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碳纤维-金属复合电主轴关键部件优化设计

机床与液压 2024年第10期52卷 83-90页

作者：阮佳豪栾丛丛陈泽众丁泽泉马梓健傅建中浙江大学机械工程学院浙江杭州310027 浙江省三维打印工艺与装备重点实验室浙江杭州310027

为了进一步提升电主轴的加工性能,以常见的A02型电主轴为分析对象,使用热膨胀系数小以及减振性能优异的碳纤维材料替换芯轴的不同部位,以此设计4种碳纤维-金属复合芯轴,探讨其对A02型电主轴的影响。通过有限元分析,对4种碳纤维-金属复... 详细信息

为了进一步提升电主轴的加工性能,以常见的A02型电主轴为分析对象,使用热膨胀系数小以及减振性能优异的碳纤维材料替换芯轴的不同部位,以此设计4种碳纤维-金属复合芯轴,探讨其对A02型电主轴的影响。通过有限元分析,对4种碳纤维-金属复合芯轴和常规钢芯轴的动态特性和热特性进行评估。结果表明:全碳纤维芯轴的性能最佳,而心部碳纤维芯轴可以在避免使用大量碳纤维材料的基础上实现与全碳纤维芯轴相近的效果;外侧碳纤维芯轴具有成熟的加工工艺,可以直接进行加工试验。列举了几种碳纤维-金属复合芯轴已有或具备可行性的加工方案,为碳纤维材料与电主轴结构更好地结合提供参考。

关键词：电主轴碳纤维有限元分析热变形

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深覆美学缺陷全数字化修复1例

中华口腔医学杂志 2024年第1期59卷 89-93页

作者：侯玮玮卢洪叶金霏徐霞郑绪红陈晓玲蔡蔚靓浙江大学医学院附属口腔医院口腔修复科·浙江大学口腔医学院、浙江省口腔疾病临床医学研究中心、浙江省口腔生物医学研究重点实验室、浙江大学癌症研究院杭州310006 浙江大学医学院附属口腔医院口腔工艺科·浙江大学口腔医学院、浙江省口腔疾病临床医学研究中心、浙江省口腔生物医学研究重点实验室、浙江大学癌症研究院杭州310006 浙江大学医学院附属口腔医院数字化中心·浙江大学口腔医学院、浙江省口腔疾病临床医学研究中心、浙江省口腔生物医学研究重点实验室、浙江大学癌症研究院杭州310006

深覆患者前牙的拉伸和剪切应力较大,前牙修复体破损或折断的风险较高。本文完整展示1例伴前牙牙折及过小牙的安氏Ⅱ类错及深覆病例的全数字化修复过程,采用口内扫描、面部扫描、下颌运动轨迹描记采集患者相应数据,从而进行数字化美学分... 详细信息

深覆患者前牙的拉伸和剪切应力较大,前牙修复体破损或折断的风险较高。本文完整展示1例伴前牙牙折及过小牙的安氏Ⅱ类错及深覆病例的全数字化修复过程,采用口内扫描、面部扫描、下颌运动轨迹描记采集患者相应数据,从而进行数字化美学分析及咬合设计,通过三维打印数字化诊断蜡型,计算机辅助制作树脂贴面,最后完成计算机辅助制作瓷贴面修复,并改善患者前牙美学缺陷。该病例的全数字化修复流程提示,数字化技术在提高修复体制作精确度、缩短临床调时间、减小修复风险的同时,可获得预期的美学效果。

关键词：深覆计算机辅助制作修复体美学分析三维打印数字化技术前牙数字化修复

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适应多类型纱筒的换筒末端执行器关键技术

纺织学报 2024年第6期45卷 193-200页

作者：毛慧敏屠佳佳孙磊戴宁史伟民浙江理工大学浙江省现代纺织装备技术重点实验室浙江杭州310018 浙江机电职业技术学院自动化学院浙江杭州310053

为解决现有换筒夹持机构无法适用于不同规格纱筒抓取的问题,根据针织生产车间纱架结构特征和纱筒更换工艺流程,设计了由夹爪机构、刹车机构、离合机构、推纱机构、翻转机构等组成的换筒末端执行器,该末端执行器可通过外扩电动机和外张... 详细信息

为解决现有换筒夹持机构无法适用于不同规格纱筒抓取的问题,根据针织生产车间纱架结构特征和纱筒更换工艺流程,设计了由夹爪机构、刹车机构、离合机构、推纱机构、翻转机构等组成的换筒末端执行器,该末端执行器可通过外扩电动机和外张气缸分别调节夹爪收缩尺寸以及夹爪间角度,以适用于不同类型的纱筒抓取。在机构设计过程中,不仅对各组成部分及其运动原理进行分析,还通过ANSYS Workbench软件对不同直径和不同长度的夹爪进行了静力学仿真,得出夹爪的直径为18 mm、长度为58 mm时可满足设计要求。同时研制样机,并进行了不同规格圆柱筒和圆锥筒的抓取实验。实验结果表明:该换筒末端执行器能够稳定、快速抓取内径为20~65 mm、质量不大于6 kg的纱筒,可应用于圆型纬编针织生产线。

