摘要：模块化支架是鱼蛋撒料生产线承受载荷的主要构件,其结构对于鱼蛋撒料生产线的安全性和经济性有着重要的影响。结合响应面法(Response Surface Method,RSM)和有限元法对鱼蛋撒料生产线的模块化支架进行优化设计,提出基于RSM的模块化支架结构优化方法,以结构重量最轻为目标函数,在结构强度的约束下,对模块化支架结构厚度进行优化。基于实验样本点,采用二项式方法实现对各输出量的响应面拟合,通过数值模拟计算来获得需优化的结构参数最优解,进一步得到最终优化后的模型结构。对比优化前后数据可知:模块化支架总质量由7.80 kg下降到4.02 kg,优化后总质量比优化前的减轻了约48.41%,同时模块化支架优化后的变形约为0.86 mm,应力约为97.29 MPa,可以满足刚度和强度的要求。

摘要：针对目前吸收器存在的吸收光谱过窄的技术问题,提出了一种由金属与非金属组成的具有金属-绝缘体-金属(MIM)结构的超材料吸收器模型,并模拟分析其辐射特性,计算总体吸收性能。针对给定的波长范围,通过对超材料吸收器的结构参数的改变,对比分析了周期、宽度、金属层厚度和介电层厚度对吸收器辐射特性的影响。结果表明,介电层厚度对吸收率的影响最为明显。研究了不同结构参数微结构的堆叠对多层超材料吸收器吸收峰的影响,结果显示可以通过叠加获得更高的吸收峰值,提升吸收器的总体吸收效率,在可见光到红外光间形成一个宽谱吸收。

摘要：针对数控机床主轴-立柱系统因受热变形而影响机床加工精度的问题,本文基于能量守恒定律建立了主轴-立柱系统耦合分析模型来获取其热态特性。该模型综合考虑了热源计算、传热系数计算、结构约束以及散热面放置情况等因素,并采用风速法来获取主轴与空气间的传热系数。为了验证主轴-立柱系统耦合分析模型的有效性,本文设计并搭建了数控机床热态特性试验平台,以具体数控机床为研究对象获得了其主轴-立柱系统的温度场分布、热变形以及热平衡时间等热态特性。试验结果表明:各测点数据中温度的最长绝对误差和最大相对误差分别为0.71℃,2.94%,出现在主轴体的测点处,热变形的绝对误差和相对误差分别为1.49μm,8.71%,采用风速法建立的主轴-立柱系统耦合分析模型所获得的热态特性与试验获得的结果基本一致。本文的研究成果为数控机床减少热误差,提高精度保持性提供了参考。

摘要：主轴系统的热误差是影响数控机床加工精度的主要因素。根据自然界昆虫的翅脉结构,设计了一种基于鳞翅目昆虫翅脉仿生流道的新型主轴系统冷却结构。建立了昆虫翅脉仿生流道冷却结构模型,在数值传热学相关理论基础上,通过Fluent有限元软件对传统螺旋形流道和新型昆虫翅脉仿生流道冷却结构进行流固耦合仿真对比分析,结果显示后者比前者具有更好的散热效果和流动特性:在相同边界条件下,冷却液最大流速约为1.839m/s,出入口压降为3 181Pa,加热面最高温度降低了约17.8%、最低温度降低了约4.6%,且冷却结构的温度场分布更均匀。研究结果可为数控机床主轴系统冷却结构的热设计提供参考。

摘要：离心泵的瞬态水力特性对于系统的安全可靠运行至关重要,因此掌握其在过渡过程中的水力性能对于优化水力设计、提升可靠性具有重要价值。为探索低比转速带分流叶片的复合叶轮离心泵在突然断电停机过程中的水力特性,在8个不同稳态流量比的情况下,测量了一台比转速为45的复合叶轮离心泵的转速、进出口压力、扬程、流量、扭矩和轴功率等性能参数随时间的动态变化过程。作为对比参考,还同时测量相同叶片形状和尺寸的普通闭式叶轮离心泵停机过程的水力性能。结果表明:随着停机前稳定流量的增大,叶轮停止转动所需的时间越来越短;转速曲线变得更为陡峭,转速下降曲线基本上为四次多项式函数形式。流量在停机初期较为稳定,大大延迟于转速下降历程;随着停机前稳定流量的增大,流量较为平稳的持续时间呈现出轻微缩短的趋势,而流动完全停止所需的时间却越来越长,与转速曲线变化特性完全相反。扬程和出口静压力与转速的变化规律类似。进口静压变化十分剧烈,但在6.0 s左右趋于稳定。轴扭矩与轴功率的变化趋势基本上一致的,均与转速的变化规律类似。性能参数特征时间随流量比的增加而线性减小。同一流量比条件下,性能参数特征时间由长到短的顺序为流量、扬程、转速、扭矩和轴功率。与普通叶轮离心泵相比,在相同流量比条件下,复合叶轮离心泵性能参数的特征时间有延长的趋势,特别是流量、扬程和转速。

