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机械臂直写3D打印系统及喷头多角度工艺研究

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机械臂直写3D打印系统及喷头多角度工艺研究

作者：冯立阳江南大学

学位级别：硕士

近些年,通过墨水直写技术(Direct Ink Writing,DIW)在曲面上制备共形结构具有重要的应用前景,如共形天线、曲面电路、柔性传感器等,但传统三轴打印在曲面领域的制备能力不足,存在构建时间长,零件强度低,表面阶梯效应等缺陷。为突破上述... 详细信息

近些年,通过墨水直写技术(Direct Ink Writing,DIW)在曲面上制备共形结构具有重要的应用前景,如共形天线、曲面电路、柔性传感器等,但传统三轴打印在曲面领域的制备能力不足,存在构建时间长,零件强度低,表面阶梯效应等缺陷。为突破上述三轴打印的局限性,并制备出高保形性的结构样品,本文设计开发了一种基于多自由度机械臂的直写式3D打印平台,通过实验讨论不同机械臂在3D打印应用场景下的表现验证了所搭建平台的稳定性和可靠性。随后在直写打印中创新性提出喷头多角度工艺,系统分析了喷头在引导角、倾斜角下对打印线条几何形状和多层结构成型效果的影响,得出了提高样品保形性的多角度工艺规律。本文的主要工作内容如下:(1)针对多自由度机械臂直写3D打印平台进行可行性研究,设计搭建多自由度运动模块、气压挤出模块、上位机控制模块等。以PDMS硅橡胶作为打印浆料,表征其流变特性,并以此设计气压式挤出模块,可通过上位机程序在线控制材料挤出量。从奇异点和定位精度分析讨论多自由度机械臂的打印表现。通过对工业机械臂KR210进行运动仿真避免奇异点位置,随后针对KR210控制指令设计打印程序的编程规则,并成功打印出完整硅泡沫样品。但由于该工业机械臂精度偏低,因此在打印复杂结构时存在一定的局限性。继续采用定位精度更高的协作式机械臂UR5进行3D打印研究,借助激光跟踪仪对UR5的运动精度进行标定测量,并进行实际的打印实验,结果显示样品成型良好,可以满足工艺研究需求。使用流体仿真软件Polyflow分析了喷头内硅胶材料的流动情况,结果显示锥形喷头内材料的流动更加平稳;后又针对不同受力情况的多种角度喷头进行模拟,发现重力及惯性力的不同并不会对线条挤出成型产生影响。(2)在直写打印中创新性提出喷头多角度工艺并开展研究,以提高样品保形性,即线条横截面形状规则、线宽一致、线条塌陷程度低等。通过正交实验确定打印速度、挤出气压和层厚等基准打印参数,并得出工艺规律。随后按照打印方向将喷头角度分解为引导角和倾斜角,开发路径规划软件模块,用于生成打印程序。借助机械臂直写打印平台在多角度工艺下打印硅泡沫样品,观测分析不同打印角度对样品成型的影响,结果表明:1)喷头引导角大于0°时,随着引导角度的增大,硅泡沫线条宽度的一致性更高,线条横截面形状更加规则,线条塌陷问题得到改善;而喷头引导角小于0°却会导致样品成型效果变差。2)倾斜角下所打印的线条横截面形状规则,但易出现扭曲变形,直线度较差;倾斜角也无法改善线条塌陷问题,且会对硅泡沫样品的力学性能产生不可控影响。3)基于平面的高保形性多角度工艺规律,在球面基底上打印曲面硅泡沫,结果显示,喷头引导角大于0°时所打印的硅泡沫结构保形性更好,这为曲面传感器、共形天线等对保形性要求较高的应用场合提供了借鉴指导。

关键词：墨水直写打印多自由度机械臂喷头多角度工艺高保形性制造

水电站分层取水隔水幕布透水因素影响及受力特性研究

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水电站分层取水隔水幕布透水因素影响及受力特性研究

作者：冯立阳天津大学

学位级别：硕士

深水水库中易形成水温分层结构,下层水体常年维持在较低的温度状态。经水电站引水口下泄的底层低温水易对下游农渔业和水生态环境产生不利影响。隔水幕布作为分层取水设施可有效缓解下泄低温水的影响。早期主要通过改变幕布淹没水深、... 详细信息

