基于神经网络的复合材料胶接修补参数优化

胶接参数对于胶接修补的效果影响非常明显,但是采用传统的数值计算方法不容易分析得到优化值.针对复合材料层合板胶接修补参数优化,采用改进的BP神经网络建立参数优化预测模型.层合板胶接修补的有限元分析为神经网络预测模型提供训练样本,通过神经网络预测胶接参数对修补效果的影响,并用试验结果验证预测结果的准确性.结果表明所建的模型是准确有效的,最后采用预测模型得到优化的胶接修补参数为:补片的直径为孔径的2.41倍、补片厚度为母板厚度的0.608倍、补片的铺排方式为:(0/90/±45/90)s.     

嵌入多层黏弹性胶膜复合材料阻尼工字梁的多目标设计优化

针对嵌入多层黏弹性胶膜的复合材料阻尼工字梁,传统的混合单元法在进行结构动态分析与设计优化时存在很大困难的问题,采用基于离散层理论的多层梁单元建模分析复合材料阻尼工字梁.通过对正交各向异性铺层和腹板进行等效处理的方法,对工字梁凸缘嵌入单层阻尼层模型进行参数化分析;分别对嵌入多层或单层阻尼层的模型建立多目标优化模型,优化目标为模态损耗因子和固有频率最大化,设计变量为阻尼层层数（厚度）及其嵌入位置;应用多目标遗传算法进行优化求解.结果表明：基于离散层理论的阻尼梁单元计算精度好且易于优化,对于嵌入单层较厚阻尼和嵌入多层较薄阻尼的复合材料工字梁,获得的阻尼效果与动刚度损失基本相当,但对于高阻尼的方案,前者比后者的动刚度损失更大.     

针对白车身轻量化系数的结构灵敏度分析与软件开发

为实现白车身轻量化,以白车身零件厚度为优化变量,建立参数化模型。定义白车身静态扭转刚度工况并进行有限元分析,得到扭转刚度响应和轻量化系数,采用解析法推导轻量化系数对厚度的灵敏度。基于HyperMesh二次开发完成灵敏度分析流程自动化,求解白车身轻量化系数的灵敏度。根据灵敏度排序对白车身零件厚度进行优化,实现轻量化系数降低,扭转刚度提高,白车身质量减轻。     

摄像模组滤光片热应力分析和热固胶参数优化

为解决基于板上芯片(chip on board, COB)封装的手机摄像模组在85 ℃高温可靠性试验中出现滤光片开裂的问题,利用有限元法对塑料支架与滤光片之间的热固胶参数进行数值分析,包括胶层厚度、胶层宽度、胶水热膨胀系数、胶水弹性模量、胶瘤位置分布和胶瘤大小。结果表明：增大胶层厚度、增大胶层宽度、降低胶水弹性模量和减少胶瘤的大小可以减小滤光片在高温下的热应力。根据仿真试验结果优化热固胶参数和点胶工艺,从而解决滤光片开裂问题。     

压电换能器瞬态接收特性的有限元模拟研究

接收信号在压电换能器压电层中的多次反射及波形转换对超声检测的灵敏度和分辨率有重要影响,如何优化阻尼结构与材料参数是提高压电换能器接收性能的关键之一。本文用ANSYS有限元软件中的力-电耦合瞬态模拟方法,研究了压电直探头中阻尼结构的几何尺寸及声阻抗对其瞬态响应的影响,得到了压电换能器中不同时刻的弹性波场、电场分布以及输出电压响应曲线,揭示了换能器瞬态响应产生的多次反射波对其检测灵敏度和分辨率的影响。研究结果表明：通过改进的阻尼结构与材料参数对消减接收信号的多次反射,缩短余振时间具有明显的作用,也可以大大降低换能器的研发周期和成本。     

铅黏弹性阻尼墙力学性能分析研究

为提高黏弹性阻尼墙耗能能力,改善其耗能方式,本文提出一种复合型铅黏弹性阻尼墙,介绍了铅黏弹性阻尼墙的构造与原理.对4种不同硬度天然橡胶进行材性试验及本构参数拟合,设计24组不同参数铅黏弹性阻尼墙,采用ABAQUS有限元软件进行模拟分析,研究了不同黏弹性材料、黏弹性层面积、铅芯直径、铅芯布置方式、复合黏弹性层厚度和单层薄钢板与黏弹性层厚度比对阻尼墙滞回性能及力学性能的影响,并给出了设计建议值.     

