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注射成型微流控芯片微沟槽成型质量的无损检测

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光学精密工程 2010年第7期18卷 1605-1612页

作者：祝铁丽周亮刘永云大连理工大学模具研究所辽宁大连116023

针对注射成型的微流控芯片具有微沟槽深度成型质量好,宽度成型质量较差,而且各处微沟槽的宽度成型质量不均衡的特点,利用Matlab软件的图像处理工具箱开发了微流控芯片微沟槽显微平面图片的图像处理系统,实现了利用常用的光学显微镜对微... 详细信息

针对注射成型的微流控芯片具有微沟槽深度成型质量好,宽度成型质量较差,而且各处微沟槽的宽度成型质量不均衡的特点,利用Matlab软件的图像处理工具箱开发了微流控芯片微沟槽显微平面图片的图像处理系统,实现了利用常用的光学显微镜对微沟槽的成型质量进行无损检测。引入人工干涉来进行高效图像去噪处理。根据提取的微结构轮廓点进行了微沟槽轮廓的曲线拟合,测量了微沟槽的开口宽度和底部宽度。对由微流控芯片微沟槽显微平面图片所得到的测量结果与由对微流控芯片进行切片检测所得到的测量结果进行比较,结果显示,两种方法得到的微沟槽开口宽度相差约4%,槽底部宽度相差约3%,说明微沟槽显微平面图片的测量结果能够满足注射成型工艺研究中微流控芯片微结构成型质量检测的要求。

关键词：注射成型微流控芯片微沟槽图像处理无损检测

高速球铣加工表面微沟槽形貌形成方法及其减摩性能研究

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摩擦学学报 2021年第5期41卷 731-737页

作者：王素玉王永将黄为民赵彬杰黄常乘山东科技大学交通学院山东青岛266590

高速球铣加工表面通常具有一定的残留形貌,采用Matlab形貌仿真与切削加工试验研究了高速球铣加工表面微沟槽形貌的形成方法;并基于流体动压润滑理论,通过Fluent流体仿真与润滑工况下的滑动摩擦试验,研究了表面微沟槽形貌的承载能力关于... 详细信息

高速球铣加工表面通常具有一定的残留形貌,采用Matlab形貌仿真与切削加工试验研究了高速球铣加工表面微沟槽形貌的形成方法;并基于流体动压润滑理论,通过Fluent流体仿真与润滑工况下的滑动摩擦试验,研究了表面微沟槽形貌的承载能力关于滑动速度和径向切深的响应规律,并分析了减摩机理.结果表明:当给定每齿进给量后,随着径向切深的增大,可以获得具有微沟槽特征的表面形貌.微沟槽承载能力随着滑动速度的提高而逐渐增大;随着径向切深的提高,承载能力呈现先增后减的趋势,这是由于其与楔形效应和逆流现象交互作用影响相关,当径向切深较小时,楔形效应占主导地位,承载能力较强,随着径向切深的进一步增大,逆流现象会严重减弱楔形效应,导致微沟槽承载能力下降.

关键词：高速球铣加工微沟槽径向切深承载能力摩擦系数

封闭腔内旋转圆盘阻力扭矩特性和微沟槽减阻研究

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推进技术 2021年第7期42卷 1512-1521页

作者：梁桐李家文徐阳蔡国飙北京航空航天大学宇航学院北京100191 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

为了研究旋转圆盘的微沟槽减阻的作用机理,结合离心泵圆盘减阻问题,采用数值模拟的方法对封闭腔体中旋转圆盘的流场进行了仿真计算,并对微沟槽减阻的效果和作用机理进行了分析。计算结果显示,较小的法向间隙和微沟槽都能够起到减阻作用... 详细信息

为了研究旋转圆盘的微沟槽减阻的作用机理,结合离心泵圆盘减阻问题,采用数值模拟的方法对封闭腔体中旋转圆盘的流场进行了仿真计算,并对微沟槽减阻的效果和作用机理进行了分析。计算结果显示,较小的法向间隙和微沟槽都能够起到减阻作用,最大减阻率为13.1%。对壁面参数和流场结构的分析表明,产生减阻效应的原因是法向间隙和微沟槽改变了局部涡的结构和位置,从而改变了湍流强度和壁面旋转剪切应力分布,导致圆盘受到的扭矩减小。研究结果展示了旋转条件下微沟槽减阻效应的作用机理,支持了微沟槽结构在离心泵等旋转机械中提高性能和降低能耗的应用。

