500 m口径射电望远镜(Five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST)的反射面由4 450块面板单元组成,面板单元初始间隙的大小直接影响着望远镜的技术指标,初始间隙过大会降低FAST的有效接收面积,从而降低望远镜的灵敏度,初始间隙过小又可能会导致面板单元在某些观测工况下发生碰撞,因此合理确定反射面面板单元安装间缝隙对保证F...
500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST)的主动反射面采用柔性索网作为支承结构,通过促动器连接下拉索控制索网实现主动变位观测,这对索网支承结构的制作和安装精度要求高。采用正态分布的随机误差分析方法,针对面索和下拉索的系统索长误差、主动面索张拉力误差及外联节点安装误差,分别进行了独...
500 m口径球面射电望远镜(Five hundred meters aperture spherical radio telescope,FAST)是我国建成的世界第一大单口经射电望远镜,其反射面索网长度控制精度要求极其严格,误差要求控制在±1 mm以内,索长的万分之一。提出恒温持荷调索测控方法,并就钢索调索结构设计、索长稳定化措施、测量调索系统和调索操作工艺流程进行详述;对各因素导致的测...
500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST)工程是我国重大科学工程。索网作为反射面的主要支承结构以及角度调整机构,其索力的实时有效监测对该工程的安全评估与维护起重要作用。提出在拉索的锚杯外壁耦合光纤光栅(Fiber Bragg grating,FBG)传感器测量应变值换算索力的方法。详细理论分析了拉索锚...
对大射电望远镜50 m缩比模型的索驱动馈源支撑系统三级结构及参数进行优化设计。考虑到馈源支撑系统的天顶角指标从40°增加到60°的技术要求,改变二级模型结构,提出了三级索驱动馈源支撑系统结构,由馈源舱,AB轴,Stewart平台三部分构成,为了降低索拉力差,馈源舱的调整角度设计为20°,AB轴调整40°,Stewart平台调整定位精度。对馈源舱,AB轴的结构参数...
500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred meter aperture spherical radio telescope,FAST)馈源舱主要用于实现馈源的精调定位,馈源舱的精度控制机构即其内部的Stewart平台,根据控制方案可将馈源舱的精度分析研究简化为该Stewart平台的精度分析研究。根据馈源舱实际工况及控制方案,提出三类馈源舱定位精度主要影响因素,基于索驱动控制误差分析及...
“中国天眼”——500 m口径球面射电望远镜(Five hundred meter aperture spherical radio telescope,FAST)日前已投入使用,其独创的光机电一体化馈源支撑方案使得结构重量降低2个数量级。在6根柔索对馈源舱进行初步定位的基础上,舱内的AB轴机构和精调Stewart平台支撑起馈源平台,并进行实时位姿补偿以实现馈源对天文目标的高精度跟踪。为避免通...
我国自主设计和建造的500 m口径大型射电望远镜(Five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST)已经顺利完成主体工程,后续将转入控制调试和试运行阶段。创新的光机电一体化的馈源支撑系统有效减轻了系统重量和造价,但是大跨度索并联机构的使用导致了风扰振动问题。FAST馈源支撑系统的终端轨迹精度是实现其观测能力的关键,因此迫...
动力学特性是影响进给系统动态误差的关键因素。机电-刚柔耦合特性作用下动态误差的产生机理尚未得到系统性阐述,这使得进给系统动力学优化和动态误差抑制研究依然存在一定盲区。考虑线性进给系统的集中柔性和分布柔性特征,构建了进给系统的机电-刚柔耦合动力学模型,通过数值仿真讨论了进给系统对阶跃信号和正弦信号的响应特性,分析了线性进给系...
可调刚度致动器能为机器人动态性能和人机交互安全性带来显著提升。在对常见簧片型变结构式刚度调节机理进行分析总结的基础上设计一种基于折叠串联型平行排布簧片组的新型旋转式可调刚度致动器,分析其刚度调节原理并介绍样机机械结构。针对实际刚度调节机构中簧片与滑块滚子的间隙,建立修正的关节旋转刚度解析模型。通过系统试验证明了模型的准...
膝关节置换术是治疗严重膝关节病变的骨科手术,进行胫骨和股骨病变部位的截骨操作并用人工假体替换,实现缓解膝关节病人疼痛和恢复患者膝关节功能。机器人辅助膝关节置换术的术前规划,根据患者膝关节的CT或MRI扫描图像,基于逆向工程技术重建患膝的三维数字化模型,在三维可视化软件导航下,进行股骨和胫骨截骨平面确定,为医生确定最佳手术方案、辅...
提出一种九索驱动的6自由度柔性并联机构。依据静力学方程推导出该九索柔性并联机构的结构矩阵,使用力封闭算法计算出九索并联机构在特定受力状态下索力的分布,通过判断不同位置各索拉力的大小,从而确定出柔索并联机构在特定设计参数和特定受力状态下的工作空间。并以工作空间和工作空间分布情况为优化指标对索并联机构进行优化设计,利用三种试...
