摘要：为了解决无模砂型数字化切削加工过程中不易及时排除砂屑问题,基于气力输送原理设计了一种气动排屑空心立铣刀.首先,结合仿真分析和响应面法,建立了空心立铣刀的多学科多目标优化模型,以获得空心立铣刀的良好静动力学性能和气动排砂性能;其次,采用第二代非支配解排序遗传算法(NSGA-II)得到Pareto优化解集;最后,通过仿真和加工实验验证了优化结果的可靠性.Parero优化结果与初始设计相比,刀尖相对工件总变形量平均减小0.1%,一阶固有频率平均提高0.8%,型腔出口平均风速平均提高10.2%,提高了空心立铣刀综合性能.

摘要：为减小双工件台光刻机的换台时间,提出了一种改进5阶S轨迹和时间-冲击最小控制算法.分析了双驱双桥换台策略,曝光位和预对准位的两个工件台依次执行5个点对点运动完成换台过程.在常规数值积分S轨迹设计方法中,增加了减小冲击的优化项,设计了改进5阶S轨迹使加速度曲线更加平滑.以换台过程的时间-冲击最小为优化指标,为工件台系统设计了最优控制算法从而大幅度减小换台时间,并且克服了单纯以时间最优Bang-Bang控制中加速度突变的缺点.仿真和实验结果表明,利用轨迹规划和最优控制方法可以实现快速换台运动,改进5阶S轨迹加速度曲线最平滑,时间-冲击最优控制比5阶S轨迹具有更短的换台时间.

摘要：标准需求生成方法是标准形成的核心技术,由于缺少系统性方法,装备标准化领域常出现标准技术要素缺失、与研发活动关联性弱等问题,标准在完整性、可用性、可追溯性方面存在明显不足,导致装备研发相关标准不能充分发挥应有的降本增效作用,不能有效推动装备技术发展进步。围绕装备自主可控标准正向研制需求,定义了以活动为核心的标准需求捕获场景模型,阐述了标准需求识别机理,提出了标准配置、标准要素定义、标准需求项目集成的方法,建立了活动事项、工具、数据与标准需求项目的映射矩阵,提出了面向装备研发过程的标准需求生成方法。通过在航空发动机压气机气动设计领域的应用,验证了该方法能够有效建立标准与装备研发过程各要素的追溯关系,确保标准需求完整、有效和唯一,为装备自主可控标准体系建设提供技术支持。

摘要：为实现对动态范围达120dB的日盲紫外增强型电荷耦合器件(SBUV-ICCD)的辐照度定标,设计并实现了超大动态范围日盲紫外辐照度光源。首先估算出SBUV-ICCD的辐照度定标所需的动态范围,其次采用氘灯、积分球、高精度光阑及平直光轨等,基于辐照度距离平方反比定律实现了光谱结构不变,而辐照度在极大动态范围内连续变化的光源,并对其进行了动态范围及稳定性测试。结果表明,该光源实际覆盖辐照度0.278～2.8×10-7μ***-2,稳定性为0.93%/3h,能够满足SBUV-ICCD定标的需要,且可复用于紫外探测器面均匀性测试、成像系统辐亮度定标等。

摘要：挤压筒是大口径厚壁无缝钢管热挤压工艺中最为重要的模具,传统的多层组合挤压筒设计方法面临很大挑战。提出采用钢丝缠绕预紧挤压筒的方案,由于钢丝在高温下存在蠕变加速和应力松弛,将钢丝缠绕技术应用于挤压筒的最大问题是解决挤压筒预热与钢丝防护之间的矛盾。针对此矛盾,分析钢丝缠绕挤压筒设计中的关键问题包括预热、钢丝防护和预应力分布控制,提出高温钢锭内置预热和电加热预热两种设计方案,分别分析两种设计方案存在的问题、解决方法和优缺点。针对电加热预热挤压筒,提出新型的热致预应力方法来产生预紧力,将内衬和中衬预热至350℃以上,中衬和外衬之间设有隔热层,经隔热后外衬和钢丝层温度低于80℃,利用两者之间温度差而导致的热膨胀量差值来产生预紧力。基于此想法,设计制造内直径170 mm的挤压筒原理样件,通过温度测试和应力测试,表明所提出的电加热预热挤压筒可达到预期的预紧效果,为挤压筒的设计探讨一种新型的设计方法。

