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超声振动改善电铸表面粗糙度的机理

机械工程学报 2019年第7期55卷 243-248页

作者：杨光胡志超张军皮钧刘中生集美大学机械与能源工程学院

探讨超声振动改善电铸表面粗糙度的机理。试验表明,阴极板的超声振动能明显改善电铸层表面的粗糙度。对其机理,归纳为三点:①阴极板的超声振动使得电铸液在其边界层(阴极板附近的一个电铸液薄层)内产生众多的小涡流,其旋转方向以超声频... 详细信息

探讨超声振动改善电铸表面粗糙度的机理。试验表明,阴极板的超声振动能明显改善电铸层表面的粗糙度。对其机理,归纳为三点:①阴极板的超声振动使得电铸液在其边界层(阴极板附近的一个电铸液薄层)内产生众多的小涡流,其旋转方向以超声频率交替更换,这就使得镍离子浓度(垂直于电铸表面方向)在边界层内更趋于均匀化,提高了镍离子在边界层内的有效扩散系数:②阴极板边界层内更加均匀的镍离子浓度分布,抑制了肌瘤和枝晶的生长;③阴极表面生成的氢气核,在其初级阶段,被超声微射流驱除,无法继续生长,从而使微小气孔等缺陷得到了抑制,同时,也降低了氢离子在阴极析出的反应速率,改善了电流效率。阴极板的固有振动模态计算、阴极板边界层的流场模拟、镍离子扩散系数的计算数据、电铸表面粗糙度测量和电子显微镜图像,都支持这个机理。

关键词：电铸超声振动机理粗糙度扩散结晶

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光伏光热一体机的双光电跟踪太阳控制器研制

农业工程学报 2021年第8期37卷 236-241页

作者：黄种明许志龙李煌集美大学机械与能源工程学院厦门361021

针对聚光型光伏光热一体机的太阳跟踪精度和跟踪范围相互制约问题,设计了粗跟踪和精跟踪双光电传感器,由粗跟踪光电传感器大范围捕捉太阳位置,精跟踪光电传感器精确地把聚光光斑锁定在整块光伏电池板上;分析聚光光斑跟踪精度,计算驱动... 详细信息

针对聚光型光伏光热一体机的太阳跟踪精度和跟踪范围相互制约问题,设计了粗跟踪和精跟踪双光电传感器,由粗跟踪光电传感器大范围捕捉太阳位置,精跟踪光电传感器精确地把聚光光斑锁定在整块光伏电池板上;分析聚光光斑跟踪精度,计算驱动推杆运行频率;采用单片机控制电路,优化跟踪控制策略,使得双光电传感器协调稳定工作。试验研究表明该双光电跟踪太阳控制器用于光伏光热一体机,可实现0°~180°捕捉太阳,且跟踪误差小于0.5°;光伏光热一体机可获得电能和热能的双重效益。

关键词：太阳能控制器聚光单元光伏效果光热效果光电传感器

含运动副间隙的空间转向机构运动精度分析及优化设计

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中国机械工程 2021年第9期32卷 1027-1034,1042页

作者：王成志王云超集美大学机械与能源工程学院厦门361021

为评价运动副径向间隙和齿条倾斜对齿轮齿条转向机构转向误差的影响,将不同位置的运动副径向间隙用间隙杆和变长杆来代替,利用螺旋理论推导了转向机构的空间运动模型及主销转角与转向轮转角的理论模型。以最小转向误差为目标,以转向过... 详细信息

为评价运动副径向间隙和齿条倾斜对齿轮齿条转向机构转向误差的影响,将不同位置的运动副径向间隙用间隙杆和变长杆来代替,利用螺旋理论推导了转向机构的空间运动模型及主销转角与转向轮转角的理论模型。以最小转向误差为目标,以转向过程中压力角的最大值和车辆的最大转角最小值为约束条件,建立了含间隙转向机构优化模型。运动分析表明:含间隙转向机构的正转及回正过程具有不同的转向误差,且回正转向误差比正转转向误差更大;换向瞬间会产生比较大的转向误差;运动副间隙或齿条倾斜程度的增大会使车辆的最小转弯半径增大。考虑运动副间隙的转向机构优化设计,可以提高转向机构的转向精度。

