新型带状注毫米波器件的研究进展

近年来国际上关于毫米波带状电子注器件的研究工作表明这类器件潜在的巨大技术优势与应用潜力,同时也面临诸多技术难点。本文就毫米波带状器件的技术优势,国内外发展现状与趋势,以及面临的技术问题进行了深入分析。重点给出了我们正在开展的W波段带状注电子光学系统方面的工作,目前已经研制出了采用Wiggler聚焦的带状注束管,带状注电子枪压缩成形后的椭圆截面束流宽高比为25∶1。初步测试表明,带状注束管工作电压60 kV,工作电流2.58 A,传输距离50mm时,直流通过率达到了55%左右。目前,有关毫米波带状电子注聚焦与传输的性能优化与进一步的测试工作正在进行中。     

带状注速调管多间隙输出腔的粒子模拟

带状注器件在高频率、高功率方向发展潜力巨大,而多间隙腔是提高效率和功率容量的有效手段。本文提出了一 种带状注速调管多间隙输出腔,并设计了一种Ka波段带状注速调管输出腔。此输出腔结构可以获得好的输出耦合特性, 以及理想的电场场形。最后通过MAGIC粒子模拟软件对电子注群聚,能量转换以及输出腔频谱特性等作了仿真和详细分 析,在中心频率获得了稳定的功率输出,互作用效率达到50%以上。     

射孔器枪内压力测试系统研究及壳体防护

油气井井下环空压力不能直观反映射孔过程,测取射孔/压裂过程中射孔器枪内压力对优化油气井射孔工艺及评估射孔弹威力有着直接联系,射孔器枪内环境和被测信号的特殊性对测压仪器的外壳及内部测试电路具有严格的要求。并结合实际使用的反馈效果对原有仪器壳体进行了弹塑性分析,针对由射孔弹轰爆导致的壳体形变做了进一步的防护措施。     

搪瓷涂层改性技术及应用研究进展

惰性氧化物构成的搪瓷涂层具有与玻璃相似的硅氧网络结构,表现出优异的抗氧化、抗腐蚀性能,但搪瓷的高温软化与本征脆性限制了其在高温环境下长寿命服役的能力。为了促进搪瓷涂层的市场化推广,在分析了影响搪瓷涂层使用寿命的原因及第二相改性机理后,提出4种用于解决搪瓷涂层软化脱落问题的方法,即颗粒增韧、调节热膨胀系数、调节界面稳定性、裂纹自修复,以期为搪瓷涂层在高温腐蚀或热循环冲击条件下的长寿命服役能力研究提供指导。     

用于受控热核聚变的兆瓦级同轴腔回旋振荡器的注-波互作用分析

相对于高阶工作模式的单腔回旋管,同轴腔回旋管具有缓解模式竞争,提高单模工作的稳定性,以及增大功率容量的优点,宜用于受控热核聚变中的电子回旋共振加热和电子回旋电流驱动而受关注.详细地研究了工作频率为170 GHz,TE_(34,11),模同轴腔回旋管的结构参数、电子束参数及腔壁损耗对注-波互作用的影响.首先对170 GHz兆瓦级功率模式选择进行分析,给出了工作模式.再次,基于时域自洽非线性理论,编写了时域单模稳态注-波互作用程序,分析了电流、磁场强度和腔壁欧姆损耗对互作用的影响,并对工作参数进行了优化.模拟结果表明:当电子束电流为68 A,工作电压为65 kV,引导磁场强度为6.58 T时,可获得2.18 MW的输出功率,49.23%的效率,外腔壁上的欧姆损耗密度峰值为1.94 kW/cm~2,内导体表面的小于0.15 W/cm~2;互作用效率随速度零散增大而降低,输出频率向下偏移;电子注厚度对互作用也有相似的影响.     

GH4099/GH3230异种高温合金焊接工艺性能研究

为了探究GH4099/GH3230异种高温合金焊接接头在工程应用中的可行性,通过数值模拟与试验两种方法对接头的焊接工艺性能进行研究。首先,建立了GH4099/GH3230异种材料有限元模型,对焊接接头温度场、焊接过程的瞬时温度场以及热循环规律进行了分析;然后,采用TIG焊接方法对试板进行试验研究,验证所建立有限元模型的正确性和可靠性,并对接头的宏观形貌、微观组织和力学性能进行了检测分析。结果表明:随着时间变化熔池逐渐向前推移,熔池附近各点温度基本恒定,GH3230侧的高温区域面积大于GH4099侧。离焊缝中心1 mm及4 mm处各点温度变化规律基本一致,只是峰值温度出现的时间不同。在模拟焊接参数条件下,GH4099/GH3230异种高温合金焊接接头未见气孔、夹渣、裂纹等缺陷,组织较为致密,且力学性能优良。     

节油驾驶控制策略速度门限匹配

设计了分离无摩擦的电控滑行离合器,针对加速-滑行模式提出了基于结合-分离速度门限调节的节油驾驶控制策略。在MATLAB仿真平台上进行了离线仿真,分析了速度门限对油耗的影响;进行了道路试验研究,完成了速度门限的匹配。结果表明:本文提出的滑行电控离合器以及节油驾驶控制策略具有很好的节油效果。     

钛合金喷管TLP连接中间层的确定

钛合金喷管TLP连接中间层是实现TLP连接的主要因素,中间层成分的选择和厚度是保证中间层性能的关键.通过Dictra动力学模拟计算软件对TC4钛合金,分别采用Cu和Ni作为中间层,进行TLP连接中间层元素互扩散规律的模拟计算,并依据连接温度,结合二元共晶相图,确定最优的中间层材料,同时摸索出钛合金喷管TLP连接中间层的...