多传感器概率综合的火灾报警器设计与实现

针对传统的基于单一检测信号的火灾报警器易造成失判和误判以及条件参数固化的问题,设计了一种基于光强、烟雾离子、温度检测的智能火灾报警器;该报警器利用C8051F040单片机采集来自温度、烟雾和光强传感器的信号,并运用连续概率模型进行综合分析处理,提高了火灾报警的准确性和及时性;可以通过CAN总线通信接口把报警器处理后的信息传递给监控计算机和楼宇控制器,并控制相关消防设备动作,构成火灾报警系统;论文详细介绍了报警器的硬件构成,连续概率判断的数学模型及其实现方法;模拟测试中将报警器火灾预警概率设置15%,报警概率设置50%,实验结果表明;报警器能够准确、快速地反应整个火灾概率过程,并给出预警、报警信号以及动作相关消防设备.     

精密机电产品均匀性装配的定义与关键技术

当前,装配环节对精密机电产品装配精度和性能稳定性的保障作用正日益凸显.针对现有的以几何量控制为主的装配理论与方法,不能保障精密产品的装配精度及其性能稳定性的问题,提出均匀性装配的概念,指出均匀性装配是连接结构应力对称均匀分布的各种装配方法、工艺和装备技术的总称,详细阐述了均匀性装配的内涵体系、主要特征、连接结构类型和关...     

容性耦合等离子体腔室放电特性仿真研究

容性耦合等离子体射频放电广泛应用于IC制造中的薄膜沉积、刻蚀工艺中,等离子体中的电子密度和平均电子温度直接影响离化及激发反应速率,其在放电腔室中径向分布的均匀性严重影响刻蚀和薄膜沉积的均匀性。以某12寸腔体为研究对象,采用Comsol软件仿真研究了功率电极电压、腔室气压和极板间距对等离子体的电子密度和平均电子温度的影响规律。仿真研究发现:在研究的气压、电压、极板间距范围内,电子密度和平均电子温度随电压的增加而增加,其均匀性随电压的增加而变差;电子密度随气压的增加而增加,平均电子温度随气压的增加而降低,电子密度的均匀性随气压的增加而改善,电子温度的均匀性随气压的增加先变差再变好;电子密度随极板间距的增加而增加,平均电子温度随极板的增加而降低,电子密度和平均电子温度的均匀性随极板间距的增加而变好。研究结果对指导等离子体参与的IC工艺腔室结构设计及工艺控制具有重要意义。     

选择性激光熔化工艺的介-微观建模与仿真方法综述

选择性激光熔化(Selective laser melting, SLM)工艺是一个复杂的物理化学冶金过程,既涉及宏观零件尺度、介观熔池尺度和微观金相尺度等多尺度问题,又包含相变、流动、传热、传质等多物理场耦合作用。由于采用实验手段在线观测工艺过程十分困难,并且周期长、成本高,因此高保真的数值模拟方法已成为探究SLM工艺机理、预测工艺成形质量的重要手段。从介观粉末熔池演变和微观凝固组织形成两个方面,详细论述了SLM工艺数值模拟的物理模型与仿真方法的内涵,分析了各个物理模型和仿真方法的特点、优势及其适用范围,并综述了SLM工艺过程介观熔池物理行为和微观组织形貌的数值仿真研究现状。最后,总结了SLM介微观数值模拟方法目前所面临的挑战和发展趋势。     

考虑表面形貌与受力变形的装配精度分析方法

提高精度是机械制造学科永恒的追求目标之一,随着精密机电产品不断追求更高精度,装配精度分析的精确性要求也在不断提高,在此背景下,提出综合考虑表面形貌与受力变形的装配精度分析方法.首先,以非理想表面模型为基础,通过小位移旋量模型以及基函数线性叠加方法分别对定位/定向误差、形状误差进行建模;并基于共轭梯度-快速傅里叶变换算法...     

