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单锥壳形阀压电泵阀体的设计与实验

振动．测试与诊断 2014年第2期34卷 223-228,393页

作者：张建辉陈道根曹炳鑫黄俊南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

为了更深入地了解单锥壳形阀压电泵阀体结构参数以及材料属性对泵工作输出的影响,并在此基础上探索通过改进阀体实现对泵工作输出调节的可行性,首先,对阀体受力情况进行了分析,建立了阀体的运动学模型,得到了阀体的弯曲变形量与其自身... 详细信息

为了更深入地了解单锥壳形阀压电泵阀体结构参数以及材料属性对泵工作输出的影响,并在此基础上探索通过改进阀体实现对泵工作输出调节的可行性,首先,对阀体受力情况进行了分析,建立了阀体的运动学模型,得到了阀体的弯曲变形量与其自身刚度、质量等参数的关系式;其次,定性分析了阀体自身刚度、质量等参数对工作频率的影响;最后,通过加工样机进行实验,实验结果证明了相关理论分析的正确性。实验中当阀体参数合适时,在工作电压为220V时,样机的工作频率为56Hz,输出流量达190mL/min。

关键词：压电泵锥壳形阀体运动学模型

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半球缺阻流体无阀泵的特性研究

半球缺阻流体无阀泵的特性研究

作者：曹炳鑫南京航空航天大学

学位级别：硕士

自压电材料的压电效应被发现以来，出现了各式各样的新型压电器件，其中压电泵作为流体传输装置，凭借其所拥有的诸多优点被广泛应用于航空航天、医疗器械、微纳制造等领域。无阀压电泵作为压电泵一个重要分支，与有阀压电泵的区别于：... 详细信息

自压电材料的压电效应被发现以来，出现了各式各样的新型压电器件，其中压电泵作为流体传输装置，凭借其所拥有的诸多优点被广泛应用于航空航天、医疗器械、微纳制造等领域。无阀压电泵作为压电泵一个重要分支，与有阀压电泵的区别于：采用特殊结构的无移动部件阀使流体产生动态单向流;从理论上避免了活动阀体开启而带来的阀的滞后性问题。但是当前无阀压电泵多以泵腔两侧特殊结构的流管作为无运动部件阀，该种结构的泵不易于微小化及泵工作时输出流量小。半球缺阻流体无阀压电泵是针对当前无阀泵所存在的问题而提出的一种新型无阀压电泵，该特征的泵将无运动部件阀置于腔体内部，利用流体流经其半球缺1/4球面和1/2圆面两迎流面时所受阻力不等的原理，迫使流体在泵腔内产生单向流动，从而实现泵送流体的功能。本文首先对半球缺无阀压电泵进行了理论分析，同时采用有限元软件对半球缺阻流体无阀压电泵内部流场进行建模模拟分析。仿真结果表明：该泵存在正反向流阻不等特性，半球缺阻流体可以作为泵的无运动部件阀。最后实际制作了半球缺无阀压电样泵和多组半径不等的半球缺，并进行了泵的流阻、压力差及流量实验。实验结果表明：该种泵存在正反向流阻差不等的特性;在相同的工作条件下，随着半球缺半径的减小泵单位时间内的输出流量呈增大趋势，在驱动电压为150V，频率为17Hz，半球缺半径为4.0mm时，泵的最大输出流量达到121.4ml/min;同时，随半球缺阻流体的半径增大，泵的零流量下的输出压力差值减小。

关键词：无阀压电泵半球缺流阻有限元法流量

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无心磨床自动上下料机构设计与控制

组合机床与自动化加工技术 2018年第10期 122-125页

作者：郭磊曹炳鑫江西水利职业学院机电工程系南昌330013 九江职业技术学院江西九江332007

针对传统模式中轴承滚子进行无心磨床研磨时采用人工上下料,存在的劳动强度大、加工效率低、产品表面易划伤等问题,文章结合轴承滚子的研磨加工特点,设计了加工轴承滚子的无心磨床自动上下料系统。该系统主要由自动送料机构、自动抓取... 详细信息

针对传统模式中轴承滚子进行无心磨床研磨时采用人工上下料,存在的劳动强度大、加工效率低、产品表面易划伤等问题,文章结合轴承滚子的研磨加工特点,设计了加工轴承滚子的无心磨床自动上下料系统。该系统主要由自动送料机构、自动抓取机构、上下料流水线组成;该系统采用PLC作为控制器,实现了轴承滚子从送料机构上自动抓取,待磨削加工完成后再由机械手自动抓取放置在下料流水线,同时为了保证上下料过程系统运动的精确性采用SMC气缸、气爪与高精度传感器。实际应用表明,该自动上下料系统能实现轴承滚子在无心磨床上加工过程的自动化与滚子上料无接触切入式磨削,缩短了上下料时间,提高了加工效率的同时提高了滚子表面加工质量。

