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关键词： MEMS   键合   微推进阵列   推力   冲量  

摘要： 本文应用MEMS微加工工艺,分别制作了化学微推进芯片的点火电路层、硅燃烧室和外部电路板,获得了4×4MEMS微推进芯片阵列样机,并测试了微推进芯片阵列的性能。 应用湿法刻蚀工艺制作了Cr点火桥膜,确定了最佳光刻显影工艺条件。应用图形反转剥离工艺成功制得了Al／CuO／Al桥膜,确定了AZ5214E反转胶和复合薄膜沉积的最佳工艺参数。测试了两种桥膜的电学性能,其中Cr桥膜平均电阻为270.64Ω,Al／CuO／Al桥膜平均电阻仅为5.604Ω；恒压激发下,Cr点火桥的平均熔断时间为55.940μs,Al／CuO／Al桥为2.793μs；Cr点火桥的平均熔断能量为296.3628μJ,Al／CuO／Al点火桥为97.884μJ。湿法刻蚀工艺制作了Cu逻辑点火电路,可以实现4×4单元的逻辑点火。选择厚度为398μm的P型(100)晶向硅片,用低压化学气相沉积的方法在基片表面双面沉积Si3N4薄膜作为湿法刻蚀掩膜,制作硅燃烧室。 通过阳极键合完成了点火电路层和硅燃烧室的键合,通过引线键合完成了点火电路层与外部电路板的键合,确定了阳极键合和引线键合的最佳工艺参数。 芯片装填药剂为LTNR／粘合剂,在15V,20V和25V恒压下,芯片均能完全发火。随着电压的增大,药剂发火时间减小,药剂平均发火时间分别为1.21ms、1.79ms和2.71ms；平均发火能量分别为3.41mJ、3.34mJ和3.79mJ。 测试了硅药室和直径0.7mm,厚度分别0.9mm、1.2mm的圆柱形环氧树脂药室阵列的单元推力和冲量。随燃烧室体积的增大,单元推力和冲量均呈增大的趋势。三种燃烧室的平均推力分别为：57.15mN、412.02mN和739.85mN；平均冲量分别为：0.0385mN·s、0.278 mN·s和0.501mN·s。

关键词： 次生栎林   空气动力学参数   零平面位移   粗糙度   TVM法  

摘要： 根据江苏句容下蜀次生栎林气象观测塔30 m处三维超声风温仪1 a的观测资料,应用温度方差方法计算了空气动力学参数,并对其影响因子(风向、风速、摩擦风速和叶面积指数(LAI))进行了分析。研究结果表明,零平面位移d和粗糙度Z0都具有明显的随着植被生长先增大后减小的季节变化趋势,两者生长季的平均值为15.20 m和1.86 m,非生长季为14.25 m和1.24 m。d随风向无太大变化,Z0在90°~180°和300°~30°的主风向上有显著变化,平均值分别为1.23m和1.81 m。Z0随风速增大而减小,当风速增大到一定程度后Z0随风速的变化较小,而Z0随着摩擦风速的增大而变大。d随LAI增大而增大,Z0也随LAI增大而增大,当LAI增大到一定值时,Z0随着LAI的增大而变化不大。根据有效数据比分析表明,TVM法中的系数C3取3.5、C1取0.9~1.05较合适。

