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抛光机用空气静压轴承静态特性研究

组合机床与自动化加工技术 2023年第1期 34-37,42页

作者：徐嘉慧冯艳冰龚维纬崔海龙中国工程物理研究院机械制造工艺研究所绵阳621000

空气静压主轴是抛光机的核心基础部件,为实现金刚石刀具抛光机用空气静压主轴刚度、承载力等静态性能的提升,基于抛光过程中主轴的实际受力状态,采用数值模拟与实验验证的方式,对静压主轴的静态特性进行研究,研制了用于抛光机的空气静... 详细信息

空气静压主轴是抛光机的核心基础部件,为实现金刚石刀具抛光机用空气静压主轴刚度、承载力等静态性能的提升,基于抛光过程中主轴的实际受力状态,采用数值模拟与实验验证的方式,对静压主轴的静态特性进行研究,研制了用于抛光机的空气静压主轴,并开展了轴承的静态性能测试实验,完成了静压轴承数值模拟结果的实验验证。实验结果表明,实验测试与数值求解结果具有一致性,两者误差在10%以内。设计的的空气静压轴承止推刚度与径向刚度分别为333 N/μm和120 N/μm,承载力分别为2024 N和704 N,为保证抛光加工质量提供了良好的条件。

关键词：空气静压轴承金刚石刀具抛光机止推轴承径向轴承

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气体静压轴承气锤振动仿真与实验研究

气体静压轴承气锤振动仿真与实验研究

作者：龚维纬电子科技大学

学位级别：硕士

气体静压支承技术在尖端军用武器、精密光学元器件和航天航空等超精密制造领域具有重要应用。目前,对静压轴承的承载力、刚度等静态特性的研究已经趋于成熟。然而,实验研究结果表明:在一定条件下,轴承会发生自激振动或者称“气锤”振动... 详细信息

气体静压支承技术在尖端军用武器、精密光学元器件和航天航空等超精密制造领域具有重要应用。目前,对静压轴承的承载力、刚度等静态特性的研究已经趋于成熟。然而,实验研究结果表明:在一定条件下,轴承会发生自激振动或者称“气锤”振动,在不同参数的影响下,其振动幅值和振动频率并不固定。相较于气浮轴承的微振动,气锤振动幅值较大并伴随持续的啸叫声,是一种非稳态的破坏性振动,严重时会导致抱轴、轴承损坏而无法正常工作。国内外学者针对气体静压轴承气膜流场的仿真、静态特性、气锤振动仿真和实验进行了相关研究,但对气锤振动一现象并未达成统一的看法。因此,上述问题还需更进一步的研究和探索。论文主要研究内容如下:（1）基于MATLAB的轴承气膜流场建模及分析。根据Navier-Stokes方程、质量守恒方程和气体状态方程及其简化假设,推导了适用于小孔节流静压轴承气膜的二维Reynolds方程。基于有限差分法离散了气膜流场计算域并在MATLAB中编制了小孔节流止推轴承压力分布的数值求解程序。将仿真结果与已有文献结果对比验证,分析了轴承节流孔直径、数量和供气压力等参数对轴承静态特性的影响规律,为瞬态流场和气锤振动仿真奠定基础。（2）基于MATLAB的轴承气锤振动仿真分析。建立轴承-气膜-主轴系统的动力学模型,使用小扰动法分离气膜稳态压力,得到了瞬态压力波动分布方程,联系气膜流场瞬态压力分布方程与轴承动力学方程建立了流场-力场的耦合数学模型。编制了轴承气锤振动的MATLAB数值仿真程序,同时迭代求解气膜流场压力波动和主轴的轴向速度、位移,分析轴承参数及气源属性对气锤振动的影响规律,得到不同参数影响下轴承的稳定域。（3）小孔节流静压止推轴承承载力实验和气锤振动实验研究。在不同供气压力下,测试了小孔与环面节流轴承的承载力随气膜偏心率的变化曲线,对照仿真结果,验证轴承气膜流场压力分布模型的正确性。基于搭建的静压轴承气锤实验平台,测量了气锤振动过程中主轴的加速度时域数据,总结了轴承参数及气源参数（压力和波动）对静压轴承气锤振动曲线的实际影响规律,将测量结果和仿真结果进行对比,验证了流场-力场耦合模型和气锤振动数值仿真计算结果的正确性。

关键词：气体静压轴承气锤振动数值仿真稳定域

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研磨机床几何误差对金刚石刀面粗糙度的影响

哈尔滨工业大学学报 2020年第7期52卷 29-34页

作者：龚维纬王伟雷大江关利超崔海龙电子科技大学机械与电气工程学院成都611731 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所四川绵阳621000

