单晶硅是制造硅太阳能电池的主要材料之一,但其中的各类缺陷对其光电转换效率影响颇大。针对这些问题,采用空气耦合Lamb波检测方法对单晶硅产品的质量进行快速评价。理论计算Lamb波在各向异性的单晶硅中的频散曲线,得到Lamb波在不同方向上的理论速度分布;利用空气耦合超声传感器在（001）晶面的单晶硅中激励出A0模态的Lamb波,研究200 k Hz频率下...
钻杆是钻井过程中易受破坏的关键部件,在其服役过程中进行检测,对于减少钻具失效事故具有重要意义。针对钻杆在役检测的特点,提出一种新型外穿式交流电磁场检测方法,建立针对钻杆外表面轴向裂纹的外穿式交流电磁场检测有限元仿真模型,分析钻杆表面感应电磁场分布以及裂纹引起的电磁场畸变信号与裂纹尺寸关系,在此基础上提取裂纹识别特征信号,基...
针对波源对纵向模态导波在管道中传播的影响问题,建立改进的管道纵向模态导波半解析有限元（Semi-analytical finite element,SAFE）模型,相对先前的SAFE模型,实现纵向模态导波的单独计算求解,提高了计算效率。在此基础上,利用正交模态展开法建立波源对纵向模态导波在管道中传播影响的数学模型,分析数学模型可以看到纵向模态导波的幅值取决于导...
动态盲源分离问题是多故障源盲分离的一个热点。传统的机械故障源分离方法要求满足统计特征保持稳定,且混合系统保持不变等假设,而忽略了时序信息。针对此不足,结合规范变量分析（Canonical variate analysis,CVA）和独立分量分析（Independent component analysis,ICA）,提出一种基于CVA-ICA的机械多故障源动态盲分离方法。该方法的基本思想是...
通过国产Q235钢与X70钢U形试样在新加坡现场埋样试验,应用腐蚀形貌观察、裂纹扩展形貌观察、腐蚀产物的分析以及土壤理化性质分析等手段研究Q235钢和X70钢在新加坡土壤中的应力腐蚀行为特征,初步研究国产钢在国外典型土壤环境中的耐蚀性。结果发现,新加坡土壤中含有较多的硫化菌,硫化菌降低了硫酸盐还原菌的破坏作用;Q235钢与X70钢U形试样在新加...
生长应力伴随氧化行为的进行而产生。同时,生长应力的存在对氧化膜的生长速率及表面完整性都有着显著的作用。尤其在外部载荷作用下,应力状态及氧化行为的分析变得更为复杂。基于CLARKE生长应变理论,一种高温加载环境下应力变化与氧化行为的耦合模型被提出,外加载荷、弹性应变、生长应变、蠕变应变及氧化膜厚度之间的复杂关系被予以澄清,实现了...
研究内容为Ti2Al Nb合金多层板结构的超塑成形/扩散连接（Superplastic forming/diffusion bonding,SPF/DB）工艺。采用恒应变速率法对Ti2Al Nb热轧板材进行单向拉伸试验,得到最佳超塑成形条件如下：变形温度=940℃,应变速率=0.000 5 s–1。利用MARC有限元软件对Ti2Al Nb合金多层板结构的超塑成形过程进行数值模拟,预测构件的壁厚分布情况和可能...
利用强流脉冲电子束（High current pulsed electron beam,HCPEB）技术对镍基高温合金GH4169进行表面处理,利用X射线衍射仪（X-ray diffraction,XRD）、扫描电子显微镜（Scanning electron microscope,SEM）和透射电子显微镜（Transmission electron microscopy,TEM）对HCPEB诱发的微观结构进行详细的表征,并考察HCPEB辐照处理后样品表面的腐蚀...
以S31603奥氏体不锈钢材料为研究对象,开展应力控制下的高温疲劳试验,获得固溶态和经不同应变强化量预处理的S31603奥氏体不锈钢高温疲劳寿命试验数据。基于Hull-Rimmer空洞长大理论,建立适用于应力控制下的材料疲劳寿命预测模型,并对固溶态和应变强化态S31603奥氏体不锈钢进行寿命预测,预测结果与试验值吻合较好。在此基础上,结合不同应变强化...
采用光学显微镜、透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜对航空发动机常用高温合金GH4169磨削表面变质层的微观组织结构进行研究。结果表明,GH4169合金磨削表面及亚表面发生了局部剧烈塑性变形,在表面变质层内形成了剧烈塑性变形层（Severe plastic deformation layer,SPDL）。通过分析选区电子衍射图特征,确定出本试验条件下磨削表面塑性变形层...
