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微通道换热器设计与仿真研究论文

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微通道换热器设计与仿真研究论文

[1] 柴诚敬编著.化工原理课程设计.天津:天津科学技术出版社,2006.03.01[2] 夏 清、陈常贵主编.化工原理(上册).天津:天津大学出版社,2005.01[3] 库潘编著.换热器设计手册.中国石化出版社,2007.[4] 周强泰编.锅炉原理(第2版). 北京:中国电力出版社,2006.[5] 景朝晖.热工理论及应用[M].北京:中国电力出版社,2009.[6] 孙丽君,工程流体学.北京:中国电力出版社,2009.[7] 李诚,热工基础.北京:中国电力出版社,2004.[8] 傅秦生,热工基础与应用.北京:机械工业出版社,2003.[9] 刘桂玉,工程热力学.北京:高等教育出版社,1998.

1、 传热学发展史传热学作为学科形成于19世纪。在热对流方面,英国科学家牛顿于1701年在估算烧红铁棒的温度时,提出了被后人称为牛顿冷却定律的数学表达式,不过它并没有揭示出对流换热的机理。对流换热的真正发展是19世纪末叶以后的事情。1904年德国物理学家普朗特的边界层理论和1915年努塞尔的因次分析,为从理论和实验上正确理解和定量研究对流换热奠定了基础。1929年,施密特指出了传质与传热的类同之处。在热传导方面,法国物理学家毕奥于1804年得出的平壁导热实验结果是导热定律的最早表述。稍后,法国的傅里叶运用数理方法,更准确地把它表述为后来称为傅里叶定律的微分形式。热辐射方面的理论比较复杂。1860年,基尔霍夫通过人造空腔模拟绝对黑体,论证了在相同温度下以黑体的辐射率(黑度)为最大,并指出物体的辐射率与同温度下该物体的吸收率相等,被后人称为基尔霍夫定律。1878年,斯忒藩由实验发现辐射率与绝对温度四次方成正比的事实,1884年又为玻耳兹曼在理论上所证明,称为斯忒藩-玻耳兹曼定律,俗称四次方定律。1900年,普朗克在研究空腔黑体辐射时,得出了普朗克热辐射定律。这个定律不仅描述了黑体辐射与温度、频率的关系,还论证了维恩提出的黑体能量分布的位移定律2、传热的基本方式热传导是指在不涉及物质转移的情况下,热量从物体中温度较高的部位传递给相邻的温度较低的部位,或从高温物体传递给相接触的低温物体的过程,简称导热。热对流是指不同温度的流体各部分由相对运动引起的热量交换。工程上广泛遇到的对流换热,是指流体与其接触的固体壁面之间的换热过程,它是热传导和热对流综合作用的结果。决定换热强度的主要因素是对流的运动情况。热辐射是指物体因自身具有温度而辐射出能量的现象。它是波长在0.1~100微米之间的电磁辐射,因此与其他传热方式不同,热量可以在没有中间介质的真空中直接传递。太阳就是以辐射方式向地球传递巨大能量的。每一物体都具有与其绝对温度的四次方成比例的热辐射能力,也能吸收周围环境对它的辐射热。辐射和吸收所综合导致的热量转移称为辐射换热。实际传热过程一般都不是单一的传热方式,如火焰对炉壁的传热,就是辐射、对流和传导的综合,而不同的传热方式则遵循不同的传热规律。为了分析方便,人们在传热研究中把三种传热方式分解开来,然后再加以综合。3、传热学今后的应用20世纪以前,传热学是作为物理热学的一部分而逐步发展起来的。20世纪以后,传热学作为一门独立的技术学科获得迅速发展,越来越多地与热力学、流体力学、燃烧学、电磁学和机械工程学等一些学科相互渗透,形成多相传热、非牛顿流体传热、燃烧传热、等离子体传热和数值计算传热等许多重要分支。现在,机械工程仍不断地向传热学提出大量新的课题。如浇铸和冷冻技术中的相变导热,切削加工中的接触热阻和喷射冷却,等离子工艺中带电粒子的传热特性,核工程中有限空间的自然对流,动力和化工机械中超临界区换热,小温差换热,两相流换热,复杂几何形状物体的换热,湍流换热等。随着激光等新的实验技术的引入和计算机的应用,为传热学的发展提供了广阔前景。3、总结热科学的工程领域包括热力学和传热学.传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析,因后裔只讨论在平衡状态下的系统.这些附加的定律足以3种基本的传热方式为基础的,即导热、对流和辐射。 传热学是研究不同温度的物体,或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科。传热不仅是常见的自然现象,而且广泛存在于工程技术领域。例如,提高锅炉的蒸汽产量,防止燃气轮机燃烧室过热、减小内燃机气缸和曲轴的热应力、确定换热器的传热面积和控制热加工时零件的变形等,都是典型的传热问题参考文献:〔1〕 杨世铭,陶文铨 《传热学》高等教育出版社,第三版 1998〔2〕 章熙民,任泽霈,梅飞鸣《传热学》中国建筑工业出版社,第四版 2001

