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聚氨酯-聚丙烯腈共混体系的动态力学性质及其力学模型的研究

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东华大学学报(自然科学版) 1988年第4期 85-92页

作者：孙桐周涵新陈大俊中国纺织大学化学纤维系高分子材料教研室

本文研究了聚氨酯(PU)-聚丙烯腈(PAN)共混体系的动态力学性质和相逆转现象。发现当PAN含量为30—40％的范围内,共混体系发生了连续相与分散相的逆转;进一步通过3个力学模型,描述了该共混体系的模量-组成关系以及动态力学温度谱。所有实... 详细信息

本文研究了聚氨酯(PU)-聚丙烯腈(PAN)共混体系的动态力学性质和相逆转现象。发现当PAN含量为30—40％的范围内,共混体系发生了连续相与分散相的逆转;进一步通过3个力学模型,描述了该共混体系的模量-组成关系以及动态力学温度谱。所有实验数据都落在理论预测的范围内,并与Budiansky模型符合得最好。

关键词：聚氨酯聚丙烯腈共混力学模型动态力学性质相逆转

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物理赋能的助航灯具清洗数字孪生构建

北京航空航天大学学报 2024年第3期50卷 785-795页

作者：董慧芬孙浩远严力武云霞中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300

机场助航灯具清洗设备工作时需要远程实时监测设备状态和清洗质量。数字孪生通过虚拟平台映射清洗设备的工作情况,而目前虚拟环境的建立仍大量依赖于数据驱动,自身缺乏感知进化和虚拟仿真的能力,且对被执行件的关注较少。针对以上问题,... 详细信息

机场助航灯具清洗设备工作时需要远程实时监测设备状态和清洗质量。数字孪生通过虚拟平台映射清洗设备的工作情况,而目前虚拟环境的建立仍大量依赖于数据驱动,自身缺乏感知进化和虚拟仿真的能力,且对被执行件的关注较少。针对以上问题,提出基于多物理引擎的数字孪生模型。该系统利用CoppeliaSim构建数据和脚本双驱动的虚拟空间,融合了虚拟传感和视觉检测,并通过BlueZero实现实时通信。为解决通信延迟造成的数据流阶梯跳跃的问题,提出一种基于改进均值滤波的运动同步性增强算法,内嵌在Qt建立的数据集成子系统中。实验结果表明:经运动增强后,所提系统的虚实同步误差为74 ms,满足同步性要求;清洗机械臂关节角度跟踪的均方误差为0.827°,末端空间位置跟踪误差不超过2.775 mm,满足跟踪精度要求;所提模型能够动态呈现灯具被清洗时的污斑状况,证明了所提模型的合理性,满足助航灯具清洗过程的应用需求。

关键词：数字孪生助航灯具机械臂粒子模型状态监测同步性增强

基于GPU加速的等几何拓扑优化高效多重网格求解方法

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中国机械工程 2024年第4期35卷 602-613页

作者：杨峰罗世杰杨江鸿王英俊华南理工大学机械与汽车工程学院聚合物新型成型装备国家工程研究中心广州510641 华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074

针对大规模等几何拓扑优化(ITO)计算量巨大、传统求解方法效率低的问题,提出了一种基于样条h细化的高效多重网格方程求解方法。该方法利用h细化插值得到粗细网格之间的权重信息,然后构造多重网格方法的插值矩阵,获得更准确的粗细网格映... 详细信息

针对大规模等几何拓扑优化(ITO)计算量巨大、传统求解方法效率低的问题,提出了一种基于样条h细化的高效多重网格方程求解方法。该方法利用h细化插值得到粗细网格之间的权重信息,然后构造多重网格方法的插值矩阵,获得更准确的粗细网格映射信息,从而提高求解速度。此外,对多重网格求解过程进行分析,构建其高效GPU并行算法。数值算例表明,所提出的求解方法与线性插值的多重网格共轭梯度法、代数多重网格共轭梯度法和预处理共轭梯度法相比分别取得了最高1.47、11.12和17.02的加速比。GPU并行求解相对于CPU串行求解的加速比高达33.86,显著提高了大规模线性方程组的求解效率。

关键词：等几何拓扑优化方程组求解 h细化多重网格法 GPU并行计算

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凝固点降低法计算溶剂活度的关系式

纺织高校基础科学学报 1998年第1期11卷 78-80页

作者：李国维陈小立中国纺织大学纺化系

根据热力学原理，不忽略溶剂液态和固态的热容受温度的影响，推导出凝固点降低法精确计算溶液中溶剂活度的方程式．最后用不同的方程计算了水溶液中水的活度，且对其进行了比较．

