常压高温固相反应制备SiC陶瓷粉体的研究进展

陶瓷粉体的纯度、微观形貌和均匀度等性质会影响陶瓷产品的最终性能,因此实现碳化硅粉体材料的可控合成是目前碳化硅材料制备领域的研究重点。本文以碳化硅材料为主体,综述了目前碳化硅生产的主要方法。重点结合常压高温固相反应体系下,基于气-液-固(VLS)机制以及气-固(VS)机制生长机理探讨了温度、原料、催化剂、气体过饱和度等因素对碳化硅陶瓷粉体制备过程中的具体影响。实现碳化硅陶瓷粉体的可控合成对碳化硅材料规模化生产、应用及后续制备陶瓷产品具有重要的理论价值和指导意义。

新型宽带动力吸振器优化设计

基于导纳功率流理论建立了变截面阻尼复合梁式新型宽带吸振器吸振分析理论模型,以输入被控制结构净功率峰值最小为目标函数,运用混沌粒子群算法对吸振器参数进行了优化,并给出了吸振效果较好的参数分布范围。结合实验结果表明:通过混沌粒子群算法优化后得到的变截面阻尼复合梁式新型宽带吸振器具有好的吸振效果。

变阻尼层复合梁式动力吸振器性能研究

为了有效降低弹性结构的振动响应,提出了新型变阻尼层复合梁式动力吸振器结构形式。以典型弹性薄板为控制对象,基于导纳功率流方法建立了多个复合梁在多个点与板耦合的振动模型,进行了吸振的理论及实验研究。通过对单个复合梁吸振效果的仿真分析,验证了变截面复合梁式动力吸振器具有吸振频带宽、吸振效果好的优点,并形成了一种确定复合梁参数的方法。进而对多个复合梁组合吸振效果进行了研究,理论与实验结果一致表明:在同一点安装多个不同吸振频率的复合梁进行组合吸振,可以拓展吸振器的吸振频带;在相近的多个位置分别安装复合梁进行组合吸振,其吸振效果可近似等效为各单个吸振器吸振效果的线性叠加;多个复合梁对弹性薄板进行组合吸振,效果明显。从而说明了新型变阻尼复合梁式动力吸振器用于弹性结构的有效性和可行性,也表明了变阻尼复合梁式动力吸振器具有可扩展性强的特点。

连续参数型吸振器吸振分析及优化

针对连续参数型动力吸振器与弹性薄板构成的耦合系统,以功率流理论为基础,结合有限元方法,分析了连续参数型动力吸振器变阻尼复合梁的吸振特性。与试验结果进行对比可知,变阻尼层复合梁具有吸振频带宽、吸振效果好的特性。为了提升吸振器的吸振效果,通过ANSYS的优化模块,对连续参数型动力吸振器的吸振性能进行了优化设计,优化后的吸振器在多个频率段内吸振性能得以提升,验证了优化方法的有效性。

阻尼材料动态参数测量的波数方法

为了减少阻尼材料动态参数测量中试件的个数,降低测试中人力、物力的消耗,提出了一种测量阻尼材料宽频带动态性能参数的波数方法。该测量方法主要基于McDaniel方法,先获得自由阻尼结构的复波数,再通过复刚度公式反推阻尼层材料的弹性模量及损耗因子。测量结果与共振梁法测量值进行对比,验证了波数方法的正确性,表明该方法可用于阻尼材料动态性能参数的测试,进而达到用少量试件测量阻尼材料宽频带动态性能参数的目的。同时开展了测量结果的误差分析,仿真结果表明,波数方法对弹性模量较大的阻尼材料测试效果精度较高,试件阻尼层与基底层厚度比取5以上时可获得理想的测量结果。

变阻尼层复合梁动力特性的优化分析

为了提高变截面梁的优化分析效率,节省计算时间,利用微分变换方法计算量小、效率高的特点,分析了各种参数改变对复合阻尼梁动力特性的影响。分析结果表明:增加梁的长度、降低阻尼材料的杨氏模量和基底层厚度,可以降低复合结构的模态频率;增加阻尼层厚度、降低基底梁厚度、增加阻尼层材料的杨氏模量或损耗因子,可以提高变阻尼层复合梁的模态损耗因子。

楔形阻尼层复合梁式吸振器设计及实验研究

针对弹性薄板结构在固有模态频率处振动过大的情况,对其进行了吸振控制的理论及实验研究。以典型简支板为控制对象,运用有限元方法设计了变阻尼层复合梁式吸振器并分析了其吸振效果,进一步通过实验对所获结论进行了验证,数值分析和实验测试结果一致表明:随着长度增加,用于吸振模态个数增加,吸振频带变宽,但每个频率上的吸振效果下降;对于板振动系统,具有较好的吸振效果的安装区域为激振点附近区域;复合梁用于吸振的模态阶数越低,吸振量越大。

直升机舱内噪声预估与分析

结合直升机自身结构特点,采用统计能量分析方法,建立了机械噪声和气动噪声中高频预测分析模型。通过对试验测量结果的分析,获得了直升机主要噪声源的声场能量频率分布特性以及壁板机身结构的振动水平,并以此作为模型的输入,预估了直升机驾驶舱内噪声响应特性。同时,根据计算结果分析了影响直升机舱内噪声的主要能量传递途径,并提出了相应的减振降噪措施。

