检索结果-南通市图书馆

基于3D打印的柔性三频微带天线的设计与加工

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压电与声光 2024年第2期46卷 241-245页

作者：钟智东舒霞云常雪峰唐毅泉诸世敏厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 精密驱动与传动福建省高校重点实验室(厦门理工学院) 福建厦门361024 福建省绿色智能清洗技术与装备重点实验室福建厦门361024 集美大学海洋装备与机械工程学院福建厦门361021

为解决可穿戴设备在复杂应用场景中无线信号响应范围较窄的问题,该文提出了一种柔性三频微带天线,在2.5 GHz、3.5 GHz、5.4 GHz微波频段采用双“T”型+双“L”型表面结构实现天线的谐振,采用聚酰亚胺为基底材料,纳米银为辐射贴片及接地... 详细信息

为解决可穿戴设备在复杂应用场景中无线信号响应范围较窄的问题,该文提出了一种柔性三频微带天线,在2.5 GHz、3.5 GHz、5.4 GHz微波频段采用双“T”型+双“L”型表面结构实现天线的谐振,采用聚酰亚胺为基底材料,纳米银为辐射贴片及接地面的导电材料以实现柔性化。使用ANSYS HFSS对天线进行建模并进行仿真分析,使用微滴喷射3D打印工艺对其加工,有效地解决了传统微机电系统(MEMS)加工在柔性电子领域上成本高及步骤复杂等问题。最后使用场发射扫描电镜分析打印面形貌,并使用矢量网络分析仪分别测试天线成品的回波损耗、可弯折性及弯折抗疲劳性,测试结果与仿真结果基本一致,且天线具有较好的弯折性能。

关键词：柔性微带天线聚酰亚胺微滴喷射多频段纳米银

四轮独立转向车辆转向模式切换轨迹多目标优化方法研究

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机械工程学报 2024年第6期60卷 306-320页

作者：周晨徐飞翔中国矿业大学信息与控制工程学院徐州221100 福建省移动机械绿色智能驱动与传动重点实验室厦门361021

为了提高四轮独立转向车辆多种转向模式切换过程中的舒适性、安全性和切换效率,提出一种车辆转向模式切换轨迹多目标优化方法。首先,构建四轮独立转向车辆动力学和运动学模型,并建立基于B样条曲线的车辆瞬时转向中心切换轨迹;其次,选取... 详细信息

为了提高四轮独立转向车辆多种转向模式切换过程中的舒适性、安全性和切换效率,提出一种车辆转向模式切换轨迹多目标优化方法。首先,构建四轮独立转向车辆动力学和运动学模型,并建立基于B样条曲线的车辆瞬时转向中心切换轨迹;其次,选取车辆转向模式切换过程中安全性、舒适性、切换效率等性能评价指标,构建多性能目标协同优化目标函数和约束条件,运用粒子群算法对转向模式切换轨迹进行优化,实现多性能目标协同的四轮独立转向车辆转向模式切换轨迹最优规划;最后,基于仿真和自主研制的整车试验测试平台,对所提出的四轮独立转向车辆转向模式切换轨迹优化方法进行验证。在前轮转向模式切换到后轮转向模式的仿真工况下,相比于切换目标已知的多目标和双目标优化方法,所提出的优化方法使得切换效率分别提升了20.73%、27.78%,安全性分别提升了6.67%、15.15%。仿真和试验结果表明所提出的转向模式切换轨迹优化方法能够有效提高四轮独立转向车辆在转向模式切换过程中的切换效率、舒适性和安全性。

关键词：四轮独立转向车辆转向模式切换轨迹规划多目标优化实车试验测试

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同轴激光辅助电纺射流检测

光学精密工程 2024年第1期32卷 24-32页

作者：叶瑞芳施哲钰孙正涛王翔崔长彩华侨大学机电及自动化学院福建厦门361021 厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 华侨大学制造工程研究院福建厦门361021 福建省移动机械绿色智能驱动与传动重点实验室福建厦门361021

