磁控触变流体的3D打印工艺研究

针对现有磁控智能流体无法应用于3D打印的问题,本文制备了一种在磁场调控下能够实现溶胶-凝胶可逆转变的新型磁控触变流体,并对其打印工艺进行了研究。采用全系统损耗润滑油、有机膨润土和Fe₃O₄颗粒制备了不同配比的打印样品,搭建了直写式3D打印实验平台,研究其可打印性。流变学实验表明:磁控触变流体有机膨润土含量越高,触变性越强,剪切变稀越明显;磁场强度越强,屈服应力越高,储存模量越高。3种挤出方式下的打印实验结果表明,采用匀料恢复挤出方式打印的结构具备最高分辨率和最大高度。磁控触变流体在根据其流变特性设计的挤出装置下具有良好可打印性,为该材料应用于柔性传感、软体机器人个性化复杂结构设计与驱动、微流控检测等领域奠定了基础。     

4D打印技术在软体机器人制造中的应用综述

软体机器人由高软弹性、高韧性材料构成,可大范围改变自身形状以及运动形态,理论上拥有无限个自由度,由于自身可移动性和体积紧凑性,在侦察、勘探、救援以及生物医疗领域具有良好的应用前景.4D打印是基于3D打印的基础上增加时间维度,通过在打印过程中预编程,使智能材料可以通过外部刺激在设定时间内变成所需形状.采用4D打印技术设计...     

基于防水锤空气阀动态进排气系数数值模拟研究

在长距离输水管道水力过渡计算中，空气阀进排气系数多采用常量，为探究防水锤空气阀进排气系数对管道压力变化的影响，通过Fluent软件对DN100防水锤空气阀模拟得到-9～11 kPa的质量流量，并建立不同压差的动态进排气系数曲线，以西山一级提水泵站为例，对空气阀进排气系数分别采用动态值和固定值(均值0.55)进行过渡过程计算并对比分析。数值模拟结果表明，空气阀采用改进后的动态进排气系数对管道负压影响较小，对正压影响较大，且改进后的动态进排气系数有效降低了管道内的压力波动，在泵站实际运行中需关注管路正压变化并注意加强防护，水锤防护计算时应根据空气阀进排气实测资料进行计算，研究结果可为泵站运行中空气阀的水力过渡计算提供一些参考。