面向MEMS质谱仪离子源的场发射针尖阵列研制及性能

针对微电子机械系统(MEMS)质谱仪应用中对高工作气压和高电子电流的需求,同时保持MEMS技术在体积和质量上的优势,研制了一种用于MEMS质谱仪离子源的基于场发射原理的针尖阵列。通过MEMS加工技术实现了最大44个/mm^(2)的针尖密度,并在4和6英寸(1英寸=2.54 cm)的硅基晶圆上完成平行批量制造。实验结果显示,1600个针尖组成的阵列在3.4×10^(-3)Pa气压下最大发射电流达到1.28 mA,在23.71 Pa的气压下达到92.93μA,同时单片集成结构使其具备与永磁体结合的放电增强能力,磁场下针尖阵列的最大放电电流提升175.79%。初步的测试结果证实了场发射针尖阵列作为离子源在MEMS质谱仪中的应用潜力。

空间自锚式悬索桥合理成桥状态计算方法

自锚式悬索桥成桥状态主梁不同的内力分布决定了吊杆竖向力的分布。文章以一座双塔三跨空间自锚式悬索桥为实例,在主梁吊点处采用强迫位移法进行主梁内力的调整,得到吊杆竖向荷载分布情况;以弹性悬链线理论的解析算法为基础,迭代求解主缆分段无应力索长和吊杆无应力长度,将无应力索长作为初始参数在通用有限元软件ANSYS中建立有限元模型,调整锚跨主缆无应力长度及主梁后锚面的预长量,并以此分析计算其合理成桥状态。

自锚式悬索桥设计锚点偏移后主缆线形调整方法

自锚式悬索桥施工过程中由于模型计算误差、施工误差,以及温度效应等,主缆后锚点位置会有一定程度的偏离理论计算位置。文章以一座三跨空间自锚式悬索桥为算例,根据不同的施工时间节点,提出改变主缆无应力长度、总无应力索长不变为目标值、理论IP点水平力为目标值三种解析迭代计算方法来减小塔顶理论IP点两侧的不平衡水平力,分析计算边跨主缆线形的改变量。

地震作用下钢筋混凝土圆形空心墩有效刚度研究

基于52个圆形空心墩拟静力试验数据及等效屈服位移三分量模型,分析了既有有效刚度公式对圆形空心墩的适用性;讨论了圆形空心墩有效刚度的主要影响因素,以轴压比、纵筋率、剪跨比及空心率为控制因素,标定了圆形空心墩有效刚度计算公式;并通过实尺寸及缩尺寸桥墩滞回曲线的模拟验证了建议公式的有效性。研究表明:绝大多数有效刚度既有公式在平均意义上严重高估了圆形空心墩的有效刚度,且变异系数较大;圆形空心墩有效刚度随轴压比、纵筋率和剪跨比的增大而增大,随空心率的增大而减小,剪跨比与空心率的耦合效应可通过等效剪跨比考虑,且有效刚度随等效剪跨比的增大而增大;建议公式给出的有效刚度计算值与试验值之比的均值及变异系数分别为1.04和0.21,与既有有效刚度公式相比,均值更合理而且离散性更小,提高了圆形空心墩有效刚度的预测精度;建议公式计算的有效刚度能较准确地模拟实尺寸及缩尺寸圆形空心墩拟静力滞回曲线,及相应的首次屈服刚度、加卸载刚度。

空间索面悬索桥空缆线形分析

空间索面悬索桥的鞍座曲线对空缆线形分析有较大的影响,若还是采用虚焦点法分析空缆线形将会得到不准确的结果。采用两种方法分析空缆线形的鞍座影响:解析迭代法在鞍座曲线上找切点分析空缆线形;基于ANSYS有限元软件准确模拟主缆与鞍座的接触关系分析空缆线形。两种方法的计算结果完全一致,均可作为空间索面悬索桥空缆线形的计算方法。

基于ANSYS的悬索桥主缆优化找形计算方法

文章基于ANSYS优化模块对受集中荷载作用下的悬索桥主缆进行找形分析,采用抛物线成桥计算理论确定满足边界几何约束的初始几何模型,对初始模型求解后进行节点纵向位移的反向迭代,直到吊索节点的几何边界约束收敛后得到成桥主缆线形。采用经典悬链线理论进行找形结果验证,优化找形的计算结果能够达到相同的计算精度。

预应力混凝土连续刚构桥长曲线预应力束张拉控制方法研究

文章根据长曲线预应力束的损失特点,以广西桂林至钦州港公路六屋郁江特大桥腹板钢束张拉施工为例,分析混凝土连续刚构桥预应力束张拉过程中需要注意的问题,探讨长曲线预应力束张拉控制方法。