纤维增强复合材料宏观性能预测与可靠度分析

针对纤维增强复合材料细观性能的不确定性,采用基于桥联模型的Monte-Carlo方法,预测了复合材料宏观性能分布规律,并从宏、细观两个角度计算了四边简支复合材料层合板的可靠度。研究结果表明,复合材料宏观弹性模量、剪切模量服从正态分布,拉伸强度服从威布尔分布。利用细观和宏观参数计算得到的复合材料层合板可靠度结果趋于一致,表明直接利用细观参数计算复合材料可靠度是可行的。     

碳纤维/环氧树脂层合板的激光烧蚀特性分析

为了研究碳纤维/环氧树脂复合材料层合板的激光烧蚀温度场、退移速率,应用有限元软件ABAQUS的python语言进行二次开发,建立了辐照面动态变化的有限元烧蚀模型,并选用功率密度分别为1.528 kW/cm2及3.82 kW/cm2的高强度激光器对该复合材料进行了激光辐照试验。定量分析了不同功率激光辐照下,碳纤维/环氧树脂层合板的温度场分布以及辐照界面的退移速率。研究结果表明:有限元烧蚀模型能够有效地模拟层合板的烧蚀,随着激光功率密度变大,辐照面附近温度梯度及烧蚀界面退移速率变大,基体热解区域尺度变小,背壁温度梯度变化相对较小,随着辐照时间的增加,烧蚀界面退移速率趋于恒定。     

推进剂贮存容器J积分安全评定与寿命预测

为了估计裂纹对推进剂贮存容器寿命可靠性的影响,基于J积分和按重要度原则的概率失效准则,结合材料的断裂韧性J1C和疲劳裂纹扩展速率试验,利用概率断裂力学方法PFM(Probability Fatigue Method),分别建立了推进剂贮存容器概率安全评定模型和寿命预测模型。最后以LD10贮存容器为例,说明推进剂贮存容器概率安全评定与寿命预测过程,并利用Rcakwitz-Skov和Mont-Carlo方法计算其可靠性与剩余寿命。     

Mo电极形貌对AIN薄膜择优取向生长的影响

采用射频磁控溅射方法在不同形貌的Mo电极上制备了(002)择优取向的AlN薄膜。采用XRD、FESEM表征了Mo电极及AlN薄膜的结构、表面形貌及择优取向。结果表明,Mo电极的形貌影响AlN薄膜的择优取向生长,在较高溅射气压下沉积的Mo电极晶粒细小、分布均匀,有助于AlN薄膜(002)择优取向生长。     

Mo电极上磁控反应溅射AlN薄膜

采用射频反应磁控溅射法在Mo电极上沉积了AlN薄膜.研究了溅射气压、靶基距、溅射功率、衬底温度及N_2含量等不同工艺条件对AlN薄膜择优取向生长的影响.用XRD分析了薄膜的择优取向,用原子力显微镜、高分辨场发射扫描电镜表征了薄膜的形貌.实验结果表明,靶基距和溅射气压的减小,衬底温度及溅射功率的升高有利于AlN(002)晶面的择优取向生长.氮氩比对AlN薄膜择优取向生长影响较小,N_2≥50%(体积分数)时均可制得高c轴择优取向的AlN薄膜.经优化工艺参数制备的AlN柱状晶薄膜适用于体声波谐振滤波器的制备.     

基于网络理论的固伴火箭发动机纤维缠绕壳体优化设计

基于网络理论按爆破压强设计的纤维缠绕壳体基本方程，在结构、工艺等约束条件下，选取不同纤维材料，以壳体质量为目标，利用线性多步法和复合形法，优化设计纵向层平面缠绕、圆筒部分在环向缠绕的固体发动机纤维壳体的材料密度、纤维拉伸强度、缠绕角和极孔半径，并给出算例。计算表明，比强度是影响纤维壳体质量的最重要因素。     

固态封装型的体声波谐振器的制备与性能分析

以Ti/Mo为布喇格反射层,在Mo底电极上沉积了高c轴择优取向的AlN薄膜,并采用微机电系统(MEMS)工艺制备了固态封装型体声波谐振器.用原子力显微镜(AFM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)测试了布喇格反射层的粗糙度和截面,用微波探针台和网络分析仪测试了以优化工艺参数条件制备的谐振器(FBAR)的频率特性,得到谐振器的谐振频率为2.51 GHz,有效机电耦合系数为3.89%,串并联品质因数为134.2和97.8.     

车内线缆的高空核电磁脉冲响应分析

复杂电磁环境中的车载电子设备受制于高空核电磁脉冲的威胁,其内置线缆的电磁效应与防护决定了特种车辆的生存能力及性能发挥。文中采用基于FTDT算法的电磁仿真软件CST,建立了车辆壳体的电磁模型以及车辆内置线缆布局模型,并仿真分析了车内线缆的高空核电磁脉冲电流电压响应。仿真结果表明,双绞线上响应电压较大而响应电流较小;同轴线的响应电压较小响应电流较大。有屏蔽体的线缆在HEMP照射时的响应电压电流和无屏蔽体时相比显著减小。但是,实际车辆壳体存在孔缝,响应电压电流的在部分频点产生谐振,导致电压电流出现较大值。文中的仿真分析结果对车载电子设备的电磁脉冲防护具有一定的实际工程意义。     

固体火箭发动机工作效能的层次分析法

在固体火箭发动机工作效能分析的基础上，利用解释结构模型建立固体火箭发动机工作效能的多层递阶模型，并运用系统工程的层次分析法分析计算得出固体火箭发动机工作效能诸要素的综合重要度，为固体火箭发动机的设计、工作效能的提高和今后的研究方向提供参考。     

AlN薄膜体声波谐振器性能分析

采用体硅微细加工工艺制备了背空腔型AlN薄膜体声波谐振器。研究了压电层、上电极及支撑层厚度对谐振器性能的影响。测试结果表明,谐振器所用AlN压电薄膜具有(002)择优取向,器件频率特性良好。当上电极、压电层、底电极和支持层的厚度分别为110,2600,110,200nm时,谐振频率为1.759GHz,机电耦合系数3.75%,品质因数79.5。结合Mason等效电路模型模拟分析与实验结果,分析了各层厚度对频率特性的影响机理。