石英音叉是一种谐振频率稳定、品质因数高的时基器件,其音叉臂的谐振参数（谐振振幅和谐振频率）对微力极其敏感。利用石英音叉对外力的敏感性,与钨探针结合,构成一种新型的表面形貌扫描测头。该测头与xyz压电工作台结合,利用测头音叉臂谐振频率对扫描微力的敏感性,研制基于相位反馈控制的扫描探针显微镜。首先介绍石英音叉测头的构成、工作原理...
全局测量与精度控制是超大空间内精密测量的基础,决定着整体测量的性能和适用性。为提高整体空间测量精度,同时解决定向及尺度问题,必须在全局空间内布设高精度测量控制网。三维坐标测量作为几何量测量的重要代表,是建立控制网最直接且约束最强的控制条件。为建立大空间精密三维坐标控制网,采用激光跟踪仪多站位对空间全局控制点进行三维坐标测...
铸造奥氏体不锈钢（Cast austenitic stainless steel,CASS）管道的焊接质量直接关系到核反应堆的安全,在核动力装置的检验规范中,对此类焊缝加工质量及服役期间状况提出无损检测的强制性要求,但CASS焊缝组织状态的复杂性给超声检测工作带来困难,研究采用相控阵超声检测（Phased array ultrasonic testing,PAUT）技术解决这一难题已成为国内外无...
针对板材成形多步逆成形法中,滑移约束曲面构造的方法不能处理复杂形状零件的问题,提出一种基于优化的伪最小面积算法。该算法从优化的角度以滑移约束曲面的面积属性为研究对象,从而降低对零件形状的依赖度。该算法假定冲压时刻板材上的各物质点不发生流动,以冲压某一时刻凸、凹模的离散网格信息为已知量,此时刻凸、凹模各网格节点的z向坐标为约...
超大规模集成电路随着布线层数增加和线宽的缩小,low-k材料的介电常数进一步降低,多孔low-k材料力学性能随之降低,使得晶圆在化学机械抛光（Chemical mechanical polishing,CMP）中面临的主要问题是Cu/Ta/low-k或者超低k材料的界面剥离。针对Si/Cu/Ta/low-k在CMP过程中的承载特性,建立单层布线和多层布线体系的界面力学模型,采用断裂力学理论和...
利用不可压缩光滑粒子流体动力学（Incompressible smoothed particle hydrodynamics,ISPH）方法,针对螺杆挤出数值模拟中提出的旋转强制动边界问题,采用FORTRAN语言编程,进行模拟计算。采用＂静态粒子法＂构建二维旋转强制动边界模型,同时构建基于相对运动假设的静边界模型。采用＂参考压力法＂解决了＂张力不稳定性＂。通过将旋转动边界模型的...
疲劳应力集中系数作为材料疲劳抗力指标的疲劳极限,不仅反映了疲劳应力集中的程度,还反映了材料对缺口的敏感程度,将近年来飞速发展的支持矢量机（Support vector machine,SVM）应用于疲劳应力集中系数的研究。介绍支持矢量机的基本原理,利用LIBSVM,选择高斯型径向基函数（Radial basis function,RBF）作为核函数,建立以材料的抗拉强度、屈服强...
针对承受剥离载荷的L形碳纤维增强复合材料（Carbon fiber reinforced plastic/polymer,CFRP）/铝合金胶接复合构件,以微元受力平衡方程为基础,建立胶层平均剥离应力的二维分布方程。在方程中引入基材的弯曲刚度系数,描述背材与基材均为刚性材料的情况下胶层剥离应力的分布规律。其应力分布曲线为拉压应力交替作用的阻尼调和函数,周期与峰值由胶...
主要利用Cu-10Sn-5Ti钎料粉末,在空气、Ar气保护和真空气氛下分别对金刚石进行钎焊试验,通过扫描电子显微镜观测金刚石钎焊形貌、X射线衍射仪分析界面生成物成分、激光拉曼光谱仪检测金刚石石墨化程度、磨损试验分析金刚石破损形式等手段,考察研究不同钎焊气氛对金刚石钎焊性能的影响。试验结果表明,在空气中钎焊时,钎料粉末出现了一定的氧化,生...
