基于ESO的约束阻尼板拓扑优化设计研究

基于渐进结构拓扑优化方法（Evolution Structural Optimization，ESO），以阻尼材料用量为约束条件、模态损耗因子最大化为目标函数，研究了约束阻尼板结构的拓扑优化设计问题，推导了灵敏度分析公式，给出了阻尼结构拓扑优化设计方法，得到了在一定阻尼材料用量下约束阻尼板结构的模态损耗因子最大的拓扑构形。该方法对于阻尼结构的优化设计有一定的意义，具有较强的工程实用性。     

机载综合射频系统机架结构设计与分析

随着航空电子技术的发展,先进的综合射频机架已经成为新一代战斗机的重要组成部分。为解决机载综合射频系统机架的热设计、隔振设计和电磁兼容性等难题,本文提出了机架的结构设计流程。以某型机架为例,采用自顶而下的设计方法,先确定结构形式和液冷分流方式,再对冷板流道和隔振形式进行了优化,最后设计背板结构。采用理论计算、仿真分析与试验相结合的方法验证了机架结构设计方案的合理性,满足系统指标要求。该设计过程可为相关产品结构设计和分析提供有益借鉴,并可在其基础上建立规范化的设计过程。     

利用模糊决策实现变结构控制系统中的平滑过渡

针对变结构控制中在切换面上存在抖动的问题,提出一种利用模糊集理论来实现变结构控制的平滑过渡的新方法.该方法消除了切换面上的抖动,且方法简单、有效,对解决与模态转换过程中有关的过渡问题有一定的启发作用和实际意义.     

基于双微环结构的MZI型波长交错滤波器

为了改善全光纤马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder interferometer,MZI)的传输特性,提出了一种基于双微环辅助型的MZI交叉复用器。根据其结构,利用信号流图推导出了该器件的输出表达式,并进行了数值模拟分析,得到了传输过程中的最佳结构参数。此外,还分析了耦合器耦合系数及传输损耗对该器件的影响。结果表明,改进后的MZI交叉复用器输出谱线更加接近方波,其25 dB截止带带宽和0.5 dB通透带带宽明显改善,其值分别为41.2 GHz和18.9 GHz。器件具有一定的抗偏差能力且传输损耗对滤波器消光特性的影响较小。     

超声/机械复合研磨在光纤连接器端面加工中的应用研究

探讨了在机械研磨的界面上引入超声能的复合研磨方式，将机械研磨和超声／机械研磨两种方法的去除效率、研磨质量进行了实验对比，发现超声／机械复合研磨的效率和质量都有显著提高，可以达到插入损耗小于0．1dB、回波损耗小于-60dB的性能指标；对超声／机械复合研磨的机理进行了初步分析。获得的规律对工艺研究及工业生产有指导意义。     

Surface microstructure replication in injection molding

In recent years, polymer components with surface microstructures have been in rising demand for applications such as lab-on-a-chip and optical components. Injection molding has proven to be a feasible and efficient way to manufacture such components. In injection molding, the mold surface topography is transcribed onto the plastic part through complex mechanisms. This replication, however, is not perfect, and the replication quality depends on the plastic material properties, the topography itself, and the process conditions. This paper describes and discusses an investigation of injection molding of surface microstructures. The fundamental problem of surface microstructure replication has been studied. The research is based on specific microstructures as found in lab-on-a-chip products and on rough surfaces generated from EDM (electro discharge machining) mold cavities. Emphasis is put on the ability to replicate surface microstructures under normal injection-molding conditions, i.e., with commodity materials within typical process windows. It was found that within typical process windows the replication quality depends significantly on several process parameters, and especially the mold temperature. For the specific microstructures, evidence suggests that step-height replication quality depends linearly on structure width in a certain range.     

Moldflow在汽车挡风网基座注塑成型过程中的应用

以Autodesk Simulation Moldflow作为分析平台,采用结构较复杂的某汽车天窗挡风网基座为分析对象,对其表面出现的外观问题进行分析;运用Moldflow软件,模拟零件的注塑成型过程,通过调整浇口阀开启顺序、优化工艺参数等预测出零件的缺陷.根据分析的结果,进行了现场试模和调试,零件的优化结果符合预期....     

