1、紙幣是國民經(jīng)濟活動中重要的流通介質之一，因其具有質量輕、材料薄、易變形的特點，導致柔性紙幣流通過程中常處于褶皺和折疊狀態(tài)。目前對于這類紙幣的處理主要依靠手工進行，柔性紙幣的平整化就是通過機械方式將隨機折疊的紙幣展開為平整狀態(tài)，使其滿足現(xiàn)有的自動化金融設備對紙幣的接收要求。
　　國內外針對柔性紙幣平整化的技術研究和裝備設計理論很少，尚未形成系統(tǒng)的理論體系。本文提出了柔性紙幣平整化的技術原理和結構設計方案，并對其關鍵技術進行了理論分析

2、、仿真研究和實驗驗證。
　　針對紙幣隨機堆放的特點，提出了變孔型負壓帶吸附方法，實現(xiàn)了紙幣的單張拾取和穩(wěn)定輸送。研究了負壓帶腔體的壓力分布，結合負壓帶孔型和壓力，采用顯式動力學方法建立了紙幣在負壓帶吸附作用下承受拉力載荷的數(shù)值仿真模型。分析了加載過程中紙面的力學特性，獲得了紙幣在負壓帶孔吸附下可承受的臨界拉力，研究了負壓帶的吸孔結構對臨界拉力的影響。結果表明，條形側孔的寬度和側孔與中心孔的間距對紙幣的臨界拉力影響顯著，增大側孔寬度

3、和兩孔間距可提高紙幣的吸附性能。
　　根據(jù)紙幣平整化的技術原理，提出了吸附區(qū)域可控的負壓滾筒吸附方法，研究了滾筒腔體的壓力分布，建立了紙幣在滾筒吸附作用下承受拉力載荷的數(shù)值仿真模型。獲得了紙幣在滾筒吸附作用下可承受的臨界拉力，研究了滾筒的吸盤結構對臨界拉力的影響。結果表明，吸盤孔徑和吸孔在滾筒圓周方向的分布間距對紙幣的臨界拉力影響顯著，增大孔徑和周向間距可提高紙幣的吸附性能。
　　提出了負壓帶吸附下基于差速摩擦原理的紙幣展開

4、方法。推導了折疊紙幣展開過程中形態(tài)演變的控制方程，采用修正的庫侖摩擦力模型和紙幣扭轉彈簧模型建立了負壓帶吸附下紙幣展開過程的動力學方程，采用四階Runge-Kutta方法對動力學方程進行了數(shù)值求解。建立了負壓帶吸附下紙幣展開過程的有限元模型，分析了紙幣展開過程中的力學特性。定義了折疊紙幣展開質量的評價標準，研究了負壓帶吸附下輥輪參數(shù)對紙幣展開質量的影響。結果表明，輥輪與負壓帶的接觸間距對紙幣展開質量的影響最顯著，當接觸間距在0.1mm~

5、0.18mm范圍內時，隨著接觸間距的增大，紙幣展開質量明顯降低；當負壓帶設計速度為0.5m/s，輥輪直徑15mm時，在21r/s~63r/s轉速范圍內，輥輪轉速變化對紙幣的展開質量影響不大；輥輪直徑對紙幣的展開形態(tài)影響顯著，當直徑大于30mm時，紙面出現(xiàn)褶皺和破損，且褶皺程度隨著輥輪直徑的增大而加劇。
　　對紙幣的折疊姿態(tài)進行統(tǒng)計分析，將折疊紙幣分成四類，針對折疊類別提出了雙滾筒換接吸附的紙幣展開方法。推導了折疊紙幣展開過程中形態(tài)

6、演變的控制方程，建立了滾筒吸附下紙幣展開過程的動力學方程，并對方程進行了數(shù)值求解。建立了滾筒吸附下紙幣展開過程的有限元模型，分析了紙幣展開過程中的力學特性，研究了輥輪參數(shù)對紙幣展開質量的影響。結果表明，輥輪和滾筒圓柱面的接觸間距在0.07mm~0.19mm范圍內時，隨著接觸間距的增大，紙幣展開質量先提高再降低，接觸間距為0.1mm時，紙幣的展開質量最佳；當滾筒設計直徑400mm，滾筒轉速1r/s，輥輪直徑15mm時，輥輪轉速在54r/s

7、~158r/s范圍內，紙幣的展開質量隨著輥輪轉速的增大而提高；當輥輪直徑在15mm~45mm范圍內時，隨著輥輪直徑的增大，紙幣展開質量先提高再降低，輥輪直徑為25mm時，紙幣的展開質量最佳，輥輪直徑大于25mm以后，紙幣的展開質量急劇降低。
　　搭建了紙幣吸附作用的實驗平臺，對紙幣在負壓帶和滾筒吸附下可承受的臨界拉力進行了實驗測試，并與數(shù)值仿真結果進行了對比。結果表明，實驗獲得的紙幣臨界拉力與仿真結果的差值在合理范圍以內，兩種方法