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磁控溅射镀膜机结构设计及动态特性分析

磁控溅射镀膜机结构设计及动态特性分析

作者：刘润一北方工业大学

学位级别：硕士

随着人们生活水平的提高,对物品表面的美观性提出了越来越高的要求,鉴于此,真空镀膜已经被广泛的应用于各种塑料、陶瓷、玻璃、蜡、木材等制品的表面金属化,所以真空镀膜技术在未来会有更加广阔的发展前景会开拓出更加广阔的市场。当今... 详细信息

随着人们生活水平的提高,对物品表面的美观性提出了越来越高的要求,鉴于此,真空镀膜已经被广泛的应用于各种塑料、陶瓷、玻璃、蜡、木材等制品的表面金属化,所以真空镀膜技术在未来会有更加广阔的发展前景会开拓出更加广阔的市场。当今世界各国对环境问题的关注度越来越高,对自然环境的保护十分重视,出台了很多严厉的环境保护的法令。过往的电镀技术的污染比较严重,因此真空镀膜技术这种环保高效的镀膜方法就很有必要。在工业应用方面,现今微电子使用的材料大部分是极纯的硅等晶体半导体。纳米电子器件有可能是以有机或无机复合晶体薄膜为主要原理,对于纯度有更高的要求,在结构上要求更加的完善。但是传统的薄膜制备方法在制造环境、制造工艺上很难达到要求,因此真空制备的清洁环境及工艺将在加工组装纳米电子器件方面发挥更大的作用。在中国提出了自己的"中国制造2025"的大背景下,表面和薄膜科学技术、微电子器件、纳米技术会发展的更加迅速,真空镀膜技术的地位会越发的重要传统的真空镀膜机对于环境污染很大,,耗电量高,对于操作人员的身体危害很大,本文所研究的真空镀膜机很好的改进了这些缺点。论文详细的介绍了真空镀膜机结构特点、结构设计、静应力分析、以及热-结构耦合分析和模态分析。主要内容如下:1、介绍了真空镀膜机真空室的结构,并且详细阐述了真空镀膜机的工作原理,为大家深入的了解真空镀膜机的结构提供了途径。利用Solidworks软件建立了真空镀膜机各个零件的三维参数化模型,之后通过添加约束对真空镀膜机进行了虚拟装配,并进行了简化。本课题在前人的基础上进一步设计了真空镀膜机的双层水冷系统,使真空镀膜机在工作中大大的提高了工作效率,而且减少了焊接的工作量,减少了用电量,进而减少了污染而且提高了真空镀膜机的经济性能。之后根据实际工作需要进行真空泵机组的选型对真空电机进行了选型。2、通过应用ANSYS Workbench软件对镀膜机进行有限元分析,得到了单元和节点的应力应变云图和位移图,可以得到以下结论。真空镀膜机阀体的侧面有明显的变化情况,有明显的向内凹的趋势,是真空室的应变最大处,真空室的变形量的最大值为3.4897mm,等效应力最大值为187MPa,等效应变最大值为0.001 0m/m,而且在主要的零件加工部分是真空室,通过分析发现真空挡板阀体的变形量大于真空设计手册的最大允许位移值0.5mm,因此需要对高真空气动挡板阀进行结构改进,改进方法有两种,分别为添加筋板以及增加壁厚的改进方法,通过这两种改进方法是真空镀膜机高真空气动挡板阀的最大位移量减小到0.36mm。符合真空镀膜机工作的要求。综合考虑采用施加筋板的改进方法,因为增加壁厚的改进方法会增加阀体的制造成本以及制造难度。同时会增大焊接量,加剧污染。在真空室部分通过分析可以发现在法兰与桶壁的连接处有变形,大小为0.1 mm变形量很小,对工件加工质量的影响微乎其微。通过静应力分析真空室是符合工作要求的。3、真空镀膜机的热-结构分析是在理论分析的基础上进行的热-结构耦合分析,主要得到了真空镀膜机的温度场和应力场。和单纯独立的分析温度场和静应力场不同的是,热-结构耦合分析把前两者综合起来看,是在真空镀膜机同时施加温度和应力情况下的变化情况。这也符合实际工作中的情况,在实际工作中不可能只有单独的场存在,都是多物理场作用下的结果。经过本章的分析可以看出在力场和温度场的双重作用下,真空镀膜机的形变量有进一步的增大然后对结构进行了改进,通过热结构耦合分析发现真空室的炉顶法兰以及桶体的位移量是很大的,需要对其进行改进以增强刚度。在真空室炉顶法兰的部分,根据真空设计手册的要求采用添加筋板的改进方法,使真空室的位移量进一步减小到0.4mm左右,达到了工作要求。对于真空室的桶体由于增加了流道的设计,一举两得的解决了刚性不足的问题。之后通过稳态热分析发现真空室桶体以及源接口法兰的部分温度非常高会对于操作人员的安全构成威胁,进而对真空室的冷却系统进行了设计,通过真空室的冷却系统设计是真空镀膜机工作时的温度达到了加工要求,进一步提高了真空镀膜机的工作效率。4、本文采用有限元法,应用有限元分析软件ANSYS对真空镀膜机进行了模态分析,真空镀膜机在工作过程中的振动主要来自于真空步进电机的工作振动,并且得出了前六阶的模态固有频率和振型,由分析结果可知,真空镀膜机的振动形式以板的弯曲为主,在阀体的两个侧面预留口之间的连接部分,在主阀体上面的俩个口之间的连接部分的位移比较大,这说明在这些部分刚性比较弱,在今后的设计中可以通过加强壁厚来增强刚性。在真空室体方面,真空室的炉顶的振动位移比较大同时在法兰与桶壁的连接处也存在着一定的位移,这可以通过加筋板来增强刚性进而减小变形。通过分析可知,真空镀膜机的第一阶振动频率很高,而真空步进电机的振动频率很低二者远远达不到共振的条件。

