液态金属汞在硅片表面的润湿行为研究北大核心CSCD

针对常温下的液体在固体表面的润湿行为研究。以液态金属汞为研究对象,采用真空等离子体刻蚀工艺制备不同表面形貌的硅片,研究不同硅片的润湿行为,并探究了液滴体积对润湿性的影响。利用金相电子显微镜、白光干涉三维形貌仪以及接触角测量仪分别对不同硅片的表面形貌、表面粗糙度以及润湿行为进行了测量与表征。结果表明:当液滴体积相同时,随硅片表面粗糙度Sa增大,接触角增大;当液滴体积为1μL,表面粗糙度为257.01μm时,测得静态接触角达到最大,为158.3°;而在同一形貌的硅片表面,当液滴体积由1增加到4μL时,硅片表面的接触角呈现逐渐减小的趋势,在致密的网状结构硅片表面,接触角减小的幅度最大,达到11.6°。为今后研究汞在不用材料表面的润湿行为具有一定的参考意义。     

微纳米气泡的特性表征研究

为进一步探究微纳米气泡发生系统的性能。基于喷射法原理,研究文丘里管内径、气泡发生器孔径和级数等因素对微纳米气泡粒径分布的影响。经实验测试,结果表明：当文丘里管内径由2.7 mm增至2.9 mm,气泡粒径随内径增加呈先减小后增大趋势,即气泡的平均粒径由10.88μm先减小至3.069μm,后增大至7.997μm;当气泡发生器孔径从0.7 mm增加至0.9 mm,气泡粒径随孔径增加呈递减趋势,即气泡的平均粒径由4.106μm减至2.954μm;当级数由1增至3级时,气泡粒径随级数增加基本保持一致。     

液态金属汞在硅片表面的润湿行为研究

针对常温下的液体在固体表面的润湿行为研究。以液态金属汞为研究对象,采用真空等离子体刻蚀工艺制备不同表面形貌的硅片,研究不同硅片的润湿行为,并探究了液滴体积对润湿性的影响。利用金相电子显微镜、白光干涉三维形貌仪以及接触角测量仪分别对不同硅片的表面形貌、表面粗糙度以及润湿行为进行了测量与表征。结果表明:当液滴体积相同时,随硅片表面粗糙度Sa增大,接触角增大;当液滴体积为1μL,表面粗糙度为257.01μm时,测得静态接触角达到最大,为158.3°;而在同一形貌的硅片表面,当液滴体积由1增加到4μL时,硅片表面的接触角呈现逐渐减小的趋势,在致密的网状结构硅片表面,接触角减小的幅度最大,达到11.6°。为今后研究汞在不用材料表面的润湿行为具有一定的参考意义。     

一级气体炮制退器的流场仿真与性能研究

为了最大程度消减一级气体炮发射中的后坐效应,研究了一级气体炮制退器的流场特性和制退效率。基于三维非定常Navier-Stokes方程构建了发射炮管制退器的数值仿真模型,采用动网格技术,对比分析了有/无炮口制退器的流场,揭示了高速弹体飞离制退器时气流冲击波的形成、发展和衰减的整个动态演变过程,探究了孔径对制退器流场形态的影响。分析表明：炮口制退器对最大后坐力降低了14.7%;制退器孔径直接改变了进入中央弹孔通道和侧孔通道的气流量分配比,影响了制退效率;当制退器的气流孔径增大为22 mm时,在发射压力25 MPa下制退效率达到23.38%。对炮口制退器的流场形态和制退效率的影响规律进行了分析,可为高压动态气体发射制退提供基础依据。     

现代商业展示用具的开发与设计研究

以现代商业展示用具开发为突破口,注重研究中外商业展具,提出“彩色全塑球头式商业展示架”的研制方案。     

新型四自由度并联机构运动性能分析与动力学求解研究

提出一种2UPS-RPS-UPU构型的四自由度并联机构,建立了其运动学反解方程,利用速度投影求解了驱动杆速度变化规律,并推导了机构速度雅可比矩阵;基于非保守系统下的拉格朗日方程,推导了系统的动力学模型;为机构动力学分析奠定了基础。提出一种可快速求解拉格朗日方程的方法,结合方程特点,将2阶偏微分项简化为乘积运算,1阶偏微分项通过类似于差商求导的方法简化求解,并利用Matlab对推导结果进行数值计算,绘制机构运动学、动力学各参数变化曲线以及相互关系;并将三维模型导入ADAMS进行仿真,最后对比ADAMS和Matlab仿真结果,表明两种结果完全吻合;从而验证了该方法的正确性和可行性,为后续研究和求解该类问题提供了方法依据;对该机构的进一步研究,以及相关类型的并联机构设计、控制以及性能分析等具有一定的指导性的意义。     

基于COMSOL有限元分析的滤芯外壳结构优化

针对滤芯外壳测试环境苛刻的要求,以滤芯外壳为研究对象,运用SolidWorks三维软件对滤芯外壳进行建模,通过COMSOL软件对滤芯外壳结构进行有限元分析,探究了滤芯外壳在爆破工况测试条件下的应力和变形情况。经理论分析与实验测试,结果表明：滤芯外壳的最大应力峰值出现在根部直径突变位置,相对较为集中,最大应力为198 MPa,此时的变形量为8.78 mm,超过材料许用应力;通过增大圆角半径和厚度对滤芯外壳进行优化,优化后滤芯外壳的最大应力为123 MPa,相比优化前减小了37.8%,在材料的许用应力之内,此时的最大变形量为6.33 mm,相比优化前减小了27.9%;优化前的滤芯外壳最大爆破压力为2.86 MPa,优化后的滤芯外壳最大爆破压力为3.47 MPa,相比优化前提高了17.5%,达到了目标爆破压力3.2 MPa,满足设计要求。该研究结果为后期滤芯外壳的结构设计提供了理论基础。     

LED汽车前照灯结构设计

汽车照明系统是汽车安全行驶的重要保障,而汽车大灯在汽车照明系统中起着至关重要的作用;针对目前LED车灯光路效率不高、结构复杂、穿雾能力弱等问题,设计出一种基于椭球面作为LED点光源反射体的车灯光学系统,该系统主要由LED光源、椭球面反射体、凸透镜、散热装置和控制电源等部分组成;理论计算表明,光线从椭球面的一个焦点出发,经椭球面一次反射,反射光线汇聚到另一焦点,当该焦点与凸透镜焦点重合时,再经凸透镜折射可得到一束平行光即为所需远光,从而验证该结构的合理性;最后参考现有车灯尺寸,对其结构参数进行优化设计及效率计算,结果表明该LED汽车远、近光灯系统光路效率高达,相比于其他LED汽车前照灯效率提高了,为后续进一步开发和设计该类型车灯提供理论依据。