关键词：凝固点活度热力学溶液热容

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碱性锌镍镀液组成对镀层性能的影响

表面技术 2024年

作者：丁运虎李雨昕胡遐林贺颖刘宏芳段海涛中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司华中科技大学化学与化工学院

目的为获得绿色化、高稳定的碱性锌镍合金工艺，并探索碱代镉性电镀锌镍工艺中单一组分参数对锌镍合金镀层性能的影响方法在镍离子主络合剂C的碱性镀液中电沉积制备锌镍合金镀层。通过HullCell实验分析、电化学分析、扫描电镜分析等... 详细信息

目的为获得绿色化、高稳定的碱性锌镍合金工艺，并探索碱代镉性电镀锌镍工艺中单一组分参数对锌镍合金镀层性能的影响方法在镍离子主络合剂C的碱性镀液中电沉积制备锌镍合金镀层。通过HullCell实验分析、电化学分析、扫描电镜分析等方法，研究碱性锌镍合金体系中，其他条件一定时，镀液中锌离子、镍离子、络合剂C以及氢氧化钠含量分别对镀层厚度、镍含量、耐蚀性和微观结构的影响。结果实验结果表明，其他条件一定时，镀层镍含量与镀液中镍离子和络合剂C含量成正比，与锌离子和氢氧化钠含量成反比，镀层中镍含量远低于锌含量，在该碱性锌镍工艺体系中表现为异常共沉积；从扫描电镜结果和电化学测试结果表明，其他条件一定时，当镍离子和络合剂C含量增加时，镀层的腐蚀电流密度减小，且腐蚀电流密度的最大值和最小值相差一个数量级，镀层越致密，表面形貌较好，锌离子含量和氢氧化钠含量增加时，镀层表面粗糙，结构疏松，其腐蚀电流密度增大，耐蚀性降低。结论在络合剂C的碱性锌镍工艺中，电沉积锌镍合金是一个异常共沉积的过程，在1-5 A/dm2之间镀层镍含量较稳定，镀液金属离子（锌、镍离子）变化对镀层镍含量的影响较大，控制镀液中锌镍离子含量，镀层镍含量可稳定在12%-15%。镀液中各组分单一浓度变化，使得镀层镍含量、形貌变化，对镀层耐蚀性产生影响。当其他条件一定时，镀液镍离子﹑锌离子﹑络合剂C和氢氧化钠含量分别为1.6 g/L、7 g/L、140 mL/L、80 g/L，镀层表面较平整，孔洞和裂纹较少，镀层的耐蚀性最好。

关键词：锌镍合金碱性电镀镀层厚度及镍含量耐蚀性微观形貌

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基于时序控制的固态开关串并联高压脉冲技术

电源学报 2024年第2期22卷 414-420页

作者：施阳杰梁勖林颖方晓东中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

针对生物医疗等高压陡脉冲应用需求,设计了基于固态开关串并联高压陡脉冲发生电路,并结合时序控制技术,提出一种脉冲陡化新方法;从理论上分析了脉冲陡化的关键、系统工作的过程以及设计要点。该方法能较好解决开关管增加后杂散参数、布... 详细信息

针对生物医疗等高压陡脉冲应用需求,设计了基于固态开关串并联高压陡脉冲发生电路,并结合时序控制技术,提出一种脉冲陡化新方法;从理论上分析了脉冲陡化的关键、系统工作的过程以及设计要点。该方法能较好解决开关管增加后杂散参数、布线电感以及导线电感对开关速度的影响。以2 kV高压直流电源、110Ω的负载电阻进行实验,负载脉冲信号的上升沿约为50 ns,下降沿约为70 ns,输出电流幅值约18 A;最小脉宽信号的半高宽为100 ns,系统的最小分辨率为5 ns,可实现步进为5 ns脉宽的灵活调节,最大脉宽则与储能电容有关。

关键词：宽高压脉冲固态开关串并联时序控制

基于三维有限元模型的人体全腰椎振动特性研究

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中国生物医学工程学报 2024年第2期43卷 196-203页

作者：范威张驰张东祥王庆东郭立新东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 扬州峰明光电新材料有限公司扬州225117 清华大学机械工程学院北京100084

振动暴露被认为是诱发腰椎退行性病变和下腰痛的重要原因,本研究旨在探寻振动载荷对腰椎生物力学的影响。基于人体腰椎L1节段至骨盆(L1-pelvis)的CT扫描数据,重构L1-Pelvis三维几何模型。对该几何模型进行网格划分和材料特性赋值,建立L1... 详细信息

