弹性元件参数优化对扑翼机构转速波动影响研究

以特拉华大学机械系统实验室所研制的样机模型进行建模,该模型传动机构采用曲柄摇杆机构.传动机构在运转的过程中,翅翼会在气动力和惯性力作用下产生周期性波动,导致电机转速波动增大,影响机构的平稳运行,产生振动和噪声.在仿真试验中引入弹簧元件,可有效降低电机转速波动,利用正交试验设计方法对影响电机转速波动的影响因素进行极差分析,得出弹簧的连接点位置是主要因素,弹簧的刚度系数是次要因素,弹簧原长影响最小.搭建了物理实验平台,验证了仿真结果和正交试验设计方法的正确性.     

新型限力输出保护功能柔性夹钳的设计与参数评估

柔性夹钳因具有微/纳精密操作能力, 常应用于微操作系统中, 但因抓爪无法提供恒定输出力或恒力范围小, 容易造成操作对象的损伤或脱落。根据放大模块与常力模块串联的结构形式, 设计了一种具有常力特性的柔性夹钳。基于伪刚体法, 建立放大模块中桥式机构与杠杆机构的刚度和放大率数学模型, 通过对倾斜导向梁进行分析, 得到常力模块的力-位移关系式, 计算出恒定输出力为42.5 N, 输出范围为370 μm。最后, 结合不同柔顺梁的结构参数, 运用MATLAB仿真探究了各关键参数对常力特性的影响。研究结果可为常力柔性夹钳的构型设计和分析提供一定的理论支撑。     

3D打印裂隙岩体动态力学性能及能量耗散规律初探

地下岩体结构经常遭受到地震、爆炸、冲击振动等产生的动力扰动，利用3D打印技术的优势研究冲击荷载下岩体动态力学性能对实现3D打印技术在工程领域的应用具有重要意义。采用φ50 mm的变截面霍普金森压杆(SHPB)装置，对含预制裂隙的3D打印岩体试样进行动态单轴压缩试验。研究结果表明：试样的动态抗压强度随着预制裂隙倾角的增大呈现出先减小后增大的趋势，当预制裂隙倾角为30°时试样强度最小，当预制裂隙倾角为90°时试样强度最大。与3D打印岩体试样的静态单轴压缩强度对比发现，3D打印砂性材料具有明显的率效应，当应变率为139.65 s^-1时，3D打印岩体试样的动态抗压强度是静态抗压强度的4.34倍。预制裂隙缺陷在一定程度上加剧了试样的能量耗散和破碎过程，并且30°倾角预制裂隙对试样能量耗散和破碎结果的影响程度最大。同时，3D打印岩体试样的能量耗散过程与破碎块度表现出明显的自相关性，所用的3D打印砂性材料的宏观破碎结果与能量耗散之间的关系与天然岩石材料有一定相似性，为今后3D打印材料模拟天然岩体应用于动态力学试验的可行性奠定了基础。     

双联斜齿轮斜齿脱模机构及改进型三板模设计

依据双联斜齿轮和单斜齿轮2个塑件同模注塑的需要,以双联斜齿轮塑件的模腔设计为中心,设计了一副一模两腔点浇口多板模注塑模具。模具中,双联齿轮的上、下斜齿轮斜齿分别使用2个可旋转斜齿轮成型件进行成型;单斜齿轮使用1个可旋转斜齿轮成型件进行成型。3个斜齿成型件设置成转动型成型件,依靠塑件的移动以驱动斜齿成型件转动,达到塑件斜齿脱模的目的;塑件的脱模移动有两种动力来源,一种是模具模板的打开驱动,一种是使用推管顶出驱动。模具为一种改进型三板模结构,定模侧增加了流道板,动模侧增加了垫板,从而可以实现模具的4次开模;4次开模动作中,2次用于流道废料的脱模,1次用于流道镶件的先抽芯驱动,1次用于模腔的打开和双联斜齿轮上斜齿轮的旋转脱模驱动。     

土家数纱花纹样特征及造物美学新探

土家数纱花是土家族古朴艺术的表现形式之一，其造物艺术形式却独具土家特色。文章以土家族现存的挑绣作品为研究对象，通过文献研究、实物分析及复原设计对土家族数纱花纹样特点及构图规律进行总结，同时通过实地调研、对比分析土家苗瑶族数纱花在艺术表现上的差异，从而深入探究表象艺术下折射出的土家文化内涵。研究表明：土家数纱花与苗、瑶族数纱花有相似之处，但也存在一定视觉差异。土家数纱花纹样题材丰富多样，构图、色彩与整体布局都充分展现出土家挑绣文化的造物美学思想。土家数纱花以小众艺术形式添补了土家文化的诠释。     

动载作用下铁矿石能量耗散规律及破坏特征试验研究

为研究攀枝花铁矿开采境界内铁矿石的动力学性能,利用动静组合分离式霍普金森杆实验系统,开展 4 种典型铁矿石的动态单轴压缩试验。 以动态强度、能量耗散、碎屑分布为切入点,分析 4 种矿石的动力学响应特征。 试验结果表明:4 种铁矿石的动态强度均具有明显的率效应,随冲击速率的增加而增大;所研究冲击速率范围内,中低 品位铁矿石的动态强度显著大于高品位铁矿石和表外矿的强度;随着冲击速率的增加,单位体积耗散能随之增大,且 单位体积耗散能的增加幅度与铁矿石的品位相关;基于分形理论分析 4 种铁矿石破坏后碎屑块度的分形维数,发现碎 屑块度的分形维数随冲击速率增大而增加;最后,分析了单位体积耗散能与分形维数的关系,发现二者呈现非线性正 相关关系。     

考虑温度效应的永磁机构及其控制系统多物理域联合仿真与设计EI北大核心CSCD

电流/位移闭环控制能够有效抑制永磁机构分合闸时间分散性,提高断路器相控操作质量,延长开关使用寿命。可信的仿真模型能够在闭环控制系统设计验证阶段分析、比较、检验不同控制方法的动态特性和分散性抑制能力,指导实际控制器选型和设计,缩短研发周期。该文建立了永磁机构及其驱动控制系统多物理域联合仿真模型,实验分析并获得了关键敏感元件的温度效应数据库,同时考虑涡流效应的影响,论证了不同温度下联合仿真模型的可信性与有效性。在此基础上,设计了反馈线性化控制系统,通过联合仿真平台对比分析了该系统与现有典型控制系统的跟随特性、振荡超调以及分散性抑制能力。基于嵌入式系统的双闭环控制实验结果表明,多物理域联合仿真具备有效的控制器设计指导作用。     

科技动态

2022中国国际计量测试技术与装备博览会在南京召开为全面提升我国现代先进测量能力和水平,鼓励仪器仪表企业与计量技术机构加强合作,促进仪器仪表产业快速发展,由中国计量科学研究院主办、江苏省仪器仪表学会协办、上海高登商业展览有限公司承办的2022中国国际计量测试技术与装备博览会在南京国际展览中心于9月7日—9日顺利召开。开展首日共吸引来自全国各地8600余人到场参观,数百家企业展示新产品,为计量行业搭建了专业交流平台。