超声辅助等离子体中微细电火花加工技术研究

冷等离子体射流中微细电火花加工在一定程度上获得了比纯气体介质中更好的加工性能。然而由于放电脉冲能量小,造成放电间隙小,使得电蚀产物排出困难,短路、拉弧等不正常放电现象仍然频繁发生,严重影响了加工的质量和稳定性。为此,提出在工件上施加超声振动的方法以改善冷等离子体射流中微细电火花加工过程的稳定性,并探究其加工特性。针对电火花加工的击穿距离、材料去除率、表面粗糙度以及工具电极相对损耗率等工艺指标,进行了工艺试验。试验结果表明:工件施加超声振动以后,熔融的电蚀产物更容易从工件表面剥离;当以冷等离子体和压缩空气混合射流为加工介质时,超声辅助等离子体中微细电火花加工性能得以明显改善,材料去除率提高13%,表面粗糙度降低19%,电极相对损耗率降低13%。     

行波型旋转超声电机定转子设计及有限元分析

研究了行波型旋转超声电机定转子接触动力传递机理,完成了超声电机关键部件定子、锥柔性转子设计,建立了考虑定转子径向滑移的三维接触模型以及有限元模型,分析了超声电机定子表面质点幅频特性、谐振速度以及径向位移量与齿高之间的关系。通过比较锥柔性、柔性转子与定子接触面质点径向相对位移,阐释了锥柔性转子通过自身弹性变形能更好地贴合在定子齿表面,减少定转子间相对滑移量并能提高超声电机的输出效率。最后通过合成一个行波周期内定子表面质点的位移轨迹,验证了定子驱动转子旋转运动的方式为椭圆运动。仿真结果对行波型旋转超声电机的设计具有指导意义。     

某型飞机空中停车原因分析

某型飞机在科研试飞和批生产"升限"科目试飞中,先后出现了空中停车现象,严重地威胁着飞机的飞行安全和飞行员的生命安全.根据飞机参数记录仪采集的大量数据、飞机发动机地面工作检查和飞机发动机地面试车台架录取参数等进行综合分析判断,得出初步理论性结论,制定出相应的措施,并在三架某型飞机上进行了四架次的验证试飞.飞行结果表明,飞机发动机工作稳定,说明空中停车原因清晰、结论正确,所采取的措施行之有效,同时建议在后续的"升限"科目试飞中采用此方案.     

旋转超声加工硬脆性材料中边缘破损的研究

由于在原有的旋转运动基础上附加了轴向的超声振动,使得旋转超声加工(RUM)比普通磨削加工有明显的优势,例如,切削力小、刀具磨损轻等等.尽管如此,旋转超声加工仍然不能避免硬脆性材料加工中的边缘破损等常见问题.本文对边缘破损进行了较深入的研究,在有限元应力分析的基础上分析了边缘破损的根本原因,并提出了相应的措施来减小边缘破损.最后进行了实验验证,并把方此法应用到了实际的加工生产中,证明了其有效性和实用性.     

超声悬浮陀螺仪技术

本文分析了机械式高精度陀螺仪的悬浮支撑方式,和静电悬浮相比,超声悬浮支承力大,陀螺容易实现较高的角动量,并且超声悬浮技术没有静电击穿的问题,工艺实现要求低,可靠性高。在此基础上重点探讨了超声悬浮陀螺的机理、可实现性和关键技术,提出研制超声悬浮陀螺具有重要的工程应用价值。     

列车交会动态压力波实车测试系统的开发与应用

简述了列车交会动态压力波实车实验测试系统的组成和基本原理,系统以压阻式压力传感器、数据采集仪和微机为核心,应用超声、红外检测技术,实现了列车交会压力波、交会车辆侧壁间距及相对车速的同时测量,并成功应用于广深线实车实验中,文中还探讨了实车实验中存在的其它问题和解决方法。     

如何使用示波器探头

示波器探头是测量系统的重要组成部分,其重要任务是确保信号高保真的传送到示波器。与所用示波器匹配适当的探头,对于取得最高的信号保真度和测量精度尤为重要,可靠的探头是完善测试系统的基本要素。从探头的特性、分类、基本工作原理和选型方面介绍如何使用示波器探头。     

厚胶层复合材料黏接结构中超声反射/透射特性的有限元仿真

针对厚胶层复合材料黏接结构,采用有限元法对其中发生黏接界面弱化、胶层内聚弱化时的超声反射/透射系数进行了仿真计算。在仿真模型中,利用弹性薄层物理场边界模拟了常规理论推导中的弹簧模型边界条件,通过改变胶层材料的弹性常数实现了对胶层内聚状态变化的模拟。仿真计算结果表明:随着黏接界面弱化程度的加剧,超声反射/透射系数频谱曲线将向低频方向偏移,而超声反射/透射系数角谱曲线将向大角度方向偏移;随着黏接结构中胶层内聚弱化程度的加剧,对应超声反射/透射系数频谱、角谱曲线的偏移趋势与发生黏接界面弱化时的情况一致。研究成果解决了利用有限元法对厚胶层复合材料黏接结构中黏接界面、结构胶内聚层进行模拟处理的问题,且仿真结果和理论计算结果吻合良好。      

机器人旋转超声铣削铝合金铣削力实验研究

基于KUKA工业机器人开展旋转超声铣削2A12铝合金实验,研究两种铣削方式切削点运动轨迹,为进一步研究铣削力奠定了基础.并分析旋转超声铣削(RUM)实验和普通铣削(CM)主轴转速、进给速度、径向切宽、轴向切深和超声电流对铣削力的影响规律.结果表明旋转超声铣削与普通铣削相比铣削力明显降低.     

超声力学效应在医学诊疗中的创新与转化

目前,医学超声技术正逐渐从传统的基于波动效应的组织器官结构成像,以及基于热效应和空化效应的病变组织毁损等治疗方式,逐步向多功能诊疗技术融合的方向发展。超声力学效应 (即声辐射力),作为其最重要的生物学效应之一,越来越受到科研和医疗工作者的关注和重视。受益于对超声力学效应理论和机制的不断深入了解,以及电子信息技术的快速发展,近年来涌现出多种基于声辐射力的超声诊疗新技术,如能够对组织力学参数进行定量测量的超声弹性成像技术,以及能够对脑部等神经细胞的活动抑制状态进行无创调节的超声神经调控技术,极大地拓展了超声在医学临床领域的应用,为肝硬化、乳腺癌等重大疾病的早期筛查,以及脑疾病治疗和脑科学研究提供了独特的方法和工具。本文将对这些基于超声力学效应的医学超声新技术近年来的代表性研究成果进行系统性介绍,并分析其未来的发展方向。