精密仪器总体设计与仿真研究论文

超精密加工与超高速加工技术一、技术概述超高速加工技术是指采用超硬材料的刃具,通过极大地提高切削速度和进给速度来提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代加工技术。超高速加工的切削速度范围因不同的工件材料、不同的切削方式而异。目前,一般认为,超高速切削各种材料的切速范围为:铝合金已超过1600m/min,铸铁为1500m/min,超耐热镍合金达300m/min,钛合金达150-1000m/min,纤维增强塑料为2000-9000m/min。各种切削工艺的切速范围为:车削700-7000m/min,铣削300-6000m/min,钻削200-1100m/min,磨削250m/s以上等等。超高速加工技术主要包括:超高速切削与磨削机理研究,超高速主轴单元制造技术,超高速进给单元制造技术,超高速加工用刀具与磨具制造技术,超高速加工在线自动检测与控制技术等。超精密加工当前是指被加工零件的尺寸精度高于0.1μ m,表面粗糙度Ra小于0.025μ m,以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于0.01μ m的加工技术,亦称之为亚微米级加工技术,且正在向纳米级加工技术发展。超精密加工技术主要包括:超精密加工的机理研究,超精密加工的设备制造技术研究,超精密加工工具及刃磨技术研究,超精密测量技术和误差补偿技术研究,超精密加工工作环境条件研究。二、现状及国内外发展趋势1.超高速加工工业发达国家对超高速加工的研究起步早,水平高。在此项技术中,处于领先地位的国家主要有德国、日本、美国、意大利等。在超高速加工技术中,超硬材料工具是实现超高速加工的前提和先决条件,超高速切削磨削技术是现代超高速加工的工艺方法,而高速数控机床和加工中心则是实现超高速加工的关键设备。目前,刀具材料已从碳素钢和合金工具钢,经高速钢、硬质合金钢、陶瓷材料,发展到人造金刚石及聚晶金刚石(PCD)、立方氮化硼及聚晶立方氮化硼(CBN)。切削速度亦随着刀具材料创新而从以前的12m/min提高到1200m/min以上。砂轮材料过去主要是采用刚玉系、碳化硅系等,美国G.E公司50年代首先在金刚石人工合成方面取得成功,60年代又首先研制成功CBN。90年代陶瓷或树脂结合剂CBN砂轮、金刚石砂轮线速度可达125m/s,有的可达150m/s,而单层电镀CBN砂轮可达250m/s。因此有人认为,随着新刀具(磨具)材料的不断发展,每隔十年切削速度要提高一倍,亚音速乃至超声速加工的出现不会太遥远了。在超高速切削技术方面,1976年美国的Vought公司研制了一台超高速铣床,最高转速达到了20000rpm。特别引人注目的是,联邦德国Darmstadt工业大学生产工程与机床研究所(PTW)从1978年开始系统地进行超高速切削机理研究,对各种金属和非金属材料进行高速切削试验,联邦德国组织了几十家企业并提供了2000多万马克支持该项研究工作,自八十年代中后期以来,商品化的超高速切削机床不断出现,超高速机床从单一的超高速铣床发展成为超高速车铣床、钻铣床乃至各种高速加工中心等。瑞士、英国、日本也相继推出自己的超高速机床。日本日立精机的HG400III型加工中心主轴最高转速达36000-40000r/min,工作台快速移动速度为36~40m/min。采用直线电机的美国Ingersoll公司的HVM800型高速加工中心进给移动速度为60m/min。在高速和超高速磨削技术方面,人们开发了高速、超高速磨削、深切缓进给磨削、深切快进给磨削(即HEDG)、多片砂轮和多砂轮架磨削等许多高速高效率磨削,这些高速高效率磨削技术在近20年来得到长足的发展及应用。德国Guehring Automation公司1983年制造出了当时世界第一台最具威力的60kw强力CBN砂轮磨床,Vs达到140-160m/s。德国阿享工业大学、Bremen大学在高效深磨的研究方面取得了世界公认的高水平成果,并积极在铝合金、钛合金、因康镍合金等难加工材料方面进行高效深磨的研究。德国Bosch公司应用CBN砂轮高速磨削加工齿轮齿形,采用电镀CBN砂轮超高速磨削代替原须经滚齿及剃齿加工的工艺,加工16MnCr5材料的齿轮齿形,Vs=155m/s,其Q达到811mm3/mm.s,德国Kapp公司应用高速深磨加工泵类零件深槽,工件材料为100Cr6轴承钢,采用电镀CBN砂轮,Vs达到300m/s,其Q`=140mm3/mm.s,磨削加工中,可将淬火后的叶片泵转子10个一次装夹,一次磨出转子槽,磨削时工件进给速度为1.2m/min,平均每个转子加工工时只需10秒钟,槽宽精度可保证在2μ m,一个砂轮可加工1300个工件。目前日本工业实用磨削速度已达200m/s,美国Conneticut大学磨削研究中心,1996年其无心外圆高速磨床上,最高砂轮磨削速度达250m/s。近年来,我国在高速超高速加工的各关键领域如大功率高速主轴单元、高加减速直线进给电机、陶瓷滚动轴承等方面也进行了较多的研究,但总体水平同国外尚有较大差距,必须急起直追。2.超精密加工超精密加工技术在国际上处于领先地位的国家有美国、英国和日本。这些国家的超精密加工技术不仅总体成套水平高,而且商品化的程度也非常高。美国是开展超精密加工技术研究最早的国家,也是迄今处于世界领先地位的国家。早在50年代末,由于航天等尖端技术发展的需要,美国首先发展了金刚石刀具的超精密切削技术,称为“SPDT技术”(Single Point Diamond Turning)或“微英寸技术”(1微英寸=0.025μ m),并发展了相应的空气轴承主轴的超精密机床。用于加工激光核聚变反射镜、战术导弹及载人飞船用球面非球面大型零件等等。如美国LLL实验室和Y-12工厂在美国能源部支持下,于1983年7月研制成功大型超精密金刚石车床DTM-3型,该机床可加工最大零件?2100mm、重量4500kg的激光核聚变用的各种金属反射镜、红外装置用零件、大型天体望远镜(包括X光天体望远镜)等。该机床的加工精度可达到形状误差为28nm(半径),圆度和平面度为12.5nm,加工表面粗糙度为Ra4.2nm。该机床与该实验室1984年研制的LODTM大型超精密车床一起仍是现在世界上公认的技术水平最高、精度最高的大型金刚石超精密车床。在超精密加工技术领域,英国克兰菲尔德技术学院所属的克兰菲尔德精密工程研究所(简称CUPE)享有较高声誉,它是当今世界上精密工程的研究中心之一,是英国超精密加工技术水平的独特代表。如CUPE生产的Nanocentre(纳米加工中心)既可进行超精密车削,又带有磨头,也可进行超精密磨削,加工工件的形状精度可达0.1μ m ,表面粗糙度Ra<10nm。日本对超精密加工技术的研究相对于美、英来说起步较晚,但是当今世界上超精密加工技术发展最快的国家。日本的研究重点不同于美国,前者是以民品应用为主要对象,后者则是以发展国防尖端技术为主要目标。所以日本在用于声、光、图象、办公设备中的小型、超小型电子和光学零件的超精密加工技术方面,是更加先进和具有优势的,甚至超过了美国。我国的超精密加工技术在70年代末期有了长足进步,80年代中期出现了具有世界水平的超精密机床和部件。北京机床研究所是国内进行超精密加工技术研究的主要单位之一,研制出了多种不同类型的超精密机床、部件和相关的高精度测试仪器等,如精度达0.025μ m的精密轴承、JCS-027超精密车床、JCS-031超精密铣床、JCS-035超精密车床、超精密车床数控系统、复印机感光鼓加工机床、红外大功率激光反射镜、超精密振动-位移测微仪等,达到了国内领先、国际先进水平。航空航天工业部三零三所在超精密主轴、花岗岩坐标测量机等方面进行了深入研究及产品生产。哈尔滨工业大学在金刚石超精密切削、金刚石刀具晶体定向和刃磨、金刚石微粉砂轮电解在线修整技术等方面进行了卓有成效的研究。清华大学在集成电路超精密加工设备、磁盘加工及检测设备、微位移工作台、超精密砂带磨削和研抛、金刚石微粉砂轮超精密磨削、非圆截面超精密切削等方面进行了深入研究,并有相应产品问世。此外中科院长春光学精密机械研究所、华中理工大学、沈阳第一机床厂、成都工具研究所、国防科技大学等都进行了这一领域的研究,成绩显著。但总的来说,我国在超精密加工的效率、精度可靠性,特别是规格(大尺寸)和技术配套性方面与国外比,与生产实际要求比,还有相当大的差距。超精密加工技术发展趋势是:向更高精度、更高效率方向发展;向大型化、微型化方向发展;向加工检测一体化方向发展;机床向多功能模块化方向发展;不断探讨适合于超精密加工的新原理、新方法、新材料。21世纪初十年将是超精密加工技术达到和完成纳米加工技术的关键十年。三、“十五”目标及主要研究内容1.目标超高速加工到2005年基本实现工业应用,主轴最高转速达15000r/min,进给速度达40-60m/min,砂轮磨削速度达100-150m/s;超精密加工基本实现亚微米级加工,加强纳米级加工技术应用研究,达到国际九十年代初期水平。2.主要研究内容(1)超高速切削、磨削机理研究。对超高速切削和磨削加工过程、各种切削磨削现象、各种被加工材料和各种刀具磨具材料的超高速切削磨削性能以及超高速切削磨削的工艺参数优化等进行系统研究。(2)超高速主轴单元制造技术研究。主轴材料、结构、轴承的研究与开发;主轴系统动态特性及热态性研究;柔性主轴及其轴承的弹性支承技术研究;主轴系统的润滑与冷却技术研究;主轴的多目标优化设计技术、虚拟设计技术研究;主轴换刀技术研究。(3)超高速进给单元制造技术研究。高速位置芯片环的研制;精密交流伺服系统及电机的研究;系统惯量与伺服电机参数匹配关系的研究;机械传动链静、动刚度研究;加减速控制技术研究;精密滚珠丝杠副及大导程丝杠副的研制等。(4)超高速加工用刀具磨具及材料研究。研究开发各种超高速加工(包括难加工材料)用刀具磨具材料及制备技术,使刀具的切削速度达到国外工业发达国家90年代末的水平,磨具的磨削速度达到150m/s以上。(5)超高速加工测试技术研究。对超高速加工机床主轴单元、进给单元系统和机床支承及辅助单元系统等功能部位和驱动控制系统的监控技术,对超高速加工用刀具磨具的磨损和破损、磨具的修整等状态以及超高速加工过程中工件加工精度、加工表面质量等在线监控技术进行研究。(6)超精密加工的加工机理研究。“进化加工”及“超越性加工”机理研究;微观表面完整性研究;在超精密范畴内的对各种材料(包括被加工材料和刀具磨具材料)的加工过程、现象、性能以及工艺参数进行提示性研究。(7)超精密加工设备制造技术研究。纳米级超精密车床工程化研究;超精密磨床研究;关键基础件,如轴系、导轨副、数控伺服系统、微位移装置等研究;超精密机床总成制造技术研究。(8)超精密加工刀具、磨具及刃磨技术研究。金刚石刀具及刃磨技术、金刚石微粉砂轮及其修整技术研究。(9)精密测量技术及误差补偿技术研究。纳米级基准与传递系统建立;纳米级测量仪器研究;空间误差补偿技术研究;测量集成技术研究。(10)超精密加工工作环境条件研究。超精密测量、控温系统、消振技术研究;超精密净化设备,新型特种排屑装置及相关技术的研究希望能帮到你.哈哈!本人就是从事精密机械生产,模具加工的,转载地址:来源:

数控机床的发展趋势为了满足市场和科学技术发展的需要,为了达到现代制造技术对数控技术提出的更高的要求,数控未来仍然继续向开放式、基于PC的第六代方向、高速化和高精度化、智能化等方向发展。 1、开放式 为适应数控进线、联网、普及型个性化、多品种、小批量、柔性化及数控迅速发展的要求,最重要的发展趋势是体系结构的开放性,设计生产开放式的数控系统,例如美国、欧共体及日本发展开放式数控的计划等。 2、基于PC的第六代方向 基于PC所具有的开放性、低成本、软硬件资源丰富等特点,更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。至少采用PC机作为它的前端机,来处理人机界面、编程、联网通信等问题,由原有的系统承担数控的任务。PC机所具有的友好的人机界面,将普及到所有的数控系统。远程通讯,远程诊断和维修将更加普遍。 3、高速化、高效化 机床向高速化方向发展,可充分发挥现代刀具材料的性能,不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本,而且还可提高零件的表面加工质量和精度。超高速加工技术对制造业实现高效、优质、低成本生产有广泛的适用性。90年代以来,随着超高速切削机理、超硬耐磨长寿命刀具材料和磨料磨具,大功率高速电主轴、高加/减速度直线电机驱动进给部件以及高性能控制系统(含监控系统)和防护装置等一系列技术领域中关键技术的解决,欧、美、日各国争相开发应用新一代高速数控机床,加快机床高速化发展步伐。高速主轴单元(电主轴,转速15000-100000r/min)、高速且高加/减速度的进给运动部件(快移速度60~120m/min,切削进给速度高达60m/min)、高性能数控和伺服系统以及数控工具系统都出现了新的突破,达到了新的技术水平。 根据高效率、大批量生产需求和电子驱动技术的飞速发展,高速直线电机的推广应用,开发出一批高速、高效的高速响应的数控机床以满足汽车、农机等行业的需求。还由于新产品更新换代周期加快,模具、航空、军事等工业的加工零件不但复杂而且品种增多。 4、高精度化 精密化是为了适应高新技术发展的需要,也是为了提高普通机电产品的性能、质量和可靠性,减少其装配时的工作量从而提高装配效率的需要。从精密加工发展到超精密加工(特高精度加工),是世界各工业强国致力发展的方向。其精度从微米级到亚微米级,乃至纳米级(<10nm),其应用范围日趋广泛。超精密加工主要包括超精密切削(车、铣)、超精密磨削、超精密研磨抛光以及超精密特种加工(三束加工及微细电火花加工、微细电解加工和各种复合加工等)。随着现代科学技术的发展,对超精密加工技术不断提出了新的要求。新材料及新零件的出现,更高精度要求的提出等都需要超精密加工工艺,发展新型超精密加工机床,完善现代超精密加工技术,以适应现代科技的发展。 随着高新技术的发展和对机电产品性能与质量要求的提高,机床用户对机床加工精度的要求也越来越高。为了满足用户的需要,近10多年来,普通级数控机床的加工精度已由±10μm提高到±5μm,精密级加工中心的加工精度则从±3~5μm,提高到±1~1.5μm。 5、高可靠性 数控系统的可靠性要高于被控设备的可靠性在一个数量级以上,但也不是可靠性越高越好,仍然是适度可靠,因为是商品,受性能价格比的约束。对于每天工作两班的无人工厂而言,如果要求在16小时内连续正常工作,无故障率P(t)=99%以上的话,则数控机床的平均无故障运行时间MTBF就必须大于3000小时。MTBF大于3000小时,对于由不同数量的数控机床构成的无人化工厂差别就大多了,我们只对一台数控机床而言,如主机与数控系统的失效率之比为10:1的话(数控的可靠比主机高一个数量级)。此时数控系统的MTBF就要大于33333.3小时,而其中的数控装置、主轴及驱动等的MTBF就必须大于10万小时。 6、智能化 随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展,数控系统的智能化程度将不断提高,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面。 (1)应用自适应控制技术 数控系统能检测过程中一些重要信息,并自动调整系统的有关参数,达到改进系统运行状态的目的。 (2)引入专家系统指导加工 将熟练工人和专家的经验,加工的一般规律和特殊规律存入系统中,以工艺参数数据库为支撑,建立具有人工智能的专家系统。 (3)引入故障诊断专家系统 (4)智能化数字伺服驱动装置 可以通过自动识别负载,而自动调整参数,使驱动系统获得最佳的运行。 可以通过自动识别负载,而自动调整参数,使驱动系统获得最佳的运行。 综上所述,由于数控机床不断采纳科学技术发展中的各种新技术,使得其功能日趋完善,数控技术在机械加工中的地位也显得越来越重要,数控机床的广泛应用是现代制造业发展的必然趋势。国产数控机床现状及发展趋势分析时间:2008-05-04 17:07 来源: 一大把机械圈 文字选择:大 中 小20世纪80年代初,国内先后从日本、美国等国引进了一些CNC装置及主轴、伺服系统的生产技术,并陆续投入了批量生产,从而结束了数控机床发展徘徊不前的局面,推动了数控机床的发展。到20世纪90年代初,国内的数控机床及数控系统的生产具有了一定的规模,但前进中的数控机床产业正面临十分严峻的形势。进入WTO后,中国将进入日趋完善的国内外相统一的大市场,大量数控机床及数控系统进口,将对发展中的数控产业造成巨大的冲击。2003年开始,中国已成为全球最大的机床消费国,也是世界上最大的数控机床进口国。随着,“数字制造”这一新理念被引入中国制造业,有必要对国内数控机床产业的现状及趋势做些探讨。数控机床的概念 数控机床就是在数字控制下,能在尺寸精度和几何精度两方面完成金属毛坯零件加工成所需要形状的工作母机的总称。数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。国产数控机床的发展现状 一、国产数控机床与国际先进水平差距逐渐缩小 数控机床是当代机械制造业的主流装备,国产数控机床的发展经历了30年跌宕起伏,已经由成长期进入了成熟期,可提供市场1,500种数控机床,覆盖超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床等领域,产品种类可与日、德、意、美等国并驾齐驱。特别是在五轴联动数控机床、数控超重型机床、立式卧式加工中心、数控车床、数控齿轮加工机床领域部分技术已经达到世界先进水平。其中,五轴(坐标)联动数控机床是数控机床技术的制高点标志之一。它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体,应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工,是发电、船舶、航天航空、模具、高精密仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设备。五轴联动数控机床的应用,其加工效率相当于2台三轴机床,甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资,大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。国产五轴联动数控机床品种日趋增多,国际强手对中国限制的五轴联动加工中心、五轴铣床.html' onmouseover="javascript:showpos(event,this)" onmouseout="javascript:ClearTimer()" target="_blank" style="color:#00A2CA">数控铣床、五轴龙门铣床、五轴落地铣镗床等均在国内研制成功,改变了国际强手对数控机床产业的垄断局面。 二、国产数控机床存在的问题 由于中国技术水平和工业基础还比较落后,数控机床的性能、水平和可*性与工业发达国家相比,差距还是很大,尤其是数控系统的控制可*性还较差,数控产业尚未真正形成。因此加速进行数控系统的工程化、商品化攻关,尽快建成与完善数控机床和数控产业成为当前的主要任务。目前主要问题有: 三、核心技术严重缺乏 统计数据表明,数控机床的核心技术—数控系统,由显示器、控制器伺服、伺服电机和各种开关、传感器构成,中国90%需要国外进口。如在上海设厂的德国吉特迈集团和意大利利雅路机床集团,在烟台建厂的韩国大宇综合机械株式会社,所有的核心技术都被外方掌握。国内能做的中、高端数控机床,更多处于组装和制造环节,普遍未掌握核心技术。国产数控机床的关键零部件和关键技术主要依赖进口,国内真正大而强的企业并不多。目前世界最大的3 家厂商是:日本发那客、德国西门子、日本三菱;其余还有法国扭姆、西班牙凡高等。国内有华中数控、航天数控等。国内的数控系统刚刚开始产业化、水平质量一般。高档次的系统全都是进口。华中数控近几年发展迅速,软件水平相当不错,但在电器硬件方面还需进一步提高。目前国内一些大厂还没有采用华中数控的。数控功能部件是另外一个薄弱环节。某种意义上说,功能部件将构筑21世纪现代数控机床。功能部件的性能和价格决定了数控机床的性能和价格。功能部件不是机床附件,它是数控机床的核心代表。国产数控机床的主要故障大多出在功能部件上,它是影响国产数控机床使用的主要根源。从国产数控机床的开发和使用来看,功能部件急需技术攻关。特别在数控刀具滞后现象反映相当强烈。国产数控刀具在寿命、可*性等方面差距明显,无论在品种、性能和质量上都远远不能满足用户要求。由于国产刀具品种少、寿命低,严重影响数控机床效率的发挥。调研企业进口的数控机床,配用大量进口数控刀具,由于价格昂贵,用户不堪负担。数控立、卧回转工作台,数控分度盘和数控电动刀架等数控功能部件市场中海外商家也稍胜一筹。 四、民族品牌与国际品牌差距明显 2004年6月一份广东机床用户的抽查情况透露,在数控机床的各个品牌之中,用户对欧洲、日本、美国、韩国和中国台湾等数控机床品牌的关注度已占全部市场的60%以上。品牌知名度上的差距,导致用户在选择加工设备时把更多的机会给了海外数控机床行业的一些“实力派”。如哈尔滨某发动机(集团)有限公司的缸体生产线是一条全自动加工线,其粗加工选用韩国大宇重工的专机自动线,精加工则选用了英国CROSS HULLE公司的专机自动线,缸盖加工线是由德国Cross. Huller公司制造的高速加工中心和专机自动线、德国产的全自动在线测量机、日本产的全自动密封检测机和清洗机组成的。曲轴生产线为全自动柔性流水生产线,精加工线由日本的数控高速CBN 磨床、动平衡机、抛光机等组成。 机床数控系统的发展趋势从1952年第一台数控机床在美国问世,至今已有40多年的历史,计算机数控(CNC)从70年代中期出现,到现在也已有20多年了,数控技术日趋成熟。特别是近几年来微型计算机、微电子工业及电力电子工业的迅速发展,微型计算机与CNC技术的紧密结合,使得开发和生产CNC系统的技术被越来越多的自动化装备生产厂所掌握。因此,就当今全世界范围来说,CNC技术已经不再被少数几个国家的几个CNC系统生产厂所垄断。到80年代末,几乎每个工业发达的国家都有了自己的数控设备生产厂,生产满足各自国家数控机床及其他机械装备所需要的数控系统。甚至很多大型的数控机床生产厂都有自己的产品,并部分出售数控系统。因此,CNC系统生产厂之间的竞争为激烈,数控技术的发展进入了新的阶段。当代数控技术的发展具有下述特点:1.广泛地应用微机资源近年来被称为个人计算机(PC)的微型计算机发展很快,大规模集成电路制造技术的高速发速,使得PC的硬件结构做得很小。主CPU的运行速度越来越高。IPC386的主频是33MHz,IPC486、586的主频可达50~120MHz,新近Intel奔腾处理器(Pentium),主频已达450MHz。存储器容量也很大,体积很小,由于是大批量生产,使成本下降,可靠性提高。在软件方面,操作系统的发展,特别是Windows的应用,使得PC的操作更为简便直观。CAD/CAM的软件大量地由小型机、工作站向PC移植,三维图显示及工艺数据库在PC上建立。再加上PC的开放性,吸引大量技术人员投入了软件的开发,使得PC的软件资源极为丰富。因此,更好地利用PC的软、硬件资源,就成为各国数控设备生产厂发展CNC系统十分重要的一种方法。1992~1993年,首先是在美国及欧洲的一些小型的数控设备厂推出,例如美国的ANILAN公司推出的1100、1200、1400系列,意大利FIDIA公司的10/20/30系列,都采用了PC作为基板来开发自己的数控系统。现在连日本FANUC、三菱公司,德国的SIEMENS公司这些以生产专用CNC设备著称的公司,也都把采用PC资源,作为其发展的一个重要方向。他们都强调自己系统的“开放”。日本FANUC公司把采用PC的CNC系统称之为开放型CNC系统,有150、160、180及210等系列,并正发展一种将FANUC智能终端(一种与IBM PC兼容的平板式计算机)通过高速光缆与CNC装置连接的模式。我国中国珠峰数控公司“八五”攻关成果“中华Ⅰ型(CME988)”也采用PC作为主控板,使该系统能充分利用PC的资源,跟随PC的发展而升级。2.小型化以满足机电一体化的要求随着微电子技术的发展,大规模集成电路的集成度越来越高,体积越来越小。数控设备厂采用超大规模集成电路并采用表面安装工艺(SMT),实现了三维立体装配,将整个CNC装置做得很小,以适应机械制造业机电一体化的要求。日本三菱电机株式会社,最近推出的普及型CNC MELDAS 50系列及实用型CNC MELDAS 520A系列,这两个系列都采用了32位RISC微处理器,实现超小型化的CNC装置,较原来的M310及L3、L3A,体积大为减小(H168mm×W76mm×D135mm),安装面积减小了一半,功能还有所提高。采用了超薄型显示器(9.5in的EL及10.4in的彩色LCD)。这个系统的微小线段加工能力提升至64m/min,最大快速进给速度为240m/min,其同步攻螺纹精度较M310提高了3倍,主轴定位时间缩短了30%。德国SIEMENS公司最新推出的SINUMERIK 840D主控组件选用386DX或486DX,具有1~4个通道,可实现直线及圆弧插补、螺旋线插补、5轴螺旋线插补及样条插补、圆柱插补等,共可控制32个轴,并有多种校正及补偿功能,体积仅为50mm×316mm×207mm。3.改善人机接口,方便用户使用为了使操作者能很容易地掌握数控机床的操作,数控设备生产厂努力地改善人机接口,简化编程,尽量采用对话方式,使用户使用方便,如西班牙FAGOR公司生产的FAGOR 8050系列,采用交互式编辑程序指导系统,简化程序的编辑,用简要的表格编辑程序,利用蓝图建立程序。其8050TC型数控系统,被称为高档傻瓜式数控系统(FAGOR800系列CNC系统),其操作面板使用了符号键,用户可以根据所需加工零件,选择加工程序,输入图形数据后,即可实现半自动或全自动加工。如果面板上的各种自动操作都没有被选上,则该CNC系统只显示坐标轴的位置值和主轴转速,操作者可以用摇柄或电子手轮对机床的各个轴进行手动操作,使用极为方便。4.提高数控系统产品的成套性数控系统包括CNC装置、主轴及进给伺服驱动装置,以及主轴电动机、进给电动机和与其相关的检测反馈元件。一个数控系统性能的好坏是与上述各个环节的性能密切相关的。为了满足机床用户厂的需要,数控设备生产厂都非常重视数控产品的成套性,使系统的各个环节都能很好地匹配,使用户获得最好的使用效果。例如,日本FANUC公司开发了经济型的O-TD、O-MD CNC装置,与之相适应也开发了经济型的αC系列的效流伺服电动机及控制系统。日本大隈(OKUMA)公司,是一个传统的机床厂,现在也开发、生产并销售数控系统,作为一个机床厂生产数控系统,所以更重视机电一体化及产品成套性。该公司生产数控系统在软件上更结合机械加工的工艺要求,硬件上还自行开发了绝对位置编码器、无刷伺服电动机、交流主轴电动机、光栅尺等元件,同时还提供机床控制面板及控制柜、自动编程装置,为用户提供交钥匙工程。5.研究开发智能型数控系统所谓智能型的数控系统,早在80年代初期已经开始研究。当时FANUC公司推出的FS15系列,就称之为AI(人工智能)CNC系统,主要是在故障诊断方面采用了专家系统。系统利用所谓的推理软件,根据存储在系统中的知识库的经验,分析及查找故障原因。最近FANUC公司又在开展被称为面向21世纪的课题—IMS(Intelligent Manufacturing Systems),将无缝地(Seamless)把世界范围熟练工人的技术窍门(Know how)组合进行生产系统中去。随着工业技术发展,要求制造过程更快、更容易,以适应生产需要,一种被称为智能闭环加工(Intelligent Closed-Loop Processes ICLP)技术被采用。这种技术是利用传感器获得适时的信息,以增强制造者取得最佳产品的能力。图1就是智能闭环加工模型。图1 智能闭环加工模型6.根据市场需要,开发适销对路的数控产品高新技术是数控系统发展的一个方向,另一方面开发适销对路的数控产品也是适应市场发展的需要。我国是发展中国家,经济型数控系统在我国有着广阔的市场。因此,开发性能优良、价钱便宜的数控系统,满足我国市场需要是很有意义的。目前,我国的经济型数控机床每年需要量约为8000~10000台。虽然有几十个厂家在生产,价格也很便宜,但是多年来技术发展不快,性能及可靠性方面还存在一些问题,不能满足市场的需求。德国SIEMENS公司在我国建立的合资企业—西门子数控(南京)有限公司,在1997年推出了SINUMERIK 802S。这种系统除采用G代码编程外,还有图形循环支持功能,通过软件键来进行转换。采用15.24cm(6in)彩色液晶显示,并采用两台步进电动机作为驱动单元,驱动力矩为3.5~12N.m,价格在3万元左右。这是西门子公司为占领中国市场所做的努力。7.开发新的数控产品随着机械加工技术的发展,对数控机床的性能要求越来越高,迫切地需要开发一些新的机电一体化数控产品来适应及满足这些要求。例如,铝合金材料的大量采用,要求进行高速切削,以实现高的精度及低的表面粗糙度的要求,数控车床及加工中心主轴转速要求提高到10000~20000r/min,这对采用传统的机械传动是很难实现的。因此,将电动机的电枢直接与机床的主轴做成一体的“电动主轴”,就成为生产中急需的产品。目前,日本的FANUC公司、NSK公司,瑞士的IBAG公司,意大利的GANFIOR公司都在开发生产这种新产品。同样,为了实现高速移动,要求开发“直线电动机”,用以直接带动工作台直线运动。日本FANUC公司生产的直线电动机,移动速度可以达到100m/min。日本的THK公司,德国的INDRAMAT公司、SIEMENS公司都在开发及生产这类产品。综上所述,数控技术的发展是与现代计算机技术、电子技术发展同步的,同时也是根据生产发展的需要而发展的。现在数控技术已经成熟,发展将更深更广更快。未来的CNC系统将会使机械更好用,更便宜

