检索结果-内蒙古大学图书馆

中国机械工程 2021年第22期32卷 2689-2696页

作者：潘承怡童圆栖曹冠群赵彦玲哈尔滨理工大学机械动力工程学院哈尔滨150080

为了提高AVIKO系列钢球检测系统中展开轮的服役寿命及检测精度,在增大表面摩擦因数的同时减少磨损,将表面微结构应用于展开轮,研究其摩擦磨损特性。利用激光在试件周向外表面加工三种不同直径参数的凹坑微结构,并用自主设计的摩擦磨损... 详细信息

为了提高AVIKO系列钢球检测系统中展开轮的服役寿命及检测精度,在增大表面摩擦因数的同时减少磨损,将表面微结构应用于展开轮,研究其摩擦磨损特性。利用激光在试件周向外表面加工三种不同直径参数的凹坑微结构,并用自主设计的摩擦磨损试验机进行试验,得到摩擦因数与磨损量,通过数值模拟得到应力分布图和磨损深度图,与光滑表面试件进行对比和分析。结果表明,在干滑动摩擦条件下,微结构表面试件均比光滑表面试件的摩擦因数更大且磨损量更小,微结构表面通过改变应力分布和分散磨损点位置减少了磨损并提高了耐磨性。所建立的数值模拟磨损模型可用于预测微结构表面磨损深度,为微结构表面展开轮的寿命预测提供了基础理论。

关键词：展开轮微结构表面摩擦磨损特性磨损深度有限元数值模拟

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微结构表面热辐射光谱特性的分析方法

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工程热物理学报 2009年第1期30卷 111-114页

作者：刘广平韩玉阁李强宣益民南京理工大学动力工程学院江苏南京210094

微结构表面热辐射光谱特性研究分析的一个主要问题在于表面微结构复杂的空间自由度以及计算方法。针对以上问题本文建立了任意微结构表面的物理模型,基于电磁波理论给出了微结构表面热辐射满足的麦克斯韦方程组。将时域有限差分方法(FD... 详细信息

微结构表面热辐射光谱特性研究分析的一个主要问题在于表面微结构复杂的空间自由度以及计算方法。针对以上问题本文建立了任意微结构表面的物理模型,基于电磁波理论给出了微结构表面热辐射满足的麦克斯韦方程组。将时域有限差分方法(FDTD)用于麦克斯韦方程组的离散求解,引入场分离处理方法,直接计算提取反射场量,进而采用坡印廷定理计算得到能流以及光谱特性。最后,分别计算了随机微结构表面和微腔表面的热辐射光谱特性,并与相关文献的实验以及计算结果进行了比较。

关键词：热辐射光谱特性微结构表面 FDTD方法

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微结构表面精密磨削技术及其功能特性开发

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机械工程学报 2013年第23期49卷 182-190页

作者：谢晋李萍吴可可裴晓斌刘亚俊谢海璠华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640

针对单晶硅、光学玻璃等硬脆性材料的微结构形状精度难控制的问题,开发出微磨削技术。它是利用金刚石砂轮微细尖端,控制尖端形状及其表面的微磨粒出刃形貌,在硬脆性材料表面加工出微沟槽结构阵列。为了探索其功能特性,微磨削结构表面分... 详细信息

针对单晶硅、光学玻璃等硬脆性材料的微结构形状精度难控制的问题,开发出微磨削技术。它是利用金刚石砂轮微细尖端,控制尖端形状及其表面的微磨粒出刃形貌,在硬脆性材料表面加工出微沟槽结构阵列。为了探索其功能特性,微磨削结构表面分别被用于薄膜太阳能电池、单晶硅芯片和石墨叶片的基板表面,然后测试和分析其光伏特性、湿润性和油泵效率。加工结果表明,微磨削技术可以加工出高精度且光滑的微结构表面。应用发现,微透镜结构的薄膜电池可在弱光散光下产生较高的转化效率和填充因子,可以在无太阳照射下发电。当硅晶片表面被加工出微沟槽结构时,较大深度会导致较大的液滴接触角,而且,微沟槽结构梯度表面会产生前后接触角差,可用于控制液滴的微运动。在油泵中,当叶片微结构深度从500 m开始减小到100 m时,油泵的工作效率会逐渐增大,最后大于传统油泵的工作效率。因此,高精度且光滑的微结构表面可以产生更高附加值的功能特性。

关键词：微磨削微结构表面太阳能电池湿润性油泵

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微结构表面封闭式喷雾冷却传热特性

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强激光与粒子束 2012年第9期24卷 2053-2058页

作者：张伟王照亮徐明海中国石油大学储运与建筑工程学院山东青岛266555

以蒸馏水为工质,在闭式循环喷雾冷却系统上,变化喷雾流量,研究了表面几何结构对喷雾传热性能的影响。从对流换热和相变换热比例关系的角度,对喷雾换热机理进行了实验研究。结果表明:与光滑表面相比,微结构表面可明显增强喷雾换热强度,... 详细信息