摘要：国产高温镍基合金GH3128在高温条件下具有良好的强度,有望成为超高温气冷堆(VHTR)供热和发电利用的中间换热器(IHX)的主要结构材料。该文针对美国机械工程师协会(ASME)高温强度许用值设计标准应用于GH3128时无法给出清晰一致有效设计余量的不足,采用正态分布直接计算的方法给出了容限范围母体比例为99%的设计许用值曲线,并同ASME设计标准给出的设计许用值曲线进行了对比。结果表明:容限范围母体比例为99%的设计许用值曲线可以在整个温度区间连续给出可靠的设计许用值以及一致有效的设计余量,可以作为高温气冷堆中间换热器结构设计的参考依据。

摘要：球床堆以高温气冷堆技术为基础,采用TRISO型包覆燃料颗粒,堆芯出口温度不受常规燃料元件包壳和冷却剂相变等因素限制,是一种理想的超高温空间热源。根据具体的空间核能需求,气体冷却剂可选用氢气或氦、氙惰性气体,其中氢气由于摩尔质量小、比冲大等特点,一般用在核热推进中。本文重点关注空间核电源及核电推进方面的应用,在调研国外空间核动力系统研究进展的基础上,对球床堆的概念设计方案、技术特点、堆芯结构布置、能量转换系统等进行简要介绍。结果表明,球床堆结合气体布雷顿循环可满足空间MW级电力需求,且系统比功率可达100 We/kg以上,具有明显的经济竞争优势,在空间技术应用中具有广阔的发展前景。

摘要：设计了一种5自由度3-PTT串并联数控机床机构。采用分解与综合的分析方法,分析了机构构型及自由度等问题,分析与计算表明设计的3-PTT机构符合串并联数控机床设计要求、构型合理。在充分考虑奇异约束条件和位姿影响因素的基础上,分析了机构的工作空间及位姿极限,并利用Matlab进行了仿真分析。仿真结果表明:此分析能较好地反映3-PTT串并联数控机床的完全工作空间,为工作过程的数字化控制提供了理论依据。

摘要：基于数控系统绕刀具中心旋转(Rotation tool center point,RTCP)功能,R-test装置被用于多轴联动数控机床的联动精度检测与标定。该仪器通过三个直线位移传感器测量安装于主轴的球头球心空间位置,从而可测量机床多轴联动时的刀具中心点位置误差。在分析测量原理的基础上,提出最大测量空间和测量敏感度的两个用于评价测量性能的指标及相应的数值算法,得到一种R-test装置结构优化设计方法。在选择通用球头芯棒与长度计的情况下,通过约束分析得到测量杆安装圆直径、测量杆与基准面夹角两个关键尺寸的设计区间,利用蒙特卡罗法搜索得到这两个关键尺寸的最优解,完成结构优化设计。仿真表明,优化设计得到的R-test测量装置具有最佳的测量敏感度,可测区域大于半径为4 mm的球体,能满足实际测量精度和测量空间需要。

摘要：高频磁耦合有缆钻杆能够提高随钻测量数据的传输速率,其使用同轴电缆减少信道的高频损耗,利用磁耦合感应实现钻杆之间的无线信号传输。为了确定信号载波频率、实现不同有缆钻具间的阻抗匹配以及降低信道衰减,使用2种不同模型完成了信道建模与仿真分析。首先使用标准二端口网络元件级联模型仿真,虽然基于测量数据的'黑箱'网络元件无法给出物理解释,也没有用于优化的设计参数,但仿真结果有利于有缆钻杆工艺改进的验证性实验。其次使用集总参数电路和传输线混合模型仿真,其中集总参数电路有可测量的设计参数,在提供物理解释的同时能够优化设计,而传输线仿真了高频条件下长度不能忽略的同轴电缆。混合模型使用分级网络的链接参数完成散射参数的计算,设定了耦合系数、绕组电感及磁滞损耗3个调谐参数,仿真结果与测量结果相吻合。