检索结果-内蒙古大学图书馆

机械科学与技术 2023年

作者：王文蔚陆正旺彭吉涛王志茂臧红彬西南科技大学制造过程测试技术省部共建教育部重点实验室西南科大四川天府新区创新研究院

针对当前管线攀爬软体机器人需要通过系留方式与外部动力源连接导致影响运动独立性这一难题，本文提出了一种具有新型驱动方式的无系留微小型管线攀爬弹性体机器人。该机器人由两个创新设计的仿象鼻缠绕式致动器和一个伸缩式致动器组成... 详细信息

针对当前管线攀爬软体机器人需要通过系留方式与外部动力源连接导致影响运动独立性这一难题，本文提出了一种具有新型驱动方式的无系留微小型管线攀爬弹性体机器人。该机器人由两个创新设计的仿象鼻缠绕式致动器和一个伸缩式致动器组成。通过在水平管、竖直管、变直径管、弯曲管、不同截面以及不同材料管线表面攀爬实验测试，验证了方案的可行性。该弹性体机器人相比于刚性机器人更轻、更小、具有更强的适应性，同时相比于系留软体机器人也有效避免了因连接线带来的额外负载以及连接线与管线缠绕或与机器人自身缠绕造成的各种困扰。

关键词：无系留微小型仿象鼻缠绕式致动器弹性体机器人管线攀爬

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激光等离子体去除熔石英表面缺陷层实验研究

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中国激光 2025年第4期52卷 126-132页

作者：谢准邱荣史晋芳周强张丽卿周磊郭德成王建新西南科技大学极端条件物质特性实验室四川绵阳621010 西南科技大学数理学院四川绵阳621010 西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010

为提高熔石英元件表面的抗激光损伤能力,提出了采用激光诱导击穿空气等离子体去除熔石英元件表面缺陷层的方法。保持激光脉冲能量及等离子体与样品表面的距离不变,通过控制样品相对等离子体的移动速率,研究了熔石英元件表面缺陷层的有... 详细信息

为提高熔石英元件表面的抗激光损伤能力,提出了采用激光诱导击穿空气等离子体去除熔石英元件表面缺陷层的方法。保持激光脉冲能量及等离子体与样品表面的距离不变,通过控制样品相对等离子体的移动速率,研究了熔石英元件表面缺陷层的有效去除,以及表面去除深度、均方根粗糙度和紫外激光损伤阈值的变化规律。结果显示:随着样品移动速率的增加,样品表面粗糙度先减小后增大,紫外355 nm激光的损伤阈值呈先增加后减小的变化趋势;当去除深度为0.3μm时,损伤阈值达到29.8 J/cm^(2),相比表面缺陷层去除前提高了1.9倍。激光诱导击穿空气等离子体去除技术能可控去除熔石英光学元件表面的缺陷层,并明显提高熔石英元件的抗紫外激光损伤性能。研究结果为高功率激光装置中光学元件的表面处理提供了一种新方案。

关键词：激光清洗损伤阈值激光诱导击穿等离子体材料去除表面处理

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基于DRL和自由步态的六足机器人运动规划研究

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系统仿真学报 2024年第2期36卷 373-384页

作者：王鑫鹏傅汇乔邓归洲唐开强陈春林留沧海西南科技大学制造科学与工程学院四川绵阳621010 南京大学工程管理学院江苏南京210046 制造过程测试技术省部共建教育部重点实验室四川绵阳621000

为提高六足机器人在非结构环境下的通过率和运动性能,提出一种基于DRL和自由步态规划器的多接触运动规划算法。自由步态规划器获取目标状态下可达落足点从而输出最优步态序列;利用DRL训练得到六足机器人在随机生成的梅花桩环境中的质心... 详细信息

