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环保型缓蚀剂壳寡糖对304不锈钢化学机械抛光的影响

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润滑与密封 2024年第3期49卷 97-104页

作者：张鑫陈国美倪自丰季明捷郑世坤卞达钱善华江南大学机械工程学院江苏无锡214122 无锡商业职业技术学院机电技术学院江苏无锡214153 江苏省微纳增减材制造工程研究中心江苏无锡214122

为研究环保型缓蚀剂壳寡糖对304不锈钢化学机械抛光过程和抛光效果的影响,探讨其在抛光过程中与金属表面的作用方式及吸附机制,采用化学机械抛光试验、接触角测量、扫描电子显微镜(SEM)和X-射线色散能谱仪(EDS)分析等方法,研究壳寡糖有... 详细信息

为研究环保型缓蚀剂壳寡糖对304不锈钢化学机械抛光过程和抛光效果的影响,探讨其在抛光过程中与金属表面的作用方式及吸附机制,采用化学机械抛光试验、接触角测量、扫描电子显微镜(SEM)和X-射线色散能谱仪(EDS)分析等方法,研究壳寡糖有机分子对304不锈钢化学机械抛光的影响,采用量子化学计算研究壳寡糖分子的全局反应参数,分析计算反应活性位点,采用分子动力学模拟有机分子在金属表面的吸附并分析活性原子的径向分布。结果表明:CMP抛光过程中添加壳寡糖能够通过吸附作用在304不锈钢表面形成一层疏水性的薄膜,抑制氧化剂对不锈钢表面的刻蚀,提高抛光后的表面质量;在壳寡糖质量浓度为400 mg/L时得到表面粗糙度为1.65 nm的最佳表面质量。量子化学研究表明,壳寡糖的活性反应位点主要为O原子,能够在金属表面形成多中心吸附。分子动力学模拟表明,壳寡糖有机分子能够平行吸附在金属表面,有机分子中的O原子能够与铁原子形成配位键,在吸附中占据主导地位。

关键词：壳寡糖化学机械抛光吸附机制量子化学研究分子动力学模拟

融入概率学习的混合DE求解绿色分布式可重入作业车间调度

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控制理论与应用 2024年

作者：胡蓉伍星毛剑琳钱斌云南机电职业技术学院昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明理工大学机电工程学院

针对绿色分布式可重入作业车间调度问题(Green distributed reentrant job shop scheduling problem,GDRJSSP),提出一种融入概率学习的混合差分进化算法(Hybrid differential evolution incorporated with probabilistic learning, HDE PL)，以实现最大完工时间和总能耗最小.根据GDRJSSP的问题特点,设计编码和解码规则,并采用差分进化算法执行全局搜索来发现优质解区域.为能更明确地引导全局搜索方向,设计基于贝叶斯网络结构的多维概率模型合理学习和积累优质解(即当前种群中的较优解)的模式信息.结合问题解的结构特征,提出基于关键路径的4种邻域结构来构造局部搜索,并设计基于非关键路径的节能策略来提升算法获取低能耗非劣解的能力.仿真实验和算法对比验证了HDE PL可有效求解GDRJSSP.

关键词：差分进化绿色调度分布式调度可重入作业车间调度问题

基于Routh判据+主导极点法在高阶系统中的稳定性研究

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机械传动 2024年第6期48卷 35-40页

作者：林显新苏茜叶城保李国进梁林广西机电职业技术学院机械工程学院广西南宁530007 广西大学电气工程学院广西南宁530004 曼彻彼斯高新技术有限公司广西南宁530007

构建了全向机器人在斜坡上运动的受力模型,计算出模型系统函数,分析了载重、坡度θ、惯性等干扰对系统的影响,提出采用Routh判据为该高阶系统稳定条件,用根轨迹主导极点法获得相似2阶系统,观测系统性能指标,获得最优解方案。仿真验证说... 详细信息

构建了全向机器人在斜坡上运动的受力模型,计算出模型系统函数,分析了载重、坡度θ、惯性等干扰对系统的影响,提出采用Routh判据为该高阶系统稳定条件,用根轨迹主导极点法获得相似2阶系统,观测系统性能指标,获得最优解方案。仿真验证说明,载重K=3.25kg时,全向机器人在斜坡运动系统自校正效果较好,表明采用Routh判据+主导极点法研究高阶系统的稳定性可行有效,为后续研究变值θ扰动下更高阶系统校正提供了一定参考。

关键词：全向机器人 Routh判据主导极点法系统稳定性

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摊铺机熨平装置的动力学建模与仿真分析

机械设计与制造 2024年第6期400卷 96-101页

作者：朱涛孙健李宏伟徐州工业职业技术学院机电工程学院江苏徐州221140 徐州工程学院机电工程学院江苏徐州221018 徐工集团道路机械事业部江苏徐州221004

