双激励超声波椭圆振动磨削装置设计及优化

基于ANSYS Workbench多目标驱动模块对双激励超声波椭圆振动磨削(UEVG)装置进行优化设计。基于等效电路法设计前盖板是λ/4(λ为波长)复合变幅杆的半波长换能器,先后建立带有载物台的变幅杆及UEVG装置的参数化模型进行模态、谐响应分析。根据10个设计点模态分析确定变幅杆最优尺寸,在此基础上通过42个设计点仿真分析获得UEVG装置的谐振频率、节面位置与结构尺寸的关系,并优化尺寸。优化后UEVG装置的谐振频率与理论设计频率的误差为0.24%,振幅高达16.7μm。     

超声辅助加工中磨削热模型的建立与验证

对超声振动辅助磨削碳纤维复合材料过程中产生的磨削热进行研究。在特定的条件下,建立了相应的磨削热传递模型并对此模型进行了有限元仿真;在相同的条件下,通过工件上布置的光纤光栅传感器测量超声振动辅助磨削碳纤维复合材料在实际加工中产生的磨削温度。对比仿真与实验结果,验证了磨削热传递模型的正确性。结果表明:磨削热传递模型可以很好地预测磨削过程中热量的传递状态,为后续优化实验参数、提高工件表面质量提供了理论依据,具有较高的实用价值。     

扬黄灌排水泵磨蚀综合防护技术

我国西北地区修建了众多大型扬黄灌排泵站来解决粮食生产缺水问题,水泵长期遭受黄河泥沙磨蚀,水泵泵壳、叶轮、口环等过流部件磨蚀严重,直接影响了水泵性能的正常发挥,普遍存在可靠性差、运行效率低及能耗高等问题。本研究研发了聚氨酯弹性体、复合树脂砂浆、金属热喷涂及硬质合金等技术,提出了一整套磨蚀综合防护技术,并在扬黄灌排泵站进行大量推广和应用,使用效果良好,有效保障水泵在高效区长期稳定运行,达到了提高泵站装置效率和降低泵站运行费用的目的。     

基于计算机链接协议的S7-200PLC与FX2N PLC的通信

介绍以S7-200PLC为主站、三菱FX2N PLC为从站,实现三菱公司专用计算机链接通信协议的技术方案,解决了S7-200PLC采用串行通信方式可靠读取FX2N PLC内部数据的工程难题,给出S7-200PLC与第三方PLC之间数据通信的一般方法.     

曲轴箱体压铸件内部缺陷的质量改进

曲轴箱体压铸件机加后出现大量气孔，特别是启动电机孔机加后，气孔特别多，最大的有2～4mm，数量在3～12个不等，部分存在网状气孔，漏气率在25％左右，最高时达到48．61%。在装配及使用中造成此处漏气或漏油现象，如图1中A处位置。     

高孔隙率泡沫金属复合相变材料有效热导率的预测

基于十四面体泡沫金属的单元晶胞结构,提出了一种高孔隙率开孔泡沫金属复合材料有效热导率的预测模型。热量沿热流方向在金属骨架和填充介质中的并行传递,推导得出包含结构参数f（节点边长与韧带半径之比）和d（韧带半径与韧带长度之比）的有效热导率计算式。在孔隙率0.889≤ ε ≤0.977时,针对单元晶胞的十六分之一结构,采用数值模拟的方法并结合实验数据的对比分析,校正了与有效热导率紧密相关的两个无量纲参数f和d,并以孔隙率的二阶多项式拟合出f变量的函数关系,以孔隙率的三阶多项式拟合出d变量的函数关系,从而确定出有效热导率的预测模型。通过与其他几种预测模型和实验数据的比较分析,结果表明：验证了当前预测模型具有较高的正确性和有效性,与实验值的平均相对误差ARD和相对均方根误差RMS分别为2.93%和3.50%,相对其他模型具有更高的预测精度。     

蒸发潜热计算关联式的优化

针对蒸发潜热的计算关联式进行优化研究以解决精确计算特定温度下的蒸发潜热值计算公式存在使用不便、精度不高的问题,本研究推导了国际单位制下的蒸发潜热与表面张力和绝对温度之间的关系式,并使用多项式的最小二乘曲线拟合,计算得出新的公式常数.与原公式相比,以水为工质时,使用新常数计算得到的蒸发潜热误差由0.18％减小到0.0135％.另外,本文对Watson公式进行改进,使用实验数据通过L-M算法和全局优化法优化常数,得到了常见的40种制冷剂对应的精度更高公式常数,平均误差为0.45％.关联式的优化对实际计算具有指导意义.     

Experimental study on cross-sensitivity oftemperature and vibration of embedded fiber Bragg grating sensors

In view of the principle for occurrence of cross-sensitivity, a series of calibration experiments are carried out to solve the cross-sensitivity problem of embedded fiber Bragg gratings (FBGs) using the reference grating method. Moreover, an ultrasonic-vibration-assisted grinding (UVAG) model is established, and finite element analysis (FEA) is carried out under the monitoring environment of embedded temperature measurement system. In addition, the related temperature acquisition tests are set in accordance with requirements of the reference grating method. Finally, comparative analyses of the simulation and experimental results are performed, and it may be concluded that the reference grating method may be utilized to effectively solve the cross-sensitivity of embedded FBGs.     

太阳能热泵系统配置形式及其研究进展

采用不同用途及配置形式相结合的分类方法对太阳能热泵系统进行分类，指出不同形式太阳能热泵系统的特点、当前研究现状及未来发展趋势，分析环境及运行参数对系统热力性能的影响。通过文献综述发现，在一定运行工况下，直膨式太阳能热泵系统性能系数（COP）值可达9.40以上，非直膨式太阳能热泵系统COP值可达8.80以上。提出太阳能热泵系统的应用与研究应从能耗与效率、经济性、可靠性、运行与操控等方面着手，朝更加高效经济、节能可靠的方向发展。