- 耿宏章;许春霞;王文一;石培培;贾松霖;
为了改善膜的形貌,提高膜的分离性能和力学性能,以聚偏氟乙烯(PVDF)为聚合物,以多壁碳纳米管(MWCNT)为纳米填料,以氧化石墨烯(GO)溶液为凝固浴,通过基质混合和溶液凝固浴相结合的方式,成功制备了PVDF/MWCNT/GO杂化膜.通过TEM、SEM、FT-IR等手段对MWCNT和GO的形貌及结构进行了表征,同时研究了碳纳米材料的添加对膜的形貌、分离性能以及力学性能的影响.结果表明:MWCNT呈长管状网络结构,GO呈片层结构,二者的协同作用将有利于膜力学性能的改善;而GO表面丰富的含氧官能团,可以使其在水中有很好的分散稳定性,并且当MWCNT的质量分数为3%时,膜的综合性能达到最优,与纯膜相比,杂化膜的形貌和亲水性有了一定的改善,纯水通量、截留率和力学性能分别提高了约106%、58.7%和101%,这说明碳纳米材料可以有效提高膜的分离性能和力学性能.
2018年04期 v.37;No.181 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 2289K] [下载次数：363 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 耿宏章;许春霞;王文一;石培培;贾松霖;
为了改善膜的形貌,提高膜的分离性能和力学性能,以聚偏氟乙烯(PVDF)为聚合物,以多壁碳纳米管(MWCNT)为纳米填料,以氧化石墨烯(GO)溶液为凝固浴,通过基质混合和溶液凝固浴相结合的方式,成功制备了PVDF/MWCNT/GO杂化膜.通过TEM、SEM、FT-IR等手段对MWCNT和GO的形貌及结构进行了表征,同时研究了碳纳米材料的添加对膜的形貌、分离性能以及力学性能的影响.结果表明:MWCNT呈长管状网络结构,GO呈片层结构,二者的协同作用将有利于膜力学性能的改善;而GO表面丰富的含氧官能团,可以使其在水中有很好的分散稳定性,并且当MWCNT的质量分数为3%时,膜的综合性能达到最优,与纯膜相比,杂化膜的形貌和亲水性有了一定的改善,纯水通量、截留率和力学性能分别提高了约106%、58.7%和101%,这说明碳纳米材料可以有效提高膜的分离性能和力学性能.
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为提高膜法氮气脱湿性能,以聚砜(PSF)超滤膜为多孔支撑层,以聚醚嵌段酰胺(PEBA)为活性分离层,以羧基化碳纳米管(MWCNTs-COOH)为添加剂,以正丁醇为溶剂,通过涂覆法制备PEBA/MWCNTs-COOH混合基质膜,并研究碳纳米管含量对膜表面亲水性和氮气脱湿性能的影响,以及不同操作条件对膜分离性能的影响.结果表明:碳纳米管对PEBA的化学结构无影响,添加少量碳纳米管会稍微降低混合基质膜的结晶度,进一步增加碳纳米管含量会导致微晶产生;随着羧基化碳纳米管含量增加,膜表面亲水性增加,膜的渗透性和选择性均有显著提高,当MWCNTs-COOH质量分数为0.04%时,水蒸汽的渗透速率为246 GPU(1 GPU=3.35×10~(-9) mol/(cm~2·s·kPa)),H_2O/N_2分离因子为315,比无添加膜分别提高了107%和54%;随着渗透侧压力减小,H_2O/N_2分离因子增加,随着原料温度升高,H_2O/N_2分离因子下降.
