摘要：寻找满意的第三组元并通过简单的化学掺杂获得高性能的MgB_(2)超导体,对推进MgB_(2)的实用化进程有着十分重要的意义。采用盐模板冻干法合成了三维碳(3DC)和三维碳负载镍(3DC/Ni)两种粉末,并通过原位掺杂的方式使用固相烧结法分别制备了含有这两种添加剂的MgB_(2)块材。借助X射线衍射技术及扫描电子显微镜对3DC掺杂MgB_(2)和3DC/Ni掺杂MgB_(2)的物相组成及微观形貌进行了表征,同时结合磁学测量系统探究了两种添加剂对MgB_(2)超导性能的影响。结果表明,3DC可以形成有效的碳掺杂提高MgB_(2)在高场下的载流性能;掺杂3DC/Ni后在Mg-Ni低温液相辅助烧结及3DC提供形核位点的协同作用下改善了MgB_(2)的晶粒连接性,同时也提高了MgB_(2)的磁通钉扎能力。采用冻干法合成的Ni颗粒在纳米尺度,解决了小尺寸掺杂易团聚的问题,但由于Ni为磁性粒子,使3DC/Ni掺杂MgB_(2)的临界电流密度(J_(c))没有明显提高。寻找一种更有效的金属纳米粒子是今后的尝试方向。

摘要：针对基于倍福PLC搭建的直角坐标标识机械手在标识作业中平稳、准确运动的要求,开发替代PLC内置梯形加减速轨迹的光滑急动S曲线,并对在数值转换过程中引起的精度损失进行三次补偿。对固定标识和飞行标识2种不同的标识类型,分别采用不对称谐波急动AS曲线和正弦急动S曲线进行运动学轨迹规划,可有效实现激光标识设备的平稳运行和准确定位;在所搭建的直角坐标机械手上进行试验验证。结果表明:标识设备各轴运行过程平稳,经过补偿后的终点位置准确。研究成果也可应用于高精度机床的平稳启停和精确定位场合中。

摘要：利用纳秒脉冲激光诱导304不锈钢表面进行着色试验,分析了纳秒激光诱导不锈钢表面着色的机理。首先,通过激光器直接加工不锈钢样品表面,研究了加工面积对着色均匀性的影响;其次,在标记中心处和偏离标记中心不同距离处进行小面积着色,探究偏离标记中心距离对样本着色效果的影响;最后,利用激光器循环打标,多轴数控平台往复运动进行着色效果改善试验。结果表明,样品加工面积能够影响不锈钢表面着色的效果,减小样品的加工面积可以使颜色更均匀;随着偏离标记中心距离的增加,样品表面的着色稳定性变差;通过引入多轴数控平台辅助激光着色,可有效提高不锈钢表面着色的稳定性,降低色差值。

摘要：为探讨多因素相互作用对油封可靠性的影响,以某减速器中输入轴与轴承端盖间的油封为研究对象,基于有限元软件获得不同结构参数时油封的静态压力分布曲线和影响系数矩阵,并将分析结果集成到油封的混合数值计算模型,分析并计算油侧唇角、空气侧唇角、理论接触宽度、过盈量、弹簧劲度系数、腰厚、腰长7个结构参数对油封泵送率和摩擦扭矩值的影响;将油封的7个结构参数作为变量因素,以油封泵送率和摩擦扭矩作为响应目标进行正交试验,研究各结构参数对油封密封可靠性的灵敏性。结果表明:各因素对油封泵送率敏感性影响程度由大到小依次为油侧唇角、理论接触宽度、空气侧唇角、腰厚、过盈量、腰长、弹簧劲度系数,各因素对摩擦扭矩的敏感性影响程度由大到小依次为油侧唇角、理论接触宽度、腰厚、弹簧劲度系数、过盈量、空气侧唇角、腰长,表明油侧唇角和理论接触宽度是影响油封可靠性的最主要因素。确定油封参数的最优组合,油封优化后的摩擦扭矩比优化前的更低,因而能够减少油封工作时的摩擦生热量,从而延长油封的使用寿命。

摘要：提出基于ABAQUS软件和疲劳分析软件FE-SAFE预测旋转轴唇形密封圈寿命的方法。以某型号减速器中的输入轴与轴承端盖间的旋转轴唇形密封圈为研究对象,通过构建预紧状态下旋转轴唇形密封圈的有限元模型,获得旋转轴唇形密封圈的过盈量和理论接触宽度与唇口最大接触压力之间的关系曲线;根据ABAQUS获得的应力,并结合材料应力-循环次数曲线,应用疲劳分析软件FE-SAFE,预测不同过盈量和理论接触宽度对旋转轴唇型密封圈循环寿命的影响,并验证预测方法的有效性。结果表明:旋转轴唇型密封圈的循环寿命随过盈量的增大而减小,随理论接触宽度的增大而增加;综合考虑油封的密封能力与循环寿命,当过盈量在0.35~0.45 mm之间、理论接触宽度在0.3~0.5 mm之间取值时,该旋转轴唇型密封圈的循环寿命较高。

