铣镗床电主轴热变形研究

本文以电主轴为研究对象,采用cAE理论分析与试验研究相结合的手段和方法,对电主轴这一典型高速旋转结构的热场分布和热变形进行了探索性研究,并提出了主轴结构优化设计的具体措施。     

高速电主轴瞬态温度场分析与测试

研究数控机床主轴温度优化控制问题,高速电主轴系统热变形影响机床加工精度。由于高速电主轴是一个复杂的非线性系统,对温度优化控制较困难。为精确了解高速电主轴系统瞬态温度场分布,采用MSC.Marc软件接触热阻,以多体接触的方式,对电主轴系统不同转速工况下进行有限元仿真分析,并通过现场验证仿真结果。结果表明,系统温度场分布不均,冷却水将系统分成高、低温区域;定子温度随转速非线性变化,转速3000rpm以上温度增长较快。以分析和测量结果为基础,利用冷却水降温。根据定子发热量随转速的变化规律,实时进行控制。测试结果证明,对高速机床温度测量精度效果好,为设计提供了依据。     

主轴系统仿蜂巢冷却结构流固耦合热设计研究

主轴系统的热误差是影响数控机床加工精度的重要因素。受自然界蜂巢分形结构的启发,设计了一种基于蜂巢仿生流道的主轴系统冷却结构,并建立了蜂巢仿生流道冷却结构模型。在数值传热学相关理论基础上,通过Fluent有限元软件对蜂巢仿生流道(单孔和多孔流道截面结构)和螺旋形流道冷却结构方案进行仿真计算,流固耦合分析结果显示两种前者流道结构比后者的流动特性较好,散热效果更好。在同等边界条件和冷却液体积相同情况下,多孔蜂巢形流道截面结构比单孔蜂巢形流道截面结构的散热效果更理想、温差更小。研究结果可以为主轴系统的冷却结构乃至电子元器件等微系统结构热设计提供参考。     

高速电主轴转子系统动力学分析

本文介绍了某型电主轴的结构设计,在ANSYS中建立轴承—主轴系统三维有限元模型,采用Subspace模态提取法进行结构分析,计算出电主轴的前6阶固有频率和振型,验证了该电主轴设计的合理性。     

数控车床主轴系统误差测试及分析

机床主轴部件的动态和热特性是衡量机床性能水平的重要技术指标。主轴误差测试及误差分析一直是检测及提高机床性能的重要手段。本文在分析主轴动态和热态性能的基础上,针对具体的数控机床重点研究如何通过实验方法获得机床的回转误差和热漂移误差分析方法。     

基于Fluent6.3的分流量热分布式质量流量计的仿真及实验研究

介绍了分支管测流法的实验装置及工作原理,其中,流量计选择热分布式质量流量计.在不破坏主管道流场的情况下,通过Fluent6.3对管道内的流场进行仿真分析,进一步得出分支管与主管道之间的流量关系.通过对分支管的结构进行改造优化,得出易于热分布式质量流量计测量分支管流量的分支管结构.     

肿瘤热疗计划系统的研究进展

通过大量文献资料的调研和分析,针对目前国内外热疗计划系统的重要研究进展进行分类回顾,包括通用系统设计、发展过程与现状等,基于调查结果对热疗计划系统目前存在的关键技术问题进行总结,最后探讨和提出了热疗计划系统进一步研究和发展的可能性。     

电容传感器的信号处理及其在机床主轴热变形测量中的应用研究

利用电容式传感器,设计一个高精度位移测量系统,对机床主轴的热变形量进行非接触式测量.根据被测对象的特点,阐明了系统的工作原理和数据的处理方法,分析了影响传感器测量精度、稳定性的因素,提出了利用电子学技术和数字信号滤波技术提高传感器精度的技术手段,为机床主轴热变形的高精度、非接触式测量提供了一种技术途径.经长时间实验分析...     

热模态特征与非刚体模型检索EI北大核心CSCD

针对当前基于热分布的三维非刚体模型检索方法存在多方面的缺陷,并且在识别精度方面的表现不突出的问题,提出一种热模态特征.首先在已有热核相关特征的基础上提出了归一化热分布函数及相应的积分核函数,其次构造结构化热分布矩阵,最后采用最大的特征值序列作为热模态特征.该特征具有多重优良特性,如内蕴不变性、形状区分性好,并且对噪声有较好的抵抗力.在本领域内2个公认数据集上的实验结果表明,与基于热分布的方法相比,文中特征无论在检索精度还是在稳定性方面都得到了大幅度提升;与国际前沿方法相比,该特征在取得较高检索精度的同时也具有更好的稳定性.     

