摘要：450mm晶圆刻蚀机开发中大量应用确定性仿真来模拟腔室内部物理、化学环境,并通过仿真结果指导装备结构的详细设计。为控制仿真试验的采样规模以缩短开发周期,本文详细介绍一种新型的基于采样密度和非线性度的序贯设计方法。此方法通过蒙特卡洛方法,在设计空间中获得采样密度信息,进而对低采样密度区域增加采样点。另外,通过对每个采样的领域进行发掘,以获得采样的梯度和非线性度信息,进而对高度非线性的区域增加采样点。以450mm刻蚀机约束环设计模型和Goldstein-Price模型为背景,采用拉丁超立方和新型序贯设计方法同时采样,以代理模型精度和特征捕捉能力两个角度来对比采样结果的优劣,结果证明,在达到同样精度的前提下,新型序贯设计方法能有效减小采样规模,符合刻蚀装备设计的需要。

摘要：从反应离子刻蚀设备腔室内部结构细节角度出发,研究腔室约束环对以450 mm为代表大晶圆尺寸刻蚀机流场影响。与同类研究相比,本文旨在突出研讨仿真模型的精确性与边界条件比较设置准则的重要性。本文首先介绍刻蚀机腔室约束环的结构及其功能并提出高精度粘度修正的实现方法并计算腔室流体气压分布。提出了腔室气压分布的多目标问题,采用遗传算法求解,并通过多目标决策对优化结果进行评价和排序,得到最适合的优化结果。最后,给出约束环设计结果并得出约束环可以优化腔室内气流分布轮廓的结论。

摘要：伺服冲床是一种高速高频高精的新型板材冲压机床,其主传动机构构型、尺寸、性能直接影响冲床的精度、效率、冲压力等主要工作性能参数。通过分析现有机构构型,对伺服冲床主传动机构进行构型设计,并分析两种不同类型的机构特点。总结目标函数法和性能图谱法两种优化方法的特点及适用情况,提出基于目标函数法的冲床主传动机构优化目标函数,并采用两种优化设计方法分别对两类主传动机构进行尺度综合,验证了不同类型机构的特点。该研究对伺服冲床主传动机构构型及优化设计提供了思路及方法。

摘要：目的:分析不同步态模式下髋膝踝关节的运动协调关系,为下肢智能假肢和助行外骨骼控制系统的运动规划提供依据。方法:利用红外光点运动捕捉系统,采集10名20—35岁健康青年志愿者进行平地行走、上楼梯和下楼梯三种步态的运动轨迹,采用运动循环图对髋膝踝关节运动角度参数进行统计分析。结果:不同步态模式的髋膝踝关节运动循环图存在显著的差异。结论:步态模式对髋膝踝关节的运动协调关系有显著影响,下肢假肢和外骨骼可以借鉴相应的运动协调模式降低机械结构和控制系统的复杂性。

摘要：针对超磁致伸缩材料,设计一种超磁致伸缩微位移驱动器并实现对其控制。在分析超磁致伸缩材料工作特性和超磁致伸缩驱动器工作原理的基础上,确定超磁致伸缩驱动器的结构参数,并应用有限元软件对超磁致伸缩驱动器的机械结构进行电磁场分析,比较无偏置磁场和含偏置磁场下超磁致伸缩材料所处位置的平均磁场强度,验证驱动器机械结构的合理性。同时设计压控电流源,利用基于数字信号处理器的控制器中数模转换电路控制压控电流源,使激励线圈配合偏置线圈产生所需磁场。实验表明,在给定预紧力和偏置磁场条件下,超磁致伸缩材料在2A激励电流下可输出行程为27.1μm,位移精度0.1μm,磁滞回线的平均厚度为3.29μm,验证了超磁致伸缩驱动器结构设计的合理性。

摘要：目的探究组织工程水凝胶纤维丝的成形工艺方法,分析成形参数对纤维丝成形的影响。方法利用海藻酸钠在二价阳离子作用下迅速交联的机制,采用海藻酸钠基材料在氯化钙溶液中连续挤出成丝的方法制备纤维丝,并在旋转流场中完成纤维丝的缠绕收集。结果在合适的成形参数下,实现水凝胶纤维丝的连续稳定成形,得到直径小且均匀的水凝胶纤维丝,还制备了含有细胞的水凝胶纤维丝,结果表明细胞在丝中能够有效存活,生长情况良好。结论基于微单元体组装的"自下而上"组织工程构建思路,成功设计开发了纤维丝的成形工艺,系统研究了成形质量与成形参数之间的关系,成功制备了纤细均匀的和含有细胞的水凝胶纤维丝。

摘要：通过正交实验与对比试验,对恒电压下圆柱管状电极电弧铣削加工的加工特性和加工规律进行分析研究。分析电流、进给速度、工件移动速度、气压等因素对电弧铣削加工效率和电极损耗两项指标的影响。通过对直观分析表和效应曲线图的分析得出在恒电压U=25 V条件下电弧铣削的最优加工组合为:I(80 A)f(-0.8单位/s)v(80单位/s)P(5 MPa),以及该条件下各因素对电弧铣削加工的影响规律与特性。

摘要：进行起重机轻量化后的外部效益分析是进一步促进轻量化起重机技术发展和推广应用的关键。在设计方法和评价参数两方面总结轻量化起重机特征的基础上,提出了一种起重机轻量化的评价方法,分析了轻量化桥式起重机外形尺寸、载荷、功率等因素对厂房净空高度、吊装面积、构件结构及耗电量的影响,介绍了3种用于厂房设计的起重机轮压优化设计方法,可节省厂房围护结构、柱和基础等构件的建筑成本和运营成本,带来百万级别的经济效益。

摘要：通过对大厚度电子束焊焊缝几何特征和接头组织和力学性能不均匀性的研究,提出焊缝几何特征表征参量和不均匀性表征因子;通过对接头损伤、断裂和疲劳的实验和理论研究,提出大厚度钛合金电子束焊接接头的失效机理;通过对焊接应力变形的理论和数值模拟研究,提出大厚度钛合金电子束焊接接头残余应力形成的机理;在上述研究的基础上,设计大厚度钛合金电子束焊接结构完整性评价体系.从而有望建立大厚度钛合金电子束焊接接头性能定量调控理论与工艺方法和有自主知识产权的大厚度钛合金电子束焊接结构强度、断裂和疲劳完整性评价的方法和指南.

摘要：为实现变截面复杂管道内壁喷涂机器人的定位、喷涂目标模型重建和喷涂轨迹规划功能,设计了末端激光定位扫描装置,描述了该装置传感器的选型、扫描头机构设计和相应的数学模型,并着重阐述了喷涂管道内截面自动扫描的流程以及测量路径规划算法的实现。实验证明,该设计实现了一类超常规尺寸喷涂目标在喷涂机器人坐标系中的数模重建功能,解决了逐点示教无法完成复杂内表面喷涂轨迹规划的问题。