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纳米压印光刻设备空间柔顺精密定位平台拓扑优化设计

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纳米压印光刻设备空间柔顺精密定位平台拓扑优化设计

作者：占旺虎广州大学

学位级别：硕士

定位平台的设计是影响纳米压印光刻设备压印精度的主要因素之一,针对传统机构拓扑优化方法不能预先知道定位平台输入输出映射矩阵的问题,提出一种基于最优并联原型机构,以机构实际映射矩阵与期望映射矩阵差值最小为目标函数,机构非期望... 详细信息

定位平台的设计是影响纳米压印光刻设备压印精度的主要因素之一,针对传统机构拓扑优化方法不能预先知道定位平台输入输出映射矩阵的问题,提出一种基于最优并联原型机构,以机构实际映射矩阵与期望映射矩阵差值最小为目标函数,机构非期望运动自由度与驱动输入位移映射矩阵和机构柔度为约束的定位平台拓扑优化方法。主要开展了以下研究:（1）并联机构设计。通过分析定位平台在工作过程中所需的运动自由度,并将其作为并联机构运动自由度形式,得出非运动自由度的螺旋表达式。运用螺旋理论互易积定理,得到并联机构各支链运动副组成的运动螺旋系,指定驱动运动副形式,进而得到并联机构支链组成,最终完成并联机构型综合。以并联机构结构参数为优化对象,采用遗传算法,得到具有最大运动空间时的并联机构结构参数,完成并联机构的尺度综合。（2）定位平台设计。针对传统拓扑优化方法不能够预先知道定位平台输出位移与输入驱动位移之间的映射关系,提出一种基于最优并联机构,以定位平台实际映射矩阵和期望映射矩阵误差最小为优化设计目标,约束定位平台非期望运动自由度,设计得到符合设计要求的定位平台。最终设计得到的定位平台在x、y、z方向的重复定位精度分别为0.033μm、0.037μm、0.023μm。（3）分析。对采用拓扑优化方法得到的定位平台,进行试验与仿真分析,并于理论结果相对比,并得出结论。本文以定位平台为例表明该方法的有效性,为后续空间柔顺机构的设计提供设计依据,丰富了柔顺机构的设计方法,拓宽了其在空间机构设计领域的应用范围。

关键词：空间柔顺精密定位平台拓扑优化映射矩阵并联原型机构螺旋理论

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可装配式空间三平移柔顺机构拓扑构型研究

机械设计 2020年第8期37卷 41-49页

作者：赖俊豪朱大昌占旺虎杨家谋钟云广州大学机械与电气工程学院广东广州510006

针对空间柔顺机构拓扑构型难以加工或加工成本过高的问题,提出一种可装配式空间柔顺拓扑设计方法。通过对空间3-PUU型并联机构运动学分析,得到其微分雅可比矩阵,建立空间三平移柔顺机构拓扑构型同构映射矩阵。采用同构映射矩阵与SIMP(So... 详细信息

针对空间柔顺机构拓扑构型难以加工或加工成本过高的问题,提出一种可装配式空间柔顺拓扑设计方法。通过对空间3-PUU型并联机构运动学分析,得到其微分雅可比矩阵,建立空间三平移柔顺机构拓扑构型同构映射矩阵。采用同构映射矩阵与SIMP(Solid Isotropic Material with Penalization)插值模型相结合的拓扑优化方法,建立空间三平移柔顺机构拓扑模型并求解。通过对拓扑构型二次建模与静力学仿真对比分析,实时修正拓扑优化参数,采用3D打印实体模型进行相关试验分析。试验结果表明:文中所设计的空间三平移柔顺机构与3-PUU型并联机构具有同构性,为该类型柔顺机构精确建模与应用提供切实可行的途径。

关键词：拓扑优化微分矢量同构映射 SIMP 可装配式拓扑构型

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基于运动误差约束的平面定位平台拓扑优化设计

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组合机床与自动化加工技术 2020年第5期 1-4,8页

作者：朱大昌占旺虎贺香华赖俊豪杨家谋广州大学机械与电气工程学院广州510006

针对传统平面定位平台拓扑优化设计过程中无法预先了解输入输出位移映射矩阵的问题,基于固体各向同性材料惩罚法,采用遗传算法优化得到具有最大运动空间时的平面并联机构雅克比矩阵作为平面定位平台输入输出期望位移映射矩阵,在相同输... 详细信息

针对传统平面定位平台拓扑优化设计过程中无法预先了解输入输出位移映射矩阵的问题,基于固体各向同性材料惩罚法,采用遗传算法优化得到具有最大运动空间时的平面并联机构雅克比矩阵作为平面定位平台输入输出期望位移映射矩阵,在相同输入条件下,建立以机构实际运动与期望运动间误差最小为目标函数和以机构体积为约束函数的平面定位平台拓扑优化模型并求解。通过3D打印方式得到实验样品,实验与仿真分析表明:采用运动误差约束的平面定位平台拓扑优化设计方法,在一定偏差范围能够得到输入输出位移映射矩阵与给定期望映射矩阵相一致的平面定位平台,表明该方法对平面定位平台设计具备有效性,为其后续研究提供基础。