面向布气均匀性的竖直式喷淋头布气系统优化设计

竖直式喷淋头布气系统在半导体工艺腔室类设备中广为采用,其布气均匀性是决定半导体工艺均匀性的关键因素之一。以布气均匀性为驱动,对竖直式喷淋头布气系统进行优化设计。在优化策略设计中为解决传统参数优化方法优化喷淋头多孔板面时需要预先确定拓扑结构、人为缩小参数空间造成系统分辨率低的问题,提出描述喷淋头多孔板面等效阻抗模型,将喷淋头板面小孔结构和布局的优化问题转换为喷淋头板面对气体流动的阻抗特性优化问题,进而建立了高分辨率的喷淋头板面阻抗分布优化模型。优化的喷淋头板面阻抗分布使得喷淋头的布气不均匀性(在N2质量流量1.041 7×10–4 kg/s、腔室压力266 Pa典型工艺条件下)由0.36%降低至0.03%。采用CFD数值试验对优化的竖直式喷淋头布气系统在入口气体质量流量 6.250 0×10–5～1.666 7×10–4 kg/s、腔室压力133～665 Pa的工艺范围内进行测试,结果表明：优化的喷淋头系统布气效果均优于对照的喷淋头系统,其布气不均匀性均好于0.35%。针对喷淋头板面小孔布局及结构,列举3种拓扑调整方案,并根据阻抗优化结果给出对应的优化的几何配置实例。     

航天工业中胶接技术的研究现状分析

针对目前我国航天产品,尤其是航天精密机电产品的胶接装配技术研究不足的现状,介绍了航天胶接技术的应用类型,以及胶接技术在耐超高/低温性、高密封性、多功能性、高稳定性或低蠕变性、低挥发性等方面的应用特点.在此基础上总结分析了胶接装配的机理、关键工艺、静/动态力学性能、疲劳/老化特性等方面的研究进展.最后给出了航天工业胶接装...     

基于B样条神经网络的熔铸装药温度场预测

熔铸装药过程中模具内部温度场分布及其变化规律对装药质量具有重要影响。建立基于B样条神经网络的水/油浴熔铸装药工艺瞬态温度场预测模型，通过数值仿真的正交试验，获得不同工艺条件下熔铸装药温度场演变的数据样本；利用B样条神经网络对数据样本进行训练，得到水/油浴工艺的温控参数与药柱内部温度场之间的关系模型，实现温度场及其凝固前沿演变的快速准确预测。所得成果为熔铸装药的温控参数优化和在线控制提供了高效预测方法，为解决熔铸装药智能化发展中的物理场预测问题提供了方法的借鉴。     

精密仪表用铝合金瓷质阳极氧化表面粘接性能研究

铝合金瓷质阳极氧化工艺是精密仪表制造中的一种特殊且关键的技术应用，但该氧化表面的胶粘连接常常出现脱粘、泄漏等失效问题。为此，通过探究瓷质阳极氧化表面的微纳形貌与润湿性特征以及高低温下的胶接强度与失效模式，并与自然氧化表面及磷酸阳极氧化表面进行对比分析，阐明瓷质阳极氧化表面胶接失效的影响机理。结果表明，磷酸阳极氧化虽未在微米尺度上显著改变表面粗糙度，但其纳米级多孔氧化膜结构，可显著提高表面润湿性与界面粘接作用力；而瓷质阳极氧化膜在50 000×的SEM形貌下较为致密、平滑，显示出不利于胶粘剂润湿与吸附的物理特征；在-30～80℃下，温度与氧化方法均对胶接强度影响显著，胶接强度随着温度的升高而降低；磷酸阳极氧化表面的强度最高(36.75～20.54 MPa)，其次为自然氧化，最差为瓷质阳极氧化(24.79～17.10 MPa)。热红外与能谱分析表明，瓷质阳极氧化表面的粘附强度低于胶粘剂的内聚强度，失效模式为粘附失效，而磷酸阳极氧化表面的失效模式为胶粘剂的内聚失效。因此，瓷质阳极氧化表面由于氧化膜的致密性，缺少类似磷酸阳极氧化膜的纳米级多孔结构，不利于表面润湿吸附，降低了胶粘剂与基底表面的机...     

基于数字图像相关的粘接界面内聚力模型参数反演识别

胶接装配具有结构简单、质量小、尺寸小、工艺性好等优点，但脱胶破坏等界面失效形式的出现对胶接结构的使用提出了挑战。内聚力模型可以有效表征粘接界面的损伤失效过程，其参数的准确获取对粘接结构的可靠性分析和设计具有重要意义。文中提出了一种基于数字图像相关技术、有限元模拟计算和智能优化算法相结合的内聚力模型参数反演识别方法。首先，采用数字图像相关技术获取双悬臂梁试件在拉伸断裂过程中的粘接区域位移场；其次，基于双线性内聚力模型，建立双悬臂梁试件拉伸断裂的有限元模型，并仿真获得双悬臂梁试件粘接界面开裂过程的位移场信息；最后，采用人工鱼群优化算法迭代试算双线性内聚力模型参数，直至有限元仿真的位移场与数字图像相关技术获取的位移场之间的误差最小。