2018年04期 v.37;No.181 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 813K] [下载次数：209 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 杜润红;胡琳佳;李建行;郭雪;杜春良;
为提高膜法氮气脱湿性能,以聚砜(PSF)超滤膜为多孔支撑层,以聚醚嵌段酰胺(PEBA)为活性分离层,以羧基化碳纳米管(MWCNTs-COOH)为添加剂,以正丁醇为溶剂,通过涂覆法制备PEBA/MWCNTs-COOH混合基质膜,并研究碳纳米管含量对膜表面亲水性和氮气脱湿性能的影响,以及不同操作条件对膜分离性能的影响.结果表明:碳纳米管对PEBA的化学结构无影响,添加少量碳纳米管会稍微降低混合基质膜的结晶度,进一步增加碳纳米管含量会导致微晶产生;随着羧基化碳纳米管含量增加,膜表面亲水性增加,膜的渗透性和选择性均有显著提高,当MWCNTs-COOH质量分数为0.04%时,水蒸汽的渗透速率为246 GPU(1 GPU=3.35×10~(-9) mol/(cm~2·s·kPa)),H_2O/N_2分离因子为315,比无添加膜分别提高了107%和54%;随着渗透侧压力减小,H_2O/N_2分离因子增加,随着原料温度升高,H_2O/N_2分离因子下降.
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为了提高PVDF微滤膜的亲水性和抗污染性能,通过浸没沉淀相转换法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜,利用多巴胺超强的黏附性及易自聚形成聚多巴胺(PDA)的优势,对PVDF微滤膜进行表面涂覆改性,并通过ATR-FTIR、SEM和抗污染性能测试等方法探究PVDF微滤膜的性能.结果表明:通过涂覆的方法成功地将PDA沉积在PVDF微滤膜表面,改善了PVDF微滤膜表面亲水性和抗蛋白吸附性能,水接触角从纯PVDF膜的95°降低至改性膜的44°,对BSA蛋白的截留率为96.5%,通量恢复率(FRR)从纯PVDF微滤膜的43.26%增加到改性膜的77.73%.
2018年04期 v.37;No.181 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1502K] [下载次数：656 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：0 ] - 冯霞;夏伟伟;马潇;赵义平;陈莉;
为了提高PVDF微滤膜的亲水性和抗污染性能,通过浸没沉淀相转换法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜,利用多巴胺超强的黏附性及易自聚形成聚多巴胺(PDA)的优势,对PVDF微滤膜进行表面涂覆改性,并通过ATR-FTIR、SEM和抗污染性能测试等方法探究PVDF微滤膜的性能.结果表明:通过涂覆的方法成功地将PDA沉积在PVDF微滤膜表面,改善了PVDF微滤膜表面亲水性和抗蛋白吸附性能,水接触角从纯PVDF膜的95°降低至改性膜的44°,对BSA蛋白的截留率为96.5%,通量恢复率(FRR)从纯PVDF微滤膜的43.26%增加到改性膜的77.73%.
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为处理TIPS制备的PVDF中空纤维膜在干燥过程中出现的收缩现象,采用独特的酒精萃取方式和甘油水溶液热定型等工艺,研究中空纤维膜后处理工艺对膜内残余应力的影响,探究不同的干燥工艺对膜收缩率的影响.实验结果表明:水萃-酒精萃-水萃工艺可以减弱微孔膜的收缩情况,微孔膜的长度收缩率为13.69%,径向收缩率为10%左右;干燥后的微孔膜外观形貌由弯曲状变成竖直状,且经热定型后微孔膜的残余应力得以消除,增强了微孔膜的力学性能,经甘油热定型后中空纤维膜的单根断裂强度提高了4 MPa.
2018年04期 v.37;No.181 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1340K] [下载次数：270 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 崔振宇;许山山;李维;
为处理TIPS制备的PVDF中空纤维膜在干燥过程中出现的收缩现象,采用独特的酒精萃取方式和甘油水溶液热定型等工艺,研究中空纤维膜后处理工艺对膜内残余应力的影响,探究不同的干燥工艺对膜收缩率的影响.实验结果表明:水萃-酒精萃-水萃工艺可以减弱微孔膜的收缩情况,微孔膜的长度收缩率为13.69%,径向收缩率为10%左右;干燥后的微孔膜外观形貌由弯曲状变成竖直状,且经热定型后微孔膜的残余应力得以消除,增强了微孔膜的力学性能,经甘油热定型后中空纤维膜的单根断裂强度提高了4 MPa.