为提高六足机器人在非结构环境下的通过率和运动性能,提出一种基于DRL和自由步态规划器的多接触运动规划算法。自由步态规划器获取目标状态下可达落足点从而输出最优步态序列;利用DRL训练得到六足机器人在随机生成的梅花桩环境中的质心运动策略。为了保证机器人在运动过程中相邻状态之间的可达性,利用状态转移可行性模型对状态转移可行性进行判定,实现六足机器人在不同宽度沟壑梅花桩环境下的落脚点规划。仿真与样机实验表明:多接触运动规划算法能够让机器人快速平稳地从起点到达目标区域,并自动调整步态模式以应对不同环境下随机分布的梅花桩。

关键词：六足机器人自由步态深度强化学习多接触运动规划非结构环境

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工业相机过曝光自适应优化控制算法

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光学精密工程 2023年第2期31卷 226-233页

作者：吴文麟廖晓波李俊忠周军庄健西南科技大学制造学院制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010 西安交通大学机械工程学院陕西西安710049

针对工业相机在亮度突变的过曝光条件下无法实时清晰观测目标的问题,提出了一种改进的工业相机过曝光自适应控制方法。首先计算预设区域图像的加权平均灰度值,然后计算曝光值,接着在此基础上,设计一种基于改进“S”曲线的参数控制优化方... 详细信息

针对工业相机在亮度突变的过曝光条件下无法实时清晰观测目标的问题,提出了一种改进的工业相机过曝光自适应控制方法。首先计算预设区域图像的加权平均灰度值,然后计算曝光值,接着在此基础上,设计一种基于改进“S”曲线的参数控制优化方法,优化调整内部参数,最终使得相机图像处于预设的最优清晰化水平。实验证明:算法完成一次全过程调节耗时0.08 s。在同等条件下与相机硬件自动曝光算法和基于图像直方图特征的自适应曝光算法比较,所提算法的图像Laplacian平均标准差分别提高54.3%和20.6%。因此,该算法的提出能够有效增强相机在亮度突变条件下的自适应性,具有较好的应用价值。

关键词：计算机视觉自适应曝光参数优化

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特种阻尼硅橡胶的黏-超弹性本构模型

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宇航材料工艺 2025年第1期55卷 37-43页

作者：祝亮陈薄贾清健古忠涛西南科技大学制造科学与工程学院制造过程测试技术教育部重点实验室绵阳621010 西安空间无线电技术研究所西安710100

ZN-37特种阻尼硅橡胶是一种能够消耗并储存振动能量的黏弹性阻尼材料,广泛应用于航空航天等领域的高精密减振结构中。在对基于ZN-37特种阻尼硅橡胶的减振结构进行分析与设计时,充分表征材料的黏弹性力学行为以及精确描述其本构关系显得... 详细信息

ZN-37特种阻尼硅橡胶是一种能够消耗并储存振动能量的黏弹性阻尼材料,广泛应用于航空航天等领域的高精密减振结构中。在对基于ZN-37特种阻尼硅橡胶的减振结构进行分析与设计时,充分表征材料的黏弹性力学行为以及精确描述其本构关系显得尤为重要。依据Zener修正模型,将ZN-37特种阻尼硅橡胶的黏-超弹性本构模型分解为超弹性本构模型与黏弹性本构模型并联耦合的系统。通过标准试样的准静态拉伸试验与应力松弛试验,获得了本构模型中的材料参数,并采用不同加载速率下的准静态拉伸试验验证了本构模型的可靠性。所建立的黏-超弹性本构模型能够较好地反映ZN-37特种阻尼硅橡胶在低加载速率下的力学特性。

关键词：阻尼硅橡胶黏-超弹性本构模型准静态拉伸

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纳米金刚石磨粒团聚对熔石英摩擦磨损性能的影响

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光学精密工程 2023年第7期31卷 1031-1042页

作者：程磊何洪途叶敏恒王超余家欣西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所四川绵阳621900

