服役工况下镍基单晶高温合金的损伤机制研究进展

为提高镍基单晶叶片服役寿命、解决发动机和燃气轮机的关键核心技术,近年来国内外持续开展了大量针对镍基单晶高温合金服役情况下损伤与失效机制的研究。从实际服役条件出发,总结了镍基单晶高温合金疲劳、蠕变和热机械疲劳损伤机制等研究成果与进展。此外,针对大量实验造成的时间与成本增加问题,还总结了近年来在镍基单晶高温合金的寿命预测方法方面的研究工作与成果,并提出了目前在镍基单晶高温合金寿命评估与失效分析研究方面所面临的困难和挑战。     

典型线性火工分离装置作用过程数值模拟及试验研究

针对目前线性火工分离装置的优化设计主要依靠试验验证,成本高且设计优化迭代慢的问题,采用任意拉格朗日-欧拉方法建立典型线性火工分离装置的数值模型。通过火工分离试验和光子多普勒测速试验对上述数值模型进行验证,发现该数值模型具有较好的精度。使用该模型研究上述火工分离装置分离瞬态过程的力学机理,并定量分析多种因素对分离装置重点部位等效塑性应变等关键特征量的影响。研究发现,芯药线密度、分离板削弱槽底部的圆角半径对分离装置的作用过程有重大影响。此外,保护罩材质、削弱槽开口角度、分离板槽结构尺寸等因素对分离过程也有一定影响,但其影响相对较小。研究结果可以为典型线性火工分离装置的优化设计提供基础。     

光子晶体光纤的空气孔膨胀和拉锥技术研究

光子晶体光纤的空气孔膨胀和拉锥技术是一种有效的改变光纤结构参数的技术手段.空气孔膨胀可以改变空气孔的填充比例,即改变空气孔直径和孔间距的大小,光纤拉锥可在保持空气孔直径和孔间距比例不变的情况下改变纤芯的大小.光子晶体光纤结构参数的可控性改变可实现一些特殊光子晶体光纤器件的制作,对进一步实现和挖掘光子晶体光纤的潜在应用价...     

液晶聚硅氧烷/硅油稀流体电流变效应的研究

利用Williamson醚合成方法制备了烯丙氧(对乙氧基)联苯,并以其为单体采用催化加聚合成了侧链型联苯聚硅氧烷,并对其结构进行了表征,证实该物质具有液晶性.研究了液晶聚硅氧烷/硅油稀流体的电流变效应,研究发现:该流体具有液晶型电流变液剪切变稀的现象;由剪切应力与剪切速率的关系可以看出,在2kV/mm电场作用下随着剪切速率的增大,产生的剪切应力越大;随着侧链液晶聚硅氧烷/硅油流体重量比的增大,在2kV/mm电场的作用下该流体的剪切应力也增大.     

在单晶硅片上直接电化学沉积制备镍反opal光子晶体

采用电化学沉积工艺直接向组装在单晶硅片上的聚苯乙烯胶体晶体中填充金属Ni,成功制备了Ni的反opal光子晶体。采用线性扫描伏安法研究了单晶硅表面的化学刻蚀对Ni的电化学沉积过程的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射等对Ni反opal光子晶体的形貌和结构进行了观察分析,对其光学性能进行了初步研究。研究结果表明,对单晶硅片表面进行化学刻蚀有利于金属Ni的电化学沉积;在PS胶体晶体模板中电化学生长的金属Ni呈多晶状态,去除模板后形成了金属Ni的有序多孔结构。     

无衍射艾里光束的横向自加速特性

无衍射艾里光束的横向自加速特性使得光束在自由空间沿弯曲路径进行传输成为可能。利用一维傍轴波动方程对新型无衍射艾里光束的横向自加速特性进行了仿真研究。研究表明,当入射波长一定时,艾里光束的横向加速度大小与传播距离呈正比关系,而与任意横向尺度的大小呈反比关系。同时,利用波印廷矢量对艾里光束横向自加速的内在机理进行了研究。最后,利用通用型液晶空间光调制器对二维艾里光束的产生和横向自加速特性进行了实验研究,所得结果与仿真计算结果取得了较好的一致性。     

随机振动中晶体振荡器的有源降噪设计

针对晶体振荡器在振动下会发生输出频率漂移的问题,在分析声学有源降噪技术和加速度对晶体振荡器输出相位噪声的影响机理基础上,提出降低随机振动中晶体振荡器噪声的方法。在晶体振荡器外围电路中嵌入加速度传感器、模数转换器、数模转换器和数字处理器,构建对晶体振荡器相位噪声进行实时补偿的有源降噪系统。结果表明:设计的有源降噪系统在0.03g/Hz振动幅度、10~850 Hz频率范围的随机振动条件下,能达到20 d B的相位噪声补偿效果。     

新型紫外非线性光学晶体K2Al2B2O7倍频特性研究

模拟计算了新型紫外光学晶体K2A l2B2O7的Ⅰ类、Ⅱ类倍频的相位匹配角、有效非线性系数,得到了其倍频的最短极限基频波波长和最大有效非线性系数,得到了其Ⅰ类、Ⅱ类倍频的走离角、允许角和允许波长的理论曲线。从理论上证明了K2A l2B2O7晶体是优质的新型紫外非线性光学晶体。     

基于FPGA的8051 IP核的设计与应用

采用VHDL语言改进实现了一个8051 IP核,嵌入FPGA并做了测试,测试表明,其中断、定时器、串口、I/O口均达到了实用的要求,指令集与标准8051芯片指令兼容。给出了8051核的结构框图和在FPGA中嵌入8051核的设计流程。基于该IP核,实现了对GDM 12864A图形点阵液晶的控制与显示,利用其串口实现了人机交互系统设计,最后对8051核与通用8051芯片在内部资源和指令执行速度等性能指标做了比较。     

装备外壳结构周期设计及其振动特性

将声子晶体能带理论应用于装备外壳结构设计,把装备外壳圆柱壳段设计成周期结构。基于多子结构的双协调自由界面模态综合法,计算并对比了周期圆柱壳与非周期圆柱壳对弯曲振动的衰减特性。结果表明,周期圆柱壳中有弯曲振动强衰减带隙存在,而非周期结构中则没有带隙存在。进一步研究了轴向周期复合夹层材料圆柱壳的弯曲振动特性。同样,该周期复合夹层结构中依然有弯曲振动带隙存在,且在带隙频率范围内弯曲振动传播将受到明显的抑制。最后,考虑实际装备外壳形状,研究了含周期结构圆柱段的复杂装备外壳振动特性。研究表明,经过局部周期设计的复杂装备外壳保持了带隙特性,这说明了将能带理论应用于工程实际装备外壳的振动控制具有可行性。