我国首台上海光源波荡器EPU10研制成功

日前，我国首台上海光源（SSRV）波荡器EPU1O（除磁结构外）在中国科学院等离子体物理研究所研制中心研制成功，并顺利通过验收。 上海光源波荡器EPU10是上海光源的重要设备之一，该项设备的质量好坏将直接影响上海光源的整体性能。     

架空输电线放线滑车悬挂器的结构设计

放线滑车是架空输电线布置过程中必须使用的工具,悬挂器用于将它悬挂在铁塔的横担上,现场使用的悬挂方式粗犷。通过对现场条件,特别是目前使用悬挂方式的不足进行分析,设计了三种形式的悬挂器,分别说明了它们的结构特征和工作原理,并分析它们的优劣势。基于有限元计算软件对悬挂器和铁塔承载角钢的应力分析,确定了L型悬挂器的钢锁孔的横向尺寸。     

热室遥控交换装置的结构设计与优化分析

热室广泛应用于辐射防护领域,使维护人员免受放射性部件的辐射危害.由于热室环境的特殊性,遥控交换装置在放射性部件的维修和更换中发挥了非常重要的作用. 为了提高遥控交换装置的寿命和使用效率,通过CAE软件对遥控交换装置的重要部件进行结构设计与优化分析,提高零件的强度,减少零件的变形,从而减少设计的不合理,为热室遥控装置的优化设计提供参考.     

基于SolidWorks的高枝花椒采摘器结构设计与运动仿真

分析了当前国内外花椒采摘的方法与工具的优缺点,详细论述了高枝花椒采摘的特点与工艺,提出了一种新型高枝花椒采摘器的结构设计方案。在设计过程中利用参数化设计软件SolidWorks强大的零件实体建模功能对花椒采摘器各个零部件进行三维造型设计,结构优化,并利用SolidWorks的零件快速装配功能进行装配,检查零件干涉情况。最后运用SolidWorks中的motion分析功能,通过运动仿真分析,模拟花椒采摘器的工作过程。     

平头汽车碰撞吸能器的结构设计与试验

为平头汽车设计的碰撞吸能装置由正面弧形缓冲板、纵向吸能器等部件组成，对核心部件纵向吸能器的两种结构设计方案进行了实物碰撞试验。通过分析碰撞试验取得的影像及加速度曲线等数据，掌握了纵向吸能器的有关技术参数。试验表明：由于特殊的结构设计，在发生碰撞时，内部填充阻尼材料的吸能器能够有效吸收碰撞能量、延长碰撞冲击时间。     

智慧车匙保管器的结构设计

在供电所日常生产管理工作中,车辆作为一种交通工具被频繁使用,然而现有的车匙保管措施为人力保管,工作效率低,安全性差,因此研究新型的车匙保管方式具有十分重要的意义。针对人力保管车匙存在的痛点,设计了一种智慧车匙保管器,利用指纹识别技术,结合软件编程,实现智能识别指纹开锁、自动记录取还信息等功能。该智慧车匙保管器占地面积小,可布置在车辆使用频繁的基层单位,取代人力保管,在安全性、便捷性等方面优势突出,对公司生产管理工作的开展具有积极意义。     

起爆具浇注器的结构设计与试验研究

创新采用起爆具等容计时浇注方法,并通过模拟料试验分析为浇注器结构优化提供了依据,进一步通过理论分析,对浇注器等容型腔和浇注咀结构进行优化,并优化阀体选型:浇注器等容型腔内部锥角为60°,高度205mm,且等容型腔和浇注咀增加保温措施;电磁阀的响应时间和切换频率由0.2s提高到0.02s;优化设计后,浇注器保证了等容型腔内气体平衡,且严格控制浇注温度,抑制物料分层,进而保证浇注速度。最后在民爆企业进行起爆具真药试验,核算起爆具浇注器的产能可达到0.266t/h,相比半自动化生产产能0.15t/h,产能有了很大提高,研究成果为起爆具浇注工序的高效工作提供了保证。     

基于Ansys Workbench的工装结构设计与优化

本文以某试验工装结构设计与优化为研究对象,应用有限元分析软件AnsysWorkBench对其结构进行优化设计,对试验工装的强度、刚度进行分析,并结合工装实际使用情况进行了有效的验证。基于试验工装整体的集成有限元分析方法能够极大的降低工装设计误差,从而提升了工装设计水平,节约生产成本。     

