压电式微滴按需喷射的过程控制和规律

微滴喷射增材制造技术中沉积微滴的大小与均匀性是影响成型件质量的关键因素.本文设计了一种用于生成均匀微滴的压电驱动式微滴喷射装置,通过压电材料带动柔性膜片振动,将液体从喷嘴中喷出生成微滴,采用数值模拟和实验相结合的方法,研究了不同控制参数下膜片振幅及其对生成微滴尺寸和均匀性的影响.研究结果表明:膜片振幅大小受到驱动电压和压电频率的共同影响,压电频率是导致膜片中心点振幅实验测量值小于理论计算值的主要原因,膜片振动会导致喷嘴内部压力发生变化从而影响微滴生成尺寸.在相同驱动电压条件下,压电频率为10 Hz时存在压电膜片振幅最大值.随着膜片振幅的增大,喷孔处液体速度和液柱长度增大到临界值时可以生成微滴,当喷孔处的液柱长度超过临界值时,会形成卫星液滴. 当膜片振幅区间在30 $\mu$m$\sim $42 $\mu $m可以稳定生成微滴,生成最小微滴尺寸为339.8$\mu$m,直径最大变化率为0.29%,相邻两微滴间距最大变化率为2.67%,生成微滴的尺寸及均匀性较好.研究结果有助于提高压电式微滴喷射装置的液滴生成质量.      

两空间耦合下齿轮传动系统多稳态特性研究

通过将系统参数定义为参数变量, 构成参数空间,研究齿轮传动系统在参数空间和状态空间耦合下的非线性全局动力学特性,以及多参数、多初值和多稳态行为之间的关联特性.首先设计了一个两空间耦合下非线性系统多稳态行为的计算和辨识方法.其次,基于该方法并结合相图、Poincaré映射图、分岔图、最大Lyapunov指数、吸引域等,研究齿轮传动系统在不同参数平面上多稳态行为的存在区域和分布特性,以及多稳态行为在状态平面上的分布特性,揭示了参数平面和状态平面上系统可能隐藏的多稳态行为和分岔,并分析了多稳态行为的形成机理. 结果发现,两空间耦合下系统在参数平面上存在大量多稳态行为并呈"带状"分布, 状态平面上多稳态行为出现两种不同的侵蚀现象, 即内部侵蚀和边界侵蚀.分岔点或分岔曲线对初值的敏感性导致多稳态行为的出现.当齿侧间隙和误差波动在较小的范围内变化时,系统全局动力学特性受间隙和误差扰动的影响较小,受啮合频率的影响较大.两空间耦合下系统全局动力学特性变得丰富和复杂.      

吸附制冷系统吸附床设计及导热性能研究

吸附式制冷是一种适合于太阳能、生物质能等低品位能源驱动的节能环保型制冷技术。以活性炭-甲醇工质对为研究对象,设计了一种带有分散到吸附剂中的矩形支管、刺孔膜片式吸附质管的壳管式吸附床,定性研究了扩散通量和扩散传质系数之间的关系及其传质特性;同时,通过分析吸附床的导热性能,进行了吸附质管制作材料(不锈钢、铝合金、铁皮)的导热性能测定试验。试验表明,铝合金材质(膨胀系数较大)的导热性能较好,可以作为吸附质管制作材料的最佳材质,有助于为促进吸附质的传质扩散、优化吸附床的结构设计及改进生产工艺等提供理论参考。     

改进型低阻类膜片加载同轴渡越时间振荡器

采用2.5维粒子模拟软件对改进型低阻类膜片加载同轴渡越时间振荡器进行了研究。研究结果表明:提取腔工作于类模场时，具有较高的束波互作用效率；引入渐变型输出波导，提高了提取腔内微波向外耦合输出的能力；通过加载感性支撑杆，一方面对金属膜片起支撑固定作用，另一方面可以及时将膜片上的感应电荷导流至接地外筒、从而降低间隙附近的空间电荷效应，以增加可提取的束动能。经优化设计，该结构在二极管电压为530 kV，二极管电流为12.9 kA、外加导引磁场为0.5 T的条件下，输出微波功率2.74 GW，微波频率7.76 GHz，束波功率转换效率达40%。     

Signaling-based path-segment protection in mesh optical networks

Path protections have become increasingly important for current mesh optical networks because fast restorations in generalized multiprotocol label switching(GMPLS) networks are uncertain.However,setting up additional disjoint paths to protect connections leads to more path setup blocking and signaling collisions.We analyze signaling collisions,path blocking and blocking probability,as well as calculate node-to-node blocking probabilities.A signaling-based path-segment protection(PSP) is proposed,which integrates segment protections and path protections as well as enhances the performance of path protections and ring protections.The setup of PSP connections causes less blocking probability than the setup of path protection connections in the simulations.     

