石墨烯电声换能器的设计与对比

为了使石墨烯电声换能器获得最优性能，主要针对石墨烯热致发声器件和静电式发声器件进行了发声机理研究，通过理论建模和分析，得到了薄膜尺寸、厚度以及应力等结构参数对两种电声换能器的频率响应特性的影响规律。通过微纳加工制造方法设计和制备了一批不同结构参数下的电声换能器，并对这些器件进行了性能测试和对比分析，结果表明：薄膜厚度对热致电声换能器发声声压影响显著，即薄膜越薄，该电声换能器的发声声压越大；薄膜半径、厚度和应力对静电式电声换能器的频带影响较大，即薄膜半径越大，厚度越薄，应力越小，该电声换能器频带越宽。以上研究为优化选取石墨烯电声换能器的类型，优化设计结构参数，提升器件发声性能奠定了基础。     

新型微纳材料制备的高性能室温太赫兹光电探测器

可室温运转的高灵敏度太赫兹探测器是该领域的难点。热电原理的太赫兹探测器为解决室温下的宽频段、高灵敏探测提供可能。通过利用石墨烯和钙钛矿等新型微纳材料的高载流子迁移率和优异的热电性能,制备出高性能室温运转的太赫兹光电探测器,探测的光电响应度最高可达到271 mA/W,响应时间小于20 ms。研究表明,石墨烯和钙钛矿等光热电探测器有望成为太赫兹频段新一代高性能探测器。     

先驱体转化致密碳化硅纳米复合材料的制备及其热电性能

以聚碳硅烷和锑改性聚硅烷为先驱体,利用先驱体转化Si C材料的富余自由碳高温石墨化的微观结构演变特点,采用热压烧结、先驱体浸渍-裂解法以及退火工艺制备出先驱体转化Si C纳米复合材料。采用SEM、TEM、XRD和Raman等测试手段表征和分析了相组成和微观结构,讨论了样品的热导率、电导率和塞贝克系数等热电参数随温度变化关系。研究表明,所得致密Si C纳米复合材料为n型热电材料。由于纳米石墨的作用,材料热导率抑制在4~8W/(m·K)范围。1600℃退火处理能够降低热导率,同时提高电导率和塞贝克系数绝对值,使先驱体转化法得到的Si C纳米复合材料无量纲热电优值ZT达到0.0028(650℃),高于其他已报道的致密Si C/C复合材料和纳米复合材料体系。     

先驱体转化致密SiC纳米复合材料的制备及其热电性能

以聚碳硅烷和锑改性聚硅烷为先驱体,利用先驱体转化SiC材料的富余自由碳高温石墨化的微观结构演变特点,采用热压烧结、先驱体浸渍—裂解法以及退火工艺制备出先驱体转化SiC纳米复合材料。采用SEM、TEM、XRD和Raman等测试手段表征和分析了相组成和微观结构,讨论了样品的热导率、电导率和塞贝克系数等热电参数随温度变化关系。研究表明,所得致密SiC纳米复合材料为n型热电材料。由于纳米石墨的作用,材料热导率抑制在4–8W/(m?K)范围。1600°C退火处理能够降低热导率,同时提高电导率和塞贝克系数绝对值,使先驱体转化法得到的SiC纳米复合材料无量纲热电优值ZT达到0.0028（650°C）,高于其他已报道的致密SiC/C复合材料和纳米复合材料体系。     

纤维增强SiO2气凝胶隔热复合材料的制备及其性能

将无机陶瓷纤维与SiO2溶胶混合,经超临界干燥制备了SiO2气凝胶隔热复合材料。SiO2气凝胶纤细的骨架颗粒减少了固态热传导,纳米级孔减少了气体热传导和对流传热,同时无机陶瓷纤维减少了辐射传热。SiO2气凝胶复合材料具有良好的隔热性能,其200℃和800℃的热导率分别为0.017W/m.K和0.042W/m.K。纤维的加入提供了力学支撑,高温处理增强了气凝胶骨架强度,材料在常温和高温下均具有良好的力学性能,其常温的拉伸、弯曲和抗压强度分别为1.44MPa、1.31MPa和0.98MPa(10%应变),800℃的拉伸、弯曲和抗压强度分别为1.95MPa、1.80MPa和1.42MPa(10%应变)。     

