清污机器人工作机构电液伺服常值激励研究

研究一种抓臂式清污机器人工作机构电液伺服控制在常值激励下的响应。建立工作机构三维实体模型,使用ADAMS建立动力学分析模型,用MATLAB进行控制算法计算与激励信号施加,AMESim建立液压系统仿真模型。分别对工作机构的不同伺服缸组进行常值信号激励,观测工作机构的位移跟踪情况及液压力的变化。研究结果表明:联合仿真接口稳定,得到了工作机构位移响应与液压力变化情况;仿真的初始瞬时均出现了非稳态的振荡情况,并随着时间逐渐收敛至稳态;工作机构同时运动时,出现了一段近似正弦规律波动的液压力变化,在实际操作时应极力避免;仿真结果符合实际变化情况,为进一步改进信号激励、机械结构设计及优化、液压缸设计等提供了依据。     

基于知识挖掘的航天产品装配工时定额和管理系统

工时是企业安排计划、指导生产的依据,合理的工时定额和管理方法可以提高工人的工作效率.针对航天产品装配过程中存在的工时定额不准确、工时管理不规范的问题,提出一种基于多元知识模型的工时定额方法和面向装配车间的工时管理模型.首先构建了包含零件、工艺和设备知识的装配工时知识模型,并通过知识挖掘技术构建知识特征矩阵,使用回归分析法构建工时知识特征和工时的关系模型,实现工时准确估算.然后提出了面向航天产品柔性装配车间的工时定额分配和实做工时采集方法,将工时管理与航天企业生产流程相结合.最后,开发了航天产品装配工时定额和管理系统,该系统在某航天企业得到应用,实现了工时的优化管理.     

非对称双曲面线形离子阱的设计及性能研究

为提升离子阱质量分析器的分析性能,本文提出一种非对称双曲面线形离子阱结构,通过优化离子出射方向上x电极的单向拉伸距离Δr_a,引入合理的非对称射频电场,从而提高离子单向出射效率。利用SIMION和AXSIM模拟软件分析非对称双曲面线形离子阱的内部电场分布、离子运动轨迹及模拟质谱图。结果表明,在性能优化的对称双曲面线形离子阱结构的基础上,其中1个x电极单向拉伸Δr_a=0.8 mm时,通过优化AC频率和扫描速率等参数,非对称双曲面线形离子阱的离子单向出射率可达90%以上,同时m/z 609离子的质量分辨率超过5 100。经优化几何结构后的非对称双曲面线形离子阱可在保证高质量分辨率的情况下,大幅提高离子检测效率,这在小型化质谱仪的开发中具有显著的优势。     

模型与知识驱动的电缆加工工艺快速设计技术

为解决航天电缆组件设计工艺数据协同效率低、工艺知识积累应用不足、工艺准备重复性工作量大且周期长等问题,提出一种模型与知识驱动的航天电缆组件加工工艺快速设计技术。分析基于MBD的电缆结构化设计信息提取、电缆结构化工艺设计知识库构建、基于知识的电缆加工工艺智能生成等关键技术;构建B/S架构的软件系统并实现型号工程应用验证。结果表明：该系统能实现电缆工艺快速设计,大幅提高电缆组件加工工艺设计效率,提升文件规范性和工艺设计过程知识化、智能化水平。     

助剂对红外低发射率涂层耐环境性能优化研究

为提高红外低发射率涂层的耐环境性能,向涂层中依次加入表面活性剂炔二醇和有机硅烷A-189,进行红外发射率(8～14μm)、力学性能、扫描电子显微镜(SEM)、耐环境性能与附着力的跟踪测试.结果表明:当表面活性剂炔二醇添加质量分数为2％、有机硅烷A-189添加质量分数为4％时,低发射率涂层的耐环境性能最优,42 d耐热盐水腐蚀后,发射率升至0.147,变化量不足0.1,涂层附着力维持1级,表面活性剂和有机硅烷对涂层耐环境性能的协同优化效果较好.     

