Er3+(10％):碲酸盐玻璃的近红外量子剪裁发光

测量了掺Er3+碲酸盐玻璃从紫外、可见到近红外的发光与激发光谱以及荧光寿命,发现1532 nm红外光与550 nm可见光的激发谱在波峰形状与峰值波长方面很相近;当Er3+离子浓度从0.5％增加到10％,可见发光与激发光谱强度减小,红外发光与激发光谱强度增强;寿命曲线展现出显著的能量传递现象.研究结果表明所观察到的现象为近红外量子剪裁发光现象;4I9/2、4F9/2、4S3/2与2H11/2能级的双光子、双光子、三光子、三光子近红外量子剪裁效率上限值依次为193.8％、184.8％、277.9％与272.6％.     

低感设计对变流器电容纹波电流影响分析与优化

在大功率变流器产品的设计应用过程中,因母排杂散电感的不匹配导致变流器模块支撑电容纹波电流有效值偏大,电容长期工作在超额状态以致损坏。针对上述问题,根据变流器模块不同母排结构建立相对应的数学模型,分析了支撑电容电流偏大的根本原因。通过试验的方法测量提取不同母排结构的杂散电感以指导后续母排的设计。根据理论分析提出了通过优化母排设计、改善控制算法来减小母线支撑电容纹波电流。最后,基于某一变流器平台,通过测量不同试验条件下电容电流纹波,对比分析试验数据以验证所提改进措施的有效性。     

基于声驱动的负载端工作平台设计

超声无线能量传输系统利用超声波作为能量的载体,能够用于密封的金属壳体,但是现有超声无线输电系统存在诸多不足,特别是传输功率低,带载能力差.为提高超声无线输电系统的带载能力,文章设计了负载端工作平台,该平台主要由不可控单相桥式整流电路、基于MC34063的DC-DC稳压电路和基于FM 6316的锂电池充放电电路构成.通过硬件电路设计和仿真测试,该负载端平台能将输电端1 W的传输功率提高到5W的带载能力,足以驱动常用电子产品.     

Finite element and experimental study on multiaxial fatigue analysis of rail clip failures

The rail clip fastening system is an important structural component of railway track systems providing flexibility and turnover resistance for running rails. High replacement frequency of fasteners was observed compared with other components because of fatigue failures of rail clips. In this study, implicit and explicit finite element (FE) models were developed for E‐clip and Fast‐clip with material and fatigue properties obtained from experimental testing. The fatigue loading experiments were conducted to determine the strain‐life relationship. The assessments of the fatigue damage and fatigue life were analysed using the FE results for the rail clip strain/stress components with the Fatemi‐Socie multiaxial fatigue criterion. A time‐efficient smallest enclosing circle algorithm was developed to search the critical plane orientation and the maximum shear strain amplitude for fatigue analysis. This work provides a method for FE and experimental study of multiaxial fatigue analysis of rail clip failures subjected to dynamic loading.     

镍基单晶裂纹扩展路径研究

采用紧凑拉伸（CT）试样研究了3种不同温度（950，850，760℃）和3种不同晶体取向（[001]，[011]，[111]）下镍基单晶合金DD3的断裂特征，采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察分析了裂纹扩展路径及断口形貌。采用率相关晶体滑移有限元程序对试件裂纹尖端三维分切应力场结构、裂纹启裂和扩展机制以及滑移系激活规律进行了模拟计算分析。结果表明：晶体取向和环境温度对裂纹启裂和扩展以及断裂强度和断裂形式有较大的影响，低温下裂纹扩展沿着特定的滑移带方向，与裂纹平面成一斜角，[001]裂纹取向下为45°，[011]裂纹取向下为53．7°，[111]裂纹取向下为90°，这使得宏观上裂纹扩展路径呈现Z字形外观。而温度较高时，发生的Ⅰ型裂纹扩展与加载方向垂直。并且随着温度的升高，断裂形式逐步由脆性断裂转化为韧性断裂。     

Ni基高温单晶合金结构强度与寿命研究方法分析

Ｎｉ基单晶制叶片已在国外一些高性能飞机发动机上得到了实际应用。文中对该材料的一些高温力学性能做了归纳，对迄今单晶结构变形，强度与寿命处理方法及其局限性作了评述，进而对该领域的发展方向进行了初步探讨。     

复合材料层合板开口翻边补强试验和数值研究

对复合材料开口补强层合板进行压缩试验研究。对复合材料开口非补强和开口补强层合板建立有限元模型,采用三维8节点厚壳单元 ( S8R),分别利用非线性分析和线性分析方法对复合材料的应力-应变响应进行模拟。通过试验数据与数值结果对比发现,几何非线性分析方法较线弹性分析方法能更好地符合试验结果。通过编制材料子程序 (UMAT) 来预测材料的损伤萌生和扩展,预测的应力-应变响应、损伤扩展、失效强度基本与试验结果一致。      

单晶冷却叶片强度与疲劳寿命的尺寸效应研究

主要研究单晶冷却叶片强度和疲劳寿命的尺寸效应影响,实验试样是从商业冷却叶片上加工的小尺寸试样。实验研究了冷却叶片的强度尺寸效应;结合单晶材料的本构关系及其应力因子模拟了冷却叶片的强度和疲劳寿命;对于两类冷却叶片的强度和寿命进行数值模拟;拉伸试验发现,对于小试样其拉伸极限强度小于标准试样,因此,引入安全系数来评估冷却叶片的强度。对于小尺寸试样和标准尺寸试样的强度和疲劳寿命的实验比较表明,尺寸变化对冷却叶片的强度和疲劳寿命有显著影响。本研究可以为单晶冷却叶片的强度评估和结构设计提供参考。     

非平面环形腔激光器的强度噪声及其抑制

采用全量子理论对单块非平面环形腔Nd:YAG激光器的强度噪声特性进行了研究,通过理论分析和仿真发现,单块非平面环形腔激光器的弛豫振荡主要由真空起伏、偶极起伏和内腔损耗引起,抽运噪声和自发辐射对弛豫振荡的影响相对较小。同时,从理论上对强度噪声的光电负反馈抑制进行了分析和仿真,为实验上噪声抑制电路的设计提供了一定的理论基础。参考此理论电路,设计了可以获得较好的相位超前和低噪声宽带宽增益放大的噪声抑制电路,在实验上获得了良好的噪声抑制效果。当弛豫振荡峰为311kHz时,弛豫振荡峰处的强度噪声被抑制了39dB,在整个频谱范围内获得了低于-115dB/Hz的噪声水平。