关键词：轴承滚子加工效率表面质量机构设计

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半球缺阻流体无阀压电泵的实验验证

光学精密工程 2014年第1期22卷 76-84页

作者：张建辉曹炳鑫陈道根纪晶黄俊南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016 青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109

设计了一套压电双晶片作为激励源的半球缺阻流体无阀压电泵。分析了该压电泵的结构及工作原理,并采用有限元软件对其内部流场进行模拟分析。仿真结果表明:该泵存在正反向流阻不等特性,半球缺阻可以作为泵的无运动部件阀。最后,实际制作... 详细信息

设计了一套压电双晶片作为激励源的半球缺阻流体无阀压电泵。分析了该压电泵的结构及工作原理,并采用有限元软件对其内部流场进行模拟分析。仿真结果表明:该泵存在正反向流阻不等特性,半球缺阻可以作为泵的无运动部件阀。最后,实际制作了半球缺无阀压电样泵和多组半径不等的半球缺,并进行了泵的流阻及流量实验。实验结果表明:该泵正反向流时间差随入口压强增大而减小;当驱动电压为150V,频率为17Hz,半球缺半径为4.0mm时,泵的输出流量达到最大,其值为121.4ml/min;同时,该泵单位时间内的输出流量随半球缺半径增大而呈递减的变化趋势,而且半球缺的半径大小对该类无阀压电泵的工作效能有较大的影响。

关键词：无阀压电泵半球缺流阻有限元法

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半球缺阻流体无阀压电泵流场分析

压电与声光 2014年第4期36卷 515-518页

作者：曹炳鑫张建辉陈道根纪晶南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016 青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109

为使半球缺阻流体无阀压电泵在医疗、保健、航空航天器等领域得到更好的应用,需对半球缺阻流体无阀压电泵的工作特性进行相关的研究分析。该文首先对半球缺阻流体无阀压电泵的结构和工作原理进行了分析,并对泵内流阻特性进行理论分析;同... 详细信息

为使半球缺阻流体无阀压电泵在医疗、保健、航空航天器等领域得到更好的应用,需对半球缺阻流体无阀压电泵的工作特性进行相关的研究分析。该文首先对半球缺阻流体无阀压电泵的结构和工作原理进行了分析,并对泵内流阻特性进行理论分析;同时,采用有限元软件对半球缺阻流体无阀压电泵内部流场进行了模拟分析,结果表明,泵内流体正反向流时的流速随半球缺半径的增大呈递减趋势,泵腔内部的压强变化平缓。实际加工了样泵及多组不同半径的半球缺组并进行了实验,结果表明,泵的最大输出流量随半球缺半径增大而减小,在工作电压为150V,半球缺半径为4.0mm时,泵的最大输出流量值为121.4mL/min,验证了半球缺能作为无阀压电泵的无移动部件阀及半球缺阻流体无阀压电泵的有效性。

关键词：无阀压电泵半球缺流场有限元法

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基于ANSYS的叉车门架滚轮修形参数优化

科技创新与应用 2017年第7期7卷 50-51页

作者：郭磊曹炳鑫江西水利职业学院机电系江西南昌330012 江西九江职业技术学院江西九江332007

门架作为叉车工作中的主要零部件,在叉车运输过程中运动极度频繁,其受力分布影响叉车的整体性能。作为主要运动受力部件滚轮与槽钢,其接触应力很大程度上影响门架性能。在实际应用中滚轮通常采用圆心在两端的圆弧修行方式改善接触应力... 详细信息

门架作为叉车工作中的主要零部件,在叉车运输过程中运动极度频繁,其受力分布影响叉车的整体性能。作为主要运动受力部件滚轮与槽钢,其接触应力很大程度上影响门架性能。在实际应用中滚轮通常采用圆心在两端的圆弧修行方式改善接触应力。文章以诺力高门架叉车实际受力情况为例对叉车滚轮与槽钢的受力进行深刻的研究;采用对数函数曲线对滚轮母线进行修形,改善叉车滚轮与门架槽钢接触应力梯度与最大接触应力,提高了叉车整体稳定性。