石墨烯作为水基半合成切削液添加剂的硬质合金-钢材料摩擦学特性分析

改善加工过程润滑条件是延缓刀具磨损的重要途径。将石墨烯作为3034水基半合成切削液的添加剂,研究石墨烯悬浮切削液的硬质合金-钢材料摩擦学性能,研究对象是由硬质合金YG8制备的金属球和由45#钢制备的圆盘形试件;采用球-盘摩擦副接触方式在摩擦磨损试验机上进行试验,测定了质量分数为0. 1%~0. 9%的石墨烯悬浮切削液的平均摩擦特性和摩擦系数;采用激光共聚焦显微镜对磨痕轮廓进行提取,并得出磨损定量评价指数,并用扫描电镜和拉曼光谱仪对磨痕进行磨损机理分析;进行切削实验来分析石墨烯悬浮切削液对切削性能指标的改善情况。实验分析结果表明:石墨烯悬浮切削液能明显改善硬质合金-45#钢之间的润滑条件,摩擦系数和磨损率显著下降,采用不同质量分数石墨烯悬浮切削液的平均摩擦系数较原半合成切削液下降12. 9%~57. 3%,磨损率下降33. 82%,同时切削合力较原半合成切削液下降18. 58%,加工后工件表面粗糙度下降7. 5%。     

多层结构设计的超宽带石墨烯泡沫吸波材料

为了解决吸波材料超宽带吸收问题,利用遗传算法在不同厚度不同层数的约束条件下,以吸波带宽为优化目标,对多种石墨烯泡沫吸波材料进行多层组合设计.研究了不同材料种类数、不同层数、不同总厚度的多层组合材料的反射率,并分析了这些因素对有效吸收带宽的影响.研究结果表明:利用电磁参数差异较大的石墨烯泡沫吸波材料组合,进行梯度设计,充...     

二氧化硅气凝胶隔热复合材料的性能及其瞬态传热模拟

高马赫数、新型航天飞行器承载严重的气动加热环境,其隔热材料的性能与传热计算对飞行器热防护结构的优化和预测具有一定的指导意义.研究了二氧化硅气凝胶隔热复合材料的结构与性能,并进行了瞬态传热模拟.结果表明复合材料热导率仅为0.018W/m·K,瞬态传热模拟结果与考核测试值吻合,为预测和优化隔热材料提供了一定的依据.     

石墨烯油润滑添加剂的减摩抗磨性能

采用多功能往复摩擦磨损试验机考察了石墨烯的减摩抗磨性能,通过三维形貌测量仪、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)等手段,分析了磨损表面的形貌,初步探讨了石墨烯的润滑机理。结果表明:在试验所选载荷、频率条件下,石墨烯较液体石蜡的减摩抗磨性能有明显改善,但试验条件不同,改善程度也不同;液体石蜡和石墨烯的磨损机理均为磨粒磨损,试验条件可以改变液体石蜡和石墨烯的润滑状态,减轻其磨损程度,但不能改变其磨损机理。     

氧化铝气凝胶复合材料的制备与隔热性能

以仲丁醇铝为先驱体,采用溶胶一凝胶工艺制备氧化铝溶胶,并将其与无机陶瓷纤维毡复合经超临界流体干燥得到氧化铝气凝胶隔热复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM)和氮气吸附等方法对样品微观结构进行分析,利用热平板法对材料的隔热性能进行测试,并分析了氧化铝气凝胶隔热复合材料隔热机理.研究表明:与氧化硅气凝胶相比,氧化铝气凝胶具有更好的耐高温性能,经1000℃热处理后仍然能够较好地保持其纳米多孔结构;将气凝胶与纤维复合后,充分发挥了氧化铝气凝胶优良的隔热特性,使得复合材料的隔热性能较纯纤维毡有了明显的改善,其热面温度1000℃时导热系数为0.0685 W/m·K.     

Buckling analysis of embedded graphene oxide powder-reinforced nanocomposite shells

In this study, the buckling analysis of a Graphene oxide powder reinforced (GOPR) nanocomposite shell is investigated. The effective material properties of the nanocomposite are estimated through Halpin-Tsai micromechanical scheme. Three distribution types of GOPs are considered, namely uniform, X and O. Also, a first-order shear deformation shell theory is incorporated with the principle of virtual work to derive the governing differential equations of the problem. The governing equations are solved via Galerkin's method, which is a powerful analytical method for static and dynamic problems. Comparison study is performed to verify the present formulation with those of previous data. New results for the buckling load of GOPR nanocomposite shells are presented regarding for different values of circumfer-ential wave number. Besides, the influences of weight fraction of nanofillers, length and radius to thickness ratios and elastic foundation on the critical buckling loads of GOP-reinforced nanocomposite shells are explored.     

