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一种水中探测及水面草植清理机器设计

中国科技信息 2023年第3期 104-107页

作者：刘金蓉马晓君刘帅王亚林佳木斯大学机械工程学院

我国是一个水流域较多的国家，根据我国河流领域数据统计，流域面积在1 500km2以上的河流数量有1 500多条，其中流域面积在10 000km2以上的河流数量有79条。这些大小不同的水域也促成了水下生态环境，不同流域的水质条件也造成水草的生...

我国是一个水流域较多的国家，根据我国河流领域数据统计，流域面积在1 500km2以上的河流数量有1 500多条，其中流域面积在10 000km2以上的河流数量有79条。这些大小不同的水域也促成了水下生态环境，不同流域的水质条件也造成水草的生长情况不同。每年水草生长旺盛的时期，都是每个省政府不得不面对的一个难题，过多的水草在湖面上形成水上草原，影响市容市貌的同时也危害着水中水生生物的生命安全。

关键词：

基于薄膜传感器的CMP面压力分布检测装置研制及应用

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激光与光电子学进展 2023年

作者：张楚鹏杨林霄许涵孙家政李莹雪陈肖大连交通大学机车车辆工程学院湖北工业大学机械工程学院

光学元件CMP过程中元件与抛光垫之间接触压力分布是影响元件抛光去除效率和抛光效果的关键因素，但因元件、磨料、抛光垫之间的接触状态较复杂、且不停变化，难以通过仿真计算获得。本文为了研究确定性抛光去除机理，设计了一套CMP面压... 详细信息

光学元件CMP过程中元件与抛光垫之间接触压力分布是影响元件抛光去除效率和抛光效果的关键因素，但因元件、磨料、抛光垫之间的接触状态较复杂、且不停变化，难以通过仿真计算获得。本文为了研究确定性抛光去除机理，设计了一套CMP面压力分布在位实时检测装置，将薄膜压阻传感器阵列式布置于抛光垫下，对元件与抛光垫接触面的压力分布展开实时检测，并通过仿真分析抛光垫与元件表面接触压力分布理论模型，与实测结果对比。基于自主搭建的实验平台，模拟工况进行研磨实验，并使用基恩士CL-3000激光位移传感器测量抛光垫面形。实验表明随着研磨时间增加，抛光垫面形逐渐平整并接近当前研磨条件下的极限，其标准差由0.2079mm降低为0.1839mm，使用压力分布检测装置测得区域压力值标准差第一阶段下降8.2%，第二阶段下降0.2%，工件与抛光垫接触面压力分布逐渐均匀，与抛光垫面形逐渐平整的趋势相对应，证明该装置可以有效检测抛光过程中的压力分布及实时变化。

关键词：化学机械抛光接触面压力分布薄膜压阻传感器在位实时测量系统

Al-12.0Si-4.0Cu-0.7Mg-1.5Ni合金固溶处理工艺研究

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热加工工艺 2023年

作者：王勇罗新民南通职业大学机械工程学院江苏大学材料科学与工程学院

对铸态Al-12.0Si-4.0Cu-0.7Mg-1.5Ni合金进行了双级固溶+时效处理，采用SEM、XRD、硬度测试等研究了双级固溶中第二级固溶温度和时间对铸态合金组织与硬度的影响。结果表明：铸态Al-12.0Si-4.0Cu-0.7Mg-1.5Ni合金组织主要由α-Al固溶体... 详细信息

对铸态Al-12.0Si-4.0Cu-0.7Mg-1.5Ni合金进行了双级固溶+时效处理，采用SEM、XRD、硬度测试等研究了双级固溶中第二级固溶温度和时间对铸态合金组织与硬度的影响。结果表明：铸态Al-12.0Si-4.0Cu-0.7Mg-1.5Ni合金组织主要由α-Al固溶体、块状初生Si相、针状共晶Si相以及网状第二相组成。经过双级固溶处理后，合金中块状初生Si相明显钝化，共晶Si相明显细化，网状第二相也显著碎化。490℃×2 h+525℃×4 h双级固溶处理合金中网状相基本完全碎化，共晶Si相最为细小。随着双级固溶中第二级固溶温度的提高，固溶时间的延长，T6态Al-12.0Si-4.0Cu-0.7Mg-1.5Ni合金的硬度先升高后降低，490℃×2 h+525℃×4 h双级固溶+180℃×6 h时效处理合金的硬度最高，达到88.2 HRB。