为了研究磁流变抛光液中磨粒团聚对光学玻璃元件的磨损性能,利用环境可控的直线往复式摩擦磨损试验机,以不锈钢球为对磨副,以熔石英为基底,系统地研究了磁流变抛光液中纳米金刚石磨粒团聚程度对熔石英摩擦磨损性能的影响,并利用光学显... 详细信息

为了研究磁流变抛光液中磨粒团聚对光学玻璃元件的磨损性能,利用环境可控的直线往复式摩擦磨损试验机,以不锈钢球为对磨副,以熔石英为基底,系统地研究了磁流变抛光液中纳米金刚石磨粒团聚程度对熔石英摩擦磨损性能的影响,并利用光学显微镜、白光干涉仪等设备分析熔石英的磨损机制,最后将摩擦学实验结果与实际磁流变抛光结果进行对比。实验结果表明:纳米金刚石磨粒团聚程度越大,熔石英表面的材料去除率越大,磨损区域亚表面损伤情况越严重。当载荷为0.5 N时,熔石英在团聚磨粒作用下的磨损主要以黏着磨损为主,伴随着轻微的磨粒磨损,同时熔石英的亚表面无明显损伤;当载荷从0.5 N增加到4 N时,熔石英的磨损形式以磨粒磨损为主,熔石英的表面和亚表面出现大量损伤。采用相同磨粒团聚程度的抛光液进行熔石英磨损与磁流变抛光实验发现,熔石英在磁流变抛光过程中的材料去除率与磨损实验的材料去除率变化趋势保持一致,表明借助摩擦磨损实验在一定程度上可以预测实际磁流变抛光中的材料去除率。

关键词：磁流变抛光磨粒团聚纳米金刚石熔石英磨损性能

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振动混合器内上浮颗粒悬浮特性数值模拟

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排灌机械工程学报 2025年第2期43卷 147-154,162页

作者：李良超赵国柱马国鹭张磊徐斌西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010 中国空气动力研究与发展中心高超声速冲压发动机技术重点实验室四川绵阳621000

对振动混合器内颗粒悬浮特性的深入了解,可为该类混合器的结构设计和优化提供依据.借助计算流体力学技术(computational fluid dynamics,CFD),应用欧拉-欧拉双流体模型对上浮颗粒在振动混合器内的悬浮特性进行了数值模拟研究.振动盘的... 详细信息

对振动混合器内颗粒悬浮特性的深入了解,可为该类混合器的结构设计和优化提供依据.借助计算流体力学技术(computational fluid dynamics,CFD),应用欧拉-欧拉双流体模型对上浮颗粒在振动混合器内的悬浮特性进行了数值模拟研究.振动盘的往复运动采用动网格技术进行处理.通过模拟得到了混合器内的流场和颗粒的动态悬浮特性,并将模拟结果与文献试验数据对比验证模型准确性.结果表明,振动混合器内流场的典型特征为在振动盘的上方和下方各形成一循环涡流,涡流强弱随振动盘往复运动周期变化,但涡流方向保持不变,颗粒在混合器内悬浮分别经历均匀性快速变好、略微变好和动态稳定悬浮3个阶段.提高频率和增大振幅均可以使颗粒更快达到稳定悬浮,且悬浮的均匀性更好,但增大振幅会使悬浮的均匀波动性有所变大.增大固含量可使颗粒悬浮的均匀性增加,波动性减小.

关键词：振动混合器上浮颗粒固液悬浮两相流动数值模拟

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MEMS电容型器件边缘效应研究

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电子测量与仪器学报 2023年第2期37卷 76-82页

作者：胡钧铭戴强刘军徐江宋丹路制造过程测试技术教育部重点实验室绵阳621010 电子科技大学通信抗干扰国家级重点实验室成都610054 中国电科芯片技术研究院重庆401332

MEMS电容型器件在工作过程中,其电容通常情况下为非正对的极板,边缘效应不容忽视。为解决此问题,基于保角映射变换和复变函数相关理论,通过继承传统模型并加以修正,得出电容极板在非正对情况下的边缘效应模型。经过与有限元仿真、传统He... 详细信息