基于集成电子设备的微小飞行器热控设计及分析

随着航天器轻量化以及微型化发展趋势,微小飞行器作为一种高功能性、低成本的航天器得到了广泛的关注,同时微小飞行器电子设备集成化以及轻量化会给热控系统带来设计难度。针对某微小飞行器的轨道参数和结构性能,提出了采取等温化以及机-电-热一体化的热设计方案,并通过Thermal Desktop软件建立飞行器在轨状态的热模型,仿真分析飞行器的高温和低温极端外热流工况以及瞬态温度分布。仿真结果表明,采取的热控方案能够解决该类微小飞行器的热设计难题。     

基于冷却栅管的结构热分析研究

文章基于热分析理论,对冷却栅管进行了结构热分析研究,并探讨了热分析理论在冷却栅管元件中的应用过程。通过使用NX软件对冷却栅管元件进行结构热分析,得到了冷却栅管热通量和温度梯度的分布,并计算出了热—固耦合所产生的应力和应变分布情况,为冷却栅管元件设计的优化和改进提供了重要的数据支持。     

高速磁悬浮机床主轴的离散变结构控制

研究了高速磁悬浮机床主轴的变结构控制, 建立了考虑切削过程的主轴 磁轴承系统动力学模型, 并以磁轴承为控制对象, 设计了离散变结构控制器来抑制主轴振动. 仿真结果表明, 变结构控制律对于阶跃、冲击及切削等扰动具有很强的抑制能力, 对系统模型摄动及复杂加工过程具有良好的适应能力.     

ANSYS在热释电薄膜红外探测器二维热分析中的应用

根据热释电薄膜红外探测器的结构和实际的测试条件,利用有限元软件ANSYS建立了不同结构组成的热释电薄膜红外探测器的二维模型,并对其进行了热分析,得到了探测器内的温度场分布.分析了复合热释电薄膜红外探测器的绝热层对温度场的影响,并将复合热释电薄膜红外探测器与微桥结构探测器的性能进行了比较.     

复合材料层合板非线性热振动分析

采用有限元方法研究复合材料层合板结构在线性温度场作用下非线性热振动特性．采用特征值屈曲分析方法,判断了结构在线性温度场作用下的临界屈曲分歧点,计算了结构的一阶弯曲固有频率,分析了铺层角度及铺层层数对结构临界屈曲温度分布和结构固有频率的影响,总结了其对复合材料层合板结构热振动特性影响的一般规律．这些结论对复合材料结构设计、抗热设计有一定的指导意义．     

机床主轴热误差建模算法*

针对机床主轴热误差补偿过程中现有建模方法的不足,提出一种新的热误差建模算法。首先应用FCM算法将众多温度测点予以分类,减少测点数量,提高测量精度。其次应用GCA算法对同类测点的热敏感度进行排序,选出该类中的关键测点。最后以优选出的测点为输入变量,以热位移为输出变量,利用ANFIS进行热误差模型设计,并与BP算法建立的模型进行了比较。实验数据表明：该方法降低了机床热误差,具有预测精度高的优点,能较好的实现机床主轴热误差的补偿。     

MEMS纳米量热传感器基底结构与材料仿真

通过对微机电系统(MEMS)纳米量热传感器原理与热损耗机理分析,借助有限元分析(FEA)软件研究不同结构、材料种类的基底对纳米量热传感器热分布、功耗的影响,并通过对纳米量热信号的仿真,验证了器件的可行性,进而依据仿真结果对纳米量热传感器的性能进行优化。研究可以为其他不同类型的量热器件的仿真与设计提供参考依据。     

含TEC复合材料热智能结构的仿真分析

功能单一的结构系统或温控系统已经不能满足航天器的要求,结构--温控功能一体化复合材料受到越来越多的重视.基于热电致冷器(TEC)的热特点,建立了含TEC片的复合材料热智能结构的热分析模型,以SINDA/G软件为仿真平台,研究了TEC片的安放位置、智能结构的热边界条件等因素对结构热分布的影响,还设计了热智能结构的温度控制系统,并利用SIMULINK软件进行了仿真.为热智能结构在计算机芯片的散热设计、红外隐身结构上的应用提供支持.     

高速切削技术中切削热的机理和影响因素

本文就高速切削技术中明确提出高速加工的概念,并且指出高速加工的特点。在本文中阐述了高速切削的切削机理和切削热的产生机理,并讨论了影响切削热的几个因素。     

不同结构三通内冷热水混流特性的数值仿真

针对三通管中冷热水混流形成的热波动现象容易诱发管道的热疲劳,进而导致部件失效的问题,研究不同结构对三通管冷热水混流特性的影响.利用大涡模拟（Large Eddy Simulation,LES）方法对不同管径比和不同支管角度模型进行数值仿真.结果表明：支管入流在主管流动压迫下发生折转,从而在支管背流面上部形成涡旋,造成上壁面热波动较下壁面明显;当管径比增大时,在涡旋下通道主管流体流动有效面积减小,冷热流体混流后的热波动程度减弱,需要的掺混区域变长;当支管角度减小时,涡旋逐渐减小,冷热流体混流后的热波动程度减弱,需要的掺混区域同样变长.     

多主并行处理加固计算机设计和实现

采用Intel Xeon LV处理器,利用先进的EDA工具和仿真软件进行高速串行总线的合理布局布线,实现了一种支持多主并行处理的加固计算机。根据应用,构建了基于高速互连网络的计算机硬件系统,结合成熟的商用并行软件,对计算机系统并行能力进行了测试;针对抗恶劣环境应用,特别是热设计,通过热分析、建模仿真(Icepak)等手段,实现计算机系统的环境设计。