为了优化摊铺机熨平装置的设计参数,提供更好的施工操作策略,对摊铺机熨平装置进行了建模、仿真和实验。详述了摊铺厚度调整时仰角α变化的过程,对摊铺机熨平装置进行了受力分析,以仰角α为参数建立熨平装置的动力学模型。利用MATLAB搭... 详细信息

为了优化摊铺机熨平装置的设计参数,提供更好的施工操作策略,对摊铺机熨平装置进行了建模、仿真和实验。详述了摊铺厚度调整时仰角α变化的过程,对摊铺机熨平装置进行了受力分析,以仰角α为参数建立熨平装置的动力学模型。利用MATLAB搭建Simulink框图,对动力学模型进行仿真,分析了熨平装置底板宽度、牵引点O与底板的垂直距离、重力G绕牵引点O的力臂大小对摊铺性能的影响。仿真与实验结果表明:所建立的动力学模型能够正确反映熨平装置的工作原理,增大熨平装置底板宽度可以提高找平系统的灵敏度,利用手动调节机构调整初始工作仰角可以有效规避负仰角出现而又不失灵敏性,输料、分料和行走系统要协同工作、相互匹配,保持料位高度恒定才能提高摊铺路面的平整度。

关键词：摊铺机熨平装置动力学模型仰角找平系统

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导轨拉拔式红花采收装置设计与试验

中国农机化学报 2024年第1期45卷 42-48页

作者：何欢欢杨双平封伟新疆应用职业技术学院机电工程学院新疆奎屯833200 新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐市830000 河北省农业机械鉴定总站石家庄市050031

针对目前红花丝人工采收强度大、效率低及机械化采收程度低等问题,设计一种导轨拉拔式红花采收装置。以新疆裕民无刺红花为研究对象,模拟人手抓取拉拔动作,通过夹取导轨与拉拔导轨相配合,正向行程内夹花板在导轨内先收紧后上升,实现对... 详细信息

针对目前红花丝人工采收强度大、效率低及机械化采收程度低等问题,设计一种导轨拉拔式红花采收装置。以新疆裕民无刺红花为研究对象,模拟人手抓取拉拔动作,通过夹取导轨与拉拔导轨相配合,正向行程内夹花板在导轨内先收紧后上升,实现对花丝的夹取和拉拔动作,通过负压收集拉拔下来的花丝,完成采收。对夹紧导轨、拉拔导轨、辅助导轨和挡花口等关键部件进行设计,计算并分析各导轨从动件的运动位移、运动速度和加速度。并在SolidWorks软件中对模型进行运动仿真分析,验证爬升架和夹花板的运动轨迹和运动规律。以装置采净率和花丝破损率为试验指标,以开花后1~5天的新疆裕民无刺红花(含水率≤44.5%)为试验对象,以采收频率为试验因素,进行单因素5水平试验,验证装置可行性并寻求最优采收频率。结果表明:当采收频率为20次/min时,导轨拉拔式红花采收装置采净率为97.64%,破损率为3.32%。研究结果可为红花机械化采收机具的研究提供参考依据。

关键词：红花采收装置夹取机构运动仿真

基于表面粗糙度和反射率多目标优化的6061铝合金超精密车削工艺研究

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表面技术 2024年第12期53卷 193-206页

作者：王光余靳刚李占杰谭辉詹奇云林怀鑫王晓然天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222 天津航天机电设备研究所天津300301

目的探究工艺参数对6061铝合金滚压件超精密车削性能的影响,对工件超精密车削加工表面粗糙度和表面光学反射率进行协同优化研究。方法首先,对6061铝合金材料表面进行单向超声振动滚压以提高工件表面质量。其次,设计了四因素四水平的超... 详细信息

目的探究工艺参数对6061铝合金滚压件超精密车削性能的影响,对工件超精密车削加工表面粗糙度和表面光学反射率进行协同优化研究。方法首先,对6061铝合金材料表面进行单向超声振动滚压以提高工件表面质量。其次,设计了四因素四水平的超精密车削正交试验,研究了切削工艺参数(主轴转速、进给速度、背吃刀量、刀尖半径)对6061铝合金滚压件表面粗糙度及表面光学反射率的影响规律。最后,采用灰色关联分析方法,将多个工艺目标参数优化问题转化为单目标的灰色关联度优化问题,通过超精密车削试验对优化结果进行验证。结果主轴转速对表面粗糙度Ra和Sa的影响最显著,其次是刀尖半径和背吃刀量,进给速度的影响最小;工艺参数对可见光波段和中红外光波段反射率的影响程度与表面粗糙度一致,各参数按对近红外光波段反射率影响程度由大到小的顺序依次为背吃刀量、刀尖半径、进给速度、主轴转速;通过灰色关联分析获得优化工艺参数组合为主轴转速3000 r/min、进给速度10 mm/min、背吃刀量5μm、刀尖半径0.5 mm,此时对应的表面粗糙度R_(a)和S_(a)分别为2.162 nm和7.855 nm,可见光、近红外光、中红外光波段反射率分别为88.892%、88.893%、97.788%。结论通过优化结果能够有效降低表面粗糙度、提升表面光学反射率,对制造高水平金属反射镜具有十分重要的现实意义和研究价值。