燃料电池新型流道对气体扩散层表面水去除的影响

质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)中气体扩散层(Gas diffusion layer,GDL)表面液态水的有效去除和输送对PEMFC的水管理非常重要。为了有效去除GDL表面液态水,提出一种新型流道结构,采用流体体积法对流道内液态水的传输过程进行三维数值研究,研究进气速度、表面润湿性和液滴尺寸对流道内液态水的传输过程和GDL表面液态水去除的影响。研究结果表明,新型流道结构可以有效去除GDL表面液态水。随着进气速度的增大,沿流动方向的空气剪切力增大,流道内水去除速率和压降增大,GDL表面水覆盖率降低。表面润湿性对液态水传输影响显著,GDL表面润湿性增强会减缓液滴运输,流道内阻力降低,压降减小,GDL表面水覆盖率增大。管表面润湿性增强,流道内压降和GDL表面水覆盖率降低。新型流道适用于流道内大液滴的去除。当θ_GDL=150°和θ_pipe=30°时,新型流道结构有较好的GDL表面除水性能。本研究工作为流道结构提供了一种新的选择,对GDL表面液态水的去除具有一定的指导意义。     

小容量电器微小触头的磁力去毛刺技术

小容量电器微小触头的磁力去毛刺工艺是在磁场的作用下、利用磁性磨料形成的的柔性磁刷,对触头相应表面产生一定的碰撞、滚压、滑擦、刻划,实现触头表面的抛光和去毛刺。采用ANSYS对磁路进行了分析和设计,对磨粒与工件进行了受力及运动分析,建立了磁力研磨试验平台,进行了相应的工艺性实验。试验结果表明,磁力研磨技术对触点的抛光作用明显,并能有效去除触头毛刺。     

面向降噪的蜗杆砂轮磨削齿面纹理改善方法

蜗杆砂轮磨是广泛应用于中小模数齿轮的批量精加工方法,但在实际加工过程中,蜗杆砂轮磨齿易在齿向形成规则的平行齿面纹理,从而增大了齿轮的啮合噪声。分析磨削过程中蜗杆砂轮与齿轮的接触特性,建立了啮合方程和接触点方程,阐述了接触迹构成整个齿面的机理;分析蜗杆砂轮磨齿的磨削特性,建立瞬时接触点的磨削速度和形状模型,计算磨粒在齿面上的磨削路径,分析磨削特性对齿面微观几何结构的影响,得到齿面的整体纹理模型;结合齿面纹理与噪声激励的关系,分析出齿面规则纹理对齿轮噪声的影响机理,提出按照正弦函数变化的冲程变速蜗杆砂轮磨齿加工方法;进行了蜗杆砂轮磨削常规加工与变冲程速度加工的对比试验,结果表明,该方法加工的齿面接触点位置具有一定的随机性,形成不规则的齿面纹理,不同转速下齿轮啮合噪声声压级总值减小约3.5 dB,已经达到改善齿面纹理的效果。     

冰箱冷凝器金属过滤网双工位级进模设计

分析了冰箱冷凝器金属过滤网的结构工艺性,介绍了双工位级进模的总体结构及其工作过程,模具设计新颖、结构紧凑、工作稳定、操作简便、生产效率高。该模具现已投入了生产并成功申报为专利(专利号:ZL201020259113.0),对汽车行业、水电设备、制冷装备等的同类零件模具设计具有一定的借鉴作用。     

某零件组件的装配与工艺协调技术

某零件组件的尺寸公差要求严格,装配的协调关系复杂,零件经常装配不合格。针对出现的问题,主要论证了该零件组件典型结构的工艺性分析及加工方案的确定,全面阐述了在加工中的具体实施过程,从而总结并提炼出装配件的注意事项,经过实验加工出了合格的产品,证明了提出的装配与工艺协调方案的正确性,对其他类似的产品装配,亦有一定的参考价值。     

Surface location error of a parallel robot for routing processes

This paper deals with the static characterisation of a parallel manipulator for routing processes. Since accuracy and surface finishing are critical in all machining processes, the performance of a parallel machine is analysed in this paper in terms of these parameters. Using a previously developed static analysis methodology, the stiffness of the machine structure is obtained and used as an input for a process model. This approach allows the static behaviour of the machine to be evaluated in terms of the surface location error for a given routing operation in the manipulator workspace. The study focusses on certain discrete points in the operational workspace for each direction of the tool feed. Then, the global behaviour of the machine is presented using surface location maps. Furthermore, some static constraints are imposed to obtain the static workspace of the manipulator for the routing process.     

