基于有限元仿真的IGBT模块的应力应变分析

IGBT模块是变流器的主要部件,也是功率波动和热冲击的主要承受者,其可靠性直接决定了变流器的可靠性。为研究IGBT模块在老化过程中的应力应变特性,从而进一步从物理机理上分析模块老化失效情况,利用COMSOL软件进行有限元仿真,模拟了模块在损耗加热情况下的应力应变情况。分析了在键合线,键合线焊接点以及焊料层上应力应变较大的原因。总结了应力应变与模块温度、热通量、膨胀系数之间的关系,还通过人为添加空洞的方式,分析了焊料层空洞对模块状态的影响。     

Logistic回归分析用于加热老化印文相对形成时间的初步研究

采用调温型电熨斗中的"尼龙"加热挡和"丝绸"加热挡分别对"雪奥"牌泡沫印油印文进行加热老化,并利用染料比值-薄层色谱法判断加热老化后印文的相对形成时间。将实验结果进行Logistic回归分析,建立了不同加热温度和加热时间对印文相对形成时间判断的数学模型,以考察不同加热时间和不同加热温度对"雪奥"牌泡沫印油印文相对形成时间判断的影响,该模型预测的准确率可以达到70.8%,为实际办案中印文相对形成时间检验和人为老化印文的判断提供了思路和方法。     

真空紫外光电离质谱研究稻壳和稻秆的热解

利用同步辐射真空紫外光电离质谱（SVUV PIMS）对稻壳和稻秆的热解过程进行了研究。通过改变光子能量,获得了随光子能量变化的质谱图,并鉴定了热解过程的主要产物。本工作测量了不同热解温度下的产物质谱图,并结合热重分析,对两种样品热解产物与温度的关系进行对比研究。稻壳与稻秆的热重曲线非常相近,但二者的产物质谱图却差异明显,主要表现在m/z 114和m/z 96等几种半纤维素产物丰度随温度变化的趋势不同。本工作还测量了若干特征产物随时间变化的谱图,结果表明,半纤维素在低温下就开始出现,且生成速度较快,而大部分的木质素分解速度较慢,温度区间也相对较宽,其分解伴随着整个热解过程。     

高温条件下有机密封材料老化机制的研究

有机材料老化的本质是其物理结构或化学结构的改变,其中最主要的是热老化和热氧老化.以丁腈橡胶为研究对象,分别研究厚度为1 mm和2 mm的板材在不同的老化温度和老化时间下,材料机械性能的变化情况,并运用老化损伤因子的概念,建立了老化因子与老化时间、温度之间的关系,进而阐述了橡胶材料热氧老化的过程和机制.通过实验分析,得到丁腈橡胶老化时的质量损失率随时间的变化规律以及拉伸强度的变化趋势.证实了老化因子能够很好地描述材料老化性能,通过对实验数据进行拟合可以获得回归性能较好的曲线,归纳老化条件对老化因子的影响.     

天线罩热强度试验载荷施加方法研究

为了实现超声速飞行器天线罩热强度环境的地面模拟,本文对其相关的加热系统设计原则、力学载荷的等效施加方法进行了系统研究,得到了合理划分温区和预估相应加热功率的方法,以及通过卡环、卡托实现轴向力、剪切力和弯矩加载技术。试验表明:这种热强度试验技术能够精确模拟飞行器在飞行过程中天线罩承受的气动加热和各种载荷随时间变化的过程。     

高强钢热冲压板坯“饼铛”式加热方法

针对传统热冲压生产线所用加热炉具加热时间长,能耗大的缺点,提出了"饼铛"式加热方法,并通过有限元模拟技术对不同换热系数条件下板坯的加热过程,以及5次循环加热过程中加热板和板坯的温度变化进行仿真分析,证明此种加热方法完全能够满足高强钢热冲压生产线对板坯加热速度的要求。     

304奥氏体不锈钢焊缝低温热老化后的显微组织与力学性能

针对压水堆核电站堆内构件用304奥氏体不锈钢的焊缝在325,365,400℃热老化不同时间后的组织和力学性能进行了研究,并与热老化前的进行了对比。结果表明:热老化后,焊缝组织以及焊缝中铁素体相和奥氏体相中的主要元素含量均没有明显变化,焊缝的显微硬度明显增大,但奥氏体相的显微硬度没有明显变化,焊缝的冲击功显著下降,拉伸性能的变化较小;热老化温度越高,焊缝力学性能的变化越大。     