关键词：单点金刚石车削 6061铝合金正交试验表面粗糙度表面光学反射率灰色关联分析

搅拌针偏移量影响铝镁异质金属搅拌摩擦焊材料流动的数值模拟

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材料科学 2024年第5期14卷 782-789页

作者：孙汇彬李亚玲马朝平宋绍峰曾容吴昊重庆机电职业技术大学机械工程学院重庆

本文采用耦合的欧拉–拉格朗日方法,构建了添加中间金属的铝镁异质合金搅拌摩擦焊的数值分析模型。针对两种不同配置进行了研究:一种是搅拌头轴线与焊缝中心线重合(配置1),另一种是搅拌头轴线向铝合金偏置1 mm (配置2)。研究结果显示,配... 详细信息

本文采用耦合的欧拉–拉格朗日方法,构建了添加中间金属的铝镁异质合金搅拌摩擦焊的数值分析模型。针对两种不同配置进行了研究:一种是搅拌头轴线与焊缝中心线重合(配置1),另一种是搅拌头轴线向铝合金偏置1 mm (配置2)。研究结果显示,配置1的材料流动更为充分。在前进侧,铝合金主要从搅拌头前方水平流动至后退侧;而在后退侧,一部分镁合金从搅拌头后方水平流动至前进侧,另一部分则从搅拌头后方向板厚底部流动,随后在螺纹搅拌针的作用下继续向板厚上方流动。根据材料流动范围,可将接头横截面划分为轴肩影响区和搅拌针影响区。中间金属的流动分为3个区域。配置2在轴肩影响区和搅拌针影响区的铝/镁截面都更为光滑和规则。由于材料流动的不充分,所以配置2在接头内部形成了“隧道”缺陷。

关键词：铝镁异质合金搅拌摩擦焊材料流动耦合的欧拉–拉格朗日方法

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化学机械抛光中抛光垫的退化行为研究

润滑与密封 2024年

作者：陈宗昱陈国美倪自丰章平陈国华江南大学机械工程学院江苏省微纳增减材制造工程研究中心无锡商业职业技术学院机电技术学院无锡格锐德半导体科技有限公司

为了提高化学机械抛光(CMP)后晶片之间和晶片内部的均匀性，研究了IC-1000聚氨酯垫的退化行为。进行了抛光实验，了解了材料去除率(MRR)和晶片平均粗糙度(Ra)的变化趋势。利用白光干涉仪和扫描电子显微镜观察抛光垫表面的微观结构。图... 详细信息

为了提高化学机械抛光(CMP)后晶片之间和晶片内部的均匀性，研究了IC-1000聚氨酯垫的退化行为。进行了抛光实验，了解了材料去除率(MRR)和晶片平均粗糙度(Ra)的变化趋势。利用白光干涉仪和扫描电子显微镜观察抛光垫表面的微观结构。图像处理后可以得到抛光垫表面高度的正态分布曲线、表面粗糙度和孔隙率。摩擦磨损试验机用于模拟晶片和抛光垫之间的摩擦行为。结果表明，在连续的CMP过程中(无修整)，抛光20 min后，晶片表面的MRR达到最大值为873.43±65.53 nm/min，Ra达到最小值为 1.13±0.08 nm。衬垫表面微观组织的动态变化大致经历了快速变化期、相对稳定期、性能逐步退化阶段。分析了抛光垫摩擦磨损行为对晶圆加工的影响机理。并对材料去除模型中抛光垫微凸峰变形进行分析，得出微凸峰处于弹塑性变形区间，理论计算与实际情况具有高度一致性。

关键词：化学机械抛光抛光垫摩擦磨损性能退化

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农业拖拉机尾灯多色注塑模具设计

农机化研究 2025年第1期 239-242+247页

作者：尹小定赵会娟江西机电职业技术学院机械工程学院济源职业技术学院机电工程系

以农业拖拉机尾灯为研究对象，分析了尾灯的内部结构和工艺性，并针对双色模具的特殊性，分析了模具成型方案和设计流程，基于AutoCAD和CAE软件完成了尾灯双色塑件模具的设计。开模试验表明：该产品符合设计需求，整个产品结构稳定，透... 详细信息

以农业拖拉机尾灯为研究对象，分析了尾灯的内部结构和工艺性，并针对双色模具的特殊性，分析了模具成型方案和设计流程，基于AutoCAD和CAE软件完成了尾灯双色塑件模具的设计。开模试验表明：该产品符合设计需求，整个产品结构稳定，透明度好，设计的模具结构合理、工艺流程可靠，能够满足实际的生产应用，工程应用价值较高。

关键词：农业拖拉机尾灯 CAD CAE 双色塑件模具