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基于软件误差修正的通用直线工作台的纳米级定位控制(英文)

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纳米技术与精密工程 2006年第1期4卷 1-9页

作者：范光照程方陈叶金合肥科技大学仪器仪表学院合肥230009 台湾公立大学机械工程系中国台北

提出了一种用于通用压电陶瓷线性马达(PLCM)驱动平台的纳米级定位数控方案,该平台上配有栅距 20μm的线性光栅．传统的信号细分多数基于硬件电路,无法对纳米级误差进行灵活的调整．本项研究开发了基于 Labview的数字控制系统,该系统具... 详细信息

提出了一种用于通用压电陶瓷线性马达(PLCM)驱动平台的纳米级定位数控方案,该平台上配有栅距 20μm的线性光栅．传统的信号细分多数基于硬件电路,无法对纳米级误差进行灵活的调整．本项研究开发了基于 Labview的数字控制系统,该系统具有失真波形的调整、1／4栅距脉冲计数、基于Lassajous圆环的波形细分、后传神经网络和PID控制以及平台的位置反馈控制等特征．介绍了定位控制的3个步骤,即用于长行程连续移动控制的 AC模式,用于低速短行程的开关模式控制马达驱动,以及以压电激励方式使马达工作的DC模式,这些步骤能够实现几纳米的精确定位．在每种运动模式下采用了专门的信号处理技术．实验结果表明,此方法可以很容易地应用于线性平台,取得小于31 nm的定位精度,9 mm行程的标准误差小于30 nm．相比于原来移动台±1μm的重复性和±1 μm／25 mm的精度,该数字控制系统能够将定位精度提高一个数量级．

关键词：纳米定位数字控制波形校正细分后传神经网络 PID控制

W-Mo-Ni-Fe重合金金属间化合物相析出机制研究

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粉末冶金技术 2005年第1期23卷 3-11页

作者：许振声林宽泓林舜天虎尾科技大学材料工程系东南技术学院机械工程系台湾科技大学机械工程系

为了分析Mo元素含量对液相烧结W Ni Fe重合金显微组织的影响和探讨Mo元素含量与基地相、析出相等各相组成的关系 ,以及了解合金于炉冷后在固相与基地相接口析出的金属间化合物相之形成机制 ,本研究使用具有相同基地相组成但不同Mo元素含... 详细信息

为了分析Mo元素含量对液相烧结W Ni Fe重合金显微组织的影响和探讨Mo元素含量与基地相、析出相等各相组成的关系 ,以及了解合金于炉冷后在固相与基地相接口析出的金属间化合物相之形成机制 ,本研究使用具有相同基地相组成但不同Mo元素含量 (Mo的原子数分数为 15 %～ 5 9% )的试片 ,以SEM、EMPA观察显微组织的变化 ,并使用XRD对金属间化合物析出相进行结构分析与鉴定 ,最后再以DTA热分析仪器量测合金的相变化温度 ,以厘清金属间化合物相的析出机制。试验结果显示 ,当合金中含有高比例的Mo元素时 ,烧结后在基地相中固溶的Mo元素与W +Mo元素总和将随之升高 ,除了造成基地相的凝固温度下降以外 ,也形成大量的 (W ,Mo) 0.5-x(Ni,Fe) 0.5+x(x =0～ 0.0 4 )金属间化合物析出相 ,而此金属间化合物相中 ,Mo元素所占的比例会随着添加的Mo元素比例增加而呈线性上升。热分析结果显示 ,金属间化合物相的析出温度大约是在 1349～ 135 5℃之间 ,而基地相的凝固温度则从 14 15℃降低到 1336℃。根据这些现象可以了解 ,金属间化合物相的形成机制与合金成分中的MMo/ (MW +MMo)比值有关 ,当比值高于 0.6 6时 ,金属间化合物相的析出机制为偏晶反应 (monotecticreaction) ;当比值在 0.5～ 0.6 6之间时 ,析出机制是属于共晶反?

关键词：金属间化合物析出相合金显微组织 EMPA 共晶反应固溶比值机制研究升高

磁控溅射氮化钛/氮化铝纳米多层膜的抗磨性能及其在金属加工刀具中的应用研究

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摩擦学学报 2005年第3期25卷 258-264页

作者：姚舜晖苏演良高文显刘醇鸿长荣大学会计信息系成功大学机械工程系空军航空技术学院机械工程系

采用新型高速反应真空磁控溅射系统制备了氮化钛/氮化铝纳米多层膜,探讨了周期(λ)对多层膜力学性能及抗磨性能的影响;在微钻针及车刀表面分别制备了上述多层膜,并分别对电路板以及中碳钢棒进行实机加工测试,以验证其实用性.结果表明:... 详细信息

采用新型高速反应真空磁控溅射系统制备了氮化钛/氮化铝纳米多层膜,探讨了周期(λ)对多层膜力学性能及抗磨性能的影响;在微钻针及车刀表面分别制备了上述多层膜,并分别对电路板以及中碳钢棒进行实机加工测试,以验证其实用性.结果表明:通过控制溅射参数可以制备出周期范围为2.4～67.6nm的氮化钛/氮化铝多层膜;当周期λ≤3.6nm时,相应的多层膜具有较高的硬度、良好的粘附性能及优异的抗磨性能.实机测试结果显示,所制备的多层膜可以改善金属车削和微钻削加工条件,改善程度优于单层氮化钛镀膜.

