摘要：荧光显微成像技术具有标记能力强、信号强度高、实验成本低、成像过程简单且从活体到离体均可成像等特点,在肿瘤细胞成像、药物分布体内探测等生物学分析成像研究中应用广泛,但如何同时兼具宽视场和高分辨率是当前荧光显微成像领域的一大难点.平面硅波导被发现可实现超薄样品大范围成像,然而其需要溅射沉积或是离子束刻蚀等制备工艺,相关工艺复杂且设备昂贵.本文设计了一种基于皮秒激光直写的平面波导型荧光显微装置,利用皮秒激光刻蚀玻璃表层快速制备微米级沟槽,进一步通过旋涂SU-8光刻胶实现低成本、批量化制备玻璃基平面波导.通过调整激光加工功率、频率、扫描速度等参数可以定制波导直径和深度.采用罗丹明B荧光分子的显微探测实验,验证了该激光直写玻璃基平面波导完全满足高分辨率和大视场的生物成像需要,这种简易快速的加工手段能够有效提升荧光成像领域的经济效益和社会效益.

摘要：针对修边机器人夹紧机构的优化设计开展研究。通过分析夹紧机构的机构组成原理,建立了以夹紧机构工作半径最大化为优化目标,以各转动副位置、支撑底座质量、极限位置、工作半径范围、压杆运动稳定性和驱动杆推程为约束条件的机构优化设计数学模型。模型验证实验中,以夹持直径d=40cm的圆形塑料制品为例,得到了压杆位移、压杆与驱动杆速率比随驱动杆位移变化的曲线,并对驱动杆的运动速度曲线进行了规划。仿真结果显示,优化及运动分析结果满足设计要求,从而为修边机器人的优化设计与自动控制提供了设计参考。

摘要：本文研究了具有毫米级圆柱结构的介质层对柔性电容压力传感器灵敏度的影响。设计的传感器使用聚四氟乙烯模具进行倒模、转移工艺制备,所得薄膜介质层排列整齐,形状较好。通过仿真和实验相结合的方法,研究圆柱介质层结构对传感器灵敏度的影响。根据仿真结果可知,传感器灵敏度由4.8×10^(-3)kPa^(-1)提升到1.2×10^(-2)kPa^(-1)。具体实验结果显示,传感器灵敏度由1.2×10^(-5)kPa^(-1)提升到1.2×10^(-4)kPa^(-1),仿真和实验结果均表明毫米级圆柱结构的介质层可以有效提高柔性电容式压力传感器的灵敏度。

摘要：舰船通常在压载舱内产生一定真空度,将海水通过通海管路系统注入或排出,实现舰船姿态控制,其中通海阀是连接船舶内部海水管路系统与外界的重要装置。但现有通海阀存在流阻系数大、噪声压级较高等问题。文章提出利用导流板结构降低通海阀内部流阻和噪声,采用Fluent软件和LMS ***软件对无导流板和添加不同尺寸导流板的通海阀内流场和噪声进行数值模拟计算,并研究通海阀内流场的速度、速度流线、压力、湍动能和噪声声压级的分布。最后,对数值模拟的结果进行对比分析,得出最优结果。结果表明:在通海阀内部添加导流板可以有效降低通海阀的压降,改善流场,降低流致噪声。同时对含不同厚度导流板的通海阀进行了对比分析,发现含8 mm厚导流板的通海阀性能相对最优。通过对通海阀不同导流板结构方案的计算结果进行对比,验证了改进措施的合理性,为通海阀内流道优化提供参考。

摘要：铜及其合金材料热导性良好、反射率高,采用单一激光焊接难度较大。提出绿-红外双波长脉冲激光同轴复合焊接方法,并研制了焊接系统。系统的绿激光脉冲能量为255.4mJ,功率稳定度为±2%;消色差焊接头保证了T2紫铜的双波长激光同轴复合精密焊接。对焊缝进行显微组织及显微硬度测试,结果表明,焊缝光滑平整,无缺陷;焊缝正面高度与母材区的持平,宽度约为0.5mm,焊缝反面高度略低于母材区,宽度约为0.4mm;焊缝平均显微硬度为134HV,为母材的64.8%,未出现严重的软化现象。

摘要：针对轧机齿面边界润滑磨损失效、堆焊修复性能低的问题,在齿轮常用钢(20CrNi2Mo)表面激光熔覆制备自润滑耐磨涂层。研究了自润滑耐磨涂层设计可行性、粉末成分对熔覆层摩擦系数、磨损量的影响。在CFT-1型摩擦磨损试验机对熔覆层、基体及堆焊层进行干摩擦滑动磨损试验,检测摩擦系数及磨损量。结果表明,各激光熔覆层磨损量均小于堆焊层,涂层设计可行;MoS2的加入显著提高了涂层耐磨性,最小磨损涂层C1磨损量为4.38×10-3 mm3,相对耐磨性分别是基体和A2涂层的17.35倍和1.68倍;添加润滑相MoS2的C1摩擦系数相对纯铁基的A1涂层提升了66.7%。

摘要：为解决塑料盆生产过程中修边工序存在的不足,本文给出了一种基于PLC的塑料盆自动修边机电气控制系统的设计方案,编制了PLC控制软件,包含触摸屏控制系统以及配套的PLC程序设计.样机制成后,实验表明,该自动修边机对塑料盆的修边效果良好.

摘要：为了提高涂胶效率和涂胶厚度的一致性,根据涂胶板运动速度和涂胶速度互相匹配的控制要求,设计了基于PLC和组态软件控制的自动涂胶系统。该系统采用两级控制方式,上位机由触摸屏和组态监控软件组成,实现涂胶过程监控,包括涂胶参数设定、涂胶过程的显示以及非正常操作报警等;下位机采用三菱FX1S-30MT-001可编程PLC,实现涂胶机涂胶参数采集和涂胶板的运动控制,利用RS232/485串口通讯方式实现上位机与下位机的通讯。系统经实际操作验证:运动控制满足涂胶要求,提高了涂胶效率和质量。