关键词： Al-12.0Si-4.0Cu-0.7Mg-1.5Ni合金固溶处理组织硬度

阻尼夹芯复合材料加筋板的振动分析与数值模拟

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振动与冲击 2020年第5期39卷 250-261页

作者：路庆贺梁森周运发郑长升青岛理工大学机械工程学院青岛266033

以阻尼夹芯复合材料加筋板为研究对象,依据一阶剪切变形理论(FSDT)和Hamilton原理,推导板和加强筋的应变能、动能表达式,采用变分原理建立控制微分方程,根据相关边界条件和傅里叶级数求解方程。建立了ANSYS阻尼夹芯复合材料加筋板的有... 详细信息

以阻尼夹芯复合材料加筋板为研究对象,依据一阶剪切变形理论(FSDT)和Hamilton原理,推导板和加强筋的应变能、动能表达式,采用变分原理建立控制微分方程,根据相关边界条件和傅里叶级数求解方程。建立了ANSYS阻尼夹芯复合材料加筋板的有限元模型,该模型考虑到阻尼夹芯复合材料加筋板中阻尼材料与纤维预浸料间的结合方式,用模态应变能有限元数值模拟方法研究了结构的动力学性能,并通过对数值模拟结果与理论解的比较,验证了模型的合理性和有效性。探讨了不同的筋条尺寸、不同的筋条数量、不同的筋条分布方式对阻尼夹芯复合材料加筋板动力学性能的影响,得出了阻尼夹芯复合材料加筋板的一阶模态频率和损耗因子随不同参数的变化曲线,其结论为阻尼夹芯复合材料加筋板的优化设计提供参考。

关键词：阻尼夹芯复合材料加筋板动力学性能 ANSYS有限元数值模拟损耗因子

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含球面副间隙的空间并联机构动态特性

浙江大学学报（工学版） 2020年第2期54卷 348-356页

作者：李研彪徐涛涛郑航王泽胜浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310032

为了分析含球面副间隙的5-PSS/UPU并联机构的动态特性,建立含多个球面副间隙的空间并联机构的刚体动力学模型.基于"接触-分离"二状态模型建立含球面副间隙的运动学模型;基于改进的接触模型和修正的Coulomb摩擦模型建立运动副元素之间的... 详细信息

为了分析含球面副间隙的5-PSS/UPU并联机构的动态特性,建立含多个球面副间隙的空间并联机构的刚体动力学模型.基于"接触-分离"二状态模型建立含球面副间隙的运动学模型;基于改进的接触模型和修正的Coulomb摩擦模型建立运动副元素之间的法向与切向接触力模型,进一步将接触力转化到运动副元素对应的部件质心;采用牛顿-欧拉法并结合拉格朗日乘子建立含间隙空间并联机构的动力学模型,利用数值仿真分析其动态特性,计算得到间隙分别为0.05、0.10、0.20、0.40 mm时的动平台角加速度均方根误差(RMSE)指标,分别为40.046、65.385、98.489、145.715 rad/s2.结果表明,在存在多个球面副间隙的情况下,当间隙增加时,空间并联机构的动态性能严重退化.

关键词：并联机构球面副间隙接触模型牛顿-欧拉法动态特性

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热管滚珠丝杠热性能仿真和实验

中国机械工程 2020年第20期31卷 2445-2453页

作者：胡冕丁晓红上海理工大学机械工程学院上海200093

针对传统液冷散热滚珠丝杠存在的丝杠表面温度梯度及温度波动性较大、达到热平衡时间较长等问题,设计了内置热管的新型滚珠丝杠。选择热管丝杠充液介质并计算其结构尺寸参数;为验证热管丝杠热性能,提出了含管壁层、冷凝回流层、蒸气腔... 详细信息

针对传统液冷散热滚珠丝杠存在的丝杠表面温度梯度及温度波动性较大、达到热平衡时间较长等问题,设计了内置热管的新型滚珠丝杠。选择热管丝杠充液介质并计算其结构尺寸参数;为验证热管丝杠热性能,提出了含管壁层、冷凝回流层、蒸气腔层的热管丝杠分层等效模型并对其进行仿真;分析螺母位于不同位置时丝杠表面的温度分布,并与传统液冷丝杠散热性能进行对比分析;采用沸腾排气法制备热管丝杠,搭建实验台,测试热管丝杠表面温度并与仿真结果进行对比。研究结果表明,相对传统的液冷散热丝杠,热管丝杠表面具有较小的温度梯度,温度均匀性良好,且达到热平衡的时间短,仿真与实验结果一致,验证了仿真方法的有效性。