立式浅盆型复合种盘大豆排种器结构设计与参数优化

为满足机械式精密排种器高速作业的要求,以增加充填力的方式对立式圆盘排种器进行改进,设计了一种利用重力与离心力以及种子间相互作用力作为复合力进行充种的双腔立式浅盆型复合种盘机械式精密排种器,并对排种盘的特征参数进行了优化。利用离散元仿真分析软件EDEM对立式浅盆型种盘进行了以排种盘直径、折边倾角、作业速度为影响因素,充填率为性能指标的三因素五水平二次正交旋转组合仿真设计,并运用Design-expert 8.0软件对数据进行了处理,获得了排种盘最优的结构参数组合,同时利用物理样机试验进行了验证。研究结果表明：立式浅盆型种盘的最佳结构参数组合为排种盘直径234mm、折边倾角68°,在8 ~12km/h高速作业时,合格率均能达到90%以上。研究结果为产品定型提供了定量的依据。     

一种高灵敏度超导接收前端的结构设计与仿真

空间用超导接收前端必须经受热真空和振动、冲击等环境适应性测试的考验,需要可靠的集成设计来控制制冷机冷指的变形量,而可靠的结构设计是关键。文中介绍了一种空间用高灵敏度超导接收前端的小型化、低漏热和高可靠性的结构设计方案。该接收前端采用自制的分置式斯特林制冷机(2.8 W@77 K)。采用特殊结构设计的铝板底座有效地将制冷机产生的热量传送到安装平台,满足了热真空指标。采用冷焊制成的异种形状的柔性导热带大大减小了制冷机冷指受应力冲击所造成的变形。采用隔热支撑结构连接超导滤波器和低温放大器等器件,既满足了机械强度要求,又有效地减小了漏热。对关键部件进行了实物测试,并采用Pro/E和ANSYS对整机进行仿真,验证了这种结构设计的可行性。     

X射线干涉光刻光束线偏转镜系统的设计与测试

介绍了上海光源X射线干涉光刻(XIL)光束线的基本情况。为实现光束线的光束偏转和光路切换,完成了其偏转镜系统的研制。分析了偏转镜系统的功能,设计了偏转镜的调节机构、切换机构和冷却结构。论述了调节机构的关键运动,即镜箱外直线运动转化为超高真空内旋转运动的实现过程;讨论了切换机构重复精度与承载能力之间的关系,并完成了精密丝杆的校核。采用镜子支撑方式和冷却方式集成的方案设计了冷却结构,并通过数值模拟分析了冷却结构和冷却效果。模拟结果表明镜子子午面形误差和弧矢面形误差分别约为6.5rad和7rad。应用激光干涉仪和光电自准直仪对调节机构和切换机构进行了测试,结果表明:调节机构的线性分辨力可达0.2μm,切换机构的重复精度满足设计要求。     

New optimization method, the algorithms of changes, for heat exchanger design

Heat exchangers are widely used in the process engineering such as the chemical industries,the petroleum industries,and the HVAC applications etc.An optimally designed heat exchanger cannot only help the optimization of the equipment size but also the reduction of the power consumption.In this paper,a new optimization approach called algorithms of changes (AOC) is proposed for design and optimization of the shell-tube heat exchanger.This new optimization technique is developed based on the concept of the book of changes (I Ching) which is one of the oldest Chinese classic texts.In AOC,the hexagram operations in I Ching are generalized to binary string case and an iterative process,which imitates the I Ching inference,is defined.Before applying the AOC to the heat exchanger design problem,the new optimization method is examined by the benchmark optimization problems such as the global optimization test functions and the travelling salesman problem (TSP).Based on the TSP results,the AOC is shown to be superior to the genetic algorithms (GA).The AOC is then used in the optimal design of heat exchanger.The shell inside diameter,tube outside diameter,and baffles spacing are treated as the design (or optimized) variables.The cost of the heat exchanger is arranged as the objective function.For the heat exchanger design problem,the results show that the AOC is comparable to the GA method.Both methods can find the optimal solution in a short period of time.     

SiPM阵列电子特性建模和三维测深仪前端电子学优化

从硅光电倍增管(SiPM)单个微元的微等离子体电子行为模型出发,分析了SiPM的电子特性,提出了SiPM前端电子学最优设计方案。阐述了SiPM的工作机理,给出了SiPM的电子行为模型,分析了SiPM应用于水下三维测深的优势。根据水下测深信号的回波特性,设计了高速、高带宽的前置放大器,并对前置放大器进行了交流分析和瞬态分析。结果表明,该前置放大电路在带宽内具有很高的增益平坦度,相位裕度大于60°,基本保证了信号的完整性,同时保持了激光脉冲的波形。分析和测试结果表明,该探测器和电路设计方案完全能够满足水下三维测深的需要。     

LRM热传导结构在加固计算机中的研究与应用

为了有效提高现场可更换模块（Line Replaceable Module, LRM）热传导结构的导热效率,文中结合某加固计算机内LRM 的热设计,研制了能够有效实现热源散热需求的LRM 热传导结构,给出了降低LRM 热传导结构中接触热阻的有效措施。利用Icepak 热仿真软件对LRM 热传导结构进行了热仿真分析,得出了不同导热材质和不同导热填充介质对LRM 散热性能的影响,分析出了LRM 热传导结构散热效率的最优解决方案,并对LRM 在加固计算机内的散热性能进行了实际测试。结果表明,LRM 热传导结构的散热效率优于其他散热结构的散热效率,完全满足热源的散热要求。热仿真和热测试结果对比表明,Icepak 热仿真软件的计算结果与实际测试结果较为接近,在LRM 热设计阶段具有可参考性。     