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为制备具有高通量、低传质阻力及高吸附容量的亲和膜,利用溶液喷射纺丝技术制备了聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜,对其进行活化偶联赖氨酸亲和配基后制得了新型纳米纤维亲和膜,探讨了温度、时间和pH值对其吸附胆红素的影响.结果表明:所得纤维直径范围为50~250 nm,纤维呈三维卷曲形态,杂乱堆积形成蓬松高孔隙率的纳米纤维膜,水通量可达到0.42 mL/(cm~2·s);经赖氨酸表面修饰后,对胆红素具有良好的吸附性能,最大吸附量可达378.69 mg/g.
2018年04期 v.37;No.181 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 755K] [下载次数：184 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 李胸有;成强;董锋;张方;庄旭品;
为制备具有高通量、低传质阻力及高吸附容量的亲和膜,利用溶液喷射纺丝技术制备了聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜,对其进行活化偶联赖氨酸亲和配基后制得了新型纳米纤维亲和膜,探讨了温度、时间和pH值对其吸附胆红素的影响.结果表明:所得纤维直径范围为50~250 nm,纤维呈三维卷曲形态,杂乱堆积形成蓬松高孔隙率的纳米纤维膜,水通量可达到0.42 mL/(cm~2·s);经赖氨酸表面修饰后,对胆红素具有良好的吸附性能,最大吸附量可达378.69 mg/g.
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- 董永春;李志强;李冰;王鹏;
为了研究纳米TiO_2整理织物的自清洁性能,首先使用自制的宽光谱响应型纳米TiO_2水溶胶通过浸染工艺整理涤纶织物,然后采用染料罗丹明B作为特定模拟污垢,定量化考察了纳米TiO_2水溶胶添加量和染料浓度对整理织物自清洁性能的影响,并与浸轧整理工艺进行了比较.研究结果表明:使用纳米TiO_2水溶胶通过浸染工艺能够制备具有优良自清洁性能的整理涤纶织物,提高纳米TiO_2水溶胶添加量不仅能够增加纳米TiO_2粒子在涤纶织物表面负载量,而且能够对吸附于表面的染料、咖啡和酱油等实现自清洁效应,其对3种污渍最终的去除率分别达到95.24%、57.14%和70.06%.此外,浸染法制备的纳米TiO_2整理涤纶织物比浸轧法具有更好的自清洁性能.
2018年04期 v.37;No.181 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1061K] [下载次数：226 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 董永春;李志强;李冰;王鹏;
为了研究纳米TiO_2整理织物的自清洁性能,首先使用自制的宽光谱响应型纳米TiO_2水溶胶通过浸染工艺整理涤纶织物,然后采用染料罗丹明B作为特定模拟污垢,定量化考察了纳米TiO_2水溶胶添加量和染料浓度对整理织物自清洁性能的影响,并与浸轧整理工艺进行了比较.研究结果表明:使用纳米TiO_2水溶胶通过浸染工艺能够制备具有优良自清洁性能的整理涤纶织物,提高纳米TiO_2水溶胶添加量不仅能够增加纳米TiO_2粒子在涤纶织物表面负载量,而且能够对吸附于表面的染料、咖啡和酱油等实现自清洁效应,其对3种污渍最终的去除率分别达到95.24%、57.14%和70.06%.此外,浸染法制备的纳米TiO_2整理涤纶织物比浸轧法具有更好的自清洁性能.
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针对目前层状纳米碳酸钙制备成本高、制备工艺复杂、有序度低等问题,以硝酸钠和碳酸钙为原料,以十二烷基磺酸钠为模板剂,采用混合溶剂热新方法,在醇水体系中成功制备了层状结构的纳米碳酸钙,探究了不同醇水比例和不同醇种类对碳酸钙产物的影响,并分析了合成机理.结果表明:制得的碳酸钙具有重复周期的层状纳米结构,长程有序,内部存在大量孔隙;碳酸钙样品组成为文石相和方解石相,改变醇水比例可以调控层状结构的有序度和产物中文石相和方解石相的比例;在乙醇/水体系中,当醇水比为1/2、1/1和2/1时,碳酸钙层状结构的重复周期分别为3.11 nm、3.09 nm和3.08 nm.在乙二醇/水体系中,当醇水比为1/2、1/1和2/1时,碳酸钙层状结构的重复周期分别为3.09 nm、3.13 nm和3.14 nm.