任务空间概念模型VV&A研究

任务空间概念模型是现实世界军事知识的第一层抽象,是仿真系统开发的业务基础。所以任务空间概念模型的质量直接影响到仿真系统的质量,任务空间概念模型自身的VV&A是一个非常值得关注的问题。任务空间概念建模本质上看是军事领域的知识表示或者需求描述,定性描述占主要,定量成分非常少。因此,传统的通过分析输出数据的方法不能适应任务空间概念模型的特点。概要介绍了任务空间概念模型建模,并且提出了从专家法、静态校核机制、概念执行机制三个角度来考察模型质量的思路。     

Rational Rose在HLA联邦开发中的应用

作为“建模与仿真”(M&S)的高层体系结构 ,HLA能带给用户的好处将是巨大的。HLA联邦开发与运行过程 (FEDEP)的自动化是促进HLA应用的关键。文中研究了将功能强大的CASE工具RationalRose用于支持FEDEP自动化的可行性 ,指出了应用中应特别注意的问题 ,重点说明了应用中的关键技术 ,并给出一应用实例     

喷水推进器功率特性与航速相关性研究

通过对某船喷水推进系统的分析,研究了喷水推进器的功率特性(功率与转速的关系)与航速的关系.先由喷水推进动力学方程引出喷水推进器功率特性在喷水推进系统稳态特性和动态性能研究中的作用,然后分析了KaMeWa71SⅡ喷水推进器的转速特性,将转速特性变换成力矩特性后,分析了该力矩特性,并将其与螺旋桨相应特性作了对比.根据转速特性获得的3个不同航速下的喷水推进器功率与转速的关系曲线,分析了航速对功率特性的影响,同时也将其与螺旋桨的相应特性曲线作了对比.研究所得出的结论是:喷水推进器的功率特性不是唯一的,装船之后它的功率特性受航速影响,但这个影响不像螺旋桨那么显著.据此推得,喷水推进系统在“船—泵—机”的匹配设计以及实际使用中,主机一般不会超负荷.     

直升机工作特性建模与飞行性能仿真

以涡轮轴发动机工作特性建模为中心,对某系列直升机飞行性能进行仿真研究,力争实现对直升机实施"基于状态的维修"。讨论了直升机飞行性能和涡轮轴发动机特性的表述方法,建立了涡轮轴发动机的数学模型,并讨论了其解法与应用。基于发动机台架性能仿真程序对该模型进行简化,得到涡轮轴发动机工作过程的热力学模型。对发动机性能进行计算完成飞行性能仿真,应用结果表明该方法是可信、高效的。     

后方油库整体生存概率分析计算

针对我军后方油库特点,探讨了油库整体生存概率计算的基本思路和方法,分析了各类分项目标生存概率的计算方法,采用层次分析对后方油库各分项目标权值进行了详细分析计算,可为后方油库伪装防护效能评估提供依据。     

陆军诸兵种合同作战兰切斯特方程的弹药消耗预测研究

描述了诸兵种合同作战的兰切斯特方程及其矩阵解,提出了一种通过兵力损耗换算弹药损耗的新思路,分析和确定了用该方法预测弹药消耗的相关参数,最后运用Matlab进行仿真计算,预测出了武器装备战损情况和弹药消耗情况。     

Experimental investigation for machinability aspects of graphene oxide/carbon fiber reinforced polymer nanocomposites and predictive modeling using hybrid approach

This article explores the drilling behavior of polymer nanocomposites reinforced by Graphene oxide/Carbon fiber using a hybrid method of Grey theory and Principal component analysis (GR-PCA). An online digital dynamometer was employed for the evaluation of Thrust Force and Torque. The image processing technique computes the delamination. Response surface methodology (RSM) considers the parameters, namely, drilling speed (S), feed rate (F), Graphene Oxide wt.% (G) in designing the experimentation array. Principal component analysis (PCA) was used to tackle the response priority weight during the combination of multiple functions. Analysis of variance (ANOVA) scrutinized the influence of parameters and intended the regression models to predict the response. GR-PCA evaluated the optimal parametric setting and remarked that feed rate acts as the most predominant factor. The higher feed rate and wt.% of G is responsible for surface damages like fiber pull-out, fiber fracture and cracks. A significant improvement in drilling responses has been obtained and also validates through confirmatory test and microstructure investigations.