纳米硬度计在MEMS力学检测中的应用

纳米硬度计是一种能提供10^3～10^-2μm尺度材料或结构微力学性能检测的先进仪器。采用纳米压痕技术，研究薄膜材料的弹性模量和硬度随压痕深度的变化规律以及薄膜厚度测量、微桥弯曲变形测量的方法。采用纳米划痕技术，研究薄膜的表面粗糙度、临界附着力和摩擦系数测量的方法。该仪器能广泛应用于MEMS的力学检测，并有望成为这一领域内的标准力学检测设备。     

B 炸药中绝热剪切带形成机理的细观研究

通过对快速加载后Ｃｏｍｐ．药柱剖面的扫描电镜和光学显微镜观察分析，对Ｃｏｍｐ．Ｂ炸药在快速加载下剪切带形成机理的微观机制有了初步的认识。文中采用形变试样的剖面观察分析方法，针对固体药柱这种比较软的材料，如何进行磨样、抛光、浸蚀，作了一些尝试和探索，总结出一套有效的实施办法。对不同加载速率条件下受压缩的药柱中细观组织进行了观察、分析、比较，首次给出国产Ｃｏｍｐ．Ｂ炸药装药的原始细观组织形貌，以及快速加载后药柱中细观组织形貌。经过分析，得到冲击载荷下炸药装药中绝热剪切带形成、发展的定性认识，为分析Ｃｏｍｐ．Ｂ炸药装药受冲击载荷时热点形成机理提供了一些有益的实验依据。     

微桥法镍膜的弹性模量和残余应力测量

利用MEMS技术制作了不同尺寸的镍(Ni)膜微桥结构样品。采用纳米压痕仪XP系统测量了微桥载荷与位移的关系,并结合微桥力学理论模型得到了两种不同尺寸的Ni膜的弹性模量和残余应力。结果表明,两种不同尺寸的Ni膜的弹性模量结果一致,为190 GPa左右,但是残余应力变化较大。与采用纳米压痕仪直接测得的带有硅(Si)基底的Ni膜弹性模量186.8 7.5 GPa相比较,两者符合较好。     

冲击作用下凝聚态TNT热点形成机理的数值模拟

采用动力有限元方法对ＴＮＴ炸药中热点形成机理进行数值模拟。研究了凝聚态ＴＮＴ炸药中的圆形和椭圆形微孔洞附近介质在冲击作用下热－机械响应过程，结果显示在较低冲击压力作用下粘塑性功是导致热点温升的主要机制，在较高冲击压力作用下固相压缩对热点温升有强烈影响。     

基于铱星的南极高空气球测控系统设计及实现

根据我国第38次南极科考的高空气球飞行试验任务的科学目标需求,结合南极保障条件现状,设计了用于南极科考高空气球系统的测控系统,采用了铱星短报文通信模块9602作为基础测控通信通道,IP数据通信终端Pilot作为有效载荷数据通信通道,同时利用Pilot终端带宽余量,设计了一条备用的测控通信通道,实现了双路冗余测控,提高了测控通信的可靠性。在内陆的数据传输测试试验中,两条测控通道数据传输正常,载荷数据下行传输速率在115-120kbps之间,达到了预期指标,在完成环境适应性改造之后,可以用于保障第38次南极科考的高空气球飞行试验任务顺利进行。     

含能材料受限三轴压缩实验的数值模拟

从含能材料三轴压缩实验的基本公式出发,推导了考虑摩擦力之后各力学参数的计算公式。提出一种将实测数据与受限三轴压缩的试件——钢筒库伦接触摩擦有限元模型相结合的方法,利用动力有限元程序分析,考虑了摩擦力的影响。通过对ＴＮＴ炸药的受限三轴动态压缩实验的计算机模拟,估算了摩擦系数ｆ,并给出了材料的屈服强度值的修正公式。     

基于化学蚀刻检测光学玻璃亚表面损伤深度

目的 提出一种光学玻璃机械加工亚表面损伤深度的检测方法，给光学玻璃超精密抛光的加工深度提供参考依据。方法 首先通过实验分析K9玻璃研磨试样在化学蚀刻过程中亚表面裂纹的结构变化，采用探针式粗糙度仪检测化学蚀刻表面的裂纹深度，并探讨探针半径和化学蚀刻时间对裂纹深度测量结果的影响，建立以蚀刻表面峰谷粗糙度(PV)表征亚表面裂纹深度的测量条件。然后利用激光共聚焦显微镜检测化学蚀刻表面PV粗糙度，确定光学玻璃的亚表面裂纹深度。最后采用截面抛光法直接检测光学玻璃的亚表面裂纹深度，验证上述两种检测方法的可靠性。结果 以蚀刻表面PV粗糙度表征亚表面裂纹深度的测量条件为，测量介质须在蚀刻表面裂纹开始融合之前有效探测至裂纹底部。针对W18和W40磨粒研磨的K9玻璃试样，采用激光共聚焦显微镜检测蚀刻表面PV粗糙度方法测得的两种试样裂纹深度为12.82 μm和20.45 μm，直接测量方法的测量结果为12.50 μm和19.34 μm。两种方法测量结果的偏差分别为2.56%和5.74%，一致性较好。结论 基于化学蚀刻和激光共聚焦显微镜检测光学玻璃亚表面损伤深度的方法不受表面裂纹宽度限制，满足以蚀刻表面PV粗糙度表征亚表面损伤深度的测量条件，且对试样损伤较小，提高了光学玻璃亚表面损伤深度的测量效率和结果可靠性。     

光电三极管在研究推进剂燃烧转爆轰行为中的应用

用探针法研究 DDT管中高能推进剂的燃烧波和爆轰波的传播特性 ,因各种因素的影响难以得到满意的结果 ,用光电三极管代替电离探针可得到相对理想的结果     

大型容器水压爆破设计参数的校核方法研究

文中根据薄壁圆筒的弹性理论和相似理论,首先提出了水压爆破大型容器破坏强度计算和模拟试验的新方法,并用实例说明。