采用基于稀疏矩阵的大规模非负最小二乘法,对大口径、微浮雕结构光学元件加工中的驻留时间进行了分析与求解,并对该算法开展了正则化研究。仿真结果表明：与传统非负最小二乘法相比,基于稀疏矩阵的大规模非负最小二乘法精度高、效率快。采用该算法仿真加工平均振幅为1.177 6倍波长的大口径、微浮雕结构光学元件,误差面形均方根收敛至0.067倍波长。

红枣去核是干红枣产业深加工的关键技术,现有的红枣去核机普遍存在自动化程度低、人工辅助多、去核机构复杂等缺点。为解决现有的技术问题,该文研究设计了一种链式气动冲切自动化干红枣去核机,整机由单片机程序控制所有工序动作,包括辊轮输送链上料、摄像头拍照检测红枣排布情况、辊轮夹持链定位、间歇时间内气缸驱动旋转插杆去核机构去核和卸料输出。选择横径范围为20～30 mm,纵径范围为35～45 mm的干制红枣去核对象进行样机试验,结果为红枣定位率≥98.3%,去核率≥93.75%,平均破碎率为1.46%。该文设计的链式气动自动化干红枣去核机可实现个体自动定向排布上料、有效去核,同时采用图像检测和机械装置结合技术实现精确定位,降低无效的空冲概率。该研究为进一步完善机械装置的设计,实现机构连续性去核提供了参考。

采用Mixture多相流模型和标准的κ-ε模型,使用SMPLEC算法,应用Fluent软件,对磁流变抛光循环系统用离心泵内部水基磁流变液三维流场进行数值模拟,分析不同叶片数对泵内磁流变液流场压力、速度、颗粒体积浓度分布的影响。计算结果表明:随着叶片数目的增加,叶轮出口压力呈现出先增加后减小的趋势;叶片数目对叶轮出口处磁流变液速度大小影响不明显,对叶轮流道内的速度分布及颗粒体积浓度分布影响显著。

为提高磁流变抛光循环系统流量稳定性,建立了三种磁流变抛光循环系统用离心泵模型;应用Fluent软件,采用Mixture多相流模型,对这些模型内部磁流变液流场进行了数值分析,并依据数值分析结果,预测了离心泵的扬程及其输出流量稳定性;同时,对这三种离心泵模型进行了实验研究。预测结果与实验结果对比表明:预测结果和实验结果间的最大误差<20%;叶轮与环形压边压水室的耦合模型具有满足设计要求的扬程和较好的流量稳定性,是三种设计模型中的最优模型。

制备了羰基铁粉为磁性颗粒的水基磁流变液。分别测定了该磁流变液磁场作用下的流变行为及零场流变行为，并采用Bingham模型和Casson模型及剪切稀化关系对获得的流变行为进行了拟合计算，探讨了磁流变液的剪切屈服强度和磁场强度之间的响应关系。研究表明，Bingham模型和Casson模型均可较好地描述磁流变液的流变行为；磁场作用下，磁流变液的剪切应力和表观粘度显著增高，剪切屈服强度从约2Pa增大到约80kPa；剪切率为50s^-1时的表观粘度从约64mPa·s增加到约1600Pa·s；该磁流变液的剪切屈服强度与磁场强度之间存在指数关系，其值约为1．7-1．8。

采用共溶胶-凝胶法对微米羰基铁粉进行了包覆和接枝的改性处理,以制备具有高稳定性的水基磁流变液,用于硅酸盐玻璃的磁流变抛光。对复合羰基铁粉的显微特征、磁性能、在水性体系中的抗氧化性能和水基磁流变液的零场粘度、磁致剪切强度等进行了分析和研究。结果表明,获得的复合羰基铁粉具有核-壳复合结构和亲水性表面基团,其磁性能与改性前相比无明显变化,但复合羰基铁粉在水性体系中的抗氧化性能显著提高;制得的水基磁流变液在无磁场作用时为具有触变性和剪切稀化特征的非牛顿型流体,其剪切稀化指数n=0.144,在剪切率为10s-1时零场粘度约为250mPa.s,其磁致剪切强度在磁感应强度为0.5T时可达到40kPa以上。

研究了不同酯类的流变性能以及它们与磷酸二氢钾（KDP）晶体的相容性,设计并制备了基于不同酯类的几种油基磁流变液,研究了制备的油基磁流变液的流变性能。结果表明,癸酸甲酯、月桂酸甲酯等酯类因具有适当的物理化学性质、较低的粘度水平、与KDP晶体的良好相容性而可用作KDP晶体磁流变抛光的基液;采用微米级软磁羰基铁粉与这些酯类制备的油基磁流变液,在无磁场作用时为剪切稀化的非牛顿型流体,粘度多在100~300mPa.s间（剪切率50s-1）,剪切强度为数Pa;油基磁流变液在磁场作用下表现出显著的磁流变效应,剪切强度可达30kPa。