削层几何形状而导致难以全面反映正交车铣切削层几何形状变化规律的问题，基于正交车铣运动规律，在不考虑动力学影响的情况下，对切削层的形成过程进行了静态分析。建立的正偏心正交车铣切削层几何形状的解析模型涉及铣刀侧刃和底刃的切入/切出角度、切削厚度和切削深度。通过试验验证了该解析模型的正确性，并分析了切削参数对铣刀切削层的影响。研究结果为正偏心正交车铣切削层几何形状的变化提供了定量的分析依据，为切削力和颤振的研究提供了理论指导。     

基于MAYA参数化建模的FLUENT设计与应用

由于μDMFC结构尺寸的减小致使CO2气体容易阻塞阳极沟道,影响沟道内的气液输运。含气率作为评估沟道气液输运特性的标准之一,但是目前的后处理过程难以直接获取蛇形沟道沿程截面含气率,因此针对FLUENT后处理进行二次开发。该二次开发程序通过GUI传递模型特征参数,基于MAYA的可视化交互环境进行参数化模型的实时显示,并以日志文件作为接口实现MAYA和FLUENT间的数据传递从而实现参数化建模,进而获取沟道沿程截面含气率数值。最后基于二次开发软件研究了一种新型流场板结构,并发现改变双层流场板沟道侧壁面润湿特性能有效改善沟道气液输运特性。此处理方法不仅为研究燃料电池沟道输运特性提供了有效的数据获取手段,也为研究气液两相流动现象提供了解决思路。     

冷却风机性能试验的仿真计算方法研究

针对冷却风机在设计优化过程中存在试验成本高和效率低等缺点,课题组提出了基于CFD的风机性能试验仿真方法。冷却风机性能试验仿真以CATIA建模软件和FLUENT流体仿真软件为基础,通过CFD计算,实现对冷却风机气动性能参数的分析与研究。仿真的湍流模型采用RNGκ-ε模型,旋转模型采用MRF多重参考坐标系模型,求解方法选用SIMPLE算法。通过仿真数据与试验数据的对比,得出各性能参数的仿真误差均在9%以下,仿真精度在可接受范围内。研究结果表明:冷却风机性能试验仿真的条件设置和计算方法可以满足一般工程应用;仿真模型具有一定的应用价值,可以利用其研究冷却风机的气动性能。     

脉冲光纤激光制备聚晶金刚石疏液表面的研究

针对聚晶金刚石（PCD）表面，提出了一种经济、高效、可控制备多种微观结构的激光加工方法，与低表面能处理技术相结合，可实现对表面特性的有效调控。利用激光表面织构化方法在PCD表面制备出含有沟槽和锥形凸起的微纳结构，并分析了单脉冲能量和扫描速度对微观结构形貌和特征尺寸参数的影响；将激光织构化的PCD表面进行氟化处理，分析PCD表面微观结构对疏水和疏油性的影响规律。结果表明：随着单脉冲能量的增加或扫描速度的降低，沟槽深度、山脊间距和表面粗糙度随之增大；低表面能处理后，PCD表面与水和乳化剂的接触角分别在93°~149°和102°~134°范围内变化，由此可实现对PCD表面不同润湿性的控制。另外，分析了PCD表面微观结构的形成机理，并探讨了微观结构参数对疏水疏油性能的影响规律。     

抗磁悬浮研究综述

抗磁悬浮技术利用物质的抗磁特性,无需外界能量输入即可实现常温被动静态稳定悬浮,获得众多学者的关注。尤其是近30年来,随着微细制造与强磁场技术的发展,抗磁悬浮相关研究持续增加。目前,国外众多研究机构基于抗磁悬浮原理已经开展了较为丰富的相关研究工作,但国内在该领域的研究成果相对较少,研究内容较为单一。针对国内该领域这一研究现状,从抗磁悬浮机理、抗磁悬浮特点及抗磁悬浮相关应用研究成果进行全面的综述。提出抗磁悬浮不仅具备无磨损、无需润滑、低能耗等优点外,还具有常温被动静态稳定悬浮、微纳米尺度应用、低刚度等特点;指出该技术在微纳旋转机械、振动能量捕获、高灵敏度传感器、生物细胞/微粒子操纵等领域具有非常广阔的应用前景。为国内学者开展相关抗磁悬浮研究提供了综述资料。     

基于动态划分感兴趣区域的车道线检测算法

车道线检测一直是无人驾驶系统的研究热点之一。随着路况复杂程度的增加,对车道线检测效率和检测精度也不断提出更高的要求。提出一种基于动态划分感兴趣区域的车道线隔行检测算法。通过动态划分感兴趣区域将天空、当前车道两旁干扰因素等有效去除,减少了80%左右的检测量,同时也很大程度上避免了误检。在边缘点提取算法中,将检测区域划分成几个小区域,分别提取其边缘点,并采用隔行方法对其检测,最后再将提取到的这些边缘点运用最小二乘法和三次样条曲线拟合出车道线,有效提升了车道线检测算法的实时性和准确性,并且适用于多种试验环境(如雾天、雨天和夜间)。