基于CATIA的槽轮机构结构设计及优化分析

针对包装机装置内的槽轮机构在传动过程中存在的冲击问题,在研究凸轮从动件运动规律的基础上,对槽轮机构的结构设计建立了数学模型,对槽轮机构在工作过程中受到的应力进行了分析研究,利用CATIA V5软件建立了槽轮机构三维实体的虚拟样机,并对槽轮机构的重要零部件进行了有限元分析,运用有限元对传统槽轮的结构和改进槽轮的结构进行了静态应力分析计算。研究结果表明,通过对比分析塞斯等效应力云图、能量误差云图和位移云图,传统的槽轮机构在槽轮的内侧接近底部的位置受到较大冲击,而结构改进优化后的槽轮机构,其槽轮的最大位移和最大应力都有较大幅度的减小,从而有效地降低了传动中的冲击力大小,提高了槽轮机构的使用寿命,这对槽轮机构的结构设计和材料选取具有一定的参考价值。     

ITER极向场过渡馈线结构设计及稳态热分析

根据国际热核聚变实验堆（ITER）装置对馈线的设计要求,同时考虑过渡馈线的结构复杂性,利用三维设计软件CATIA对过渡馈线系统各部件进行了结构设计,并运用有限元分析软件ANSYS建立了典型的过渡馈线有限元模型,模拟了系统所在的真空和低温环境下馈线的稳态传热情况,得到了内部零部件的温度分布和低温管路的热负荷情况,为进一步结构优化及试制奠定了重要基础。     

缸间齿轮联动液压发动机结构设计与研究

针对液压自由活塞发动机和液压约束活塞发动机在关键技术和产业化方面出现的问题,创新性地提出了缸间齿轮联动液压发动机的结构原理,在此基础上对作为影响缸间齿轮联动液压发动机整机性能关键部件的缸间齿轮齿条传动机构和液压配流系统进行了结构设计与研究。缸间齿轮齿条传动机构采用正变位直齿圆柱齿轮和标准齿条无侧隙啮合传动,通过合理选择几何参数和强度校核,其能够支持发动机正常稳定运转;设计了一种往复柱塞泵用转套式配流系统,能够实现单向吸油和泵油,完成动力输出,且容积效率高、结构紧凑,相较于传统阀配流往复柱塞泵配流结构优势明显。缸间齿轮联动液压发动机的结构设计与研究为随后的整机性能研究、仿真优化和样机试制提供了参考依据。     

一种全封闭蒙皮点阵支撑结构的优化设计与试验验证

随着人类航天活动范围的不断扩大,复杂航天任务对于结构轻量化技术提出了更高的要求.在传统的结构形式基础上,单纯通过应用高性能材料等手段已经无法满足后续航天任务对于航天器载荷支撑结构轻量化的要求.提出一种封闭蒙皮包裹三维点阵层级结构的设备支撑结构形式,建立设备支撑结构的拓扑优化设计模型,并对优化后的结构进行封闭蒙皮包裹三维...     

后摩尔时代芯片结构材料的热设计与表征

在半导体工业,摩尔定律预测每过2年芯片上晶体管的数量就增加一倍,芯片运行的速度也会增加一倍。目前,超高的热流密度已成为摩尔定律面临的一个瓶颈。微纳结构利用尺寸效应、界面效应和新的材料构成体系,有可能为半导体工业提供颠覆性的技术解决方案。系统研究尺寸效应、应变场和温度场对声子和电子输运规律的影响以及结构相变或尺寸效应对Wiedemann-Franz定律的影响,可以精确理解声子、电子在微纳结构上的输运规律,从而为半导体工业寻找新材料提供精准的技术路线图。     

Modular design of typical rigid links in parallel kinematic machines: Classification and topology optimization

Due to the demand of reconfigurable system in parallel kinematic machines (PKMs), modular design technology is significant and necessary. However, in earlier research, the core joint modules have been concerned about rather than the customized link modules. The modular design to the typical customized links from the point of seeking optimal structures with best mechanical performances is analyzed and processed in two steps: classification and optimization. Firstly, a brief introduction to the current research status and the aims of this paper are outlined. And then, how the typical customized links classified is proposed. Next, the technology method and the iterative formula derivation process of topology optimization are described in detail. Finally, calculation models for each group of classified ones are set up and their optimal structures are achieved through topology optimization technique. The results provide useful references for reconfigurable and modular design in engineering cases.