为探究研磨机床几何误差对金刚石刀具后刀面粗糙度的影响规律,建立研磨机床精度与刀具后刀面表面轮廓的数学模型.借助多体系统理论对研磨机床的误差传递进行建模;基于样条滤波算法建立机床误差与刀具后刀面粗糙度之间的定量关系;分析主... 详细信息

为探究研磨机床几何误差对金刚石刀具后刀面粗糙度的影响规律,建立研磨机床精度与刀具后刀面表面轮廓的数学模型.借助多体系统理论对研磨机床的误差传递进行建模;基于样条滤波算法建立机床误差与刀具后刀面粗糙度之间的定量关系;分析主轴、摆轴的端面和径向跳动误差以及往复轴的直线度误差对刀具后刀面粗糙度的影响规律.结果表明:主轴、摆轴和往复轴几何运动误差对刀具后刀面粗糙度的影响占比分别为98.18%、1.59%和0.23%;主轴的端面和径向跳动误差是影响后刀面粗糙度的主要因素,研究结果为研磨机床的设计制造与金刚石刀具研磨工艺的优化提供理论指导.

关键词：研磨机床几何误差金刚石刀具超精密加工粗糙度

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小孔节流气体静压导轨静态特性优化设计

机床与液压 2021年第22期49卷 18-23页

作者：张新疆龚维纬崔海龙夏欢郑越青中国工程物理研究院机械制造工艺研究所四川绵阳621000

为解决气体静压导轨工作刚度不足问题,提出一种双边气膜刚度最优设计方法。根据气体润滑理论及简化假设推导了气膜压力分布的雷诺方程,基于有限差分法离散了气膜流场求解域和边界条件,在MATLAB中编制了压力分布的求解程序,积分得到气膜... 详细信息

为解决气体静压导轨工作刚度不足问题,提出一种双边气膜刚度最优设计方法。根据气体润滑理论及简化假设推导了气膜压力分布的雷诺方程,基于有限差分法离散了气膜流场求解域和边界条件,在MATLAB中编制了压力分布的求解程序,积分得到气膜的承载力,再求导可得气膜刚度。分析导轨间隙、节流孔结构参数和供气压力等对导轨静态特性的影响规律,为静压导轨的设计制造提供参考。

关键词：气体静压导轨雷诺方程数值仿真静态特性刚度

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金刚石刀具刃磨技术发展现状

工具技术 2019年第8期53卷 3-9页

作者：龚维纬王伟雷大江张新疆崔海龙中国工程物理研究院机械制造工艺研究所电子科技大学

金刚石刀具在超精密切削中有着不可替代的作用。金刚石刀具的刃磨技术是保证切削加工质量的必要手段。本文从金刚石刀具刃磨的研究背景与现状出发,介绍了金刚石的物理及化学性质,着重阐述了金刚石刀具刃磨技术和金刚石刀具的主要评价指... 详细信息

金刚石刀具在超精密切削中有着不可替代的作用。金刚石刀具的刃磨技术是保证切削加工质量的必要手段。本文从金刚石刀具刃磨的研究背景与现状出发,介绍了金刚石的物理及化学性质,着重阐述了金刚石刀具刃磨技术和金刚石刀具的主要评价指标,并对未来的刃磨技术发展趋势做出了预测。

关键词：金刚石刀具刃磨技术超精密加工

面向可穿戴电子产品的自供能摩擦电纺织品研究进展

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纺织学报 2024年第4期45卷 41-49页

作者：王宁龚维王宏志东华大学材料科学与工程学院上海201620 安徽农业大学安徽省汽车用高功能性纤维制品工程研究中心安徽合肥230036

伴随着人们对智能穿戴的需求日益增加,为解决可穿戴电子产品的供能问题,各种能源转化技术接连涌现,摩擦电纺织品凭借其在低频机械能收集和自驱动传感器等方面的优异表现脱颖而出,成为能源织物领域的佼佼者。为提高摩擦电纺织品的能量转... 详细信息

伴随着人们对智能穿戴的需求日益增加,为解决可穿戴电子产品的供能问题,各种能源转化技术接连涌现,摩擦电纺织品凭借其在低频机械能收集和自驱动传感器等方面的优异表现脱颖而出,成为能源织物领域的佼佼者。为提高摩擦电纺织品的能量转换效率与舒适自然的穿戴感,基于摩擦电技术的理论,探讨了接触起电的物理机制,从材料、结构、运行模式以及功能性等角度出发,总结了纱线基摩擦纳米发电机、织物基摩擦纳米发电机与非织造布基摩擦纳米发电机的发展历程,综述了摩擦电纤维在柔性传感、电子皮肤、智能机器人、交互式设备等领域的应用情况,指出目前摩擦电纺织品所面临的挑战以及未来的机遇,以期为摩擦电技术与传统纺织业的高值化结合提供一些理论参考。

