气囊气缸式真空紫外纳米压印设备研制

本文介绍了紫外纳米压印技术原理,以及工艺中模板与基片的平行度对压印质量的影响.研制了气囊气缸式真空紫外纳米压印设备,其通过气囊气缸使模板与基片平行,从而可在大面积基片上确保压力均匀.研制了相应的光学系统,着重讨论了如何实现紫外纳米压印以及光学系统的设计和调整.制备了石英玻璃模板,实现了在商用紫外固化聚合物OG154上的紫外纳米压印,转移复制了具有100rim特征的5cmx5cm面积的纳米结构图形.     

压印成型条件对微透镜结构影响的模拟

利用Polyflow模拟热压印中微结构的充模过程,并以微透镜为例研究了在热压印中高分子材料在微结构充模时,压印温度、压力、速度、孔的大小、基片厚度等物理量变化对微透镜成型结构的影响规律。模拟结果表明,微透镜在成型初期,不同位置的曲率半径不同;随着压印过程的进行,各个位置的曲率半径逐渐减小最终趋于一致;压印速度越快,压印成型时间越短;多孔压印比单孔压印所需的时间要长;同时减小孔间距,孔周围流体速度增加,将影响微透镜成型的均匀性;增加基片厚度对曲率的减小影响甚微,靠增加基片厚度缩短成型时间的效果不太明显。     

滚动转子式压缩机吸气压力脉动研究

滚动转子式压缩机吸气压力脉动对其制冷剂吸入量有着重要的影响。本文以某种型号的滚动转子式压缩机为研究对象,借助流体仿真软件Star-CD,模拟压缩机旋转压缩过程,得到汽缸吸气口的压力脉动规律,并同NI试验测试的压力脉动进行对比,发现两者结果较为吻合;并通过仿真对比吸气管路对压缩机吸气压力和吸气量的影响。     

纳米压印的模拟方法研究进展

本文分别从模型构造和模拟方法上介绍了黏弹性牛顿流体模型、分子动力学模型、质点动力学模型和气泡挤压模型等四种模拟方法。并基于有限元分析方法借助于ANSYS Workbench软件对纳米压印过程中二维的胶体流动变形过程进行模拟分析。胶体在进行流动变形时,采用Mooney-Rivlin模型表征胶体的机械性能,并使用非线性超弹性材料模型进行建模求解。     

钢轨滚动接触疲劳缺陷的特征与发展模式

观察和解剖分析表明,轨头裂纹和隐伤是最主要的RCF缺陷;轨头裂纹在轨头内水平和向下扩展,会在轨面产生凹陷和V形裂纹,然后以水平裂纹为起源形成横向疲劳裂纹,最后引起钢轨断裂.通过对比分析,轨头裂纹在不同强度等级钢轨上都可能出现,但随着钢轨强度等级的提高,出现鱼鳞状、斜线状轨头裂纹和隐伤的可能性依次升高.存在一个合适的轮轨接触力与钢轨强度之比,使几种RCF缺陷出现的可能性都较低.     

装备研制需求与计划滚动方式研究

本文对武器装备研制计划的制订过程进行了分析，针对计划制订问题的特点，提出了用理论需求和实际需求曲线的方式将项目研制的需求与计划制订的约束联系起来，在此基础上对五年计划的滚动作了详细的分析，并给出了五年和年度计划经费滚动的程序算法。     

基于TiN涂层/玻璃基体的热压印模板的制备与性能

对于热压印光刻而言,制备具有精确几何结构、良好耐磨损性能以及长使用寿命模板至关重要.在分析现有Si或SiO2模板使用性能基础上,提出了在TiN涂层/玻璃基体上制备热压印模板.首先采用直流磁过滤电弧在玻璃上沉积TiN薄膜,然后,通过聚焦离子束在薄膜上加工出最小线宽71nm的栅型结构,最后,使用所加工的模板,进行热压印实验,获得了良好的压印结果.实验结果表明,TiN作为模板材料可以获得高保真度的纳米图案,并且由于TiN比Si或SiO2具有更高硬度和强度,玻璃基体也具有很好的机械性能,由TiN/玻璃系统制备的压印模板的机械性能和使用寿命较之Si或SiO2基模板得到很大提高.     

机器人滚动路径规划的算法与仿真研究

借鉴预测控制滚动优化原理，研究了未知环境中移动机器人路径规划问题。文中提出的基于滚动窗口的移动机器人路径规划方法充分利用机器人实时测得的局部环境信息，以滚动方式进行在线规划。大量仿真结果表明，滚动规划使机器人对动态环境具有很好的适应性，但由于缺乏全局环境信息，在有些复杂情况下不能保证规划的顾利实施，需要进一步增加环境约束和对已探知信息的记忆。     

聚合物表面纳米蛾眼结构的紫外压印制备工艺及抗反射性能

利用滚对平板(RTP)紫外纳米压印工艺在聚合物薄膜表面成功制备出大面积蛾眼纳米结构。通过原子力显微镜观测,可以看出蛾眼纳米结构在聚合物表面排布比较规整,呈乳状凸起阵列排布。蛾眼结构波峰高度复制率可以达到95.2%,表面微结构填充完整,复制效果良好。与单层镀膜(AR-coating)抗反射材料相比,抗反射蛾眼结构反射率测试结果在可见光波段(380~760nm)反射率平均降到3%。视角在110°左右可见光平均反射率为7%。     

充型过程的数值模拟技术

铸造充型过程的数值模拟技术是铸造领域的前沿技术.采用这些技术进行充型过程的数值模拟可以帮助人们更清楚地了解充型过程中金属液流动的自由表面和速度分布.介绍了充型过程数值模拟的发展过程、数学模型,探讨了充型过程的计算方法以及自由表面的处理,并指出了当前研究中存在的问题.     

