超短激光脉冲作用下碳纤维复合材料的热动力学分析

以T300碳纤维复合材料为研究对象,借助有限元分析软件,分别用单温模型和双温模型对不同激光脉冲宽度下T300碳纤维复合材料的电子和晶格温度进行计算,并与金属铜进行比较.分析结果表明,激光脉冲宽度会影响材料电子温度峰值与电子晶格耦合时间;当激光脉冲宽度大于10 ps时,单温模型和双温模型计算得到的晶格平衡温度差异较小,但当激光脉冲宽度低于10 ps时,两种模型计算结果存在较大差异.     

考虑VSC交直流侧瞬时功率的直流配网母线电压鲁棒控制策略

直流母线电压对于衡量直流配电系统稳定、保证各功率单元合理分配功率有着重要作用。该文首先分析传统下垂控制的不足,如母线电压偏差、电流分配精度和系统损耗等,由此提出全局下垂控制策略,在减小母线电压偏差的同时可保证各电压源型换流器(voltage source converter,VSC)直流侧输出电流等比例。同时,考虑VSC交直流侧瞬时功率和内部损耗,推导VSC直流侧电压小信号模型,并从非结构化不确定性和参数化不确定性两方面进行建模分析:对于简化电流控制器进行非结构化不确定性建模,消除非线性扰动对于输出电压的影响;而将较为直观的控制器参数和直流侧电容电感值等系统参数变化划分为参数化不确定性,降低不确定性建模结果的冗余度。进而利用?-综合设计方法进行2自由度(2-degree-of-freedom,2DOF)鲁棒控制器设计,分析结果表明,所设计控制器同时满足系统鲁棒稳定性和性能跟踪性的要求。最后,通过稳定性分析及系统仿真验证所提控制器的有效性。     

端面泵浦薄片激光器热效应补偿方法的研究

薄片激光器的热效应对输出激光的光束质量以及 激光器的效率有着重大的影响,寻求有效的方法来 实现激光器热效应的补偿一直是高功率激光器研究领域的重要课题。本文基于ANSYS有限元 的分析方法, 对端面抽运Yb:YAG薄片激光器晶体内部的温度分布、热应力分布以及晶体端面的最大形变量 进行了分析。 通过在薄片晶体端面施加压力产生的机械形变与晶体内部的热应变相抵消的方式,在完成薄 片晶体安装的 同时又实现了对激光器热效应的补偿,分析并比较了两种不同的安装方式对薄片激光器热效 应补偿效果的 影响。结果表明,在保持安装所产生的总压力不变的情况下,采用3个固定点的安装方式对 薄片晶体的热 透镜效应改善较为明显。此外,随着薄片晶体厚度的增加,通过施加外部载荷的方式来缓解 激光器热效应的效果就会越差。     

超短激光与金属材料作用时的热效应

为了探究皮秒和飞秒激光在金属材料加工和表面处理方面的应用,课题组以金、铜、铬3种金属为研究对象,借助有限元软件,从热传导双温方程出发,研究不同脉冲宽度激光作用于金属材料上时的热产生和热积累,从理论上确立不同激光参数时被加工材料表面的电子和晶格温度分布规律。分析结果表明,激光的脉冲宽度会影响材料电子温度的峰值大小与电子晶格耦合的时间长短,在相同的脉冲能量下,脉冲宽度越窄,电子温度最高值越高,电子晶格温度达到平衡的时间越短;热力学模型的准确性与激光脉冲宽度密切相关,当激光脉冲宽度大于10 ps时,单温和双温模型均可描述激光作用到材料的热效应,但当激光脉冲宽度小于10 ps时,则需要采用双温模型来描述。     

双面针织物尺寸性能的实验探讨

本文介绍了一些双面针织物组织的尺寸特性,这是在喂入比平均线圈长度,上下针筒或上针盘的线圈长度保持不变的条件下进行比较的。作为结论,在平均线圈长度的基础上,K值以及从K值可以计算出其他尺寸参数,它可以在研究中用作表征结构特性。