针对静电纺丝射流直径小、速度快,不易检测的难题,提出一种带同轴激光辅助的静电纺丝射流检测方法。基于光波导传输原理,激光经由光纤传导到同轴针内针出口处与纺丝射流耦合,有效增强了射流与背景的对比度。结合图像处理技术,对比分析... 详细信息

针对静电纺丝射流直径小、速度快,不易检测的难题,提出一种带同轴激光辅助的静电纺丝射流检测方法。基于光波导传输原理,激光经由光纤传导到同轴针内针出口处与纺丝射流耦合,有效增强了射流与背景的对比度。结合图像处理技术,对比分析有激光辅助和无激光辅助的静电纺丝射流图像的演变规律,并在此基础上探索辅助激光的最佳功率。实验结果表明,同轴激光辅助有助于增强射流的可检测性,最适于射流检测的激光功率为4 mW;在射流稳定阶段,有光辅助下射流平均可视化长度为10.79 mm,无光辅助射流平均可视化长度为5.68 mm,有光辅助下射流可视化长度平均提升了89.81%;对于细小射流,有光辅助下射流平均可视化长度为5.36 mm,无光辅助射流平均可视化长度为3.33 mm,有光辅助下射流可视化长度平均提升了60.74%。因此,引入同轴激光能有效提高静电纺丝射流的可检测性,为微纳喷印的实时检测提供了一种新思路。

关键词：静电纺丝同轴激光激光辅助射流检测

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爬杆机器人动力学仿真及其驱动转矩控制研究

机械科学与技术 2024年第5期43卷 781-789页

作者：罗刚何涛许博赵凯平王顺安徽理工大学矿山智能装备与技术安徽省重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学机电工程学院安徽淮南232001

为改善爬杆机器人驱动性能,结合机器人虚拟样机与动力学仿真,提出一种前馈补偿与PID调节优化驱动转矩波动的复合控制方法。在ADAMS中建立机器人多体动力学模型,进行了攀爬运动仿真;在Simulink中搭建了PID控制系统,调节夹块位移量;依据... 详细信息

为改善爬杆机器人驱动性能,结合机器人虚拟样机与动力学仿真,提出一种前馈补偿与PID调节优化驱动转矩波动的复合控制方法。在ADAMS中建立机器人多体动力学模型,进行了攀爬运动仿真;在Simulink中搭建了PID控制系统,调节夹块位移量;依据夹持传动的“力矩-位移”数学模型,建立了含有前馈补偿的复合控制系统。由联合仿真可知,采用单一PID控制的机器人,提高夹块位移控制精度会引起驱动转矩波动的增加;复合控制减少了驱动转矩的波动,且驱动转矩的调整幅值比PID控制降低了约24.7%,提高了机器人在攀爬运动中驱动系统的输出效能。

关键词：爬杆机器人联合仿真 PID控制转矩波动优化

激光辅助金刚石车削单晶硅的温度场建模及加工试验

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应用激光 2022年第11期42卷 37-49页

作者：许伟静舒霞云申昆明黄分平常雪峰厦门理工学院精密驱动与传动福建省高校重点实验室福建厦门361024 集美大学海洋装备与机械工程学院福建厦门361024

以激光辅助条件下单晶硅的金刚石车削为对象,建立了激光辅助加热的温度场模型,利用COMSOL软件模拟得到单晶硅表面及亚表面的温度场分布;结合激光辅助加热的单晶硅表面测温试验,与温度场仿真结果进行了对比验证;最后开展了单晶硅激光辅... 详细信息

