摘要：超疏水表面上的液滴弹跳现象在芯片高效散热、防腐蚀、结冰等领域具有较高的应用价值。为研究双槽道对液滴弹跳性能的影响,设计并制备了由双V槽道构成的W型槽道超疏水表面,试验研究了W型槽道底部间距w、槽道深度h对液滴弹跳速度及能量转化效率的影响,采用数值模拟方式研究了W型槽道的超疏水表面液滴合并弹跳过程中表面能的演化。结果表明,槽宽为0.9 mm的W型槽道所适配的液滴半径为0.5~0.9 mm,此范围内槽道深度h为0.5~0.8 mm、槽道底部间距w为0.5~0.8 mm时对提升液滴合并弹跳的效果更显著;随着液滴半径减小、槽道深度增加、槽道底部间距减小,液滴的合并弹跳速度增加;槽道参数在0.5~0.7 mm内同时增加时,弹跳速度增加,而在0.8 mm时降低。研究结果可为冷凝换热和防腐蚀等领域的表面设计提供参考。

摘要：针对机床加工误差预测结果不连续的问题,提出了一种基于多体系统理论的机床加工空间连续误差预测方法。该方法结合多体系统运动学求解特点,将机床部件视作弹性体,利用低序体阵列和传递矩阵来描述机床部件之间的运动关系;基于刚度缩聚理论与最小二乘法原理,提取体单元移动载荷约束下的刚度缩聚模型;基于雅克比传递矩阵建立整机空间加工误差模型。结合切削工艺模拟方法,以某镗铣复合加工中心加工发动机壳体为例,对发动机壳体的立面、底面以及孔特征进行立铣、端铣、镗孔加工误差预测。基于复合工艺约束下的加工误差预测模型,对多种装夹角度下的发动机壳体加工误差进行了对比分析,结果表明,利用多体系统进行低序体阵列描述,有利于实现组合式加工误差求解,可用于机床的组合优化分析;结合切削工艺模拟的复合加工误差分析,以发动机壳体装夹角度为优化目标进行加工工艺优化设计,当转角为90°时,加工精度可提高35%。该方法能够有效地预测加工误差,进而支持机床的工艺优化设计。

摘要：为了提高数控机床模块设计中的制造周期及性价比,通过求解数控机床功能模块、构建功能模块与结构模块的映射关系来划分数控机床模块.基于自顶向下的模块划分原则,采用层次分析法构建相关度权重判断矩阵,综合考虑了功能元之间的功能、装配、空间、动力、设计、信息和工艺等多个相关准则,采用谱系聚类法对子功能进行了聚合.应用公理化设计理论,采用功能-原理-结构相互对应的原则完成了功能模块与结构模块的映射,得到了模块的划分方案.最后,以精密卧式机床为例,验证了该方法的有效性与可行性.

摘要：随着二回路主循环泵不断朝大容量、高负荷的方向发展,对其关键承载部件——液钠动静压滑动轴承(简称液钠轴承)的润滑特性提出了更高的要求。为了进一步提升液钠轴承的润滑特性,通过数值模拟和试验相结合的方法研究了表面织构对其润滑特性的影响。首先,设计了圆形、正方形和菱形三种不同形状的表面织构,在对液钠轴承摩擦副模型进行简化后,采用数值模拟方法分析了3种表面织构在不同深度和不同间距下所呈现的润滑特性。然后,探究了激光加工参数对表面织构制备的影响,并制备了带有不同形状、不同间距表面织构的摩擦副试样,用于开展摩擦磨损试验。最后,对计入表面织构的液钠轴承模型进行了分析。结果表明:不同形状的表面织构均存在最优深度和间距,其中菱形织构在无量纲深度为2、间距为1.4 mm时具有最佳的润滑特性;计入菱形织构后液钠轴承的承载力和刚度系数分别提升了16.7%和9.3%,摩擦系数降低了13.1%。研究结果对二回路主循环泵及钠冷快堆系统的安全可靠运行具有重要意义,可为同类轴承的优化设计和国产化提供重要参考。