关键词：真空镀膜机有限元静应力分析热-结构耦合模态分析

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外国审讯结构化中步骤重复情况研究

湖北经济学院学报（人文社会科学版） 2023年第6期20卷 95-97页

作者：刘润一中南财经政法大学湖北武汉430073

本研究以北美、加拿大的七个相关案例审讯录像为研究材料,发现九步讯问法在结构化应用中,各个步骤均有不同程度的有效和无效重复,导致其理论设想的节奏和实际应用有所差异。笔者通过个案分析后联合比较的形式来描述该差异,并通过分析九... 详细信息

本研究以北美、加拿大的七个相关案例审讯录像为研究材料,发现九步讯问法在结构化应用中,各个步骤均有不同程度的有效和无效重复,导致其理论设想的节奏和实际应用有所差异。笔者通过个案分析后联合比较的形式来描述该差异,并通过分析九步法本身的局限性来解释这种理论和实践差异出现的原因,从而为九步讯问法从理论构想到实践运用提供更加可操作化的建议,以供讯问实务界参考。

关键词：九步法审讯结构化重复外国审讯

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区块链技术中共识机制的安全分析

区块链技术中共识机制的安全分析

2019中国网络安全等级保护和关键信息基础设施保护大会

作者：任佩刘润一信息产业信息安全测评中心

共识机制是区块链技术的核心与灵魂,根据不同的应用场景与信任分级,选择适合的共识机制,也是制定相应的规范时应当考量的重要因素。文章首先介绍了常见的共识机制,包括Proof of X系列的PoW、PoS、DPoS,以及拜占庭容错算法的代表PBFT;然... 详细信息

共识机制是区块链技术的核心与灵魂,根据不同的应用场景与信任分级,选择适合的共识机制,也是制定相应的规范时应当考量的重要因素。文章首先介绍了常见的共识机制,包括Proof of X系列的PoW、PoS、DPoS,以及拜占庭容错算法的代表PBFT;然后从容错性、一致性与安全攻击3个维度分析对比了常见的共识机制。

