隔震换能系统的换能效率及振动控制效果的研究

提出的隔震换能控制系统是由隔震层和换能装置构成的,该系统可以实现将地震时地面输给上部结构的部分能量转换为液压能,储存于蓄能器中,该能量可进一步用作主动控制能源。建立了该系统的理论分析模型,并对其换能效率和结构振动控制效果进行了深入研究,应用Matlab 的Simulink 对一个框架隔震换能结构体系实例进行了仿真计算。结果表明,该系统换能效率高,并且隔震层的阻尼越小,换能效率越高;地震输入强度对换能效率影响较大,当输入地震动加速度峰值较大时,换能效率可达70-80%;与普通隔震相比,采用隔震换能系统时,隔震效果接近,但隔震层位移可降低一半。     

基于PDV技术的微型雷管爆炸驱动飞片速度测试研究

针对微型装药爆炸驱动飞片速度问题,搭建微型雷管爆炸驱动钛金属飞片速度测试装置,利用光子多普勒测速技术(photonic Doppler velocimetry,简称PDV),对直径0.7 mm的微型雷管爆炸驱动飞片的速度进行测试,获得小飞片的速度历程,可清晰观察到飞片速度成长、保持、降低的过程。研究了防护PDV光探头有机玻璃厚度对飞片速度的影响,结果显示:当增大有机玻璃厚度时,测试的飞片平均速度会减小,测试相对误差增大;研究了光探头端面与飞片表面不同距离对测试结果的影响,对速度曲线进行位移积分,结果显示:距离较小时,测试结果的一致性较好,速度、位移增长拐点出现时机较为一致。针对整个测试系统,分析了高斯光束条纹间距、防护玻璃、金属表面反射率、试验装置振动因素对测试精度的影响。     

内含气体对蜂窝纸板异面动态冲击性能的影响

目的以六边形蜂窝纸板为对象,研究内含气体对其异面冲击性能的影响。方法通过动态冲击实验分析内含气体对接触力、最大接触力、最大位移、最大应变和吸收能的影响,得出不同孔隙率时,蜂窝纸板的接触力-时间曲线,最大接触力、最大位移、最大应变、吸收能与冲击能曲线和吸收能-孔隙率曲线。结果在给定冲击能的情况下,最大接触力与吸收能随着孔隙率的增大而减小,最大位移及最大应变随着孔隙率的增大而增大。在孔隙率一定时,最大接触力、最大位移、最大应变和吸收能随冲击能线性增大。此外,冲击能越大,接触力达到峰值的时间越短,接触持续时间越长。结论在动态冲击实验中,内含气体使蜂窝纸板吸收冲击能的能力明显增强,并且当冲击能一定时,孔隙率越大,蜂窝纸板越容易被压变形,吸收能越少。     

TiO2-Al含能复合薄膜激光烧蚀特性研究

利用真空磁控溅射技术制备了不同调制周期的TiO_2-Al复合薄膜和TiO_2-Al-Al_2O_3-Al复合飞片,通过SEM对各层薄膜的厚度、界面成分、薄膜均匀性和致密性进行相应表征;利用光子多普勒测速系统(PDV)测量飞片速度,得出飞片速度与激光脉冲能量的关系;运用原子发射光谱法研究了TiO_2-Al复合薄膜调制周期对激光诱导TiO_2-Al复合薄膜等离子体特性的影响。研究结果表明:复合薄膜不同材料膜层分界面清晰可见,具有明显的层状结构;飞片速度随激光能量的增加先上升后降低,调制周期小的飞片速度高于调制周期大的飞片;对应的等离子体电子温度规律类似;在一定能量范围内,反应性复合薄膜在激光辐照下对飞片的速度特性有较为显著的增强作用。该结果对提高激光驱动飞片能量耦合率有重要意义。     

SC铸片微结构对烧结NdFeB结构与磁性能的影响

研究了铸片工艺SC(StripCasting)制备的合金铸片的微结构对烧结钕铁硼磁体微结构与磁性能的影响。结果表明:冷却速度过高时铸片厚度变薄,同时在急冷面产生细小的等轴晶,使烧结磁体容易出现固固烧结现象和主相晶粒的反常长大,降低了磁体的永磁性能;采用合适的冷却速度制备的铸片几乎全部由厚度3～5μm片状晶组成,且被富钕相薄层均匀隔开,采用该类铸片可以获得高永磁性能的烧结磁体,其永磁性能达到:Br=1.44T,jHc=877KA/m,(BH)max=398kJ/m3(50MGOe)。     

飞片厚度对冲击波压力峰值衰减特性的影响分析

针对现有研究没有考虑飞片厚度对冲击波压力峰值衰减特性影响的问题,采用数值仿真的方法,通过建立不同厚度的飞片撞击无氧铜靶板的仿真模型,比较飞片与靶板撞击面脉冲宽度的仿真值和理论计算值,验证了数值仿真模型和仿真结果的可信度。采用最小二乘法对仿真数据进行处理,建立了飞片厚度与冲击波压力峰值指数衰减模型衰减系数之间的定量数学关系式,结果表明飞片厚度对冲击波压力峰值衰减特性的影响比较明显,飞片厚度与衰减系数近似成线性关系,飞片厚度越小,衰减系数越大,冲击波压力峰值的衰减速率越快,为相关实验设计与分析提供了理论参考。     

