可识别声源深度的三维声聚焦波束形成方法

当前平面传声器阵列结合波束形成方法进行声源识别定位时,存在不能确定声源相对全息测量阵列距离的问题,提出了可识别声源深度的三维声聚焦波束形成方法。基于球面波声场模型和波束形成方法,在不同深度的平面上进行声聚焦,首先根据聚焦面上波束形成功率的最大点位置沿聚焦深度方向（即z方向）的轨迹变化判断声源在z方向的位置,再进一步确定声源在x和y方向的位置。为验证方法的有效性,在点声源构成的声场中进行了仿真验证,并且在全消声室内进行了单声源及多声源识别定位的实验验证。仿真结果和实验结果一致表明：该方法能够实现基于平面阵列的三维空间中声源的识别定位。     

残余应力对压头诱导的硬质薄膜断裂机制的影响

近年来,随着制备工艺的革新,硬质薄膜作为保护涂层已有了广泛的应用.在实际使用过程中,硬质涂层经常承受接触载荷作用.薄膜在接触载荷下易产生环形裂纹,从薄膜的表面起裂并扩展到界面,从而影响材料的可靠性和稳定性.同时,硬质薄膜中的残余应力的存在也将直接影响薄膜的服役周期.基于内聚力模型,采用有限元方法模拟来探究残余应力对压头诱导的硬质薄膜/韧性基底中薄膜本身断裂的影响规律.给出在不同残余应力下薄膜发生环形裂纹的起裂半径、裂纹间距、临界压入深度以及临界载荷,进而对运用压痕法测量薄膜的断裂韧性和工程应用提供指导.     

颗粒表面粗糙度对纳米压痕特性影响研究

对复合涂层的颗粒进行纳米压痕过程中,从最大压入深度计算出的接触面积受到颗粒表面的最高处以及最低处的影响.建立颗粒与基体的纳米压痕有限元模型,计算分析颗粒表面形貌对压痕结果的影响.结果显示:利用颗粒压痕载荷深度曲线计算出的弹性模量与硬度误差随着颗粒曲率的增大而加大.采用一种简单的模型对接触深度的公式进行了相应的修正,最后与有限元分析得到的结果进行比较,所得弹性模量和硬度的误差相对降低,验证了该模型的可行性.     

准2-2型多铁性薄膜-块体复合材料磁电性能研究

将一种铁性薄膜层状沉积在另一种铁性基底上从而实现磁电性能的复合材料称为准2-2型多铁性复合材料.基于朗道热力学理论,研究了锆钛酸铅铁电薄膜Pb(Zr0.2Ti0.8)O3(PZT)平面应变对薄膜铁电性能的影响.引入与薄膜厚度参量相关的应变松弛理论,给出了薄膜厚度与薄膜面内错配应变的变化关系.最后结合铁磁基底La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)与外磁场大小相关的非线性压磁系数,分别讨论了铁电薄膜厚度和外加磁场强度对准2-2型PZT-LSMO复合材料磁电性能的影响.研究结果表明:该构型复合材料具有高达1.8V/cm·Oe的纵向磁电电压系数,有望应用于新型电子器件.     

含内埋裂纹板条瞬态响应的有限元--线弹簧分析

将线弹簧模型与有限元软件ANSYS相结合，求解了冲击载荷作用下的含内埋裂纹的板条问题，所得的结果与已有的有限元解吻合良好，此方法可推广用于其它三维裂纹动态响应分析。并对内埋裂纹板条瞬态响应的影响因素做了分析。     

热机载荷作用下拐折裂纹问题的通用权函数法分析

根据Betti互易原理,推导出二维拐折裂纹问题通用权函数法的普遍表达式,并利用虚拟裂纹扩展技术以及刚度阵导数法,将通用权函数法与有限元法直接耦合,给出了二维拐折裂纹问题通用权函数法的有限元格式。通过实例计算比较,验证了此方法的可靠性和准确性。分析结果表明:通用权函数法可以极大地简化计算过程,具有极高的计算效率。在此基础上应用此方法讨论了拐折裂纹长度、拐折角度对应力强度因子过渡过程的影响。     

液压支盘成形机工作机构受力分析研究

根据液压支盘成形机工作过程的特点,分析和研究了液压支盘成形机工作机构及其各构件在工作中的受力,建立了工作机构的力学模型,为液压支盘成形机的机构设计及优化提供了参考。     

非稳态蠕变裂纹尖端场强度因子的近似解

在时间相关比例加载条件下，从幂律蠕变材料静态裂纹体的应力应变场出发，建立了在时间相关比例加载条件下弹性－幂律蠕变材料裂纹体的瞬态Ｊ（ｔ）积分和Ｃ（ｔ）积分的估算公式。作为特例，给出了载荷恒定和加载点位移恒定这两种特殊情况下Ｊ（ｔ）积分和Ｃ（ｔ）积分的解析表达式，并与有限元解进行了比较，其结果吻合良好。     

脉冲激光沉积制备TiN/AlN多层薄膜及其工艺研究

本文采用脉冲激光沉积（PLD）法,在单晶硅试样表面上沉积制备了TiN/AlN多层硬质薄膜;研究了激光能量、靶衬距离和基体温度等工艺参数对薄膜性能的影响。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和显微硬度仪方法研究了薄膜的性能。结果表明：薄膜由TiN和立方AlN细晶和无定型的非晶TiN、AlN组成,薄膜的调制周期尺寸均在λ=（50-200）nm范围内,多层结构界面清晰;当多层薄膜调制周期在100nm以下时,薄膜的显微硬度明显高于TiN和AlN的混合硬度值。     

用T积分研究硬聚氯乙烯粘塑性裂纹扩展

采用作者建立的硬聚氯乙烯的粘塑性本构模型,以CT试样为研究对象进行粘塑性有限元分析,并在此基础上编程计算T积分,然后再用T积分与实验所得的裂纹扩展速率关联.研究结果显示,描述蠕变延性材料和蠕变脆性材料粘塑性裂纹扩展速率的控制参量是不同的.T积分不适合作为硬聚氯乙烯粘塑性裂纹扩展的控制参量.