以蒸馏水为工质,在闭式循环喷雾冷却系统上,变化喷雾流量,研究了表面几何结构对喷雾传热性能的影响。从对流换热和相变换热比例关系的角度,对喷雾换热机理进行了实验研究。结果表明:与光滑表面相比,微结构表面可明显增强喷雾换热强度,这主要归因于相变换热的增强。表面温度较低时,直肋面换热效果最好;增大流量,光面换热增强,而直肋面变化不明显。表面温度较高时,方肋面换热效果最好;随着流量增大,所有面换热均增强。对于微结构表面,相变换热份额均大于50%,故而以相变换热为主;而光滑表面,即使在温度较低时,相变换热份额也大于20%。临界热流密度与三相接触线长度正相关,流量为15.9mL/min时,方肋面、直肋面和光面的临界热流密度依次为159.1,120.2,109.8W/cm2,蒸发效率分别为96.0%,72.5%,67.1%。

关键词：喷雾冷却微结构表面相变换热临界热流密度

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微结构表面喷雾冷却性能试验研究

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机械工程学报 2017年第6期53卷 158-165页

作者：刘妮李丽荣钟泽民上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

搭建一套封闭式喷雾冷却试验系统,使用水作为冷却工质,结合高速摄像仪对试验进行可视化研究,分析对比光滑表面和微结构表面喷雾冷却换热特性。结果发现,相比光滑表面,不同几何形貌的微结构表面都能提高喷雾冷却的换热能力,其中换热最好... 详细信息

搭建一套封闭式喷雾冷却试验系统,使用水作为冷却工质,结合高速摄像仪对试验进行可视化研究,分析对比光滑表面和微结构表面喷雾冷却换热特性。结果发现,相比光滑表面,不同几何形貌的微结构表面都能提高喷雾冷却的换热能力,其中换热最好的是方形肋表面,直肋表面次之,扇形肋表面较差,但均优于光滑表面。微结构表面的润湿性强于光滑表面,微结构的存在能够提高喷雾冷却热流密度,使喷雾冷却提前进入两相区,避免了沸腾的滞后性。不同形式的微结构表面表现出不同的换热效果,主要是因为微结构表面对换热的强化不仅和面积增幅有关,还与微槽的紧密程度和排列方式有关。此外,试验中发现喷雾冷却存在温度不均匀现象,且微结构表面温度不均匀性大于光滑表面,但是降低系统压力,这种温度不均匀性可以得到明显改善。

关键词：喷雾冷却微结构表面 CHF 温度不均匀性

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微结构表面金刚石车削加工过程中快速伺服刀架的控制

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航空学报 2008年第1期29卷 246-250页

作者：杨元华陈时锦孙涛赵清亮程凯哈尔滨工业大学精密工程研究所黑龙江哈尔滨150001 布鲁内尔大学工业设计学院欧克斯桥UB8 3PH

微结构表面金刚石车削加工过程中由于切削深度突变而易于引起切削力干扰,采用滑模变结构控制算法来解决这一问题。研制了用于微结构表面加工的快速伺服刀架,建立了快速伺服刀架动力学模型,并设计了基于连续时域模型的滑模变结构控制器,... 详细信息

微结构表面金刚石车削加工过程中由于切削深度突变而易于引起切削力干扰,采用滑模变结构控制算法来解决这一问题。研制了用于微结构表面加工的快速伺服刀架,建立了快速伺服刀架动力学模型,并设计了基于连续时域模型的滑模变结构控制器,它与系统的参数变化及扰动无关,因此在切削过程中具有很好的鲁棒性。另外,滑模变结构控制系统快速性好,无超调,计算量小,实时性强,很适合于加工控制。针对滑模变结构控制算法与常规PID控制算法进行了阶跃响应对比实验,结果表明滑模变结构控制算法比常规PID控制算法的超调小,稳态误差小于20nm。最后以微菲涅耳透镜作为微结构表面的实例进行加工实验,实验结果进一步验证了滑模变结构控制算法的有效性。

关键词：超精密加工快速伺服刀架滑模变结构控制微结构表面

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微结构表面润湿模式转换的实验研究

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功能材料 2009年第12期40卷 1958-1960页

作者：袁润李保家周明李健叶霞蔡兰江苏大学江苏省光子制造科学技术中心重点实验室江苏镇江212013 江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013

采用等离子体刻蚀技术及表面硅烷化处理制备了一组硅基方柱阵列样品,测量了其表面与水的表观接触角,简要分析了表面微结构几何参数对润湿模式转换的影响,探讨了方柱阵列微结构表面发生润湿模式转换的原因。结果表明,微结构表面润湿模式... 详细信息

采用等离子体刻蚀技术及表面硅烷化处理制备了一组硅基方柱阵列样品,测量了其表面与水的表观接触角,简要分析了表面微结构几何参数对润湿模式转换的影响,探讨了方柱阵列微结构表面发生润湿模式转换的原因。结果表明,微结构表面润湿模式转换受微结构几何参数的影响,原因是微结构几何参数的改变会引起表面上的液滴能量的变化,最终导致液滴的润湿状态发生变化。