关键词：平面定位平台拓扑优化映射矩阵并联原型机构

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基于Kriging-MIGA算法的离心泵叶片三元反问题优化

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排灌机械工程学报 2025年

作者：王世成杨军虎薛旺王鸣帅宋丹玉兰州理工大学能源与动力工程学院重庆三峡学院环境与化学工程学院

针对离心泵叶轮叶片三元反问题载荷优化,提出一种优化方法.选取某一中比转数离心泵为原型泵,在不改变其轴面流道形状、叶片厚度分布等条件的基础上,利用三元反问题设计方法设计了前盖板前加载、后盖板后加载的叶轮叶片.采用拉丁超立方... 详细信息

针对离心泵叶轮叶片三元反问题载荷优化,提出一种优化方法.选取某一中比转数离心泵为原型泵,在不改变其轴面流道形状、叶片厚度分布等条件的基础上,利用三元反问题设计方法设计了前盖板前加载、后盖板后加载的叶轮叶片.采用拉丁超立方抽样的方法,建立了80个离心泵叶轮模型样本空间,通过Fluent软件数值模拟得到离心泵性能.以叶片载荷参数为优化对象,离心泵设计工况点水力效率为优化目标,利用Kriging代理模型建立了叶片载荷参数与水力效率的关系.在扬程满足设计要求的条件下,使用MIGA算法得到水力效率最高的离心泵载荷参数.结果表明:在载荷曲线中,对水力效率影响程度较大的参数为后盖板直线段与抛物线的两交点NDb和NCh,以及前盖板直线段与抛物线交点NCs;影响较小的参数为后盖板前缘载荷LEh和前盖板直线与抛物线交点NDs;在设计工况点,优化泵的水力效率提升了1.35%且高效区较宽;叶片表面最低压力升高了38.41%,空化性能得到了提升;另外,功率减小了2.46%,扬程稍有提升.研究结果可对离心泵叶轮叶片的高效设计提供一定的参考.

关键词：离心泵叶片优化三元反问题设计 Kriging模型 MIGA算法

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唐山市夏季大气过氧乙酰硝酸酯污染特征

河北环境工程学院学报 2025年

作者：屈晓虎崔志旺郭小龙付国印董浩河北先河环保科技股份有限公司河北省环境监测装备技术创新中心

采用PAN在线分析仪对唐山市2023年8月1日—2023年9月30日的大气光化学污染状况进行观测,分析PAN浓度特征及其主要污染物的关系。结果显示:观测期间PAN日均体积分数为0.297×10-9～7.650×10-9,典型天气PAN体积分数受温度影响比较显著;... 详细信息

采用PAN在线分析仪对唐山市2023年8月1日—2023年9月30日的大气光化学污染状况进行观测,分析PAN浓度特征及其主要污染物的关系。结果显示:观测期间PAN日均体积分数为0.297×10-9～7.650×10-9,典型天气PAN体积分数受温度影响比较显著;唐山夏季PAN体积分数与北京、合肥、杭州、深圳等地观测结果处于同一水平,但相对较高;PAN与J（NO2）日变化趋势比较接近,略有区别;PAN与NO2变化趋势存在一定的相关性,呈现较弱的线性关系;PAN与O3体积分数变化规律相似,在夏季呈现比较类似的变化趋势。

关键词：光化学污染过氧乙酰硝酸酯(PAN) 臭氧(O ) NO 污染特征

论公司集团视角下横向法人人格否认规则的审慎适用

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学术论坛 2025年

作者：雷兴虎沈友平中南财经政法大学法学院柏林自由大学

《公司法》第二十三条第二款对横向法人人格否认规则的引入具有重大的理论意义与实践价值。然而，该款规定仍是以恪守个体公司“人格独立性”为立法基础，采用的是英美法系上的分离实体模式，不能充分反映我国公司集团的现实状况。从既... 详细信息

《公司法》第二十三条第二款对横向法人人格否认规则的引入具有重大的理论意义与实践价值。然而，该款规定仍是以恪守个体公司“人格独立性”为立法基础，采用的是英美法系上的分离实体模式，不能充分反映我国公司集团的现实状况。从既有的司法实践来看，横向法人人格否认已经呈现严重的泛化适用倾向，这既不符合公司集团“统一管理”的本质要求，也不利于实现我国“世界一流企业”的建设目标。据此，法院应当审慎适用《公司法》第二十三条第二款规定，既要严格把握横向法人人格否认规则的适用要件，又要关注公司集团“统一管理”的实际需要。具言之，公司集团的识别应以国家企业信用信息公示系统中公示的“集团名称”等为外观表征，以财务集中管理为实质特征，并结合其他特征进行综合判断。在行为要件方面，对人格混同的认定应兼顾公司集团的特殊性。在主观要件方面，应注意区分“逃避债务”和“统一管理”两种不同的目的。在结果要件方面，应将公司“短期偿债能力”的动态财务指标作为“公司财产不足以清偿债权人债权”的判断标准。