采用超声疲劳试验方法（20 k Hz）,研究TC21钛合金电子束焊接接头的超高周疲劳性能与断裂机理。结果表明,TC21钛合金电子束焊接接头的疲劳性能要远低于母材的疲劳性能。在短寿命阶段,电子束焊接接头和母材的疲劳裂纹均在表面萌生;当寿命增大时,两者疲劳裂纹的萌生位置均由表面转向内部,母材的疲劳裂纹主要萌生于内部显微组织,而电子束焊接接头疲...
以高强钢为试验材料,采用CO2激光-熔化极活性气体保护焊（Metal active gas arc welding,MAG）复合焊接方法,研究原位内生Ti C对高强钢焊接接头组织和性能的影响。研究结果表明：原位内生Ti C颗粒能够细化焊缝组织,对高强钢焊接接头的综合性能有很大的提高,其中wCNT∶wTi=15%的焊缝上部中心区主要由树枝晶组成,二次枝晶平均宽度为8.4？m。焊缝下...
数控检测是现代飞机及其工装零件加工质量检验的最常用方式,是飞机数字化快速研制的重要组成环节。而如何以零件三维模型为基础开展零件智能化检测规划,已成为确保零件数控检测过程安全性、有效性和准确性的关键问题。本文在某重大航空产品科研项目的支持下,专门针对这一问题开展系统性研究。
在大吨位挤压机的挤压筒结构设计中,预应力钢丝缠绕式剖分-组合挤压筒与传统挤压筒相比具有质量小、抗疲劳能力好、制造简单与成本低的优势。为了进一步减小质量,尝试设计一种斜端面的钢丝缠绕式剖分-组合挤压筒结构。这种结构在大质量支撑原理的作用下使缠绕层对芯筒的预紧能力显著增强。对斜端面芯筒的几何参数进行结构优化设计,得到确定最佳...
对高速列车齿轮箱箱体结构的动态响应特性进行分析。对齿轮传动系统内部和外部动态激励进行数值模拟,建立考虑轮齿啮合的高速列车动力车整车动力学模型,内部激励主要考虑齿轮的时变啮合刚度、轮齿啮合阻尼和传递误差,外部激励主要考虑异步电动机的谐波转矩和轨道激励,得到恒功率牵引工况下齿轮传动系统的动态载荷。建立齿轮箱箱体的有限元模型,...
双模式机电复合无级传动系统通过机电功率耦合实现动力传递和无级传动,其机电功率分配受耦合约束影响,分配与动态控制难度很大。在普遍采用的基于发动机最优燃油经济性曲线的功率管理策略基础上,通过功率平衡方程与试验数据分析控制策略中用于功率分配计算的效率模型和功率部件主要是发动机响应延迟对于动态过程中系统工作和功率分配的影响,提出...
不当的加速策略是造成车辆行驶油耗变差的重要原因,为降低加速过程油耗,通过伪谱最优控制方法定量化地研究CVT型车辆的经济性加速策略。在建立包含发动机油耗的车辆纵向动力学模型、提出消除加速距离影响的当量油耗指标基础上,将经济性加速策略的辨识构建为一个Bolza型最优控制问题。该问题的状态方程和性能指标具有强非线性,理论求解困难,因此...
由于密度小、强度/重量比高、高温稳定性好以及耐腐蚀性好等特点,钛合金被广泛应用于航空航天领域。但因钛合金低的导热性、高的化学活性以及弹性模量小等特点,使其切削加工性差、刀具寿命低,被公认为难加工材料,这限制了切削速度和生产率的提高。
针对新近开发的粒子法（Corpuscular particle method,CPM）进行模拟折叠气囊静态以及动态展开的应用研究,并建立乘员安全分析有限元模型分析实车正碰情况下安全气囊和安全带对乘员的影响。基于CPM法与控制体积法（Control volume,CV）模拟折叠气囊静态展开试验,对比结果表明CPM法能有效模拟气囊内高速气体流动,可简化等效研究气体分子行为,是替...
履带车辆转向性能试验研究是分析履带车辆转向特性,验证履带车辆转向理论的重要技术手段。针对当前缺乏准确、高效的履带车辆转向性能试验方法与测试手段的研究现状,根据履带车辆转向运动学、动力学参数之间的相互关系,系统全面分析各转向性能参数的测试及获取方法。在此基础上,提出采用基于GPS原理的转向性能测试系统测量转向轨迹的方法获得履...
