采用灰色关联和D-S证据理论的压射工艺参数选择方法

合理的压射工艺对于提高压铸生产效率和降低压铸件缺陷意义重大。本文针对压铸过程中的压射工艺参数的选择提出了基于灰色关联和D-S证据理论相融合的决策方法,摆脱了以往依托专家经验的试错法,使得压射工艺参数的选择更具有科学性。实验证明本文提出的方法在满足准确性的同时具有高效性。     

面向航空发动机复杂机匣深腔测量的机器人位姿优化及关节路径平滑方法

航空发动机机匣铸造件内腔余量分布不均且结构复杂,为实现机匣内腔余量的准确去除,须对机匣内腔轮廓进行精准测量。采用工业机器人夹持激光位移传感器,可充分发挥机器人灵巧运动的特点,实现复杂腔体的测量。但现有机器人加工刀具路径生成方法大多针对铣削、磨抛加工,主要关心路径的可达性,而未考虑非接触式测量中的夹角约束和路径平滑,直接应用于机器人测量导致测量角度无法满足要求、传感器振动大等问题。提出了一种面向机器人测量位姿优化及运动光顺的无干涉路径规划方法。首先,基于距离的干涉检测构建测量路径点的无碰撞区域,建立以机器人关节加速度为性能指标,考虑激光束出射方向与曲面法向夹角、机器人关节限位的优化函数,将姿态控制求解转变为优化函数的求解,采用分段差分进化算法进行求解。对测试路径进行实验并与基于图形的方法进行对比,结果表明,所提出的路径规划算法可有效约束测量方向与曲面法向之间的夹角,且与基于图形搜索的方法相比,可以生成更平滑的机器人关节路径,运行时间缩短50.3%,x、y、z方向的末端瞬时加速度分别减小15.83%、30.45%、41.72%。     

基于LMI-SDP优化的机器人手眼关系精确求解

机器人手眼关系(X)的精确求解对于视觉导引的机器人操作及其重要,通常用方程AX=XB表示。现有方法通常采用旋转矩阵与平移分量分离方式分步标定X,从而导致标定误差的累积。同时,推导的线性方程中回归矩阵的最小奇异值影响标定结果的精度。为此,提出了一种新颖且通用的AX=XB标定方法,采用LMI-SDP(线性矩阵不等式与半正定规划)优化同步标定出方程AX=XB的最优解。在此方法中,通过Kronecker积获得标定方程的线性形式,结合回归矩阵的QR分解形式转化为关于未知变量X的凸约束优化问题,通过LMI-SDP工具箱得到精确的同步解。通过考虑到不同噪声水平和数据对的仿真分析以及标定试验,对提出的方法与迭代算法、对偶四元数方法进行比较。结果表明,所提出的方法相比传统方法表现出更好的准确性和有效性,对于实现机器人手眼系统的推广与应用具有重要意义。     

固定瓦-可倾瓦动压气体轴承-转子系统的非线性运动分析

针对固定瓦-可倾瓦组合动压气体轴承-柔性转子系统,研究系统的非线性动力学行为。运用微分变换法求解了可压缩气体润滑的Reynolds方程,得到了单块瓦的非线性气膜力,通过组装技术获得了固定瓦-可倾瓦动压气体轴承非线性气膜压力的分布。基于Newmark积分法,运用轴颈中心的运动轨迹图、时间历程图和Poincaré映射图,研究了组合动压气体轴承支承的柔性转子系统的非线性不平衡动力响应。在此基础上,进一步分析了瓦块不同支点比和预负荷系数对转子系统稳定性的影响,结果表明,选取合适的支点比和较大的预负荷系数时,有助于提高转子系统的运动稳定性。     

