狭缝涂布理论建模与数值模拟

狭缝涂布是一种精密涂布技术,目前已经被广泛地应用在柔性电子、功能薄膜、平板显示器、微纳制造、印刷等众多领域.通过对狭缝涂布系统稳定流动后的涂布层进行纳维-斯托克斯方程理论分析,建立了上游和下游的流速、流量关系的理论模型,揭示了涂布层的流动机理,并通过对涂布过程的数值模拟,得到涂布开始后不同时刻流体的流动界面,阐述了基底运动速度对涂布层质量的影响规律.该研究为进一步提高狭缝涂布质量和效率,优化狭缝涂布的生产工艺奠定了理论基础.     

一阶对象动态特性的差分迭代仿真研究

给出用差分迭代仿真一阶线性系统的被控对象动态特性的理论依据,并据此理论对一阶对象、一阶线性系统进行了动态仿真。结果表明,在采样周期选择合适的情况下,利用差分迭代算式动态仿真一阶被控对象是完全可行的,而且仿真精度非常高。该文给出的方法具有广阔的应用前景。     

Ka波段螺旋波纹波导回旋行波管线性理论研究

螺旋波纹波导的特殊结构使TE11和TE21相互耦合,其色散特性相对于圆波导发生了极大地改变,使电磁波能够在宽频带内与电子注耦合,因此需要对其色散特性进行研究。通过研究Ka波段螺旋波纹波导回旋行波管的冷腔色散特性,可知螺旋波纹波导非常适用于回旋行波管的高频结构。由电子运动方程出发,推导出了简化的螺旋波纹波导回旋行波管的注波互作用方程。     

被动约束层阻尼梁的动力学建模和分析

基于弹性梁的弯曲振动理论,建立了基梁和约束层的控制方程。考虑粘性层的剪切变形,由线粘弹性理论求出层间的切向相互作用力。然后,结合基梁、约束层的控制方程和粘性层的法向平衡方程,消去层间的法向相互作用力,导出敷有被动约束层阻尼弹性梁的整合一阶常微分矩阵方程。利用精细积分法对控制方程进行求解,分析了结构的固有频率和损耗因子,与相关文献的比较验证了此方法的正确性。最后,分析了结构参数对被动约束阻尼梁的自由振动特性和阻尼特性的影响。     

基于AutoLISP的渐开线齿轮参数化设计

渐开线齿轮的精确化设计一直是机械设计的难题,用AutoUSP对AutoCAD进行二次开发,结合DCL语言实现渐开线齿轮的参数化设计,并根据需要绘制齿顶圆弧和齿根过渡圆弧,提高齿轮参数化设计的效率。     

含缺陷铝合金厚板预拉伸断裂研究

由于材料中存在空洞等缺陷,铝合金厚板在预拉伸过程中易发生断裂,对拉伸设备造成损伤。基于GTN损伤本构方程,建立铝合金板预拉伸断裂模型。基于小试件拉伸断裂试验测试结合数值模拟,确定GTN损伤本构参数,对五种典型厚度铝合金板预拉伸断裂进行研究。计算铝合金板断裂过程中的应力应变及损伤变量的变化规律,并将表面位置和断裂截面位置处的各变量进行对比。结果表明,随着拉伸率的增大,铝合金板由平面应力状态变为应变集中,其部位由正中心位置向边缘偏移,空洞体积分数最大值也由正中心位置转移到应变集中处;随厚度增加断裂应变略有降低,且受初始空洞体积分数的影响较大。通过对不同厚度、不同拉伸率的铝合金板预拉伸分析,得到初始空洞体积分数和初始缺陷尺寸随厚度变化规律。     

基于浓厚分散系 HANAI 理论的血液温度生物 电阻抗特性量化表征研究

温度是人体的重要机能,血液温度变化监测对人体健康评估尤为重要。本文提出拓展的浓厚分散系HANAI理论,结合生物电阻抗谱,量化表征温度对血液生物电阻抗特性的影响规律,为监测血液温度及相关血液疾病的演变过程提供基础。试验结果表明,随着温度T不断上升,血液的生物电阻抗参数Z~*持续下降;奈奎斯特峰值电阻参数R_c和峰值电抗参数X_c与温度T有良好的线性关系,可描述为R_c=-0.3T+24.14和X_c=0.08T-5.78。将传统HANAI方程进行拓展,并进行多物理场数值模拟,其数值分析、模拟结果与试验结果较好吻合,揭示了血浆电导率σ_p和细胞质电导率σ_c是温度对血液生物电阻抗特性的主要影响因素。本文展示了一种潜在的血液温度监测方法,在临床医学领域或有一定的科研与应用价值。     

挖掘机工作装置的运动学建模与仿真

基于D-H齐次变换矩阵法建立了挖掘机的运动学模型,为铲斗轨迹规划以及工作装置的逆向运动学分析、动力学分析等奠定了基础。利用MATLAB的符号运算功能通过编制M文件实现了运动学数学模型的自动推导。以某型号挖掘机为例,在建立的运动学模型基础上,利用MATLAB编程实现挖掘包络图的程序化绘制,给出了主要作业性能参数,并与出厂参数进行比较,验证了模型和仿真结果的正确性和精确性,为挖掘机的机构设计提供了一种高效便捷的方法。     

阴离子改性膨润土对水中亚甲基蓝吸附性能研究

以阴离子表面活性刑十二烷基磺酸钠(SDS)为改性剂制备了阴离子改性膨润土,研究了亚甲基蓝溶液在SDS-Bt上的吸附行为,并从热力学和动力学角度探讨了吸附作用机理.FI-IR、XRD分析表明:插层剂已进入膨润土层间,改性膨润土层间距由1.04nm增加到3.52nm.吸附实验表明,亚甲基蓝在SDS-Bt上的吸附符合Langmuir和Tempkin等温吸附方程,吸附焓变和熵变分别-25.44 kJ·mol-1和-50.74 J·mol-1·K-1,吸附表现为自发的表面物理吸附,且遵循伪二级动力学方程,吸附活化能为3.34 kJ·mol-1.     

基于微观结构分形表征的钼-氧化锆材料导电导热性能研究

金属陶瓷物理性能与材料组分和空间组织结构密切相关,其组成相的形态分布具有分形特征。基于渗流理论和分形理论,通过对材料微观结构图像的二值化处理进行导通相分形维数计算,建立分形维数与导通相微观形貌、渗流临界指数之间的定量表征,研究Mo-ZrO2金属陶瓷全组分范围内材料微观结构与电导率和热导率之间的关系。结果表明：导通相面积分形维数随着Mo体积分数的增加而增加,电导率与分形维数遵循渗流转变特征。采用通用有效介质(GEM)方程建立基于导通相分形维数的金属陶瓷电导率和热导率模型,实现材料微观组织定量分析结果与金属陶瓷的渗流模型相结合,有效预测材料宏观物理性质的梯度变化。