随着板形质量精度要求的不断提高以及板形控制技术的显著进步,非对称板形缺陷逐渐凸显为带钢轧制质量控制的重要技术难点。根据目前新建万能凸度轧机（Universal crown mill,UCM）逐渐具备新型非对称板形控制手段——反对称弯辊的有利条件,通过ANSYS有限元仿真计算软件,建立高精度辊系—轧件一体化耦合模型,分析UCM各对称与非对称板形控制手段沿...
对重载锻造操作机夹持力计算的重要性和困难性进行分析,指出钳口表面有别于一般意义上的机械手夹持面。并将夹持装置钳口与锻件接触面之间简化为钳口凸齿与锻件挤压槽的作用,提出一种夹持力计算的思路。根据使用工况,将钳口工作分为夹紧状态和夹持状态,阐述两种状态的工作特点和作用,建立工件夹持状态下的受力模型,计算夹持状态下钳口在水平和垂...
通过磁控溅射制取一系列不同AlON厚度的TiAlN/AlON纳米多层涂层,并用X射线衍射、扫描电镜、高分辨透射电镜和纳米压痕仪分别对微观结构和力学性能进行表征和测量。研究表明：非晶态的AlON在厚度约小于1 nm时,在TiAlN模板作用下转变为晶体结构,并与TiAlN呈共格外延生长,出现超硬效应,当AlON厚度为0.7 nm时,硬度和弹性模量分别最高可达38.1 GPa和3...
在轧辊堆焊复合制造中,为节约贵重碳化物及提高堆焊材料的性价比,在堆焊熔敷金属成分基本保持不变的条件下,利用埋弧堆焊研究药芯焊丝碳、铬不同加入方式对堆焊合金微观组织与性能的影响。通过磨损试样前后硬度、高温拉伸、常温韧性与高温磨损量的量化,结合磨损前后金相组织、扫描电镜等辅助手段分析微观组织、加入方式与耐磨性之间的关系;结果...
提出一种拟合金属材料疲劳裂纹扩展试验数据,并计算疲劳裂纹扩展速度的通用方法。该方法采用递增的三次多项式函数拟合疲劳试验数据,并采用平均加权方式计算各局部函数拟合的结果,提高了试验数据的拟合精度和疲劳裂纹扩展速度的准确性。通过在疲劳裂纹长度和扩展速度拟合结果的加权计算过程中引入delta函数,该通用方法能够有效地拟合常幅和存在...
应用新近开发的基于混合元模型的优化方法（Hybrid and adaptive metamodeling method,HAM）,对某款车的后车架系统进行轻量化分析。在保证后车架系统刚度的前提下,为进一步减小系统的质量,提高结果的精度,提出局部搜索策略。局部搜索策略使用元模型在设计空间内部构造的较小子空间内搜索,应用局部搜索策略的子空间是以HAM方法得到的样本点为中...
针对主、附气室通过管路连接的空气弹簧工作过程复杂性及其特殊的非线性,搭建带附加气室空气弹簧特性试验系统,进行不同附加气室容积和不同连接管路直径的空气弹簧特性试验研究;设计出基于LabView的测试软件,通过数据采集系统测得弹簧作用力、弹簧位移和弹簧内部气体压力;针对四种容积的附加气室、四种内径的连接管路和四种初始气压在0.5～10.0 ...
从机械式自动变速器控制系统所能获取的有限数据,判断行驶路面的附着系数以及车辆轮胎打滑情况,并进行驱动防滑控制;通过发动机转矩、变速器数据、整车状态等对车辆正常的加速度范围进行计算,并和轮速加速度进行比较,以确定车轮打滑情况。根据轮加速度的大小进一步判断路面附着系数。轮胎打滑时,通过对发动机的降扭和离合器的控制,实现驱动防滑...
针对采用传统位置偏差控制方法的车道保持系统横向控制精度不高以及鲁棒性差等问题,提出一种跟踪期望横摆角速度的车辆横向控制方法。在车辆当前行驶位置和道路预瞄点之间实时规划逼近目标路径的虚拟路径,同时分析当前时刻车辆以无偏差形式沿此虚拟路径行驶时决定车辆行驶位置的横摆角速度及速度之间的关系。结合车辆道路相对位置及车身状态信息...