偏置磁场强度对交叉线圈式扭转导波换能器换能效率的影响

交叉线圈式带状磁致伸缩扭转导波换能器偏置磁场强度直接影响换能器换能效率,为获得较佳的检测效果,需要研究偏置磁场强度对该换能器换能效率的影响。首先,从磁致伸缩效应出发,分析交叉线圈式带状磁致伸缩扭转导波换能器的工作原理。其次,在模态验证实验的基础上,分别对激励和接收换能器换能过程中偏置磁场的作用进行研究。实验结果表明随着偏置磁场强度的增大激励端和接收端换能器换能效率均先增大后减小。最后进行缺陷检测实验,当激励端和接收端均选择最佳换能区域时,对比模态验证实验,缺陷信号明显增大。该研究结果可为换能器的现场应用提供技术支持。     

密度对聚丙烯泡沫材料动态冲击性能的影响

目的 以聚丙烯材料为研究对象,研究密度对其动态冲击性能的影响。方法 对4种不同密度的聚丙烯材料进行动态压缩试验,分析接触力、位移和应变以及吸收能、比吸能的变化,从而研究动态条件下不同密度的聚丙烯材料的动态冲击性能。结果 当密度一定时,最大接触力、最大位移、最大应变、比吸能随冲击能的增大而增大。当冲击能一定时,最大接触力随密度的增大而增大,最大位移、最大应变、比吸能随密度的增大而减小。结论 考虑到轻量化以及成本因素,在安全范围内,选择缓冲材料时可以选择密度较小的聚丙烯材料。     

复合材料机身结构件冲击模拟与吸能特性研究

对具有吸能子地板的全复合材料机身结构进行了垂直向7.9m/s的抗坠毁数值模拟,得到平均加速度、速度及撞击载荷值等动态冲击参数,考虑采用不同的评价方法来评估其抗坠毁特性。并对全复合材料机身结构进行分块设计,考虑在冲击过程中起关键作用的底部结构中加入吸能泡沫,最后利用专业的瞬态动力学软件对有限元设计模型进行了冲击模拟,并与测试结果进行了比较,结果满足抗坠毁设计相应规范要求。计算得到的平均加速度不超过13g,其相对误差不大于11%,撞击载荷最大不超过6kN,坠毁平均负加速度持续时间不超过0.03s,结果较合理。利用本模型可以指导直升机的抗坠毁设计。     

锥形多胞薄壁管斜向冲击吸能特性仿真研究

采用有限元仿真,以比能量吸收和冲击峰值力为评价指标,研究了一种轴对称锥形多胞薄壁方管在不同冲击角度下的失效模式和吸能特性,分析了包括长径比、壁厚和锥度在内的结构参数对其斜向冲击吸能特性的影响,并拟合出可用于斜向冲击下比能量吸收和冲击峰值力预测的解析公式。结果表明,锥形多胞薄壁管在斜向冲击下的吸能特性明显优于其他类似薄壁吸能结构;结构参数对其吸能特性影响明显;拟合得到的解析公式为此类结构优化设计提供了参考和依据,并有利于工程实际应用。     

考虑压缩空气边界的爆炸箔起爆器飞片运动模型

为了研究爆炸箔起爆器中的飞片运动规律,对爆炸桥箔蒸气驱动飞片的过程机理进行了研究。在假设爆炸箔电爆炸后形成的蒸气均匀膨胀以及飞片进行一维刚体运动的基础上,考虑桥箔蒸气内部的压力梯度,引入了压缩空气边界条件,进行飞片运动速度的计算,得到特定发火电路中以桥箔长度、桥箔厚度、飞片厚度以及发火电压为自变量的飞片运动速度模型。根据实测飞片速度的PDV(光子多普勒测速仪)测试结果,引入能量利用率对飞片运动速度曲线进行修正,并且拟合得到了能量利用率关于上述4种自变量的经验公式。结果表明：电爆炸推动飞片运动过程中,能量利用率与桥箔厚度和飞片厚度正相关,而与桥箔长度和发火电压负相关;初期,桥箔蒸气内部具有明显的压力梯度,最大压力可达10 GPa数量级;压缩空气段长度随着时间由0逐渐增大;在桥箔长度与加速膛厚度之比为0.4¹.2、桥箔厚度与加速膛厚度之比为0.002⁰.010、飞片厚度与加速膛厚度之比为0.025⁰.160的范围内,减小桥箔长度、桥箔厚度以及飞片厚度对提高加速膛出口飞片速度、降低爆炸箔起爆器的发火能量具有积极的作用。     

封装材料对单触发开关的性能影响研究?