2018年04期 v.37;No.181 37-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1008K] [下载次数：360 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 纪秀杰;李全;高海宇;刘超;方紫焱;李鹤仪;王清华;
针对目前层状纳米碳酸钙制备成本高、制备工艺复杂、有序度低等问题,以硝酸钠和碳酸钙为原料,以十二烷基磺酸钠为模板剂,采用混合溶剂热新方法,在醇水体系中成功制备了层状结构的纳米碳酸钙,探究了不同醇水比例和不同醇种类对碳酸钙产物的影响,并分析了合成机理.结果表明:制得的碳酸钙具有重复周期的层状纳米结构,长程有序,内部存在大量孔隙;碳酸钙样品组成为文石相和方解石相,改变醇水比例可以调控层状结构的有序度和产物中文石相和方解石相的比例;在乙醇/水体系中,当醇水比为1/2、1/1和2/1时,碳酸钙层状结构的重复周期分别为3.11 nm、3.09 nm和3.08 nm.在乙二醇/水体系中,当醇水比为1/2、1/1和2/1时,碳酸钙层状结构的重复周期分别为3.09 nm、3.13 nm和3.14 nm.
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为了提高催化剂的热稳定性,设计合成了一种新型的大骨架结构的α-二亚胺配体L及其Ni(Ⅱ)配合物Cat,并采用红外(FTIR)、核磁(NMR)、元素分析(EA)等手段对其进行了表征,进而探究了在助催化剂一氯二乙基铝的作用下,聚合温度、压力及铝镍比等因素对催化性能的影响,并采用DSC、GPC、13C NMR分别对聚乙烯产物进行了表征.结果表明:压力的增加将导致聚合活性的增加,在聚合压力为0.5 MPa时,催化剂的活性随着温度先升后降,并在温度为50℃时达到最高值为4.22×106 g/(mol·h).同时,当聚合温度从50℃升高至70℃后,聚乙烯数均分子质量从143 kg/mol降低到125 kg/mol,支化度则从125个支链/1 000 C升高到了135个支链/1 000 C.
2018年04期 v.37;No.181 42-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 762K] [下载次数：222 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 杨敏;李向柳;崔咪咪;孟浩;姜湃;宋小雪;侯彦辉;
为了提高催化剂的热稳定性,设计合成了一种新型的大骨架结构的α-二亚胺配体L及其Ni(Ⅱ)配合物Cat,并采用红外(FTIR)、核磁(NMR)、元素分析(EA)等手段对其进行了表征,进而探究了在助催化剂一氯二乙基铝的作用下,聚合温度、压力及铝镍比等因素对催化性能的影响,并采用DSC、GPC、13C NMR分别对聚乙烯产物进行了表征.结果表明:压力的增加将导致聚合活性的增加,在聚合压力为0.5 MPa时,催化剂的活性随着温度先升后降,并在温度为50℃时达到最高值为4.22×106 g/(mol·h).同时,当聚合温度从50℃升高至70℃后,聚乙烯数均分子质量从143 kg/mol降低到125 kg/mol,支化度则从125个支链/1 000 C升高到了135个支链/1 000 C.
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为解决传统超支化聚甘油(HPG)外部结构单一、没有明确分子链末端的缺点,以三羟甲基氨基甲烷(Tris)为原料,合成一种新型引发剂N,N-二苄基三羟甲基氨基甲烷(Bn_2Tris),采用阴离子开环聚合反应引发合成具有明确末端的超支化聚甘油(NH_2-HPG).这种特殊拓扑结构的超支化聚合物分子末端存在一个氨基,并保持了传统超支化聚甘油的化学结构.实验结果显示:改变单体/引发剂的投料比可得到分子质量分别为1 300 g/mol、2 550 g/mol和4 050 g/mol的NH_2-HPG,其对应的粒径分别为1.99 nm、3.07 nm和3.96 nm.研究结果表明:该合成方法能对超支化聚甘油分子质量进行有效调控,尺寸大小可呈现一定的梯度变化;这种分子链末端明确的超支化聚甘油在分离膜、催化载体和生物医学等领域具有潜在的应用前景.
