天河煤矿复采工作面安全采煤的作法

天河煤矿位于江西省吉安县境内,开采急倾斜煤层,煤层平均倾角55°,部分倾角高达85°,随着开采年限的增加,矿井资源日益枯竭,为节约煤炭资源,提高矿井煤炭资源采出率,需要对上世纪80年代及90年代前期采用房柱式采煤方法开采的采区进行复采。通过对复采区的重新开采,煤炭资源得到了充分回收,减少了煤炭的丢失,取得了较好的经济效益。     

多目标拓扑优化设计在纳米定位平台中的应用

纳米定位平台在微型机械和精密仪器的设计和制造领域起着重要作用.该文将拓扑优化引入到压电陶瓷驱动的一维纳米定位平台设计中,并利用多目标设计方法对平台的运动和结构需求进行了优化,采用楔形预紧结构对压电陶瓷进行紧密预紧.经有限元仿真和实验验证,该实验系统输出位移达10 μm,定位精度5 nm,耦合误差小于1%.实验证明,该方法为纳米定位平台的设计和制造提供了一种新颖、灵活、有效的方法.     

向大海要淡水——天津经济技术开发区实施万吨级海水淡化项目

天津是我国的四个直辖市之一，是华北地区重要的经济中心和金融中心。但是，淡水资源的缺乏一直是困扰其经济和社会发展的主要问题之一，缺水形势十分严峻，特别是20世纪90年代后期，随着天津周边地区经济的快速发展，引滦水系源头和上游地区用水量的迅速增加，可供天津地区使用的水量呈下降趋势。由于天津地区可供水资源与用水之间缺口较大，从附近流域引水已不能满足天津地区的用水需要，引黄济津因黄河水本身水贫乏也不能解决长期供水问题，耗资巨大的引江工程难解燃眉之急，同时地下水位的下降，也限制了地下水的开采。在未来的15a内由于全球气候的影响，天津仍处于干旱期，淡水资源的解决仅仅依靠调用地表水是不够的，必须走多水源开发之路。     

基于介电润湿效应的微液滴操控

基于介电润湿的微液滴操控已被众多学者实现,但微液滴接触角在饱和阶段随电压变化的数学关系仍未得到较好解决,为此,基于能量最小化原理对Young-Lippmann方程进行了补充和改进.结合理论计算和数值仿真设计了一种叉齿状驱动电极单元数字微流控芯片,并加工出介电层分别为SiO2及SiO2-Si3N4-SiO2两种结构的芯片.实验结果表明,在接触角饱和阶段,所改进的Young-Lippmann方程能在一定程度上反映微液滴接触角的变化趋势.此外,SiO2-Si3N4-SiO2复合介电层结构中的微液滴操控电压低于SiO2单一介电层中微液滴操控电压.     

基于压电驱动的靶球筛选操作机理及实验研究

针对惯性约束聚变中靶球筛选操作的粘着问题,提出一种基于压电驱动控制的微操作方法,并结合微机电系统(MEMS)技术和微驱动方法,研制压电驱动操作模块用于实验研究.首先,分析微尺度对象粘着机理并进行粘着接触模型的建立,并在此基础上提出对操作工具施加振动,利用惯性力作用克服粘着力的动态操作方法;同时,结合靶球筛选操作的特点,分析操作控制策略;最后建立了基于压电驱动的微操作实验系统.针对直径Φ50～400 μm的靶球对象进行操作实验,成功实现了靶球样品的高效、准确拾取和释放,拾取和释放成功率大于90％.     