关键词：热管滚珠丝杠均温性能数值模拟

面向数字孪生的智能虚拟生产线与调试系统设计

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工具技术 2022年第9期56卷 86-91页

作者：柯志胜赵巍王太勇郑明良刘志豪赵晓朦天津职业技术师范大学机械工程学院天津市300222 天津大学机械工程学院天津市300222

制造业正在向智能化方向转变,智能虚拟生产线已广泛应用于各种产品生产仿真过程中,用于分析实际生产线规划方案的可行性,可以极大地节约生产成本,缩短研发周期。为了解决现有的智能虚拟生产线不能真实映射物理生产线特征、设备加工过程... 详细信息

制造业正在向智能化方向转变,智能虚拟生产线已广泛应用于各种产品生产仿真过程中,用于分析实际生产线规划方案的可行性,可以极大地节约生产成本,缩短研发周期。为了解决现有的智能虚拟生产线不能真实映射物理生产线特征、设备加工过程不直观及虚拟调试操作复杂等问题,本文结合数字孪生技术对智能虚拟生产线与调试系统进行了研究,详细介绍了搭建数字孪生智能虚拟生产线和虚拟调试系统设计的关键技术,并以设计实例进行验证。实验结果表明,本文提出的设计方案能够快速实现智能虚拟生产线的设计与调试,同时方便观察智能虚拟生产线加工过程,为智能制造生产线的设计打下坚实基础。

关键词：数字孪生智能生产线调试系统虚拟

永磁同步电机矢量控制系统扩展频域模型及其在谐振抑制中的应用

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东华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：金佳跃华华舒畅陈家新宣城市气象局东华大学机械工程学院

原矢量控制系统频域模型在直接用于高速、带载系统运行性能分析时存在较大的误差，对其构建理论及过程进行了重新分析。在指出误差产生根源的基础上，通过在系统数学模型中引入反电势和负载的作用，并削弱了直轴电流对系统误差的影响，... 详细信息

原矢量控制系统频域模型在直接用于高速、带载系统运行性能分析时存在较大的误差，对其构建理论及过程进行了重新分析。在指出误差产生根源的基础上，通过在系统数学模型中引入反电势和负载的作用，并削弱了直轴电流对系统误差的影响，从而提出了可以直接用于永磁同步电机矢量控制系统性能分析的扩展频域模型。此外，还研究了扩展频域模型在系统谐振抑制中的应用技术，给出了基于解析方法的系统谐振抑制前后的带宽以及谐振点与反谐振点的计算结果。通过验证，进一步利用超前校正网络技术，对抑制后的带宽进行了恢复和扩展。研究表明：该扩展模型不仅性能分析误差小，而且可以用解析法直接获取系统的频率响应特性，克服了原模型在获取高速、带载条件下系统频率响应特性时依赖扫频试验方法的局限性。

关键词：永磁同步电机矢量控制频域模型谐振抑制

超临界CO_2增透煤热流固耦合模型与数值模拟

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工程科学与技术 2018年第4期50卷 228-236页

作者：郝志勇岳立新辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000

针对中国绝大多数高瓦斯煤层渗透性低以及低渗透煤层强化抽采瓦斯效果不理想的现状,结合超临界CO_2强扩散和溶解增透孔隙介质等独特优点,依据超临界CO_2作用后煤微观孔裂隙的演化特征,得到煤微观孔隙率和渗透率演化方程,根据孔隙率的变... 详细信息

针对中国绝大多数高瓦斯煤层渗透性低以及低渗透煤层强化抽采瓦斯效果不理想的现状,结合超临界CO_2强扩散和溶解增透孔隙介质等独特优点,依据超临界CO_2作用后煤微观孔裂隙的演化特征,得到煤微观孔隙率和渗透率演化方程,根据孔隙率的变化确定损伤变量,考虑体积应力、温度、孔隙压力及超临界CO_2溶解增透作用的影响,建立超临界CO_2作用后煤的热流固耦合力学模型,利用ABAQUS软件提供的场变量子程序,结合PYTHON脚本和子程序二次开发功能,实现低渗透煤层注超临界CO_2增透规律数值模拟。结果显示:超临界CO_2注入后,注气孔周围煤体内体积应力、温度及孔隙压力变化明显,随着距注气孔距离的增加,影响程度逐渐减弱,并趋于稳定;经超临界CO_2作用后,注气孔周围煤体内不断萌生新的孔裂隙,并与原有的孔裂隙相互贯通,随注气时间的延长各级孔裂隙不断向煤体纵深演化发展,煤微观孔隙率较注气前提高了2个数量级;超临界CO_2的致裂增透作用引起煤体不同程度的损伤,距注气孔越近,损伤程度越大,损伤增加越快,注气时间越长,损伤增加的幅度越大;煤微观孔裂隙的有效发育为煤层气的扩散渗流提供了更多的运移通道,使煤体渗透系数较注气前提高了3个数量级。

关键词：超临界CO2 渗透系数孔隙率增透作用