基于MATLAB的微型无阀泵系统仿真分析

介绍了微型无阀泵的特点与工作原理；并着重对微泵的流量在不同参数的影响下进行数值分析，建立了微泵工作的数学模型，得出微泵在工作周期中压力和流量的仿真变化曲线。并且通过实验对仿真曲线进行了比较。     

无阀微泵扩散管及收缩管流动特性分析

以无阀微泵扩散管和收缩管为研究对象,对管内流体的压力分布进行了理论分析,得出了扩散管和收缩管内流体的基本流动方程,并用有限元方法对扩散管和收缩管内的速度场和压力场进行了有限元数值计算,分析了对流动特性的影响因素,其结果对于无阀微泵扩散管和收缩管的设计具有参考意义.     

驱动参数对串联和并联压电微泵特性影响比较研究

无阀压电微泵在微流体驱动及芯片上的实验室等方面有着广泛的应用。为了比较串联、并联无阀压电微泵性能差异,采用玻璃湿法腐蚀工艺,以玻璃为基体,制造出含有串联、并联腔体结构压电微泵,并采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)对微泵进行封装,两种微泵泵腔和扩张/收缩微流道尺寸相同。设计出不同驱动信号波形、电压、相位、占空比和对称性组合,并将不同驱动方式组合应用于两种微泵的流量和压力性能测试。结果显示:驱动条件对两种微泵性能有较大影响;两种微泵的流量和压力随着驱动电压升高均呈现增大趋势;三角波驱动条件下两种微泵性能优于正弦波和方波驱动;驱动波形相位、占空比和对称性对串联微泵性能的影响较并联微泵大。试验同时得出:P1和P2两个腔体在正弦-正弦信号组合驱动下,串联微泵的流量和压力值在相位差为±180°时达到最大;并联微泵则在相位差为0°时达到最大,与并联和串联微泵结构及工作原理相一致;所有驱动条件组合下,并联微泵性能优于串联微泵。试验测得并联微泵的最大流量和压力分别为173μL/min和490.8 Pa,串联微泵的最大流量和压力分别为83.1μL/min和190.3 Pa。     

基于微流体数字化技术的新型无阀微泵的设计研究

根据微流体的特性,研制出一种新型无阀微泵。介绍该微泵设计原理,利用毛细作用力作为进口动力源,再利用“数字化微流体技术”驱动,将出口处的液体喷出。由于进出口有压力差,进口形成自锁,微泵也就形成了单向流。该微泵样品经制作及实验验证,工作原理正确,喷出的液体量微小、可控,可达纳升级,并可实现连续流、离散流。     

无阀式微量泵的结构设计及有限元分析

为了实现医疗仪器对反应试剂加样的高精度要求,研究一种采用无阀式柱塞结构的微量泵。对其机械结构和运动学方程进行了详细描述,并且针对不同材料的柱塞进行了有限元分析。实验结果表明：该微量泵具有极高的加样精度,在加样量20μL时的变异系数小于1％。     

基于MEMS的扩张管／收缩管内流动特性分析

扩张管/收缩管作为无阀微泵的关键组件,其结构参数直接影响微泵的泵送效率和工作性能.本文作者利用有限元软件ANSYS/Flotran对扩张管和收缩管内流体进行了数值模拟,结果表明:在不同的进出口压差下效率随扩张角的变化趋势不同;扩张管无论是在高压下还是低压下,都会出现压力复现,而分离流动和回流只会出现在高压或较大扩张角的情况下;收缩管内流体流动稳定,则不会出现压力复现、分离流动和回流.     