以激光辅助条件下单晶硅的金刚石车削为对象,建立了激光辅助加热的温度场模型,利用COMSOL软件模拟得到单晶硅表面及亚表面的温度场分布;结合激光辅助加热的单晶硅表面测温试验,与温度场仿真结果进行了对比验证;最后开展了单晶硅激光辅助金刚石车削试验,研究进给量和背吃刀量一定的条件下,激光功率和主轴转速对切削力、表面粗糙度、切屑形态及刀具磨损的影响。结果表明,主轴转速为2000 r/min、激光功率32~40 W时,表面温度达到脆塑转变温度,500℃以上的亚表面传热深度超过6.8μm;激光软化材料效果受功率和主轴转速共同影响,随着激光功率增加和主轴转速降低,单晶硅加工性能和表面质量提升,刀具磨损降低,但激光功率达48 W时,加工热损伤导致单晶硅表面粗糙度大幅增加;激光功率40 W、主轴转速2000 r/min条件下,单晶硅表面粗糙度最低可达3 nm。

关键词：激光辅助加工单晶硅温度场仿真表面质量

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高频声表面波液滴雾化器设计与实验研究

压电与声光 2023年第5期45卷 667-673页

作者：舒霞云陈赛常雪峰欧阳丽厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 精密驱动与传动福建省高校重点实验室(厦门理工学院) 福建厦门361024 厦门市智能制造高端装备研究重点实验室福建厦门361024 集美大学海洋装备与机械工程学院福建厦门361024

针对现有的雾化装置粒径分散较广及难以生成大量微米级与亚微米级液滴等问题,设计并加工了一种基于声表面波的液滴雾化装置。首先,利用COMSOL仿真软件对声表面波器件的结构建模并进行压电仿真分析,模拟声表面波的振动传播,得到其谐振频... 详细信息

针对现有的雾化装置粒径分散较广及难以生成大量微米级与亚微米级液滴等问题,设计并加工了一种基于声表面波的液滴雾化装置。首先,利用COMSOL仿真软件对声表面波器件的结构建模并进行压电仿真分析,模拟声表面波的振动传播,得到其谐振频率为18.269 MHz。其次,基于声-压电耦合多物理场模拟声波在固-液界面的衍射,以及在液体中的传播过程。最后,加工声表面波雾化实验装置并进行液滴雾化实验,通过调整激励信号频率与输入功率实现了液滴的稳定雾化,对雾化后的液滴粒径分布进行测试。实验结果表明,当输入信号幅值为420 mV,谐振频率为19.259 MHz时,该装置生成大量微米级细小液滴,液滴粒径基本呈三峰分布,主要集中在3μm、30μm与500μm。

关键词：声表面波雾化声流有限元仿真高频微米级

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菲涅尔透镜聚焦声泳打印装置设计及实验研究

应用声学 2023年第6期42卷 1244-1255页

作者：舒霞云欧阳丽常雪峰徐钢厦门理工学院机械与汽车工程学院厦门361024 精密驱动与传动福建省高校重点实验室(厦门理工学院) 厦门361024 厦门市智能制造高端装备研究重点实验室厦门361024 集美大学海洋装备与机械工程学院厦门361024

针对现有的喷墨打印技术需根据喷印材料的特性定制而较难直接用于不同材料打印的问题,设计了一种基于菲涅尔透镜聚焦的声泳打印装置。该装置由超声发生器、超声换能器、菲涅尔透镜以及供液系统组成。首先,利用多物理场耦合仿真软件模拟... 详细信息

针对现有的喷墨打印技术需根据喷印材料的特性定制而较难直接用于不同材料打印的问题,设计了一种基于菲涅尔透镜聚焦的声泳打印装置。该装置由超声发生器、超声换能器、菲涅尔透镜以及供液系统组成。首先,利用多物理场耦合仿真软件模拟液滴在声辐射力作用下的滴落过程,并分析了喷嘴到基底距离、菲涅尔透镜厚度及基底不同边界等因素对声场压力分布的影响,以及声场压力、喷嘴直径及材料黏度对液滴喷射过程的影响。其次,采用构建的声泳打印装置进行喷射成滴实验,通过调整超声发生器输出功率实现了不同黏度的聚乙二醇溶液的喷射以及UV胶的喷射。实验结果表明:该微滴喷射系统能产生一致性较好的微滴,喷印出的微透镜尺寸波动范围在2%以内,证明了该装置的稳定性以及实现了不同材料微滴喷射的可行性。

