摘要：表面功能结构是在物体表面加工出不同形貌、不同尺度且具有特定功能的结构,其制造有别于传统机械加工。表面功能结构种类繁多、性能独特,目前已在航空航天、生物医疗、光电、新能源等众多领域得到广泛应用。随着研究的不断深入以及加工技术的快速发展,表面功能结构制造已从局部工艺性研究转变为多学科交叉的整体性设计、制造及关键技术研究。详细介绍了表面功能结构的特点以及在不同领域的应用和发展,重点综述了近十年表面功能结构制造方法的国内外研究进展,分析讨论了表面功能结构制造目前所存在的问题,并进行科学预测与展望。

摘要：表面功能结构制造不同于传统的机械加工,是在工件表面加工制造出各种不同形貌、不同尺度、不同维数并具有不同功能的结构。表面功能结构涉及学科多,应用范围广,已成为传统高能耗产业节能降耗的有效途径;是高技术产业如微/光电子、国防、汽车、先进农业机械等进一步提高设备和产品性能的关键;也是促进新兴产业如新能源的发展,增强其自主创新能力的突破口。表面功能结构的研究已从局部工艺性的加工技术研究逐步发展到多学科交叉的整体性设计、制造科学问题及其关键技术的研究。表面功能结构种类繁多,根据尺度、维数和功能对表面功能结构进行分类;综述各类表面功能结构的特点、国内外研究现状以及应用;分析各研究领域存在的问题,并对表面功能结构制造的发展趋势进行预测。

摘要：表面反应功能结构是指在反应载体表面加工出具有不同形貌、不同尺度、不同维数,并具有反应功能的结构。表面反应功能结构设计和制造是微反应器大规模推广应用的核心技术。文中在对当前表面反应功能结构的表现形式和主动设计方法分析基础上,较详细论述了表面反应功能结构新的制造技术,指出未来表面反应功能结构研究的重点应集中在不同功能结构的优选、特定功能结构的主动设计以及适合不同反应功能结构的高效、低成本制造方法探索等方面。

摘要：表面热功能结构是指在固体表面加工出具有不同形貌、不同尺度、不同维数,并具有散热或传热功能的结构。复杂表面热功能结构在高集成度芯片热控制方面有着广阔的应用前景。如何根据热功能需求主动设计表面结构并提出适合高效率低成本的制造方法是解决高热流密度问题的核心所在。在对当前表面热功能结构的发展现状分析基础上,较详细论述了表面热功能结构制造领域的关键技术,指出未来表面热功能结构研究的重点应集中在结构的微细化和复杂化、表面热功能结构的高效低成本制造方法等方面。

摘要：针对金属表面功能结构的多尺度数字化设计问题,基于机械加工表面微观形貌中存在的自仿射分形特性,探索了将W eierstrass-Mandelbrot分形与三维参数曲面相合成的数学方法.该方法能够将表面功能结构的微观粗糙形貌与宏观模型相集成,从而有效支持表面功能结构的多尺度形貌建模.以犁削成形的V型毛细微通道的微流体特性为仿真研究对象,建立了具有多尺度形貌特征的三维实体模型,同时分析了雷诺数、表面高度尺度系数和分形维数等对该微通道流动特性的影响,发现:阻力系数随雷诺数的增大而减小,随表面高度尺度系数的增大而增大,粗糙表面产生的漩涡对流体的影响不能忽视,且随粗糙度的增加越来越突出;根据W eierstrass-Mandelbrot函数构造的表面形貌分形维数的增加将导致通道阻力系数的减小.

摘要：提出一种制造多尺度外翅片管的加工方法,实现同时在铜管基体上生成具有两种或两种以上尺度范围的翅片;设计一种特制犁削刀具,并建立刀具的角度标注系统。表面功能结构在翅片管中应用已十分广泛,但其性能的有效评价函数一直没有建立,对此提出翅片管的性能评价指标—比能面积sγ。在此基础上,利用该指标对多尺度外翅片管的性能进行评价,对其加工影响因素进行优化,寻找出该翅片管的最优加工参数。