深水水库中易形成水温分层结构,下层水体常年维持在较低的温度状态。经水电站引水口下泄的底层低温水易对下游农渔业和水生态环境产生不利影响。隔水幕布作为分层取水设施可有效缓解下泄低温水的影响。早期主要通过改变幕布淹没水深、布置位置等因素,对水温改善效果进行研究。目前对透水因素影响下泄水温的研究较少,对幕布结构受力特性的研究有待进一步深入。因此本文针对分层型深水水库,通过数值模拟方法,建立水动力水温数值模型,研究透水因素对隔水幕布改善下泄水温效果的影响。同时建立柔性幕布结构的流固耦合数值模型,对幕布受力特性等内容进行深入研究。主要研究内容和成果如下:(1)建立了一大型水库坝前水域三维水动力水温数值模拟模型,分析了不同透水率、单侧及两侧边缘过水形式的隔水幕布对下泄水温的影响。结果表明:隔水幕布材料透水率对水温改善效果的影响较为明显,随透水率增大水温改善效果降低。对5月水温分布情况,2%材料透水率工况使下泄水温提高0.89℃。对于幕布边缘过水情况,幕布边缘过水面积越小,下泄水温越高,单侧边缘过水工况下水温最多可提升2.28℃;在所有边缘过水工况中,两侧边缘同时过水且过水面积为最大的工况不满足下游需求,其余工况均可满足需求。隔水幕布边缘过水较透水率因素对下泄水温提升效果更好。(2)针对不透水幕布提出了三种隔水幕布绳索布置方案,通过建立隔水幕布索膜结构数值模型进行了找形分析。结果表明:各形式幕布的最大位移均产生于幕布顶端中点附近,幕布表面最大应力产生于幕布侧边,绳索最大应力产生于两侧角点处,综合考虑绳索用量及布置难度、幕布最大位移和工程经济性等因素,选取了较优的竖直形式绳索布置结构,为流固耦合模型的建立提供支持。(3)建立了概化地形隔水幕布流固耦合三维数值模型,对不同约束条件、不同流速和不同结构材料参数对幕布结构的受力影响进行了对比分析。结果表明:随着流速增加,幕布与绳索的变形和应力增大,校核工况下模拟总支反力为4728.62k N,幕布最大应力为136k Pa,绳索最大受力为289k N,均处于安全稳定状态;幕布变形最大值位于幕布顶端中间并向左岸偏移;绳索为主要受力部件。论文研究成果为隔水幕布结构的推广提供了技术支持,对隔水幕布的工程应用具有指导意义。

关键词：分层取水隔水幕布透水率三维数值模拟受力特性

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特种线路重载轨道架车设计

导弹与航天运载技术 2008年第5期 21-25页

作者：冯立阳马博北京航天发射技术研究所北京100076

从铁路车辆、公路运输车的设计思路提炼,着重探讨了轨道架车在特种线路运输行驶时应具备的主要功能,介绍了设计方案,对于关键技术如多转向架跨装、球面回转心盘、弹性滚珠旁承、制动系统等作了阐述。作为一个全新概念的轨道架车,参照铁... 详细信息

从铁路车辆、公路运输车的设计思路提炼,着重探讨了轨道架车在特种线路运输行驶时应具备的主要功能,介绍了设计方案,对于关键技术如多转向架跨装、球面回转心盘、弹性滚珠旁承、制动系统等作了阐述。作为一个全新概念的轨道架车,参照铁路标准进行仿真分析,从而对整个系统设计的合理性、主要性能的优劣做出判断。

关键词：轨道架车转向架心盘旁承

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油气弹簧设计中的几个关键问题

液压与气动 1996年第1期20卷 6-8页

作者：冯立阳乐渭清焦作市客车厂

油气弹簧设计中的几个关键问题冯立阳，乐渭清本文从油气弹簧结构设计、密封件的选用、导向宽度的选择和阻尼孔的确定几个方面，较为详细地论述了改善其减振特性、提高其密封性能和使用寿命的途径。１引言油气弹簧以其优越的非线性特性... 详细信息

油气弹簧设计中的几个关键问题冯立阳，乐渭清本文从油气弹簧结构设计、密封件的选用、导向宽度的选择和阻尼孔的确定几个方面，较为详细地论述了改善其减振特性、提高其密封性能和使用寿命的途径。１引言油气弹簧以其优越的非线性特性和良好的减振性能，在各种车辆上得到...

关键词：油气弹簧设计动态密封

浅析新收入准则对零售业收入确认与涉税实务的影响

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纳税 2019年第12期 1-2页

作者：冯立阳辽宁省朝阳城市发展集团有限公司

本文主要分析2017年7月发布的新收入准则对零售业收入确认实务与涉税实务的影响。基于该准则新的收入确认方式,企业确认收入的过程应当反映其向消费者转让商品或服务的商业模式,销售收入金额应当体现销货方因交付该商品或服务而未来有... 详细信息

本文主要分析2017年7月发布的新收入准则对零售业收入确认实务与涉税实务的影响。基于该准则新的收入确认方式,企业确认收入的过程应当反映其向消费者转让商品或服务的商业模式,销售收入金额应当体现销货方因交付该商品或服务而未来有权收取的价款金额,并总结归纳出了收入确认计量的"五步法"识别流程。同时,通过具体的商业企业的收入形式、促销管理、发票开具、涉税核算等实务场景,逐一探讨了新收入准则的实施对零售业收入确认计量所带来的实际影响和会税差异。

