氮化镓基LED结温测量方法研究

分别研究了脉冲电流法、微小电流法和光学成像法测量氮化镓基LED结温的基本原理,并对比了不同方法的结果可靠性。结果表明:在大脉冲电流下,串联电阻效应不可忽略,脉冲电流法得到的平均结温偏低;微小电流法能够减小加热电流和测试电流的切换时间和串联电阻效应,提高测量准确性;光学成像法基于发光强度与结温的依赖关系,能够获得器件温度的空间分布,有助于制备高性能的LED。     

电动汽车差速器扭转冲击疲劳试验方法

针对电动汽车传动系的关键零部件差速器的实际受载情况,设计了基于液压伺服的电动汽车差速器扭转冲击疲劳试验系统。在此基础上,依照目前的试验技术条件,分析了差速器关键部件的应力集中部位,对加载波形、加载频率、加载幅值和加载频次进行了理论和载荷特征研究,构建了电动汽车差速器扭转冲击疲劳应变测试系统和测试方法,并对其进行了大量应变测试,对不同频率和不同幅值的测试数据进行了统计分析,结合分析结果和材料应力寿命(S-N)曲线,建立了完整的电动汽车差速器扭转冲击疲劳试验方法,并进行了试验验证。结果表明,差速器的疲劳破坏部位和形式与实车行驶时疲劳破坏部位和形式以及应力集中测点部位均一致。     

液压挖掘机动臂的有限元分析

以一拖神通机械有限公司生产的WLY3.5-70型反铲液压挖掘机为研究对象,在某一危险工况下用ANSYS软件对其动臂部分进行了强度、刚度及模态分析,得出相应的应力、位移和振型图,为挖掘机动臂的设计和改进提供了理论依据.     

超级电容器用马尾藻基超级活性炭的制备及其电化学性能

以马尾藻为原料,采用KOH活化法制备用于超级电容器的生物质基超级活性炭。制备的超级活性炭不仅比表面积巨大,孔隙结构丰富,而且以海藻作为前驱体原料明显降低了活性炭的生产成本。采用单因素实验法分析了浸渍比、活化温度和活化时间对马尾藻基活性炭孔隙结构(比表面积、孔容及孔径分布等)的影响,探索了制备马尾藻基超级活性炭的最佳工艺条件,并研究了所制活性炭用于制备超级电容器时的电化学性能。采用N2吸附-解吸附、SEM、XRD,恒电流充放电以及循环伏安法等表征手段考察超级活性炭样品的比表面积,孔结构以及电化学性能。实验结果表明,制备马尾藻基超级活性炭的最佳工艺条件为:浸渍比4∶1,活化时间120min,活化温度800℃。在该实验条件下制得的活性炭比表面积高达2926m2/g,孔容高达1.536cm3/g,且所有活性炭的孔径大小几乎全部分布在4nm以内,孔径分布均匀。制备的超级电容器以6mol/L的KOH为电解液时,其比电容高达358.5F/g,表现出良好的电化学性能。     

GaN基HEMT失效热点行为研究

研究了GaN基HEMT器件的失效热点行为。当V_GS>V_th时,漏极电流I_D主要为漏-源导通电流I_DS,输运机制为漂移;当V_GSth时,I_D主要为反向栅-漏电流I_GD,输运机制为与可导位错有关的Fowler-Nordheim隧穿。通过分析V_GS和V_DS变化对热点分布的影响,表明栅极边界耗尽沟道内形成的强横向电场与势垒层内的强垂直电场分别是I_DS和I_GD电流形成热点的主要原因;同时,还测量了热点的微光光谱,并根据临界电场与最大光子能量得到了电子的平均自由程,约为60 nm。     

一种基于Cascode GaN E-HEMT的单相逆变电路

首先测试了Cascode结构的氮化镓增强型高电子迁移率晶体管(GaN E-HEMT)的输出、转移特性曲线,分析了导通电阻、输入电容等影响开关特性的电参数。接着分析了单相逆变电路结构,研究表明,采用GaN E-HEMT可极大地减小单相逆变电路的输出滤波电容、电感的体积。最后,比较分析了影响Cascode GaN E-HEMT和Si基MOSFET的损耗参数,并基于这两种器件结构分别搭建了两种单相逆变电路。测试结果表明,工作频率为8~90 kHz时,基于Cascode GaN E-HEMT的逆变电路的转换效率为90%以上,温度维持于25.3 ℃~29.3 ℃范围。基于Cascode GaN E-HEMT的逆变电路的总体性能优于基于Si基MOSFET的逆变电路。     