以205/50R16子午线轮胎为对象,建立具有横向花纹沟槽的有限元法分析模型,利用Abaqus/Explicit进行瞬态滚动分析,得到滚动轮胎单个横沟的体积变化。将其导入Fluent中,利用计算流体力学方法对单个横沟泵吸效益流场进行分析,并结合Lighthill声学类比理论预测横向沟槽的噪声,同时基于涡声理论验证流场与噪声之间的关系。结果表明,单个横沟泵吸噪声第...
半履带气垫车是用于软湿路面运输的特种车辆,对其气垫系统的研究对提高此车辆的性能具有重要意义。在气垫系统设计过程中需要对风机转速、等效飞高、静压转换率等参数进行测量,为解决部分参数难以测量的问题,提出半履带气垫车气垫系统中各参数之间关系的求解方法。在自行设计的半履带气垫车原理样机上进行气垫力试验,得到气道特性曲线及气垫力和...
建立试验系统、改进试验方法,试验研究HFC245fa与HCFC123在光管与3种强化换热管（2D-A,3D-A与3D-B）管束外冷凝换热特性。试验管束由4列排深为5排的列管构成,换热管公称外径为19.05 mm、有效换热长度为500 mm。试验中,利用改进的Wilson图解法获得水侧对流传热系数,通过轮转试验方法消除管束试验中各试验管换热本构差异等因素对管束效应测试分析...
下一代深空探测的地基面天线的面精度要求达到亚毫米级,必须考虑太阳照射导致的温度的影响。针对这一问题,以＂嫦娥工程＂的40 m通信面天线为研究对象,根据天线的地理位置和时间日期,计算天线受到的热流密度;考虑对流、传导和辐射三种传热方式计算天线的温度分布,并用某7.3 m卡式天线设计温度试验,结果表明温度分析是有效的;将温度作为载荷计算...
由于采用旋转再生的热量传递方式,回转式空气预热器在运行中压力泄漏和携带泄漏难以避免,三分仓预热器的泄漏发生在多个部位,泄漏气流数目达18支,轴向和周向压力泄漏相互作用,形成复杂的气体流动网络。建立三分仓回转式空气预热器全面的漏风设计计算模型,在已知预热器进出口烟气和空气压力、温度以及出口空气流量、进口烟气流量的情况下,采用给...
目前,随着微流动器件的应用领域更加广泛,包括化学、生命科学、芯片实验室及微加工制造（Micro electro mechanicalsystems,MEMS）等相关领域,流体在微流动器件内部的流动行为成为重要的研究内容。微尺度、低雷诺数流动的表面力作用相对增强,微尺度流动行为与宏观尺度有显著不同,目前许多复杂的微尺度流动现象还无法给出合理的解释。显微粒子图...
超磁致伸缩电—机转换器响应快、可靠性高,但动态驱动时,因受磁滞、涡流等因素影响,输出位移的滞环较大。需要以准确的数学模型为基础,通过控制算法来补偿滞环,或通过优化其结构参数来降低滞环。通过实时测量超磁致伸缩棒上所绕线圈两端的感应电压和推导此感应电压与超磁致伸缩电—机转换器输出位移的关系,建立实时反映超磁致伸缩棒磁化状态的超...
分析变转速泵控马达调速系统产生转速降落的原因,指出系统泄漏、电动机机械特性和因系统压力变化带来的油液压缩性均能引起马达转速降落。给出基于系统压力反馈的转速降落补偿控制框图,推导出因系统泄漏和电动机机械特性引起转速降落的补偿系数和因油液压缩性引起转速降落的补偿系数。对变转速泵控马达调速系统,编制LabVIEW测控程序,在此基础上...
针对可靠性增长试验中未来故障发生时间的预测问题,提出基于条件分布的陆军装备系统分析中心模型可靠性增长预测建模方法。基于Weibull过程理论和可靠性增长预测理论,在故障截尾和时间截尾两种情况下,根据系统已发生故障时间的联合概率密度函数和未来故障发生时间的联合条件概率密度函数,建立未来故障发生时间的边缘条件概率密度函数,给出未来故...
针对非高斯随机振动试验控制中功率谱均衡与峭度均衡相互干涉,影响控制精度的问题,提出非高斯随机振动试验并行控制策略。在提出整个系统控制流程的基础上,分别给出功率谱均衡控制算法和峭度均衡控制算法。对蕴含峭度信息的随机信号产生机理展开研究,先给出信号产生的流程图,然后推导出符合控制系统要求的随机信号设计参数。利用功率谱设计滤波...
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