激光清洗硅片表面Al2O3颗粒的试验和理论分析

以KrF准分子激光器为激光源,对目前工业上常用的硅片研磨抛光液的主要成分Al₂O₃颗粒进行激光清洗的试验和理论分析。建立一维热传导模型,利用有限元分析软件MSC.MarC模拟硅片表面的温度随激光作用时间和能量密度的分布。通过理论计算,量化了颗粒所受到的清洗力以及其与硅片表面之间的粘附力,理论预测出1 μm Al₂O₃颗粒的激光清洗阈值为60 mJ/cm²。在理论分析的指导下,利用248 nm、30 ns的KrF准分子激光进行单因素试验,研究激光能量密度、脉冲个数、激光束入射角度对激光干法清洗效率的影响,并且实验验证了清洗模型以及场增强效应对激光清洗结果的影响。     

基于MATLAB的微细铣削力的分析

针对微细铣削不同于常规铣削的特点,建立了微单元正交切削模型,分析瞬时刀具受力情况。以切削深度、切削宽度、主轴转速及每齿进给量作为输入,铣削力在x、y、z三个方向的分量作为输出,建立了MATLAB瞬时铣削力的预测模型;同时分析了模拟结果与实验数据之间产生误差的原因,对细微铣削加工的协调问题进行深入分析与综合研究,具有重要的理论意义和现实意义。     

基于AutoMod仿真平台的有色金属立体仓储存放系统仿真分析

建立了一种粉末状有色金属自动化立体仓库系统,介绍了基于粒子群算法,应用改进的粒子群算法对堆垛机作业系统进行了优化,应用AutoMod仿真试验平台,建立了该自动化仓储系统的实体模型,取得了详尽的模拟运行结果及试验数据.运行结果表明,系统在整个运行期间运行流畅.仿真数据表明堆垛机运行时间占总运行时间的91.2%呈现高效率状态,平均停车时间只占总运行时间的8.8%.所得到的仿真结果作为某色金属物流仓储系统的决策依据.     

压电智能悬臂梁结构振动主动控制仿真

为了提高LQR最优控制方法对压电类智能结构的振动控制效果,推导了表面离散分布压电元件的柔性悬臂梁结构的驱动和传感方程以及梁的弯曲振动方程,用模态分析方法对方程进行解耦和模型降阶,建立控制系统的状态空间方程。利用有限元分析方法来衡量压电元件对梁固有特性的影响,对状态空间方程的自振频率和振型函数进行修正,得到更为精确的数学模型。通过一悬臂梁的LQR最优控制仿真实例表明,经过模型修正后的最优振动控制效果更好。     

基于SLS快速成形方法的注塑模具随形冷却水道制造技术的研究

研究将SLS粉末快速成形方法应用于注塑模具随形冷却水路的快速制造,此方法形成的内置水路是随形的,其不但可以保证注塑模具型腔表面的均匀传热,而且在保证机械性能的前提下,能够克服扭曲变形和熔接痕等不良缺陷,注塑成型的塑件外观满足高光无痕的要求,能大幅缩短注塑周期和提高生产率.     

小范围屈服条件下复合材料裂纹尖端塑性区分析

基于复合材料力学,推导Tsai-Hill强度准则在平面应力和平面应变条件下的一般表达式,得到了小范围屈服条件下,含中心裂纹无限大板Ⅰ型裂纹、Ⅱ型裂纹和Ⅰ/Ⅱ复合型裂纹尖端塑性区的解析解。针对不同裂纹倾角及泊松比 和,对裂尖塑性区进行了计算和分析。结果表明平面应变条件下塑性区范围小于平面应力条件下塑性区范围,参数、和 对复合材料裂尖塑性区范围和形状有明显的影响,不同的参数值得到的塑性区结果差别很大。另外,该解既适用于各向异性复合材料,也适用于各向同性材料。     

静力触探探头传感器线性度的有限元分析

采用有限元法对静力触探探头传感器的弹性元件进行分析。用此法不仅可以得到弹性元件的应变分布特性,确定应变片的最佳贴片位置,而且可以得到不同载荷下相应节点的应变值。由电压与应变之间的关系式最终可以得到输入载荷与输出电压之间的关系,从而分析出传感器的线性性能。分析结果表明．此传感器的线性度很好,能满足使用要求。     

管结构摩托车有限元建模与实测

针对在UG中建立的管式摩托车结构模型,研发了适用于空间复杂管式车架有限元建模自动前处理软件和后处理软件,先将车架空间模型、车架板件等结构件自动导入ANSYS软件中,并在此基础上建立摩托车整车有限元模型。ANSYS计算分析完成后,经过后处理可为用户提供单元数据列表、各单元和截面内力,以及最大应力截面和最大应力方位。在应用中,某跨骑式125摩托车采用传统方法建立有限元模型需要6个工作日,使用该方法只需1.5小时,并通过实测验证了摩托车有限元模型的合理性。为工程技术人员提供了一套简易、实用的建立整车有限元模型和求解的通用方法。     

轴承套圈表面的小孔腐蚀

针对套圈生产中表面经常发现的准圆形或长圆形黑点状缺陷进行宏观检查和金相分析,在材料内部没有检测到相应的组织缺陷,确定这些缺陷为套圈表面的小孔腐蚀.介绍了小孔腐蚀的特点及其形成机理,进一步对小孔腐蚀缺陷进行了再现试验,发现与上述套圈表面出现的缺陷一致.结果表明:在一定温度、湿度和侵蚀性阴离子(如Cl-)存在的条件下,套圈表面极易发生小孔腐蚀.     

圆管形自冷共箱封闭母线的优化设计

在封闭母线的设计过程中,需要考虑到经济指标即生产和运行成本,而影响它的因素却又很多,比如导体和外壳的直径与厚度等,这就需要考察这些因素对总的经济指标的影响程度。如果利用传统的方法对这些因素一一考察,不仅工作量巨大,而且在计算过程中很难保证求解的准确度。而创造性的把正交设计法和方差分析法应用到圆管形自冷共箱封闭母线的优化设计中,经过与传统的计算方法相比较,不但大大的减少工作量提高了设计效率,而且提高了计算分析的准确度。最终确定出既满足使用要求,又保证经济性最佳的最优方案。