摘要：该文以蛙人水下作战为背景,旨在通过分析流场速度对下肢运动性能与推进效率的影响,为研制水下蛙人助力外骨骼机器人提供理论依据。从海豚式游泳运动规律出发,采用多刚体运动的动网格方法,建立蛙人运动状态的数值模型。首先通过对比文献实验结果与仿真结果,运用Pearson相关系数方法验证了所采用研究方法的可靠性;然后通过改变流场速度,分析了下肢各关节运动性能和推进效率的变化规律。结果表明:随着流场速度的增大,推进力和推进效率呈现先增大后减小的变化规律,该文所采用的人体模型在流场速度为1.7 m/s时具有最大的推进效率;流场速度主要影响海豚泳中髋关节和膝关节的屈曲阶段,以及踝关节的背屈阶段。上述研究结果将为设计水下助力外骨骼机器人关节模块和人机耦合控制系统提供理论依据。

摘要：提出了一种可以连续制备聚合物/高质量分数纳米纤维复合材料的方法,先利用挤条机、滚圆机制得聚合物/纳米纤维的混合颗粒,再利用熔融挤出,制得高质量分数的聚合物/纳米纤维复合材料。利用此法制备了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/碳纤维(CF)复合材料,并对其进行超临界流体辅助发泡及性能测试。结果显示,CF加入会一定程度降低材料的力学性能,其中CF的质量分数为20%时,拉伸强度和断裂伸长率最大,分别为7.97 MPa和91%;TPU/CF复合材料的导电逾渗阈值介于25%~30%之间,CF质量分数为30%时体积电阻率为6.5×10^(7)Ω·mm,比25%的下降了3个数量级;随着发泡后的收缩现象,复合材料的电阻率呈先上升后下降的趋势。

摘要：为研究超声复合激光蚀除机理,本文使用COMSOL软件对超声振动辅助激光烧蚀金属铝表面烧蚀过程进行仿真,对比研究了超声振动对激光蚀除机理和过程的影响。研究发现,激光烧蚀的开始阶段主要以高温汽化来去除材料。随着烧蚀时间的增加,蚀除方式主要转变为熔融物飞溅蚀除,这对烧蚀凹坑的形成起主要作用。并研究了不同频率下激光蚀除材料的速度,研究发现,引入超声振动后,蚀除速度降低了26.2%-39.43%。

摘要：针对电动车辆锂离子电池在放电过程中温度过高的问题,设计了不同的锂离子电池液冷板,研究微型管道数以及冷却液流量对锂离子电池温度分布的影响。同时采用微型管道和PCM相变材料相结合的方式来控制电池的温差,研究PCM的相变温度以及热导率对锂离子电池温度分布一致性的影响。结果表明:增加微型管道数和冷却液流量可以降低电池表面最高温度,当微型管道数为5、冷却液流量为1.5×10^(-3) kg/s时电池表面最高温度为44.3℃,温差7.6℃;使用PCM可以有效控制电池的温差,PCM的相变温度为308.15 K、热导率为0.6 W/(m·K)时,电池表面最高温度为39.56℃,温差2.71℃,一致性良好。

摘要：背景:足底压力过高是导致糖尿病足溃疡的因素之一,研究糖尿病患者步态周期内不同时刻的足底压力有助于设计防护鞋具。目的:分析糖尿病患者足跟撞击和前掌推离时刻的足底压力,设计中底结构,优化减压效果。方法:开展足底压力试验,分析糖尿病神经病变患者、无神经病变的糖尿病患者与健康人在足跟撞击和前掌推离时刻的足底压力差异。构建足部有限元模型,设计乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中底和不同模量的热塑性聚氨酯菱形晶格中底,分析神经病变患者使用不同中底时足跟撞击和前掌推离时刻的足底压力及软组织应力变化,优化糖尿病防护鞋结构尺寸。结果与结论:①神经病变组前掌推离时刻的足底压力峰值比健康对照组高22.2%,差异有显著性意义(P<0.05);②乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中底使神经病变患者足跟撞击和前掌推离时刻的足底压力峰值分别降低13.0%和12.9%,使软组织应力峰值分别降低18.2%和11.1%;③优化的菱形晶格结构将患者2个时刻的足底压力峰值分别降低41.6%和48.4%,将软组织应力峰值分别降低41.4%和49.8%;④提示开发糖尿病防护鞋具应重视对前掌推离时刻的减压,菱形晶格结构能实现比传统乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中底更好的效果。