基于MFC和 UG的汽轮机叶片工装参数化设计系统的研究

通过对UG二次开发工具及其工作原理的研究和分析,以及对汽轮机叶片工装的三维模型进行参数化设计和研究,介绍了利用VC 操纵UG零件族进行零件参数化设计原理,给出了在VC 编译环境下使用MFC 开发UG 应用程序的方法、步骤及界面实现技术,并以某汽轮机叶片工装为例详细介绍了参数化设计中的关键技术.该三维参数化设计方法不仅可以应用于汽轮机叶片工装,也可以应用于其它一些典型非标准结构件的参数化设计,可大大提高产品设计品质与速度.     

磁头与离散磁道式磁盘瞬态接触行为研究

 离散磁道式磁盘在与磁头瞬态接触过程中极易损坏.为改善离散磁道式磁盘的瞬态接触状况,采用有限元仿真方法,建立了平整化前后离散磁道式磁盘与磁头的瞬态接触模型,分析了平整化前后离散磁道式磁盘接触应力分布特点,研究了磁头冲击速度、径向速度、磁盘表面摩擦系数等接触条件及平整化对离散磁道式磁盘最大等效塑性应变、塑性应变总体积的影响.结果表明：磁头冲击速度、寻道速度增大均可导致磁盘最大等效塑性应变、塑性应变总体积增大;摩擦系数增大可增大磁道最大等效塑性应变、减小塑性应变总体积;在接触初期,平整化离散磁道式磁盘可以减小磁道最大接触应力,缓解应力集中现象;在接触全过程中,平整化离散磁道式磁盘可以减小磁道最大等效塑性应变及塑性应变总体积;平整化所用2种弹性模量等力学特性不同的填充材料,即磁道材料与类金刚石碳,对于磁道接触状况的改善作用区别较小.以上结论可为降低离散磁道式磁盘的破坏程度提供理论指导．     

磁头窝点与舌尖弹塑性接触有限元分析

通过对磁头悬架窝点与挠臂舌尖的弹塑性接触条件和状态进行理论分析,采用有限元仿真方法,建立了在完全粘着条件下悬架窝点与挠臂舌尖的接触有限元模型.得到了弹塑性接触范围内载荷、平均接触压强、接触面积与法向位移的关系.并研究了不同舌尖模型对载荷、平均接触压强和接触面积的影响.通过对比发现,在相同无量纲化法向位移下,弹性舌尖模型的载荷、平均压强、接触面积比刚性舌尖模型的大.可为研究窝点与舌尖的微动磨损磨屑的产生机理及控制方法奠定基础,同时该有限元模型可应用于其他类似的弹性平面与弹性球的接触分析.     

油田老化油超声波降粘实验研究

老化油普遍存在粘度大、流动性差等特点,对集输、转运造成极大困难。利用超声波对老化油进行处理,通过测试处理前后的老化油粘温曲线评价超声波老化油降粘效果。比较不同处理时间、超声功率、振动方式对降粘效果的影响,结果表明处理时间与声功率密度共同决定了降粘效果,同功率密度下径向振动的降粘效果更明显。此外,研究发现超声波老化油降粘处理的热稳定性差,但长时间静置不会引起粘度恢复。     

一种新型地下垃圾桶及其提升机构

针对国内垃圾桶环保性、美观性较差的现状及城市垃圾清运现代化的发展趋势，介绍了一种新颖、独特的地下垃圾桶及其提升机构的基本原理；论证了该垃圾桶提升机构的可靠性、实用性、经济性；并介绍了该产品目前的生产应用状况。     

四旋翼微型飞行器设计

针对常规无人飞行器尺寸较大,无法适用于室内狭小空间飞行的问题,设计了一种四旋翼微型飞行器.建立了微型飞行器的动力学模型,介绍了组成飞行器的相关硬件.构建了由三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计组成的姿态测量系统,给出了姿态解算的具体步骤.使用了互补滤波器对陀螺测量误差进行矫正,并给出了互补滤波器融合系数的确定方法.采用基于欧拉角反馈的PID控制器进行姿态控制,无需建立复杂的控制系统模型.该飞行器最大尺寸15 cm,重量22g,可垂直起降和悬停,适用于狭小空间的侦察任务.     

微型二维光流传感器设计

针对常规光流传感器或者功能单一,或者尺寸较大,无法应用于对负载和尺寸有严格限制场合的问题,设计了一种微型二维光流传感器。对图像插值光流算法进行了描述和仿真,仿真结果证明该算法有较好的环境适应能力和鲁棒性。对传感器硬件结构和软件流程进行了说明,并在自行研发的微型飞行器平台上进行了辅助悬停稳定性实验,结果表明该传感器可以有效减小飞行器的位置漂移,其轻质量和小尺寸适用于微型机器人平台。     

全滑移下球形粗糙表面的弹塑性接触模型

为研究硬盘磁头和盘面的碰撞接触问题,提出了一种全滑移接触条件下,球形粗糙表面与理想刚性平面的弹塑性接触模型．通过数学建模与MATLAB仿真,分析了球形粗糙表面弹塑性接触状态下接触载荷、实际接触面积和法向接触分离、塑性指数之间的函数关系,并在不同塑性指数条件下,与理想光滑表面模型、CEB (Chang-Etsion-Bogy) 模型及全粘着条件下的CKE (Cohen-Kligerman-Etsion) 模型进行对比．结果表明:本模型在计算接触面积与接触载荷上比CEB模型及CKE模型更加准确．     

功能微纳结构在石油领域潜在应用

以微纳马达与超材料为典型代表,介绍功能微纳结构的研究现状,对微纳结构设计与制造技术在石油领域的应用前景进行展望。功能微纳结构是为实现特定目标所制备的具有特殊功能的微纳结构与器件,新型功能微纳结构可分为以微纳马达为代表的运动型微纳结构,以及以超材料为代表的固定型微纳结构,3D打印技术是微纳结构的新兴制造方法。结合油气田勘探开发需求及智能微纳结构研究现状,认为潜在的应用方向有3个:(1)以超材料、智能涂层为代表的智能微纳结构可应用于采油工程技术与装备领域,提高石油装备的稳定性与可靠性;(2)以微纳马达、智能微球材料为代表的智能微纳机器人可应用于提高采收率新材料开发领域,有效提高稠油、页岩油等资源的开发效率;(3)以3D打印技术为代表的智能结构制造技术可应用于储集层流体微流动研究领域,对指导矿井驱油剂选择及提高开采效率具有巨大作用。     

离散磁道式磁盘与磁头动力学接触有限元分析

基于Hertz冲击理论,采用有限元仿真方法,建立了无摩擦条件下离散磁道式磁盘与磁头接触的动力学模型,研究了磁头径向寻道速度固定、法向冲击速度变化时,磁道材料力学特性对磁盘接触力场特性的影响规律,研究结果表明:随弹性模量增大,最大接触面积减小,最大接触力、最大VonMises应力和最大等效塑性应变均增大;屈服强度对力场特性的影响与接触力场Von Mises应力大小有关,只有当磁盘最大Von Mises应力达到磁道材料屈服强度时,屈服强度变化才会影响磁盘的接触力场特性。