基于硅硅低温直接键合的MEMS打印喷头制作工艺

针对一种MEMS压电式集成打印喷头复杂腔室结构的加工，提出了一套基于ICP刻蚀结合硅硅低温直接键合的制作工艺。首先通过ICP体硅干法刻蚀工艺分别制作了打印喷头的上下腔室结构，然后将带有上下腔室结构的两硅片进行低温直接键合，形成完整的打印喷头腔室。通过对打印喷头上下腔室结构的键合实验研究，进一步探索并验证了硅硅低温直接键合的机理，重点研究了不同活化方法和退火时间对复杂腔室结构键合质量的影响，优化了低温直接键合工艺，为带有复杂三维结构的MEMS器件的制作奠定了工艺基础。测试结果表明，制作完成的MEMS打印喷头具有较高的键合强度，且其腔室流道的完整性和密封性良好。     

微动接触中分形粗糙表面的接触应力研究

表面粗糙度对微动状态下接触面的接触压力和剪切摩擦力有着显著影响.在这项研究中,创建Python脚本将Matlab中利用Weierstrass-Mandelbrot函数构造的分形表面轮廓坐标导入ABAQUS中,并使用样条曲线拟合轮廓坐标,从而构建包含粗糙表面的二维柱面/平面接触模型.采用有限元方法研究考虑粗糙表面接触的接触压力和剪切摩擦力分布,并讨论材料弹性、弹-塑性和载荷幅值对剪切摩擦力的影响.结果表明,粗糙表面的存在导致接触压力分布为非光滑曲线,局部应力集中程度高;当表面粗糙度较大时,接触面上接触压力的分布是离散的.同时发现,不同材料接触副下,剪切摩擦力沿粗糙表面的分布差异明显.     

数控加工铣削试验数据的清洗与处理

样本数据作为神经网络模型训练的导师,其质量直接影响了神经网络的学习能力以及神经网络模型的预测能力。以DMC60H为试验平台,以壳体类铝合金零件加工为研究对象,提取数控铣削加工试验数据;通过对数控铣削参数试验数据的分析与研究,提出了试验数据与样本数据的处理原则,分析了验证数据的构成以及所占数量。实现了样本数据的优化,并同时剔除了样本数据中的错误信息。     

多背包问题求解及其在网络化制造中的应用

给出了多背包问题及其数学描述;讨论了网络化制造中的最优制造伙伴选择问题,将其归结为一种复杂的多目标、多选择、多约束背包问题并提出了一种并行多目标妥协遗传算法进行求解;算法采用基于排列的编码方式,由多个种群独立进化并定期交换最佳个体,而适应度计算采用自适应权重方法及基于距离度量的妥协方法,通过基于小生境技术的适应度共享保持种族多样性,最终求得决策者可接受的妥协解.     

两端式同轨双车运行模式的货位分配策略EI北大核心CSCD

针对大型工业立体仓库因巷道纵深过长普遍存在存储效率低的问题,提出两端式同轨双车的运行模式,并以存储效率优先原则、结构稳定性原则为评价标准,建立了适用于同轨双车运行模式的货位分配模型。设计了3种多目标生物地理学优化算法,构建了集成多目标生物地理学优化算法获取符合货位分配模型的最优解集,实现了该模式下的货位优化。运用MATLAB进行仿真,结果表明集成多目标生物地理优化算法比3种多目标生物地理学优化算法及标准遗传算法均具有更好的收敛性和搜索效率,可以有效解决两端式同轨双车运行模式下任意规模的立体仓库货位分配问题,且性能稳定,对提高大型工业立体仓库的存储效率及其结构稳定性具有一定的理论指导和应用价值。     

高速凸轮机构输出端运动规律的确定

高速凸轮机构在机械产品中发挥的作用日趋明显。这里并以弹性理论为基础,建立了高速凸轮机构的动力学模型,分析了高速凸轮机构动力学模型的运动方程式,并通过正弦加速度运动规律得到了凸轮机构输出端的动态响应,找到了确定凸轮机构输出端运动规律的方法,为凸轮廓线的设计奠定了基础。     

栓接结合部在动载荷下的能量耗散特性

研究栓接结合部在动载荷下的能量耗散特性,对描述机械系统复杂力学行为具有重要的理论和实际意义。利用Bouc-Wen模型模拟栓接结合部的迟滞非线性特性,提出在动载荷下系统能量耗散计算方法和参数辨识方法。为验证所提方法的正确性,利用Mindlin模型所仿真出的非线性迟滞曲线作为栓接结合部所获得的试验数据,对Bouc-Wen模型进行参数辨识,并采用力控制方式分析Bouc-Wen模型中各个参数对系统能量耗散特性的影响规律。结果表明:随着量纲一切向力的增加量纲一能量耗散随之非线性递增;参数A、δ、γ和n对能量耗散的影响与其灵敏度相关,灵敏度越大则能量耗散的递增速率也越大;能量耗散随着参数A、γ和n的增加而增加,但参数δ则反之;栓接结合部能量耗散不仅与Bouc-Wen模型中的参数相关,而且与系统激励频率和振幅非线性相关;量纲一切向力与量纲一能量耗散之间关系可表示为η=aΓb的函数形式。     

同轨双车运行模式下的堆垛机调度策略

大型立体仓库普遍存在巷道纵深过长的问题,为提高其存储效率,多采用两端式同轨双车运行模式。为解决该运行模式下双堆垛机碰撞及存储效率问题,对存储任务的分配方式和堆垛机的调度路径进行了研究。以两台堆垛机完成存储任务的运行时间为评价标准,在存储任务分配给两台堆垛机时,提出防碰撞原则,避免发生碰撞,在此基础上建立基于单一任务、复合任务并存的双堆垛机调度模型。运用改进的化学反应优化(ICRO)算法对双堆垛机的调度路径进行优化,通过在迭代过程中增加调整存储任务分配结果的步骤,获取同轨双车运行模式下双堆垛机调度模型的最优解,实现其存储效率的最优。仿真验证表明,该研究可以有效避免双堆垛机的碰撞,提高大型立体仓库的存储效率。     

旋风分离器设计计算的研究

在理论研究和设计实践的基础上 ,提出了旋风分离器的设计计算方法。     

基于虚拟仪器的电火花线切割放电状态检测系统

分析了高速走丝电火花线切割机床放电状态特性,在实验研究的基础上,对各种放电脉冲状态进行了检测与判别。以Labview为软件开发平台,设计了快走丝电火花线切割放电状态实时检测控制系统。该系统可通过数据采集卡对放电电压进行实时采集,并由开发的软件平台对采集的信号进行分析与处理,同时还可将采集的数据存盘。实验结果表明,该系统具有界面友好、易于操作等特点,所设计的系统方案合理可行。