一种小型化过程检测质谱仪的设计与研制

质谱仪是气体监测与分析的一种重要仪器。相比于传统气体传感器检测方式,质谱仪具有检测范围广、灵敏度高、响应速度快等优点。本文研制了一台小型化过程检测质谱仪,采用双灯丝电子轰击电离源及四极杆作为质量分析器,检测器部分采用法拉第筒与电子倍增器双模式,电控单元以高频FPGA测控系统、大电流灯丝驱动电源、宽质量范围射频电源及高增益复合跨导放大器为核心。试验测试结果表明,该小型质谱仪各项性能指标优越,已达到市场上主流商品的水平,可广泛用于各类气体检测场合。     

高强度钢板热冲压材料性能研究及在车身设计中的应用

对热成形零部件的材料性能进行拉伸测试及金相试验研究,板料经过热成形后零部件的屈服强度超过1 000 MPa,抗拉强度达到1 600 MPa.对热成形门内加强梁进行3点弯曲试验并同时进行耐冲击数值模拟,说明热成形零部件具有优异的承载能力及耐碰撞冲击性能,适用于车身耐冲击构件的选材.提出高强度钢板热成形零部件用于车身设计的"功能设计"方法.设计热冲压零部件用于车身设计的三种方案,并进行整车的侧面碰撞数值仿真结果比较,阐明高强度钢板热成形构件对于提高整车耐冲击性能的作用机理:热成形零部件用于车身设计时应进行整体骨架布局,形成驾驶员及乘客的超高强度保护仓:避免简单应用单个高强度热成形零部件,防止冲击时侵入车体.总结热成形零部件用于车身的"功能设计"方法.     

面向航天器结构健康状态监测的数据压缩感知算法研究

航天器产品结构健康状态监测是保证其发射与在轨运行过程中安全平稳运行的重要环节,由于多个传感器在长时间监测过程中会产生大量数据并需要对其进行高效传输和存储,本文针对数据传输问题提出并证明了基于稀疏恢复技术的一种分式最小化模型算法和改进的分式筛选算法,并结合卫星振动试验数据与经典匹配追踪等算法进行了对比分析验证,对比结果表明,在航天器所处环境条件下,所提算法处理得到的数据恢复相对误差均低于两种现有算法,可以在较高压缩比的条件下保证数据恢复的精度,实现了低维数据到高维数据传输。     

大面积超薄蒸汽腔力学特性仿真分析

随着航空航天技术的发展,太空中电子元件的散热问题越发受到重视。蒸汽腔作为一种被动式的气液两相流传热器件,适用于解决航天器散热问题。然而当散热设备尺寸不断增大,常规厘米级尺度的蒸汽腔已经不能满足某些特定场景下的需求。然而蒸汽腔散热面积的增大,会带来更多变形和损坏的问题。本文对长宽尺寸为米级的大面积超薄蒸汽腔展开研究,通过代表体元法局部建模来探究整个腔体结构变化与腔体最大应力的关系。研究表明,蒸汽腔腔体最大应力受支撑柱直径、孔隙率、腔体上下板厚和腔体内外压差4个参数的共同影响,其中最大应力随着孔隙率、支撑柱直径和腔体内外压差的增大而增大,随着板厚的增大而减小。同时,给出了4个参数与最大应力的函数关系式,根据此关系式得到的最大应力与仿真计算结果的误差在15%以内。本文从力学角度分析了影响蒸汽腔结构稳定性的因素,为大面积超薄蒸汽腔设计提供了参考数据。     

卫星太阳翼板面水平展开试验方法

为减少卫星姿态翻转,确保卫星光学载荷指向精度,提出卫星太阳翼板面水平展开试验方法.采用多自由度配重悬挂法抵消太阳翼水平展开试验过程中的重力,开展运动学及动力学分析、试验误差分析,完成卫星太阳翼板面水平展开试验验证.试验结果表明:相比传统展开试验方法,能够更真实的模拟太阳翼在轨展开运动;对太阳翼配重质量偏差、太阳翼吊挂质心偏差及系统摩擦力控制要求高.验证模型和试验方法的正确性,满足卫星太阳翼展开试验要求.