关键词：氮化钛/氮化铝纳米多层膜周期耐磨性车削微钻削

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有限液体负载下压电平板声板波理论分析

力学学报 2008年第4期40卷 479-484页

作者：阳明益陈继超台湾大学机械工程所

主要推导平板声板波受有限液体负载后能量衰减与波速改变情形,以部分波传理论分析该受液体负载的压电平板波传行为,并以一128°Y向切角的铌酸锂芯片为例,分析前20个声板波受水与甘油负载下的能量衰减,并固定某一平板板波,针对不同甘油... 详细信息

主要推导平板声板波受有限液体负载后能量衰减与波速改变情形,以部分波传理论分析该受液体负载的压电平板波传行为,并以一128°Y向切角的铌酸锂芯片为例,分析前20个声板波受水与甘油负载下的能量衰减,并固定某一平板板波,针对不同甘油厚度负载下,计算其相速度与衰减变化,该理论分析对于液体负载下的平板板波传感器应用具有极大的参考价值.

关键词：压电平板声板波部分波传理论黏滞性传感器有限厚度液体

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正交各向异性板液/固界面的声反射与声透射

声学学报 2020年第1期45卷 77-86页

作者：宋国荣刘明坤吕炎李永春吴斌何存富北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124 台湾成功大学机械工程系中国台南70101

采用Legendre正交多项式法,对液/固界面声波反射和透射系数进行求解。利用Legendre正交多项式对正交各向异性板中的位移解进行展开,推导出板中的应力和波动控制方程。联立液/固界面的边界条件和波动控制方程,建立线性无关方程组,用以计... 详细信息

采用Legendre正交多项式法,对液/固界面声波反射和透射系数进行求解。利用Legendre正交多项式对正交各向异性板中的位移解进行展开,推导出板中的应力和波动控制方程。联立液/固界面的边界条件和波动控制方程,建立线性无关方程组,用以计算液/固界面的反射和透射系数及Legendre多项式的展开系数,计算所得铝板液/固界面的反射和透射系数与传递矩阵法的计算结果吻合良好。以单向纤维增强复合材料板为例,在不同的方位角下,分析了反射和透射系数随斜入射角度、入射波频率的变化关系,以及板中声场的位移分布。所取Legendre正交多项式截止阶数越大,可用来计算的频厚积范围越大。研究拓展了Legendre正交多项式法的适用范围,为材料力学性能的声学测量提供了理论基础。

关键词： Legendre 正交多项式法正交各向异性板反射系数位移场正交多项式方位角声反射

阵列解析式超声聚焦换能器研制及空间感测分析方法研究

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机械工程学报 2016年第2期52卷 62-69页

作者：宋国荣秦登千刘兴奇吕炎李永春何存富吴斌北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124 成功大学机械工程系中国台湾70101

传统的超声聚焦换能器大都采用单一的压电感测元件作为接收源,接收信号为作用于压电材料上的反射声场积分结果,无法反映反射声场的空间分布特性。采用激励与接收相分离的方式,研制一种新型阵列解析式超声聚焦换能器,利用多个感测元件为... 详细信息

传统的超声聚焦换能器大都采用单一的压电感测元件作为接收源,接收信号为作用于压电材料上的反射声场积分结果,无法反映反射声场的空间分布特性。采用激励与接收相分离的方式,研制一种新型阵列解析式超声聚焦换能器,利用多个感测元件为接收单元,通过一套基于FPGA技术的高速超声检测系统,实现了对被测试件反射声场的空间分布信号的采集和分析。阐述阵列解析式超声换能器的设计与制作方法,对换能器的多个感测元件的激励响应特性进行标定,利用该换能器的阵列感测元件的空间分布特性,对多角度声场感测信号进行分析和处理。以阶梯试件的台阶高度为测试对象开展空间感测声场测试方法分析试验研究,达到预期效果,为不规则裂缝缺陷检测奠定了基础。

