摘要：大型光学自由曲面曲率复杂多变,工件材料往往较易被去除,且人工磨抛存在效率低下、难以保证材料去除的均匀性和一致性的问题。为有效解决上述问题,本文研发出一套适用于大型曲面的机器人磨抛系统,提高了光学自由曲面磨抛加工效率和良品率,代替了传统的人工磨抛。该系统由FANUC机器人、末端执行系统、磨抛剂供给系统、电气系统和HMI人机交互系统组成,通过工艺参数控制和磨抛轨迹策略控制,能有效保证该机器人磨抛系统的稳定性和加工效率。

摘要：目的去除因高温烧结而引起的绝缘子表面石墨污染,保障电镀产品的表面质量,探究大气压等离子体清洗代替传统化学/物理去除石墨污染的机理与方法。方法参照绝缘子污染情况试制石墨污染的4J29金属块样品,分别开展加热Ar+O_(2)、不加热Ar/Ar+O_(2)等离子体清洗对比实验。采用光谱仪分析Ar/Ar+O_(2)等离子体的化学特性。利用电子分析天平、扫描电子显微镜、能谱仪分别检测了样品表面石墨的质量变化、形貌以及元素成分变化。结果在样品加热的情况下,经Ar+O_(2)等离子体清洗后,4J29金属块表面的碳含量(质量分数)从97%降低至6%;Ar/Ar+O_(2)等离子体均可以在接近常温下有效去除石墨,且Ar+O_(2)等离子体的石墨去除效率较纯Ar等离子体提高0.7倍;在样品加热到300℃情况下,Ar+O_(2)等离子体的石墨去除效率较不加热时提高了27.3倍。结论大气压Ar+O_(2)等离子体清洗可以有效去除电镀零件表面的石墨污染;石墨去除效率与活性氧原子密度呈正相关;提高零件表面温度可以在活性氧原子供应充足的情况下显著提高石墨去除效率。

摘要：为了研究层流等离子体发生器结构对发生器热效率的影响,进而指导层流等离子体发生器的设计,通过实验获取了两种不同结构层流等离子体发生器在相同工作参数下的弧压和热效率。根据实验结果对两种不同结构层流等离子体发生器的弧压特性和热效率进行对比分析。分析结果表明:采用纯氮气作为工作气体时,在相同工作参数下,虽然分段式阳极结构层流等离子体发生器的弧压较高,但其热效率较传统两极式层流等离子体发生器低。

摘要：分段式结构设计通常被应用于层流等离子体发生器的结构设计中,以避免产生大尺度分流现象,进而避免层流等离子体射流产生脉动。然而,在分段式层流等离子体发生器中,当中间电极长度较长时,经常在该中间电极上产生一个新的阳极弧根和阴极弧根(即双弧现象),导致该电极热负荷严重,造成电极的严重烧蚀和等离子体射流的波动。为了延长层流等离子体发生器中间电极寿命,提高层流等离子体射流稳定性,必须对双弧现象加以抑制。本文基于假设条件,首先建立了层流等离子体发生器正常工作时和产生双弧现象时的分析模型,分析了双弧现象产生机理,并基于最小电压原理,推导出层流等离子体发生器不产生双弧现象对中间电极的尺寸要求;然后,基于前述双弧现象产生原理分析和理论推导,确定了抑制层流等离子体发生器产生双弧现象的措施如下:一是,增加冷气膜击穿电压U_b,使电弧与弧室壁的电势差不足以击穿二者间的冷气膜;改善等离子体发生器冷却通道,优化其对弧室壁的冷却效果,进而降低冷气膜的温度;增大工作气体流量,增强对电弧的压缩,进而增加冷气膜的厚度。二是,限制中间电极轴向长度,降低电弧在对应中间电极区间的电压降,即任意中间电极在轴向的长度均满足最小电压要求。

摘要：通过分析堆外中子噪声,识别堆芯吊篮振动频率并跟踪其变化,发现在核电站运行期间,同一个燃料循环周期内的堆芯吊篮梁型振动频率呈下降趋势,核燃料更换后的下一个燃料循环初期,频率恢复到前一个燃料循环初始值附近。对堆芯吊篮进行静力学分析,以确定其潜在的影响因素。建立压水堆内部构件的装配体模型并采取摩擦接触方法,以综合考虑堆芯吊篮法兰处的力学约束。采用流固耦合法将冷却剂对堆芯吊篮的作用力映射到堆芯吊篮结构上,并采取有限元法对堆芯吊篮进行了预应力模态分析,得到了堆芯吊篮梁型振动频率下降的原因和机理。结果表明:堆芯吊篮梁型振动频率的下降是由燃料组件压紧弹簧刚度的退化引起,随着燃料组件压紧弹簧刚度减少,轴向预紧力不足以补偿冷却剂作用力,堆芯吊篮法兰出现位移,接触刚度降低,导致模态频率的下降。

