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风洞天平校准台并联复位机构精度分析

清华大学学报（自然科学版） 2018年第3期58卷 298-304页

作者：关立文陈晃付萌清华大学机械工程系

并联机构由于具有结构简单和高刚度等优点，被大量应用于工程领域，该文针对风洞天平校准台6-DOF（degreeoffreedom）并联复位机构进行精度分析。利用D-H（Denavit-Hartenberg）方法分析每条支链运动传递过程，建立包含铰链制造误差的RR... 详细信息

并联机构由于具有结构简单和高刚度等优点，被大量应用于工程领域，该文针对风洞天平校准台6-DOF（degreeoffreedom）并联复位机构进行精度分析。利用D-H（Denavit-Hartenberg）方法分析每条支链运动传递过程，建立包含铰链制造误差的RRRPRR支链运动学模型。利用Qusai—Newton法分析不同结构参数下铰链制造误差对加载中心精度的影响规律。研究结果表明：加载中心精度与铰链偏移误差处于同一数量级，且呈线性关系；为降低铰链偏移误差对加载中心精度的影响，在满足设计要求的前提下，应选择较小定平台和较大动平台、较小平台铰链夹角以及较大的平台间距离。该研究为高精度风洞天平并联复位机构提供了重要的设计依据。

关键词：风洞天平复位机构精度分析铰链误差

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分层实体制造过程中热压温度场实时模拟研究

中国机械工程 2002年第15期13卷 1306-1310页

作者：郭永红颜永年高洪涛闫旭日清华大学机械工程系北京市100084 清华大学机械工程系机械电子研究所清华大学机械工程系激光快速成形中心

分层实体制造 ( slicing solid manufacturing,SSM)采用逐层叠加的方法加工出所需零件。但加工过程中由于温度和应力的影响 ,零件有时会产生翘曲和变形 ,特别是零件尺寸较大时尤为明显。对 SSM加工过程中零件的温度场进行了实时模拟的研... 详细信息

分层实体制造 ( slicing solid manufacturing,SSM)采用逐层叠加的方法加工出所需零件。但加工过程中由于温度和应力的影响 ,零件有时会产生翘曲和变形 ,特别是零件尺寸较大时尤为明显。对 SSM加工过程中零件的温度场进行了实时模拟的研究 ,建立了数学模型 ,编程实现并得到了零件温度场的变化情况。所开发的软件可以用于 SSM工艺制造中温度场的实时模拟。该软件可以计算原型各点温度变化的历程。

关键词：分层实体制造温度场模拟热压

基于活塞挤出的组织工程支架低温沉积制造工艺

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清华大学学报（自然科学版） 2009年第5期49卷 652-655,659页

作者：金乐熊卓刘利颜永年张人佶清华大学机械工程系北京100084

快速成形(RP)工艺可实现个性化制造和可控的材料、结构组成,因此在组织工程中得到广泛应用。该文设计开发基于活塞挤出的材料喷头,对挤出工艺进行探讨与研究,提出采用压力自释放方案解决其流涎问题,并将其应用于低温沉积制造(LDM)工艺... 详细信息

快速成形(RP)工艺可实现个性化制造和可控的材料、结构组成,因此在组织工程中得到广泛应用。该文设计开发基于活塞挤出的材料喷头,对挤出工艺进行探讨与研究,提出采用压力自释放方案解决其流涎问题,并将其应用于低温沉积制造(LDM)工艺。实验表明,基于活塞挤出的LDM工艺可以成形组织工程支架,并且具有广泛的材料适应性,可成形多种生物材料,尤其可成形其他RP工艺难于成形的胶原材料。

关键词：组织工程支架低温沉积活塞挤出喷头胶原

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PCM工艺中喷射过程的研究

中国机械工程 2002年第23期13卷 2001-2004页

作者：徐丹颜永年杨伟东清华大学机械工程系激光快速成形中心北京市100084 清华大学机械工程系机械电子研究所

以提高造型精度、减小凝聚单元体的尺寸为目的 ,分析了喷射过程的影响因素。论述了喷头的工作原理 ,并对喷头的设计进行了量化研究。针对液体在颗粒空隙中渗透的非稳态过程进行了数学分析与建模 ,研究了射流的结构和速度分布 ,给出了射... 详细信息

以提高造型精度、减小凝聚单元体的尺寸为目的 ,分析了喷射过程的影响因素。论述了喷头的工作原理 ,并对喷头的设计进行了量化研究。针对液体在颗粒空隙中渗透的非稳态过程进行了数学分析与建模 ,研究了射流的结构和速度分布 ,给出了射流飞行的最优距离。对喷射过程中的滞后现象进行了详细分析 ,解决了喷头启闭控制与扫描运动的匹配问题 ,提高了平面内扫描喷射的几何准确性。

关键词：喷射过程凝聚单元体喷头渗透过程匹配控制无模铸型制造

聚乳酸组织工程支架表面涂覆钙磷盐的工艺研究

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材料研究学报 2003年第2期17卷 145-150页

作者：张人佶熊卓王笠清华大学机械工程系教授北京市100084

提出了以聚乳酸/钙磷盐/胶原的骨组织工程支架快速成形制造的材料系统,对比了两种在聚乳酸(PLA)表面涂覆钙磷盐的工艺。一种是将聚乳酸组织工程支架浸泡在模拟体液中采用平衡反应法沉积钙磷盐;另一种是在聚乳酸薄膜上采用非平衡反应法... 详细信息