关键词：微滴喷射声泳打印菲涅尔透镜超声聚焦

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MXene柔性压力传感器的制备与性能

微纳电子技术 2023年第7期60卷 1070-1076页

作者：舒霞云周智张墙厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 厦门理工学院精密驱动与传动福建省高等学校重点实验室福建厦门361024 厦门市智能制造高端装备研究重点实验室福建厦门361024

柔性压力传感器作为一种新型的压力电子器件已经在医疗健康监测、智能可穿戴的电子设备、人机数据交互平台等领域广泛应用。采用磁控溅射法制备叉指电极,通过湿法腐蚀法获得MXene胶体溶液,利用压电式按需喷印技术将MXene胶体溶液覆盖在... 详细信息

柔性压力传感器作为一种新型的压力电子器件已经在医疗健康监测、智能可穿戴的电子设备、人机数据交互平台等领域广泛应用。采用磁控溅射法制备叉指电极,通过湿法腐蚀法获得MXene胶体溶液,利用压电式按需喷印技术将MXene胶体溶液覆盖在叉指电极的上方,从而完成压敏活性层的制备。利用扫描电子显微镜(SEM)对MXene压敏活性层的形貌进行表征,结果表明压敏活性层表面平滑整齐、成膜均匀、结构清晰。对制备的柔性压力传感器进行灵敏度检测。结果表明当压强在0~5 kPa的区间内时,传感器具有较高的灵敏度,为0.139 kPa^(-1)。最后对该传感器进行人体运动传感性能测试。结果表明该MXene柔性压力传感器有望在可穿戴电子以及医疗监测领域广泛应用。

关键词：柔性压力传感器 MXene胶体溶液压电式按需喷印压敏活性层灵敏度

考虑空化效应的齿面沟槽织构润滑性能CFD分析

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润滑与密封 2022年第12期47卷 91-99页

作者：仁青多吉朱佩元常雪峰林秉敬舒霞云精密驱动与传动福建省高等学校重点实验室(厦门理工学院) 福建厦门361024 集美大学海洋装备与机械工程学院福建厦门361021

为探究齿面沟槽织构参数对渐开线圆柱直齿轮润滑性能的影响,简化齿轮啮合模型选取并建立单元沟槽CFD仿真模型,通过分别求解未考虑和考虑空化效应的2种仿真模型,获得不同沟槽尺寸参数对模型润滑性能的影响规律。结果表明:沟槽织构的存在... 详细信息

为探究齿面沟槽织构参数对渐开线圆柱直齿轮润滑性能的影响,简化齿轮啮合模型选取并建立单元沟槽CFD仿真模型,通过分别求解未考虑和考虑空化效应的2种仿真模型,获得不同沟槽尺寸参数对模型润滑性能的影响规律。结果表明:沟槽织构的存在改变了流体域油膜压力分布状态,具有更高的油膜承载力和更好的动压性能;不考虑空化效应时,油膜承载力大小与沟槽宽度的变化密切相关,而受沟槽深度变化的影响较小,沟槽织构浅且宽时齿面具有更好的润滑性能;考虑空化效应后,表面润滑性能随沟槽宽度与深度的变化而动态变化,相较于不考虑空化效应,沟槽宽度更窄、深度更深时齿面具有更好的润滑性能;在沟槽深度与宽度均较小时,空化效应对动压性能的影响不是很大,在沟槽深度较小而沟槽宽度较大时,空化效应对动压性能的影响较大;而在沟槽深度较大时,空化效应对动压性能的影响始终较大,且不受沟槽宽度变化的影响。

关键词：齿轮沟槽织构空化效应润滑性能