摘要：由亚波长单元结构组成的超表面是近年来平面光学透镜的重点研究对象,而由超表面组成的平面超透镜与传统透镜相比,在相位调控、偏振操控、全息成像、负折射率隐身等领域有显著优势。鉴于平面超透镜的微型化、轻量化和易集成化等方面的优势,而传输型相位调控原理更加适于近红外波段的应用,且对入射光偏振态无特殊要求,本文采用时域有限差分方法(FDTD)设计并优化了一种硅基的近红外波段的超透镜。所设计的超透镜焦距为15μm,直径为20μm,所达到的数值孔径(NA)为0.56,聚焦效率为68.3%,适用于所有入射偏振且在目标波长为700 nm范围内聚焦性能优良。本文研究结果为实现近红外超透镜轻薄化和平整化提供了新思路,有望优化红外探测器镜头的设计,提高红外探测的效率。

摘要：针对当前柔性手指弯曲区域不可控的问题,利用拉伸性能较好的硅橡胶材料Ecoflex 00-50封装网格状的热塑性聚氨酯材料(TPU),制备了一种新型可控拉伸弹性体来控制气动手指的弯曲运动。通过分区域加热的方式对气动手指内封装的网格状TPU加热,能够改变可拉伸区域以实现手指的弯曲区域可调节,进而控制手指的弯曲程度,实现手指50°和145°的弯曲。

摘要：针对市场现有工业用换能器使用前后端盖同种材料的现象,设计并对比了三种不同材料前端盖换能器性的能参数,得出其最优组合。使用解析法分析了后端盖为重金属,前端盖取三种不同金属材料时压电换能器的尺寸;画出等效电路图详细分析了不同材料下前端盖长径比递增时,前后振速比与品质因数的变化趋势。结果表明:后端盖为45钢的情况下,同长径比换能器的前后振速比关系为304不锈钢最小,45钢中等,7075Al最大;换能器的品质因数在辐射面尺寸附近小范围内的整体变化趋势呈正态分布;最后对不同端盖材料的换能器进行参数测量并得出最优尺寸。

摘要：为了探究微凹坑关键几何参数分布密度(面积占有率)对织构化缸套摩擦润滑性能的影响,采用激光冲蚀和自行设计的机械加工两种方法加工微凹坑形貌,对比分析了两种加工方式加工的微凹坑表面质量,采用加工质量较好的机械加工在缸套表面加工出面积占有率分别为5%、12%、20%、35%、50%等5种织构化缸套,对其进行台架实验和摩擦磨损性能试验,研究结果表明,缸套表面的微凹坑有一定的减摩润滑效果,且当面积占有率为12%时,缸套的综合性能最好。

摘要：针对目前煤岩破蚀与煤层割缝困难等问题,可利用自振脉冲射流振荡特性辅助其进行开采。通过快速傅里叶变换(FFT)方法对不同结构参数下喷嘴流场仿真结果进行幅频转换,探究腔体结构对振荡频率与振荡峰值的影响规律。通过频域分析发现,在特定参数(d_1=1.2mm,D=10.5mm,d_2=1.4mm,L=2.4mm,α=120°)下,自振脉冲射流的振荡峰值最大,有利于增强喷嘴振荡。与此同时,随腔径L、腔径D、前后喷组腔径比d_2/d_1增大,射流振荡频率与振荡峰值变化成正相关,与碰撞角α成负相关。相关结果及方法可为自振脉冲射流振荡特性的研究提供参考。

摘要：电场诱导压印技术的关键在于能实现压印光刻胶的正向复形,对电场诱导模具的制备提出了较大的挑战。提出一种基于光刻、刻蚀和SU-8胶套刻的方法,实现了电场诱导压印模具的制备,通过Comsol仿真分析了电场分布,设计了支架高度与模具微结构高度,展示了几种不同形状、尺寸的模具结构,并对结构进行了表征。基于电场诱导模具搭建了试验平台,并在导电模具和基材之间施加电场,通过SEM观察成形结果得到,该结果与预计的电场诱导压印复制结构相似,验证了电场诱导套刻模具的适用性。

摘要：为了探究工具电极超声振动在混粉电火花加工中的作用,设计了一套可调谐振频率的工具电极超声振动装置。用TC4合金作为工件材料,工件去除率和表面粗糙度作为指标,分别实施了常规混粉电火花加工和超声混粉电火花加工正交试验,通过极差和方差对试验结果进行分析。结果表明,工具电极超声振动能加快粉末颗粒在加工间隙的流动性从而避免粉末颗粒沉积引起的短路和拉弧放电,提高了加工的稳定性,去除率比常规混粉电火花加工提高了30%,表面粗糙度也有所改善。