真空注型机动态混合器混合性能模拟研究

在真空状态下,为将混合时间尺度小、粘度较高的不同液体快速均匀混合,提出了一种带有挤压槽轮和搅拌叶轮的动态混合器,介绍了这种动态混合器的结构原理和混合机理。基于FLUENT中的动网格模型、Mixture多相流模型、RNGκ-ε湍流模型及PISO算法,对混合器预混合管道不同出口位置、叶片数量、叶轮转速等不同条件下的两相流混合效果进行了数值模拟,结果表明:预混合管道出口位置不同时,混合效果不同;当叶片数量为16时,混合效果最理想;模拟还表明,增加叶轮旋转速度对混合效果作用明显,但是达到一定转速后,混合效果趋于稳定。在此基础上,通过液体质点运动矢量图、速度流线图和湍动强度分布云图,分析了加速溶液混合均匀的是叶轮二次剪切和混合器中运动部件对流场的湍动作用,选用环氧树脂(E51)与对应的固化剂进行混合并浇注成型,并对制品的硬度进行了测试,实验结果表明该混合器混合性能可靠。     

单晶炉真空元件结构设计与试验研究

以提拉法单晶炉为研究对象,首先设计各种真空元件的密封结构,逐一给出结构设计的技术路线.静密封的密封件采用O形垫圈和矩形垫片,动密封的密封件采用唇形圈、O形圈和磁流体.指出不同结构之间的区别,介绍各自用途和使用场合.然后引入Roth密封机理、Hertz弹性接触理论和Reynolds流体润滑摩擦学原理,根据理论和数值分析及试验研究成果,对设计参数、机械加工和装配工艺参数进行论述.建立了局部和全局、硬轴炉型和软轴炉型试验装备,充分考虑单晶炉运行参数,模拟晶体生长条件,对不同炉型的试验装备进行了抽真空、充氩气试验.结果 表明,观察窗、电极、硬轴、软轴和其他引入等23种真空元件的结构形式在不同使用场合完全满足晶体生长所需要的真空度及压力值.这些元件结构还可推广应用于坩埚下降法、区熔法等晶体生长设备及其他真空应用装置.     

铣削加工表面几何特征的仿真研究

基于坐标矩阵的齐次变换和矢量运算法则,建立了铣削加工过程中刀具的运动轨迹方程,并在工件离散、刀具离散和加工过程离散的基础上,设计了铣削表面形貌仿真算法,并基于MATLAB的GUI功能开发了铣削加工表面形貌仿真系统。验证结果表明,仿真结果与实验结果一致性程度高,可应用于实际铣削加工表面几何形貌的预测和分析之中。     

建筑钢筋滚丝机滚轮的改进设计

对原有的滚丝机滚轮的结构进行改进设计,并从理论上做了分析和研究,提出进一步的改进措施。     

高粘度流体截止阀的过流性能模拟

为了解决现有截止阀不适用高粘度流体以及非标非常规工况下的流体管道控制问题,设计了一种高粘度流体截止阀。通过solidworks软件建立结构模型,采用ICEM CFD软件划分网格离散化处理,基于Fluent软件构建高粘度流体的流场分析模型并进行数值模拟,以流阻系数为过流性能评判标准,对截止阀的结构形式、腔体形状、阀芯形状以及阀芯大小进行对比分析并得出结论,最后辅助实验验证,给阀门的设计和应用提供科学依据。     

躲闪机器人同步移动转向机构运动学分析

针对现有的机器人移动机移动慢、转向能力差以及难控制的问题,设计了一种运动分级明确、结构简单的躲闪机器人同步移动转向机构,用于实现xOy平面内全方位快速移动。介绍了该机构的运动学原理以及关键参数的设计依据;利用差速原理对移动机构进行转向差速分析,得到了移动机构的运动学方程以及正逆解。同时,通过UG软件建立了该结构的三维模型,对模型进行合理简化后导入Adams软件中进行模拟分析,其结果验证了理论设计的准确性,达到了预期目的,为机器人的设计与开发提供重要参考。     

一种单驱动机器人腰部结构的运动学分析

针对现在机器人多驱动并且其运动学特性和控制系统复杂的情况,设计了一种具有躲闪功能的机器人腰部结构,该结构具有单驱动、多自由度、结构简单、运动分级精确并且易控制的特点。介绍了该机器人腰部结构的运动学原理及相关初始参数的选择,并用Denavit-Hartenberg(D-H)法求解出上身在不同情况下的坐标变换矩阵,并得出机器人的正解和逆解;最后建立了该结构的三维模型,简化并导入ADAMS软件进行运动学仿真分析,并通过实验验证了该结果。     

立铣刀周铣加工表面形貌仿真的研究

基于运动齐次坐标的变换矩阵和矢量运算法则,建立了立铣刀周铣加工过程中刀齿的运动轨迹方程,给出了立铣刀周铣加工所产生表面形貌的仿真算法,并基于MATLAB开发了表面形貌仿真系统。通过试验和仿真结果对比,说明了该系统是可靠的。并基于仿真系统研究了铣削方式和进给量对表面形貌的影响情况,仿真结果表明铣削表面粗糙度随着进给量的增加而增大,但是顺铣表面质量高于逆铣表面。这进一步说明了该系统具有较高的可信性,因此,仿真结果可以为实际加工提供切实参考。     

大型鼓轮布缆机塔架结构的设计分析

在对大型鼓轮布缆机结构分析的基础上,利用有限元软件Ansys对整个结构进行静力学分析,得到鼓轮布缆机在最不利工况下的应力及应变分布图,给出了关键构件强度和刚度的分析结果,并根据分析结果提出了改进方法和建议。     

自动化增雨防雹火箭发射装置的关键技术研究

设计了一种自动化增雨防雹火箭发射装置,在分析了火箭发射初始扰动原因的基础上,对在火箭发射过程中发射架俯仰驱动中存在的间隙,利用电磁铁带动齿块和锁紧杆啮合锁紧,旋转驱动中存在的间隙,利用了增力杠杆机构配合摩擦系数较大的V带结构,达到锁紧的目的;对火箭发射时姿态调整中如何利电子罗盘和GPS数据链做闭环控制做了研究;对于火箭发射中的点火安全分别从软、硬件设计中给予了保证.