纯铜表面纳米氧化铝弥散强化覆层的制备研究

提出了一种在铜基体表面制备弥散强化覆层的新工艺。利用机械合金化法制备纳米Al2O3颗粒与铜粉的混合粉末,然后将混合粉末预压实并通氢烧结到铜基体表面,最后用水下冲击波爆炸压实使得弥散强化覆层密实并进一步与基体结合。微观组织检查显示,弥散强化覆层充分压实,形成致密体,纳米Al2O3颗粒均匀分散在覆层中,覆层与基体结合紧密。对断口形貌分析显示,弥散强化覆层在晶界处断裂,晶界断裂处产生局部的韧窝。     

金马大厦折叠爆破拆除塌落与爆破振动分析

结合大连金马大厦双向折叠爆破拆除工程实例,回归分析了大楼拆除爆破振动和塌落振动的衰减规律,得到了K值和α值。分析了振动波形的时间历程,整个波形主要有2次爆破振动和1次塌落振动。对比分析了这两种振动的速度及频率特征,结果是塌落振动比爆破振动速度更大,是对周边建(构)筑物影响的主要因素;塌落振动比爆破振动的频率更低,更易引起建(构)筑物共振,因此振速和主振频率应作为城市爆破拆除的安全判据。     

纳米流体强化内燃机冷却系统流动的基础研究

利用高导热率、传热性能好的传热工质(纳米流体)替代传统冷却介质应用于内燃机冷却系统中,通过纳米流体流动特性的基础研究,为其在内燃机冷却系统中的应用提供理论基础支持.因此,利用试验方法对纳米流体在波壁管内的流动进行可视化研究,以期对纳米流体的流动机理进行详细的探讨,从而推动纳米流体在内燃机冷却系统中的应用.研究发现:纳米流体的黏度增加值不大,且随着温度的升高,增加值降低;而相同入口速度状态下,纳米流体在波壁管内的流动比纯水更为活跃,漩涡数量增多,质量传递特性增强,且随纳米颗粒浓度的增加,流动湍流效应增大.通过分子动力学方法发现纳米颗粒在纳米流体流动过程中存在强烈的旋转作用,从而出现微湍流流动效应,进一步强化了纳米流体的湍流流动效果.     

新型箝位式压电电机的设计研究

针对传统箝位式压电电机在谐振态下工作时,方波振动的箝位部分结构设计复杂问题,提出一种新型箝位式压电电机。该电机箝位部分与驱动部分均由同频正弦电压驱动实现正弦振动,通过定子对动子的箝位接触,实现动子单向输出运动。相较于传统箝位式压电电机和超声电机,该电机的定子结构设计无需采用模态简并,结构设计难度降低。利用有限元仿真确定定、动子结构参数,制造样机并搭建实验平台。对箝位部分分别采用正弦波与方波做激励,再对驱动部分进行波形对比,表明正弦波亦能达到预期效果。实验结果表明:准静态时,激励电压频率为250Hz、电压峰峰值Vp-p为10V时,步进距离为0.5μm,步进速度0.13mm/s;谐振态时,激励电压频率为540Hz、电压峰峰值Vp-p为70V时,步进距离为32μm,步进速度16.9mm/s;该电机可兼顾低频高分辨率和高频高速输出以实现跨尺度工作。     

爆炸焊接CAE软件开发及工程应用

为了有效控制爆炸焊接金属复合板的质量,应用C++和OpenGL研制开发了爆炸焊接CAE软件系统EWCAE(Explosive Welding Computer Aided Engineering),将理论计算、数值模拟与爆炸焊接实验相结合,确定爆炸焊接窗口范围以及合理的爆炸焊接工艺参数。通过对爆炸焊接数值计算方法和CAE工程分析软件的研制开发以及该软件在爆炸焊接工程实际应用的介绍,了解该软件系统可以实现金属爆炸焊接窗口计算与曲线绘制、复板飞行姿态计算和爆炸焊接三维动态数值模拟。基于CAE工程分析软件来辅助爆炸焊接生产工艺的制定,不仅使爆炸焊接金属复合板的质量得到有效控制,还对于个性化、差异化和精细化爆炸焊接技术开发具有重要意义,从而实现技术研发与生产加工的数字化、标准化和规范化。因此,计算机仿真和数值计算也是爆炸焊接重要的研究手段。     