关键词：微结构表面润湿模式转换表观接触角方柱阵列

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超硬微结构表面模具的精密磨削加工技术

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机械工程学报 2011年第23期47卷 174-179页

作者：郭兵赵清亮 JACKSON Mark J 赵玲玲哈尔滨工业大学机电学院哈尔滨150001 普渡大学技术学院

针对超硬模具材料,研究磨削方式(顺磨和逆磨)、进给率和主轴转速等磨削参数对磨削后微结构表面的表面粗糙度和尖锐部分完整性的影响规律。基于磨削结果,对微结构表面质量不均一现象以及微结构表面磨削过程中的砂轮磨损分布进行研究。试... 详细信息

针对超硬模具材料,研究磨削方式(顺磨和逆磨)、进给率和主轴转速等磨削参数对磨削后微结构表面的表面粗糙度和尖锐部分完整性的影响规律。基于磨削结果,对微结构表面质量不均一现象以及微结构表面磨削过程中的砂轮磨损分布进行研究。试验结果表明磨削后的微结构侧表面粗糙度小于底面粗糙度。采用逆磨可以获得更低的粗糙度和更加完整、锋利的尖锐部分。磨削后的表面粗糙度随着进给率的降低而减小,当进给率为0.2 ***–1时,微结构底面平均表面粗糙度Ra89 nm,侧面为Ra 60 nm。磨削后,尖锐部分圆弧半径随进给率的降低呈现减小趋势,当进给率为0.5 ***–1时,其平均圆弧半径最小,为0.67μm。主轴转速对表面粗糙度和尖锐部分圆弧半径的影响不大。由阶梯光栅表面结构性引起的,相对于其各个表面的磨削轨迹不相同,是导致磨削后阶梯光栅表面质量不均一现象主要原因。在微结构表面的磨削加工过程中,相对于砂轮的径向和轴向磨损,砂轮的形貌磨损更为严重。

关键词：磨削超硬材料微结构表面尖锐部分质量不均一性砂轮磨损

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基于开环快刀伺服的微结构表面高速车削创成

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中国科学：技术科学 2022年第6期52卷 871-881页

作者：朱紫辉周荣晶黄鹏朱利民朱志伟南京理工大学机械工程学院南京210094 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

提出了一种开环快刀伺服(Fast tool servo,FTS)系统实现方法,对微结构表面进行高速切削以提高微结构制造效率.针对宽频FTS系统设计,以压电叠堆和柔性铰链为驱动器和导向机构,借助解析模型优化设计了FTS装置参数并进行了有限元验证,实验... 详细信息

提出了一种开环快刀伺服(Fast tool servo,FTS)系统实现方法,对微结构表面进行高速切削以提高微结构制造效率.针对宽频FTS系统设计,以压电叠堆和柔性铰链为驱动器和导向机构,借助解析模型优化设计了FTS装置参数并进行了有限元验证,实验测试结果表明所设计的FTS获得了预期性能.针对宽频域轨迹跟踪,采用线性动力学模型级联静态Prandtl-Ishlinskii迟滞模型,构建并联合辨识获得了FTS输入与输出间的映射模型,并通过动态迟滞补偿实现了kHz级宽频域内一致性的建模精度和轨迹跟踪精度.最终,借助精密数控车床和FTS样机搭建了切削系统,以典型微结构表面切削创成验证了所提出开环FTS高速切削的可行性.

关键词：超精密车削快刀伺服高速车削微结构表面动态迟滞补偿

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金刚石飞切加工微结构表面的工艺参数优化

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光学精密工程 2009年第10期17卷 2512-2519页

作者：赵清亮郭兵杨辉王义龙哈尔滨工业大学精密工程研究所中国航空精密机械研究所

为了获得具有纳米级表面质量的微结构表面,利用‘Nanosys-300’超精密复合加工系统实现了微结构表面的三维金刚石飞切加工,研究了主轴转速、进给量以及背吃刀量对微结构表面粗糙度的影响。理论分析表明,金刚石飞切加工微结构时理论表面... 详细信息

为了获得具有纳米级表面质量的微结构表面,利用‘Nanosys-300’超精密复合加工系统实现了微结构表面的三维金刚石飞切加工,研究了主轴转速、进给量以及背吃刀量对微结构表面粗糙度的影响。理论分析表明,金刚石飞切加工微结构时理论表面粗糙度沿法线方向并没有变化,而沿进给方向存在着周期变化。减小进给量和金刚石飞刀前端角或增大切削半径可以降低理论粗糙度值。实验分析表明,表面粗糙度值Ra随进给量的增加而增加,主轴转速对Ra影响不大。切削聚碳酸酯(PC)时,在540μmRa随背吃刀量的增加而增加;而切削铝合金(LY12)时,在210μmRa随背吃刀量的增加而减小。实验中Ra最好可达38 nm(LY12)和43 nm(PC)。最后,利用优化工艺参数加工出了微沟槽阵列和微金字塔矩阵微结构。

关键词：超精密加工微结构表面飞切加工金刚石刀具表面粗糙度

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