摩擦副组合对摩擦磨损性能的影响

在1：1惯性力矩制动试验台上研究了两种不同石墨形态的铸铁制动盘与两种混杂纤维增强的酚醛基制动闸片配副时的摩擦磨损性能。结果表明，对于某一配方的制动闸片，使用灰口铸铁盘的摩擦副具有较高的摩擦系数，但制动盘表面温度较高，闸片磨损量较大；对于某一种制动盘，使用B配方制动闸片时，制动盘表面的温度较高，但闸片的磨损量较小；在所有四种组合中，B配方制动闸片与灰口铸铁盘配副的瞬时摩擦系数能够完全满足有关技术要求。     

一种球铰式连接结构

本文介绍了一种球铰式连接结构,适用于被安装结构安装面与安装基础面之间有角度要求的场合。     

X-ray diffraction investigation of white layer development in hard-turned surfaces

Hard turning process is widely used for finishing the hardened surfaces of machine parts exposed to high load. Such parts can be gears, bearings, or short shafts. As in each machining process, hard turning may change the properties of the surface layer. In this research work, we deal with material structure changes developing in the bore of gears made of a material of 20MnCr5. Microscope images show that the structure of the material is altered on the surface of the bores due to the turning process under different conditions. In certain cases, a certain layer that cannot be etched develops, called a white layer. Surface layer modification may take place using different technological data. In this paper, we will prove that proper selection of these technological data (cutting speed, depth of cut, feed rate) may eliminate the formation of a white layer or may decrease its thickness. The fine structure of this surface layer was investigated using the X-ray diffraction method, whilst the thickness of the layer was measured by a computer image analysis method. In this paper, the different conditions for the development of the white layer are described, its composition and some of its properties are determined, and the relationship between technological data and the thickness of the white layer is investigated.     

CAD/CAE在轴流压缩机机壳铸改焊结构设计中的应用

本文介绍了基于CAD/CAE的机壳铸改焊结构设计整体思路,并以某型号轴流压缩机为例,阐述了应用Pro/E、ANSYS Workbench及Auto CAD软件,完成机壳铸改焊三维结构设计、力学分析、优化及工程图绘制等一系列工作的过程和方法。结果表明：综合利用各软件的优势,可减小结构设计工作量,提高设计效率和设计质量。     

表面波纹度对滑动轴承转子系统稳定性的影响

为揭示表面波纹度对滑动轴承转子系统稳定性的影响,建立了考虑表面波纹度的滑动轴承转子系统动力学模型,提出其非线性动力学分析、计算方法,表征出周向表面波纹、轴向表面波纹以及组合表面波纹等不同形式的表面波纹度对系统稳定性等系统特性的影响。研究结果表明,表面波纹度的存在会使系统油膜产生波动,增加系统的能量损失,特别是当Sommerfeld数S<0.2时,表面波纹度对系统能量损失的影响最明显。但它的存在并非都有害,表面波纹度误差的存在会在一定程度上有利于滑动轴承转子系统稳定性及承载特性,且随着波纹幅值的增高,其促进的作用越明显。此外,不同形式表面波纹度对系统特性的影响程度也不同,轴向表面波纹度对系统承载能力的促进作用比周向表面波纹度及组合表面波纹更大,而周向表面波纹度则对系统稳定性及能量损失性的影响作用更明显。当Sommerfeld数S>0.5时,轴向表面波纹度对稳定性的影响较小。     

高温发汗润滑体单胞接触应力分析模型研究

采用“无限大板”中孤立小孔应力集中方法,建立了一种新的以特征参数λ表征的厚壁单胞体接触应力理论模型;以高温发汗润滑体为对象,采用该模型仿真分析了单胞体在特征参数λ≤0.4情况下的胞内应力分布状态。结果表明：随着外载荷的增大,接触半径逐渐增大,且接触区域的各向应力（绝对值）均逐渐变大;最大剪应力逐渐从胞体表面向胞体内部迁移,其y向最大应力从接触中心逐渐向孔边θ=0和θ=-π,r=r₂处转移,x向最大应力从接触中心逐渐向孔边θ=-π/2,r=r₂处转移;该应力集中区逐渐取代胞体接触表面而成为微裂纹诱发源。λ对胞体接触应力分布也有很大影响：当λ=0.4时,孔穴应力集中区与胞体接触区的y向应力差值最大;当λ=0.1时,两处的x向应力差值最大;当外载荷大于1000N时,λ=0.2的胞体内的最大剪应力具有最小值。     

提高圆孔光整工艺性能的措施

以活塞内孔加工为研究对象,针对圆孔光整加工工艺中存在的缺憾,用一系列的实验和数据,分析了圆孔拉削工艺的优势与存在的问题。通过专用圆孔拉刀结构改进试验的对比,展示解决圆孔光整加工质量问题的思路,推出一款改进型专用圆孔拉刀和拉削光整加工相关参数确定的计算方法,为提高圆孔表面精度质量,减小表面粗糙度,提出了切实可行的措施与方法。