实验转子系统的动力学行为

为分析实验转子系统碰摩的分叉与混沌动力学行为,找到系统通往混沌的道路,应用数值分析方法对其进行研究.以转速为分叉参数,结合Poincare截面图、波形图、相平面图、轴心轨迹图和自相关函数图分析系统运动状态,同时分析质量比对实验转子系统响应的影响.分析结果表明,质量比对动力学特性有较大影响,系统通向混沌的道路主要是阵发性分叉和周期倍分叉.实验转子系统碰摩实验与数值模拟结果一致.     

静电测量和防护讲座 第四讲 静电模型——带电器件模型与电场感应模型

带电器件模型　　带电器件模型是假定对一个器件在其引线框架上或其他导电路径上充电 ,然后通过一管脚迅速对地放电的情况。带电器件模型是与器件本身有关的 ,器件的铝条和其他导电部位带电 ,然后通过管脚迅速放电 ,在这种情况下驻留在管芯和封装金属部位的全部或大多数电荷流过管芯 ,从而使构成放电回路的结、介质和元件失效。正如人体带电一样 ,器件引线结构和封装可通过摩擦而带电。实际中 ,有两种等效电路 ,一种是通常用于双极型器件 ,由电容、电感和电阻以及一些回路接触电阻图 2　器件模型组成 ,如图 2左侧所示。器件的电容范围为 1～…     

牵引电机扭矩激扰的机车齿轮传动系统非线性特性

考虑牵引电机扭矩变化和轮轨黏着力波动等外部激励,以及齿侧间隙、时变啮合刚度和传递误差等内部激扰,采用集中质量法建立了某和谐号机车直齿齿轮传动系统的动力学模型。利用数值方法求解了电机扭矩变化时齿轮传动系统的动力学响应。结合分岔图、相平面图、庞加莱截面图、时间历程图、频谱图,分析了电机扭矩变化对系统非线性特性的影响规律,揭示了系统由单周期、多周期到混沌运动的非线性动力学演化机理。     

非线性转子系统碰摩的分岔与混沌研究

以线性项和立方项之和来表示转轴材料的物理非线性因素,建立了具有非线性刚度轴支撑的转子系统局部碰摩的动力学模型,利用数值积分和Poincaré映射方法,对转子系统由于局部碰摩故障导致的非线性动力学行为进行了研究,给出了系统响应随转子转动频率比和偏心量变化的分岔图和最大Lyapunov指数图,以及一些典型的Poincaré截面图、相平面图、轴心轨迹和幅值谱图等,从中发现此类非线性振动系统具有周期、拟周期和混沌等复杂的动力学行为,研究结果为此类系统的安全运行和有效识别转子故障提供了理论参考。     

转子系统松动与碰摩耦合故障非线性特性研究

建立了带有支座松动故障的非线性刚度转子系统局部碰摩动力学模型 ,利用数值积分和 Poincaré映射方法 ,对转子系统由于支座松动与局部碰摩耦合故障导致的非线性动力学行为进行了数值仿真研究 ,给出了系统响应随转子转动频率和偏心量变化的分岔图和一些典型的 Poincaré截面图、相平面图、轴心轨迹和幅值谱图等 ,以及非线性刚度对系统响应的影响。从中发现此类非线性振动系统具有周期、倍周期和混沌等复杂的动力学行为     

相对速度对转子碰摩运动特性的影响

采用库伦摩擦和非库伦摩擦两种摩擦力模型,分析转子系统碰摩分叉与混沌动力学行为,比较采用两种摩擦模型分析结果,找到转子系统通往混沌的道路.以转速为分叉参数,结合Poincaré截面图、波形图、相平面图、轴心轨迹图、功率谱图和自相关函数图,分析系统运动状态.分析结果表明,采用库伦摩擦和非库伦摩擦两种摩擦力模型,采用不同参数值的非库伦摩擦力模型,转子系统响应均有明显不同;以转速为分叉参数时,转子系统经历数次从混沌到周期解再到混沌、再到周期解的过程,即混沌与周期运动交替出现.转子系统通向混沌的道路主要是倍周期分叉;转子实验台碰摩实验结果表明,采用非Coulomb摩擦模型模拟实际转子系统比较符合实际情况.     