关键词：离心泵旋转圆盘微沟槽减阻数值仿真

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微沟槽多道次滚压工艺参数分析及优化

塑性工程学报 2022年第8期29卷 96-104页

作者：王回航高绪杰朱光明常征郭娜娜王宗申朱立华山东理工大学机械工程学院山东淄博255000 山东理工大学计算机科学与技术学院山东淄博255000

针对微沟槽多道次滚压成形工艺存在微沟槽成形高度不足、板材变形严重、轧制力过高的问题,建立了多道次滚压的有限元模型,并结合响应面法对多道次滚压的工艺参数进行了分析。以辊缝间隙Δh、滚压速度v、摩擦因数μ和辊轮直径D为设计变量... 详细信息

针对微沟槽多道次滚压成形工艺存在微沟槽成形高度不足、板材变形严重、轧制力过高的问题,建立了多道次滚压的有限元模型,并结合响应面法对多道次滚压的工艺参数进行了分析。以辊缝间隙Δh、滚压速度v、摩擦因数μ和辊轮直径D为设计变量,应用中心复合实验设计方法设计了响应面实验,得到孔型填充率η、板材延长长度ΔL以及轧制力F的响应面预测模型。通过分析响应面图,总结出各项工艺参数对响应值的交互影响规律,并通过多目标优化获得了最优工艺参数组合。结果表明,使用优化后的工艺参数进行滚压可使孔型填充率η达81.21%,板材延长长度降低了39.6%,轧制力降低了21.1%。

关键词：微沟槽减阻多道次滚压响应面模型有限元模拟

聚二甲基硅氧烷柔性基材上应力-激光复合制备直角微沟槽

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高分子材料科学与工程 2022年第3期38卷 106-112,121页

作者：谢凯武李泽斌邓宇张璆钟世裕蔡俊劲常磊鑫广东工业大学机电工程学院广东广州510006

聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种应用广泛的柔性材料。文中在PDMS表面制备了直角微沟槽,分析了直角微沟槽的形貌。结合PDMS的柔性特点,开展了预应力下纳秒激光制备PDMS表面直角微沟槽实验。结果表明,微沟槽两侧的微裂纹随着激光扫描速度的增... 详细信息

聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种应用广泛的柔性材料。文中在PDMS表面制备了直角微沟槽,分析了直角微沟槽的形貌。结合PDMS的柔性特点,开展了预应力下纳秒激光制备PDMS表面直角微沟槽实验。结果表明,微沟槽两侧的微裂纹随着激光扫描速度的增大(100~600 mm/s)开始出现随后逐渐变小,微沟槽的几何形貌随扫描速度发生改变,其深度最大值为43.14μm、最小值为8.41μm,其宽度最大值为111.41μm、最小值为16.18μm,且直角微沟槽的内外侧形貌存在差异;调整预应力角度可以调控微沟槽两侧微裂纹的走向、微沟槽的几何形貌和扫描路径的偏移。应力辅助是一种调控表面形貌,辅助PDMS表面微纳加工实现功能化的简便方法。

关键词：应力辅助纳秒激光加工微裂纹调控表面形貌微沟槽

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三角形微沟槽飞艇蒙皮表面的流场分析

哈尔滨工业大学学报 2014年第7期46卷 32-35页

作者：谭惠丰康敬天卫剑征王长国哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150001

微米尺度的沟槽是临近空间飞艇大面积减阻的一种可行的减阻形式.以临近空间飞艇减阻为研究背景,通过采用k-ωSST湍流模式,对微米尺度的三角形沟槽进行了流场分析,得到了三角形沟槽壁面流的速度场和压力场.通过计算不同尺寸三角形微沟槽... 详细信息

微米尺度的沟槽是临近空间飞艇大面积减阻的一种可行的减阻形式.以临近空间飞艇减阻为研究背景,通过采用k-ωSST湍流模式,对微米尺度的三角形沟槽进行了流场分析,得到了三角形沟槽壁面流的速度场和压力场.通过计算不同尺寸三角形微沟槽的减阻率和沟槽内的流线形状,分析了微米尺度沟槽的减阻机理和不同沟槽尺寸对减阻能力的影响.研究表明,沟槽内的流线形状对沟槽的减阻能力有重要影响,尺寸合适的沟槽可以减小流体和壁面之间的切应力,减小流动阻力,对临近空间飞艇的蒙皮设计和减阻研究提供了一定参考.