测控二三事找去

基于Proteus的智能交通灯设计与仿真实现论文

交通灯有两种,给机动车看的叫机动车灯,通常指由红、黄、绿(绿为蓝绿)三种颜色灯组成用来指挥交通通行的信号灯。给行人看的叫人行横道灯,通常指由红、绿(绿为蓝绿)二种颜色灯组成用来指挥交通通行的信号灯,红灯停,绿灯行。下面是我为你带来的 基于Proteus的智能交通灯设计与仿真实现论文,欢迎阅读。

摘要:针对现实中越来越严重的城市交通拥堵现象,文章介绍了一种十字路口交通信号灯智能控制系统。该系统实现了正常时段交通信号灯的轮换,解决了十字路口车辆的正常行驶;并可通过外部中断或手动设置解决一些紧急事件或由于某方向车道车流量不均衡所造成的十字路口交通资源浪费或堵塞问题。通过在Proteus V7.8仿真平台中运行,系统具有较强的可靠性。

关键词:Proteus;智能交通灯;仿真实验

随着现代化社会经济的快速发展,城市车辆大幅度增加,交通拥挤、道路阻塞、车辆通行缓慢等问题受到了人们极大的关注,特别是早晚交通高峰时的十字路口,因此智能交通控制就显得尤为重要。传统的交通灯控制,是根据一定时间段的各车道车流量的调查而分配出的相对合理的固定周期换灯的控制方式,不管是车流高峰还是低谷;也有一些交通灯能根据简单划分的时间段来调整时间,但控制起来不是很灵活,这使得城市车流的调节不能达到最优,经常出现通行时间与车流量不相适应的'情况,特别是特定时间的十字路口,会出现某一方向车辆早已通行完,而另一方向车辆排队等绿灯的情况[1]。本文介绍的是一种采用8086 CPU和8259中断控制器配以7段数码管设计实现的十字路口智能交通灯控制系统,其能根据实时车流量对路口的绿灯时间进行动态调节,大大加强了其灵活性和实时性,并通过Proteus仿真软件平台实现了仿真。

一、总体设计方案

本文以十字路口单行车辆通行为研究对象,东南西北四个方向对应路口都设绿、红、黄三色圆灯信号(东西为一向,南北为一向),正常工作状态见表1,具体控制思想如下:(1)车辆流量的采集;(2)分析计算停止车辆排队长度,计算车流量比值,以1为基值判断双方车流量大小;(3)车辆输出量确认,根据各个方向车辆排队长度给定每个路口的红、绿灯时间值;(4)根据比值,增减另一方向车辆红、绿灯时长;(5)以3秒钟为单位,最大变化不超过18秒;(6)检测采用每周期循环一次,从而实现对整个信号灯的智能控制。

按照此思想,系统主要包括6个模块,如图1所示。以8086 CPU为主控制器,控制其他模块协调工作。其中信号灯模块显示各车道的通行情况;数码管倒计时模块显示信号灯燃亮时间;闯红灯报警模块实时监测车辆违规行为;紧急通行模块用于处理非正常通行,以外部中断方式控制[2];时间手动设置模块以通过键盘进行手动设置,增加人为的可控性,用于在紧急状态下,通过设置所有灯变为红灯以避免自动故障和意外发生。

二、Proteus仿真设计

1.Proteus仿真平台简介。Proteus是英国Labcenter electronics公司研发的多功能EDA软件,其由ISIS原理图编辑与仿真软件包和ARES布线编辑软件包组成,是目前世界上唯一将电路仿真、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。Proteus V7.5 SP3以上的版本中增加了对8086 CPU及相关接口芯片的仿真功能。另外,Proteus还提供有示波器、逻辑分析仪、信号发生器、交直流电压/电流表、数字图案发生器、定时器/计数器、逻辑探头、虚拟终端等很多虚拟仪器,是一个全开放性的仿真实验平台,相当于一个设备齐全的综合性实验室。本文介绍所使用的为Proteus V7.8软件。Proteus本身未提供8086编译器,而是通过添加外部代码编译器,将编写好的源程序加入工程,编译并生成可执行程序。本文介绍的采用EMU8086提供的编译环境进行程序的编写和汇编。EMU8086是一可在Windows环境下运行的8086 CPU汇编真软件,其集成了文本编辑器、编译器、反编译器、真调试、虚拟设备和驱动器为一体。Proteus仅支持8086最小模式,8086模型可直接加载BIN、COM和EXE格式的文件到内部RAM中,不需要DOS,而且允许对Microsoft(Codeview)和Borland格式中包含了调试通过的程序可以进行源程序或反汇编后的调试,因此源码汇编和链接过程的参数相当重要[3]。