黑索金爆轰合成纳米金刚石-Al_2O_3复合材料

采用纳米金刚石与B_2O_3高温共熔,与Al溶胶溶液均匀混合等步骤制备前驱体粉末,与不同质量分数黑索金均匀混合制成药卷,起爆药卷,收集爆轰产物分析。利用XRD、场发射透射电镜观察,并且运用BKW计算程序运算含Al、B元素特殊炸药的爆轰参数,探讨产物生成的机制。分析爆轰产物的组成成分、形貌结构。结果表明:纳米金刚石-Al_2O_3结构的纳米颗粒具备纳米金刚石易与任何极性物质兼容、分散稳定好、不易团聚等优点。爆轰反应生成的高温、高压使Al_2O_3、B_2O_3-纳米金刚石分子间的化学键断裂,形成游离态的B_2O_3-纳米金刚石、Al_2O_3自由基,自由碰撞后迅速凝结成小液滴。高温作用下,Al_2O_3熔化成球状,吸附B_2O_3-纳米金刚石,且黑索金比重越大,得到的产物包覆结构越明显。形成的纳米颗粒比原有的纳米金刚石粉末粒径增大许多。     

基于连续压导探针的炸药爆速和临界直径测试方法?

临界直径是确定炸药合理装药直径、预防炸药拒爆和不完全爆轰的重要指标,对炸药性能提高和高效利用有着十分重要的意义。设计了一种连续压导探针和楔形装药装置,在对炸药爆速进行测试的同时,利用炸药在临界直径不完全爆轰的特征,通过寻找爆轰波传播的拐点确定炸药临界直径。试验结果表明:装药密度为0.9g/cm3的铵油炸药爆速为3 261 m/s,临界直径为12.5 mm。提供了一种可同时测得炸药爆速和临界直径的方法,该方法简单,试验费用低,对炸药参数测试具有一定的指导意义。     

基于DFT的旋变软件解码非理想偏差标定方法

针对目前旋变软件解码中的采样包络面存在非理想偏差问题,从理论推导了幅值偏差、直流偏差会对旋变软件解码的输出角度叠加一个2倍频波动,正交偏差会叠加一个同频波动。提出了基于离散傅里叶变换（DFT）的矫正方法,利用该方法实现了幅值偏差、直流偏差和正交偏差的提取,并对这3种偏差设计了相应的矫正环节。同时又推导了存在转速误差条件下使用DFT方法提取到的幅值偏差、直流偏差存在一个和旋变包络面初始相位相关的波动误差,并通过取一段时间内波动平均值的方法解决了该误差对提取结果的影响。最后通过仿真试验验证了推导的正确性,搭建了拖台架并进行旋变标定试验,对比标定前后数据,表明偏差矫正后的锁相环输出的角度线性度更好,转速波动更小,相应的dq轴电流的指定阶次波动也更小。     

爆轰裂解可膨胀石墨制备石墨微粉

在不改变石墨原始结构与成分的基础上,利用冲击波对可膨胀石墨进行爆轰,收集爆轰灰,进行X射线衍射、SEM的测量分析以及BET法测定比表面积。结果表明,可膨胀石墨经过爆轰后,得到了颗粒大小为1μm～10μm的石墨粉,比表面积由8.096m^2/g增大至47.48m^2/g,并且孔隙变得更为均匀,常规研磨设备是无法达到这种效果的。为石墨的细化提供了一种更为简便快捷而又节省能源的方法。     

爆轰法制备纳米颗粒的探索

综述了爆炸应用的发展和采用爆轰法合成纳米粉体的实践工作，结合控制爆破在工程建设中发挥的作用，提出“控制爆轰技术”应用于纳米颗粒合成，据此总结讨论和探索了爆轰法制备纳米颗粒存在的内因素和外因素。并指出，内因素是采用爆轰法制备纳米粉体的关键因素。