关键词：超声聚焦换能器阵列解析式反射声场空间感测

线聚焦无镜头式聚偏氟乙烯超声探头的研制及V(f,z)分析法在表面波波速测量中的应用

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机械工程学报 2011年第24期47卷 1-7页

作者：何存富吕炎宋国荣吴斌李永春北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124 成功大学机械工程系台南中国台湾70101

线聚焦式超声材料性质表征系统可以对水浸试样漏表面波或类漏表面波的相速度进行精确的测量,但鉴于传统超声显微镜镜头的材料昂贵且制作困难,采用厚度为40?m的聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)压电薄膜作为激励/接收元件,设计... 详细信息

线聚焦式超声材料性质表征系统可以对水浸试样漏表面波或类漏表面波的相速度进行精确的测量,但鉴于传统超声显微镜镜头的材料昂贵且制作困难,采用厚度为40?m的聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)压电薄膜作为激励/接收元件,设计、制作两个应用于声学显微系统的线聚焦无镜头式PVDF超声换能器,其中心频率分别为5 MHz和11 MHz。区别于传统超声显微镜高昂的设备费用与利用单频V(z)曲线测量空间振荡周期?z的方法,基于二维傅里叶变换开发出一种改进的适用于宽频的V(f,z)分析法,并发展建立一套成本较低的用于测量材料漏表面波波速的散焦试验系统。为测试换能器、算法和整体系统的性能,对抛光熔融石英进行非接触式水浸超声试验,利用V(f,z)分析法提取出表面波波速,并将试验结果与理论值进行对比,两者吻合较好。

关键词：超声显微镜线聚焦聚偏氟乙烯超声探头 V(f,z)分析法

氧化钛含量对氧化铝基涂层磨损性能和机制的影响

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四川大学学报（工程科学版） 2011年第3期43卷 204-208页

作者：姚舜晖苏演良高文显长荣大学台湾台南71101 成功大学机械工程系台湾台南70101 建国科技大学机电光系统研究所台湾彰化50094

研究了TiO2含量对大气等离子喷涂Al2O3基涂层的晶体结构组成相、显微硬度、摩擦磨损性能和磨损机制的影响。选用重量百分比为0,13%,40%这3种TiO2含量参量,即纯Al2O3,Al2O3-13%(wt)TiO2和Al2O3-40%(wt)TiO2陶瓷涂层。采用XRD分析涂层的... 详细信息

研究了TiO2含量对大气等离子喷涂Al2O3基涂层的晶体结构组成相、显微硬度、摩擦磨损性能和磨损机制的影响。选用重量百分比为0,13%,40%这3种TiO2含量参量,即纯Al2O3,Al2O3-13%(wt)TiO2和Al2O3-40%(wt)TiO2陶瓷涂层。采用XRD分析涂层的晶体结构组成相,Vickers显微硬度计评价显微硬度。采用SRV摩擦磨损试验机,通过AISI52100钢球和Al2O3陶瓷球2种材料本质差异甚大的对摩副,在干摩擦条件下评价涂层的摩擦磨损性能,并通过扫描电镜观察涂层磨损机制。结果表明,Al2O3基涂层的显微硬度随TiO2含量增加而降低;Al2O3基涂层皆显示出抗磨性能随TiO2含量增加而降低,而与对摩副材质无关。涂层中含有TiO2无益于提高Al2O3基涂层的摩擦磨损性能。

关键词：陶瓷涂层氧化铝氧化钛摩擦磨损性能显微硬度

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生物陶瓷骨骼模型的制作

无机材料学报 2012年第4期27卷 348-352页

作者：刘福兴陈思翰龙华科技大学机械工程系台湾桃园33306 龙华科技大学工程技术研究所台湾桃园33306

目前商用快速成型机的制备工艺参数与原料都受到限制,不易制作骨骼模型,为克服上述缺点,使用自行开发的快速成型机制作骨骼模型.本研究主要是以羟基磷灰石、二氧化硅溶胶和少许分散剂混合之浆料为原料,经由适当的调整加工参数后,可成型... 详细信息

目前商用快速成型机的制备工艺参数与原料都受到限制,不易制作骨骼模型,为克服上述缺点,使用自行开发的快速成型机制作骨骼模型.本研究主要是以羟基磷灰石、二氧化硅溶胶和少许分散剂混合之浆料为原料,经由适当的调整加工参数后,可成型生物陶瓷生胚.生胚试片分别在1200℃、1300℃、1400℃烧结,并对其体积收缩率、表面粗糙度和抗压强度进行分析.经由培养MG63类骨母细胞,研究骨骼模型表面的细胞活性.结果显示,生胚在1200℃烧结时性能较佳,抗压强度明显上升,表面粗糙度Ra为12.04μm,较适合MG63类骨母細胞生长.

关键词：生物陶瓷骨骼模型快速成形激光