提出了以聚乳酸/钙磷盐/胶原的骨组织工程支架快速成形制造的材料系统,对比了两种在聚乳酸(PLA)表面涂覆钙磷盐的工艺。一种是将聚乳酸组织工程支架浸泡在模拟体液中采用平衡反应法沉积钙磷盐;另一种是在聚乳酸薄膜上采用非平衡反应法沉积钙磷盐;系统地研究了沉积时间和沉积量、钙磷摩尔比和相结构演变的关系;通过控制反应时间和调整反应物配比获得磷酸四钙(TetCP)-PLA和无定形磷酸钙(ACP)-PLA等材料组合;并对所获得的复合材料进行生物相容性试验。对比试验证明细胞在材料表面生长良好,采用两种方法涂覆钙磷盐均改进了聚乳酸的生物相容性。

关键词：材料科学表面涂覆工艺骨组织工程支架钙磷盐聚乳酸胶原

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变幅杆连接结构对超声能量传递效果的影响

清华大学学报（自然科学版） 2004年第2期44卷 160-162页

作者：戴向国谷诤巍傅水根张学政清华大学机械工程系北京100084 清华大学基础工业训练中心北京100084

旋转超声加工是加工硬脆材料的一种较好方法,要实现良好的旋转超声加工,必须设计满足多方面要求的超声振动系统,以实现超声能量传递的最大化。超声振动系统的变幅杆连接结构分为传统连接结构、锥面定位连接结构、两面定位连接结构。在... 详细信息

旋转超声加工是加工硬脆材料的一种较好方法,要实现良好的旋转超声加工,必须设计满足多方面要求的超声振动系统,以实现超声能量传递的最大化。超声振动系统的变幅杆连接结构分为传统连接结构、锥面定位连接结构、两面定位连接结构。在理论分析的基础上,对3种连接结构的变幅杆超声能量传递效果进行了对比实验研究,结果表明:在相同的实验条件下,传统连接结构最有利于超声能量的传递,但兼顾超声能量传递和回转精度两方面指标,两面定位的变幅杆连接结构最为合理。

关键词：机械制造工艺旋转超声加工连接结构位移加速度变幅杆能量传递

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压电微滴喷射装置的设计

清华大学学报（自然科学版） 2004年第8期44卷 1107-1110页

作者：魏大忠张人佶吴任东周浩颖清华大学机械工程系激光快速成形中心北京100084

基于微滴喷射的快速制造技术是快速成形发展的重要方向之一,压电微滴喷射装置是其核心技术。该文建立了典型的压电微滴喷射装置模型,通过对腔体内部流体运动的简化,推导出形成微滴喷射的两个数学判据。在此基础上,提出了压电驱动器和腔... 详细信息

基于微滴喷射的快速制造技术是快速成形发展的重要方向之一,压电微滴喷射装置是其核心技术。该文建立了典型的压电微滴喷射装置模型,通过对腔体内部流体运动的简化,推导出形成微滴喷射的两个数学判据。在此基础上,提出了压电驱动器和腔体结构的设计方法,包括压电驱动器形式和材料的选择,压电驱动器变形量和工作频率的计算,研究了电源参数对喷射效果的影响。根据此方法设计的压电微滴喷射装置能实现黏度范围在0～100mPa.s内流体的可控离散喷射,喷射频率为0.4～1kHz,喷孔直径最小为0.08mm。

关键词：工艺设计快速成形微滴喷射

AlF_3/N_2/空气气氛中密封熔炼镁试验研究

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铸造 2007年第6期56卷 581-585页

作者：聂书红熊守美清华大学先进成形制造重点实验室清华大学机械工程系北京100084

在预先装入固态AlF3的密封熔炼炉中,研究了熔炼温度和炉内空气量对金属镁保护效果的影响,并对表面膜形貌、成分和成分分布进行了研究。研究结果表明,试验温度(≤800℃)下,熔炼温度和气氛中空气含量不影响金属镁的保护效果,金属镁很好被... 详细信息

在预先装入固态AlF3的密封熔炼炉中,研究了熔炼温度和炉内空气量对金属镁保护效果的影响,并对表面膜形貌、成分和成分分布进行了研究。研究结果表明,试验温度(≤800℃)下,熔炼温度和气氛中空气含量不影响金属镁的保护效果,金属镁很好被保护,熔炼温度和气氛中空气含量对表面膜成分和成分分布也没有明显影响;表面膜由MgF2区和MgF2+Al混合区域构成;所有表面膜致密,胞团直径小于0.5μm。固态AlF3在熔炼温度下蒸汽压高,汽化产物与金属镁反应生成MgF2和金属铝。

关键词：镁合金密封炉 AlF3 表面膜

生物3D打印研究进展:动物、植物及微生物细胞的增材制造

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机械工程学报 2023年第19期59卷 237-252页

作者：李佩锡周德志杨长明饶玮祎林峰欧阳礼亮清华大学机械工程系北京100084 清华大学未央书院北京100084 清华大学探微书院北京100084

生物有机体的仿生制造对人类探索和运用生命机制具有重要意义。生物3D打印基于计算机三维模型,精准控制活细胞、生物材料、生化因子等物质的空间位置,可以模拟人体的组织结构,制造具有复杂异质性的仿生生物组织,并应用于基础研究和临床... 详细信息

生物有机体的仿生制造对人类探索和运用生命机制具有重要意义。生物3D打印基于计算机三维模型,精准控制活细胞、生物材料、生化因子等物质的空间位置,可以模拟人体的组织结构,制造具有复杂异质性的仿生生物组织,并应用于基础研究和临床转化。近年来,生物3D打印技术还拓展到了植物细胞培养以及微生物合成发酵等领域,展现出巨大的应用潜力。本文将对生物3D打印技术的基本原理及最新进展进行介绍,并从动物、植物和微生物细胞打印三方面综述应用现状及挑战,以期对广义生物3D打印的技术发展及应用趋势进行全面梳理。

关键词：生物3D打印动物细胞打印植物细胞打印微生物细胞打印