关键词：换筒末端执行器夹爪机构翻转机构自动换筒机械设计纱筒

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微观几何设计制造的关键技术与工程应用

机械工程学报 2024年

作者：刘振宇陈轲文裘辿李明张雨豪谭建荣彭群生浙江大学计算机辅助设计与图形系统全国重点实验室

近年来，高端装备制造技术朝着极高精度、极高性能与极限尺度方向迅猛发展，对几何学提出了一系列新的问题和需求。微观几何学描述和刻画在表面或内部具有微小尺度细节的几何特征，为表征、设计、加工和测量微观特征提供了数学基础。本... 详细信息

近年来，高端装备制造技术朝着极高精度、极高性能与极限尺度方向迅猛发展，对几何学提出了一系列新的问题和需求。微观几何学描述和刻画在表面或内部具有微小尺度细节的几何特征，为表征、设计、加工和测量微观特征提供了数学基础。本文阐述了微观几何的基本概念与内涵，分析了微观几何在微尺度建模、跨尺度关联和局部形状控制方面的特点。从微观几何的表示与建模、多物理场仿真、智能设计与优化、高精度制造、高效率测量等五个方面梳理了微观几何设计制造的关键技术，并凝练了微观几何设计制造亟需解决的宏观-微观耦合的几何表征、材料-结构-工艺-性能一体化设计、原子尺度的几何表征与测量等关键科学问题。最后介绍了作者团队在基于混合维的复杂零件真实表面建模、基于接触簇约束的复杂产品装配仿真与分析、复杂微孔结构建模与拓扑优化设计等方面的相关研究工作。

关键词：微观几何微观表面微观结构几何表征设计优化高精制造

高压法LDPE管式反应器的结构优化方法研究

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化工学报 2024年

作者：从文杰黄嘉雯范小强杨遥王靖岱阳永荣浙江大学化学工程与生物工程学院浙江大学宁波科创中心化学工程联合国家重点实验室(浙江大学)

高压管式反应器是生产低密度聚乙烯（LDPE，Low-Density Polyethylene）和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA，Ethylene Vinyl Acetate）等产品的重要装备。由于高压聚合反应条件苛刻，高压管式反应器的设计不仅要满足聚合反应工艺要求，还要... 详细信息

高压管式反应器是生产低密度聚乙烯（LDPE，Low-Density Polyethylene）和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA，Ethylene Vinyl Acetate）等产品的重要装备。由于高压聚合反应条件苛刻，高压管式反应器的设计不仅要满足聚合反应工艺要求，还要满足装备的机械强度和疲劳寿命要求。以高压法LDPE管式反应器为研究对象，提出了管式反应器结构的两步法优化策略。首先根据超高压容器标准确定反应器的管径比要求，并基于管式反应器的详细模型计算引发剂配方对管式反应器升温速率的影响规律，然后以单位转化率下的年度总费用作为目标函数，采用遗传算法优化得到反应器的管径、分区长度等结构参数。所提出的管式反应器的结构优化方法具有较高的准确性，将为高压法LDPE管式反应器的优化设计和技术改造提供理论指导。

关键词：高压聚合管式反应器结构设计优化设计反应工程

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原竹快消品加工机械装备发展探究

世界林业研究 2024年第1期37卷 83-89页

作者：雷军张建张文福朱玲琴袁少飞吴安琪王进浙江省林业科学研究院浙江省竹类研究重点实验室杭州310023 浙江农林大学化学与材料工程学院杭州311300

随着一些国家相继出台限塑令以及我国提出“以竹代塑”倡议,以竹餐具为代表的原竹快消品受到市场越来越多的关注。锯竹、剖竹、开片、截断、成型及热压是原竹快消品加工的主要工序,加工机械的进步直接影响着原竹快消品产业的发展。因此... 详细信息

随着一些国家相继出台限塑令以及我国提出“以竹代塑”倡议,以竹餐具为代表的原竹快消品受到市场越来越多的关注。锯竹、剖竹、开片、截断、成型及热压是原竹快消品加工的主要工序,加工机械的进步直接影响着原竹快消品产业的发展。因此,国内外竹材加工机械研究面临着新的机遇与挑战。文中从加工工序出发,将原竹快消品加工机械分为截断机械、剖竹机械、仿型机械和热压机械4类,以竹刀、竹叉、竹勺、竹吸管等具有代表性的原竹快消品为对象,分析加工工艺技术现状,总结目前国内外原竹快消品加工机械装备研制进展;针对目前竹工机械研究中存在的单机化明显、生产连续性差等问题,提出未来竹工机械应向更加自动化、连续化、智能化的方向发展。

关键词：以竹代塑原竹快消品竹材加工竹工机械自动化

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基于曲率特征分析的小儿颅骨畸形重建技术

高技术通讯 2024年第4期34卷 429-438页

作者：刘云峰徐略乾游嘉张琦昱姜献峰王宁浙江工业大学机械工程学院杭州310023 特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310023 浙江大学医学院附属儿童医院神经外科杭州310057

