Study on Higher Efficiency Thermal Cycling Profile for HALT

HALT (highly accelerated life test) is a new reliability test technique. This paper uses nonlinear finite element method to analyze the stress strain characteristic of solder joints of PQFP (plastic quad flat packaging) and BGA (ball grid array) under thermal cycle test, and studies influences of profile parameters of the thermal cycle, such as hot and cold soak temperature, hot and cold soak time and temperature change rate, on elastic strain range, accumulated plastic strain, fatigue life and test efficiency of two types of solder joints. Based on the above research and experimental verification, this paper presents the method to build an optimal thermal cycling profile for HALT of electronic components.     

热振环境下纤维增强悬臂复合薄板振动响应分析与验证

采用理论与实际相结合的方式,研究了热振环境下纤维增强悬臂复合薄板的振动响应。建立了热振环境下纤维增强悬臂复合薄板的理论模型,并考虑基础激励载荷的影响,利用双向梁函数法求解获得其振动响应。基于常温下测试获得的固有频率、阻尼比和模态振型来修正理论模型,以准确获得弹性模量、损耗因子等材料参数,并利用修正后的复合薄板理论模型来计算振动响应。搭建了热振环境下该类型复合薄板结构的振动测试系统,并以TC500碳纤维、树脂复合薄板为研究对象,进行了实际测试。测试结果表明,热振环境下悬臂复合薄板振动响应计算结果与测试结果的误差在1.4%~12.5%之间,进而验证了所提出的理论分析方法正确性。     

步兵战车刚柔耦合建模及可信度验证

针对步兵战车的多刚体动力学模型忽略了构件在外力下弹性变形的问题,利用 ADAMS 和 ANSYS 软件构建了步兵战车的刚柔耦合模型。通过建立步兵战车有限元模型以及对车体进行模态分析,然后利用静平衡试验和炮塔振动试验验证了该刚柔耦合模型的可信度。该分析结果为下一步研究步兵战车行进间射击精度问题打下了良好的基础。     

火箭发射装置炮口的射击振动响应分析

采用Pro/Engineer参数化建模方法,创建6管旋回俯仰火箭发射装置三维模型,并导入ABAQUS/CAE环境中,建立火箭发射装置有限元模型;通过对发射单发火箭弹时炮口的振动响应分析,估算出火箭弹实际射角与理论射角的偏差,表明发射多发火箭弹需要根据炮口振动确定发射间隔时间;研究结果为火箭弹射击密集度分析提供重要理论依据。     

InSb多元探测器玻璃杜瓦贮存寿命研究

InSb红外探测器是红外系统的核心部件,探测器的寿命在很大程度上决定着系统的寿命,直接影响着系统的使用及保障。因此,探测器的寿命如何评价及采用何种试验方法来评价至关重要,但由于红外系统的敏感性,可查阅的国外资料比较少,并且寿命试验周期长、费用高,国内至今未形成有效的寿命试验、分析与评价方法。本文采用15个InSb多元探测器开展了贮存试验研究,应力水平分别为70℃、80℃、90℃。测试试验过程中不同温度下热负载的变化,对试验数据进行统计分析及处理,获得了寿命加速模型t=2.18×10^-8·exp(0.79/KT),激活能为0.79 eV,评估了探测器在30℃下寿命可以达到30.76年。     

边界层转捩飞行测量方法及实现

针对高超声速边界层转捩飞行试验研究的需要,通过一体化的变厚度薄壁测温和热流辨识方法,利用测量薄壁内壁温度辨识表面热流可实现飞行器表面转捩位置的测量。考虑到飞行器高速飞行过程中表面气动加热和振动环境要求,对测量结构和机体结构开展了一体化模块设计,提高了测量结构的整体承载抗热振能力;利用热振联合地面试验系统,在飞行状态地面模拟条件下,对测热部件进行了热振联合试验考核,验证了测量结构的安全性和可靠性。地面热振联合试验和飞行试验结果表明,该型转捩测量结构可承受飞行条件气动加热和振动环境,能迅速地响应和准确地反映气动加热环境热流的变化,可准确捕捉飞行条件下高超声速边界层转捩现象。获取的热流转捩测量数据,可为高超声速转捩预测计算模型提供校准数据。     

高超声速复合材料翼面的结构动力学特性研究

高超声速飞行器飞行时会引起气动加热,对其进行结构动力学分析时需考虑气动热的影响.文中建立了热环境下的结构动力学分析流程.首先,基于求解三维可压缩N-S方程的CFD方法进行气动热分析;然后利用有限单元法(FEM)求解结构热传导,并得出温度场分布;最后,基于准线性结构模型进行热环境下的结构动力学分析.基于该流程,对比分析了高超声速飞行器复合材料翼面的结构动力学特性.结果表明,气动加热改变了翼面的固有振动特性.     