微/纳结构三维形貌高精度测试系统

为实现微/纳结构三维形貌的高精度测量,提出利用显微干涉技术和偏振技术相结合的方法来研制微/纳结构三维形貌亚纳米级精度测试系统.首先,利用五步相移干涉技术采集5幅带有n/2相移增量的干涉条纹图.然后,通过Hadharan五步相移算法得到包裹相位图.最后,利用分割线相位去包裹算法和相位高度关系转换得到微/纳结构三维形貌.在测试过程中通过偏振片产生强度可调的线偏振光,再由1/2波片改变偏振光在分光镜中的分光比,补偿参考镜与试件的反射性能差异,可得到亮度适中且对比度高的干涉条纹图,从而有利于实现微/纳结构三维形貌的高精度测量.系统的轮廓算术平均偏差R_a的重复测量精度可迭0.06 nm,最大示值误差不到±1%,示值变动性不到0.5%.通过对标准多刻线样板、硅微麦克风膜和硅微陀螺仪折叠梁的三维形貌测量验证了系统的有效性和实用性.     

管状复合材料梁的振动建模与分析

复合材料梁的准确动力学建模是后续振动响应分析和结构优化设计的基础.针对管状复合材料梁提出一种复合梁单元的有限元建模新方法.利用圆柱坐标系下管状梁的本构关系,采用复合梁单元建立系统的无阻尼有限元模型;利用模态实验结果辨识阻尼参数,得到系统的有阻尼振动模型.以某变压器中的连线杆为例进行仿真建模和模态分析,所建振动模型的模态频率和频率响应均与实验结果吻合较好,证明了所提建模方法的正确性和有效性.     

固/液相等离子喷涂制备固体氧化物燃料电池复合电极

提出并研究以硅片为基体、采用固/液相等离子喷涂工艺制备固体氧化物燃料电池复合电极.固相送料方式喷涂阳极和阴极;悬浮液束流送料方式喷涂电解质.用CCD监测悬浮液束流与等离子射流形态,其特征分析结果表明最佳注射气压为0.25MPa.采用SEM和EDAX对电极涂层微观组织和组分进行分析,结果表明:喷涂距离是影响电解质涂层形貌...     

自动铺带铺层贴合形成机制

探讨了自动铺带工艺过程中相邻铺层界面间的贴合形成机制,将铺层界面间贴合过程建模为树脂补片在平行板之间挤压流动从而浸润界面的过程。指出在树脂流体黏度一定的情况下,树脂对界面浸润效果越好,则界面贴合能力越强。利用流体力学理论推导出树脂流体对界面浸润效果的计算公式,并分析了铺放压力、铺放速度等因素对浸润效果以及贴合能力的影响,提出以剥离力作为量化铺层间贴合能力的指标。在自行研制的自动铺带工艺参数实验平台上进行了一系列实验,实验结果表明,铺层间贴合能力随铺放速度增大而变差,随铺放压力、模具温度、压辊半径增大而变强,这一规律验证了所提出的树脂流体对界面浸润效果计算公式的正确性。     

铝/镍/铜UBM厚度对SnAgCu焊点的力学性能及形貌影响

研究了倒装芯片中UBM制备和焊球回流工艺流程。通过改变阻挡层Ni和浸润层Cu的厚度,结合推拉力测试实验,探究了SnAgCu焊点剪切强度的变化规律。研究结果表明,UBM中阻挡层Ni对SnAgCu焊点的力学性能影响最大,而浸润层Cu厚度的增加也能提高SnAgCu焊点的力学性能。进一步对推拉力实验后的焊点形貌进行了SEM观察和EDS分析,得到了焊盘剥离、脆性断裂、焊球剥离、韧性断裂四种不同的焊点失效形式,代表着不同的回流质量,而回流质量主要由UBM的成分和厚度决定。研究结果为倒装焊工艺的优化提供了理论指导。     

基于视觉和有向九宫格的晶圆盘遍历算法及应用

针对RFID标签封装设备中晶圆盘拾取芯片的遍历过程进行了研究,提出一种有向九宫格晶圆盘遍历算法。该算法,使用视觉匹配为基础,以九宫格为遍历单元,并采用贪心算法为路径搜索策略,最后将新算法应用在RFID封装设备上,结果显示该算法的效率、稳定性和适应性都得到了提高,对设备实际生产应用起到了明显的优化效果。