柔性电子卷到卷制造中导向辊牵引特性的研究进展

目的 探索柔性电子卷到卷制造过程中薄膜经过导向辊时发生皱褶、划伤和滑移等问题的原因,以期提高柔性电子薄膜的制造精度和效率。方法 总结近年来导向辊与薄膜之间夹带气体流场特性和薄膜对导向辊牵引特性的研究进展,提出进一步需要研究的要点。结果 薄膜与导向辊之间夹带气体的流场特性和薄膜对导向辊的牵引特性是柔性电子薄膜稳定传输的主要影响因素,其对提高柔性电子产品加工精度具有重要作用。结论 有效控制导向辊与薄膜之间的夹带气体流场特性和薄膜对导向辊的牵引特性有助于提高薄膜传输的精度,从而保障卷到卷制造柔性电子产品的生产质量。     

萘普生分子印迹拆分过程热力学研究

采用4-乙烯基吡啶为功能单体,三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯为交联剂,制备出(S)-萘普生的分子印迹聚合物,并将其用作高效液相色谱固定相,对其进行了评价.研究了流动相流速、不同功能单体和柱温对拆分效果的影响,测定出分离过程的热力学参数,证明萘普生分子印迹拆分过程是焓控过程.     

Numerical Simulation of Powder Injection Molding Filling Process Based on ANSYS

A mathematical model of two-dimensional flows of PIM derived from the momentum, continuity equations and theheat transfer equation is obtained. The formula of calculating the flow conductance and the pressure equation arededuced when the no slip boundary     

气泡在幂律流体中长大过程的有限元数值模拟

针对幂律型流体,建立了气泡在有限聚合物熔体内长大过程的有限元模型。气泡内气体遵守理想气体定律,且气泡边界处发泡剂浓度与气泡内气体压强符合亨利定律。采用Galerkin方法对有限元控制方程进行求解,并编写了计算程序。采用隐式差分法对扩散方程中的时间导数项进行离散,确保了数值计算的稳定性。采用幂律型流体本构关系描述聚合物流变性质,计算了不同材料的物性参数和工艺参数对气泡长大过程的影响。     

基于虚拟仿真技术的灌装生产线设计与仿真

目的 针对灌装生产线的设计与验证过程,基于虚拟仿真技术,实现灌装生产线的快速设计与验证。方法 首先通过分析灌装生产线的生产过程,利用SolidWorks三维建模软件分别对灌装生产线中的灌装机、搓盖机、贴标机、喷码机、装箱机等设备设计三维模型。然后将所有设备的三维模型导入Demo 3D仿真软件,进一步按照各设备的动作流程对模型进行动作设计及运动规划,构建灌装生产线虚拟仿真系统。最后根据设备功能和生产产能要求,在虚拟仿真系统中通过不断地调整设备机械结构及机构的运行速度,最终实现灌装生产线的快速设计与迭代优化。结果 得出灌装生产线的优化设计方案,并根据该设计方案研制出灌装自动生产线,生产线的产能为2400 瓶/h,满足企业要求。结论 该方法能够实现灌装生产线的快速设计与验证,缩短设计开发周期,减少设计和验证成本。     

便携式弹丸抓取装置设计与仿真分析

目的 对具有弹头抓取结构的弹丸在包装筒或发射位无法安全、便捷抓取问题,设计一种便携式抓取结构来达到抓取可靠、取出顺利、取出过程安全的目的。方法 通过对具有弹头抓取结构的弹丸外观进行分析,并对操作环境进行研究,通过对机械结构进行设计,实现便携抓取结构与弹丸有效匹配。抓取动作完成后,通过联动结构进行自锁,保证工作过程安全,在抓取动作完成后解除自锁。操作过程无冲击,安全可靠。最后通过三维建模及仿真分析,对所设计的结构进行优化。结果 设计出了便携式弹丸抓取结构,实现外径<115mm,负载<30kg弹丸抓取过程的安全操作。结论 验证了通过便携抓取结构实现弹丸抓取的可行性,为同类产品的取出方法提供了参考。     

镁合金挤压铸造凝固过程数值模拟

利用有限元法对镁合金挤压铸造凝固过程进行数值模拟,分析了铸件的凝固收缩和凝固时间,预测铸件可能发生缺陷的位置,对比挤压压力对铸件缺陷的影响。 结果发现,与重力铸造相比,挤压铸造的凝固收缩小,铸件在挤压铸造的压力作用下可缩短凝固时间;缺陷模拟结果与实验相符,加大挤压铸造压力有助于减少缺陷的产生。     

屋顶盒灌装机底部成型机构的设计及仿真

目的针对目前屋顶盒灌装机底部成型机构设计的非合理性及工作不稳定等问题,对其进行结构设计。方法结合其工艺要求,设计出屋顶盒灌装机底部成型机构。对成型机构进行设计分析,计算中心杆的运动行程、摆杆张角范围及驱动力与纸盒反推力之间的关系。通过在Solid Works软件中建立三维模型,导入ADAMS软件仿真完成成型机构的动作过程。结果屋顶盒灌装机底部成型机构的运动轨迹合理,且摆杆张角在理论计算范围内,能够在运动时间内完成盒底成型。结论该设计不仅节省了空间,降低了成本,且提高了现有屋顶盒灌装机底部封口效率,具有较高的应用价值。