2.信号灯电路设计。信号灯组由红、黄、绿三色灯组成,4组共12盏灯,其亮灭及闪烁方式与十字路口的红、黄、绿灯同步,由8255A芯片的A口通过方式0控制6个开关量(12盏灯);七段数码管采用共阴极接法,由8255A芯片的B口通过方式0输出控制,其中低四位控制个位显示,高四位控制十位显示。8259中断控制器的IR0接8253的OUT2,实现对于紧急情况的外部中断处理。譬如控制红绿信号灯,实现相应车道通行、另一车道禁行,同时熄灭所有的数码管;或者遇有某方向路段忙时,信号灯的燃亮时间可根据车流量情况设置时间。

3.软件设计。程序主要包括“jjsj”和“zcsj”两个子程序。系统正常运行都在执行“zcsj”子程序,初始化十字路口的交通信号灯状态及燃亮时间,启动8253定时器数码管开始倒计时。在倒计时期间,当遇有某方向车辆特别多或遇忙等其他紧急情况时,通过外部中断请求执行“jjsj”子程序模块。绿灯倒计时完毕后,转换黄色信号灯,持续到规定时间后,东西和南北方向路口信号灯互换,如此一直循环运行[4]。程序设计流程如图2所示。

三、Proteus仿真实现

1.8255A初始化。从图3所示的硬件原理图得知,8255A芯片的片选端连接在74HC154译码器的输出端,74HC154的4个引脚D、C、B、A分别与锁存器74LS273输出的A12、A11、A10、A9相连,当A12、A11、A10、A9=0001时8255A有效,所以8255A的4个端口地址分别为0200H、0202H、0204H、0206H;初始化方式选择控制字为89H(A、B口方式0输出,C口方式0输入)。

2.实际问题处理。①定时时间的动态调整。定时时间设计为倒计时,用两位七段数码管显示,倒计时小于等于5秒时黄灯每0.5秒亮和灭切换一次,倒计时显示0秒时两个方向的红色灯和绿色灯切换。定时时间可以通过软件设计实现动态调整。方法为:将8253A计数器0工作在方式2,CLK0接2MHZ的时钟频率,设一计数初值(假设为2000),OUT0接CLK1,8253计数器1工作在方式0,设一计数初值(假设为500),则OUT1的输出频率为:2MHZ/2000/500=2HZ脉冲,相应周期为0.5秒。根据实际路况,通过改变计数初值可调整倒计时间。②时间差异。Proteus中利用8253A表示的时间和真实时间有差异,设定的时间比实际时间要长很多。所以,在仿真实验中为了看到与实际相符的交通灯变化,本应是0.5秒的时间需在源程序中将延时时间设置为0.25秒,这样运行起来更贴近实际[5,6]。

3.仿真效果。如图4所示为东西路口绿灯燃亮,南北路口红灯燃亮倒计时运行在18秒时的仿真结果图。

本系统以8086 CPU为核心,程序调试阶段采用EMU86进行在线编程及修改,设计的交通灯可控制十字路口的车辆及行人的交通管理,采用3个7段数码管,可以直观地显示红绿灯的开放和关闭时间。实际交通中的每个路口不完全一样,所以交通灯显示也没有固定规则,通常会根据具体情况设置相应的程序。由于Proteus没有提供箭头标志,本系统按单行道设计,指示灯不是专门的箭头指向灯,只是红、黄、绿三色圆灯信号灯,所以系统只考虑并实现了简单的十字路口交通行驶,即红灯亮时不能直行也不能左转,但可以右转;绿灯亮时,直行、左转、右转都可以,当遇有某方向车辆多或其他紧急情况时,通过中断可加以灵活性控制[7]。另外,系统在实现了十字路口基本的交通灯控制基础上,还引用了外部中断技术和时间手动设置,这可避免因无序和抢行等无控制原因造成的不必要阻塞甚至瘫痪情况发生。Proteus从V8版本开始支持ARM/Cortex-M3,这样,将会给交通灯系统增添更多现代化功能。

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[2]王维松,等.十字路口智能交通灯控制系统的FPGA实现[J].电子科技,2012,25(9):37-39,44.

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[7]赵金亮.自适应交通路口控制系统设计与实现[J].太原理工大学学报,2013,44(4):531-535.

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《 网络编码的数据通信技术研究 》

摘要:随着现代通信技术的发展,社会对网络数据通信的质量要求不断提升,如何在现有的数据条件及网络资源下提高数据通信质量,是当前网络通信研究人员所面临的一项重要课题。而网络编码技术的出现和应用,为此类问题提供了有效的解决途径。笔者对基于网络编码的数据通信技术进行分析和研究,以提高网络通信质量,仅供业内人士参考。

关键词:网络编码;数据传输;网络通信

网络编码技术的出现和应用是现代通信技术领域内的一项重要变革,一定程度上改变了以往通信网络的数据传送模式和处理方式,减少信息传输过程中无用信息的产生,有效提升了网络吸纳和输出信息的数量,为数据通信质量的提升奠定了坚实基础。在现代社会发展形势下,网络编码技术在数据通信领域内发挥着重要作用。

1网络编码概述

1.1网络编码的基本原理

网络编码在数据通信技术中,对网络结点输入和输出的关系进行了准确定位,当中间节点具备编码条件后,能够对所接收到的数据按照一定方式实现编码处理,直至传送至后续节点。后续结点的处理则具有一定可控性,不论是否进行编码都能够发挥其实际应用价值,若在必要情况下需要进行编码处理时,则应对所接收的信息再次进行编码后方可传输,并反复编码反复传输,最终保证编码信息达到目的结点。针对目的结点对信息进行准确译码后,方可对最初结点所发出的基本信息进行获取和判定。

1.2网络编码的构造 方法

在进行网络编码组合的过程中,依据何种方式实现所接受数据的编码组合是当前相关领域内人士所面临的一个重要问题。基于当前网络编码构造的实际情况来看,不同的网络编码形式在具体表现方式上往往存在一定差异,尤其是在编码系数选择方式以及分组编码操作方式等方面,其表现更为明显。线性网络编码以结点对所接受的数据分组普遍实行线性编码组合型操作,以促进编码工作规范有序开展。当前编码系数在选择方式上存在差异,将网络编码构造分为两种,一是确定性网络编码,二是随机网络编码。确定性网络编码构造方式具有一定特殊性,主要是依据某一种算法对编码系数进行计算,而随机网络编码是依据伽罗符号进行随机选取以确定编码系数,通过对两种方式进行对比分析可知,随机网络编码构造方式的灵活性较强,在实际应用中能够取得比较理想的网络编码质量和效率。依据网络系统实际运行过程中编码实现方式的不同,可以将编码分为集中式网络编码和分布式网络编码。其中,集中式网络编码在对整体网络拓扑形式进行准确把握的基础上,依据整体网络情况对相应的编码系数进行合理分配和布局,以提高网络编码的有效性,但就实际情况来看,一旦遇到拓扑变化较大的情况,集中式网络编码则难以有效应对,此种情况下导致集中式网络编码在实际应用中不免存在一定局限性。而分布式网络编码的应用,在对网络系统内局部拓扑信息进行掌握后便可实现相应编码操作,相关实践研究显示,分布式网络编码在数据通信技术中具有良好的应用效果。

1.3网络编码应用网络数据传送的研究

一是网络编码复杂度降低研究。现阶段最主要的问题就是怎样在提高网络编码效率的同时降低网络编码的复杂程度,还有就是在网络编码实用化的过程当中,逐渐控制网络编码的复杂程度,减少网络编码需要的额外计算量,从而降低系统实施成本。二是数据传送可靠性研究。现阶段对网络数据传输可靠性的网络编码研究主要是根据多径路由展开的,这也在一定程度上为网络编码中的数据传输提供了可靠性。因此,在多跳动态的网络环境当中,分析研究提高网络编码数据传送的可靠性具有很大的现实意义。

1.4网络编码在数据通信技术中的应用

通常情况下,网络编码是指通过编码与路由信息的有机转换以达到技术目标,网络编码是现代数据通信技术领域内的新技术,将系统所接收到的数据流进行合理重组和排列后,基于不同路径实现多元数据的重新组合,通过对编码系数的有效利用,以实现数据的科学化处理,最终实现原始数据的有效还原。网络编码技术在数据通信技术内的有效应用,能够在一定程度上提升通信容量,改善通信质量,将数据通信领域内原有的网络层次与现代化网络有机融合,通过各自应用价值的有效发挥以及二者之间的协调配合,转变数据通信技术的数据处理方式,推进数据通信技术的现代化发展。也就是说,网络编码技术在数据通信技术领域内具有良好的应用价值,促进大量数据信息有序传输,并且实际传输的效率和稳定性能够得到有效保障。网络编码技术的有效应用,促使网络数据单词数据信息传输的顺利实现,信息传送量明显增加,这就明显减少了传送次数,改善网络运行质量,提高网络数据传送性能,从整体上促进宽带利用率的提升,改善能量资源的利用率,切实增强 无线网络 通信的安全性。因此,在现代社会科学技术不断进步的今天,基于网络编码的数据通信技术正不断实现跨越式发展,将会成为未来通信技术的重要发展趋势,值得加以进一步研究和推广应用。

2基于网络编码的数据通信技术分析与研究

2.1基于网络编码的路由协议

基于网络编码的数据通信技术分析和研究显示,基于网络编码技术的路由协议的优化设计具有一定特殊性,作为网络数据传送分析与研究的重要内容,其对网络数据传送性能具有重要影响。基于网络编码的路由协议为网络编码的实现和合理应用提供可靠基础,通过将网络编码与路由协议有机统一,促进高层次的描述的形成,此种情况下,为网络系统的创新以及网络设备的科学化设计提供了可靠的理论依据,推进数据通信技术的现代化发展。就网络编码的路由协议的实际应用情况来看,其主要体现在独立路由协议的网络编码和编码感知的路由协议两方面,以是否存在主动编码机会为主要区分依据,判断路由协议是否可以创造更多编码机会,从而对相关编码机会进行有效利用,以提高数据通信的质量和效果。

