管式PECVD设备反应室结构的优化设计与数值仿真研究

根据管式PECVD设备反应室的环形进气方式和平面进气方式建立了几何模型,并进行了三维流场数值仿真分析,然后根据仿真结果对反应室结构进行了优化设计。数值仿真对PECVD设备反应室结构的优化设计及工艺调试具有重要的指导意义。     

管式PECVD设备腔内大容量石墨舟力学性能的数值分析

提高等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法制备的氮化硅薄膜品质在太阳电池光电转换效率领域有举足轻重的作用。承载大量硅片的石墨舟是管式PECVD设备中的关键核心部件,随着生产效率的不断提升,热力耦合环境下腔内大容量石墨舟力学性能的稳定性引人关注。通过CAD软件建立石墨舟有限元模型并使用ANSYS仿真软件进行热力学仿真研究,综合分析其在高温条件下受力、受热后的变形情况。研究结果显示：结构自重是石墨舟形变及应力集中产生的主要因素,温度产生的影响并不明显;采用结构增强设计可有效提升石墨舟整体的力学性能。     

大管径PECVD设备加热时的总功率调控方法

针对大管径等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备炉管数量增多,以及炉管加热时设备功率增大,从而导致设备总功率超过车间最大允许功率限制的情况,以大管径6管PECVD设备为例,通过利用控制系统实时监测各炉管的工艺过程状态、加热功率输出需求等数据,根据每个炉管温度对该炉管工艺的影响程度,智能调控各炉管各温区的加热功率输出上限,确保了设备总功率保持在最大允许功率之内。实测结果显示：即使在6个炉管同时启动工艺的极端工况下,通过采用提出的加热时总功率调节方法,设备整体产能受到的影响也不会超过8%。所提调节方法有效解决了设备总功率需求和车间厂务供能指标之间的矛盾。     

管式PECVD设备的温控系统调节对镀膜均匀性的影响分析

以管式PECVD设备的温控系统调节对镀膜均匀性的影响为研究对象,通过实验研究的方法,分别研究了温控系统调节中温区的温度设置、加热时间设置、整体温度设置,以及舟片间距设置对管式PECVD设备镀膜均匀性的影响.研究结果表明:将炉口到炉尾的温度设置为依次降低的趋势,或增加加热时间,或整体温度降低都可以缩小内、外舟片的温度差异...     

板式PECVD设备维护后初期的生产品质提升方案

以板式PECVD设备维护后的初期在多晶硅片表面镀的氮化硅薄膜为研究对象,分析了其膜厚、折射率、腐蚀速率等数据,以及此种镀膜情况下制备的多晶硅太阳电池的电性能.结果表明:在设备维护后初期(约1 h)镀制的氮化硅薄膜,随着时间的推移,氮化硅薄膜的膜厚不断下降,折射率随之上升,二者分别从第48 min和第56 min开始趋于...     

塑壳断路器操作机构仿真与优化

利用虚拟样机仿真软件ADAMS对某种塑壳断路器操作机构进行仿真分析,研究各种结构参数对断路器操作机构分断速度的影响,包括分断弹簧、弹簧的固定位置等.     

预热型管式PECVD设备结构及其对镀膜性能影响的研究

研究了预热型管式PECVD设备的结构及其对镀膜性能的影响.通过合理利用管式PECVD设备的净化台空间,对常规型管式PECVD设备的整体结构进行了优化设计,增加了具有预热功能的结构部件;然后通过实验研究了该预热型管式PECVD设备对沉积氮化硅薄膜工艺的影响.实验结果表明:预热型管式PECVD设备不仅能减少镀膜工艺的时长,...     