聚丙烯腈纤维热稳定化过程的光电离质谱研究

利用热解-单光子电离飞行时间质谱(Py-SPI-TOF MS)和热重-质谱(TG-MS)联用仪研究了聚丙烯腈（PAN）原丝在氮气和空气两种气氛下的热稳定化过程。结果表明,PAN原丝在发生热失重之前便已形成部分环化结构,随着温度的升高,PAN原丝在氮气气氛下呈现出2个热分解阶段：第1阶段为线型分子链的断裂以及含氮小分子的脱除,主要生成HCN、NH₃、丙烯腈单体、二聚体以及三聚体等热解产物;第2阶段为环化结构的热裂解,伴随着较多成环化合物和轻质烯烃的产生。而在空气气氛中,氧化作用有利于环化结构的形成和稳定,明显抑制了第2阶段的热分解。此外,较慢的升温速率也有助于环化结构的形成。依据光电离质谱实时在线的研究结果,证明了氧气和温控条件在PAN原丝热稳定化过程中具有关键性作用。     

光电离质谱结合GC/MS研究棉麻织物的热解

选取生物质类固体废弃物中的棉麻织物作为研究对象,利用热重、同步辐射真空紫外光电离质谱以及气相色谱-质谱联用技术研究其在低压环境中的热解过程。热重分析结果显示,半纤维素和木质素在麻布中的含量高于棉布中的。结合产物的光电离质谱图以及气质联用仪的实验结果对主要产物进行了定性分析,并研究了热解产物随温度的变化趋势,发现500℃下棉布的热解产物最多,而麻布由于含有较多的半纤维素和木质素成分,表现出较宽的热解温区。此外,热解产物中乙醇醛的含量极低,证明了它是纤维素的二次分解产物。     

基于电磁-热-结构耦合的船用曲轴红套工艺仿真

船用曲轴的红套工艺过程多采用感应加热方式对曲拐进行加热.针对加热过程电磁-热-结构多场耦合问题的复杂性,以某型号船用曲轴为参考对象,对加热过程进行数值模拟分析.在研究曲轴材料随温度变化的非线性物理特性基础上,在电磁场-温度场-应力场的顺序耦合过程中,加入温度场对电磁场的双向耦合分析,分析温度场对电磁场的反馈作用;归纳感应加热过程的电磁场、温度场及应力场的分布规律;对比研究曲拐加热时矩形加热器的相对位置、加热时间对曲拐的温度场分布的影响,确定曲拐加热后满足红套孔椭圆度要求的电流密度、电流频率、矩形加热器相对位置及加热时间等设计参数,为科学制定红套工艺提供有效参考.     

用高效液相色谱-电喷雾/质谱对蓝色圆珠笔油墨分类的应用研究

应用高效液相色谱-电喷雾/质谱(HPLC-ESI/MS)分析88支市售蓝色圆珠笔油墨。液相色谱分离采用Xterra MS C_(18)柱,等度洗脱,正、负离子模式电离,结果表明油墨中含有碱性品蓝、罗丹明B、甲基紫、结晶紫、碱性艳蓝B、碱性艳蓝BO等碱性染料。实验发现碱性品蓝、碱性艳蓝B、碱性艳蓝BO和罗丹明B会发生脱烷基作用,证实油墨中含有新染料成分维多利亚蓝4R(Solvent Blue 2)。根据油墨中存在的染料成分将88支市售蓝色圆珠笔分成九类,为进一步鉴定圆珠笔书写时间,进而建立圆珠笔油墨库创造有利条件。     

紫外可见主成分分析法对蓝色签字笔油墨的分类研究

本文采用薄层色谱法和紫外可见光谱法分析33支蓝色签字笔油墨。截取400～700 nm之间的紫外可见光谱数据进行主成分分析。主成分(PC)分析结果表明主成分1、2和3的累积贡献率已达86.84%,以主成分1、2对所有样品的得分值作图,结果显示时不同品牌的蓝色签字笔有很好的聚类作用。将主成分分析的分类结果同薄层色谱法的分类结果相比较,结果表明,采用主成分分析技术可以达到对蓝色签字笔墨字迹的良好识别。     

HPLC及主成分分析在蓝色圆珠笔油墨染料鉴别中的应用

运用反相高效液相色谱法对国内外不同品牌的蓝色圆珠笔油墨的组成成分进行分离分析,分析结果显示各油墨样品主要含有8种成分。以这8种成分为分析变量,运用主成分分析法对104个样品进行鉴别区分,结果发现,所有样品可以聚为四类。     

紫外可见光谱法和主成分分析对蓝色圆珠笔油墨分类的研究

采用薄层色谱法和紫外可见光谱法分析34支蓝色圆珠笔油墨。截取400～700nm之间的紫外可见光谱数据进行主成分分析。主成分分析表明主成分1、2和3的累积贡献率已达96.5%,以主成分1、2对所有样品的得分值作图,对不同品牌的圆珠笔有很好的聚类作用。将主成分分析的分类结果同薄层色谱法的分类结果相比较,结果表明,采用主成分分析技术可以达到对蓝色圆珠笔油墨字迹的良好识别。     