新颖的高灵敏度双金属层结构表面等离子波传感器的研究与优化设计

为了克服传统的表面等离子波传感器中金膜与玻璃棱镜基底附着力不足的缺陷,在金膜与棱镜之间增加一层银膜,从而有效地增加了金属膜与玻璃棱镜的附着强度,并增加了设计的自由度,通过基因算法对两金属层厚度优化设计,使得现在的设计不仅结构更加稳定,而且探测的灵敏度和线性度比起原有设计都得到有效提高.     

结合单元渐进删除的变密度拓扑优化方法EI北大核心CSCD

在面向连续体拓扑优化问题的固体各向同性惩罚微结构模型中,由于密度或灵敏度过滤的存在,优化结果中会出现灰度单元,影响结构的清晰度.针对此问题,运用渐进结构优化法的思想提出了一种结合单元渐进删除的变密度法.在SIMP法的基础上加入单元渐进删除的过程,单元删除阈值由平均单元相对密度及缩减系数确定,引入包括2个可调控参数的Sigmoid函数表达缩减系数,从而逐渐删除优化过程中产生的灰度单元.在讨论参数取值变化对缩减系数影响的基础上,以MBB梁为例确定参数取值的范围.将结合单元渐进删除的变密度法应用于MBB梁和悬臂梁柔度优化的算例,实验结果表明,该方法可与灵敏度过滤、密度过滤以及Heaviside投影相结合,具有较好的通用性,并能够有效地抑制SIMP法的灰度单元,显著地提升了优化效率.     

Love波传感器及其质量灵敏度测试

为实现流体领域的液相传感,设计并制作了基于36°-YX LiTaO3作为压电衬底、PMMA薄膜作为波导层的Love波传感器;通过微电流电铸实验测量得到Love波传感器的质量灵敏度为-2.281 g-1cm2.分析了波导层厚度、器件温度和电铸电极的厚度三个因素对灵敏度的影响,为进一步提高灵敏度提供了参考.     

铁电层状微结构材料的力电耦合场参数模拟

根据层状微结构材料的特性 ,给出层片电介质材料的力电边界条件 ;推导在外加力电载荷下 ,铁电单元体的力电响应关系以及其组成的各层材料的局部力电场 ,得到其解析解 ;计算不同铁电层体积分数和相对弹性模量情况下 ,对材料宏观载荷场的响应。随着铁电层体积分数的减小 ,电位移和应变响应的幅度都随着减小 ,而材料弹性模量的改变对材料的铁电性的影响相对较小 ,影响不显著     

主动约束层阻尼梁有限元建模与动态特性研究

基于弹性、粘弹性和压电材料的本构关系,利用Hamilton原理,推导了主动约束层阻尼梁的有限元动力学模型．结合压电材料的机电耦合特性,采用自感电压的位移反馈,研究了主动约束层阻尼梁的闭环控制特性．求解了主动约束层阻尼简支梁的动态特性如固有频率、模态损耗因子及频率响应特性等．对被动控制、主动控制和主被动混合控制的控制效果进行了分析比较．研究了粘弹性层与约束层厚度等参数对减振控制效果的影响．     

大规模和超大规模集成电路技术(LSI/VLSI)的发展与应用(下)

3.主位片主位片包括门阵列和逻辑阵列两大类,本文仅以门阵列的设计为例.门阵列是由一些采用同样加工方法制造的基本门集成在硅晶片上的一个阵列,如图3.31所示.芯片中央分布着单元阵列,在单元之间有相应的连线,第一金属层沿着纵向设置布线通路,第二金属层沿着横向设置布线通路.目前已发展为三层,第三层安排电源或芯片I/O接头.各层的金属是铝铜合金,层间隔离是二氧化硅.     

固化冷却过程中复合材料参数对其应变的影响

为有效降低某复合材料固化冷却过程中的应变水平,以某圆柱形复合材料为例,利用有限元分析软件MSC Nastran,研究固化冷却过程中复合材料参数对其应变的影响.计算得到复合材料最大von Mises应变值和分布位置,分析弹性模量、泊松比、线膨胀系数、密度等参数对其应变的影响.     