故障参数下地铁齿轮传动系统的非线性动力学分析

斜齿轮传动是地铁传动系统中一种非常重要的形式,而且斜齿轮故障对地铁运行具有重要影响,为了探究故障参数对地铁齿轮系统非线性动力学的影响,建立了刚度故障和齿面故障参数地铁斜齿六自由度齿轮弯-扭-轴耦合模型,使用变步长四阶Runge-Kutta数值积分法对含有故障参数的齿轮动力学模型进行数值分析,得到系统的动态响应过程。借助速度-时间历程图、相平面图、庞加莱截面图、分叉图等系统状态判断标准,定性分析系统激励频率、故障参数变化下系统周期运动、拟周期运动和混沌运动的演化过程。结果表明,地铁斜齿轮故障参数在不同转速时影响不同。     

考虑轴初弯曲时转子系统局部碰摩的分叉与混沌行为

考虑轴初弯曲和轴质量对圆盘参振质量的影响时,分析转子系统局部碰摩的分叉与混沌动力学行为,找到了转子系统通往混沌的道路.建立了系统力学数学模型,进行计算机数值模拟,以转速和阻尼为分叉参数,结合Poincare截面图、波形图、相平面图、轴心轨迹图、功率谱图和自相关函数图,分析了系统的运动状态.以转速为分叉参数时,转子系统响应经历了数次从混沌到周期解,再到混沌,再到周期解的过程,即混周交替出现过程.随着阻尼和定子弹性的增大,混周交替出现时转速范围明显减小;以阻尼为分又参数时,随着偏心距的增大,混周交替出现时阻尼范围明显增大.结果表明,通向混沌的道路主要是倍周期分又和阵发性分叉.     

850 nm 垂直腔面发射激光器列阵

为了解决垂直腔面发射激光器(VCSEL)列阵中金丝难以键和和电流注入不均匀的问题,提出了一种非闭合型VCSEL列阵结构。该结构通过腐蚀非闭合环形凹槽形成器件台面,从而简化了工艺步骤,减少了器件的损伤。分别对2×2,3×3,4×4阵列的850 nm 非闭合型顶发射VCSEL器件进行了测试和分析,结果显示其室温连续输出功率分别达到80,140和480 mW;阈值电流分别为0.15,0.25和0.4 A;平行方向和垂直方向上的远场发散角分别为9°和9.6°,13.5°和14.4°,15°和14.4°。在脉宽为50 μs、重复频率为100 Hz 时,最大输出功率分别为90,318和1 279 mW;阈值电流分别为0.2,0.5和0.7 A。分别测试了芯片在封装前后的功率曲线,发现芯片在封装之后的热饱和电流要远远高于封装之前,从而说明良好的封装技术可以提高器件的散热效率,降低器件内部发热对器件性能的影响。     

一种新型结晶器铜板凸、凹弧面的加工

结品器铜板是钢铁企业出钢成形的重要备件，它的尺寸精度直接影响着板坯的质量和企业的生产效率，其截面图形见图1、图2（单位：mm）。     

基于QFN和SOP的MEMS器件封装结构设计

选取某一类MEMS器件,针对这种MEMS器件的封装要求初步提出两种封装结构,即基于QFN和SOP的封装结构。运用有限元分析软件ANSYSWorkbench,模拟功率载荷下两种形式封装结构的热应力。分析结果表明:在相同功率载荷下,采用QFN封装结构和SOP封装的最高温度为84.418℃和109.35℃、最大等效应力为85.279MPa和67.511MPa。最大剪切应力为31.846MPa和25.285MPa。两种封装结构采用相同的塑封材料在功率载荷下产生的等效应力和剪切应力都远小于芯片的断裂强度和锡焊的屈服强度,因此,基于QFN和SOP两种封装结构都适合于此类MEMS器件的封装。     

高效高频第三代半导体电力电子功率模块关键技术

本课题旨在研究GaN基电力电子器件封装关键技术,开发微纳米互连封装工艺技术,研究GaN功率器件倒装共晶焊关键技术,并应用高电压大功率GaN基功率器件的封装,设计开发GaN功率模块驱动芯片和电源控制器芯片,开发出高性能、小型化智能电源模块,满足电力电子技术、高速通信等领域的应用需求。     