关键词：区块链安全共识机制

来源： cnki会议评论

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镀膜机真空室的有限元分析

装备制造技术 2016年第12期 24-27页

作者：刘润一刘东北方工业大学机械与材料工程学院北京100144

有限元法是将连续体离散化,通过对有限个单元做分片插值求解各种力学物理学问题的一种数值方法。利用Solid Works建立镀膜机真空室三维模型,将其通过接口导入ANSYS Workbench进行有限元分析,通过网格划分,施加载荷,求解计算对模型进行... 详细信息

有限元法是将连续体离散化,通过对有限个单元做分片插值求解各种力学物理学问题的一种数值方法。利用Solid Works建立镀膜机真空室三维模型,将其通过接口导入ANSYS Workbench进行有限元分析,通过网格划分,施加载荷,求解计算对模型进行静力学分析得到真空室的变形情况,并在后续优化设计中提供参考。

关键词：真空建模:有限元法变形

基于静脉关键特征和AdaFace损失的轻量级指静脉识别算法

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计算机应用研究 2024年第3期41卷 933-938,960页

作者：刘润基王一丁北方工业大学信息学院北京100144

基于深度学习的指静脉识别方法通常需要大量的计算资源,限制了其在嵌入设备上的推广和普及,采用轻量级网络又面临模型参数减少导致准确率下降的问题,为此提出一种基于指静脉关键特征和AdaFace损失的轻量级识别算法。在MicroNet框架中,... 详细信息

基于深度学习的指静脉识别方法通常需要大量的计算资源,限制了其在嵌入设备上的推广和普及,采用轻量级网络又面临模型参数减少导致准确率下降的问题,为此提出一种基于指静脉关键特征和AdaFace损失的轻量级识别算法。在MicroNet框架中,首先提出一种FMixconv卷积来替代原网络中的深度卷积,减少参数的同时可以获得静脉特征的多尺度信息;其次引入轻量级注意力模块CA模块,从空间和通道上聚焦于静脉特征的关键信息;最后在损失函数中加入AdaFace损失,通过特征范数对图像质量进行评价,以减少图像质量下降对训练的影响。该算法在SDUMLA-HMT、FV-USM和自建数据集上的识别准确率达到99.84%、99.39%和99.42%,而参数量仅有0.82 M。实验结果表明,该算法在准确率和参数量大小上均领先于其他方法。

关键词：指静脉识别轻量级网络 MicroNet AdaFace损失

气象条件对珠三角秋季地表臭氧年变化及趋势的影响

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环境科学 2024年第7期45卷 3808-3814页

作者：薛鑫陈镇邬双双刘润暨南大学环境与气候研究院广州511443 粤港澳环境质量协同创新联合实验室广州511443

基于2015~2022年珠三角O_(3)监测数据以及再分析气象资料,利用多元线性回归(MLR)和LMG方法量化了气象条件对臭氧(O_(3))日最大8 h浓度平均值(MDA8-O_(3))年变化和趋势的影响.结果表明,基于关键气象参数建立的MLR模型性能良好,同时基于... 详细信息

基于2015~2022年珠三角O_(3)监测数据以及再分析气象资料,利用多元线性回归(MLR)和LMG方法量化了气象条件对臭氧(O_(3))日最大8 h浓度平均值(MDA8-O_(3))年变化和趋势的影响.结果表明,基于关键气象参数建立的MLR模型性能良好,同时基于秋季各月参数建立的MLR模型模拟的MDA8-O_(3)变化会比基于整个秋季气象参数建立的MLR模型更准确.总云量、相对湿度、2m最高温度和850 h Pa经向风的共同作用导致了2020年MDA8-O_(3)相对于2019年减少了34.1μg·m^(-3),贡献率分别为31.3%、45.2%、15.8%和6.7%.珠三角2015~2022年的9月、10月、11月和秋季观测的MDA8-O_(3)变化率分别为7.3、5.2、4.8和5.8μg·(m^(3)·a)^(-1),其中由气象驱动的趋势分别为3.6、2.4、2.4和3.1μg·(m^(3)·a)^(-1),整体而言,气象条件对2015~2022年珠三角秋季MAD8-O3变化的贡献率为53.4%.

