摘要：影响平面单环闭链结构装配精度的主要误差源有杆件加工偏差、装配约束误差以及铰链间隙。而铰链间隙的随机性导致平面单环闭链结构装配误差具有不确定性。为了能够实现装配精度预测和获得装配误差边界,通过分析平面单环四杆结构装配特点,提出单杆件固定和双杆件连接两种装配单元,并建立两种单元的误差模型。在此基础上,完成了无间隙平面单环闭链结构装配误差建模。然后通过引入连杆机构旋转法则,以虚拟杆件表征铰链间隙并将其视为“短杆”,从而基于杆件旋转不变性建立了考虑间隙的平面单环闭链结构装配误差不确定性分析模型,并给出了装配误差边界计算方法。最后以平面五杆单环结构作为数值案例,验证了所提出方法与模型的可行性与实用性。

摘要：设计了一种新型的硅微聚合酶链式反应(PCR)芯片。该芯片采用掺杂半导体作为加热电阻来提高加热效率,改善反应腔内的温度均匀性。集成在芯片底部的Pt温度传感器与微加热器组成温度控制单元,为PCR反应过程提供所需的三种特定温度。此外,为了便于温度校准,设计了敞开式的反应腔,其容积约1.78μL。采用集总参数法计算了芯片在加热和冷却循环过程中的功率和速率,使用ANSYS软件仿真分析了芯片的热力学特性和热循环过程,优化了加热器的设计方法并获得了合适的加热功率。最后设计了芯片版图及一套可行的工艺流程。本芯片具有体积小、反应速度快、加热效率高和高度集成化等优点。

摘要：针对现有球轴承模型的所含非线性方程组数目较多、模型计算效率较低的问题。在JonesHarris模型的基础上,选用轴承内部接触角为迭代变量,并对轴承内部局部平衡方程进行推导及化简,有效地减少了轴承模型中非线性方程组的个数(减少了2Z个非线性方程,Z为滚珠个数),从而大幅减少了模型的计算量。此外,接触角作为高速角接触球轴承最为重要的动态参数,在上述模型的基础上,分析了多种因素对轴承内部接触角的影响规律。研究结果表明,改进后的模型具有更高的求解效率,通过施加适当的力矩载荷可消除由于径向载荷所带来的接触角分布不均匀的负面影响。

摘要：利用光固化快速成型技术,设计制作了有网格孔道结构的制件阴模,制成了孔道结构可控的多孔碳支架．用TGA研究了光固化树脂、酚醛树脂和淀粉的热分解行为;用XRD、FTIR和SEM技术研究了碳支架的物相组成和微观结构;用Archimedes法测定了热解碳的显气孔率和密度．结果表明,碳支架为非结晶性物质,呈无定形乱层石墨结构,随碳化温度的升高石墨化程度提高;碳支架中仍含有微量的C—H键;碳支架中的气孔相包括孔道、大孔(d=10-50μm)和微孔(d=1-3μm);构造的孔道有利于避免碳支架的破裂．

摘要：针对高速运转滚动轴承腔内空气在接触区周围形成的高压区阻碍润滑介质进入,从而导致供油效率降低的问题,以B7008C角接触球轴承为研究对象,考虑轴承几何结构细节,建立了角接触球轴承腔内气相流动模型,采用旋转坐标系描述轴承各组件运动,分析滚动轴承在不同转速与保持架结构参数下的气相流动。用该模型分析了轴承腔内气相流场,揭示了轴承公转、钢球自旋、保持架结构等因素对轴承腔内气相流型与传热效率的影响规律。结果表明:随着公转转速升高,气流速度升高,轴承腔内压差增大;高速下钢球的自旋效应使轴承腔内气压升高,分布不均匀性加剧;保持架兜孔形状、兜孔结构等参数影响换热效率与压力场分布,随兜孔间隙增大,保持架对流换热系数升高。轴端贴近轴承内圈处是配置供油单元出口的理想位置。

摘要：针对强噪声背景下齿轮箱故障特征的提取问题,设计了一种提取该类信号时域特征的自适应冗余第2代小波.采用基于数据的优化算法设计每层小波分解的初始预测器和更新器,然后通过对初始预测器和更新器进行插值补零运算,来获得冗余预测器和更新器.第2代小波不需要剖分运算,利用冗余预测器和更新器直接对每层逼近信号进行预测和更新运算,能较好地保留信号的时域特征.采用第2代小波较理想地提取出了齿轮箱发生摩擦故障时的时域调制波形和周期性冲击脉冲,并对得到的细节和逼近信号进一步进行包络解调,从而分离出了故障调制源频率.结果表明,自适应冗余第2代小波对噪声背景下齿轮箱故障特征的提取效果优于其他小波.

摘要：本文采用SST湍流模型模拟了类前缘通道内蒸汽射流阵列冲击冷却的流动与传热特性,分析了雷诺数(Re=10000~50000)、孔径比(d/H=0.5~0.9)和孔间距比(S/H=2~6)对流动及传热性能的影响规律,得到了相应的传热和摩擦关联式。结果表明:在不同雷诺数下,d/H从0.5到0.9变化时,通道压力损失系数降低了76%~79%,靶面平均努塞尔数降低了45%~49%;S/H从2增至6时,通道压力损失系数增加了1.64~1.92倍,靶面平均努塞尔数增加了54%~64%;增大d/H、减小S/H可有效提高类前缘通道蒸汽冲击冷却的综合热力系数。本文研究结果可为未来先进燃气轮机高温涡轮叶片蒸汽冷却结构的设计提供参考和借鉴。

摘要：在多色集合这一信息处理工具的基础上 ,建立了面向离散系统建模与分析的多色集合模糊数学模型 ,给出按多色集合模糊数学模型进行设计的准则和机械产品概念设计的搜索算法 .使用该搜索算法可以得到符合技术规范的若干可行产品方案 ,组成可行产品方案集 ;然后利用方案选择算法 ,可以在确定的可行产品方案集中选择出合理的产品方案 ;

摘要：为解决复杂工业环境下无线传感器网络的长距离可靠通信问题,对射频接收电路进行了优化设计。采用动静态分配的多信道方法提出并实现了一种实用的通信协议,还研究了装备状态监测用传感接口的设计方法。通过实际测试,表明所研制的传感器网络实时性和抗干扰性明显提高,能满足大型装备的现场监测要求。

摘要：基于电鳗发电机理,研究了利用四通道微流控喷头制备仿生离子凝胶电池的多材料打印方法。设计了具有阵列凹槽结构的柔性接收基底以保证凝胶电池颗粒的形态和相对位置,研究了凝胶电池单元的发电性能,发现电池单元大小对凝胶电池单元输出电压影响不大,而输出电压随着凝胶电池单元串联个数增加呈线性增长规律;基于此建立了凝胶电池单元尺寸为2.0 mm的大面积仿生离子凝胶电池的“S型”串联排布设计与多材料打印工艺方法,实现了127个凝胶电池单元的一体化打印与精确组装;研究了仿生离子凝胶电池的电压输出特性,发现制备的仿生离子凝胶电池输出的开路电压可达(10.53±1.11)V,连续放电6小时后电压衰减至初始电压的35.6%;验证了多材料打印的仿生离子凝胶电池用于驱动电致变形柔性(Ionic polymer-mental composite,IPMC)结构的可行性。该研究探索有望为电致动软体机器人领域的柔性仿生能源供给提供一种新策略。