振动暴露被认为是诱发腰椎退行性病变和下腰痛的重要原因,本研究旨在探寻振动载荷对腰椎生物力学的影响。基于人体腰椎L1节段至骨盆(L1-pelvis)的CT扫描数据,重构L1-Pelvis三维几何模型。对该几何模型进行网格划分和材料特性赋值,建立L1-Pelvis三维有限元模型,并利用可获得的实验数据对模型的有效性进行验证。基于该有限元模型,通过瞬时动态分析计算出腰椎各运动节段在幅值40 N,频率5 Hz轴向正弦振动载荷作用下的力学响应,并与-40 N和+40 N轴向静态载荷作用下的结果进行对比,响应参数包括椎体轴向位移、纤维环膨出变形和纤维环基质冯·米塞斯应力。研究结果表明,相比于静态载荷,振动载荷下腰椎各运动节段的椎体轴向位移、纤维环膨出变形、纤维环基质冯·米塞斯应力的幅值分别增加了0.550~1.020 mm、0.124~0.251 mm、0.043~0.099 MPa,最大增幅分别可达195.0%、175.7%、151.4%。从量化角度说明振动载荷下腰椎发生损伤的风险更高。

关键词：人体腰椎生物力学有限元模型振动载荷

基于非线性逆迟滞模型的液粘智能调速控制方法

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机械工程学报 2024年

作者：汪首坤王晓军王亮汪浒江王涛郭刘洋北京理工大学伺服运动系统驱动与控制工信部重点实验室北京理工大学复杂系统智能控制与决策国家重点实验室中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室

液粘调速系统软启动和无级调速的优点使其应用广泛，但其固有的死区、滞环等非线性特性增加了控制难度。针对液粘离合器的死区和滞环特性，研究一种基于非线性逆迟滞模型的液粘离合器智能调速方法。首先，利用主迟滞回线数据对液粘离合... 详细信息

液粘调速系统软启动和无级调速的优点使其应用广泛，但其固有的死区、滞环等非线性特性增加了控制难度。针对液粘离合器的死区和滞环特性，研究一种基于非线性逆迟滞模型的液粘离合器智能调速方法。首先，利用主迟滞回线数据对液粘离合器建模，经过非线性映射得到次迟滞回线信息，主迟滞回线和次迟滞回线共同构成逆迟滞模型；其次，以逆迟滞模型为前馈环节、自抗扰控制器为反馈回路，设计调速方案，将非线性系统补偿为伪线性系统，以减小滞后和死区，提高控制精度。经过台架试验验证，所提出的控制方法可以减小系统死区，扩大有效控制区间；将系统的非线性度由40%～60%降低至20%以下；补偿系统固有滞后，使系统的迟滞量由开环控制下的40%～50%降低至逆补偿闭环控制下的15%；转折点滞后时间小于1 s；增强系统的动态性能，抑制输入转速波动对系统的影响。

关键词：液粘调速系统非线性特性滞环特性逆迟滞模型自抗扰控制

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带有反向螺纹的同轴变速单螺杆三维流场分析

中国油脂 2024年

作者：左晓甜郭树国金子云沈阳化工大学机械与动力工程学院

为了改善单螺杆挤出机混炼性能，设计了一种装配内嵌式摆线齿轮减速器和反向螺纹的新型螺杆。使用Solid works软件建模，利用ANSYS/CFX软件分析新型同轴变速单螺杆挤出机的流道内三维流场变化，根据螺杆流道内的压力、速度矢量、截面速... 详细信息

为了改善单螺杆挤出机混炼性能，设计了一种装配内嵌式摆线齿轮减速器和反向螺纹的新型螺杆。使用Solid works软件建模，利用ANSYS/CFX软件分析新型同轴变速单螺杆挤出机的流道内三维流场变化，根据螺杆流道内的压力、速度矢量、截面速度等变化，探究物料在其流道内的剪切、混合情况。研究表明：在外部情况相同时，新型单螺杆挤出机因为装配内嵌摆线齿轮减速器，改变了其混炼区域的速度，使速度降为原螺杆的1/6，引起物料对流，加快其压力场变化，使其速度流线更加混乱；又因为装配有反向螺纹，使其混炼区域出现反向建压能力，在此作用下物料出现反向速度，出现回流现象。这两种元件都起到延长物料在流道内的停留时间，增加物料的挤压剪切次数，增强了挤出机的混合分布能力和挤压剪切效果。

关键词：摆线齿轮减速器反向螺纹建压能力混合分布能力挤压剪切效果