车辆行星轮轴向滑动支承沟槽型织构润滑特性分析

在车辆旋转轴向滑动支承表面加工不同槽型微米级的沟槽,包括椭圆形槽、圆弧槽、三角形槽、梯形槽和矩形槽,利用流体流经浅槽表面产生流体动压力来减小摩擦。在考虑空化和流体惯性影响下,通过数值求解基于质量守恒边界条件的不可压缩定常Reynolds方程,分析不同槽型的结构参数(槽数、槽宽比、径向宽度)和工况参数(转速、槽深比)对润滑性能的影响。结果表明:研究的5种槽型的承载力由大到小依次为三角形、圆弧形、梯形、椭圆形和矩形;增加槽宽比、槽深比、径向宽度有利于降低润滑油温升,而增加槽深比则有利于降低空化率;研究的5种槽型中,矩形槽的润滑油温升最低且润滑流量最大,梯形槽的空化率较小。     

基于第一性原理计算的空间微波器件低的二次电子发射系数材料的研究

将第一性原理计算方法应用于空间大功率微波器件的低的二次电子发射系数材料的选材研究上。依据材料最大二次电子发射系数与功函数的关系,发现具有较低功函数的材料可能同时具有较低的最大二次电子发射系数值。以此为基础,对石墨烯结构覆盖的Ni(111)和Pd(111)表面形成的两种复合结构的功函数进行了计算,结果表明复合材料的功函数数值要明显的低于两种组分材料所具有的功函数数值。这一结果显示复合材料有可能具有较低的最大二次电子发射系数,为低的二次电子发射系数材料的选材的研究提供了新的思路和方法。     

活动屏蔽膜板高深宽比微细电铸技术研究

针对金属微结构器件制造难的问题,提出了活动屏蔽膜板高深宽比微细电铸技术,通过屏蔽膜板动态地限制电沉积的区域,可以用低深宽比的膜板图形加工出高深宽比的金属微结构,并且免除了去胶等难题。在对活动屏蔽膜板微细电铸电场及传质进行分析的基础上,开展试验研究,获得了特征尺寸为500μm,深宽比分别为3和5的微静电梳状驱动器梳齿及微圆柱电极阵列。     

用于低gn值微惯性开关的低刚度平面微弹簧设计与制作

针对低gn值微惯性开关对微弹簧系统刚度的要求(0.1～1 N/m数量级),设计了一种基于平面矩形螺旋梁结构的平面微弹簧.假设材料均匀、连续且具各向同性,根据材料力学的卡氏定理和线弹性理论,推导得到了微弹簧的弹性系数计算公式,并根据ANSYS有限元仿真分析结果对其进行了修正.基于多层高深宽比硅台阶刻蚀方法,采用MEMS体...     

磁极形状对磁粒光整加工的影响

通过实验的方法对磁粒光整加工中的关键技术——磁极的形状作了全面的探讨。实验证明，在磁极表面开矩形槽比开其它形状的槽更能改善工件的质量、提高加工效率，而且当矩形槽的槽深和槽宽比为1：1时最佳。这不仅解决了在磁粒研磨中经常出现的“磁滞”的现象，同时也延长了磁极的使用寿命。     

某星载雷达天线微放电特性的仿真分析与测试

随着航天电子技术的快速发展,星载雷达射频信道的功率越来越大,对雷达微波组件尤其是雷达天线提出了较高的防微放电要求。文中针对某星载雷达微带天线进行结构分析,介绍了天线内部二次电子发射效应与天线电场分布之间的关系。利用CST软件的粒子工作室对该天线的馈电层和辐射层分别进行了微放电阀值仿真和微放电粒子分布分析。在此基础上,搭建了辐射天线微放电试验平台,采用前后向功率调零检测法进行微放电试验,天线顺利通过峰值功率500 W的真空高低温微放电试验,验证了天线的真空环境适应性。     

活动屏蔽膜板高深宽比微细电铸技术研究

针对金属微结构器件制造难的问题,提出了活动屏蔽膜板高深宽比微细电铸技术,通过屏蔽膜板动态地限制电沉积的区域,可以用低深宽比的膜板图形加工出高深宽比的金属微结构,并且免除了去胶等难题。在对活动屏蔽膜板微细电铸电场及传质进行分析的基础上,开展试验研究,获得了特征尺寸为500μm,深宽比分别为3和5的微静电梳状驱动器梳齿及微圆柱电极阵列。

     

高深宽比微细结构电铸时传质过程数值分析

针对高深宽比微细结构电铸时存在严重传质受限的问题,以微深槽特征为分析对象建立液相传质两种数学模型——维扩散模型和二维对流—扩散模型,并分别用Matlab专用工具箱和Fluent 6.2流体仿真软件进行数值求解,依次分析以扩散、强制对流－扩散、复合对流(强制对流和自然对流)－扩散等为主导传质模式作用下微细电铸时,流场和离子浓度场的空间变化规律及其对液相传质效果的影响,并进行试验验证。结果表明：微细结构电铸时,单一扩散作用仅能用于深宽比小于2且电流密度小于2 A/dm2的液相传质场合;槽外强制对流只能对深宽比小于2的微槽内电解液产生一定搅拌作用;强化槽内自然对流作用并与槽外强制对流协同配合时,槽(深宽比为5)内可形成独特的单个或多个占据整个槽空间的涡流循环胞,涡流流速约为强制对流流速的1/20～1/2,明显改善传质效果,试验结果与此相印证。     

激光辅助水射流加工砷化镓晶片微槽的实验研究

对干激光、低压水射流辅助激光和激光辅助水射流技术加工砷化镓晶片微槽进行了对比实验，结果表明，激光辅助水射流技术适合加工砷化镓材料，它能够加工出晶片表面无污染、大深度、小热影响区宽度、大深宽比的高质量微槽，加工表面微观形貌均匀、微裂纹少，优于其他两种加工方式。实验研究了激光辅助水射流加工砷化镓晶片微槽的切割性能，结果表明，加工参数(激光脉冲能量、水射流压力、加工速度、水射流倾斜角度、焦平面位置和加工次数)对微槽深度、微槽宽度和材料去除率具有显著影响。微槽深度、微槽宽度和材料去除率随着激光脉冲能量的增大而增大，随着水射流压力的增大而减小，材料去除率随着加工速度的增大而显著增大。     

准分子激光脉冲直写刻蚀速率与能量密度的关系

为了探索低成本、大深宽比加工方法,建立了实用的准分子激光微加工系统.以玻璃为实验靶材,用精密微动平台准确调节靶材位置,利用波长248nm的KrF准分子激光器,研究了准分子激光直写刻蚀过程中平均刻蚀速率与激光脉冲能量密度之间的关系.加工出的沟槽剖面形状均呈现锥型,单脉冲烧蚀速率随脉冲数的增加而减小,激光脉冲对材料的刻蚀具有能量阈值,加工槽的深度具有上限值.采用平行激光束或对加工过程进行动态控制还可实现矩形深槽或圆柱深孔的加工.