2018年04期 v.37;No.181 48-52+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 848K] [下载次数：173 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈莉;徐李昊;何洋;赵义平;
为解决传统超支化聚甘油(HPG)外部结构单一、没有明确分子链末端的缺点,以三羟甲基氨基甲烷(Tris)为原料,合成一种新型引发剂N,N-二苄基三羟甲基氨基甲烷(Bn_2Tris),采用阴离子开环聚合反应引发合成具有明确末端的超支化聚甘油(NH_2-HPG).这种特殊拓扑结构的超支化聚合物分子末端存在一个氨基,并保持了传统超支化聚甘油的化学结构.实验结果显示:改变单体/引发剂的投料比可得到分子质量分别为1 300 g/mol、2 550 g/mol和4 050 g/mol的NH_2-HPG,其对应的粒径分别为1.99 nm、3.07 nm和3.96 nm.研究结果表明:该合成方法能对超支化聚甘油分子质量进行有效调控,尺寸大小可呈现一定的梯度变化;这种分子链末端明确的超支化聚甘油在分离膜、催化载体和生物医学等领域具有潜在的应用前景.
2018年04期 v.37;No.181 48-52+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 848K] [下载次数：173 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李佳;吕毅东;彭洋;
为了提高窄带半导体CdS的光催化产氢活性,通过光沉积方法成功在CdS表面负载了无定型MoS_x助催化剂.用X射线衍射、透射电镜、紫外可见漫反射、X射线光电子能谱和光电流测试,对制备的催化剂进行了表征.结果表明:在可见光照射下,无定型MoS_x/CdS表现出了比纯CdS更高的光催化产氢活性,其产氢活性是纯CdS的2.8倍,达到2.02 mmol/(g·h).研究表明,CdS光生电子和空穴的有效分离以及无定型MoS_x暴露了更丰富的不饱和S原子作为活性位点是产氢活性提高的主要原因.
2018年04期 v.37;No.181 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1207K] [下载次数：242 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 李佳;吕毅东;彭洋;
为了提高窄带半导体CdS的光催化产氢活性,通过光沉积方法成功在CdS表面负载了无定型MoS_x助催化剂.用X射线衍射、透射电镜、紫外可见漫反射、X射线光电子能谱和光电流测试,对制备的催化剂进行了表征.结果表明:在可见光照射下,无定型MoS_x/CdS表现出了比纯CdS更高的光催化产氢活性,其产氢活性是纯CdS的2.8倍,达到2.02 mmol/(g·h).研究表明,CdS光生电子和空穴的有效分离以及无定型MoS_x暴露了更丰富的不饱和S原子作为活性位点是产氢活性提高的主要原因.
2018年04期 v.37;No.181 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1207K] [下载次数：242 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ]
- 白华;赵旭峰;
针对目前地铁视频播放系统普遍存在的视频处理终端死机、图像清晰度低、播放不流畅等问题,设计了一种以全志A20芯片为核心处理器、搭载Linux操作系统、以UDP为网络传输协议、支持720 P和1 080 P视频分辨率的高清视频播放系统,并针对地铁车载环境,改进了UDP并优化了H.264视频编码算法.实验结果表明:算法优化后的编码时间平均缩短了50%,解码后视频与原视频的相似度高达0.979 3;在较差的网络环境下,采用改进的UDP,数据丢包率平均下降了62.33%.在系统运行过程中,客户端显示画面清晰、流畅,满足了地铁车载环境下的高清视频播放要求,具有广阔的应用前景.