关键词：新收入准则零售业收入确认会税差异

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浅析地方政府隐性债务管理存在的问题及对策

中国集体经济 2019年第26期 49-50页

作者：冯立阳辽宁省朝阳城市发展集团有限公司

文章基于融资平台公司进行投融资活动而形成的地方政府隐性债务,分析了其在融资、投资、资金结余管理等环节存在的问题.包括信息化管理水平低导致建设项目、政府债务和公益资产后续管理的不协调;财政部门债务口径标准不统一,缺乏刚性动... 详细信息

文章基于融资平台公司进行投融资活动而形成的地方政府隐性债务,分析了其在融资、投资、资金结余管理等环节存在的问题.包括信息化管理水平低导致建设项目、政府债务和公益资产后续管理的不协调;财政部门债务口径标准不统一,缺乏刚性动态管理,难以满足实时监管的需要,使得债务与资产数据不准确;现金流预算与融资方式的选择缺少政府债务管理部门的事前审核,导致通过融资平台公司取得资金的成本普遍较高.这些问题必将会增加地方政府隐性债务成本,最终转嫁给地方政府债务和财政负担.

关键词：政府隐性债务融资平台公司资金管理信息化管理

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假如给我三天黑暗

七彩语文 2022年第30期 38-39页

作者：冯立阳无锡市仓下中学

我生活在一个没有黑暗的时代——“镜子时代”。几年前,科学家研发出了一台机器,它能对这个世界上的一切事物进行数据分析。很快,研究者们就为整个宇宙的过去、现在和未来建立了模型。这意味着在这个宇宙中,全人类都面对着“镜子”生活... 详细信息

我生活在一个没有黑暗的时代——“镜子时代”。几年前,科学家研发出了一台机器,它能对这个世界上的一切事物进行数据分析。很快,研究者们就为整个宇宙的过去、现在和未来建立了模型。这意味着在这个宇宙中,全人类都面对着“镜子”生活,所有的人和事都变得可视透明。

关键词：数据分析镜子黑暗宇宙生活全人类时代

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深水水库隔水幕布透水率对下泄水温影响研究

水资源与水工程学报 2020年第1期31卷 140-145页

作者：王海军冯立阳练继建天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350 天津大学建筑工程学院天津300350

隔水幕布作为分层取水设施可有效缓解由深水水库温度分层导致的低温水下泄影响。为探究幕布材料透水率对下泄水温及幕布总体受力的影响,依据一深水水库实测水文水温资料,建立并验证了该水库的三维水动力水温数值模拟模型,对比分析了不... 详细信息

隔水幕布作为分层取水设施可有效缓解由深水水库温度分层导致的低温水下泄影响。为探究幕布材料透水率对下泄水温及幕布总体受力的影响,依据一深水水库实测水文水温资料,建立并验证了该水库的三维水动力水温数值模拟模型,对比分析了不同工况下的流场、温度场及幕布总体受力结果。研究结果表明:随着幕布材料透水率增至7%,下泄水温逐渐降低,较未采用幕布时下泄水温提升幅度由2.31℃降至0.33℃。随着材料透水,幕布总体受力减小,不透水幕布所受总水平推力为1242 t,满足下泄水温需求的透水率为2%的幕布所受总力为293t。在工程应用中应根据水温提升需求,综合考虑幕布受力及经济性等因素选用幕布材料,对于该工程幕布材料平均透水率不应超过2%。

关键词：工程水力学分层取水隔水幕布数值模拟透水率下泄水温深水水库

浅谈融资平台公司在化解地方债过程中的财税问题

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中国经贸 2018年第24期 202-203页

作者：冯立阳朝阳城市发展集团有限公司

本文分析了自2016年以来,地方政府融资平台公司转型面临的法律法规、融资环境和财税政策等多重变化,认为在化解地方政府债务过程中,融资平台公司转型是重要的工具组合,发挥着关键作用。但是,由原来事业单位管理体制平移至新组建的国有... 详细信息

本文分析了自2016年以来,地方政府融资平台公司转型面临的法律法规、融资环境和财税政策等多重变化,认为在化解地方政府债务过程中,融资平台公司转型是重要的工具组合,发挥着关键作用。但是,由原来事业单位管理体制平移至新组建的国有集团企业下,财务部门在集团公司财务管理方面欠缺经验,同时转型后企业财务工作又面临着更多、更复杂的财税问题,需要建立统一、高效的垂直管理体系,做好资产管理,运用政策法规降低成本。

关键词：地方融资平台转型地方债财税问题