关键词：珠三角(PRD) 气象影响臭氧(O_(3)) 多元线性回归模型(MLR) LMG方法

协作知识建构模型在中职《机械基础》课程教学中的应用研究

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协作知识建构模型在中职《机械基础》课程教学中的应用研究

作者：刘润贵州师范大学

学位级别：硕士

随着社会和企业对技术技能人才需求的日益增长,能快速抓住技术信息要素并快速理解是进行有效学习和工作的基础,这就要求学习者必须具备知识建构的能力。作为基层技术的力量储备源,中职学生需要更扎实的专业知识积累和理论知识积累,协作... 详细信息

随着社会和企业对技术技能人才需求的日益增长,能快速抓住技术信息要素并快速理解是进行有效学习和工作的基础,这就要求学习者必须具备知识建构的能力。作为基层技术的力量储备源,中职学生需要更扎实的专业知识积累和理论知识积累,协作学习的方式可以帮助中职学生提高自己的知识建构与知识迁移的能力。但在当下,中职学生的协作学习建构活动比较表面,并没有真正获得知识建构与知识迁移的能力。鉴于此,本研究基于协作知识建构模型的视角对中等职业学校的机械专业基础课程进行教学设计,将中职《机械基础》课程转化为实践载体,并为中职《机械基础》课程的教学设计提供有价值的参考和借鉴,具有一定的研究价值和意义。首先,对相关概念和观点进行梳理。本研究通过文献研究法和归纳法,深入阅读了协作知识建构的教育理念和教学模式的相关文献,从文献阅读中了解到了协作知识建构的相关理论和实际应用。在此基础上,深入分析和总结了协作知识建构的教育理念,界定了相关概念,为后续研究奠定了坚实的理论基础。同时,对本研究涉及的相关理论也进行了阐述,确保了科学严谨的研究方法。其次,对中职《机械基础》教学现状进行分析,总结中职《机械基础》课程的特点,并对中职机械专业《机械基础》课程的协作知识建构模型教学应用进行可行性分析,通过学生问卷调查和教师访谈等方式对应用情况进行了调查,从而分析了课程教学现状存在的问题和原因。目前,中等职业学校《机械基础》课程的教学存在教学目标不具针对性、教学内容不具独特性、教学实施不深入、教学评价不连续、学生知识迁移过程不具持续性等问题。再次,开展了基于协作知识建构模型的课程教学设计。在协作知识建构教育理念的理论基础上,结合协作知识建构模型教育理念的中职《机械基础》专业基础课程教学设计原则制定教学设计方案。本研究基于协作知识建构教育理念,遵循以学生为中心、以教学平台为支撑和持续改进评价机制原则,设计了中职《机械基础》课程教学实践方案。教学设计思路以预期学习效果、设计教学内容、教学活动的实施为主线。教学设计流程主要包括教学分析过程、协作任务设计、教学实施阶段。按学习者活动的内容将协作知识建构模型应用过程划分为:共享、协商、创作、反思四个阶段。并以中职《机械基础》课程第六章第二节“凸轮机构”为例进行案例设计。最后,依托教学实践方案设计和中职《机械基础》课程开展教学实践,教学过程中从课前分层共享、课中协作任务驱动、课后自我反思建构对学生的表现进行过程分析和评价学习效果。同时,教学实践后,通过对学生问卷调查、理论测试成绩、实践操作成绩、教师访谈等方式,分析该模型应用于本项研究的教学效果。所取得的教学实践结果表明:基于协作知识建构模型的中职《机械基础》课程教学实践,提高了学生学习《机械基础》课程的学习兴趣和理论知识建构能力,提升了学生知识迁移的发展水平。

关键词：协作知识建构模型知识建构协作知识建构模型教学机械基础课程

基于逐级优化策略的特征退化场景下自主定位方法

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中国公路学报 2024年

作者：王章宇周洪武余贵珍李华志刘润森冷睿徐景一特种车辆无人运输技术工业和信息化部重点实验室 4. 国能北电胜利能源有限公司露天矿机电管理部北京航空航天大学交通科学与工程学院车路一体智能交通全国重点实验室

