工艺条件对Ni颗粒增强无铅复合钎料IMC组织形态的影响

在钎料中加入增强颗粒是一个有效的提高钎焊接头的途径.早期对Ni颗粒增强的Sn3.5Ag基复合钎料的研究表明,在Ni颗粒周围存在着不'同形态的金属间化合物层,包括"向日葵状"的金属间化合物和"多边形状"的金属间化合物.无论是向日葵状的金属间化合物还是多边形状的金属间化合物,他们的形态形成由加工工艺所决定.而在钎焊过程中的热输入起了决定性的作用.而热输入的控制为再流过程中不同的加热速率、不同的冷却速率以及焊接峰值保温等不同的热输入条件都影响着IMC的形态的发展.     

冶金渣-硫铝酸盐胶凝体系材料加热变化及防火机理

目的 为了探寻地下管廊更高防火等级的新要求,利用冶金渣-硫铝酸盐胶凝体系制备富含钙矾石、C-S-H凝胶结合的防火分隔材料。方法 通过高温煅烧试验和热分析,并结合物相分析、微观结构观察、孔隙结构测试等手段,对样品高温行为进行研究。结果 冶金渣胶凝体系中混掺硫铝酸盐胶凝材料,有利于钙矾石的生成,在50~350 ℃的温度区间样品的脱水吸热量从73.27 J/g增加到109.40 J/g以上,样品抗压强度从37.18 MPa提高到40.68 MPa以上。在1 000 ℃下30 min喷烧试验结果显示,10 mm厚度所制备的冶金渣-硫铝酸盐胶凝体系样品的背火面温度为383~336 ℃,且随硫铝酸盐胶凝材料混掺量的增加而降低,其防火性能优于玻镁板和硅钙板防火材料的。结论 该材料热防护机理为含结晶水物相的烧蚀吸热、烧蚀后产生的多孔层的隔热和高温下材料宏观结构完整性的共同作用。     

双层超材料板的弯曲波超低频带隙特性研究

针对局域共振型双层超材料板,利用有限元法研究了几何参数与材料组分参数对弯曲波带隙的影响。通过优化计算得到较合理的参数,进而设计了附加钢质量块的ABSPMMA材料双层板,结果表明其在亚波长尺寸可以打开超低频54-65 Hz弯曲波带隙。将该超材料板建立等效弹簧质量系统,求解等效动态质量的负密度频率段与弯曲波带隙宽度很好地一致,并进一步阐述带隙产生机理。考虑板的隔声性能,分析了不同声波入射角对传声损失的影响,在带隙频率范围内的57 Hz点传声损失(STL)幅值均能取得最大值,这表明超低频带隙能够起到良好减振降噪效果,由此显示这种新型双层超材料板在工程领域具有广泛的应用。     

电网变压器铁心磁致伸缩与油箱外特性关联分析

研究主要关注变压器本体的振动原理、噪声频谱特征,建立从铁心磁致伸缩、振动传递途径、油箱振动到油箱噪声外特性的关联关系。同时,介绍了现有设备标准、噪声排放标准不匹配现象。通过对铁心2个方向上的振动加速度测量,明确振动的频率特征;通过对大量变电站实测数据的分析,总结变压器的本体声压级特征、频谱特征、振动特征的统计规律以及集中度。建立了磁致伸缩频率与油箱外噪声特性的关联关系,验证了噪声频谱特性为100 Hz及其整数倍特征。变压器铁心由磁致伸缩引起的振动频率为工频激励电流频率的2倍,即100 Hz。而油箱外噪声特性表现为100 Hz基频的各整数倍高次谐波同样有噪声贡献,如200 Hz、300 Hz、400 Hz等。变电设备本体降噪是发展趋势之一。     

基于平波电抗器模型的交直流混合激励条件下硅钢叠片磁性能的模拟与验证

基于一种外叠片框式平波电抗器模型,研究了交直流混合激励条件下硅钢叠片结构的三维瞬态电磁分析方法,考察了叠片框中的局部磁通密度与线圈表面的法向漏磁。提出了一种适合于工程应用的交直流混合激励条件下叠片框的非均匀磁损耗的简化计算方法,该方法通过为划分的各个子区域赋予相应工况的损耗曲线来考虑叠片框中偏磁磁场分布不均匀导致的局部损耗差异。通过对比磁场以及损耗的计算结果与实验结果,证明了磁场分析方法与所提出的损耗计算方法的有效性。     