基于实际行驶载荷的电动汽车差速器扭转疲劳试验方法研究

电动汽车电机具有高频转矩特性,其冲击载荷对减速器、差速器等传动系统疲劳寿命的影响越来越受到企业的重视。根据电动汽车差速器实际受扭转载荷情况,设计了基于液压伺服的电动汽车差速器扭转疲劳试验系统。采用无线遥测系统在垫江试验场按照帕斯卡试验规范对电动汽车半轴转矩进行了实车采集,通过对采集的半轴转矩载荷谱进行预处理和时频域特征分析后,确定了扭转疲劳试验加载波形为正弦波,加载频率为0.5 Hz。通过雨流计数和外推确定了加载幅值和加载频次,从而建立了电动汽车差速器扭转疲劳试验方法。最后,搭建电动汽车差速器扭转疲劳试验系统,对该试验方法进行了验证。结果表明,差速器的疲劳破坏部位及形式与实车行驶时疲劳破坏部位及形式一致,所建立的方法是有效可行的。     

Pt/γ-Al_(2)O_(3)催化剂低温催化甲醇氧化研究

在甲醇自热重整反应中,所需的热量由甲醇氧化反应提供,因此甲醇氧化催化剂的活性直接影响氢气的产率。Pt/γ-Al_(2)O_(3)催化剂因其较高的反应活性而被广泛关注,但其稳定性较差,Pt活性中心易团聚。为了解决上述问题,采用旋蒸微乳法制备Pt/γ-Al_(2)O_(3)催化剂,通过BET、XRD等方法对Pt/γ-Al_(2)O_(3)催化剂进行了表征,并考察了环己烷质量分数、PEG-600(聚乙二醇600)与正丁醇的质量比对催化甲醇氧化活性的影响。结果表明,旋蒸微乳法可提高活性组分的分散度和利用率;通过改变环己烷质量分数、PEG-600与正丁醇的质量比,可使活性组分Pt均匀、牢固地负载在γ-Al_(2)O_(3)上,提高催化剂的抗烧结能力;在环己烷质量分数为50%、PEG-600与正丁醇的质量比为3∶7的条件下制备的Pt/γ-Al_(2)O_(3)催化剂,催化甲醇氧化活性可达88%。     

高功率条件下MOSFET栅电荷特性的测量方法

提出了一种高功率条件下MOSFET栅电荷特性的有效测量方法。在半桥电路的下管开启过程中,沟道出现高电流和高电压同时存在的情况,产生很高的瞬态功率。对于传统栅电荷测试方案,这不仅要求直流电源具备相当的功率输出,而且会在高功率区产生严重的自热效应,无法得到准确的栅电荷特性曲线。文章基于栅电荷测试的基本物理过程和关系,通过测量大电压-小电流与大电流-小电压下的栅电荷特性,获得了高功率条件下MOSFET的栅电荷特性。结果表明,该方法得到的栅电荷特性曲线及参数值与标准规格书的结果非常接近,具有很好的工业应用价值。     

转子-轴承-干气密封系统轴向振动稳定性分析

基于非线性振动原理,建立转子-轴承-干气密封系统轴向振动动力学模型,定性分析螺旋角及螺旋槽槽深对系统稳定性的影响,并与仅考虑干气密封系统的分析结果进行比较。在特定工况下,计算并通过多次拟合得到非线性气膜轴向刚度和阻尼,将其代入到双自由振动方程,得到一个三阶的非线性双自由度受迫振动微分方程。运用Runge-Kutta对该方程进行求解,分析螺旋角对密封环振动位移的影响。结果表明:静环的振动位移随着螺旋角(76.5°～80.0°)的增加先减小后增加,当螺旋角为78.50°时,振动数值最小,其最大振幅为7μm,最大振速为25μm/s;在考虑转子和轴承影响的干气密封系统中,螺旋角对密封环振动的影响更加显著;改变螺旋角可以调节和减小密封环的振幅,而改变螺旋槽槽深对静环的振动幅值几乎没有影响。研究表明,通过适当增加螺旋角度(0.5°～0.6°),可以使密封环的振动位移最小,从而保证干气密封系统的稳定运行。