利用AFM对单晶硅表面加工化学反应理论分析

以原子力显微镜为工具,在空气条件下对单晶硅片表面加工得到下凹的三维微结构。给出了AFM金刚石针尖在对单晶硅的微加工中的化学反应和加工模型。对加工条件下发生的化学反应及其原理进行了理论分析。用化学热力学定律、化学动力学原理和相关的热力学数据自由能、生成热、化学键能、活化能等分析加工过程中发生的反应是空气中O2与单晶硅Si反应生成二氧化硅的过程;金刚石针尖磨损发生的反应主要是空气中O2与金刚石针尖C反应生成CO2的过程。     

改进ResNet18网络模型的花卉识别

花卉识别在生活中有重要的应用和研究价值。目前传统的花卉识别方法都是通过人工手动选择多个特征进行分类,存在识别准确率低、泛化能力较弱和分类时间长等问题。由于不同的花朵之间存在相似度,通过对每张图片随机变化,增强数据集,把花卉作为研究对象,提出了一种基于ResNet18网络模型优化的花卉识别方法。将ResNet18网络模型中残差块的基础卷积替换为空洞卷积,提取花卉图片更多的细节特征来实现高精度,接着在每个残差块后分别加入经过改进的通道注意力机制优化网络权重,构造改进的ResNet18网络模型,在Oxford 102 Flowers牛津花卉数据集上的实验进行了仿真。实验结果显示,在Oxford 102 Flowers牛津花卉数据集上ResNet网络模型相较于基础AlexNet、VGG-16网络模型准确率高。改进的ResNet网络模型识别精度可以高达97.78%,比仅使用空洞卷积的模型提高了3.11个百分点,比原模型提高了4.45个百分点。改进的ResNet18网络模型在花卉识别的泛化和拟合能力有显著的提高。     

纳米加工过程的分子动力学模拟技术研究

简要回顾了采用分子动力学方法模拟纳米加工过程的历史,介绍了分子动力学仿真方法的基本原理以及典型单晶体材料纳米切削机理的分子动力学仿真研究成果,并从模型建立、模拟尺度以及工件和刀具的影响等方面分析了纳米加工过程分子动力学模拟研究的最新进展。结果表明,建立三维大规模及多尺度的纳米加工仿真模型已经成为目前研究的主要方向;工件和刀具对纳米加工影响的研究也逐渐深入,涉及工件的晶向、缺陷以及刀具参数和磨损等方面的问题。     

基于分子动力学的单晶硅纳米振动切削过程

为了研究脆性材料单晶硅原子级的纳米振动切削加工去除机制,应用分子动力学,通过改变刀具椭圆振动切削的模式,进行单晶硅纳米振动切削仿真．仿真结果表明,主切削力和法向力的变化趋势总体上呈现正弦曲线变化,并且已加工表面不同深度的亚表层存在残余应力;同时在不同切削模式下,由于刀具法向的振幅增加,使得法向力和残余应力增大;当刀具通过已加工表面时,残余应力随着亚表层深度降低而减弱;刀具法向振幅高于主切削力方向振幅时,法向力峰值高于主切削力峰值,已加工表面亚表层没有明显驰豫现象．     

单晶Cu材料纳米切削特性的分子动力学模拟

建立了单晶Cu纳米切削的三维分子动力学模型,研究了不同切削厚度下纳米切削过程中工件缺陷结构和应力分布的规律.纳米切削过程中,在刀具的前方和下方形成变形区并伴随缺陷的产生,缺陷以堆垛层错和部分位错为主.在纳米尺度下,工件存在很大的表面应力,随着切削的进行,工件变形区主要受压应力作用,已加工表面主要受拉应力作用.随着位错在晶体中产生、繁殖及相互作用,工件先后经过弹性变形——塑性变形——加工硬化——完全屈服4个变形阶段,随后进入新的循环变形.结果表明:工件应力-位移曲线呈周期性变化;切削厚度较小时,工件内部没有明显的层错产生,随着切削厚度的增大,工件表面和亚表层缺陷增加;切削厚度越大,对应应力分量值越小.     

微型机械力学行为的分子动力学模拟研究进展

介绍了国外分子动力学模拟在微型机械力学行为分析中的研究进展;阐述了分子动力学模拟的基本方程、分子动力学的算法以及应用于微型机械力学行为分析中的势函数等.最后介绍了几个在微型机械力学行为分析中应用分子动力学模拟的例子.     

ST3-D型提升机液压站工作原理的分析

1 引言 钱家营矿副井小罐提升机为4绳落地式摩擦轮提升机,由一台功率为1150kW的可控硅整流供电的直流电机拖动.敞抱闸的制动器是盘闸液压制动器,但备件订购困难,为此在2007年12月改造原制动系统,配备了一套西马格公司的液压盘式制动系统和配套的电气制动控制系统.     

纳米定位技术的发展现状

超精密位置控制技术是超精密加工和测量的基础。通过对现有几种具有纳米分辨率的驱动系统进行比较,分析了各种定位系统的特点,展望了纳米定位技术的发展方向。     

微米和中间尺度机械制造

微米和中间尺度机械制造的概念源于对广泛材料范围内的精密三维微米和中间尺度零件日益增长的需求。微米和中间尺度零件是指尺寸在0.01～10mm范围的微小零件,因而处于基于微电子的MEMS技术与传统的机械加工技术之间的领域。然而,目前的设备性能和尺寸计量方法生产单个微米和中间尺度零件的能力已经显示出局限性。因此,许多研究者正在探索有关新的或传统的机械制造技术在该尺度的应用问题。基于美国国家科学基金会主办的微米和中间尺度机械制造专题讨论会,介绍了日渐显现的微米和中间尺度机械制造技术的背景和现状,讨论了其应用的科学、技术和商业化挑战,以及其有效开展和实现的主要使能技术,给出了需要广泛研究与发展的几个主要方面问题。最后,提出了开展和证明微米和中间尺度机械制造可行性研究比较有希望的方法和策略。以此希望能对我国微米和中间尺度机械制造技术领域的研究有所启迪。     

微细铣削圆弧槽微结构时的微毛刺分析及预测

以微小型三轴立式数控铣床为加工平台,采用微径铣刀进行微细铣削加工铅黄铜(HPb6323)实验。首先分析了铣削微圆槽时顶端微毛刺的主要形态。分析了灰色理论模型的原理,根据实验中微毛刺的测量结果,采用灰色理论,利用累加生成运算对原始数据进行变换,从而得到规律性较强的累加数据,并基于灰色理论建立了微毛刺大小预测的灰色预测模型,实现微细铣削圆槽时微毛刺尺寸的预测。微毛刺尺寸的预测结果与实验结果吻合,证明了所建立的模型适合于微毛刺尺寸的预测。