关键词： 定向改造   脱乙酰氧基/脱乙酰头孢菌素C合成酶   动力学参数  

摘要： 第一部分:青霉素扩环酶是实现酶法转化青霉素生产各种半合成头孢菌素的关键前体7-ADCA的关键酶。获得对青霉素G具有高催化能力的扩环酶突变体,是将其引入工业化生产需要解决的关键问题。本实验室利用定点突变和靶向突变的方法对来源于棒状链霉菌的青霉素扩环酶进行改造,以达到对青霉素G的转化活性提高的目的,从而更好的应用于7-ADCA的合成。突变位点的选择是在分析酶与底物青霉素G复合物晶体结构的基础上,先使用RasWin观察所选择残基与底物及附近残基的相互作用,根据其性质和空间大小选择可能的突变,然后再使用Swiss PDB Viewer的侧链构象搜索工具进行突变体构象的模拟。从底物结合口袋中选择了11个位点并设计了有利的突变倾向,将其中8个组合为4个组合突变库,另外3个位点采用定点突变研究。我们利用抑菌圈生物活性测定方法以及HPLC检测青霉素扩环酶对青霉素G转化率的方法,从中筛选到Y184A、S261A、S261M、R72T73、V72T73、T72T73六株生物活性提高的突变株。 第二部分:来源于产黄头孢(Acremonium chrysogenum)的扩环/羟化双功能酶(acDAOC/DACS)可催化底物青霉素N扩环生成脱乙酰氧基头孢菌素C(DAOC)和进一步羟化生成脱乙酰头孢菌素C(DAC)。对位于底物进出口通道处的R308位点氨基酸残基进行饱和突变,从中筛选得到了R308I、R308L、R308T和R308V四种活性得到提高的突变体,结构分析发现,将R308突变为带有短的疏水侧链的氨基酸时,降低了底物进出口通道的极性,从而使得突变体针对带有疏水侧链的青霉素底物(如青霉素G)的活性得到了明显提高。本实验的主要是对从acDAOCS的R308位点饱和突变体中筛选得到的生物活性提高较大的R308I、R308L突变体进行了动力学参数的测定,其kcat/Km值相对于野生型分别提高了2.59和3.75倍。

关键词： 重心驱动   箱中箱   模态实验   结合面   动力学参数  

摘要： 高速高精数控加工技术在数控加工行业占有非常重要的位置,而高速进给驱动技术是实现高速高精数控机床关键技术之一。重心驱动是一种新型的数控机床进给驱动方式,能够有效提高机床的运动速度和精度,但对其研究仍处于起步阶段。本文以采用同步双驱和重心驱动技术的MCH63精密卧加箱中箱结构为研究对象,对重心驱动机构进行了理论分析和实验仿真分析。分析了影响重心驱动机构动力学性能的影响因素。具体内容包括: 1.建立MCH63加工中心重心驱动机构的动力学模型,理论分析得到了影响重心驱动机构动力学性能的影响因素包括导轨滑块拓扑结构、驱动力与结构重心的间距以及导轨滑块间动力学参数刚度、阻尼值。 2.通过模态实验识别出MCH63精密卧加导轨滑块结合面的刚度、阻尼值。 3.在ANSYS Workbench环境中,对MCH63加工中心重心驱动机构参数化建模,在频域内仿真导轨滑块拓扑结构对重心驱动机构动力学性能的影响,得出重心驱动机构中导轨滑块拓扑结构的设计原则为:导轨间距尽量取较大值。 4.利用虚拟样机技术,以三维CAD软件SolidWorks、动力学分析软件RecurDyn、有限元分析软件ANSYS建立虚拟仿真环境,建立MCH63精密卧加箱中箱结构单、双驱刚柔耦合多体动力学模型,设置动力学参数,仿真机床真实加工工况,在时域内仿真分析驱动力与重心驱动机构重心的间距以及导轨滑块结合面参数——刚度、阻尼值这两组参数对重心驱动机构动力学性能的影响。

关键词： 动力学参数   分布质量模型   进给系统模型   在线辨识   状态反馈  

摘要： 随着社会生产节奏的逐步加快,作为提高生产效率的有效手段,高速加工被越来越多地引入各行各业的生产中。然而,对于有着较复杂轮廓的产品,在高速加工的过程中往往由于加工速度的突变而导致机床动力学特性随之改变而最终引起较大加工误差的产生。因此,如何在保证加工速度的同时也保证加工质量就成为日益被关注的问题,尤其在高速高精密加工中,这一问题的解决更为重要。 在本文的讨论中,将从机床动力学的角度探讨加工速度及加速度等动力学因素的变动对加工轨迹误差的影响,以最普遍应用的滚珠丝杠进给机构为对象建立动态的机床进给系统动力学模型,并以DSP为开发平台实现动力学模型的在线建立,为以后的误差实时控制方法的研究提供依据。 论文主要有以下研究内容,首先着眼于进给系统的机械结合部特性以及丝杠的振动特性进行动力学参数模型的分析、建立和求解;然后对其中时变的无规律参数提出在线的辨识解决方法;而后应用拉格朗日方程对机床进给系统建立动态的状态方程,完成动力学模型。 同时,基于前述理论结果应用DSP快速的计算能力实现参数的在线辨识以及动态模型的在线建立,并详细地阐述了模型参数求解的数值方法、参数的辨识方法以及外部信号的采集和整个系统的任务调度方案。 随后,通过MATLAB对模型的仿真结果和DSP在线模型建立系统的实验结果进行深入地对比和分析,最终验证这一动力学模型的正确性。 最后,基于全状态反馈规律设计了位置控制器,通过仿真实验的分析,加入了控制器的系统可以很好的抑制系统在对输入信号响应时的振动情况,从而证明了控制器的有效性。

