摘要：针对永磁同步电机转速性能差和转矩脉动的问题,对PMSM的转速启动响应特性、系统输出转矩、转矩脉动对系统的稳态特性的影响等方面进行了研究。为了提高系统响应时间和转速运行的平稳性,采用了基于改进的前馈补偿自抗扰控制策略,建立了伺服系统数学模型和运动方程,设计了速度环和电流环控制策略;利用扩张状态观测器(ESO)对转速和系统扰动进行了实时估计,并对其参数进行了修正;采用加速度前馈补偿对PMSM的扰动进行了补偿,运用专家控制思想,对比例和积分系数进行了调节;利用Matlab对理论分析进行了仿真,在测控机上对改进前后转速响应时间、转矩输出以及抗扰动性进行了测试。研究结果表明:改进后的控制策略能够实现转速快速响应和更好的稳态精度,系统输出转矩稳定、抗扰动性强。

摘要：针对传统激光气体氮化技术在钛合金表面难以大面积加工、易开裂等问题,将激光氮化与仿生织构相结合,提出一种改善钛合金表面耐磨、抗汽蚀性能的仿生结构化激光气体氮化方法。设计制备条纹形、正方形、正三角形和正六边形的仿生结构化表面,并对仿生结构化单元体的显微硬度、微观组织和物相组成进行了详细分析。对比分析整体氮化与结构化氮化试样的耐磨损性能与抗汽蚀性能,并对失效机制进行研究。结果表明:氮化层平均硬度为850 HV_(0.3)、氮化层表层和中部由发达的树枝晶和富氮固溶体组成,物相组成包括α-Ti、TiN及TiN_(x(0<x<1)),氮化层的磨损以磨粒磨损为主,表面结构的变化起到了缓解汽蚀破坏的作用。整体氮化和结构化氮化试样的耐磨性相比基体均提高了3倍左右,正六边形结构氮化试样的摩擦因数和磨损量最低,结构化氮化试样抗汽蚀性能的提升是表面硬度提升和软硬相间的硬度特征共同作用的结果。利用激光氮化复合仿生织构技术有效改善了钛合金表面的抗汽蚀性能和耐磨性能,且制备的氮化层均匀无裂纹产生。

摘要：为了制备适合激光熔覆的球形合金粉末,针对传统雾化喷嘴效率不高、粉末球形度不高且易堵嘴的情况,设计出一种气流出口处为laval型,带有辅助风孔和导液管的气雾化喷嘴。对喷嘴出口处进行气流仿真并用毕托管总压法进行测速,用U型水压力计在喷嘴中心线上进行气压分布测量,进行雾化实验,最后用扫描电镜(SEM)和霍尔流量计对粉末进行分析。结果表明,与传统喷嘴相比,设计喷嘴能在出口处产生超音速气流,且雾化过程中不易堵嘴,雾化效率明显提高。而且制取的粉末有较好的粒度分布,绝大部分呈球形,有良好的流动性,符合激光熔覆的要求。

摘要：针对传统汽车在线个性化定制服务中缺乏有效的交互,且消费者隐性需求的获取和转化研究不足等问题,研究了隐性需求的获取和转化以及产品定制特征的分析和表述,建立了产品特征与用户需求的映射模型,提出了一种基于组织符号学思想的智能交互方法,并采用黄金分割法对所提方法进行了迭代优化。最后利用汽车颜色的定制对此方法进行了测试。测试结果表明,该方法能在一定程度上提高个性化定制服务的互动性和引导性。

摘要：针对浙江省茶园土壤压实问题造成小型茶园作业机功率不足问题,提出了茶园振动深松的土壤作业方法。以浙江龙井茶园压实土壤为分析对象,针对土壤深耕铲-土壤切削过程的动力学数值仿真,建立了土壤静态切削力学模型,并进行了土壤大变形切削的屈服失效分析。采用ALE算法模拟了土壤静态切削中深耕铲的切削阻力变化情况,建立了深耕铲-土壤的三维有限元模型并分析了振动切削的振动类型、频率、振幅以及深耕铲的前进速度对土壤切削阻力降低的关系,得出了振动频率和振幅对切削力的影响规律。进一步研究了不同的振动切削条件下,振动类型和刀具的切削速度对切削阻力的影响,通过合理选取一定的深松铲外加振动激励的振幅和频率能够得到最小的切削阻力,实例分析证明,振动频率取为25Hz,振幅为14mm时,振动切削的插入阻力能达到最小,切削阻力能降低约22%。上述研究结果为土壤振动切削减阻的外加振源参数优化提供了设计依据。