气相色谱法鉴别圆珠笔油墨种类及其字迹形成时间的研究

采用气相色谱法分析圆珠笔油墨中的易挥发成分,并对国内外厂家生产的109种品牌红、蓝、黑三种颜色的圆珠笔进行分类鉴别,用间甲苯酚作为内标物,结晶紫和铜酞箐作为内参比物,绘制字迹形成时间曲线,建立鉴定圆珠笔油墨字迹形成时间的方法,鉴定结果可为比对圆珠笔油墨种类和检验圆珠笔油墨字迹形成时间提供科学依据。     

毛细管电泳法分离和区分水溶性钢笔墨水

建立用毛细管区带电泳法分析鉴定纸上水溶性钢笔墨水的方法。研究从纸张上提取墨水的最佳条件。使用100mmol/L硼砂缓冲体系(外加体积分数为20%甲醇)(pH8.00),电压30kV,柱温25℃,检测波长为214nm,对市售的21支水溶性钢笔样品得到很好的鉴别。     

Investigation of long-term engine oil performance using lab-based artificial ageing illustrated by the impact of ethanol as fuel component

The effect of ethanol and its combustion products on the lubrication system is not very well understood. In this paper, a novel lab-based artificial ageing method for the evaluation of engine oils for bio-fuelled automotives and the results thereof are presented. Artificial ageing of three fully formulated engine oils with addition of ethanol, acetaldehyde, and acetic acid was carried out. The oil formulations chosen represent a consequent series of optimisation steps based on the engine oil performance in terms of preservation of typical oil parameters, e.g. base reserve and oxidation, observed during the artificial ageing procedure. It was shown that ethanol as well as acetaldehyde has almost no effect on the oil degradation especially in the case that advanced additive technology was used. On the contrary, acetic acid significantly affected the formulated oil showing influence on the detergent chemistry and even caused sludge formation. The use of the novel artificial ageing method proved to clearly differentiate the impact of the respective compounds added with the possibility to simulate enhanced stress conditions without the need of time-consuming and expensive engine bench tests. Hence, the novel setup offers valuable input for the formulation and the pre-selection of future engine oils suitable for bio-fuel.     

Positive effect of natural pre-ageing on precipitation hardening in Al–0.44 at% Mg–0.38 at% Si alloy

Age hardening in a purely ternary Al-Mg0.4–Si0.4 (0.44 at% Mg, 0.38at%Si) alloy that is similar to AA6060 was investigated by hardness measurement, TEM and three-dimensional atom probe (3D-AP). In particular, the effect of natural pre-ageing before artificial ageing, which is known to have a positive effect in this alloy, was studied by comparing three different conditions: natural ageing only, artificial ageing for 1.5 h at 180 °C only and combined natural pre-ageing and subsequent artificial ageing for 1.5 h at 180 °C. Natural ageing influences the mechanical properties significantly. Naturally aged alloys exhibit a hardening response that is governed by the presence of small clusters. Subsequent artificial ageing of naturally aged specimens increases the value of peak hardness, which is attributed to the increase of the number density of needle-shaped precipitates as compared to the samples without natural ageing. It is assumed that besides these precipitates, the small Si clusters formed at room-temperature storage remain stable during artificial ageing.     

内燃机摩擦学智能设计中人工神经网络的应用

开发内燃机摩擦学智能 CAD系统 ,除建立符号模型、数学模型之外 ,需要建立人工神经网络模型 ,将大量隐含于数值分析和试验数据中的隐性知识转化成显性的设计规则。文中提出了智能 CAD系统中人工神经网络的应用模型 ,并应用于内燃机活塞功耗的分析和规则提取     

Design of roll-to-roll printing equipment with multiple printing methods for multi-layer printing

In this paper, a novel design concept for roll-to-roll printing equipment used for manufacturing printed electronic devices by multi-layer printing is presented. The roll-to-roll printing system mainly consists of printing units for patterning the circuits, tension control components such as feeders, dancers, load cells, register measurement and control units, and the drying units. It has three printing units which allow switching among the gravure, gravure-offset, and flexo printing methods by changing the web path and the placements of the cylinders. Therefore, depending on the application devices and the corresponding inks used, each printing unit can be easily adjusted to the required printing method. The appropriate printing method can be chosen depending on the desired printing properties such as thickness, roughness, and printing quality. To provide an example of the application of the designed printing equipment, we present the results of printing tests showing the variations in the printing properties of the ink for different printing methods.