双压电薄膜微机器人驱动器的稳态响应

描述了一种适用于φ20mm管径的管道检测微机器人的驱动器,它由双压电薄膜、芯杆和配重质量构成。采用有限元分析的方法研究了双压电薄膜在不同边界条件下,驱动器在一阶固有频率处的稳态响应,得出双压电薄膜的压制角度为9°和63°时,驱动器的稳态响应较大。该结论可成为此类微机器人优化设计的理论依据。     

聚合物微结构热压成形温度有限元分析

聚合物微流控芯片的热压成形中,温度、压力和时间是三个主要的工艺参数,其中温度对聚合物的粘弹性影响最大.研究了不同温度下,PMMA材料的蠕变特性,基于广义kelvin蠕变模型拟合材料的蠕变曲线,得到材料的蠕变柔量及延迟时间.根据材料的蠕变柔量与松弛模量推导出松弛模量;基于不同温度的蠕变曲线确定时温等效方程的参数,并基于粘弹性材料模型有限元仿真热压成形.仿真结果表明,热压温度在材料玻璃点以上的120℃进行热压,可以获得良好的结构填充,而在玻璃点温度,热压结构填充性差,图形复制精度差.热压实验表验证了该仿真结论.     

基于机器视觉的微小型零件测量与装配控制

微小型零件尺寸跨度大,手工装配效率低、一致性差,采用机器视觉进行测量存在高精度测量时视场小而作业空间范围较大的矛盾,同时由于存在零件加工表面的特性差异、尺寸偏差等因素,装配过程存在不确定性,影响装配作业.基于机器视觉,结合人工干预,建立了摄像机和精密位移平台相结合的测量系统,采用基于“任务消息”的装配控制策略,完成了软...     

Hot embossing of micro energy director for micro polymer fusion ultrasonic bonding

In order to use micro ultrasonic bonding technique to package polymer microfluidic chips,an auxiliary microstructure named micro energy director is designed and fabricated.The hot embossing process for...     

低温压力容器焊接工艺设计专家系统

根据低温压力容器焊接工艺设计的要求建立了数据库。以获取专家经验及领域知识为目的建立了知识库，依据推理过程的需要建立了推理规则库。该专家系统主要是针对低温容器用钢而进行的焊接工艺设计．不仅可以进行单一焊接方法的工艺设计，而且可以进行组合焊接方法的工艺设计。同时．提供了方便的知识库维护方法，用户可以不断更新知识库，满足新的需要。     

球面5R并联机构的动力学建模及动载分配优化

在动载条件下,为实现并联机构驱动器低能耗、平稳地运行,针对一种球面5R并联机构,对其进行动载分配优化。首先利用矢量法得到了机构的运动学正反解,考虑重力、外力和各构件惯性力的作用,采用拉格朗日方法和虚功原理建立了球面5R并联机构的动力学模型,并对机构的数值算例进行了动力学仿真验证,结果表明:理论值与仿真值的最大误差为1.3%,验证了动力学模型的正确性。然后,基于动力学模型,考虑驱动器输出功率和力矩因素,定义了机构的多目标优化函数,采用B样条插值法规划轨迹,并用归一化加权求和法优化求解该机构的最优轨迹。最后,通过数值算例,验证了优化方法的可行性,且优化结果表明:功率峰值降幅为分别为11.77%、48.75%,力矩峰值降幅分别为0%、51.17%,速度峰值降幅分别为20.97%、8.1%。说明该优化方法可以有效降低驱动器输出峰值,使得并联机构驱动器运行平稳,且该优化方法也适用于其他并联机构。     

连续流中氮负荷对好氧颗粒污泥的稳定性影响

研究了连续流反应器中好氧颗粒污泥（AGS）处理无机高氨氮废水的脱氮性能及稳定性。接种成熟AGS启动反应器，前55天内进水氮负荷由1.0 kgm-3d-1逐步提升至4.0 kgm-3d-1，56~125天内氮负荷逐步减小至1.4 kgm-3d-1，126~145天氮负荷再次升高至2.0 kgm-3d-1。前75天内观察到明显的颗粒破碎及污泥流失，且颗粒平均粒径不断减小。虽然多次补充接种AGS以维持系统稳定性，但前90天内颗粒的污泥容积指数（SVI）、胞外聚合物（EPS）及比耗氧速率（SOUR）剧烈波动。受疫情影响，91~109天反应器原位闲置。重新运行后AGS的理化指标逐渐趋于稳定。前45天内氨氮去除率逐渐增大至98%以上，在46~75天内迅速减少至50%左右，此后再次回升至99%以上。总无机氮去除率大部分时间处在35%~45%之间。通过污泥截留试验探索了反应器对污泥的选择性筛分效果。当沉淀池中挡板深度为27 cm时，反应器对污泥的截留率在98%以上，出水污泥粒径多为0~0.30 mm污泥。利用高通量测序分析污泥菌群组成变化。与接种AGS相比，145天时AGS中的硝化细菌属（Nitrosomonas）相对丰度明显增大，而反硝化细菌属（unclassified_Flavobacteriaceae、unclassified_Xanthomonadaceae、Thauera等）的相对丰度略有降低。     

Thermal behavior of silicon-copper micro vapor chamber for high power LEDs

Micro vapor chamber (MVC) for light emitting diodes (LEDs) can be designed and fabricated to enhance the heat dissipation efficiency and improve the reliability. In this paper, we used photoresist SU-8 and electroforming copper (Cu) to fabricate three kinds of wick structures, which are star, radiation and parallel ones, and the substrate is silicon with thickness of 0.5 mm. Electroforming Cu on silicon to make micro wick structure was a critical step, the ampere-hour factor was used, and accordingly the electroforming time was predicted. The composition of electroforming solution and parameters of electroforming were optimized too. After charging and packaging, thermal behavior tests were carried out to study the heat dissipation performance of MVCs. When the input power was 8 W, the parallel wick structure reached the equivalent temperature of 69.0 °C in 226 s, while the others were higher than that. The experimental results prove that the wick structures have significant influence on the heat transfer capability of MVCs.     

中国MEMS的研究与开发进程

微机电系统（Micro Electro Mechanical Systems)是80年代发展起来的新兴交叉学科，其系统包括能源、微驱动器、微执行器、微传感器、微控制器以及与外界的接口等。由于该系统能够实现各类产品的微型化、集成化与便携化，因而在天上、地面和海洋的诸多领域有广泛的应用与产业前景。本文概括地介绍微机电系统学科的重大意义，13年来中国MEMS研发的总体概况，以及关注的热点。     

基于净干伸长的MAG焊接数学模型与工艺参数控制

通过对MAG焊接过程的电路进行整体分析,提出了"电源—电缆—焊丝净干伸长—熔滴—电弧"系统模型,以净干伸长为变量,根据干伸长温度分布函数推导出净干伸长压降函数的同时,采用过渡熔滴时间权重长度及金属固液态体积转换方法,建立了连续多周期过渡的液态熔滴压降子模型,而后得到电弧电压与焊接电流、净干伸长及焊矩高度的数学函数模型,对参数控制进行了模拟;并与实际的焊接过程进行了有效比较与分析.