柔性整流罩地面展开试验仿真分析与飞行状态分离预测

大型整流罩的地面分离试验难以在真空环境下进行,为实现对飞行状态中分离情况的准确预测,需根据地面试验数据修正建立的有限元模型。基于耦合欧拉-拉格朗日算法,对大型柔性整流罩的地面展开试验进行流体与固体耦合仿真分析,获得了整流罩在空气阻力作用下展开的运动特性及呼吸变形,结果表明仿真结果与试验数据一致,验证了该模型及方法的正确性。采用相同模型对飞行状态下的整流罩分离进行仿真预示,并分析了空气阻力、轴向过载对分离特性和呼吸运动的影响规律。研究表明：空气阻力会降低整流罩的运动速度和呼吸运动频率,增大呼吸运动幅值;随着轴向过载的增大,呼吸运动幅度增大;整流罩的呼吸运动与其1阶振型相关。     

油机激励下轮式车载武器发射指向精度仿真

为分析油机振动对轮式车载高精度武器发射指向精度的影响,分析了发射车的结构布局.在考虑底盘悬架、轮胎弹性和油机支架柔性以及锁紧销座内部摩擦的基础上进行受力分析,建立了发射车刚柔动力学模型.根据油机振动试验数据施加振动载荷并建立了校验模型,仿真分析了油机振动在发射车上的传递特性,以及发射装置随动调转-悬架轮胎弹性-油机振动...     

进气门晚关米勒循环对高强化柴油机燃烧和换气影响的研究

为了探索米勒循环技术对于燃烧和换气过程的影响,在1台高强化单缸柴油机上应用进气门晚关米勒循环进行了试验和仿真研究。进气门关闭时刻分别为上止点后-110°CA（原机）、-86°CA和-70°CA. 发动机试验在转速3 600 r/min、指示升功率77 kW/L、过量空气系数1.6的高强化运行工况下展开。通过对试验平台建立一维热力学计算模型进一步分析了米勒进气相位对换气过程参数的影响。研究结果表明：随着进气门关闭时刻的推迟,由于有效压缩比的降低,缸内压缩终了工质温度和压力均显著下降,在相同功率条件下最大燃烧压力和温度、最大压力升高率、排气温度均显著下降,有助于降低高强化柴油机缸内的热力负荷;随着进气门关闭时刻的推迟,压缩过程中的米勒损失和进气回流率增加,充量系数、泵气损失均下降;进气门晚关的米勒循环还明显降低了NO_x排放,改善了燃油消耗率。     

油气弹簧热平衡仿真及试验研究

分析了油气悬挂缸的工作原理,应用实际气体状态方程、阻尼孔流量系数方程和热力学相关理论建立了油气弹簧的非线性数学模型,分析了油气弹簧的结构参数和状态参数对其热平衡的影响;进行了油气弹簧动态热平衡试验,研究了激励振幅、激励频率和温度变化等对油气弹簧动态特性的影响规律,并验证了油气弹簧数学模型的正确性.     

基于支持向量数据描述的火炮自动机故障状态监测技术研究

针对火炮自动机故障状态监测问题,提出了一种基于支持向量数据描述的故障状态监测模型。利用搭建的自动机振动测试平台获取自动机振动信号,采用变模态分解方法将振动信号分解为多个本征模态分量,计算各个分量的样本熵值作为故障特征,并以正常状态下的自动机故障特征为训练样本进行SVDD模型的训练,训练过程中根据模型特点找到合适的模型参数,完成自动机状态监测模型的构建。在自动机测试平台上设置多种预制零件故障进行模型的验证,结果表明所建立的状态监测模型对异常状态的发生有很强的敏感性,具有较高的检测准确率;同时设计了关重件模拟性能退化试验,试验结果验证了所提出的模型具有良好的早期故障检测能力,可较为准确地反映自动机故障性能退化过程,可为火炮自动机故障状态监测提供一定的借鉴和指导。     

静载拉伸和低周疲劳下Q235钢磁声发射特性

为揭示应力与磁声发射的关系以及明确磁声发射与铁磁性金属材料疲劳状态的关系,建立Q235钢静载拉伸的力-磁耦合模型和低周疲劳寿命模型,开展磁声发射的应用与理论研究.从有限元仿真的角度分析静载拉伸下磁声发射信号产生机理,根据低周疲劳仿真结果设计磁声发射低周疲劳试验.通过自行搭建的试验平台,验证建立的静载拉伸模型和低周疲劳模...     

