Φ38 mm腔体粉末触媒工艺合成高品质金刚石研究

采用气雾化Fe70Ni30粉末触媒及西38mm合成腔体，在国产Y-500型六面顶压机（缸径Ф500mm）上进行了高品质金刚石的合成实验研究。结果表明，平均单产为72ct，静压强度值在198．9～260．7kN之间，合成金刚石的TI、TTI值分别为74％～79．5％和66．8％～70．3％，且TI值和TTI值之差在10％以内，合成的金刚石为金黄色，晶型完整率高，呈六八面体，杂质含量少且呈规则分布，质量基表上接近于国外SMD20／SMD30产品水平。合成的金刚石质量的明显改善应归功于所采用的Fe70Ni30粉末触媒合成工艺对金刚石生长环境的改善和生长速率的有效控制。     

Ф25 mm PDC复合材料界面与复合机理研究

通过超高压高温烧结实验制备了典型界面结构的Ф25 mm PDC复合材料,通过扫描电镜观察分析了PDC样品纵断面上界面附近粘结元素Co的分布;通过剪切和淬火压溃实验测试了典型界面结构的Ф25 mm PDC界面结合强度和界面耐热性能;在实验观察分析的基础上进一步探讨了其界面的复合机理.研究结果表明随界面的钴含量增高,其结合强度从2.67 GPa增加到2.82 GPa,然后减小到1.47 GPa,但其耐热性能(即检测到样品分层开裂时淬火急冷次数)却分别从15次、11次降低至5次;粗晶粒(180#,80μm)界面结合强度和耐热性能分别为0.52GPa和7次,与细晶粒(W10,10μm)相比(2.67 GPa,15次)大幅度降低.这表明PDC材料界面性能不仅与界面钴含量及其存在状态有关,而且还与界面晶粒大小相关.     

低Fr数溢洪洞掺气设施的优化分析

小底坡低弗劳德数泄洪洞空腔回水问题较为严重,某水电站溢洪洞存在类似问题。对该电站2号溢洪洞进行三维数值模拟分析,原方案1号掺气坎处存在大尺度积水层,堵塞通气孔而无法掺气。缓底坡下空腔回水受水舌冲击角、弗劳德数的影响较大,针对以上两类影响因素对该工程进行掺气坎体型优化。对优化方案进行模拟得出各水力要素,并与试验结果进行对比,验证掺气坎体型基本合理。     

人造金刚石形貌分析系统与振筛系统测试金刚石粒度组成的对比研究

对人造金刚石粒度组成进行检测的方法主要有利用筛网筛分和形貌分析系统进行检测两种方法，本文采用这二种方法分别对同一组样品进行三次连续检测，发现采用筛网检测同一个样品基本粒比例的最大值与最小值的差值最大为1个百分点，形貌分析系统测试同一个样品的基本粒比例的最大值与最小值的差值最大为8．7个百分点；筛网检测三个样品基本粒比例的平均值是96．7％，形貌分析系统测试三个样品的基本粒比例的平均值是81．6％，这说明振筛机系统检测金刚石粒度组成的稳定性好于形貌分析系统，形貌分析系统测试的基本粒少于振筛机系统，形貌分析系统测试粒度分布结果受金刚石晶形的完整性、对称性影响较大。     

基于GS-SVR模型的空腔积水水深和长度预测

为描述掺气减蚀工程中的空腔积水水深、空腔长度与诸多影响因素的非线性关系,实现空腔积水水深和空腔长度的准确计算,在搜集162组试验数据的基础上,建立了支持向量机回归( GS-SVR )模型。通过网格搜索和交叉验证方法,研究了 GS-SVR 模型中超参数(C和γ)的相互关系和其对 GS-SVR 模型预测准确度的影响机制,分析了6种不同输入组合(共12组)的模型性能。结果表明:通过网格搜索可以找到模型性能最佳的区域,该区域中C和γ呈现相反的增长趋势；基于上述方法找到了最佳变量组合(i1,i2,Fr,Δ/h),并且实现了对掺气坎空腔长度和空腔积水水深的精准预测。     

某高坝水库的集鱼槽设计研究

集鱼槽的布置及体型直接影响着集诱鱼水流的水力学特性，是整个集诱鱼系统设计的关键。为分析集鱼槽的布置及体型对诱鱼水流的影响，采用RNGκ-ε紊流模型和VOF模型对某水电站集诱鱼系统不同参数进行三维数值模拟，并通过物理模型试验验证数值模拟结果的合理性。结果表明，集鱼槽适合布置在尾水隧洞下游，集鱼槽宽度对诱鱼水流影响较小，而导墙长度和集鱼槽布置角度是影响诱鱼流速的关键性因素，同时集鱼槽布置角度还会对诱鱼口的紊动能场产生一定影响。     

Φ25mm PDC复合材料界面与复合机理研究

通过超高压高温烧结实验制备了典型界面结构的Φ25mm PDC复合材料，通过扫描电镜观察分析了PDC样品纵断面上界面附近粘结元素Co的分布；通过剪切和淬火压溃实验测试了典型界面结构的Φ25mmPDC界面结合强度和界面耐热性能；在实验观察分析的基础上进一步探讨了其界面的复合机理。研究结果表明：随界面的钴含量增高，其结合强度从2．67GPa增加到2.82GPa，然后减小到1．47GPa，但其耐热性能(即检测到样品分层开裂时淬火急冷次数)却分别从15次、11次降低至5次；粗晶粒(180^#，80μm)界面结合强度和耐热性能分别为0．52GPa和7次，与细晶粒(W10，10μm)相比(2．67GPa，15次)大幅度降低。这表明PDC材料界面性能不仅与界面钴含量及其存在状态有关，而且还与界面晶粒大小相关。     

基于电感式位移传感器的调焦机构设计

调焦机构是大型光电跟踪设备和变焦距镜头的重要组成部分,调焦精度直接影响整个跟踪控制系统的性能.目前调焦机构大多采用光栅尺作为位移的采集和反馈单元来实现系统的闭环控制,其主要缺陷是体积大、温度适应性差,不能满足对温度要求高的工作环境.设计了一种由电感式直线位移传感器、DSP & FPGA调焦控制板卡、步进电机以及电动平移台组成的宽温调焦机构.详细介绍了系统整体架构、各个单元的硬件实现以及软件操作流程,系统性能参数分析和调焦实验结果表明设计能够满足要求.     

Φ38mm腔体粉末触媒工艺合成高品质金刚石研究

采用气雾化Fe70Ni30粉末触媒及Φ38mm合成腔体,在国产Y-500型六面顶压机(缸径Φ500mm)上进行了高品质金刚石的合成实验研究。结果表明,平均单产为72ct,静压强度值在198.9~260.7kN之间,合成金刚石的TI、TTI值分别为74%~79.5%和66.8%~70.3%,且TI值和TTI值之差在10%以内,合成的金刚石为金黄色,晶型完整率高,呈六八面体,杂质含量少且呈规则分布,质量基本上接近于国外SMD20/SMD30产品水平。合成的金刚石质量的明显改善应归功于所采用的Fe70Ni30粉末触媒合成工艺对金刚石生长环境的改善和生长速率的有效控制。