四轴飞行器仿真系统设计

本文设计了一种四轴飞行器仿真系统,介绍了系统的总体结构,并重点介绍了其中的三个构成模块。本文设计的仿真系统采用模块化的思想,结构清晰,对其他四轴飞行器相关研究有一定的借鉴意义。     

双层微梁结构谐振器中波动温度场的研究

针对两端固定双层微梁结构谐振器,利用格林函数,求解了一维热传导时梁中的波动温度场分布函数.通过解析模型计算结果与有限元数值模型计算结果的比较,验证了所得解析模型的有效性,并讨论两种模型的优缺点.研究结果表明:波动温度的幅值仅为平衡温度的0.06％左右,由于波动温度场产生的热应变也非常小;激振频率对波动温度场的影响非常大;微梁的总长度与材料比对温度场也有影响.     

压电粘滑旋转电机的设计

该文提出了一种结构简单紧凑的压电粘滑旋转电机。通过一个力偶式机构设计了定子,并在此基础上设计出双定子压电粘滑旋转电机,提升了电机结构的紧凑性。通过在典型锯齿波上改造而成的一种异步驱动方式,使电机能够实现“增粘减滑”。建立了电机机电-摩擦耦合动力学模型,制作出电机的样机并进行相应的实验。实验结果表明,电机输出位移曲线显示出良好的步进特性,当驱动电压幅值为150 V、频率为900 Hz时,电机输出的最大单步转角、转速分别为125μrad和6.3 (°)/s,最大可承负载为30 g。     

晶体材料不同切型弹性常数计算的程序设计

由于晶体材料不同切型的弹性常数计算十分复杂且缺少相关计算程序及网络平台,本文根据弹性常数坐标变换方法,利用Jaya语言中的Applet,建立了晶体材料在不同切型下其弹性常数计算的网络平台,并对石英晶体不同切型的弹性常数进行了计算和验证。计算结果表明本文得到的各晶体材料不同切型的弹性常数相当精确,计算过程简单。最后,建立了常用晶体材料的弹性常数数据库,这将为相关工程技术人员提供精确快捷的计算结果。     

基于STM32的手持式测氧仪设计

针对国内传统手持式测氧仪精度低、功耗高的问题,提出了采用嵌入式微控制器STM32F103RBT6作为控制芯片的手持式测氧仪.该仪器通过控制元器件的开断来降低待机功耗,根据所测浓度人工切换系统放大倍数,通过键盘设置时间和报警值等相关参数.算法上采用中位值平均滤波算法进行软件滤波,结合传统两点标定法和多点标定法的优缺点,采用多点标定法进行氧浓度标定,采用分段斜率拟合算法计算氧浓度值.经实验测试证明设计的手持测氧仪具有高精度和高稳定性.     

楔横轧多楔轧制高铁空心车轴壁厚均匀性

在空心轴楔横轧多楔轧制中,控制壁厚均匀性是衡量车轴成形质量的重要标准.本文先分析空心轴楔横轧多楔轧制的稳定轧制条件,得到了确定空心车轴楔横轧压扁失稳的准则.在此基础上,基于DEFORM-3D软件,建立楔横轧多楔同步轧制高铁空心车轴的三维刚塑性有限元模型,分析展宽角、成形角等工艺参数对壁厚均匀性的影响,获得了工艺参数影响轧制空心车轴壁厚变化的规律.结果表明:成形角越大,壁厚均匀性越好;展宽角越大,壁厚均匀性越好,但在展宽角大于10°时,壁厚均匀性反而下降.基于多楔轧制实验,轧制1∶5缩比的空心车轴,测量了轧制力矩和轧制空心轴的壁厚,与仿真结果作比较,相对误差均在10%以内,验证了所建有限元模型的正确性.     

功能梯度压电旋转圆环的三维解析解

基于三维压电弹性力学方程,采用直接位移法,给出横观各向同性功能梯度压电旋转圆环的三维解析解.设功能梯度压电材料参数是厚度坐标Z的任意函数,广义位移分量是径向坐标r的幂函数的线性组合,其中含有9个待定的位移函数,它们是坐标Z的函数.结合相应的边界条件,求解控制方程,通过直接积分确定位移函数和相应的积分常数,从而确定旋转圆环的力场和电场.算例展示一种材料的梯度指标对力场和电场的影响.     

一类有正阻尼的强非线性振动问题的解析解

阐述利用最新提出的同伦分析方法求解有正阻尼的强非线性振动方程,得到了该方程的六阶近似解析解。计算结果表明,本文得到的结果与多尺度法、混合近似法以及数值计算方法得到的结果非常接近,而且同伦近似解提供了一个辅助参数可以方便地调节解的收敛区域。比较结果显示同伦分析法在求解正阻尼的强非线性振动问题时,仍然是一种行之有效的方法。     

基于Taguchi和UDE试验设计的注塑工艺参数优化

基于Taguchi试验设计和均匀试验设计(UDE)方法,应用Moldflow对注塑过程进行模拟,对模拟结果分析处理,优化注塑工艺参数,并分析比较了Taguchi试验设计和UDE方法应用于注塑工艺优化的特点.结果表明,Taguchi试验设计和UDE均能满足注塑工艺优化的要求,但对多因素多水平试验,UDE方法试验次数较少,效率较高,优化结果较理想.     

ABS基材表面功能装饰CrCu涂层制备及性能研究

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(简称为ABS)的密度低、柔韧性好、易于机械加工、成本低,已被广泛应用于汽车、卫浴、家电等领域。为改善传统ABS表面电镀金属化改性技术的不足,本文采用具有干式、绿色特点的双靶磁控溅射镀膜技术,在ABS表面设计制备了CrCu复合改性涂层,重点研究了Cu含量对涂层组分结构、色泽、力学及耐候性能的影响。结果表明,调控Cu靶溅射电流从0.5 A增加到2 A,CrCu复合涂层中的铜含量在15.2-48.3%(质量比)之间变化,且所有涂层呈柱状生长结构,Cu主要以固溶形式弥散分布在Cr(110)的主相晶格结构中。随着Cu含量增加,CrCu复合涂层从纯Cr涂层银白色逐渐变为浅紫红色,涂层弹性模量也随之下降,与基材弹性模量匹配更好;但因Cu元素含量过高,复合涂层硬度降低。另外,Cr涂层中Cu的引入能够提高ABS表面金属涂层的耐候性。