关键词：《公司法》横向法人人格否认公司集团关联公司

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TiO2纳米片光催化甲烷高选择性制甲醛

燃料化学学报(中英文) 2025年

作者：刘帅李春虎朴玲钰中国海洋大学化学化工学院海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室国家纳米科学中心中国科学院大学材料科学与光电子工程中心

在温和条件下，将甲烷选择性地转化为C1化学品，如甲醛（HCHO），是极具潜力的CH4转化途径。目前，为了提高液态氧化物的产率，大多数甲烷氧化反应均需要使用氧化剂且施加高压。同时，这类反应也面临产物种类众多、选择性低的困境。为... 详细信息

在温和条件下，将甲烷选择性地转化为C1化学品，如甲醛（HCHO），是极具潜力的CH4转化途径。目前，为了提高液态氧化物的产率，大多数甲烷氧化反应均需要使用氧化剂且施加高压。同时，这类反应也面临产物种类众多、选择性低的困境。为此，本文开展了常温常压、无任何氧化剂条件下甲烷光催化氧化制甲醛的研究，通过对锐钛矿TiO2进行晶面调控获得以（001）晶面为主的TiO2纳米片，在不负载任何助剂的情况下实现了液态氧化物HCHO产率达767μmol/（g·h），选择性83.3%;C1液态氧化物（HCHO+CH3OH）选择性实现100%。透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、电子顺磁共振（EPR）等各种表征手段证实，具有高活性的（001）晶面和高浓度表面羟基（Ti-OH）能够促进羟基自由基（·OH）生成，既优化了反应路径提升产物产率，同时实现HCHO高选择性生成。这项工作通过控制催化剂体系自由基种类，来高选择性生成单一液态氧化物，对于甲烷温和条件下高效率光催化制C1化学品具有重要意义。

关键词：光催化甲烷转化 TiO 纳米片甲醛高选择性

制度环境、价值认知与精准农业技术采纳——来自黄河流域1998份微观农户的证据

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西北农林科技大学学报(社会科学版) 2025年

作者：刘欢孙自来阮俊虎西北农林科技大学经济管理学院

依托社会嵌入理论、感知价值理论和情境因素理论构建精准农业技术采纳意愿的理论研究框架,剖析制度环境与价值认知影响农户精准农业技术采纳意愿的理论逻辑,以黄河流域1998份微观农户数据为样本,实证检验制度环境、价值认知对农户精准... 详细信息

依托社会嵌入理论、感知价值理论和情境因素理论构建精准农业技术采纳意愿的理论研究框架,剖析制度环境与价值认知影响农户精准农业技术采纳意愿的理论逻辑,以黄河流域1998份微观农户数据为样本,实证检验制度环境、价值认知对农户精准农业技术采纳意愿的影响机制,并探讨制度环境对价值认知影响农户精准技术采纳意愿的调节效应,揭示不同禀赋农户精准农业技术采纳意愿的差异。研究结果表明:生态价值认知、经济价值认知、技术风险感知、技术推广示范制度、技术推广监管制度、技术推广信贷支持和市场激励制度均能够显著正向影响农户精准农业技术采纳意愿;农户的经济、生态价值认知与技术风险感知对精准农业技术采纳意愿的影响,会受到技术推广监管制度、技术推广示范制度、技术推广信贷支持和市场激励制度的调节作用;不同耕地规模、资金丰裕度、务农年限以及代际农户的精准农业技术采纳意愿存在显著差异。因此,政府应提升黄河流域地区农户的价值认知,全面优化制度环境,健全政策保障体系,设计差异化的技术推广与实施方案,以促使农户采纳精准农业技术。

关键词：价值认知制度环境社会嵌入理论情境因素理论精准农业技术采纳

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细径金刚石线锯锯缝内切削液流场仿真研究

金刚石与磨料磨具工程 2025年 781-788页

作者：陈佳虎葛培琪山东大学机械工程学院山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室

随着工件大尺寸化及锯丝细线化,锯切加工过程中的锯缝越来越深且窄,切削液在锯切过程中无法充分发挥作用,对切片质量影响较大。基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟,通过建立CFD锯缝模型,对金刚石线锯锯切加工... 详细信息

随着工件大尺寸化及锯丝细线化,锯切加工过程中的锯缝越来越深且窄,切削液在锯切过程中无法充分发挥作用,对切片质量影响较大。基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟,通过建立CFD锯缝模型,对金刚石线锯锯切加工材料时锯缝内切削液流场进行分析研究。仿真分析发现:在小尺寸锯缝内,随着走丝速度增大至25 m/s,切削液更能充分进入锯缝,在锯丝与工件接触区域及非接触区域充满液体后,接触区域流体压力在0.179 0 MPa左右,非接触区域流体压力在0.159 0 MPa左右;切削液黏度和表面张力在一定范围内的降低,有利于保证锯缝内切削液的相对饱和与稳定,同时可以使锯缝内切削液压力分布更为稳定。

关键词：金刚石线锯计算流体力学小尺寸锯缝切削液流场