2.2基于网络编码的网络协议结构

当前,基于网络编码的数据通信技术主要基于网络层方面,随着网络编码与路由协议的有机融合,促使网络编码协议结构中的其他协议层得以不断深入,但是,与传统的网络数据传送模式相比,网络编码的内在特性存在一定独特性,在将网络编码引入到现有的网络数据传送协议后,极易出现新的网络编码问题,包括兼容性有限以及网络编码对网络协议层次结构的内在影响。在未来网络编码的数据通信技术发展过程中,此类问题能够在一定程度上为后续网络编码研究提供可靠的基础,促使网络编码与现有网络协议实现有机融合,提高网络数据传送性能的有效性和可靠性,促进网络编码在数据通信领域内实际应用价值的有效发挥。

2.3基于网络编码的数据传送性能保证机制

在标准的网络环境下,网络数据传送极易受到网络拓扑结构的易变性和数据传送的突发性等因素的影响和作用,导致网络数据传送不稳定,甚至出现分组丢失以及数据传送延时等问题。因此,基于网络编码的数据通信技术应依据网络实际运行状态,探讨数据传送性能保证的编码策略方法,最大程度上提高数据传送的可靠性,避免数据传送延时情况出现。相关学者研究表明,采用多速率编码机制并利用不同链路的数据执行相关决策机制,有助于降低网络编码对数据传输的影响,使数据传送延时问题得以有效控制,在未来发展过程中,相关解决方案仍有待进一步探索。

2.4基于网络编码的数据传送模型

构造算法的提出,为网络编码的成功构造以及保证网络各节点成功解码数据奠定了可靠的基础,在实际应用中,算法的复杂程度较低,易于部署应用。当前,网络编码的码构造算法主要有线性网络编码和随机网络编码等,就编码机制设计的实际情况来看,其中比较常用的是线性网络编码,基于网络中间节点对接收到的不同输入链路信息实现线性组合,进而将组合的数据进行转发。就线性网络编码的实际应用情况来看,其主要包括指数时间算法、多项式算法以及随机网络编码算法等比较典型的码构造算法。而随机线性网络编码方案往往具有相对独立的网络拓扑结构的灵活性,因此,线性编码运算形式具有简便性,可以提高数据通信质量和效果,在实际编码过程中大多采用随机线性网络编码构造方案。

3结语

通过对基于网络编码的数据通信技术进行分析和研究可知,当前我国网络编码在实际应用中仍处于初级阶段,在方案设计以及复杂编码的简化上有待进一步完善,以降低网络编码的复杂度,减少协议运行开销,促进数据通信技术应用过程中各项问题的有效解决。在未来的研究中,应不断加强网络编码的数据通信技术创新,从而更加广泛地应用于社会各个领域内。

参考文献

[1]余翔,吕世起,曾银强.C-RAN平台下信道编码与网络编码的联合算法设计[J].广东通信技术,2016(4).

[2]杨蕊.网络编码在无线网络中的应用及发展趋势[J].科技创业月刊,2013(5).

[3]李繁.网络编码技术原理及应用[J].成都纺织高等专科学校学报,2012(1).

《 高铁数据通信网路由的完善 措施 分析 》

一、简介IS-IS协议运用原理

在铁路数据通信网协议中,其中AA.00B1B2.XXXX.XXXX.XXXX.00作为NSAP的主要地址格式。其AA代表私网的地址;其B1,B2作为设备归属自治域的号码后两位数组。我们都明确了解,广铁集团的AS值为65115,所以B1B2的值为15;其设备的Loopback地址在XXXX.XXXX.XXXX转换后所得到,我们以怀集站AR01为主要例子,将转换Loopback的地址之后,可得到010000000162,再每4位进行分段,也就是0100.0000.0162。这就我们就会得到怀集站的AR01最后的NASP是49.0015.0100.0000.0162.00。

二、概述IS-IS协议工作过程

根据IS-IS链路状态中的路由协议规定,在分享和交换链路状态信息时,需要建立起相应的邻居关系,这也为链路信息的交换和分享打下坚实的基础。其中IS-IS主要是运用IIH报文,才能建立起相应的邻居关系,如果接口启用了IS-IS协议,这就需要将IIH报文立即发出[1]。在建立邻居关系之后,各邻居之间会分享同步链路数据库中的信息,在LSDB之中,包括很多链路状态基本信息,这些信息会被封锁在链路状态数据报文信息总,简单来讲,同步LSDB也就是对LSP的同步。IS-IS中,运用链路状态数据报文,部分队列报文PSNP3种或者完整队列号报文CSNP,这两者都需要在规定的时间内,完成链路状态数据库信息的同步。但是PSNP以及CSNP,都需要应用到数据库同步中,但CS-NP中,包括了PSNP中却只包括LSDB的部分信息,但是LSDB中全部LSP的摘要基本信息。

三、优化和调整方案

我们以贵广高铁的数据通信网络工程的实际状况为主要例子,并且结合IS-IS协议原理与铁路通信网建设标准相结合,这样可对广高铁数据通信网进行调整,在调整之后,可解决所存在的一些问题。因为其他冗余链路的Metric值,可设置为1024,并且考虑到贵广铁路通信网络的结构特点,可以引导业务流量共同分担负荷,需要将汇聚层以及接入层的全部链路的Metric值设置成为1024,这样就能将不同站点的业务流量,转发到不同链路层之中,进一步提高网络的性能。修改的具体方法,是在广州南站DR04的佛山西站AR01的GE3/1/1端口以及DR04的GE5/1/1端口中,执行isiscost1024level-2命令,然后不断调整Metric值。

四、优化验证结果

在修改之后,并且在查看怀集站路由表后发现,在通往广州南站的DR03,其下一地址为POS2/1/4,同时Cost值也再不断转变,去往广州南站的DR04下一跳为RAGG1,或者POS2/1/4。在调整参数后,可深入研究调整后的参数变化值,其路由器下端行口的数据流量也发生明显的变化。五、结语总而言之,在设置数据通信网路参数时,不但要考虑到铁路规范的具体要求,而且也需要结合工程建设实际情况,深入分析和研究对网络拓扑结构的设计,根据工程实际情况,科学合理对数据流量加以引导,分担好负荷,这样才能促使数据通信业务的稳定、有序运行。

《 GPRS网络下无线数据通信系统设计分析 》

【摘要】随着GSM应用范围的不断扩大,其在数据传输效率、频谱利用率等方面的缺陷逐渐暴露,而GPRS网络在分组交换技术的作用下,不仅可以有效的弥补GSM的不足,而且在通信费计算方式方面更加合理,为跨地区接入提供了可能,所以基于GPRS网络的无线数据通信系统越来越受到关注,在此背景下,本文针对GPRS网络的无线数据通信系统结构设计展开研究,为推广GPRS网络的无线数据通信系统的应用范围作出努力。

【关键词】GPRS网络;无线数据通信系统;设计

前言

移动台MS、BSS基站子系统、SGSN和GGSN是GPRS网络的主要构成,其在运行的过程中,GPRS与GSM基站先实现有效的通信,然后由基站将GPRS分组向SGSN传送,在SGSN和GGSN通信后,后者对具体的GPRS分组完成处理过程,将处理结果向对应的网络传输,而无线数据通信系统通常依托无线网络实现通信功能,其需要相应的设备、模块、服务器和网络结构,所以对基于GPRS网络的无线数据通信系统的设计研究,需要结合GPRS网络运行原理和无线数据通信系统构成进行。

1基于GPRS网络的无线数据通信系统的设计思路

现阶段将固定且合法的IP地址直接应用于用户数据中心、将存在固定且合法的路由器应用于不存在合法IP地址的用户数据中心、将动态IP地址直接应用于用户数据处理中心、利用专线直接将用户数据中心与GPRS网络相连接四种方案均可以实现网络数据传输;而MobiteehModule模块设备在GPRS网络总应用可以实现太网向GPRS网络的转换、串口向GPRS网络的转换、串口向以太网的转换,为多台计算机同时访问GPRS网络资源、远程无线联网、用户终端对计算机网络资源共享等三种功能的实现提供了可能,所以在针对基于GPRS网络的无线数据通信系统进行设计的过程中,只要针对通信接口、通信协议和通信策略三方面进行具体的设计,即可以推动基于GPRS网络的无线数据通信系统功能的实现。

2基于GPRS网络的无线数据通信系统的设计过程

2.1通信接口设计

通常情况下无线数据通信系统要实现其无线数据传输的功能,需要利用M2M模块向数据发出数据请求和发送数据的数据下发接口和数据上报接口;需要服务其主动发送命令所需的远程控制接口;服务器对相关结构状态参数进行设定和查询所需的接口;模块以检测规则为依据提出相关警告的警告监测接口、利用M2M模块相服务器发送非文字信息的接口以及模块自身对手机短信实施收发的短信通道接口,所以在针对基于GPRS网络的无线数据通信系统接口进行设计的过程中要保证以上类型的接口均存在[1]。

2.2通信协议设计

只有无线数据通信中心和远程终端双方能够共同理解某种语言,才能保证无线数据传输的实现,这种语言即通信协议,所以在设计的过程中要对通信协议进行针对性的设计,通常其需要对无线数据通信系统的功能进行描述或反映,笔者设计的通信协议为表示层、业务逻辑层和数据层相互独立的C/S结构,并将重心和远程中观信息交互功能独立设计为消息代理模块,这对提升无线数据通信系统反映的灵活性和功能的扩展性等具有积极的作用,而且对提升业务逻辑系统的运行效率和整个系统的安全性也具有较显著的效果。需要注意的是此通信协议在应用的过程中会使原本存在的网络传输差异被人为忽视,为GPRS网络无线数据传输提供平台,换言之其只针对应用层进行定义。在无线数据通信中心和远程终端的信息交互过程中考虑到GPRS网络支持IP协议,所以经UDP协议应用于MA和RTU网络层通信过程中,但考虑到其安全性,需要在请示消息发出后立即出现对应的应答消息,在请示消息发出但并未获取应答消息后应及时重发以此保证通信过程的可靠性[2]。考虑到GPRS网络以流量作为收费的主要依据,所以在通信协议交互消息的过程中以数据传输量相对较少的二进制格式或XML格式为主,以此节省成本,通常情况下其交互消息由通信前导标识、协议类型、服务器ID、模块ID、总计包数、当前包索引、所述包组、内容等结构构成。

2.3通信策略设计

通常情况下通信策略针对GPRS非确认发送、可靠发送但需手机短信确认、可靠发送不需确认、图像发送不需确认等情况编辑相应的策略。具体设计结合系统的相应程序进行确定和更改。

3结论

通过上述分析可以发现,以GPRS网络为基础的无线数据通信系统在通信设备基站等方面具有广阔的应用空间,GPRS网络运行原理和无线数据通信系统构成决定,在具体设计的过程中需要针对通信的接口、协议、通信策略等多方面进行,任何方面存在设计缺陷,均会影响无线数据通信的正常实现。

参考文献

[1]刘媛媛,朱路,黄德昌.基于GPRS与无线传感器网络的农田环境监测系统设计[J].农机化研究,2013,07:229~232.