多传感器融合定位是解决卫星遮挡、通信中断等组合导航失效场景下车辆自主定位的有效手段。然而环境信息稀疏及相似等场景下，特征退化严重，多传感器融合定位面临巨大挑战。基于此，本文设计了一种基于逐级优化策略的多传感器融合定位... 详细信息

多传感器融合定位是解决卫星遮挡、通信中断等组合导航失效场景下车辆自主定位的有效手段。然而环境信息稀疏及相似等场景下，特征退化严重，多传感器融合定位面临巨大挑战。基于此，本文设计了一种基于逐级优化策略的多传感器融合定位算法，以提高特征退化场景下车辆自主定位精度。首先，为解决RTK信号丢失情况下GNSS定位精度过低导致初始定位失败问题，设计融合运动模型和GNSS位置的初始定位算法，提高初始定位精度，实现一级位姿优化；其次，针对特征退化场景中特征点稀疏问题，设计基于平面配准和点云配准融合的位姿优化算法，通过提高稀疏特征点权重以提高定位精度；最后，通过采用误差状态卡尔曼滤波的方式融合IMU数据，输出最终的高精度定位信息。为验证算法有效性，本文在典型特征退化场景进行实验测试，实验选取了内蒙古自治区鄂尔多斯市多个矿区场景，分析GNSS定位、LIO-SAM里程计定位、FastLIO里程计定位、CT-ICP里程计定位和本文算法定位结果，并与RTK定位结果进行对比。实验结果表明：所提出的改进算法均能对最终结果产生积极影响，算法能够实现较鲁棒的定位，在典型特征退化场景下平均定位误差0.31m，平均翻滚角误差0.21°，平均俯仰角误差0.52°，平均航向角误差2.93°，相比于其它定位结果，定位误差由米级降低到分米级别，具备明显优势。

关键词：交通工程自主定位逐级优化特征退化

基于逐级优化策略的特征退化场景下自动驾驶车辆自主定位方法

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中国公路学报 2024年第7期37卷 303-316页

作者：王章宇周洪武余贵珍李华志刘润森冷睿徐景一北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191 车路一体智能交通全国重点实验室北京100191 特种车辆无人运输技术工业和信息化部重点实验室北京100191 国能北电胜利能源有限公司内蒙古锡林浩特026000

多传感器融合定位是解决卫星遮挡、通信中断等组合导航失效场景下车辆自主定位的有效手段。然而,在环境信息稀疏及相似等场景下,特征退化严重,多传感器融合定位面临巨大挑战。基于此,设计了一种基于逐级优化策略的多传感器融合定位算法... 详细信息

多传感器融合定位是解决卫星遮挡、通信中断等组合导航失效场景下车辆自主定位的有效手段。然而,在环境信息稀疏及相似等场景下,特征退化严重,多传感器融合定位面临巨大挑战。基于此,设计了一种基于逐级优化策略的多传感器融合定位算法,以提高特征退化场景下车辆自主定位精度。首先,为解决实时动态测量技术(Real Time Kinematic,RTK)信号丢失情况下全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)定位精度过低导致初始定位失败的问题,设计融合运动模型和GNSS位置的初始定位算法,提高初始定位精度,实现一级位姿优化;其次,针对特征退化场景中特征点稀疏问题,设计基于平面配准和点云配准融合的位姿优化算法,通过提高稀疏特征点权重以提高定位精度;最后,通过采用误差状态卡尔曼滤波的方式融合惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)数据,输出最终的高精度定位信息。为验证算法有效性,在典型特征退化场景下进行试验测试,试验选取了内蒙古自治区鄂尔多斯市多个矿区场景,分析GNSS定位、LIO-SAM里程计定位、Fast-LIO里程计定位、CT-ICP里程计定位和本文算法定位结果,并与RTK定位结果进行对比。试验结果表明:所提出的改进算法均能对最终结果产生积极影响,算法能够实现较鲁棒的定位。在典型特征退化场景下平均定位误差0.31 m,平均翻滚角误差0.21°,平均俯仰角误差0.52°,平均航向角误差2.93°,相比于其他定位结果,定位误差由米级降低到分米级别,具备明显优势。

关键词：汽车工程自主定位逐级优化特征退化自动驾驶