锥柱形膜片后屈曲的材料特性预示研究

使用正交表设计数值试验, 分析弹性模量、屈服强度、延伸率等材料特性参数对锥柱形膜片结构后屈曲状态的影响, 预示材料特性对膜片翻转的影响. 正交数值试验在不影响结果科学性的基础上, 极大地降低了试验次数. 数值试验结果表明: 在一定结构情况下, 弹性模量与屈服强度对膜片正向翻转影响非常显著, 而延伸率的影响与前两个因素比较而言, 几乎可以忽略. 并且, 结构顶点位移随材料的弹性模量增大而增大; 随材料的屈服强度减小而增大.因此, 在结构固定的情况下, 为了提高材料的翻转性能, 可以选择弹性模量较大而屈服强度较小的材料, 且延伸率为20%左右最好.     

光纤布喇格光栅沉降传感器

根据光纤布喇格光栅的光学传感原理,提出了一种基于悬臂梁及金属弹性膜片的光纤布喇格光栅沉降传感器结构,对其传感特性进行了实验研究.实验通过产生水的液位差来模拟地基沉降,分析结果显示,光纤布喇格光栅中心反射波长漂移对液位差呈现良好的线性关系,线性度高于0.999,灵敏度可达-2.11 pm/mm.通过改变悬臂梁厚度和有效长度,可以对传感器测量范围和灵敏度进行调整,以满足各种应用场合.综合实验结果,该传感器在桥梁、铁路地基等沉降监测方面具有重要意义.     

分子链大尺度高取向而小尺度接近无规取向态的非晶态聚对苯二甲酸…

对非晶态聚对苯二甲酸乙二酯膜片经在Ｔｇ以上单轴拉伸然后淬冷至室温的试样，其物理性质的各向同性或各向异性进行了研究。实验结果说明这种分子链大尺度高度取向而小尺度接近无规取向的非晶态（ＧＯＬＲ态）其折光指数和小形变的拉伸模量是接近各向同性的，而热导率和微波介电常数很可能是各向异性的。     

SELECTIVE SEPARATION OF WATER—ETHANOL MIXTURE THROUGH COPOLYMERIC MEMBRANES.Ⅱ.ACRYLONITRILE AND MALEIC ANHYDRIDE COPOLYMERIC MEMBRANES

Acrylonitrile(AN) and maleic anhydride(MA) copolymer has been synthesized by radical polymerization using ammonium persulfate and sodium bisulfite as initiator.The pervaporation properties of the copolymeric membranes prepared have been investigated for the first time. The dependences of pervaporation characteristics on coplymer composition,feed concentration and operating temperature have been studied.In order to improve the separation properties of the copolymeric membranes,the membranes were hydrolyzed with 10 wt% soldium hydroxide or potassium hydroxide aqueous solution.The hydrolyzed membranes containing more than 0.069MA mol fraction showed higher tensile strength and separation properties than the original membranes.     

在非固定实验场所用固相萃取膜富集地下水中半挥发有机污染物及其稳定保存时间和运输条件的研究

选择以硅胶为吸附剂的C18膜片为载体,在流量为100mL·min~(-1)的条件下使1L水样流经膜片富集地下水中半挥发有机物(包括有机氯、多环芳烃、多氯联苯及酞酸酯等19种化合物),将膜片移入10mL棕色小瓶中,加盖密封,在低于6℃条件下保存并运输。在所述条件下30d内富集于膜片上的有机物有较好的稳定性。膜片上的富集物可用正己烷2.0mL,在25℃左右超声洗脱10min。从洗脱液中分取0.50mL试液,按所设定工作条件用气相色谱-质谱法测定各富集物的含量。应用此方法对不同地域的多组地下水样品进行分析,并取其中3个样品作为基体在3个浓度水平上进行回收试验,测得回收率在75%～112%之间。对7个加标浓度为0.020μg·L~(-1)的水样按方法进行富集、洗脱和测定,测定值的相对标准偏差在4.9%～13%之间。此方法延长了在野外采得的样品的稳定保存时间,对在野外科研团队的持续工作带来方便。