2018年04期 v.37;No.181 59-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 339K] [下载次数：71 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 白华;赵旭峰;
针对目前地铁视频播放系统普遍存在的视频处理终端死机、图像清晰度低、播放不流畅等问题,设计了一种以全志A20芯片为核心处理器、搭载Linux操作系统、以UDP为网络传输协议、支持720 P和1 080 P视频分辨率的高清视频播放系统,并针对地铁车载环境,改进了UDP并优化了H.264视频编码算法.实验结果表明:算法优化后的编码时间平均缩短了50%,解码后视频与原视频的相似度高达0.979 3;在较差的网络环境下,采用改进的UDP,数据丢包率平均下降了62.33%.在系统运行过程中,客户端显示画面清晰、流畅,满足了地铁车载环境下的高清视频播放要求,具有广阔的应用前景.
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针对粒子群-遗传算法存在计算成本过高并且单一算法不能解决有障碍物存在的地图上遍历多任务目标点的移动机器人避障行走问题,提出一种分级粒子群、遗传和A*算法相结合的遍历多任务路径规划新方法.规划时,首先使用分级粒子群-遗传算法计算出执行任务的最优顺序,然后使用A*算法按照目标执行顺序进行无碰撞路径规划.该方法将遗传算法中的交叉、变异应用到粒子群算法中,提高粒子群算法的全局寻优能力和稳定性,并对粒子群进行了等级划分,不同等级的粒子在下次迭代中采用不同的操作.仿真实验证明:该算法能够规划出更优的任务目标执行顺序,并且同等目标情况下,相比于粒子群-遗传算法,迭代次数降低约25%,规划时间降低约10%.
2018年04期 v.37;No.181 65-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1081K] [下载次数：639 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：22 ] |[阅读次数：0 ] - 杨帆;薛亚冲;李靖;
针对粒子群-遗传算法存在计算成本过高并且单一算法不能解决有障碍物存在的地图上遍历多任务目标点的移动机器人避障行走问题,提出一种分级粒子群、遗传和A*算法相结合的遍历多任务路径规划新方法.规划时,首先使用分级粒子群-遗传算法计算出执行任务的最优顺序,然后使用A*算法按照目标执行顺序进行无碰撞路径规划.该方法将遗传算法中的交叉、变异应用到粒子群算法中,提高粒子群算法的全局寻优能力和稳定性,并对粒子群进行了等级划分,不同等级的粒子在下次迭代中采用不同的操作.仿真实验证明:该算法能够规划出更优的任务目标执行顺序,并且同等目标情况下,相比于粒子群-遗传算法,迭代次数降低约25%,规划时间降低约10%.
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- 金国光;李文启;魏展;畅博彦;
为更加准确地反映剑杆织机空间四连杆引纬机构在高速运转时的动力学性能,对其进行刚柔耦合动力学建模与仿真.首先,选取空间四连杆引纬机构中的十字摇轴为柔性体,在ANSYS中对其进行网格划分并生成中性文件.然后,将生成的中性文件导入到ADAMS中替换刚性十字摇轴,建立空间四连杆引纬机构刚柔耦合动力学模型并进行仿真.最后,将仿真生成的载荷文件添加到ANSYS中的十字摇轴上,对其进行瞬态动力学分析.结果表明:刚柔耦合动力学仿真与刚体动力学仿真相比,剑带位移和速度曲线整体趋势相同,但加速度曲线存在显著差异,即十字摇轴的柔性变形会直接影响剑杆的引纬准确性和稳定性,并且主轴转速越高,柔性变形对引纬动作影响越明显.基于ANSYS对十字摇轴进行动力学分析,得到十字摇轴所受应力最大点以及十字摇轴连接处节点的应变曲线.以上结果可为引纬机构的优化设计提供理论参考.