关键词：微沟槽临近空间飞艇减阻蒙皮

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鲨鱼皮微沟槽结构复制技术研究

大连理工大学学报 2012年第3期52卷 362-366页

作者：赵丹阳孙鹏翔王敏杰王涛大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

表面具有大量微沟槽结构的鲨鱼皮具有良好的减阻效果,因此鲨鱼皮复制技术成为国内外减阻技术研究的热点之一.以鲨鱼表面微小盾鳞结构为复制模板,采用热压成型法和真空浇注法,分别在有机玻璃和不饱和树脂表面进行微结构复制,同时利用触... 详细信息

表面具有大量微沟槽结构的鲨鱼皮具有良好的减阻效果,因此鲨鱼皮复制技术成为国内外减阻技术研究的热点之一.以鲨鱼表面微小盾鳞结构为复制模板,采用热压成型法和真空浇注法,分别在有机玻璃和不饱和树脂表面进行微结构复制,同时利用触针式轮廓仪和体视显微镜对不同材料和复制方法制备的仿生鲨鱼皮进行了对比分析.结果表明:相对于热压成型法,不饱和树脂作为复制模具材料,采用真空浇注法复制的液态硅橡胶仿鲨鱼皮,具有清晰完整的鲨鱼皮微沟槽结构,是一种较为可行的大面积高精度复制鲨鱼皮微沟槽的方法.

关键词：鲨鱼皮微沟槽微复制真空浇注热压成型

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微沟槽结构的精密磨削仿真与试验验证

系统仿真学报 2021年第5期33卷 1205-1215页

作者：曹昊暘上海理工大学机械工程学院上海200093

为研究微沟槽结构精密磨削形成及其影响规律,以砂轮修整和磨削运动学为基础,建立了微沟槽结构表面的磨削仿真模型。系统分析了修整、磨削参数和节圆长度对微沟槽结构轮廓的影响,阐述了形成完整或干涉微沟槽轮廓的磨削条件,预测了微沟槽... 详细信息

为研究微沟槽结构精密磨削形成及其影响规律,以砂轮修整和磨削运动学为基础,建立了微沟槽结构表面的磨削仿真模型。系统分析了修整、磨削参数和节圆长度对微沟槽结构轮廓的影响,阐述了形成完整或干涉微沟槽轮廓的磨削条件,预测了微沟槽轮廓及尺寸,并在碳钢上进行了磨削试验。试验结果与仿真模型的趋势一致,微沟槽结构的轮廓和尺寸受磨削切深和节圆长度的影响变化较大,受修整深度和修整重叠率影响较小;同时经过试验验证,仿真试验所得的微沟槽平均尺寸误差为7.61%,有较高的精度和可靠性。

关键词：微沟槽磨削仿真砂轮修整磨削运动学

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铜热管内壁微沟槽的高速充液旋压加工

华南理工大学学报（自然科学版） 2007年第3期35卷 1-5页

作者：李勇汤勇肖博武李西兵曾志新华南理工大学机械工程学院广东广州510640

对直齿微沟槽铜热管的高速充液旋压拉拔成形加工机理进行了研究,建立了微沟槽高速充液旋压成形的几何模型,通过实验发现:微沟槽的加工包括挤压和成形两个阶段;影响微沟槽成形的主要因素包括多齿芯头几何参数、芯头位置、减薄量、拉拔速... 详细信息

对直齿微沟槽铜热管的高速充液旋压拉拔成形加工机理进行了研究,建立了微沟槽高速充液旋压成形的几何模型,通过实验发现:微沟槽的加工包括挤压和成形两个阶段;影响微沟槽成形的主要因素包括多齿芯头几何参数、芯头位置、减薄量、拉拔速度、旋压器转速和工作温度等;通过控制挤压深度、进给量、芯头形状与位置等,可加工出不同形状、不同深宽比及不同壁厚的微沟槽;高速充液旋压加工微沟槽在生产上具有可行性,其材料利用率和生产效率高,成本低廉.

关键词：充液旋压微沟槽热管芯头