[2]程伟,龙昭华,蒋贵全.基于GPRS网络的无线IP语音通信系统[J].计算机工程,2011,14:82~84+87.

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火箭发动机设计与仿真研究论文

好。复数形式:modules; module 基本解释名词模块; 组件; (宇宙飞船上各个独立的)舱; 测量流水等的单位module 网络解释1. 模数:如机械式冷藏集装箱的机械制冷装置及其所需的燃油;台架式集装箱上两侧的立柱;开顶集装箱上的帆布顶篷等.国际标准化组织(ISO)与运输和货物成组化有关的技术委员会共有三个:1.模数(module)与模数化2. module在线翻译2. 组件:山东泰岱光伏科技有限公司是一家集拉晶、切片、组件、光伏系统工程和光伏应用产品的研发、制造、销售和售后服务为主导的高新技术企业,以优质高效的服务打造太阳能发电产品和系统整合专家. 公司占地350亩,总建筑面积125640平方米,计划总投资5.3亿元,规划年产 200MW硅片(WAFER),200MW组件(MODULE)与光伏伺服系统集成(SOLAR TR3. 单元:教学内容按10个单元(module)来组织,十分有利于教学计划的安排,内容由浅入深,按单元组织习题与案例,可有效均衡整个学期的学习内容. (1) 通过详细的课程大纲,确定每章(Module)及以下各节(Topic)的重点,以不同能力要求(Level of Competence)加以划分,module 双语例句1. Each module comes with many drill-downs and lookups to put information at your fingertips.每一个模块来与许多演练下调和查找,把信息在您的指尖。2. It consists of FIA system, semiconductor thermostat, immobilized enzyme reaction column, thermal sensor and data collection module.主要由流动注射分析系统、半导体恒温器、固定化酶反应柱、量热传感器、数据采集模块组成。3.3. At first This paper formulates the necessity for depurating network information content, and introduces the history of information security and study point in information security. Also this paper analyses in detail the key technology of content filtering such as data frame capture, bridge, network protocol analysis and content analysis. And then this paper comes up with the solution for content filtering facing application layer which is based on the technology of protocol analysis and format conversion in combination with text filtering techonology of Multiple Patterns Matching..Also this paper amplifies on the design and the implement method of each module. Finally this paper introduces how the client of content filtering system manages the keywords and log and makes suggestion for the improvement of the system.本文首先阐述了对网络信息内容净化的必要性,介绍了信息安全的发展过程以及当前信息安全方面的研究重点,详细分析了内容过滤的关键技术,如数据帧捕获、网桥、网络协议分析和内容分析等方面的技术,然后提出了在Windows2000下实现基于协议分析技术,结合多模式匹配的文本过滤技术,面向应用层的内容过滤解决方案,并给出了内容过滤引擎的详细设计以及各个模块的实现方法,最后介绍了内容过滤系统客户端对有害信息关键词和日志的管理以及对本系统改进的一些建议。4. module4. It is difficult to make due to the complex technology and large quantity of special module...另外 ,技术复杂,专用组件多,制造难度大。5. In this system, microvolt amplifying circuit module and isolation amplifying circuit module is used in external circuit, improving exactitude of plasma diagnosed, and overcoming separate disturbance effectively.该系统的外围接口电路采用微伏放大模块和隔离放大模块,提高了信号采集的精度,并有效克服了各种干扰。6. A virtual engine was set up by MVEM and dedicated engine module base offered by AMESim, The interface modules in software AMESim and the Simulink were used to connect the features of the two softwares., The overall control system was set up in Simulink. The AMESim and Simulink corporation simulation model for CNG engine electronic controlling system was completed.利用AMESim软件提供的平均值发动机模型和一些发动机专用模块库建立虚拟发动机,同时利用AMESim和Matlab/Simulink接口模块成功地将两种软件的各自特点结合其来,在Simulink中完成了整个控制系统建模,并对应用氧传感器信号的CNG发动机闭环控制进行了联合仿真。7. Firstly, the system dynamics model of the LRE and the structural and damage models of the critical component are built. With these models the computations and analyses are carried out. Some results are obtained. For example, developed is the LRESim, a universal simulation module library for the LRE, which can be applied to investigate the related problems of the startup transient and the steady state process, or to demonstrate the different schemes in the phase of design of LRE. The finite element method and the intensity calculating method are used to analyze the structural dynamic characteristics, respectively. It is a kind of preferable method in analyzing real-time online structural dynamic characteristics at present. The ICM acts as a main online computing method, while the FEM provides offline correction for the computing results. The damage-calculating model based on the continuous time is built for the material constructed turbine blades. The simulation computations are carried out. The results indicate that the model is suit of this research. Secondly, the main innovative works are introduced.分别进行了发动机系统动力学模型的建立与仿真分析、关键部件结构与损伤模型的建立与仿真分析的研究,得到如下结果:开发了一种比较通用的液体火箭发动机模块化仿真模块库LRESim,可用其仿真研究发动机起动、稳态等工作过程以及不同的发动机系统方案设计中的有关问题;通过比较研究有限元方法与强度计算方法在涡轮叶片结构动特性分析中的适用性问题,提出以强度计算方法在线应用为主,结合有限元方法的离线修正是现阶段进行结构动特性实时在线分析的一种较好方法;建立了涡轮叶片材料基于时域的损伤计算模型,经仿真计算分析,表明该模型适应本文的研究要求。8. The system managing module is the base of the system.系统管理是系统运行的基础。9. Data collection module is the base of the condition monitoring and fault diagnosis system.数据采集模块是状态监测与故障诊断系统的基础。10. The Base Module is the key component of the system.底座模块是系统的关键组成部分。11. This task is a part of design of High Speed Data Testing Module base on VXI bus.摘 要:本课题是基于VXI总线的高速数据测试模块设计的一部分。12. module什么意思12. Last but not least the base module allows to manage your community members.最后但并非最不重要的基础模块允许管理您的社区成员。13. The Community Core module is the base one.社会的核心模块是基础之一。14. module14. The second part of this thesis shows the hardware implementation of base station transmitting module.本文的第二部分介绍了WCDMA下行链路的物理层协议,复用处理流程以及基站发射模块的硬件设计。15. We study emphatically on the key technology of how to realize information mutually in the course of communicating among each module.随后,论文阐述了开发基于uClinux嵌入式操作系统的PDA线务通通信协议的思路,着重对通信过程中如何实现模块间的信息交互这个关键技术进行了研究,并给出了相应的解决方案。16. module16. Since we don't have the compile time type machinery here, (remember, we're communicating with a binary module possibly from another compiler), we have to communicate the type to the plugin in some other way.由于我们没有编译时类型的机器在,(请记住,我们的二进制模块编译器可能是从另一个沟通),我们要传达类型的其他方式插件。17. module17. This software is composed of the following three functional modules: data collector module, serial data communicating module and networkcommunicating module respectively.该软件主要由三大功能模块构成,分别为数据集中器模块,串行数据通讯模块,网络通讯模块。18. Meanwhile, it analyzed its component, designed the communicating card, the module of remote monitoring system, and the monitoring software, and realized its monitoring to remote elevator.电梯远程监控系统能够实现对多台电梯运行状态及故障状态的实时监控,降低服务成本,节省大量的人力,是现代化物业管理的一种必要手段111。19. In chapter 5, the experimental measurement software is developed and discussed, including serial port communicating module, image grabbing and processing module and the three dimensional conformation of measured object by STL file format.第五章介绍了为测量实验而设计的测量软件系统,其中包括:以串口通信方式实现对步进位移平台的控制、所用到的各种图像处理算法和以STL文件格式实现物体的三维重构。20. The author introduces Ethernet control chip DM9161 that will be required in the designs of the Ethernet Communicating interface module, and the embedded micro-controller介绍了设计此嵌入式系统以太网通信接口模块所需的以太网控制芯片DM9161和S3C2510A嵌入式微控制器。module 词典解释1. (大学课程的)单元,模块A module is one of the separate parts of a course taught at a college or university.modulee.g. These courses cover a twelve-week period and are organised into three four-week modules.这些课程要上12周,分为3个单元,每单元4周。2. (航天器的)分离舱A module is a part of a spacecraft which can operate by itself, often away from the rest of the spacecraft.e.g. A rescue plan could be achieved by sending an unmanned module to the space station.可以通过向太空站发射无人太空舱来实现救援计划。3. (建筑物中的)构件,组件,模块A module is one of a set of parts from which some buildings are made. Each module is made separately, and the completed modules are then joined together to form the building.module的解释4. (机器的)组件,部件;(尤指计算机的)模块,程序块A module is a part of a machine, especially a computer, which performs a particular function.module 单语例句1. BEIJING - Three Chinese astronauts floated into the cabin of an orbiting module Monday afternoon, becoming the first group of Chinese to enter an orbiter in space.2. Grabbing handles on one side of the capsule which was colored khaki to signal " ground ", he quickly made his way into the space lab module.3. The upcoming space walking will be the second step, and the third step will be docking between capsule and space module.4. The PMM was converted from the multipurpose logistics module Leonardo and will provide additional storage for the station crew.5. The assisting astronaut will then return to the orbit module and close the door.6. Signals received in the Beijing Aerospace Command and Control Center indicated that the orbital module of Shenzhou V was operating smoothly.7. He waved a Chinese flag handed over by his companion Liu Boming, who helped the " walk " in the orbital module.8. LCD module accounts for 70 percent of the production cost of an LCD television.9. The new identity module contains user information and data features on a removable smart card about the size of a postage stamp.10. " It's impossible to know the conditions that the module descending onto the moon will experience, " he said.module 英英释义noun1. a self-contained component (unit or item) that is used in combination with other components2. computer circuit consisting of an assembly of electronic components (as of computer hardware)3. detachable compartment of a spacecraft4. one of the inherent cognitive or perceptual powers of the mindSynonym: facultymental faculty

