大幅面太阳全光谱辐照系统的设计

大幅面太阳全光谱辐照系统是太阳模拟器的重要组成部分,辐照不均匀度是其关键技术指标之一,在传统全光谱辐照系统中存在着难以达到国家标准、光源光谱匹配性差等技术难题。结合大幅面太阳模拟器的研究现状,设计了一种全光谱辐照系统。利用光学仿真软件Zemax对所设计的全光谱辐照系统辐照均匀性进行仿真,提出了辐照度衰减模式的新概念,并以此为基础对全光谱辐照系统辐照不均匀度进行了优化。光源采用瑞士Solaronix公司生产的Plasma光源,经过测试光谱达到国际电工委员会标准A级,光源谱段内辐照度用光谱辐射计进行测试。结果表明,在辐照度为280 W/m²时,辐照度衰减模式在未启动和启动时辐照不均匀度分别为8.4%和5.7%,参考国家标准GB/T12637—1990太阳模拟器通用规范,在2 400 mm×6 000 mm有效辐照面内其辐照均匀度满足规范C级标准,接近B级标准。     

等距面误差对抛物面廓形精度的影响

在抛物面加工中,对工件的已加工表面上引起的等距面误差进行了理论分析和计算。用三点法求出理论曲线的最小平移距离,再用两点距离法建立磨具加工面上各点误差的数学模型,该模型适合各类二次曲线磨具等距线误差的计算。实验结果表明磨具等距线误差变化范围为 0~0.7 μm,成形精度能满足大多数工件的面形精度要求,且磨具两端的最大误差为0.624 14 μm,同时,等距面误差随刀具或磨具的磨损量,以及抛物面的曲率的增大而增大,结果证明了该方法的有效性。     

用图形变换法研究行星机构双面研磨轨迹

本文首先以行星机械双面研磨轨迹方程的建立过程为例，论述了如何运用图形变换的方法来建立行星机构双面研磨的轨迹方程；而后又利用计算机对轨迹的形状和分布进行了模拟。结果证明，行星机构双面研磨的研磨轨迹是一簇摆线，摆线的分布范围及人布状态与磨盘半径的大小有着直接的关系，将工件设置于摆线中间的环带部分有助于对工件进行均匀研磨。     

电场中导电液滴电场效应的数值模拟

为研究低电导率导电液滴的电场效应, 采用开源计算流体力学(CFD)软件OpenFOAM, 设计了一种基于漏介质模型(leaky dielectric model)和流体体积(volume of fluid, VOF)法的电流体雾化(electrohydrodynamic atomization, EHDA)求解器, 并将数值结果与Taylor的解析值进行了比较. 模拟结果预测了液滴的变形方式以及液滴内外的环流模式. 研究发现, 在外加电场作用下, 液滴会发生“扁长型”或“扁圆型”变形, 并在内部形成稳定的环流, 液滴只会发生变形, 而不会发生宏观运动; 随着电场强度的增加, 液滴的变形越来越大, 小变形情况下, 模拟值与理论值基本吻合, 验证了数值方法的正确性; 当液滴的变形量较大时, 模拟结果开始偏离理论值, 与实验观察结果一致. 此外, 电导率比值的改变对液滴变形的影响也比较明显, 而介电常数比的改变对液滴变形的影响则不太明显.     

复摆法测量箭弹转动惯量和质偏及其误差分析

基于复摆原理，阐述了箭弹的质偏和转动惯量的测量方法及装置，推导出了质偏和转动惯量的计算公式。对影响测量精度的因素进行了分析。给出测量结果的不确定度计算公式，在假定各测量参数误差为正态分布条件下，导出了测量结果的极限误差计算公式。同时还进行了实例计算和实验测试。结果表明，用复摆法测量弹箭的质偏和转动惯量是可行有效的，其测量精度可满足工程实际要求。该方法采用刀口支承，且在测试中工装简单，便于操作，特别适用于中小弹体的质偏和转动惯量的测量。     

高速研磨修复液压泵及液压马达

液压泵和液压马达的有效使用期一般为3000～6000h(正常工作时间累积),超出此期限,液压泵的性能就会明显下降,甚至不能使用。这时,就必须对其进行修复或更新。因为修复的成本比较低,仅为更新费用的50％(国产泵)或10％(进口泵),所以,如果液压泵或液压马达的内部磨损不十分严重,就应修复,而不是换件。     

Study on Relation between Dynamic Imbalance Degree and Product of Inertia

Based on the study of the relation between the dynamic imbalance degree and the product of inertia,a new static test method of the dynamic imbalance degree is presented.It is theoretically proved that the essence of the imbalance degree test for projectile body is the test of its product of inertia.A more precise calculation formula of dynamic imbalance degree is also given.The experiment results show that this method can not only reduce the cost of equipment,simplify the test procedures,save human resource,but also has more reliable test precision.     

锗片的高速机械化学研磨工艺研究

锗在红外光学系统和半导体器件制造中应用广泛,在实际应用中对锗片的表面质量如粗糙度、平面度和亚表面层破坏深度等要求较高,一般需要通过研磨和抛光的加工工艺才能实现。为达到对锗片高效和高质量机械化学研磨,首先分析了锗片高速研磨原理,并建立了相应的数学模型;然后通过实验研究了研磨压力、主轴转速、磨料成分和粒度,以及材料去除速率等因素对研磨效果的影响;最后,提出了以提高加工效率和加工质量为目的的机械化学研磨加工策略。     

主动磁悬浮轴承单自由度独立控制研究

本文首先利用磁路分析的方法对主动磁悬浮轴承单自由度独立控制进行了理论分析,然后利用有限元分析软件ANSYS在计算机上对磁悬浮轴承中磁场的分布状态进行了仿真.结果表明,将磁悬浮轴承在互相正交的两个方向上进行单自由度独立控制合理、有效.     

基于PDA的电喷雾雾化性能研究

随着科技的发展,感应荷电喷雾技术在越来越多的工程领域得到了应用。采用水、甘油及不同体积比的水-甘油混合溶液这些常见常用液体为介质,以雾滴的尺寸和分布状态作为考察喷雾性能的主要指标,通过粒子动态分析仪（Phase Doppler Anemometry,PDA）,对比研究了感应荷电方式下雾化溶液的粘度、电极电压对液滴雾化性能的影响。结果表明,在感应荷电过程中电极电压越大,雾滴在20~50μm数量级上分布的雾滴越多,电极上加载电压后雾滴粒径明显减小分布更均匀,并且随着液体粘度的增大,粒径也增大且雾滴分布均匀度明显下降。