复合式MEMS微夹持器的研制

为实现对亚毫米微小构件稳定夹取及可靠释放等操作,研制了一种复合式微夹持器.采用有限元软件分析了微夹持器的机构及动力特性.应用MEMS体硅工艺将静电梳齿驱动与气动吸放集成构成复合式驱动,气动吸放的引入改善了微夹持器的操作性能,S形柔性梁结构的设计将梳齿驱动的直线运动转化成末端夹爪的转动实现了夹持操作.两种不同尺寸的微夹持器,有效扩展了微夹持器的夹持范围.根据微夹持器的操作控制需求,设计了微夹持器静电驱动控制系统以及气压控制系统.在80 V的驱动电压下,微夹持器末端夹爪位移可达25 μm.针对100～200 μm的小球进行了微操作实验,实验结果表明,静电梳齿驱动结合真空吸附能够使夹取操作更加稳定,基于闭环控制的气路正压力能有效克服小球与夹爪之间的粘附力,实现可靠的释放操作.微夹持器基本满足100～200 μm微小构件的操作需求.     

集成式6自由度微动并联机器人系统

基于机构、驱动、检测一体化的思想,研制出了压电陶瓷驱动的6自由度集成式并联微动机器人,对该机器人的机构、驱动、检测、控制及误差补偿方法进行了研究.采用6自由度(6-SPS)并联结构设计了微动并联机器人的构型,对结构参数进行了优化,并进行了运动空间分析和刚度分析.基于模块化设计思想将压电陶瓷驱动电源、微位移传感器检测电路、中央控制器组合在一起,通过自定义的内部总线相连构成了并联机器人的驱动和控制系统.最后,给出了该机器人位姿测量方法,并分别在压电陶瓷的开环与闭环控制状态下进行位姿测量,进而实现误差补偿.实验结果表明:该并联微动机器人可实现10 nm平动重复定位精度;0.0001°转动重复定位精度;具有定位精度和可靠性高,使用灵活方便的特点,满足多自由度精密定位的要求.     

参数自调整非接触式微量试剂分配系统

在高通量的蛋白质结晶操作中,需要对近千种试剂进行快速,微量,精确的试剂分配操作,而且对试剂分配系统的可靠性,灵活性和精确性要求也不断提高。本文研制了一款具有控制参数自调整功能的非接触式微量试剂分配系统。该系统采用精密微电磁阀控制预压液体的流动来实现试剂的分配操作。独特的试剂分配管路设计使电磁阀不易堵塞;非接触式的分配方式减少了试剂污染情况,分配速度更快,更易清洗;自行研制一款MEMS压差式微流量传感器并集成于系统中用于采集试剂分配过程中的流量信息,实现了试剂特性和体积变化时控制参数的自动调整功能,提高了分配精度和灵活性。文中详细介绍了系统的组成结构以及试剂分配过程原理。最后,针对不同粘性试剂进行分配精度的测试,结果表明该系统最小可分配50nl体积试剂,分配精度达8%。在分配试剂体积大于1μl时,重复精度<3%。     

基于GRU型循环神经网络的随机域名检测

随机域名是指由随机域名算法生成的域名,被针对计算机网络系统的恶意软件广泛使用,随机域名的检测任务是域名系统过滤攻击流量的基础性工作.传统方法对随机域名的检测效果不理想,精确率与召回率较低,导致过滤攻击流量时会出现较多的误判.本文提出和实现了一种基于GRU型循环神经网络的随机域名检测模型,该模型首先将域名转换成向量,然后借助GRU自动学习域名向量的特征,最后通过神经网络计算分类.相比于传统方法,该模型不再需要人工提取特征的过程,减少了特征提取的时间.且经过算法生成数据与真实场景数据的实验验证,该方法在随机域名检测任务中相比传统模型表现更加出色.     

面向微机电系统组装与封装的微操作装备关键技术

对微机电系统(Micro electro mechanical systems, MEMS)组装与封装工艺的特点进行了总结分析,给出了MEMS组装与封装设备的研究现状。针对MEMS产业发展的特点,分析了面向MEMS组装与封装的微操作设备中的工艺参数优化数据库、快速精密定位、模块化作业工具、快速显微视觉、柔性装夹和自动化物流等关键技术。在此基础上,详细介绍了研制的MEMS传感器阳极化键合设备和引线键合设备的组成结构、工作原理,并给出了组装和封装试验结果。最后,指出了MEMS组装与封装技术及设备研制的发展趋势。