锂离子电池正极浆料制程工艺与稳定性表征探讨

<正>锂离子电池正极浆料的制作是电池制造过程中的第一道工序,是电芯生产制造工艺的基础,是决定电极片能够达到电芯设计要求的重要工艺之一。锂离子电池正极浆料的重要参数有固含量、粘度和稳定性,其中稳定性是一个综合性的影响参数,会直接影响涂布的质量和电芯的性能。本文从原材料的特性、搅拌工艺、浆料成品性质和表征方法等方面对正极浆料的稳定性进行探讨。     

基于闭环理论的自由曲面测量与实时重构

寻求更优的测量方法和更精确的重构模式一直是逆向工程中的研究重点。基此,对具有自由曲面特征的产品逆向,提出一种自适应测量、实时重构和在线评价的方法。依据几何特性,测量实物外形并用高次Bézier曲线拟合,微分推演探测点及矢量,指导三坐标测量机CMM（Coordinate Measuring Machining）自适应探测完整实物点云;借助非均匀B-spline架构曲面模型,基于扫描网格和实物特征从以上重构的曲面上抽取关键检测点,在线引导CMM确定上述检测点在实物上的准确位置并评价已构曲面误差,若误差高于阀值就将检测点加入更新曲面,逐步提高直至满足几何精度,集成测→构→评→添的全闭环逆向过程,建立精确的实物数字化模型。实例验证表明,该方法可利用曲面的几何特性,让测点分布随曲面曲率变化而呈疏密变化,以获得高质量的原始数据点云,实时模型重构、在线评价并及时添加检测点修正模型,可完整表述曲面的几何信息,可使重构模型精度达微米级。     

双螺杆压缩机转子啮合线与型线关系研究

从双螺杆压缩机转子啮合线出发,详细介绍了啮合线法,利用啮合关系与型线坐标转换关系推导出阴阳转子型线的方法。给出了啮合线法中的连续性要求并提供了相应的求解步骤,解决了啮合线法设计转子型线过程中的连续性问题。研究了啮合线的3个关键控制点,并总结了其位置变化对转子型线（阴阳转子的齿心角、齿厚以及齿间面积）的影响。最后利用啮合线法设计了一条新型线,并演示了通过改变关键控制点位置的方法提高了新型线排量的方法,提高了设计效率。     

双螺杆压缩机CFD仿真分析及实验验证

针对双螺杆压缩机流体域形状复杂并随时间变化的特点,运用STAR CCM+软件进行计算流体动力学(CFD)分析,并搭建试验平台验证分析结果的准确性。通过对比仿真监测点和与之相对应的试验实测点的压力,两者在压力值和压力波动周期等方面具有较好的一致性,验证了CFD分析结果的可信度。     

TC4钛合金自由锻过程相变模拟与工艺分析

为了揭示TC4钛合金自由锻过程中相的演变规律,课题组建立了TC4钛合金的相变模型,对其成形工艺进行数值模拟,并利用平均值和标准差值作为评价指标,对模拟结果进行分析。结果显示：温度在700℃左右时,α相开始向β相发生转变,当达到1 000℃后,转变率达到100.0%直至加热结束;镦粗的最佳高径比为2.5,锻件对应的平行边距D=410 mm;锻件与模具接触处形成温度骤降区,首先发生β相到α+β相的转变,2相占比平均值呈相反演变趋势,标准差值为相同演变趋势。基于模拟的锻造工艺,能够有效地缩短试验周期,提高产品合格率,本研究为大型钛合金自由锻工艺提供了参考。     

升降装置多连杆机构设计

为实现升降装置升起时使其中的顶架杆达到期望位置,课题组提出了一种针对升降装置的多连杆机构。基于解析几何法对多连杆机构进行运动学描述;利用四连杆解析法对多连杆机构进行优化设计,建立了其顶架杆运动方程;在此基础上,依据MATLAB与SolidWorks,进行了运动学方程求解与建模仿真,将运动学方程求解与建模仿真进行对照。结果表明：该装置升起后,其顶架杆达到期望位置,验证了运动方程的正确性。多连杆机构解决了升降装置实现期望位置的问题。     

基于自由曲线的螺杆转子型线的正反向设计

针对传统的双螺杆压缩机转子型线设计过程中,设计参数反复调节和确定的过程复杂以及整个设计周期长且无法预判修改结果的问题,提出了以自由曲线为组成曲线的两种型线设计方法:一种以正向的思路通过定义一条转子型线再得到另一条转子型线;另一种以逆向的思路通过啮合线得到阴阳转子型线。将自由曲线应用到型线设计中,能够灵活地对曲线进行调整。最后,以此理论为基础开发了一个转子型线的设计系统。     

海水淡化用轴向柱塞泵配流盘的结构优化

随着泵类设备减振降噪要求的进一步提高,流体噪声成为了轴向柱塞泵在海水淡化工程中发展的限制因素之一。因此在分析了配流盘配流特性的基础上,针对配流盘的三角阻尼槽结构,设计了不同的宽度角、深度角,建立了相应的柱塞泵计算模型,通过模拟仿真手段计算了宽度角、深度角对柱塞泵流量脉动、压力脉动的特性。对仿真结果分析,得出了最佳的配流盘结构,为轴向柱塞泵的减振降噪提供一定的理论支持。     

淹没环境下高压水射流喷嘴的结构优化

为提高高压水射流在辅助大型沉井沉降施工中的效率,对水射流关键元件喷嘴进行选型和结构优化,要求射流具备高能量、低衰减特性。从4类回转形喷嘴中优选速度衰减小的喷嘴,确定合理的速度衰减研究指标,再结合尺寸参数设计正交实验,利用回归分析建立预测模型,可以确定各个尺寸参数对速度指标的影响程度。由高压泵站输入压力和流量确定喷嘴的最大直径,再由预测模型确定最佳喷嘴是出口直径2.8 mm、入口直径5.26 mm、收缩角为12.3°的锥形喷嘴。     

基于综合性能与控制点的转子啮合线分段寻优

采用反向设计方法(啮合线法)对双螺杆压缩机转子型线设计研究。推导出能表征双螺杆压缩机综合性能的表达式，为灵活设计，将NURBS引入螺杆转子啮合线的设计研究中，在已知基本参数条件下，对啮合线的基点进行确定。根据基点啮合线进行分段。基于NURBS控制点具有局部控制的机制，以综合性能指标为寻优函数，对分段的啮合线进行寻优反向设计转子型线。