摘要：考虑海风及恶劣天气所造成的中断影响,研究了在航船舶尾气无人机监测问题.针对海洋气象复杂多变的特点,提出了滚动计划框架,重点考虑船舶可服务时间窗、船舶实时和动态位置、无人机最大遥传距离、飞行速度与电池电量限制及多机型无人机配置等现实因素,以船舶监测收益最大化为目标,构建了无人机-机站-船舶时空网络模型,设计了融入启发式策略的拉格朗日松弛算法求解模型,给出了问题的上界和下界.通过数值实验,验证了模型及算法的有效性,并分析了无人机机型和风力强度的影响,可为海风及恶劣天气下在航船舶尾气多机型无人机监测提供决策支持.

摘要：超声椭圆振动切削技术(ultrasonic elliptical vibration cutting,UEVC)是近年来发展起来的一种超精密加工技术,其加工装置的结构设计是当前研究的难点之一。通过分析现有的超声椭圆振动切削装置,设计了一种基于圆弧型柔性铰链结构的超声椭圆振动装置,利用有限元分析工具对该装置进行模态分析,找出了影响其谐振频率的关键结构参数并用全局优化模块优化参数,使装置的某一阶纵振和弯振模态的谐振频率一致,同时,对该装置进行了多场耦合分析以预测不同相位下的刀尖运动轨迹。仿真分析表明,后盖板长度的变化会引起纵振和弯振模态谐振频率的显著改变,而底座厚度的变化对纵振和弯振模态的谐振频率几乎都没有影响,顶端长度的变化仅对弯振模态的谐振频率有一定程度的影响。基于上述仿真分析及优化,制造出UEVC装置的样机并测量其谐振频率和振动特性,测量结果显示该装置的谐振频率测量值与仿真结果吻合较好,所开发的装置能在谐振状态下输出椭圆轨迹,同时,可通过调节施加电压的幅值和相位使得刀尖输出不同的椭圆轨迹,能用于脆性材料微结构曲面的加工。此外,对该超声椭圆振动切削装置施加频率与装置谐振频率一致的交流电时,其纵振和弯振的振幅将随电压幅值的增加而线性增大,其中弯振振幅对电压幅值的变化更为敏感。

摘要：为了提高重载平台调平的精度和速度,在一般调平原理进行研究的基础上,提出了一种新的调平方案。并针对支腿受力变形影响,提出了调节量的修正计算方法,保证了各支腿的受力基本一致,该方法使调平过程稳定,速度快,适用于各种设备的调平。

摘要：为提高大气感应耦合等离子体射流加工装置的工作稳定性,设计一种依靠单一零件定位各层介质管的分体式炬管,并研究炬管内等离子体的传热与流动特性.利用COMSOL Multiphysics仿真分析发现,等离子体的环形加热和流体淤塞回流现象是导致炬管在使用后出现热损伤和刻蚀损伤的主要原因,选用陶瓷材料作为内管和中层管并调整感应线圈的位置,可有效延长炬管的使用寿命.使用CCD相机实时监控等离子体射流的形态,发现射频功率(Pw)、工作气流量(Q2)、冷却气流量(Q3)与射流的整体长度(L)和半高宽度(W)均呈线性递变关系,Pw、Q2与Q3的值过高或过低都会导致等离子体射流的形态波动增大.实验结果表明:当Pw、Q2与Q3分别设置为900~1 000 W、650 mL·min-1、16 L·min-1时,该分体式炬管可产生稳定性较高的等离子体射流,其L值与W值的波动可分别控制在0.50 mm与0.25 mm内,适用于熔石英等光学表面的加工.

摘要：为研究非转移弧层流等离子体制备面向新材料领域的μm级球形氧化铝粉末的能力,使用自制的非转移弧分段式阳极层流等离子体球化设备,以载气送粉的方式,对η相的不规则μm级三氧化二铝粉末进行等离子体球化处理,并采用均匀设计法,研究等离子体发生器和送粉器不同的工作参数对氧化铝粉末球化率的影响规律。结果表明,实验所采用的直流非转移弧层流等离子体发生器能有效制备球化率接近100%的高球化率球形氧化铝粉末。实验发现,高球化率、高分散性和粒径大小均匀的球形氧化铝粉末可在不同工艺参数组合下制备,并证明了采用非转移弧分段式阳极层流等离子体发生器可实现较低功率下制备较高球化率球形氧化铝的可行性。实验还通过XRD与PDF卡片索引技术对球化前后的氧化铝粉末进行了物相定性分析,发现η相的氧化铝粉末经射流作用转化成了Corundum型的氧化铝粉末。