摘要：为快速响应客户的需求,最大限度地减少设计人员的工作量,同时按照客户的不同需求配置个性化数控机床,从数控机床产品配置原理、配置模型建立和配置求解策略等3方面对数控机床整机优化配置技术进行了研究。对配置规则的内容进行了多角度的划分,并设计配置规则的表达模型,提出基于规则和实例推理的数控机床配置设计流程,实现数控机床产品的智能配置。新配置方法缩短了产品的设计周期,降低产品的开发成本,同时实例配置也验证了该方法的可行性和有效性。

摘要：为了实现机床快速设计目标,研究基于特征约束集的用户自定义特征(UDF)定义方法,利用该唯一性的特征描述方法,构建机床常用特征并组建成UDF特征库,结合Pro/Engineer二次开发软件包Pro/Toolkit,实现了UDF信息准确的提取与重用;开发机床UDF特征库系统,为机床等产品的三维设计提供了快速设计手段,提高了设计效率。

摘要：基于三周期极小曲面多孔结构设计并采用3D打印技术制造了一种工作在X波段的龙伯透镜天线。首先,对I-WP型三周期极小曲面进行多孔结构的连续化梯度建模;然后,通过HFSS仿真软件获得不同体积分数的多孔结构的S参数,并基于S参数反演法得到不同体积分数的等效介电常数并对两者的结果进行拟合;最后,建立10 mm的离散梯度单元,得到了所需的梯度变化介电常数。根据以上分析设计了实际直径180 mm的龙伯透镜,通过CST仿真软件得到龙伯透镜天线的性能参数,与实测数据基本吻合。

摘要：液钠轴承是核电站二回路主循环泵的核心部件。随着主循环泵向大容量、高负荷方向发展,对液钠轴承的承载性能和润滑可靠性提出了更高的要求,而轴承的工况参数和结构参数很大程度上决定了轴承的承载性能和可靠性。因此,文中针对液钠轴承的复杂流场特性,首先,建立该轴承的流体动力学模型,研究偏心率、间隙和进油口压力对液钠轴承液膜流体动力学特性的影响,探明了轴承静特性和动特性随偏心率、间隙和进油口压力的变化规律;其次,构建径向基神经网络(RBF)代理模型,在此代理模型的基础上,以液钠轴承的刚度系数最大和摩擦因数最小为优化目标,使用非劣分层遗传算法(NSGA-Ⅱ)获得Pareto最优解集,并采用逼近理想解排序法(TOPSIS)来获得不同权重系数下的最优非劣解。研究结果为液钠轴承的研发设计及国产化提供了理论依据。

摘要：为了分析某风电齿轮箱内迷宫密封各参数对泄漏量的影响,利用数值模拟和构建代理模型对迷宫密封的泄漏行为开展了研究。首先,根据风电齿轮箱三维实体模型构建了其迷宫密封三维流场模型;然后,基于FLUENT软件,通过单一变量法研究了迷宫密封泄漏量随进出口压力比、润滑液动力黏度、高速轴与低速轴的转速和迷宫密封的密封齿间隙的变化规律;最后,构建了径向基神经网络(RBF)代理模型,在该代理模型的基础上,在影响迷宫密封性能的因素中,选取了密封间隙、密封腔体高度和密封腔体宽度三个结构参数作为设计变量,以迷宫密封的最小泄漏量和出口最大速度为优化目标,使用非劣分层遗传算法(NSGA-Ⅱ)获得了最优解。研究结果表明:迷宫密封泄漏量受两个转轴的转速影响很小;泄漏量与进出口压力比、密封间隙成正比,而与润滑油动力黏度成反比;求得最优解对应的参数所对应泄漏量减小了47%,出口最大速度降低了36%,数值模拟与优化理论计算结果一致。该结果可为研究迷宫密封泄漏量的影响特性提供理论依据。

摘要：为了有效支撑科技型中小企业新产品的创新开发,满足客户对产品开发能力与开发资源的需求,研究可支撑新产品快速开发与资源信息化的创新服务平台.重点探讨创新服务平台的基础架构、数据库结构,以及在线3D打印、设计资源库、众包设计等功能模块的实现等问题.已投入商业运营的平台,提高了长三角区域集群式中小企业的新产品创新开发能力,促进了区域制造业与信息化的融合.