摘要：随着国家加强矿山资源的建设力度,矿山机械智能化发展已成为新的市场增长点。2019年,我国大力推动矿山向智能化、数字化、规模化、集约化、协同化大力发展,矿山的智能化发展,火爆的矿山建设给矿山设备各大厂家提供了巨大机会与市场,而大型露天采矿设备是亟待国产化的国家重大技术装备,也是装备制造业振兴的重点领域。大孔径一体式露天潜孔钻机填补了目前国内大孔径潜孔钻机产品的空白,产品在高强度铝合金推进梁、自动卸钎、跟管钻进技术和CAN通讯连接技术等方面进行了创新设计,解决了长钻杆的高强度推进梁、自动换钎、远程监控、钻杆定位精度、故障自诊断等方面的技术难题,可广泛应用于矿山开采、基础工程建设、建筑基础建设、国防工程建设等方面的作业工作。本产品技术性能远超国内同类产品,具有性能稳定性高、使用寿命长、安全环保高效等优势,因此产品具有良好的竞争力,获得客户的好评,为社会和客户创造经济效益。同时打破了国外产品高价垄断局面。

摘要：设计了一种基于混合频率激励的三自由度柔性电容触觉传感阵列。每个传感单元中由传感电极层上的四片传感电极和公共电极层上的一片公共电极构成4个电容传感子单元,当4个电容传感子单元按正方形排列时,所测得的接触力将被分解为一组正向压力和两组剪切力分量。信号采样采用混合频率激励的方法替代单频激励,四片传感电极分为激励端和输出端,激励端加载频率分别为f_1和f_2的两组电压信号U_(i1)和U_(i2),输出端的两组信号通过带通滤波器可提取4组谐波分量,从而实现4个电容传感子单元的电容量测量。该方法简化了信号采样机构,有效实现多维触觉信息的同步检测与分离。每个传感单元在z轴方向的正向压力测试灵敏度为0.17%/mN,x-y轴方向的灵敏度为0.43%/mN。结果表明该触觉传感阵列是一种有价值的可实现低成本触觉传感的新型测量装置。

摘要：针对容积式空气压缩机产品质量检验过程中缺乏完整的和系统的容积流量测量、不确定分析和试验方法的问题,基于ASME喷嘴容积流量测量法对容积式空气压缩机流量进行了测试方法研究。该方法可由空气压缩机性能参数试验获得大气压力、压缩机一级吸气温度、喷嘴上游气体温度以及喷嘴压差等主要参数,然后通过计算得到容积流量和不确定度。以某公司的DG22HA型、JG22HA型和LG22A型容积式空气压缩机为例进行ASME喷嘴法容积流量测试应用,得到其容积流量分别为3.37、3.33和3.43 m3/min,同时流量测量结果的不确定度分别为0.016、0.016和0.017。根据结果可知,该方法能够准确、简单和有效地获得容积式空气压缩机的容积流量,为空气压缩机生产部门对产品的性能检测和设计提供了参考。

摘要：元胞自动机结构拓扑优化的理论及其方法不断成熟和完善,逐渐应用于实际工程中。本文阐述了混合元胞自动机法的原理,分析了软件开发的技术架构和开发环境,并基于MATLAB与ANSYS等平台开发出面向产品优化的混合元胞自动机法结构拓扑优化设计软件平台,以降低设计人员采用混合元胞自动机法进行结构拓扑优化的难度。最后,通过经典的二维数值算例,验证软件的有效性。

摘要：针对现今的鱼蛋撒料加工现状,根据需求采用虚拟样机技术对鱼蛋撒料进行了数字化设计,设计出一种可实现自动、均匀撒料的鱼蛋生产线。该新型撒料生产线具有质量轻、操作简单、生产效率高、绿色环保等优点,在功能性上有着高生产力、高性能、高自动化、均匀撒料的生产效果,有效地实现了鱼蛋调料撒料过程的“机器换人”,极大地提升了鱼蛋撒料加工生产效率。