关键词：可穿戴电子产品摩擦起电摩擦电纺织品摩擦电纤维自供能

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微纳挠曲电结构力电耦合响应的数值模拟方法

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 147-156页

作者：黄怀纬黄海博华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

微纳米尺度下挠曲电效应相对于传统压电效应具有较高的机电耦合转换效率,其在传感、致动和俘能领域极具应用前景。然而目前多数商用有限元软件未包含挠曲电本构模型,无法对挠曲电结构进行有效的数值模拟。本研究基于Abaqus用户自定义单... 详细信息

微纳米尺度下挠曲电效应相对于传统压电效应具有较高的机电耦合转换效率,其在传感、致动和俘能领域极具应用前景。然而目前多数商用有限元软件未包含挠曲电本构模型,无法对挠曲电结构进行有效的数值模拟。本研究基于Abaqus用户自定义单元(UEL)子程序进行二次开发,将挠曲电效应内化到计算模型。首先,结合配点混合有限元法(CMFEM),推导了挠曲电结构的力电耦合方程,并在Abaqus中开发了挠曲电单元,提供了挠曲电结构响应分析的数值模拟技术。与传统的混合有限元法(MFEM)相比,该方法的优点是易于建模,降低了计算自由度,提高了计算效率,节省了运算成本,并且挠度与电场强度指标都比其他方法更接近解析解。然后,通过上述数值模拟方法,建立了挠曲电结构响应分析数值模型,开展了矩形梁及弧形梁在不同边界条件下的力电耦合响应计算与分析。分析结果展示了梁的几何参数影响结构应变梯度|η113|的作用机制,表明在使用同一材料设计挠曲电梁时,可通过控制变形梯度来控制输出电压的大小。研究表明,改变梁的弯曲程度,可有效提高梁输出的开路电压,减小梁的挠度。相同程度弯曲下,弧形悬臂梁向下弯曲的开路电压大于弧形悬臂梁向上弯曲的开路电压。当向上弯曲弧形梁的圆心角为38°,左边缘为滑动支座,右边缘为铰链支座时,开路电压最大,可达214.07 mV,比悬臂矩形梁增加5倍。此外,相同模型若仅考虑压电效应,开路电压将下降89.3%。

关键词：挠曲电效应弧形梁二次开发有限元仿真

洛丽塔形象的文本流变与纳博科夫的“时间性”乡愁

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文艺争鸣 2024年第3期 158-163页

作者：王公纬东北师范大学世界古典文明史研究所

在弗拉基米尔·纳博科夫的小说作品中,发表于1955年的《洛丽塔》当数影响最广的代表作。这种影响力不仅在文学批评界中有所体现,甚至向外辐射到了美国的社会生活与流行文化之中。出自小说文本的词汇Lolita和Nymphet一时成了美国的流行用... 详细信息

在弗拉基米尔·纳博科夫的小说作品中,发表于1955年的《洛丽塔》当数影响最广的代表作。这种影响力不仅在文学批评界中有所体现,甚至向外辐射到了美国的社会生活与流行文化之中。出自小说文本的词汇Lolita和Nymphet一时成了美国的流行用语,斯坦利·库布里克所执导的同名电影中洛丽塔佩戴心形太阳镜的形象也广受欢迎,相同款式的太阳镜一时间也成了热销品^((1))。

关键词：洛丽塔文学批评界纳博科夫《洛丽塔》小说作品文本流变同名电影太阳镜

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古希腊诗体墓志铭的文学演进与诗歌传统

外国文学 2024年第2期 164-176页

作者：王公纬东北师范大学世界古典文明史研究所吉林长春130024

古代希腊的诗体墓志铭是欧洲诗歌艺术的重要源头之一。作为一种经典文本,它既有历史学意义上的铭文价值,同时作为人类最古老的以诗歌形态存在的文本资料之一也具有极高的文学价值。本文将古风至古典时代的希腊诗体墓志铭作为一种整体性... 详细信息

古代希腊的诗体墓志铭是欧洲诗歌艺术的重要源头之一。作为一种经典文本,它既有历史学意义上的铭文价值,同时作为人类最古老的以诗歌形态存在的文本资料之一也具有极高的文学价值。本文将古风至古典时代的希腊诗体墓志铭作为一种整体性的文学文本进行考察,挖掘其作为一种诗歌形式的文学价值,分析其在发展演变过程中体现出的社会结构、审美意识以及价值认同等问题,并论述它作为一种源于社会功能性的文本逐渐向文学自觉的转变过程,及其在这一过程中所形成的种种对后世欧洲文学影响深远的诗歌传统。

关键词：古希腊墓志铭诗歌古风古典社会文化