微波板式PECVD设备多晶硅片表面镀膜均匀性影响因素的研究

由于多晶硅片表面在不同晶粒之间的晶格取向、绒面特性,反射率等方面都存在较大差别,因此在多晶硅片表面制备的SiNx膜的均匀性较差。研究微波板式PECVD设备相关配件对其在多晶硅片表面镀膜时膜层均匀性的影响。结果显示,石英管、耐高温胶带厂家的差异,气路的气孔个数差异,加热板、导波器的完好程度差异均会对微波板式PECVD设备在多晶硅片表面镀膜时的均匀性产生较大影响。     

基于ANSYS的真空罐盖提升横梁结构分析及优化

根据真空罐盖提升机构工况,对其所用横梁进行理论计算.并用ANSYS对横梁三维模型进行结构分析,验证理论计算结果的正确性.对结果进行分析,提出优化横梁结构的措施,并验证其可靠性.     

基于CFD仿真的恒温槽桨叶结构优化研究

针对现有某型恒温槽内部核心搅拌桨部件存在的结构缺陷,以该恒温槽为研究对象,采用RNG k-ε湍流模型,通过计算流体力学对其进行结构仿真优化,并通过对比实验数据验证模型的准确性。以工作区水平面温度均匀性小于0.01 K为目标,研究搅拌桨桨径、叶宽、倾角及安装高度等结构参数对恒温槽内部流场分布及温度场均匀性的影响。研究结果表明：在相同搅拌桨旋转速度与热源条件下,采用安装高度为150 mm、搅拌倾角为45°、桨径为90 mm、叶宽为30 mm的斜叶式搅拌桨具有最佳的温度均匀性,其温度均匀性为1.44 mK。     

管式PECVD法沉积的SiyNx/SiOxNy叠层膜的研究

本文对采用管式等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法沉积的氮化硅与氮氧化硅(Si_yN_x/SiO_xN_y)叠层膜进行了实验研究,结果表明:在硅片正面镀膜时增加SiO_xN_y膜层,既可以增强正面的钝化效果,还可以降低对光的反射率,增加光吸收率,从而提升太阳电池的短波响应能力,通过对膜层组分和反应气体流量等工艺参数进行匹配优化,使太阳电池的光电转换效率提升了0.07%;利用Si_yN_x/SiO_xN_y叠层膜抗氧化、抗钠离子的特性,使太阳电池的抗电势诱导衰减(PID)性能提升了22%。     

基于联合仿真的断路器合闸电磁铁的动态特性研究

新设计的船用直流断路器合闸装置,必须满足形体小巧、动作快速、静态保持稳定可靠的要求。选用电磁铁和脱扣架等联合动作的合闸装置设计方案,并对其动作特性进行了研究。建立了合闸装置的电磁力和机械运动数学方程;构建了核心部件电磁铁的有限元仿真模型,仿真分析了电、磁、力、位移、速度的变化情况;并以此为输入条件,建立了结构强度最低的脱扣架ANSYS联合仿真模型,验证了合闸过程中其结构应力小于VonMises屈服极限,对比分析了仿真与样机试验的电流和位移数据。结果表明,当电源为交流220 V 50 Hz全波整流时,合闸装置可在19.6 ms内完成6 mm行程,验证了仿真结果的正确性。创新之处是设计了一套结构小巧、简单实用的锁脱扣机械装置,工程应用结果表明其性能可靠。新方案为船用直流断路器合闸装置的设计提供了参考。     

基于AMESim的柴油机调速器仿真优化研究

利用AMESim软件分别建立了某型柴油机液压调速器控制阀和执行机构的一维模型,研究了调速弹簧刚度、控制阀质量、飞块质量等参数对调速器性能的影响,以及优化前后控制阀和执行机构的响应特性。研究结果表明:调速弹簧刚度值为40(k N·m-1)时,控制阀响应时间最短;控制阀质量为0.03 kg时,震荡剧烈程度显著减小;飞块质量在0.052 kg时,可有效减少控制阀响应时间;优化前调速器响应时间为3 s,优化后为0.1 s。优化后的调速器控制阀以及执行机构能够很好地满足准确性和快速性的要求。     

