基于力学状态反馈的聚合物微器件超声波精密联接系统

针对聚合物微器件的联接搭建了超声波精密联接系统。该系统选用工作频率为60kHz的超声换能器提供高频、低振幅超声波振动,以降低振动对微结构的影响。应用高细分步进电机及直线导轨驱动超声波工具头的纵向移动,并为联接提供压力。提出了基于力学状态反馈的超声波精密联接流程,联接过程中,联接界面的聚合物软化后产生压力跳变,以该信号切断超声波振动,实现了联接能量的自适应精确控制。应用虚拟仪器技术建立了控制系统,设计了基于力学状态反馈的超声波精密联接流程并进行了PMMA微器件的联接实验,对该方法的作用机制进行了分析,得到了对于该种材料及尺寸零件的最佳联接参数。     

电弧填丝增材制造过程熔滴射滴过渡特征及其对熔滴沉积成形的影响

基于脉冲GMA电弧检测了电弧填丝增材制造过程中与熔滴过渡相关的电弧电流、电弧电压和声发射信号,研究了电弧脉冲作用下的铝合金熔滴射滴过渡特征,提出了一种可对处于射滴过渡模式下的熔滴尺寸、电弧力和熔滴沉积率进行计算的方法,并分析了沉积层的成形质量特征。研究结果表明,利用检测获得的电弧电压、电弧电流信号和声发射信号可以对处于射滴过渡模式下的熔滴过渡过程及其特征进行区分。在本研究条件下,作用在过渡熔滴上的电弧力随电弧功率增加而递增。电弧力的增加将限制熔滴尺寸的增大,从而在电弧功率递增时呈现熔滴尺寸的递减和熔滴过渡频率的递增。同时,电弧功率增加,使热输入增大,射滴过渡熔滴对熔池的冲击增强,容易造成熔滴过渡形成的沉积层坍塌,从而使熔滴沉积层高度递增的趋势减缓,形成的沉积层显微组织明显粗化。     

中国微米纳米-胶层热传递对挠性摆式微加速度计温度滞环的影响

挠性微加速度计是惯导系统的核心组件,主要采用胶粘接装配,因此研究胶层热传递和蠕变效应共同作用对揭示温度滞环对加速度计性能稳定性影响具有重要意义.本文针对因手工涂胶导致的胶层厚度、溢出和倾斜等误差因素进行仿真,结果表明,第1周期的滞环值明显高于第二及以后周期的,应采用分步补偿.胶层溢出对滞环值的影响较大,溢出量为0.03 mm时,第1周期最大可达260μg.胶层厚度在设计许可范围内,随厚度增加呈减小趋势.胶层倾斜量达到胶层厚度一半时,第1周期最大滞环值达120μg.上述研究结果可为加速度计装配工艺优化提供数据支撑.     

微流控芯片PCR循环温控系统

介绍了一种适用于微流控芯片PCR扩增的新型循环加热系统,包括系统可控电源电路设计、控制方案确定及控制算法实验.实验表明该系统消耗试剂量小,温度控制准确、稳定,适用于微流控芯片PCR扩增实验.     

基于OBE理念的焊接专业核心课程教学探索

OBE模式是一种以学生产出为导向的教学模式,将其理念引入焊接专业核心课程的教学中,解决传统教学存在的模式陈旧、内容枯燥等问题,从教学设计分析、教学模式改进和考核评价等方面进行课程教学和实践探索,最终达到调动学生积极性并提高学生能力的目的。     

用于金属密封联接的自动热压封接设备研制

针对手工作业难以保证铟封工艺的质量和一致性,研制了一台自动热压封接设备,用于实现某型号精密金属器件的密封。分析了金属铟封的热压工艺过程和工艺参数;介绍了自动热压封接设备的基本结构和控制系统;详细说明了设备温度、压力等工艺参数的控制方法,并对研制设备的压力、温度的控制性能进行了测试实验。使用研制的设备进行了热压铟封实验,并对连接的可靠性和密封性能进行了测试。结果表明,热压铟封后的金属器件符合产品要求。该设备能够保证精密金属器件的封接质量和一致性,提高了铟封工艺的自动化程度,提高了生产效率。     

铝合金脉冲MIG焊接熔滴过渡行为的声发射信号时频域表征

通过在线检测铝合金脉冲MIG焊接过程的结构负载声发射信号,研究熔滴过渡模式和行为的时频域表征.结果表明,熔滴过渡声发射信号波形以及熔滴过渡声发射事件的有序性和周期性可以反映脉冲MIG焊接过程熔滴过渡的稳定性和周期性.随着脉冲频率和焊接热输入的增大,熔滴过渡模式由短路过渡转变为射滴过渡,过渡熔滴体积得到逐步细化,表现出递减的声发射能量释放特征.当熔滴过渡为短路过渡模式时,熔滴过渡声发射信号的频域范围较宽,且较为集中在高频部分;当熔滴过渡为射滴过渡模式时,熔滴过渡声发射信号的频率分布范围更窄,且集中在低频部分.随着熔滴过渡模式由短路过渡模式逐渐转变为射滴过渡模式,由熔滴过渡引入的能量变化呈现出先减小再增大的趋势.     

CO2焊接电源-电弧系统动态特性的仿真及试验

为模拟CO2气体保护焊熔滴短路过渡的动态过程、方便地研究电源动特性,利用Matlab提供的Simulink软件包时CO2焊接电源-电弧系统动态特性进行了仿真研究。在对系统作出一定近似假设的前提下,建立了电弧长度变化仿真模型、电弧动态负栽仿真模型、占空比仿真模型、主电路仿真模型,得出仿真波形,并与试验结果对比,两者具有较好的一致性,证明了所建模型的合理性,所以这种研究方法是一种很好的辅助研究手段。     

真空电子束焊接热源建模及功率密度分析

分析了真空电子束深熔焊接的热源作用形成钉状焊缝的特征,建立了峰值功率递增型旋转高斯体热源,即热源作用半径在深度方向呈高斯规律递减,热源功率密度在深度方向呈指数函数规律递增.利用该热源模型计算了聚焦状态和散焦状态下,真空电子束焊接特殊热效应的功率密度分布.结果表明,热源数学模型得到的功率密度分布规律符合理想状态下的电子束热源作用特征,可用于不同聚焦状态下的真空电子束焊接的热效应数值模拟研究.     

超声波塑料焊接机理

采用数值仿真和试验研究了超声波塑料焊接过程中不同特征温度段的产热机理.利用有限元法(FEM)对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料超声波焊接过程中的粘弹性热以及摩擦热进行了计算.基于计算结果,提出了摩擦热是焊接过程的启动热源,粘弹热是焊接过程主要热源的观点.制备了相应的试件并搭建测温系统对焊接过程进行测温试验,试验结果验证了仿真结果的正确性.对焊接过程中的产热机理给出了更清晰的解释,有助于超声波塑料焊接技术进一步在精密焊接领域的应用.