双非线性变压器基础隔振降噪研究

为降低居民区内变压器的振动和噪声对居民生活舒适性的不利影响,基于新型磁性负刚度和几何非线性阻尼设计了一种应用于变压器减振降噪的双非线性隔振系统。采用分子电流方法建立了磁性负刚度弹簧的理论模型,开展了磁力和磁性负刚度性能仿真分析。基于电磁分支电路阻尼提出一种位移-速度依赖的几何非线性阻尼,结合等效磁荷法研究了几何非线性阻尼的机电耦合特性,开展了相应的参数优化设计。应用谐波平衡法仿真分析了应用于变压器减振降噪的双非线性隔振系统的动力学特性,开展了变压器的低频减振降噪性能分析。结果表明:磁性负刚度降低了系统的共振频率,拓宽了隔振频带,有效隔离了变压器低频振动在固体结构中的传播;同时,几何非线性阻尼抑制共振而不影响非共振区振动的衰减,高效抑制了变压器振动噪声的传播。     

改性氧化石墨烯/丁基橡胶复合材料的制备和隔声性能研究

通过Hummers法并以硅烷偶联剂KH-550为改性剂制备改性氧化石墨烯(GO),以改性GO作为补强填料、丁基橡胶(IIR)为橡胶基体制备改性GO/IIR复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:加入改性GO制备的复合材料的拉伸强度先增大后减小,损耗因子峰值增大,阻尼温域扩宽,隔声性能略有提升;复合材料可以有效抑制单层镀锌钢板的共振和吻合效应,基于其阻尼特性制备的约束阻尼隔声板隔声性能明显提高。     

铝纤维复合板结构参数对吸声性能的影响规律

利用吸声材料降噪是治理变电站噪声污染的重要途径。以铝纤维、铝箔、铝板网为原料,采用冷轧法制备具有不同结构参数的铝纤维复合吸声板,采用阻抗管的标准测试方法检测铝纤维复合板吸声系数,研究材料的纤维板面密度、空腔厚度、纤维种类等参数对材料吸声性能的影响。结果表明:试验采用的铝纤维复合板具有优异的吸声性能,采用切削法纤维及面密度为484 g/m2的铝纤维复合板吸声性能最好;随空腔厚度的增大,吸声系数的峰值向低频段移动。     

基于蝶形准零刚度弹簧的双梁超材料低频带隙研究EI北大核心CSCD

为降低居民区变压器的低频振动噪声并促使变压器环保达标,提出一种采用周期性配置蝶形准零刚度弹簧的双梁超材料,以期实现变压器本体减振降噪。通过建立蝶形准零刚度弹簧的静力学理论模型,推导了蝶形准零刚度弹簧的回复力-位移、刚度-位移解析表达式,分析了其在平衡位置处的准零刚度特性,并采用有限元仿真验证了蝶形准零刚度弹簧的力学性能;以此为基础,基于欧拉-伯努利梁理论建立了由蝶形准零刚度弹簧周期性耦合硅钢片梁和硬铝合金梁构成的双梁超材料的元胞动力学模型,结合连续边界条件和周期性Bloch定理推导了双梁超材料的弯曲振动色散关系,研究了其低频带隙形成机理,仿真分析了双梁超材料的低频带隙特性。结果表明,通过蝶形准零刚度弹簧周期性弹性耦合硅钢片梁与硬铝合金梁形成的双梁超材料可产生应用于变压器铁芯硅钢片低频振动噪声高效抑制的低频带隙,且该低频带隙由布拉格散射-局域共振混合机制产生,为变压器低频振动噪声控制提供了一种崭新的思路。     

焦耳热效应引发的晶须生长机理研究

研究了Cu/Sn3.8Ag0.7Cu/Cu一维焊点在电流密度为5×103 A/cm2、环境温度为100℃作用下晶须的生长机理。研究结果表明,通电300 h后,在Cu/Sn3.8Ag0.7Cu/Cu焊点的阳极界面出现了一些小丘,而在焊点的阴极出现了一些裂纹;通电500 h后,焊点阴极界面的裂纹进一步扩展,而且在裂纹处发现了大量纤维状Sn晶须,其长度超过10μm;继续通电达到700 h后,Sn晶须的数量没有增加,同时停止生长。由于电迁移的作用,金属原子在电子风力的作用下由焊点的阴极向阳极进行了扩散迁移,进而在阴极处形成裂纹。随着裂纹逐渐扩展,导致该区域处的电流密度急剧增大,焦耳热聚集效应明显,为了释放应力,形成了纤维状的晶须。