针对新型弹性支承微型箔片动压轴承的弹性结构,提出了刚度预测模型,并搭载静态刚度测试试验台,验证了计算模型的正确性。通过耦合弹性结构刚度模型和考虑一阶滑移流的雷诺方程,研究了在滑移流影响下的轴承的静、动态特性。发现在定转速下,随着载荷的增加,滑移流对于轴承的偏心率和最小气膜厚度的影响逐渐增大;随着转速的增加轴承刚度逐渐增加,阻...
为解决多源运动声场测量中声阵列的高效生成和搭建依据问题,提出以非规则网格同轴圆环阵为基础结构形式,制定非规则网格的规划方案,采用均一概率密度分布,将阵列面等面积分区,网格点等量分配,构建了以分区数和网格点数为维度的基础阵数学模型,利用此模型和推导的运动声场随机声阵列结构滤波条件,经伪随机生成,随机筛选出阵列传声器位置,形成候选...
针对能量回馈型超声波电动机振动能量采集系统,建立了其等效电路模型,给出了系统能量流图,分析了不同接口拓扑电路下的系统能量组成,建立了系统电荷-电压轨迹图,定量分析系统采集能量、损耗能量以及提取能量,数值分析了拓扑电路整流电压系数、二极管导通压降、电压翻转系数及机电耦合系数等对采集能量、损耗能量及提取能量的影响,试验验证了数值...
微量润滑技术作为一种典型的绿色冷却润滑方式,近年来逐渐受到科学界和产业界的重视。而目前在微量润滑技术工程化应用中,由于机理研究的缺乏,在加工工艺参数的选择上始终存在盲目性,也难以实现微量润滑系统参数与加工工艺参数的最佳匹配,以达到最优的切削效果。作为微量润滑技术工程化应用中的关键因素之一,润滑剂特性决定于工艺参数及润滑剂的...
在以往对增压器浮环轴承润滑性能的研究中,大都忽略了转轴-浮环-轴承座之间的传热,这与实际的浮环润滑摩擦状况相去甚远,且没有研究浮环轴承的散热性能。考虑转轴-浮环-轴承座之间的热传递,建立转轴-浮环-轴承座热量传递模型,基于Reynolds方程和浮环平衡方程,建立浮环轴承润滑模型,同时对浮环轴承润滑性能和散热性能进行分析,研究浮环厚度、外层...
为准确预测两粗糙表面的接触刚度,围绕考虑微凸体间发生相互作用时的法向结合面接触问题展开研究。基于圣维南原理和勒夫方程,建立微凸体相互作用所引起的局部变形量与局部接触载荷、两表面间压强、材料属性参数之间的函数关系;将其代入KE弹塑性接触模型中,建立考虑微凸体相互作用的KE接触刚度模型,并提出数值迭代方法进行求解;之后,分析在不同...
以液体润滑剂(二烃五硫化物,RC2540)和β-环糊精(β-CD)为原料制备了纳米级润滑剂包合物,以包合物为填料制备了一种新型的具有自润滑性能的酚醛树脂砂轮。分析包合物在树脂中的形态及热重情况,考察包合物填充量对砂轮力学性能的影响。分别研究包合物含量和磨削参数(磨削速度、进给速度、磨削深度)对砂轮磨削性能的影响,分析包合物在磨削过程中释放...
按照一个弹性微凸体的平均接触压强构筑微凸体顶端接触变形。计及动摩擦因数计算微凸体最初屈服的临界平均压强。采用以无阻尼自然角频率为自变量的功率谱密度函数,给出识别界面分形维数、特征长度的理论和试验方法。仿真结果表明:微凸体最初屈服的临界平均压强随着动摩擦因数的增加而变小;分形区域扩展因数随着分形维数的增加而减小;微凸体最大...
基于立铣刀螺旋槽的加工原理,根据安装参数确定砂轮磨削螺旋槽的磨削接触区;分析螺旋槽磨削接触区内砂轮与工件的等效直径和有效速度,发现立铣刀螺旋槽磨削既有外圆磨削的特点也有内圆磨削的特征。考虑硬质合金工件材料塑性隆起和砂轮速度与工件速度之间夹角对表面粗糙度的影响,建立立铣刀螺旋槽磨削表面粗糙度计算模型,分析砂轮直径、砂轮速度...
插铣过程中切削力系数随切削参数的改变而变化,但在切削力仿真和稳定性边界绘制过程中总假定切削力系数是不变的,这样使得预测结果误差较大。针对上述问题,以冲击式水轮机水斗材料0Cr13不锈钢插铣过程为研究对象,结合修正的插铣力模型,采用正交试验法、平均铣削力法及偏最小二乘法得到随切削参数变化的动态切削力系数模型。对模型系数标准化分析...
超声加工为硬脆性材料零件制造提供了一种高效精密加工方式,随着对超声加工研究的不断深入,超声辅助加工的形式也越来越多,提出一种结合径向超声振动辅助超薄金刚石锯片进行光学玻璃材料锯切研究。利用Pro/E建模与有限元分析手段,对采用二级变幅杆来实现超声振动方向的轴-径向转变进行了设计和仿真,完成了径向超声振动锯切装置的设计制造,并利用...
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