CDIO导向的微项目驱动的《日化产品制造技术》教学研究

对日化产品制造技术课程准确定位、优化和整合,根据教学内容和教学目标科学设计微项目,融合"慕课"等多种教学资源,引导学生进行合作策略的学习,实施基于微项目驱动教学法的CDIO教学模式下的课堂翻转,转变教师职能,调动学生学习的积极性,提高学生的专业技能。     

基于数据驱动的增材制造铝合金的疲劳寿命预测

增材制造金属材料的疲劳损伤及寿命预测问题是当前研究的热点.论文以增材制造AlSi10Mg为典型应用对象,采用数据驱动方法开展疲劳寿命预测,考虑到其疲劳试验数据有限,采用经过试验验证的可靠的理论模型和数值计算方法来获取足够的疲劳数据,以弥补试验数据的不足.首先,提出了基于缺陷特征参数的疲劳损伤模型,其次,建立了理论模型的数值实现方法,并将数值计算结果与试验结果进行对比,验证了所提方法的可靠性.然后,开展数据驱动模型的训练与预测,采用K最近邻的数据驱动算法预测了增材制造AlSi10Mg的疲劳寿命,最后,深入分析了疲劳寿命随增材制造内部缺陷、疲劳载荷的变化规律,研究了数据驱动模型的训练数据量及模型参数对预测精度的影响.     

仪器掩蔽研发动态

回顾过去各国工业化的发展历程,引发了环境污染的大问题。其中化学工业是始作俑者,这是无法回避的事实,值得令人作深刻的反思。因此,1999年联合王国皇家化学会创办了《绿色化学》双月刊刊物,积极提倡无环境污染的化学工艺,不遗余力地报道这方法的研究成果。所谓“绿色化学(green chemistry)”J．H．Clark曾在国际纯粹化学与应用化学联合会的机关刊物上撰文,     

基于非线性优化方法的离轴非球面轮廓测量面形恢复技术

轮廓测量是非球面光学镜面的重要测量手段,然而在测量过程中由于测量坐标系与理论坐标系间存在偏离,测量结果中存在误差。本文分析了离轴非球面的测量坐标系与理论坐标系间的平移和偏转误差在面形结果中引入的测量误差形式,根据最小二乘原理建立优化函数,依照函数特性通过数值差分法快速求解梯度并利用非线性优化方法优化偏差,从而将该误差从测量结果中剔除。仿真分析表明这种方法能在镜面面形残差和测量系统的随机误差的影响下有效恢复镜面面形信息。利用该方法实际指导直径为570mm的离轴椭球面的加工,经过四个周期的测量-研磨过程使该镜面面形误差的PV值从34.80μm收敛至13.83μm,RMS从3.28μm收敛至1.89μm。为了进一步比较,对一块220mm×96mm矩形离轴椭球面测量,验证了该方法测量异形离轴镜面的适用性和通用性。     

先进微制造力学

元器件小型化带来了功耗低、响应快、比容量大等显著优点,但同时也带来了新的技术挑战和科学问题,需要对微纳尺度下材料的机械物理性能及制造工艺进行深入研究。论文围绕先进微纳米制造技术与微纳米力学的密切关系,首先综述了聚焦离子束、纳米压印、3D打印等微纳米材料与结构的先进制造技术,并着重阐述了先进微纳米制造技术在力学前沿课题研究中的重要作用;另一方面,从方法与原理的角度阐述了力学思想和方法对先进微纳米制造技术的指导与促进作用。最后,还对目前一些先进微纳米制造技术及相关前沿力学问题进行了展望。     

制造云服务组合柔性的四维属性测度方法

云制造环境下服务资源进行动态组合时不可避免地遇到内、外部环境的不确定性,这些不确定性因素直接影响到制造云服务组合的执行成本、效率和质量。为了有效提升制造云服务组合的柔性,需要对其柔性能力进行测度。在假定某待选云服务集中的各服务资源能够以不同的效率替代完成任务的基础上,建立了考虑制造云服务组合柔性的效率柔性、冗余柔性、路径柔性和任务柔性的四维属性测度方法。最后,结合具体算例对该方法的应用过程进行了分析。     

微矩形槽平板热管的设计制造及性能分析

目前微槽平板热管成为热管研究和开发的重点。文中简要介绍了平板热管的设计要点及制造工艺,并通过实验,对设计制作的平板热管进行了性能测试。得出如下结论:该平板热管具有良好的启动特性和工作特性;在设计中要注意工质与管壳材料的相容性;制作时要严格控制清洗、检漏、充装等关键工序以保证制作质量。     

传像光纤、光纤面板及光锥制造新方法探索

利用高折射率光纤填充微结构预制棒孔洞的方法,制造直径70 mm、长度200 mm的大尺寸传像光纤预制棒,像素数为547.为提高传像元件的像素数,将预制棒先拉伸成直径约为30 mm的二次预制棒,通过切削、并熔后拉伸,得到像素数为3829的传像微结构光纤及其面板和光锥,其理论数值孔径为0.55.经初步测试发现,其传像效果良好.此方法利用微结构光纤技术制造传像光纤、面板和光锥,简单易行,成本低,能有效提高像素数,有望成为规模化制造高分辨率、高质量传像元件的新方法.     

2000 l/mm X射线镂空透射光栅的制备研究

在满足工艺要求的前提下,通过模拟光栅衍射,设计出镂空透射光栅模型,在此基础上将电子束和X射线光刻技术相结合,研究了制造2000 l/mm X射线镂空透射光栅的新工艺技术.首先利用电子束光刻和微电镀技术在镂空聚酰亚胺薄膜底衬上制备X射线母光栅掩模.然后利用X射线光刻和微电镀技术实现了光栅图形的复制,之后采用紫外光刻和微电镀技术制作加强筋结构,最后通过腐蚀体硅和等离子体刻蚀聚酰亚胺完成镂空透射光栅的制作.从此新的制造工艺结果上来看.制备的光栅栅线平滑,占空比合理,侧壁陡直,不同光栅之间一致性好,完全可以满足应用需求,充分表明了该制造技术是透射式X射线衍射光学元件制造的良好选择.     

Investigation on the fabrication of the 3rd harmonic superconducting cavity for the SSRF storage ring

A third harmonic superconducting niobium cavity has been proposed for installation in the Shanghai Synchrotron Radiation Facility （SSRF） storage ring to improve the Touschek lifetime. In order to investigate the feasibility of the superconducting cavity fabrication indigenously and the possibility to master the fabrica tion techniques, cavities were fabricated from copper and niobium sheets by deep drawing and electron-beam welding, and a series of measurements, such as resonant frequency, shape dimensions and wall thickness, were carried out during this process. After analysis of various problems existing in the fabrication process, technique improvements were proposed, and finally the precise shape as designed and resonant frequency within 1.2 MHz were achieved for the new completed cavities. In addition, full annealing was finally proved to be a good cure for niobium sheets＇ tearing up during deep drawing. By fabricating niobium cavities successfully, some problems to the next step were cleared. This paper introduces the process of cavity fabrication and its technique improvements towards forming, and the initial vertical test result of niobium cavity is also presented.