2018年04期 v.37;No.181 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1046K] [下载次数：440 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：0 ] - 金国光;李文启;魏展;畅博彦;
为更加准确地反映剑杆织机空间四连杆引纬机构在高速运转时的动力学性能,对其进行刚柔耦合动力学建模与仿真.首先,选取空间四连杆引纬机构中的十字摇轴为柔性体,在ANSYS中对其进行网格划分并生成中性文件.然后,将生成的中性文件导入到ADAMS中替换刚性十字摇轴,建立空间四连杆引纬机构刚柔耦合动力学模型并进行仿真.最后,将仿真生成的载荷文件添加到ANSYS中的十字摇轴上,对其进行瞬态动力学分析.结果表明:刚柔耦合动力学仿真与刚体动力学仿真相比,剑带位移和速度曲线整体趋势相同,但加速度曲线存在显著差异,即十字摇轴的柔性变形会直接影响剑杆的引纬准确性和稳定性,并且主轴转速越高,柔性变形对引纬动作影响越明显.基于ANSYS对十字摇轴进行动力学分析,得到十字摇轴所受应力最大点以及十字摇轴连接处节点的应变曲线.以上结果可为引纬机构的优化设计提供理论参考.
2018年04期 v.37;No.181 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1046K] [下载次数：440 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：0 ] - 贠今天;赵子业;左鹏;夏雨;
钢丝绳因具有质量轻、强度高、传动平稳等特点被广泛应用于机器人传动系统中.为提高机器人传动精度,对机器人中的钢丝绳传动进行了分析研究.针对目前已有建模方法的缺点,提出一种改进型的轴套力建模方法,该方法基于adams软件,对单层缠绕和多层缠绕两种传动缠绕方式进行了建模与仿真,分别得到传动效率为94%和98%,由此得到了较好的缠绕方式,并确定多层缠绕方式的最佳传动速度范围为5 r/s和40 r/s,同时传动过程中的具体数据为控制策略及控制方法提供了可靠依据.
2018年04期 v.37;No.181 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 974K] [下载次数：367 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 贠今天;赵子业;左鹏;夏雨;
钢丝绳因具有质量轻、强度高、传动平稳等特点被广泛应用于机器人传动系统中.为提高机器人传动精度,对机器人中的钢丝绳传动进行了分析研究.针对目前已有建模方法的缺点,提出一种改进型的轴套力建模方法,该方法基于adams软件,对单层缠绕和多层缠绕两种传动缠绕方式进行了建模与仿真,分别得到传动效率为94%和98%,由此得到了较好的缠绕方式,并确定多层缠绕方式的最佳传动速度范围为5 r/s和40 r/s,同时传动过程中的具体数据为控制策略及控制方法提供了可靠依据.
2018年04期 v.37;No.181 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 974K] [下载次数：367 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 卢晓明;贾建军;周成林;谢永;
为研究大口径望远镜的性能与稳定性,针对主次镜支撑筒结构初始方案刚度不足、次镜镜架刚度偏低等问题,展开了详细分析,并采用无源结构拓扑优化的手段对其进行优化设计,获得了镜筒结构的主要传力路线、确定了结构设计目标.进而针对镜筒主要结构参数开展了影响因素研究,并详细设计了具体方案.结果表明:优化后质量为47.4 kg,径向变形与轴向变形分别为14.5μm与14.3μm;一阶模态为114.8 Hz.相比初始方案,质量提高了14.5%;径向与轴向变形量分别减小了34.3%和37.0%,模态提高了42.8%. 1 m口径主次镜望远镜支撑筒结构的优化设计提高了结构的整体性能..
2018年04期 v.37;No.181 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1815K] [下载次数：380 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 卢晓明;贾建军;周成林;谢永;
为研究大口径望远镜的性能与稳定性,针对主次镜支撑筒结构初始方案刚度不足、次镜镜架刚度偏低等问题,展开了详细分析,并采用无源结构拓扑优化的手段对其进行优化设计,获得了镜筒结构的主要传力路线、确定了结构设计目标.进而针对镜筒主要结构参数开展了影响因素研究,并详细设计了具体方案.结果表明:优化后质量为47.4 kg,径向变形与轴向变形分别为14.5μm与14.3μm;一阶模态为114.8 Hz.相比初始方案,质量提高了14.5%;径向与轴向变形量分别减小了34.3%和37.0%,模态提高了42.8%. 1 m口径主次镜望远镜支撑筒结构的优化设计提高了结构的整体性能..
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