硝基胍溶液的热分解性能及动力学

硝基胍(NQ)在进行运输和储存时,通常采用水作稳定剂。为研究硝基胍加水后的热分解行为,借助差示扫描量热仪(DSC)研究了其在动态和等温条件下的分解情况。结果表明,硝基胍溶液在动态和等温模式下均显示一个放热峰,其平均比放热量分别为311 J·g~(-1)和305 J·g~(-1)。基于Friedman法计算得知动态模式下的活化能为84~78 kJ·mol~(-1),等温模式下活化能为86~78 kJ·mol~(-1),且数值变动很小;表明其热解过程可用单步机理描述。根据等温模式下的钟型放热速率曲线,判断其热分解属于单步自催化机理;进而采用包含引发反应的自催化模型,对等温数据进行非线性拟合得到了其分解反应速率表达式,且自催化机理的计算结果与动态DSC的实测数据一致性好,证明该模型可靠。     

基于传感布置优化的履带车辆振动测试系统

针对大型结构振动测试传感布置优化问题,开发了集传感布置优化于一体的履带车辆振动测试系统。基于传感布置优化理论,提出一种惯性权值协同学习因子非线性动态调整粒子群优化算法;通过履带车辆有限元模态分析,获取节点不同阶模态振型值,依据模态置信准则开展履带车辆振动测试加速度传感布置优化计算;采用MATLAB和LabView混合编程搭建振动测试系统,开展履带车辆行进速度15 km/h的戈壁路、砂石路、铺面路以及起伏路4种典型路面谱激励下的车身振动测试试验。研究结果表明,试验测得的振动加速度最大值、最小值、均值以及均方根值与商用LabGenius振动测试软件结果基本一致,误差小于1%,验证了传感布置优化计算结果有效性及测试系统功能可行性,可为履带车辆振动测试传感优化及测试系统设计提供理论基础和实践指导。     

鱼雷热动力发动机机体振动模态分析

以鱼雷热动力发动机机体为例，用PATRAN有限元分析软件为平台，建立机体3D实体模型，对机体结构进行约束模态和自由模态分析，获得机体结构的模态参数。通过模态研究，分析了鱼雷热动力发动机机体固有振动特性，以及各结构参数对振动传递及噪声辐射的影响，为鱼雷热动力发动机的减振设计奠定基础。     

水下航行器实航与台架试验的振动相似律

利用统计能量分析理论建立了水下航行器实航与台架试验的振动相似律分析模型,分析了水下航行器实航振动级与全功率台架试验振动级之间的关系,给出了二者的振动相似性规律.     

弹上设备的振动设计与试验

本文介绍并分析了某型多用途海防导弹弹上灵敏设备的振动设计及地面振动试验结果。文中提出的二质量减振系统模型概念,很适用于弹上特设安装振动响应的研究;结合对单自由度有阻尼减振系统的振动传递曲线的理论分析,归纳出几种适用于飞航导弹设备振动设计的方法,其中重点介绍了高阻尼减振的作用原理及在该型号导弹上的实际应用效果。     

基于LabVIEW 的火炮振动测试分析系统

针对在恶劣的发射环境下,各种干扰因素对火炮的传统测试系统影响较大等问题,设计一种基于LabVIEW的振动测试分析系统。采用虚拟编程软件LabVIEW,以工程振动信号采集和处理技术为基础,辅以虚拟技术和计算机技术,对虚拟火炮振动测试分析系统的构成及软件构成进行设计,并用锤击法对火炮身管进行锤击测试验证。实验结果表明:该虚拟火炮振动测试分析系统运行结果良好,具有较高的测试精度和稳定性,能降低火炮振动测试成本。     

军用履带车辆发动机—传动系扭振研究

本文对军用履带车辆发动机——传动系统的扭转振动进行了综合研究。文中以国产某主战坦克为对象,通过大量的实车测量和理论计算,对传动系中联轴节的柔度对轴系扭振的影响进行了探讨,对长轴系中各轴段之间扭振的相互关系提出了自己的见解,进而就履带车辆整个动力传动系统的扭振研究模型的建立提出了具体的建议。