基于灰色理论的机床润滑泵泵芯磨损可靠性预测

为了掌握机床设备润滑泵泵芯磨损的变化规律,分析集中润滑系统的可靠性。基于灰色预测的方法对润滑泵泵芯磨损进行预测。建立了灰色预测G(1,1)模型;然后,结合润滑泵2000 h磨损试验数据进行预测;通过模型得到机床润滑泵泵芯2000 h后的5个磨损量。通过将试验数据与预测数据进行对比,验证了灰色预测模型的准确性和可行性。结果表明:利用灰色预测模型能获得后期润滑泵泵芯的磨损情况,且该方法的预测结果符合磨损相关规律,对后续机床设备润滑泵的稳定运行及泵芯的修理和更换具有参考意义。     

主泵泵壳锻件锻造成形工艺研究

针对"华龙一号"主泵泵壳超大异形结构的特点,制定了仿形锻造成形工艺方案,运用Forge软件对拔正八方过程进行数值模拟,优化了成形工艺参数,在实现多向变形的同时也得到了较好的正八方外形,泵壳锻件的试制成功证明了该工艺可行.     

压裂泵泵头体裂纹原因分析及应对措施

材质为38CrNi2MoVA的压裂泵泵头体,在使用仅30 h即出现裂纹。通过金相、宏观断口、化学成分分析、力学性能测试、扫描电镜分析等理化试验,对该泵头体裂纹原因进行了分析。结果表明,该38CrNi2MoVA泵头体化学成分中的C、Ni及强度和冲击韧性均低于技术要求,且泵头体内盐酸的强腐蚀作用,导致泵头体发生腐蚀疲劳裂纹。对泵头体内壁进行表面防腐渗氮处理及严控生产工艺,可预防裂纹的发生。     

采用双联泵结构的新型液压动力转向泵研究

针对目前汽车中常用的双作用叶片式转向泵在高速运转时存在较大能量损耗的问题，提出了一种采用双联叶片泵结恂的新型转向泵。介绍了这种新型转向泵的工作原理及结构，并与常用叶片式转向泵进行了比较、分析，结果表明这种新型转向泵能够有效提高转向泵在高转速下的工作效率。     

微波辐射Mg(OH)2制备轻质活性MgO新工艺

探讨了微波辐射Mg(OH)2制备轻质活性MgO的可行性，研究了微波功率、微波辐射时间、物料重量对Mg(OH)2分解率的影响，得到了微波辐射Mg(OH)2制备轻质活性MgO的最佳工艺：微波功率800W，微波辐射时间8分钟．物料重量4克，其煅烧时间只有传统方法的1／10，Mg(OH)2分解率为99．62％，氧化镁含量95．09％，碘吸附值为78．68mg／g，产品指标达到了沪Q/HGll-238-82一极标准。     

铜/钛合金电子束焊接工艺优化

研究了QCr0.8/TC4电子束焊接工艺及接头组织,由于铜合金热导率高而熔化量较小,以及焊缝中生成大量脆性金属间化合物相,因此对中焊时接头强度较低.采用偏铜侧进行非对中电子束焊接,接头抗拉强度随偏束量的增大而增高,偏束量为0.8mm时接头最高抗拉强度为270.5MPa.断裂发生在TC4侧熔合线处,为脆性准解理断裂特征.偏铜焊时接头成形得到改善,焊缝包括熔合区及TC4侧反应层两部分.熔合区主要由铜基固溶体组成,硬度较TC4母材有所降低.反应层成分过渡较大,含有多种金属间化合物相.随着工艺参数的变化,反应层厚度也发生变化,从而对接头性能产生影响.     

四自由度部分解耦并联机构运动学和性能分析

针对并联机构强耦合性导致的运动学分析复杂、控制难度大、工作空间小等问题,设计了一种新型四自由度并联机构。采用螺旋理论分析了机构的运动特性,得知该机构具有两转动两移动自由度,可由4个移动副驱动;建立了机构的位置数学模型,得到了位置反解表达式,分析了运动部分解耦特性;对机构进行了速度分析,推导了速度雅可比矩阵;基于雅可比矩阵对机构进行了奇异分析,得到了机构的奇异位形;分析了机构的条件数指标,通过添加冗余驱动分支消除了奇异位形,提升了机构的条件数性能,并验证了该机构具有较大的工作空间。     