基于计算流体力学（Computational fluid dynamics,CFD）方法对板式换热器整板和局部计算域进行数值模拟。建立1 000mm数量级冷热双流道的人字形板式换热器整板片的流动及换热计算模型,利用FLUENT软件对集中供暖系统中的水-水换热工况进行模拟研究,分析冷热流体在换热器中的流动形态以及换热情况;与此同时建立200 mm×200 mm冷热双流道的局部计算...
为了实现煤粉高效燃烧和低NOx排放,将中心给粉旋流燃烧器与燃烬风技术相结合,形成多次分级中心给粉旋流燃烧技术。阐述多次分级中心给粉旋流煤粉燃烧技术原理和特点,并指出该技术不仅可以大幅降低NOx排放,同时还具有燃烧效率高、防止结渣和高温腐蚀的优点,并通过实验室试验和工业试验验证该技术的原理。在实验室和实际锅炉上,采用飘带示踪法对不...
电器设备的散热能力与海拔高度有着密切的关系,不同的海拔高度空气的性能差别很大,比如空气的密度、压力、温度等都会因为海拔高度的变化而变化。这些参数对电器的散热有重要的影响。为了准确地进行不同海拔高度电子设备的热设计,建立不同海拔高度风扇主要参数数学模型,研究流体介质的流动状态变化对传热的影响,引入海拔高度参数,对原来建立在海...
受控脉冲穿孔等离子弧焊工艺对传统工艺做出了新颖改进,具备获得优质接头并拓宽焊接工艺参数裕度的潜力。但是,原有系统通过检测等离子弧尾焰电压信号来间接反映小孔状态,不足以充分描述小孔动态变化过程的细节。本研究采用视觉传感方法获取工件背面的小孔图像,能够直观清晰地表现小孔特征参数随脉冲电流的瞬时演变过程。本文研究结果为深入理解...
研究板翅换热器翅片结构对流体流动以及传热影响,结合鲨鱼鳃型结构,提出一种鲨鳃型强化传热翅片。该翅片的主要作用在于增大流体流动过程中的湍流效应,改变同层翅片不同流道内流体的流动方向,促进不同流道内流体穿梭流动,降低换热器同层翅片相同截面流体温差,提升换热器的传热效果。通过改变鲨鳃型翅片开口上翘角度α、开口大小s,分别研究12种工...
压力补偿灌水器结构复杂,工作机理不明确,进一步的研发受到阻碍,对压力补偿腔的数值模拟及可视化试验研究是揭示其工作原理的重要途径。采用流固耦合数值方法模拟不同压力下压力补偿灌水器的工作状况,并制作等比例有机玻璃透明试验件进行可视化试验,测量膜片变形和压力补偿腔内部速度分布,对计算结果进行验证。结果表明,流固耦合数值模拟结果与...
动压轴承依靠转子和轴承的相对运动,将润滑油带入收敛的轴承间隙中,形成压力油膜将两相对运动表面隔开,实现完全流体动力润滑。具有足够大的相对运动速度是形成动压轴承完全流体动力润滑的条件,当相对运动速度较低时,动压轴承与转子之间处于直接接触状态,容易导致动压轴承的磨损。为克服动压轴承的低速磨损问题,本文提出滑滚混合轴承支承原理和...
为探索阀芯结构对节流截止阀性能的影响,基于有限体积法和标准k-ε湍流模型,在不同开度条件下,采用数值模拟的方法,研究平底、梯形和弧形三种不同阀芯结构节流截止阀的流阻特性,分析阀内部的速度和压力分布规律;并对三种阀芯结构的节流截止阀的流阻特性开展水力试验研究,数值模拟得到的阀门流量系数和流阻系数的结果与水力试验结果比较吻合。结果...
采用有限体积法对雷诺数Re=100的等边布置三方柱的二维绕流问题进行数值模拟。考虑左＂品＂字形（布置1）和右＂品＂字形（布置2）两种柱体几何布置,间距比在1.5~5.0变化,着重分析间距比对流场特性、柱体阻力系数、升力系数及斯特劳哈尔数的影响。研究结果表明,对于布置1,间距比对流场特性与结构具有非常重要影响。当间距比g=1.5时,出现了周期性...
在半导体晶圆制造系统中,具有不确定交货时间窗和不相容产品族的可重入批处理机优化调度是NP-难问题。针对该问题,提出面向产品族的三层滚动混合整数线性规划模型的优化调度算法,其优化目标是提前和误工的时间总和最小。该算法是基于时间序列模型和事件模型的混合分解策略,在可重入批处理机空闲、可用的事件触发下,将整个调度时间轴分解为滚动的...
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