摘要：基于动力学和摩擦生热理论,建立高速角接触球轴承热机完全耦合有限元模型,分析了滚动轴承的高速运动特性、温度分布、动刚度等,并与理论计算结果和试验结果对比。之后分析了轴承在不同转速下的温度和轴向变形,得到轴承在高速运行状态下的机械特性和热特性规律。分析结果表明:轴承内圈转速增大会导致各部件温度升高和轴承动刚度减小。另外,通过施加初始温度场进行两次热机完全耦合分析,可以得到精确的温度结果,并显著提高计算效率。

摘要：介绍了一种基于控制Petri网(CPN)的控制系统设计方法,通过将库所与输出和操作关联,将变迁与输入和条件关联,并引入了宏库所和宏操作,实现了对复杂控制系统的分层次设计。在分析燃料元件装卸系统(FHS)基本功能和装卸流程的基础上,利用CPN对其进行了分层设计。根据变迁的触发条件,设计的CPN可直接转换为PLC的LAD程序;该程序在FHS模拟控制系统试验台上进行了验证。应用结果表明,该方法具有设计结构清晰,描述严格准确,程序设计高效等优点,可以很好地满足球床式高温气冷堆(HTGR)燃料装卸过程控制系统的设计要求。

摘要：该文开展大型永磁直驱发电机磁固耦合特性研究。采用共形映射方法,计算考虑齿槽效应的气隙磁场标量磁势;基于离散电流元和磁等效电路模型,定量模拟发电机定转子局部的磁饱和效应,通过数值迭代得到气隙磁场强度分布;引入一系列均布的磁等效弹簧,模拟定转子之间的耦合作用,建立永磁直驱发电机磁固耦合有限元分析模型。以实际在役兆瓦级永磁直驱发电机为对象,通过电磁有限元计算结果验证所提出的气隙磁场强度分析方法;基于金风兆瓦级永磁发电机测试平台,开展转/定子耦合系统模态测试,与理论模型得到的固有频率和模态振型进行对比。在此基础上,分析气隙长度和转子转速对耦合系统固有频率的影响。研究结果对于准确评估发电机振动能量、规避危险共振点指导机组设计等均具有重要的参考价值。

摘要：简要探讨了金属零件快速制造技术的发展前景以及电子束快速制造技术的优势,指出电子束快速制造技术将在快速制造领域占有重要位置。从电子束选区烧结系统总体出发,对粉末操纵装置的功能与设计需求展开分析,提出电子束加工对粉末操纵装置的特殊要求,并结合选区烧结系统对粉末操纵装置的要求,通过对可选方案的分析,完成了粉末操纵装置的机械与总体布局设计。

摘要：试开发了一套基于计算机辅助设计和数值模拟的空心铝型材挤压过程计算机仿真系统,它涵盖了模具工艺设计的全过程,可以集成原有的和新建立的工艺设计知识。该系统包括空心型材挤压模具及坯料的参数化几何造型模块,并能分析分流桥的截面形状、分流孔的布置、焊合室的高度、工作带长度和阻流或者助流结构对金属流速分布的影响,模具的弹性变形对工作带有效长度和模孔尺寸的影响。

摘要：以应用于五轴加工中心上的高速电主轴为研究对象,研究基于最小二乘法的电主轴回转精度评价。首先建立电主轴回转误差模型,对电主轴的常量信号、偏心信号等相关信号进行研究和分离。针对电主轴回转精度的最小二乘法评定方法,分析对比了最小二乘牛顿迭代算法、最小二乘近似算法和平均值算法。基于标准球、高精密电容位移传感器等组成的测量系统,采集电主轴高速转动下的径向跳动信号,并分别采用3种算法对信号进行处理与分析,验证了3种算法的有效性。最后在分析对比3种算法结果后,设计了不同应用背景下的电主轴回转精度评价策略,并提出了一种兼顾计算精度和计算效率的电主轴回转精度快速评价算法。

摘要：机械臂的运动精度对于完成精准的操作任务非常重要,而机械臂在使用过程中会由于磨损或维修等原因发生关节参数的变化而失去精度,因此需要再标定。传统的标定方法较为繁琐,依赖于对机械臂模型的建立和解算,且有可能因为关节扭角接近零度而无法收敛。对此对于常见的六自由度机械臂提出了基于粒子群智能优化算法的标定方法,通过测量机械臂多组关节位形及其对应的末端位姿,选取收敛效果最好的理论位姿误差作为适应度函数,编程实现了ABB IRB 120工业机器人关节参数的标定。标定结果表明,该方法虽然需要更长的运算时间,但简单有效、稳定性高,易于实现对长度参数和转角参数的分步标定,且对扭角为零不敏感,精度上也略优于传统方法,可用于不同构型工业机械臂的标定,具有良好的普适性。

摘要：近年来,微流控器件在细胞分离和筛选中的应用发展迅速.一方面,微流控器件可以是研究血细胞运动、变形和黏附等行为的有力手段;另一方面,血细胞的这些流动行为也为微流控器件检测、筛选细胞提供了设计依据,二者密不可分.本文从血细胞,尤其是红细胞的流动行为出发,首先介绍产生变形、黏附等行为的基本机理,然后重点介绍和分析基于血细胞流动行为特点进行细胞筛选和分离的微流控器件及其功能特点.

摘要：基于激光结构光的视觉传感器广泛应用于焊接领域的坡口检测和焊缝跟踪。该文提出了一种基于组合激光结构光的新型视觉传感器,独特的光路结构设计避免了传感器应用于不同焊接位姿时繁琐的外参数标定,仅依靠传感器内部固有参数(应用前需校准)和焊接坡口图像的特征点坐标值,即可实现焊接坡口参数的在线检测,有效增强了传感器的适应性。通过对不同图像处理算法的改进和合理组合,对图像处理流程进行了优化。动态感兴趣区(region of interest,ROI)区域提取算法可快速寻获有价值的激光线和特征点所在区域,有效提升了后续图像处理速度;顶帽变换与自适应二值化组合,在将激光线灰度值均匀化的同时,实现了激光线与背景图像的有效区分。运用基于LOG(Laplacian of Gaussian)算子的边缘识别算法,可提取出激光线的单像素边缘;采用最小二乘法对所求得的激光中心线离散点进行直线拟合,通过联立直线方程求交点的方式,实现了对焊接坡口特征点图像坐标值的准确识别。借助Visual Studio平台,运用改进的图像处理算法、优化的图像处理流程和检测算法,对特征参数不同的V形焊接坡口进行检测试验,检测误差均在±4%以内,验证了所提出视觉传感器及其检测算法和图像处理流程的合理性和适用性。

摘要：在晶圆等离子刻蚀过程中,静电吸盘对调节和控制晶圆表面温度均匀性、保障晶圆加工质量起着重要作用。本文对静电吸盘的传热以及温度控制方法进行了仿真研究。首先对静电吸盘的结构和传热进行分析,将其简化为二维轴对称模型,并验证了模型的可靠性;然后研究了静电吸盘分区PID控制方法,分析了各PID参数对静电吸盘表面温度—时间响应特性的影响;最后引入试验设计方法,结合替代模型方法和遗传优化算法,对PID参数进行整定优化。结果表明,利用该简化的二维模型,可以在误差允许范围内,提高有限元计算的速率;同时本文提出的PID整定方法可有效提高PID参数整定效率,整定结果能够有效改善静电吸盘温度——时间响应特性。