基于均匀设计的风力机塔架结构参数优化研究

针对大型水平轴风力机塔架结构优化过程中主要影响要素不显著问题,以塔架塔顶与机舱底座连接处为研究对象,采用均匀设计法对连接处2要素(厚度、高度)进行U*9(92)静强度试验设计并进行数值仿真模拟。研究结果表明:塔架最大变形值与最大应力值与连接处2要素(厚度、高度)呈线性与双曲抛物面函数关系,其中高度变化较厚度变化对塔架的应力值变化影响更大,优化塔顶结构参数后比原塔架最大应力值减小0.89%,最大位移值减少0.22%,质量降低0.24%,该研究为风力机塔架多目标结构优化设计提供理论依据。     

面向节能的柔性制造系统仿真及优化

本文立足于仿真和优化面向节能的柔性制造系统,通过深入研究柔性制造系统生产过程,对柔性制造系统中的设备能耗进行建模,完成了基于Lab VIEW的考虑设备能耗的柔性制造系统的仿真开发。并通过平衡生产线的节拍以及运用遗传算法优化生产调度等两个途径实现了对柔性制造系统的节能优化,这对指导实际生产系统降低能源消耗,提高能源利用率具有重要意义。     

基于集成仿真技术的曲轴结构优化方法研究

提出了一种实用的利用成熟有限元分析平台和多学科设计优化软件进行结构优化的方法。以四缸发动机曲轴为例,采用I—DEAS、VC 、iSIGHT软件构建了一个曲轴结构尺寸优化软件集成系统,实现了曲轴结构优化的整个流程,并对程序控制的实体模型参数化修改、集成框架以及连续二次规划法(NLPQL)等进行了探讨。     

基于Windows的测功器试验台半实物仿真优化技术

在设计和优化测功器试验台测控系统过程中,开发基于Windows平台的试验台半实物仿真优化技术,对监控组态软件的不同算法进行仿真与优化。文中设计了试验台半实物仿真方案,介绍了测控系统的组成,论述了Windows平台组态软件和仿真软件MATLAB的DDE数据传送方式,完成了测功器及发动机系统特性的模型辨识。最后给出了所提仿真技术应用于电涡流测功器仿真和PID控制算法优化的实例。     

基于Windows的测功器试验台半实物仿真优化技术

在设计和优化测功器试验台测控系统过程中,开发基于Windows平台的试验台半实物仿真优化技术,对监控组态软件的不同算法进行仿真与优化.文中设计了试验台半实物仿真方案,介绍了测控系统的组成,论述了Windows平台组态软件和仿真软件MATLAB的DDE数据传送方式,完成了测功器及发动机系统特性的模型辨识.最后给出了所提仿真技术应用于电涡流测功器仿真和PID控制算法优化的实例.     

基于ANSYS的大体积混凝土浇筑过程仿真分析

基于热传导原理,结合混凝土热力学性能、水温和气温资料,综合考虑施工过程中水泥水化热、水管冷却、弹性模量变化等因素对混凝土浇筑过程的影响,采用三维有限元ANSYS软件模拟施工过程,通过APDL语言编辑各种功能的宏文件,选用合适的仿真参数,计算实际工程中混凝土内部的温度场和应力场的分布情况,仿真计算结果与工程实际情况吻合较好,对指导工程实践具有重要的现实意义。     

基于Matlab的水电机组径向式导水机构仿真

为准确设计导水机构各传动部件尺寸,在分析双直缸接力器布置方式的径向式导水机构运动特征的基础上,阐述了导水机构运动的非线性模型及求解方法,采用二分迭代法计算导叶开度,由拟合的方法计算导叶关闭时导水机构各组件的状态,再将导水机构的运动过程进行Matlab仿真,得到接力器行程与导叶开度间的关系,并对结果进行了讨论分析。结果表明,导水机构各组件的尺寸对接力器行程与开度影响较大,在设计时,有必要结合具体目标进行优化。