关键词：转向机构螺旋理论运动精度分析转向误差优化设计运动副间隙

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M形去除函数在高效气囊抛光中的应用研究

制造业自动化 2022年第8期44卷 70-73页

作者：姜涛集美大学机械与能源工程学院厦门361021

气囊抛光技术是一种适用于大口径自由曲面光学元件精密加工且极具潜力的加工方法。在高效抛光阶段,气囊抛光具有充气压力大、压缩量大、转速高等特点,导致去除函数由理想的类高斯变为M形。针对高效气囊抛光中M形去除函数的产生原因,材... 详细信息

气囊抛光技术是一种适用于大口径自由曲面光学元件精密加工且极具潜力的加工方法。在高效抛光阶段,气囊抛光具有充气压力大、压缩量大、转速高等特点,导致去除函数由理想的类高斯变为M形。针对高效气囊抛光中M形去除函数的产生原因,材料去除效率的影响因素和中频误差控制等角度展开实验研究。研究结果表明,M形去除函数产生主要受气囊压缩量影响,最高材料去除效率可达33.0269mm~3/min,同时也验证了M形去除函数在高效气囊抛光中的适用性。

关键词：高效抛光气囊抛光 M形去除函数材料去除效率

微棱镜反光膜非平面状态下微结构几何结构改变对反光特性的影响

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光子学报 2021年第3期50卷 96-110页

作者：皮钧卢辉姜涛张玉周杨光沈志煌集美大学机械与能源工程学院福建厦门361021

为研究反光膜弯曲状态下的反光特性变化规律,基于体积不变原理建立弯曲角锥棱镜反射面二面角与弯曲角度之间的映射关系;利用光反射理论分析单个弯曲角锥棱镜与弯曲反光膜的反光特性,得出单个弯曲角锥棱镜出射光线轴对称分布规律和弯曲... 详细信息

为研究反光膜弯曲状态下的反光特性变化规律,基于体积不变原理建立弯曲角锥棱镜反射面二面角与弯曲角度之间的映射关系;利用光反射理论分析单个弯曲角锥棱镜与弯曲反光膜的反光特性,得出单个弯曲角锥棱镜出射光线轴对称分布规律和弯曲反光膜最大理论有效弯曲角为70.52°;最后采用光线追踪软件对单个弯曲角锥棱镜和弯曲反光膜仿真。结果表明:光线正入射单个弯曲角锥棱镜及弯曲反光膜的衍射图样为轴对称分布;弯曲反光膜的最大有效弯曲角随着弯曲角度的增加而减小,降幅0.7%,其值与理论值偏差较小;弯曲角度大于20°时,凸状反光膜的反射率较凹状反光膜增大20%。同时,实验测量结果证明了理论分析的正确性。

关键词：微棱镜反光膜非平面弯曲状态角锥棱镜反光特性

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过孔转换信号完整性分析的区域分解有限元法

电波科学学报 2019年第4期34卷 467-472页

作者：胡玉生熊祥集美大学机械与能源工程学院

提出了一种基于区域分解的二维有限元法分析多层印制电路板电源/地平面中过孔转换结构的信号完整性.过孔电流产生的电磁场呈三维结构,其中,一部分电磁波沿过孔轴向传输,另一部分电磁波在电源/地平面间沿径向传播.采用一虚拟柱面将求解... 详细信息

提出了一种基于区域分解的二维有限元法分析多层印制电路板电源/地平面中过孔转换结构的信号完整性.过孔电流产生的电磁场呈三维结构,其中,一部分电磁波沿过孔轴向传输,另一部分电磁波在电源/地平面间沿径向传播.采用一虚拟柱面将求解区域分割为过孔区和电源/地平面区.将过孔区建模为以周向磁场为主分量的二维轴对称问题,而将电源/地平面区建为以垂直电场为主分量的二维模型.首先求解电源/地平面区的二维边值问题获得分割边界上节点的波阻抗,然后将该波阻抗代入过孔区模型中分割边界节点的边界条件,从而计算出过孔信号传输的S参数.所提方法通过模型缩减可实现对微细过孔结构信号完整性的精确快速计算,且采用全波电磁场分析软件对算法的有效性和准确性进行了验证.