小儿颅骨畸形影响患者容貌和发育,并会导致局部触痛、易怒、不安等症状,需要通过手术重建出规则的颅骨形状。但目前手术方案设计多依据医生的经验,缺乏标准的目标形状作指导,手术时间长,重建效果需要提升。针对这一问题,利用曲面的主曲... 详细信息

小儿颅骨畸形影响患者容貌和发育,并会导致局部触痛、易怒、不安等症状,需要通过手术重建出规则的颅骨形状。但目前手术方案设计多依据医生的经验,缺乏标准的目标形状作指导,手术时间长,重建效果需要提升。针对这一问题,利用曲面的主曲率和高斯曲率分布为依据,对正常的颅骨形状特征进行曲率分析,获得了分区域的曲率值分布范围;通过有限元及实体仿真实验,研究了不同接触结构及不同骨瓣参数对重建模型力学性能的影响;针对具体病例,基于计算机断层扫描(CT)图像重建颅骨三维模型,并进行曲率分析,与正常颅骨曲率分布进行比较,制订出重建修复方案,并设计和打印手术切割模板,临床手术时在模板引导下完成重建手术。实际应用表明,术前额骨部位高斯曲率极值为-0.05200和0.00023,术后降低至正常范围,颅骨重建的效率和形状恢复效果得到了显著提高。

关键词：颅骨畸形重建曲率分布有限元分析手术导板

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无缝内衣机调密机构动力学特性研究

针织工业 2024年第4期 27-30页

作者：彭来湖胡义亮戴宁胡旭东浙江理工大学浙江省现代纺织装备技术重点实验室浙江杭州310018 浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 浙江杭州310018

针对现有无缝内衣机中密度电动机输出力矩不稳定、测量困难等问题,研究无缝内衣机调密机构动力学特性。结合无缝内衣机成圈及密度调节工艺,建立调密机构三维模型,得到三角滑块推力与电动机转矩间数学关系,运用SolidWorks Motion模块对... 详细信息

针对现有无缝内衣机中密度电动机输出力矩不稳定、测量困难等问题,研究无缝内衣机调密机构动力学特性。结合无缝内衣机成圈及密度调节工艺,建立调密机构三维模型,得到三角滑块推力与电动机转矩间数学关系,运用SolidWorks Motion模块对调密机构进行动力学仿真。搭建调密机构力学测试平台,将测试推力值代入推力与电动机转矩间数学关系计算。结果表明:测试结果与仿真数据相差3.81%,证明理论及建模仿真正确性,给现有无缝内衣机密度调节控制方案中电动机输出力矩控制提供参考。

关键词：无缝内衣机密度调节机构动力学分析电动机力矩

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可溶固着软质磨粒抛光薄膜制备及性能研究

表面技术 2024年第12期53卷 207-217页

作者：赵天晨冯凯萍周兆忠袁巨龙衢州学院机械工程学院浙江衢州324000 衢州学院浙江省空气动力装备技术重点实验室浙江衢州324000 浙江工业大学超精密加工研究中心杭州310023

目的实现微小光学器件高效、高质量、绿色的可溶固着软质磨粒薄膜抛光,对可溶固着软质磨粒抛光薄膜的制备工艺及抛光性能进行研究。方法研究可溶树脂、不可溶树脂、磨粒和薄膜基底等原料对成膜及抛光性能的影响,探索可溶固着软质磨粒抛... 详细信息

目的实现微小光学器件高效、高质量、绿色的可溶固着软质磨粒薄膜抛光,对可溶固着软质磨粒抛光薄膜的制备工艺及抛光性能进行研究。方法研究可溶树脂、不可溶树脂、磨粒和薄膜基底等原料对成膜及抛光性能的影响,探索可溶固着软质磨粒抛光薄膜制备工艺,以光纤连接器作为加工对象验证抛光薄膜的抛光特性。结果选用双峰SiO_(2)作为磨粒,采用环氧树脂(质量分数为95%)和聚丙烯酸树脂(质量分数为5%)组成的“可溶”混合树脂为结合剂,可实现磨粒层逐步溶解。在磨粒涂覆层中添加5%(质量分数)的硅橡胶可调节磨粒涂覆层成膜后的弹性模量和硬度,使薄膜兼顾抛光性能和耐用性。对PET薄膜基底进行电晕处理可增强其表面附着力。选用含1%(质量分数为)有机硅烷偶联剂的聚氨酯树脂作为PET基底和磨粒涂覆层连接剂,结合强度好,成膜后表面无裂纹。通过光纤端面抛光对比实验发现,可溶固着软质磨粒抛光薄膜的抛光性能和耐用性均优于日本NTTAT抛光片的相关性能。可溶固着软质磨粒抛光薄膜使用25次后,光纤端面仍可保持表面光滑,曲面面形完整,表面粗糙度Ra小于5 nm,回波损耗大于45 dB,连接损耗小于0.1 dB。结论抛光实验表明,可溶固着软质磨粒抛光薄膜能实现光纤端面的高效精密加工。

关键词：可溶固结软质磨粒抛光薄膜制备光纤连接器