传动轴花键轴叉制造工艺革新

改进传动轴花键轴叉金加工工艺,有效地缩短工艺流程,实现工艺基准统一;提出花键轴叉中频感应加热淬火方法,保持花键轴叉两叉耳根部的原有强度,有效解决了热处理变形;开发铣端面、打中心孔的工艺装备,消除了因定位基准转换造成的误差,保证了零件加工精度;改进拉花键工艺和夹具,提高了加工效率,定位较为准确,能更好地保证加工后的花键轴叉的产品质量。实践证明:通过改进花键轴叉的制造工艺,提高了生产效率,降低了成本。     

基于三坐标测量机的精密叶轮测量路径规划研究

研究了精密叶轮的三坐标测量机(CMM)测量路径规划,首先进行了精密叶轮的顶层测量规划:被测零件的定位、CMM测头的空间姿态优化和坐标系的匹配。然后实现了精密叶轮的底层测量路径规划:测量点的选择、分组、排序。采用参数线法生成了理论测量路径,分析了CMM各种扫描测量方式,构造了边界曲面,并对精密叶轮表面采用UV曲面划分测量,从而实现了对精密叶轮的CMM测量。     

温度对金刚石粉体表面镀铜的影响

在金刚石粉体表面通过化学沉积得到铜金属镀层,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段研究了镀液温度对镀速、镀层组织及形貌的影响。结果表明:当镀液温度低于30℃时,镀速为零,反应不能发生;温度在30~45℃时,随着温度的升高,铜的衍射峰逐渐增强;45℃时,基体完全被覆盖,镀层致密均匀;温度在45~50℃时,衍射峰进一步增强,镀层晶粒明显变大,致密度降低,表层有脱落现象;随着温度进一步增大,铜的衍射峰强度开始降低,60℃时,镀层有明显的脱落,翻边起皮现象。     

基于Moldflow的汽车散热格栅浇注系统优化设计

分析了浇注系统对成型大型格栅质量的影响。针对塑件原成型方案进行模拟分析,找出塑件表面产生熔接痕的原因。对浇注系统进行优化后,熔体充模过程均衡,型腔内各格栅端部几乎同时充满,避免了格栅上熔接痕的产生,型腔所需的充模压力不高、型腔温度分布比较均匀、塑件产生的翘曲变形较小,提高了塑件的外观质量。     

聚氨酯砂改性工艺研究

采用红外光谱技术研究了聚氨酯砂的固化反应机理, 通过向聚氨酯砂中加入呋喃树脂砂进行改性处理, 并采用热失重及扫描电子显微分析技术研究了聚氨酯砂的改性机理。结果表明, 聚氨酯砂中加入呋喃树脂砂以后, 由于在高温下树脂膜分解速度下降, 高温强度得到提高。呋喃树脂砂合适加入量为１０ ％ , 改性聚氨酯砂具有良好的综合性能     

基于有限元的大型铝型材拉伸矫直设备设计方法研究

介绍了大型铝型材拉伸矫直设备的研究现状,分析了现有拉伸矫直设备的缺点,提出并设计了新型的大型铝型材拉伸矫直设备。采用有限元数值模拟方法,对大型铝型材拉伸矫直机的关键零部件受力变形状况进行了数值模拟,得到了设备关键零部件如拉伸头、移动横梁等的应力和应变分布情况,并对结构进行了优化。此种方法降低了设备制造成本,提高了设备的精度和刚度。生产实践表明:采用此方法设计的拉伸矫直机运行平稳可靠。     

微弧氧化对AZ91D镁合金力学性能的影响

利用扫描电镜观察AZ91D镁合金微弧氧化膜形貌,通过静拉伸试验和疲劳试验研究微弧氧化后AZ91D镁合金试件的抗拉强度和疲劳性能,借助体视显微镜和扫描电镜观察疲劳断口形貌。结果表明,微弧氧化陶瓷膜内层致密,具有良好的韧性,并且与基体结合强度高,微弧氧化处理对 AZ91D镁合金的抗拉强度没有影响。微弧氧化处理后,在均值S_m=4.72 kN、幅值S_a=3.15 kN、应力比R=0.2、载荷为等幅谱及频率为10 Hz疲劳试验条件下,AZ91D 镁合金的平均疲劳寿命为54148次循环,与化学氧化处理相当。