关键词：叉车门架接触应力滚轮修形

超声处理对Mg-9Al-3Si合金组织及力学性能的影响

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特种铸造及有色合金 2021年第1期41卷 73-77页

作者：付浩吴红燕曹炳鑫徐超周全张连腾九江职业技术学院工程训练中心江西九江332007 南昌航空大学航空制造工程学院

研究了超声处理对Mg-9Al-3Si合金凝固组织及力学性能的影响。结果表明,通过控制超声工艺参数可改善Mg-9Al-3Si合金凝固组织,提高其力学性能的目的。在超声功率为0~900W时,随着超声功率增大,合金中的Mg2Si相逐渐细化,其抗拉强度先增后减... 详细信息

研究了超声处理对Mg-9Al-3Si合金凝固组织及力学性能的影响。结果表明,通过控制超声工艺参数可改善Mg-9Al-3Si合金凝固组织,提高其力学性能的目的。在超声功率为0~900W时,随着超声功率增大,合金中的Mg2Si相逐渐细化,其抗拉强度先增后减,转折点为700W。在超声处理时间为0~90s时,随着超声处理时间延长,合金中的Mg2Si相逐渐细化,其抗拉强度先增后减,转折点为60s。分析其断口发现,未经超声处理的合金断裂形式为解理断裂,经过超声处理的合金断口解理台阶尺寸减小,呈准解理断裂特征。

关键词： Mg-Al-Si合金超声处理凝固组织力学性能

1+X证书制度下模具专业人才培养“三教”改革的研究

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机械职业教育 2022年第11期 30-35页

作者：曹炳鑫冯美龙宁水根九江职业技术学院江西九江332000

1+X证书制度实施背景下,高职院校模具专业进行“三教”改革是提升人才培养质量的切入点,但目前模具专业人才培养还存在较明显的现实问题,需要拓展“双师型”教师队伍,推进高质量规范教材建设,优化教学过程。开展1+X证书制度下的职业技... 详细信息

1+X证书制度实施背景下,高职院校模具专业进行“三教”改革是提升人才培养质量的切入点,但目前模具专业人才培养还存在较明显的现实问题,需要拓展“双师型”教师队伍,推进高质量规范教材建设,优化教学过程。开展1+X证书制度下的职业技能培训、完善评价制度等方面入手,探索有效实施路径,注重学生职业技能的培养,以达到提高教学效果、强化学生综合实践能力的目标。

关键词： 1+X证书制度模具专业 “三教”改革职业技能

电动汽车电池包铝合金顶盖拉延成形分析及工艺参数优化

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精密成形工程 2023年第6期15卷 70-75页

作者：宁水根曹炳鑫卢泓坤张庆永九江职业技术学院江西九江332007 宁德时代新能源科技股份有限公司福建宁德352106 马来西亚彭亨大学彭亨州49000 武汉理工大学武汉430070 福建工程学院福州350118

目的解决轻薄铝合金电池包顶盖拉延成形过程中的工艺质量问题。方法采用Autoform软件对顶盖拉延成形过程进行仿真分析,在单一条件下分别研究压边力、冲压速度、凹凸模间隙以及摩擦因数对顶盖拉延成形规律的影响。以最大减薄率和最大增... 详细信息

目的解决轻薄铝合金电池包顶盖拉延成形过程中的工艺质量问题。方法采用Autoform软件对顶盖拉延成形过程进行仿真分析,在单一条件下分别研究压边力、冲压速度、凹凸模间隙以及摩擦因数对顶盖拉延成形规律的影响。以最大减薄率和最大增厚率为评价指标,通过对以上4个工艺参数进行正交实验优化,且采用正交综合评分法分析实验数据,得出影响评价指标的4个因素的主次关系(冲压速度>压边力>摩擦因数>凹凸模间隙)以及最优工艺参数。结果最优工艺参数如下:冲压速度为1000 mm/s,压边力为800 kN,摩擦因数为0.12,凹凸模间隙为1.26 mm。采用最优工艺参数进行拉延成形实验验证,实验后测量实物顶盖,实际最大减薄率为14.3%,最大增厚率为8.6%。与仿真值比较,顶盖的实际最大减薄率误差为8.9%、最大增厚率误差为7.5%,实际值与仿真值之间的误差合理。结论在实际生产中,该工艺参数优化的方法能够为后续轻薄铝合金顶盖的生产制造提供有价值的指导。

关键词：电动汽车顶盖冲压正交实验综合评分法

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