MEMS电容型器件在工作过程中,其电容通常情况下为非正对的极板,边缘效应不容忽视。为解决此问题,基于保角映射变换和复变函数相关理论,通过继承传统模型并加以修正,得出电容极板在非正对情况下的边缘效应模型。经过与有限元仿真、传统Heerens模型、Huang模型的对比,表明当电容极板从正对到完全移开的过程中,本文模型与有限元仿真的误差在10%~20%之间,优于传统Heerens模型与Huang模型。进一步,根据本文模型,当极板重合度低于40%时,边缘效应呈快速增长,此时其电容值可用本文模型进行计算。以上结论均得到了MEMS阵列电容数字式实验验证。研究对电容型MEMS器件的设计与性能分析具参考作用。

关键词：边缘效应模型 MEMS电容型器件保角映射变换有限元仿真

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脆性材料在韧性域内的往复纳米划痕深度预测研究

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机械工程学报 2021年第15期57卷 246-254页

作者：于洲余家欣袁卫锋赖建平何洪途西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室绵阳621010

提出了一种基于多道次划痕法的划痕深度的预测模型,在此模型中,基本假设为在针尖与材料弹性接触后,在每道次划痕中的划痕深度增量与赫兹接触理论得到的最大剪应力深度成正相关。随后通过建立每道次划痕时针尖与样品接触半径的递推关系,... 详细信息

提出了一种基于多道次划痕法的划痕深度的预测模型,在此模型中,基本假设为在针尖与材料弹性接触后,在每道次划痕中的划痕深度增量与赫兹接触理论得到的最大剪应力深度成正相关。随后通过建立每道次划痕时针尖与样品接触半径的递推关系,获得每道次划痕深度增量的递推关系,并通过划痕深度增量的总和来建立多次划痕深度的预测模型。考虑到脆性材料在多次划痕过程中会出现力学性能的变化,因此在预测模型中引入了材料弹性模量的修正方程以提高预测模型的精确性。为了验证上述模型的可靠性,本研究在压痕弹性载荷作用下,以磷酸盐激光玻璃为样品,采用球形金刚石针尖进行了多道次往复纳米划痕试验,并实现了对不同次数下的纳米划痕深度的预测。在通过对玻璃样品的弹性模量修正后,发现预测划痕深度和试验深度吻合度高。修正后的弹性模量根据划痕载荷的不同表现为随划痕次数不同的变化趋势,这与玻璃材料在不同载荷下剪切应力诱发的致密化与损伤软化相关。本研究所提出的计算模型理论基础可靠,同时考虑了材料自身力学性能的变化,因此有望推广到其他脆硬材料的纳米划痕变形演变预测中。

关键词：纳米划痕预测模型赫兹接触理论模量修正脆性材料

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双线通信供电接口设计技术

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航空精密制造技术 2024年第4期60卷 68-70页

作者：胡慧周军西南科技大学制造过程测试技术省部共建教育部重点实验室绵阳621000

航空站、无人机及各种大型航空装备正常运行时,都需要加装许多不同种类的传感器进行实时监控。为了监测稳定,传感器之间采用有线通信方式仍然占据主导地位。由于目前有线通信至少需要四根线,即一对电源和一对通信线,当传感器数量增多时... 详细信息

航空站、无人机及各种大型航空装备正常运行时,都需要加装许多不同种类的传感器进行实时监控。为了监测稳定,传感器之间采用有线通信方式仍然占据主导地位。由于目前有线通信至少需要四根线,即一对电源和一对通信线,当传感器数量增多时,布线走线问题就成为了限制监测指标的重要因素。因此,本文提出了一种基于双线通信和供电一体的接口设计方法。实验表明,本文设计的双线通信供电接口在满足为各个传感器供电的基础上也能通过485等差分总线很好地完成通信,且支持的最大传感器数量理论上超过100个。

关键词：有线传感器双线通信实时监测差分总线

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