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飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一。航空航天材料科学是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器的设计不断地向材料科学提出新的课题,推动航空航天材料科学向前发展;各种新材料的出现也给飞行器的设计提供新的可能性,极大地促进了航空航天技术的发展。 航空航天材料的进展取决于下列3个因素:①材料科学理论的新发现:例如,铝合金的时效强化理论导致硬铝合金的发展;高分子材料刚性分子链的定向排列理论导致高强度、高模量芳纶有机纤维的发展。②材料加工工艺的进展:例如,古老的铸、锻技术已发展成为定向凝固技术、精密锻压技术,从而使高性能的叶片材料得到实际应用;复合材料增强纤维铺层设计和工艺技术的发展,使它在不同的受力方向上具有最优特性,从而使复合材料具有“可设计性”,并为它的应用开拓了广阔的前景;热等静压技术、超细粉末制造技术等新型工艺技术的成就创造出具有崭新性能的一代新型航空航天材料和制件,如热等静压的粉末冶金涡轮盘、高效能陶瓷制件等。③材料性能测试与无损检测技术的进步:现代电子光学仪器已经可以观察到材料的分子结构;材料机械性能的测试装置已经可以模拟飞行器的载荷谱,而且无损检测技术也有了飞速的进步。材料性能测试与无损检测技术正在提供越来越多的、更为精细的信息,为飞行器的设计提供更接近于实际使用条件的材料性能数据,为生产提供保证产品质量的检测手段。一种新型航空航天材料只有在这三个方面都已经发展到成熟阶段,才有可能应用于飞行器上。因此,世界各国都把航空航天材料放在优先发展的地位。中国在50年代就创建了北京航空材料研究所和北京航天材料工艺研究所,从事航空航天材料的应用研究。 简况18世纪60年代发生的欧洲工业革命使纺织工业、冶金工业、机器制造工业得到很大的发展,从而结束了人类只能利用自然材料向天空挑战的时代。1903年美国莱特兄弟制造出第一架装有活塞式航空发动机的飞机,当时使用的材料有木材(占47%),钢(占35%)和布(占18%),飞机的飞行速度只有16公里/时。1906年德国冶金学家发明了可以时效强化的硬铝,使制造全金属结构的飞机成为可能。40年代出现的全金属结构飞机的承载能力已大大增加,飞行速度超过了600公里/时。在合金强化理论的基础上发展起来的一系列高温合金使得喷气式发动机的性能得以不断提高。50年代钛合金的研制成功和应用对克服机翼蒙皮的“热障”问题起了重大作用,飞机的性能大幅度提高,最大飞行速度达到了3倍音速。40年代初期出现的德国 V-2火箭只使用了一般的航空材料。50年代以后,材料烧蚀防热理论的出现以及烧蚀材料的研制成功,解决了弹道导弹弹头的再入防热问题。60年代以来,航空航天材料性能的不断提高,一些飞行器部件使用了更先进的复合材料,如碳纤维或硼纤维增强的环氧树脂基复合材料、金属基复合材料等,以减轻结构重量。返回型航天器和航天飞机在再入大气层时会遇到比弹道导弹弹头再入时间长得多的空气动力加热过程,但加热速度较慢,热流较小。采用抗氧化性能更好的碳-碳复合材料陶瓷隔热瓦等特殊材料可以解决防热问题。 分类飞行器发展到80年代已成为机械加电子的高度一体化的产品。它要求使用品种繁多的、具有先进性能的结构材料和具有电、光、热和磁等多种性能的功能材料。航空航天材料按材料的使用对象不同可分为飞机材料、航空发动机材料、火箭和导弹材料和航天器材料等;按材料的化学成分不同可分为金属与合金材料、有机非金属材料、无机非金属材料和复合材料。 材料应具备的条件用航空航天材料制造的许多零件往往需要在超高温、超低温、高真空、高应力、强腐蚀等极端条件下工作,有的则受到重量和容纳空间的限制,需要以最小的体积和质量发挥在通常情况下等效的功能,有的需要在大气层中或外层空间长期运行,不可能停机检查或更换零件,因而要有极高的可靠性和质量保证。不同的工作环境要求航空航天材料具有不同的特性。 高的比强度和比刚度对飞行器材料的基本要求是:材质轻、强度高、刚度好。减轻飞行器本身的结构重量就意味着增加运载能力,提高机动性能,加大飞行距离或射程,减少燃油或推进剂的消耗。比强度和比刚度是衡量航空航天材料力学性能优劣的重要参数: 比强度=/ 比刚度=/式中[kg2][kg2]为材料的强度,为材料的弹性模量,为材料的比重。 飞行器除了受静载荷的作用外还要经受由于起飞和降落、发动机振动、转动件的高速旋转、机动飞行和突风等因素产生的交变载荷,因此材料的疲劳性能也受到人们极大的重视。 优良的耐高低温性能飞行器所经受的高温环境是空气动力加热、发动机燃气以及太空中太阳的辐照造成的。航空器要长时间在空气中飞行,有的飞行速度高达3倍音速,所使用的高温材料要具有良好的高温持久强度、蠕变强度、热疲劳强度,在空气和腐蚀介质中要有高的抗氧化性能和抗热腐蚀性能,并应具有在高温下长期工作的组织结构稳定性。火箭发动机燃气温度可达3000[2oc]以上,喷射速度可达十余个马赫数,而且固体火箭燃气中还夹杂有固体粒子,弹道导弹头部在再入大气层时速度高达20个马赫数以上,温度高达上万摄氏度,有时还会受到粒子云的侵蚀,因此在航天技术领域中所涉及的高温环境往往同时包括高温高速气流和粒子的冲刷。在这种条件下需要利用材料所具有的熔解热、蒸发热、升华热、分解热、化合热以及高温粘性等物理性能来设计高温耐烧蚀材料和发冷却材料以满足高温环境的要求。太阳辐照会造成在外层空间运行的卫星和飞船表面温度的交变,一般采用温控涂层和隔热材料来解决。低温环境的形成来自大自然和低温推进剂。飞机在同温层以亚音速飞行时表面温度会降到-50[2oc]左右,极圈以内各地域的严冬会使机场环境温度下降到-40[2oc]以下。 在这种环境下要求金属构件或橡胶轮胎不产生脆化现象。液体火箭使用液氧(沸点为-183[2oc])和液氢(沸点为-253[2oc])作推进剂,这为材料提出了更严峻的环境条件。部分金属材料和绝大多数高分子材料在这种条件下都会变脆。通过发展或选择合适的材料,如纯铝和铝合金、钛合金、低温钢、聚四氟乙烯、聚酰亚胺和全氟聚醚等,才能解决超低温下结构承受载荷的能力和密封等问题。 耐老化和耐腐蚀各种介质和大气环境对材料的作用表现为腐蚀和老化。航空航天材料接触的介质是飞机用燃料(如汽油、煤油)、火箭用推进剂(如浓硝酸、四氧化二氮、肼类)和各种润滑剂、液压油等。其中多数对金属和非金属材料都有强烈的腐蚀作用或溶胀作用。在大气中受太阳的辐照、风雨的侵蚀、地下潮湿环境中长期贮存时产生的霉菌会加速高分子材料的老化过程。耐腐蚀性能、抗老化性能、抗霉菌性能是航空航天材料应该具备的良好特性。 适应空间环境空间环境对材料的作用主要表现为高真空(1.33×10[55-1]帕)和宇宙射线辐照的影响。金属材料在高真空下互相接触时,由于表面被高真空环境所净化而加速了分子扩散过程,出现“冷焊”现象;非金属材料在高真空和宇宙射线辐照下会加速挥发和老化,有时这种现象会使光学镜头因挥发物沉积而被污染,密封结构因老化而失效。航天材料一般是通过地面模拟试验来选择和发展的,以求适应于空间环境。 寿命和安全为了减轻飞行器的结构重量,选取尽可能小的安全余量而达到绝对可靠的安全寿命,被认为是飞行器设计的奋斗目标。对于导弹或运载火箭等短时间一次使用的飞行器,人们力求把材料性能发挥到极限程度。为了充分利用材料强度并保证安全,对于金属材料已经使用“损伤容限设计原则”。这就要求材料不但具有高的比强度,而且还要有高的断裂韧性。在模拟使用的条件下测定出材料的裂纹起始寿命和裂纹的扩展速率等数据,并计算出允许的裂纹长度和相应的寿命,以此作为设计、生产和使用的重要依据。对于有机非金属材料则要求进行自然老化和人工加速老化试验,确定其寿命的保险期。复合材料的破损模式、寿命和安全也是一项重要的研究课题。

同学,你不要这么直接好吧,我也是在那上课的,也是上网搜就行了,唉,,,木有办法。哈哈。。。这个老师应该会让咱们过吧

气气换热器设计毕业论文

我给你发过去了,剩下的自己看着画吧,你不能自己一点不动手,只能帮你到这了,不过提醒你下,你这个设计的有问题,自己看图就明白了

好的,我 。做,。 来。 做。

你是学习什么的,不懂可以问我

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