时变速度和阻尼激励下地铁齿轮传动系统的动力学响应分析

为探究地铁不同车速阻尼对传动系统非线性动力学响应的影响,建立地铁斜齿轮弯-扭-轴动力学模型,模型考虑了齿轮副啮合过程中产生的时变啮合刚度、啮合误差以及间隙非线性等系统参数,以及地铁运行工况下的外部参数。通过对六自由度系统微分方程的无量刚处理以及方程归一化,运用变步长四阶Runge-Kutta数值积分法对齿轮动力学模型进行数值分析,获得齿轮系统动态响应状态图。借助时间历程图、相平面图、庞加莱截面图和分岔图等系统状态判定标准,定性分析系统激励频率、啮合阻尼比变化下系统周期运动、拟周期运动、分岔和混沌运动等的演化历程。结果表明,当地铁高速运转、啮合阻尼比大时斜齿轮传动系统运动稳定。最后通过实验验证了其正确性。     

真空电阻焊机的研制与试验

为了解决MEMS器件真空封装难题,设计并研制了一台将电阻焊与真空系统集成于一体的真空电阻焊机。采用波纹管和高性能密封圈来实现真空密封;采用电木板或聚四氟乙烯等真空泄漏率低的绝缘材料来实现绝缘。有限元分析表明,焊接高温并不会降低初始真空度,在电极上开小螺栓孔对焊接电流分布的影响不大。MEMS器件真空封装试验表明,该装备封装效果良好。     

可转位拉刀设计

正针对汽车制动钳支架的拉削加工开发了可转位拉刀。在加工中,当一个刀刃磨钝后,将刀片转位后使用其他刀刃,这种硬质合金刀片用钝后勿需重磨。1拉刀设计图1是某汽车制动钳支架截面图。图2是该汽车制动钳支架单侧拉削余量分配图,单侧拉削分4个区域分别由不同的4把拉刀拉削,1号、2号和3号区域是粗拉刀加工拉削部位,4号区域是精拉刀加工拉削部位。图1制动钳支架截面图2单侧拉削余量分配     

微电子元件在冲击载荷下的失效分析及数值模拟

焊球界面层裂是微电子封装器件的主要失效模式之一。针对微电子封装器件的界面层失效问题,首先利用焊球剪切实验,得出在剪切速度增加的情况下,焊球失效形式由脆性断裂转变为韧性断裂。基于实验结果,利用有限元程序LS-DYNA,采用内聚力模型的方法,模拟在高速冲击下焊球的裂纹扩展情况,得到与实验结果相似的仿真结果。研究表明:内聚力模型法应用于微电子封装材料的界面层失效分析,可准确模拟微电子封装器件的界面层开裂问题,对进一步研究整个器件在生产、制造、测试及使用过程中界面层裂的产生与扩展奠定基础。     

基于热管法的K型铠装热电偶响应时间测试分析

针对当前响应时间测试出现的数据采集精度不足、操作复杂的问题,以及忽视具体封装影响的实际情况,文中在分析投入实验法和脉冲激光法的基础上,提出热管法测量响应时间;通过分析影响封装的因素,搭建完成热管法响应时间测试系统;最后,选择不同类型封装器件,完成了响应时间测试和封装影响分析.测试结果表明,热管法在不同封装响应时间测试中...     

大功率LED光电器件封装框架模具工艺设计

分析了大功率LED器件的封装特点,设计了封装框架排样布局和颗粒引脚内部结构,制定了框架冲压制程规则,为光电器件生产中应用冲压工艺提供了方案。     

MEMS器件真空封装工艺、装备及真空度检测的研究

开发了一台利用电阻焊实现MEMS器件真空封装的设备，探索了内部真空度在10Pa以下的MEMS器件的真空封装工艺，即一次压力为0．4MPa、二次压力为0．6MPa、充电电压为325V时封装质量最好；研究了一种利用晶振测量真空度的方法，经试验，至少经两天老化后晶振的共振频率才能稳定；对7个真空封装器件进行高低温循环试验，其中有5个器件的真空度在三天后还保持在10Pa以下且趋于稳定，成品率达到71．43％。     

激光切割技术在封装去除中的应用

本文研究了一种用于去除封装材料的数控精密激光切割技术.利用成熟的激光切割技术,采用智能化控制,不仅可以对带器件PCB电路板、模块、芯片等器件的封装材料进行切割,实现剥离去除,且没有任何损伤;还能实现对沥青、树脂、陶瓷类保护层等多种材料的切割;实现切割精度高,并且可以实现微量切割.