关键词：过孔电源/地平面信号完整性区域分解有限元法

基于模拟光源的遮阳窗口系统太阳得热系数测试研究

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太阳能学报 2019年第3期40卷 748-755页

作者：陶求华李峥嵘李莉郑健雯陈馨集美大学机械与能源工程学院厦门361021 同济大学机械与能源工程学院上海200092

为精确测量各种遮阳窗口系统的太阳得热系数,搭建一套遮阳窗口系统太阳得热系数测定实验平台。该平台主要由太阳辐射模拟器、环境室、热箱、试件、热计量箱、循环水温度控制及计量系统等组成。实验测试基于稳定传热原理测量2个恒温箱之... 详细信息

为精确测量各种遮阳窗口系统的太阳得热系数,搭建一套遮阳窗口系统太阳得热系数测定实验平台。该平台主要由太阳辐射模拟器、环境室、热箱、试件、热计量箱、循环水温度控制及计量系统等组成。实验测试基于稳定传热原理测量2个恒温箱之间建筑围护的净热流值,平台对温度、流量、太阳辐射强度等热物理参数实时监控,能实现系统工况参数的自动检测、监控与存储,从而实现智能控制。接着,重点分析实验测试所需的3个标定测试以及测试方法。最后对典型试件进行测试,并与Windows 7.4的计算值进行对比,研究结果表明测试数据与计算数据具有较好的一致性,测试平台的可靠性较高。

关键词：太阳得热系数热箱太阳辐射模拟器量热测试稳态

面向避障和紧凑的浮动滚子推杆盘形凸轮机构尺寸综合问题

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中国机械工程 2018年第20期29卷 2467-2473,2478页

作者：林梦杰李延平常勇集美大学机械与能源工程学院厦门361021

基于"双释放(释放滚子中心和凸轮轴心)的基本思想,根据Ⅰ类尺寸综合方法,分析推理得到最优凸轮轴心O**1是"整程避障成功"的最适任解,给出障碍集{Di}与许用边界{?Di}等若干概念,提出滚子、凸轮"整程避障成功"的解析判据,以及"简约搜索区... 详细信息

基于"双释放(释放滚子中心和凸轮轴心)的基本思想,根据Ⅰ类尺寸综合方法,分析推理得到最优凸轮轴心O**1是"整程避障成功"的最适任解,给出障碍集{Di}与许用边界{?Di}等若干概念,提出滚子、凸轮"整程避障成功"的解析判据,以及"简约搜索区域Σ[2]和Σ[0]"和求解凸轮轴心O1、滚子中心C解区域的遍历搜索方法,进而提出"机构紧凑尺寸解"的求解方法,圆满解决了面向避障和紧凑的浮动滚子推杆盘形凸轮机构尺寸综合问题。最后给出了机构尺寸综合的一个算例。

关键词：浮动滚子推杆 Ⅰ类尺寸综合最适任解避障成功解区域紧凑尺寸解

做平面运动滚子从动件盘形凸轮机构的泛类尺寸综合问题

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中国机械工程 2019年第6期30卷 679-683页

作者：林梦杰李延平常勇集美大学机械与能源工程学院厦门361021

以滚子中心C(u,v)为牵引变量,系统分析讨论了整程区域套Γ~*(x,y)/边界■Γ~*(x,y)的性态多样性。通过引入简约遍历区域Σ_([2])和Σ_([0])的概念和离散-网格化处理方法,提出了并解区域Ω_([2/0]*)(u,v)/Γ_([2/0]*)(x,y)的概念和求解... 详细信息

以滚子中心C(u,v)为牵引变量,系统分析讨论了整程区域套Γ~*(x,y)/边界■Γ~*(x,y)的性态多样性。通过引入简约遍历区域Σ_([2])和Σ_([0])的概念和离散-网格化处理方法,提出了并解区域Ω_([2/0]*)(u,v)/Γ_([2/0]*)(x,y)的概念和求解方法。构造坐标系Ouvr_(0min)^(**),生成了三维曲面S^(**),提取了性态特征——谷脊线J^(**)和谷底点P^(**),揭示出最紧凑机构尺寸解的存在性并给出求解方法,解决了做平面运动滚子从动件盘形凸轮机构的泛类尺寸综合问题。

关键词：泛类尺寸综合整程区域套/边界简约遍历区域离散-网格化并解区域最紧凑尺寸解