针对单触发开关高导通电流和高导通速率的要求,本文在制备肖特基二极管(SBD)单触发开关的基础上,采用环氧类树脂胶、有机硅胶以及端羟基聚丁二烯(HTPB)橡胶3种不同类型的材料封装单触发开关,分析比较其对开关峰值电流、延迟时间和上升时间的影响。试验结果表明,对于3种封装材料,单触发开关的峰值电流大小的顺序为:AB胶HTPB橡胶704胶;同时,AB胶封装的开关延迟时间最短,分析原因是其能够约束住肖特基二极管电爆炸产生的电弧。封装材料对开关的上升时间没有显著影响。     

Distribution of Microelements and Their Influence on the Corrosion Behavior of Aluminum Foil

The distribution of microelement Fe, Si, Cu and Mg in the surface layer of aluminum foil annealed at 300℃ and 500℃ were determined by secondary ion mass spectrometer. The corrosion structure produced by electrochemical etching was also observed. It was found that the Mg concentration at external surface was increased exponentially over the fourth degree and promoted by higher annealing temperature, which will increase the number of corrosion pits inside the large grains, and therefore the specific capacity of the foils for electrolytic capacitors. The similar effects of microelement Fe, Si and Cu were not so strong.     

镭射复合材料表面呈色性能的检测与分析

应用Matlab软件绘制出一种镭射复合原材料以不同入射角、反射角观察时的分光反射率分布曲线以及xy色度图、LAB色度图,直观分析了该材料表面的呈色性能,即镭射复合材料上固定的点在不同角度下呈现不同的颜色和较高的光泽度.并进一步探讨了其印刷产品色差检测的研究方法.     

低压阳极铝箔表面状态对铝箔点蚀行为的影响

采用二次离子质谱仪分析了微量元素在低压电解电容器用阳极冷轧铝箔表层的浓度分布.用扫描电子显微镜观察了冷轧箔300℃和500℃真空退火1h后的腐蚀形貌,并检测了相应的比电容值.结果表明,微量元素会不同程度地偏聚在铝箔表层,并进一步富集于表层的位错、机械划痕等缺陷附近.300℃退火1h可以促使铝箔中的微量元素向表面位错附近的富集,但不足以实现向机械划痕区域的富集.500℃退火1h不仅可以实现微量元素向机械划痕区域的富集,而且还会降低缺陷区域平衡偏聚的浓度,使铝箔表面微量元素的分布趋于均匀化.在铝箔的腐蚀过程中点蚀优先在表面缺陷与微量元素相结合的部位出现.表面均匀分布的微量元素会减小点蚀孔坑的大小,并提高点蚀孔坑的密度和腐蚀箔的比电容.     

热电比对300MW供热机组变工况能耗特性的影响研究

研究供热机组的能耗特性对供热机组的节能减排有重要意义.本文以某300MW供热机组为研究对象,采用变工况模拟及理论分析方法研究获得了煤耗率与热电比的关系,发现在大多数工况下,机组的煤耗率随热电比的增加而线性减小,热电比可作为衡量供热机组热经济性的辅助指标;但在单抽工业抽汽工况下,如设定工业抽汽量不变,则煤耗率随热电比的增加而增加;而煤耗率与热电比的关系与很多因素有关,其相互作用非常复杂,需要进行更深入的研究.     

微量铅和铬酸盐对高压铝箔腐蚀行为的影响

研究了含微量铅和无铅高压阳极铝箔在铬酸系和非铬酸系溶液中的电化学腐蚀行为和对比电容的影响.用扫描电子显微镜观察了铝箔的腐蚀形貌.结果表明,重铬酸盐腐蚀和微量铅均可单独使高压阳极铝箔在腐蚀过程中发孔均匀,并提高比电容.相关的环保型高压铝箔生产技术还有待深入开展.     

古建筑设计中单位换算的研究

分析了古建筑设计中由于古尺的消失和古制单位与计算机绘图单位的不匹配而使得古建筑设计所面临的问题.介绍了各个朝代的尺寸与现在公制单位的关系,提出了将古制单位与计算机绘图相结合的解决方法,特别是分析并例举了常用的宋之"材"、"分0"制和清之"斗口"制在计算机绘图中的处理方法,避免了复杂的人工换算,极大地提高了设计效率.也有利于对年轻的古建筑设计人员的培养.     

冷却水压差在空调机组节能改造中的作用

本文理论分析并介绍了如何利用冷却水压差结合其它参数来判断冷却水泵配置是否合适，对整体降低中央空调冷却水系统的耗电量和设计、运行管理具有现实的指导意义。     

三维数值模拟冷孔板孔径对涡流管能量分离特性的影响

以理想CO₂气体为工质, 采用Standard k-ε湍流模型对涡流管冷热分离效应进行数值模拟。通过分析管内工质流动状态和温度、压力的分布, 发现:CO₂气体在内层强制涡区与外层自由涡区不断的进行热质交换, 促进涡流管发生能量分离。在此基础上, 探究进口温度为298.15 K、进口压力为6.5 MPa, 冷流比在0.3~0.9范围变化时, 冷孔板孔径对涡流管制冷制热性能的影响, 模拟结果发现:冷孔板孔径在1.7~2.62 mm范围内变化时, 随着冷孔板孔径的增大, 涡流管的制冷效应和制热效应逐渐增大, 且当冷孔板孔径为2.62 mm时, 涡流管获得最大总温差36.83 K。