摘要：提出一种脉冲磁场辅助新型磁性复合磨粒化学机械抛光技术。该技术利用磁性聚合物微球与SiO2磨粒组成的复合磨粒抛光液,在脉冲磁场辅助作用下,实现磨粒尺寸对硬质抛光盘微观形貌依赖性小、磨粒易进入抛光区域、材料去除率较高的抛光。设计了"之"字形的对位式结构电磁铁,模拟计算表明其磁感应强度沿抛光平面分布均匀,磁性微球受到的磁力一致性好。磁性微球在抛光系统中的受力分析表明:磁性微球受磁力作用时有利于复合磨粒从近抛光区进入抛光区,以二体磨损的方式去除加工表面;磁性微球不受磁力作用时,复合磨粒随抛光液的流动而移动,避免大量聚集形成磁链。以表面粗糙度Ra=1.1μm的硬质抛光盘进行硅片抛光试验,施加不同频率和占空比的脉冲磁场前后,硅片的去除率从137 nm/min提高到288 nm/min,频率5 Hz、占空比50%时获得最大值,硅片表面粗糙度由抛光前Ra=405 nm减小到Ra=0.641 nm。

摘要：由于陶粒砌块属于易碎物料,因此大部分工厂生产中码垛的工序是由人工完成的,针对此需求设计了一种自动码垛机。首先建立了三维模型,初步确定了方案的可行性;然后进行了运动仿真和受力分析,为码垛机选择了最优运动方案;最后,对码垛机进行了静动态特性分析,评价了各部分性能并进行了优化。

摘要：为研制具有良好骨结合特性的多根牙种植体表面结构,利用有限元方法优化设计一种三维连通多孔结构,采用选择性激光熔化(SLM)3D打印技术实现了钛金属多根牙种植体及其表面三维连通多孔结构的制造。采用市售可吸收介质喷砂(RBM)表面处理的种植体作为对照组,在18只新西兰大白兔后肢胫骨上做同体对照植入实验,并分别于术后4、8、12周获取种植体-骨组织标本。通过微CT扫描标本,统计分析实验组和对照组的BV/TV值;同时制作硬组织切片,甲苯胺蓝染色观察种植体周围骨形成的情况。实验结果显示:4周时可见实验组的BV/TV已高于对照组,12周时BV/TV值显著高于对照组(P<0.05),最高值达到47.83%。由拟合的曲线可见实验组的新增骨量在12周后的增长趋势强于对照组。硬组织切片观察发现,4周时骨组织开始长入至种植体表面孔隙中,8周时双根分叉区域内可以观察到骨组织。同期对照可见新增骨组织的致密性也高于对照组。结果表明:采用SLM3D打印技术加工的、表面具有三维连通多孔结构的多根牙种植体成骨效能优于市售RBM表面处理的种植体,具有临床应用前景。

摘要：针对目前电热式滚筒杀青机存在的杀青能耗高、温度响应速度慢和杀青不均匀等问题,对现有加热方式进行了研究,提出了一种采用电磁加热技术的新型茶叶杀青机,根据电磁感应原理,利用通用有限元分析软件ANSYS对滚筒电磁加热过程进行了模拟仿真试验,分析了电流频率、电流密度、线圈与滚筒之间的距离等参数对滚筒加热效果的影响,通过正交试验,确定了电磁加热关键参数,设计了符合杀青要求的电磁杀青机。研究结果表明:所设计的电磁杀青机满足预期设计要求,相比电热式滚筒杀青机,预热时间明显缩短,杀青能耗大幅下降,温度控制精度显著提高。

摘要：目的:通过单轴压缩载荷下骨支架的降解模型的建立和有限元分析,得到降解过程中支架应力,应变的变化情况。方法:用有限元接口子程序定义变化的材料特性来模拟支架结构的实时性变化,并利用有限元软件对该模型进行仿真计算。结论:建立了单轴压缩载荷下骨支架的降解模型,并得到支架降解过程中应力、应变的变化情况,并为以后骨支架的设计、制造提供相关的依据。