杯形陀螺压电片粘结胶层对谐振子振动特性的影响规律研究

针对杯形陀螺上压电陶瓷的粘胶问题,本文建立了基底一胶层一压电片层压板有限元模型,通过Ansys软件对模型进行仿真和分析,并对分析结果进行实验验证.重点研究了粘胶层厚度、材料特性、以及胶层中有缺陷等因素对谐振子的Q值、输出增益、频率裂解的影响.结果表明:粘胶层对谐振子的谐振频率影响不大,减小胶层厚度、保证胶层弹性模量在一...     

非晶硅紫外线传感器

开发了1种带有超晶格蛄构膜(用先-CVD法制作)的新型非晶硅(a-Si)紫外线传感嚣。a-Si紫外线传感器的蛄构为：石英／TCO／超晶格P层／in层／金属层．与常规的pin型a-Si光传感器比较，在短波长区域内，a-Si紫外线传感嚣的灵敏度有了进一步改善。a-Si紫外线传感嚣的特点是：灵敏度高、生产成本低和可靠性高．     

基于响应面法的油气润滑ECT传感器优化设计

建立了油气润滑ECT传感器的基准三维物理模型;分析了管道厚度、电容极板长度、轴向屏蔽电极长度和径向屏蔽电极深度4个结构参数对传感器性能的影响并确定优化范围;通过灵敏度影响系数和电容响应比确立了传感器性能优化函数;采用响应面法对上述4个结构参数进行了优化设计;在此基础上以图像相对误差和图像相关系数为评价标准,对优化后传感器的重建图像质量进行了评判;研究结果表明,优化传感器得到的图像质量最高,图像相对误差平均降低了22.99％,图像相关系数平均提高了21.73％.     

并联式六维加速度传感器结构参数的二次开发

推导了并联式六维加速度传感器的基频、灵敏度的解析表达式.研究发现,基频与质量块的质量、压电陶瓷的厚度和直径有关,灵敏度与质量块的质量和边长有关.以这两项性能为指标,结合正交试验法和粒子群算法对上述参数进行优化.结果显示,最优性能下,质量块的质量、边长分别为0.7 kg,55 mm,压电陶瓷的厚度、直径分别为1.5,10...     

换能器双匹配层参数的计算

研究了纵振超声换能器前端粘接胶层和匹配层参数(厚度、特性阻抗)的变化对换能器声能量辐射的影响。通过计算得到了多组最佳匹配厚度的组合,扩大了匹配层材料的可使用范围。计算结果表明:粘接胶层的厚度、匹配层的材料和厚度都对换能器的辐射功率有着较大影响。最后比较了换能器对水辐射时,粘接胶层和匹配层参数的设计方案,为实际匹配层的设计提供帮助。     

复合材料层合板低频声辐射优化

为使复合材料层合板低频声辐射性能最优,根据无限域声场的特点,介绍将有限元与无限元耦合进行声辐射性能分析的理论和方法,采用2个算例验证该方法的有效性.将有限元软件Abaqus与数值优化软件Isight相结合完成复合材料铺层角的优化,并提出逐层优化的思路.以含有8层单层板和1层阻尼芯层的复合材料层合板为研究对象,以铺层角为设计变量,采用逐层优化方法(layer-wise optimization method,LOM)优化层合板的声学性能,并分析阻尼芯层对层合板声辐射的影响.结果表明:合理的铺层角可以提高复合材料层合板的1阶固有频率,达到减少声辐射谱峰数量和降低辐射声功率的效果;增加阻尼芯层可以抑制声辐射谱峰,有利于提高层合板的低频声辐射性能.     

叠层钢板厚度的磁场扰动与磁力测量方法对比研究

在"65Mn—不锈钢—硅钢"构成的叠层钢板中,对比研究了磁场扰动(MFD)与磁力测量(MFM)两种方法对特征层厚度的检测能力.首先,有限元仿真扰动磁场强度与磁力对硅钢层厚占比的表征能力,分析了永磁体参数、信号提取位置等因素对传感器检测灵敏度的影响,由此提出了差动式磁场扰动检测传感器以及优化了磁力测量传感器参数;其次,实...