压电晶体免疫传感器检测鼠IgG

介绍了一种可应用于防化侦检领域的压电晶体微天平(QCM,quartzcrystal microblance)免疫传感器,研究了蛋白A-IgG法固定抗体的免疫敏感膜制备工艺,讨论了蛋白A固定量、抗体量对频移的影响,使用固定有羊抗鼠IgG的压电免疫传感器,可在6．35～127μg／ml范围内测定鼠IgG,线性方程为：△F=2．095 7C-1．0587,r^2=0．9917,精密度为5．13％。     

共晶复合陶瓷损伤过程的有限元分析

针对共晶复合陶瓷的微观结构特征,建立了含强约束界面相的有限元模型,模拟了包含片状夹杂共晶复合陶瓷材料的外载应力场分布规律;应用ANSYS的APDL语言进行编程,对材料的损伤过程进行了研究。结果表明材料的破裂由基体损伤决定,随着外载荷的增加,损伤破坏沿界面延伸,并逐渐向基体内部扩展,最终造成基体的断裂。     

工程陶瓷表面粗糙度与图像纹理特征关系

为描述陶瓷磨削表面纹理特征与粗糙度的相互关系,实现快速评定和预测陶瓷磨削加工表面粗糙度,运用灰度共生矩阵对表面纹理特征进行提取和分析。根据采样点间距、灰度级随特征值的变化曲线确定灰度共生矩阵影响因素,按4个方向建立灰度共生矩阵并计算所有纹理特征参数均值。通过分析特征参数间相关性,确定4个参数为陶瓷磨削表面纹理主要特征参数。该参数与表面粗糙度的变化规律,可以反映陶瓷磨削表面粗糙度,进而评估磨削加工质量与可靠性。     

UHMWPE复合材料抗爆实验研究

运用定制的聚偏四氟乙烯(PVDF)压电传感器,直接测量爆炸载荷下UHMWPE层叠无纬布和PU基体的UHMWPE复合材料内部冲击波压力峰值,对其冲击波衰减特性进行了实验研究。实验结果表明:UHMWPE复合材料对爆炸冲击波有很好的衰减作用,含有PU基体的UHMWPE复合材料比UHMWPE层叠无纬布对爆炸冲击波有更好的衰减效果。UHMWPE复合材料具有轻质、吸收冲击波效率高等特性,在爆炸冲击波防护领域有很好的应用前景。     

一种多波束接收阵的分析与设计

提出了一种用于接收的多波束半球阵的设计方法.基阵由均匀布放在半球圆周上的5个半波阵子压电换能器组成,阵元间采用“接力”式的工作方式,形成5个并行波束,实现波束对半空间的全向覆盖,并可实现对目标方位的粗略估计.制作出换能器及基阵硬件,通过水池实验验证了该方法的有效性.     

风致及振动环境下压电俘能器的设计与研究

针对子弹药的自供能问题,设计了一种风致及振动环境下的压电俘能器,对子弹药平时和战时的自俘能技术进行了研究。基于压电效应方程和集总参数法对压电俘能器进行理论模型分析,得到了振动环境和风致环境下输出电压的理论值。制作了实验样机,分别测试了压电俘能单元的振动特性和在风致环境下的输出性能,对比理论值,验证了理论模型的有效性。同时,探究了振动频率、风速和扇叶角度对于压电俘能单元输出性能的影响。实验结果表明压电俘能结构的谐振频率为43 Hz,最佳负载为170 kΩ。当扇叶角度为30°时,压电俘能器的输出性能最佳,发生谐振时输出电压峰值可以达到22 V,最大输出功率为1.38 mW,在15 m/s的风速下,输出电压为2.56 V。     

陶瓷破片侵彻钛合金薄靶实验及数值模拟研究

为了研究非金属陶瓷破片对钛合金薄靶的侵彻效能,采用弹道冲击实验与有限元数值模拟相结合的方法,开展了破片直径和着靶角度对靶板破坏形态及弹道极限的影响研究。结果表明：在弹道极限情况下,陶瓷破片对钛合金薄靶的侵彻形态主要分为瓣裂穿孔和冲塞穿孔。其中,钛合金靶厚度为0.5～0.8 mm时,靶板的破坏形式主要以瓣裂穿孔为主,靶板厚度为1.0～1.5 mm时,对靶板的破坏形式为瓣裂穿孔和冲塞穿孔2种方式的耦合状态,靶板厚度为2.0 mm时,靶板的破坏方式为冲塞穿孔。随着破片直径的增大,陶瓷破片对靶板的弹道极限(V₅₀)逐渐减小,靶板背面造成的盘式隆起越明显。同时,随着陶瓷破片着角的增加,侵彻靶板的V₅₀也随之增加,当着角大于75°时,破片发生跳飞现象。研究结论对于反卫星武器战斗部威力设计具有重要意义。     

压电材料中的共线非等长多裂纹问题

建立了横观各向同性压电材料中的共线非等长多裂纹模型。将裂纹模拟为连续分布的广义位错,推导了单点广义位错的格林函数,并基于此得到了共线非等长多裂纹的奇异积分方程组,最后由数值计算给出了裂纹尖端的能量释放率。对奇异积分方程组的退化分析和对称条件下的数值结果的讨论,验证了本文结果的正确性。研究表明:当共线裂纹间距小于裂纹长度时,裂纹尖端场存在显著的干涉效应;裂纹越长,干涉效应越显著;电载荷系数越大,能量释放率也越大;相对于外侧尖端而言,共线裂纹内侧尖端对电载荷系数更为敏感。     

PVDF材料制作水压接收器研究

研究了PVDF压电薄膜的压电特性,并对由该材料制成的简易水压接收器进行了实验研究.大量的实验结果表明,应用PVDF材料制作水压传感器,不仅具有很好的接收水压信号的能力,而且其许多其他特性都优于现已使用的压电传感器特性,特别是耐冲击和抗腐蚀性能尤为突出,因此具有很好的应用前景.     

压电界面电极的应力强度因子

建立了压电界面电极的力学模型,利用有限傅里叶变换方法将相应的力电耦合问题描述为奇异积分方程,并得到了界面应力及其强度因子的解析解。讨论了结构几何参数对应力强度因子的影响。基于强度设计的观点得到两方面的结论：一是界面中心电极优于偏置电极;二是界面长度的最优值为中心电极长度的2倍。