注塑成形过程中型腔信息在线检测装置的研制

设计并制造了一种注塑模具型腔信息在线检测装置,综合利用传统传感器检测法、可视化观测法和超声波检测法,分别检测塑料熔体在模具型腔中的热、力学变化情况,以及充填模式信息和微观形态演化行为.在检测装置中,塑料模具设计成带侧向分型抽芯的模具结构,同时运用多媒体计时器技术和多线程编程技术开发数据采集系统.实验结果表明:所设计的模具安全可靠,检测装置可获得成形过程中塑料熔体的温度及压力信息、充填模式图像和结晶形态的形成与演化行为,实现真实加工条件下注塑成形过程的全面可视化.     

基于超声信号的模腔压力软测量方法

通过分析模腔压力与注射油缸压力、熔体密度和熔体温度之间的函数关系,提出了以超声信号、模腔壁处的模具温度和注射油缸压力为辅助变量,模腔压力为主导变量的软测量方法.采用回归分析的方法建立软测量数学模型,并用差分进化算法对软测量模型进行在线校正.通过搭建实验平台验证了该方法在不同注塑工艺和工况下的可靠性.将软测量输出的模腔压力信号与传感器采集到的模腔压力信号对比,得出该软测量方法最大误差不超过6％,相关系数最低为0.994.     

复杂微系统的端点特性建模理论

复杂微系统的模拟要求建立统一的,适合于植入电网络仿真器计算的系统级模型.以热力学概念作为通用理论框架,建立多畴耦合微系统通用模型的-般性理论.利用热力学共轭参量"流"和"势"统一表达从属于不同物理域子系统的端点特性,可建立各个子系统多端口组件模型.结合广义的Kirchhoffian网络理论,建立适合于电网络仿真器计算的MEMS系统级模型.便于对MEMS系统进行反复模拟和优化设计.以静电微泵为例,阐述了这一建模方法的有效性.     

基于Galerkin方法构建MEMS器件宏模型

将器件结构单元的线性模态振型函数(或是本征正交模态)作为全局基函数集合,结合Galerkin方法,获得具有足够仿真精度的微机电系统(MEMS)器件自由度缩减模型.宏模型中相关的状态变量数目很少,可以被快速计算,便于植入系统仿真器中进行模拟.文中分别阐述了这两种自由度缩减模型构造方法的优缺点及存在的问题,认为宏模型研究的重点将是器件非线性特性的有效表达以及建模过程自动化的计算机实现;并对非线性MEMS器件宏模型的研究发展给出了建议.