扩展的结构模糊优化设计方法

根据实际工程优化设计问题的特点,为了充分考虑工程结构优化设计的模糊性,本文提出了向量水平截集法和权重最大最小法,可以方便地处理目标函数和约束函数的重要程度,并给出了方法的几何解释,通过一个实例验证了该方法的正确性。     

基于原子力显微镜(AFM)的微小结构加工工艺研究

为了解决AFM单独用于机械刻蚀加工存在的局限性以及加工过程中各种因素对加工结果的影响等问题 ,提出一种基于AFM的非硅工艺微结构的加工方法。把三维微动工作台叠加到原子力显微镜工作台上组成新的微加工系统 ,采用金刚石针尖作为加工工具。根据AFM在线成像后的结果对该工艺过程中各种因素产生的影响进行了研究、分析和说明 ,得出主要参数优选的一般方法 ,讨论了与其他微机械加工方法相比较采用该方法的优缺点和可行性。应用该系统进行了微结构的加工实验 ,实验结果表明该系统能够实现较高尺寸精度和重复性精度的微结构的加工 ,并且通过优选参数改进工艺完全可以应用于微机械领域中诸如掩模或微尺度模具等简单和复杂的准三维或三维微小结构的加工     

一种光纤陀螺干涉仪光纤长度误差量测量方法

为提高光纤陀螺干涉仪保偏光纤长度误差量的测量精度,提出了一种基于四态方波调制的新的解决方法,将对光纤陀螺Sagnac干涉仪光纤长度误差量的测量转化为对探测器响应信号中尖峰脉冲的测量,并利用调制频率倍频技术实现了对尖峰脉冲的精细化测量。依据该方法设计制作了一套可检测光纤长度误差量的系统,达到了0.2 m的测量精度(2 000 m光纤)。实验结果表明,与普通保偏光纤测量方法相比,该方法测量精度高、速度快,为光纤陀螺的工程化装配提供了保障。     

Cu-25Sn-10Ti活性钎焊SiO2f/SiO2复合材料与Invar合金

采用Cu-25Sn-10Ti钎料钎焊SiO_2f/SiO₂复合材料与Invar合金,研究了界面组织结构及其形成机理,分析了不同钎焊保温时间下界面组织对接头性能的影响.结果表明,在钎焊温度880℃,保温时间15 min的工艺参数下,接头在SiO_2f/SiO₂复合材料侧与Invar合金侧均形成了连续的界面反应层,界面整体结构为Invar合金/Fe₂Ti+Cu(s,s)+(Ni,Fe,Cu)₂TiSn/Cu(s,s)+Cu₄₁Sn₁₁+CuTi/TiSi+Ti₂O₃/SiO_2f/SiO₂复合材料.在钎焊温度一定时,随着保温时间的延长,复合材料侧TiSi+Ti₂O₃反应层厚度逐步增加,Fe₂Ti颗粒逐步呈大块状连续依附其上,接头强度先增大后减小.当钎焊温度880℃,保温时间15 min时,接头室温抗剪强度达到11.86 MPa.     

小流域治理效益综合评价方法的探讨

小流域治理效益综合评价方法的探讨河北省尚义县水利水保局王树清吉林省白山市水利局梁迎春几年来水土保持工作实践证明：不论搞小流域治理规划，还是开展对验收流域进行综合治理效益评价，进行小流域治理效益综合评价尤为重要。进行小流域治理效益综合评价有以下优点：一...     

微加工硅表面基于AFM的纳米压痕测量与分析

原子力显微镜 (AFM )在完成对单晶硅的微加工后 ,其金刚石针尖被用做一个纳米压痕头以实现微加工区域内外机械性质的测量与分析。结果表明 ,以安装有金刚石针尖的AFM在经过化学机械抛光的硅基片上所进行的微加工 ,即使使用极小的切削力也会在加工表面形成变质层 ,但是其厚度值要小于化学机械抛光的硅表面变质层。由AFM测量的纳米级硬度值要大于由传统的Vickers和Hysitron硬度测试仪所测量的值。另外 ,随着AFM压入载荷的减小 ,纳米级硬度值呈现出增加的趋势 ,这是由于在很小的压入载荷下所呈现出的压痕尺寸效应所导致     

基于EBSD方法测定单晶Cu纳米压痕的各向异性实验

为研究单晶Cu材料的各向异性力学特性,针对单晶连铸技术制备的单晶Cu,采用电子背散射衍射(EBSD)法对其3个不同晶粒的晶面进行定向,利用原位纳米压痕仪在不同晶面进行不同压入载荷的纳米压痕实验.通过EBSD分析,发现用单晶连铸技术制备的单晶Cu在拉拔方向上具有较强的择优取向,单个晶粒较大,且晶粒内部没有(亚)晶界存在.纳米压痕实验结果表明单晶Cu样件在各种压痕载荷下的约化模量为50 GPa～120GPa,材料的晶体取向对纳米压痕载荷-位移曲线和约化模量有很大影响,面(032)比面(119)和面(041)有更大的约化模量.不同载荷下,硬度值在0.8 GPa左右变动,晶体取向对硬度的影响较小.实验所得单晶Cu各晶面约化模量与采用金属弹性力学理论计算所得数值吻合较好.     

聚晶金刚石压痕行为的离散位错动力学仿真分析

依据位错理论,建立了聚晶金刚石(polycrystalline diamond,PCD)离散位错动力学-有限元耦合的压痕仿真模型。通过离散位错动力学仿真,获得了在微压痕作用下PCD的位错云图,揭示了金刚石微粉颗粒尺寸及颗粒体积分数对聚晶金刚石压痕特性的影响规律,并分析了聚晶金刚石的位错演化机制及其失效行为。研究结果表明:采用离散位错动力学分析方法能够准确描述PCD的位错运动过程,PCD微粉颗粒尺寸增加会增大晶体位错滑移程度,金刚石颗粒体积分数增加则导致位错形核密度增加,最终将引起聚晶金刚石材料断裂强度下降。将离散位错理论引入到为分析聚晶金刚石位错演化的行为中,将为研究PCD在切削刀具等工程应用中材料的失效行为提供理论基础。     

低温沉积制造壳聚糖-纳米羟基磷灰石支架

为满足骨组织工程对支架孔隙可控及良好力学性能的要求, 基于低温沉积制造方法, 加工了壳聚糖-纳米羟基磷灰石多孔组织工程支架. 开发了载荷力挤出喷头, 实现了加工过程材料挤出的均匀性, 层与层粘接良好. 研究了支架分级结构的形成规律, 支架孔隙由大孔和微孔组成, 大孔完全联通, 且大小完全可控; 微孔由材料配比, 成型温度, 交联剂等参数影响, 较高的纳米羟基磷灰石含量获得较小的孔隙; 较低的成型温度获得更大的孔隙, 交联剂使微孔变小. 小鼠前成骨细胞系MC3T3-E1支架培养结果表明, 较高的纳米羟基磷灰石含量提高了支架的生物活性, 联通的大孔, 保证了细胞爬行至支架的中心位置.