用于测纯剪切信号的压电晶体

为了解决高应变率条件下剪切测试的困难，拟利用压电晶体作为剪应力的传感器。综合比较了能产生理想的纯振动模式的特殊晶体的各项参数和性质，然后对镓酸锂和钛酸钡晶体的纯模方向进行了计算验证。考虑到与霍普金森压剪杆（SHPSB）的铝杆的阻抗匹配问题，计算了晶体中压缩波传播波阻抗。研究结果表明镓酸锂和钛酸钡晶体能满足SHPSB实验对剪应力计的要求，单独测出剪切信号，这将大大提高实验装置的性能。     

典型功能脆性材料磨削

为了研究典型功能脆性材料钽酸锂和硅片的磨削特性,建立了端面磨削模型来计算晶片的比磨削能及其表面的磨削力的分布,并通过实验分析脆性材料的磨削特性。以进给速度作为变量,选取砂轮端主轴磨削过程中功率增加率作为评价磨削特性的指标进行磨削实验,同时采集砂轮端主轴的功率值信号,滤波后计算晶片比磨削能和磨削力的分布。通过端面磨削模型计算可得:钽酸锂的比磨削能是147.46J/mm~3,比硅的大44%,表明磨削去除相同体积的钽酸锂需要更多的能量,钽酸锂晶片表面分布的磨削力比硅片大。磨削过程的主轴功率增加率是预测钽酸锂加工结果的重要指标,在本实验中一旦增加率大于临界值0.6W/s,钽酸锂表面就会产生裂纹。而在相同加工条件下,无论进给速度如何变化,硅片的磨削主轴的功率增加率始终保持稳定,而钽酸锂的主轴磨削过程的功率增加率则与进给速度呈现线性增加关系,这一现象与钽酸锂的机械性质无关,而与物理性质有关系。     

高效389.5MHz声光调制器研究及应用

介绍了在国内首先用铌酸锂晶体代替氧化锌薄膜,研制出高效389.SMHz脉冲声光调制器,并在同步泵浦染料激光器腔倒空技术中获得应用.氧化锌的衍射效率仅接近3%;而铌酸锂的衍射效率可达14%以上,倒空比为50%.     

基于高压针尖极化法的铌酸锂畴结构制备工艺研究

铌酸锂作为一种优良的人造非线性光学晶体,在光学频率变换、参量振荡和微纳结构制备等方面得到了研究人员的广泛关注。基于高压针尖极化法,在铌酸锂晶体表面制备了微畴结构,通过点畴和线畴结构制备试验,探究了铌酸锂畴结构制备的工艺条件。对于厚度为0.5mm、掺镁浓度为5%的z切铌酸锂晶体,在极化电压为2.7kV、占空比为25%、移动速度为15μm/s的条件下,制备出了均匀的线状畴结构。     

带环向切口金属杆的扭转剪切断裂

扭转圆杆的环向切口根部存在高度集中的剪切应力,Ⅲ型应力强度因子是裂纹端部应力场奇异性的度量.为探求带环向切口的受扭金属圆杆最大承载力的计算方法,通过对不同切口尺寸杆件的扭转剪切断裂实验,由各试件的预制切口尺寸和实验中测到的最大转矩分别计算相应的应力强度因子;利用非线性断裂理论推导出计算带环向切口裂纹扭转杆承载转矩的计算公式,将理论计算数值与实验结果进行比较,表明铸铁比碳钢试验结果更接近理论计算值.     

用于DWDM的可调谐光学滤光器设计

根据多光束干涉原理,提出了一种基于铌酸锂晶体的游标式级联型可调谐滤波器的设计思想.利用铌酸锂的电光效应,通过调节级联电压,改变光波导的折射率,从而实现调谐滤波的功能.该滤波器设计用于波分复用(DWDM)系统中信道的选择.     

O形圈剪切破坏的可靠性分析

首先利用商业有限元软件ABAQUS建立了O形密封圈的有限元模型,采用非线性有限元方法计算了O形橡胶圈的剪应力的分布,分析了间隙、初始压缩量、密封槽1:7圆角半径、流体压力以及摩擦系数等设计参数对剪应力的影响.最后计算了以剪切破坏为失效模式的O形密封圈的可靠性指标.     

利用声表面波实现液体的二维驱动(英文)

报道了利用声表面波实现水滴二维驱动的实验.在127.8° Y切X向传播的铌酸锂衬底上制作了4个叉指换能器.每个叉指换能器由10对电极构成,其叉指周期为400 μm,宽度为100 μm,孔径为12 mm,整个器件的尺寸为26 mm×26 mm×0.45 mm.由于铌酸锂晶体的各向异性,叉指换能器沿Y、X方向的谐振频率不同,分别为9.3 MHz 和9.6 MHz.基于铜材料相对于铝材料的优点,选用了铜材料并采用剥离工艺制作了电极,得到了优化的工艺参数.最后,用了超长时间超声波辅助方法彻底去除残胶,实现了对水滴的二维驱动,输入功率为9 W,液滴运动的平均速率为5 mm/s.利用ANSYS软件分析了声表面波在铌酸锂衬底内的传播,内部振动的模拟结果与理论分析一致.实验表明,利用声表面波实现液体的二维驱动是可行的,该液体驱动原型可用于片上系统和μ-TAS.     

圆孔形工字截面腹板最大剪应力的计算方法

本文在分析采用圆孔形工字截面的剪切式电阻应变式负荷传感器的腹板中心线上剪应力分布规律的基础上,提出了基于用三条直线线段拟合剪应力曲线来计算圆孔形工字截面腹板最大剪应力的近似方法。针对实际应用中常会用到的不同工字截面形状,建立了使用本文方法的基本参数K值表,介绍了相应的应用方法。通过与实测结果及三维有限元数值结果的比较,验证了本文方法不仅计算简便而且具有很高的计算精度,更有能广泛适用于各种复杂的圆孔形工字截面上最大剪应力计算的特点。     

磨料射流切割钻杆的喷嘴设计

在高含硫油气田中,为避免剪切闸板发生硫化物应力腐蚀开裂,采用前混合磨料射流替代剪切闸板切割钻杆.将S135钻杆51/2″作为研究对象,选取圆锥带圆柱段型喷嘴.通过分析磨料粒子在喷嘴内的加速过程,对喷嘴的结构参数进行了系统研究,得出啧嘴的加速性能和收敛性能达到最佳时的具体结构尺寸.并且计算出磨料颗粒与钻杆材料接触时的最大剪应力,校核了设定参数在理论上的可行性.