关键词： 最优激励轨迹   参数辨识   RRR操作臂   退化矩阵的条件数   Fisher信息矩阵  

摘要： 实现机器人的动力学控制,必须深入研究机器人的动力学行为,建立准确的动力学模型。机器人准确的动力学模型是对机器人精确控制、动态设计及运动仿真的前提。机器人动力学模型的建立依赖于机器人连杆的运动参数和机器人连杆惯性参数的确定,前者容易获得,后者必须加以辨识。 本论文以RRR机械臂为研究对象,建立了该机械臂的动力学模型,引入基本参数集的概念；在动力学参数辨识时,选择有穷傅里叶级数做为最优激励轨迹的表达式；采用两种优化指标：Fisher信息矩阵的逆的对数行列式和机器人退化矩阵的条件数,分别作为优化轨迹参数的目标函数,同时把各关节位置、速度和加速度的物理约束与激励轨迹结合起来,使获得的最优激励轨迹在物理意义上是可行的,并通过在激励轨迹中指定频率范围来避免激励机器人的柔性特性,获得两种“激励轨迹”；在这两种“激励轨迹”上进行惯性参数辨识,对得到的两组辨识结果进行比较分析发现,前一种方法辨识精度更高。最后仿真验证了前一种方法辨识结果的精确度。

关键词： 坡面流   水力学特性   滚波   坡度   降雨  

摘要： 坡面流是土壤侵蚀和泥沙输移的动力,其水力学参数是构建侵蚀物理模型的基础.本文通过上方来水和模拟降雨试验,探讨了降雨和坡度(2.6%—25.9%)对坡面流水力学特性的影响.结果表明,坡面流速随坡度的增大而增大,而水深与坡度呈反势.总体上坡面水流呈条带状或斑点状分布,降雨具有增大陡坡表层流速效应,且平均流速与表层流速之比主要在0.4—0.7之间.一般地,坡面流有滚波产生,滚波数随坡度的增大而增加,而波高和波长在坡度为5.2%时达峰值,尔后呈减小趋势.降雨可触发更多滚波产生,但对波形影响不显著.随着坡度的增大,水流弗劳德数和阻力系数分别呈增大和减小趋势,且降雨对它们均无显著影响.在试验条件下,弗劳德数与水流阻力关系较雷诺数更为密切,这可能说明弗劳德数对坡面流阻力具有重要意义.

关键词： 张紧量   橡胶筛面   弹性体振动   细煤筛分  

摘要： 基于弹性体振动模型的方法,在考虑筛面张紧量对弛张筛动力学参数的影响下,求得弛张筛筛面的振动表达式。借助于软件Excel的数据计算和绘图技术,对其动力学参数进行了系统的分析,并和试验数据进行了比较,揭示出在张紧量影响下弛张筛特有的动力学行为,为进一步提高弛张筛的细煤筛分能力提供了理论依据。

关键词： 邻近圆轨道   四冲量最优交会   二次方程   组  

摘要： 研究了一种基于二次方程组的邻近圆轨道四冲量最优交会的求解方法.给出邻近圆轨道交会的无量纲化动力学方程及相应的基向量方程,介绍由Carter提出的一种基于二次方程组的四冲量最优交会的求解方法,在提出邻近圆轨道最优冲量交会的原始解、相反解、对偶解、对偶相反解概念的基础上,分析基于二次方程组的四冲量最优交会的求解方法存在的问题,并给出修正方法.仿真结果表明,该方法是对Carter提出的基于二次方程组的四冲量最优交会求解方法的有效补充.

关键词： 肌酸激酶(creatine   kinase   参数   溶血  

摘要： 肌酸激酶（CK）是诊断心肌损伤重要的酶学指标之一，也是检测神经肌肉系统疾病常用的项目。目前，临床实验室对CK测定的公认方法是国际临床化学联合会（IFCC）提供的酶偶联测定法，即动力学法。实际工作中我们注意到，全自动生化分析仪测定CK有两种不同的参数设置方式，