声激励下双层耦合结构声与振动特性研究

考虑声桥的周期性,建立了通过声桥耦合的双层结构声传播模型。利用傅立叶变换和逆变换技术,分别得到双层结构隔声量表达式以及两板的振动能量表达式。研究了声桥刚度、间距对双层结构振动特性和隔声性能的影响。同时,根据理论分析结果定义了双层耦合结构隔声曲线的刚度控制区,阻尼控制区以及质量控制区,给出了各个区域的隔声特点。研究表明,随着两板之间耦合的增强,两板的振动响应趋于一致;而隔声曲线的刚度控制区受刚度影响明显,阻尼控制区出现了很多的峰谷值,随结构阻尼的增大曲线渐趋平滑;随着声桥间距的加强,质量控制区频带宽度增加,隔声量满足约5 dB/倍频程的增长率;同时,质量每增加一倍,质量控制区隔声量约增加5 dB,存在声桥的双层耦合结构隔声性能与单层墙隔声性能相似。

变截面梁用于板壳耦合结构的吸振效果分析

将变截面梁用于一种板壳耦合结构的吸振,推导了功率流在各结构上的分配表达式,并对吸振效果进行了仿真。结果表明:梁在共振频率处对板和壳的吸振效果明显;安装位置对梁的吸振效果有决定作用,安装位置处板的响应幅值越大,梁的吸振效果越明显;提高梁的损耗因子有利于提升其吸振效果。

双层耦合结构的振动与声辐射性能研究

利用周期性定理和傅里叶技术,得到双层耦合结构的振动能量及声辐射功率表达式。研究了双层耦合结构的振动与声辐射特性。当流体介质由空气变为水时,结构的振动峰谷值数目及声辐射功率均有所增加。结合工程实际,进一步讨论了敷设阻尼橡胶层对于结构的振动与声辐射特性的影响。结果表明,在未受激励板上敷设阻尼橡胶层后结构的振动与声辐射性能得到较好控制。

平板截止频率附近辐射效率修正算法

经典的平板辐射效率计算公式在截止频率附近存在间断点,这个现象与平板实际辐射情况不相符。本文针对间断点问题,阐明了该间断点产生的原因,提出了修正的平板辐射效率计算公式。仿真结果表明:与经典公式分析结果相比较,修正后的计算公式在截止频率附近相对于经典公式具有更高的分析精度,与有限元、边界元分析结果也符合良好。说明该修正公式有效可行。

基于单片机的智能刹车控制系统设计与实现

为了避免误把油门当刹车的操作,减少交通事故发生率,设计实现了基于单片机的智能刹车控制系统;系统以STC89C58RD+单片机为核心,首先对踏板的加速信号进行采集,经循环判定阈值方法处理后输出信号,一部分输入到STC13C4053AD产生PWM信号驱动直流电机,另一部分输入RT13864M和ISD35130,模拟感官效果,并给出了系统的硬件电路和软件设计流程;测试证明,该系统能够对误踩油门进行有效控制,这对减少和避免交通事故,保障行车安全具有非常重要的现实意义和应用价值。

基于模糊聚类和专家评分机制的无人机多层次模块划分方法

本文基于初步划分-综合评价-精准划分的多层次递进模块划分架构,为模块化无人机设计中模块划分提供可信、有效的方法。以提升模块划分结果的可信度为目标,在模块划分指标评价中引入基于专家信度的评分机制,形成了基于模糊聚类和专家评分机制的多层次模块划分方法。以一次性、可重复使用无人机为例,采用本文提出的模块划分方法,进行零部件聚类并形成模块划分方案。由模块划分结果可知,本文模块划分方法可对不同模式的无人机获得符合其使用特点、可信的模块划分方案,进而验证了方法的合理性和有效性。

“回”形超构复合消声器的设计及研究

为了提高变电站阻性矩阵消声器的中低频声学性能,本文基于管道声学和声学超材料理论,将“回”形空腔的中低频吸声特性和多孔材料的高频吸声特性进行了结合设计,提出了一种超构复合式消声器,对消声单元和矩阵消声器的声学性能进行了分析计算。仿真结果表明:在100~400 Hz的频段内,超构复合消声器较原有阻性消声器的降噪性能得到明显提升,并可降低14.7%的多孔材料使用率。

由美军作战概念出发的有人机/无人机智能协同作战解析

无人机正向着集群化、智能化、协同化不断发展,有人机/无人机智能协同作战作为其主要作战样式之一,推动无人机向主战装备迈进。从美军以分布式为特征的作战云、网络中心战、马赛克战、忠诚僚机、无人机蜂群等热点作战概念出发,对有人机/无人机智能协同作战与这些热点作战概念的内在联系进行了分析。结合美军正在进行的多个热点项目,提出了有人机/无人机智能协同作战关键技术体系,并对该概念的本质及内涵进行了解析。最后对该概念进行了SWOT分析,进一步明晰了该概念发展的优势、劣势、机遇和挑战,以期为我国有人机/无人机智能协同相关的作战概念及作战行动提供参考与借鉴。

局部自由阻尼梁结构动力响应的精确解

运用等效复刚度法和传递矩阵方法推导了作局部自由阻尼层处理的梁式结构的动力响应方程,得到了系统的频响曲线。同时,分析了阻尼材料的杨氏模量、厚度以及安装位置对系统频响的影响。计算结果与有限元法结果和相关文献比较,吻合良好。分析表明,该方法具有较高的精度,可为梁式结构自由阻尼层处理的设置和优化提供理论指导。

一种基于BOM理论的空地导弹模块划分方法

为了建立空地导弹模块划分的理论依据,文中基于空地导弹机械、电气、功能及贮存关联度,结合BOM和最优化度理论提出了一种空地导弹模块划分方法,并阐述了空地导弹模块划分的流程。以海尔法空地导弹构型为应用实例,计算了导弹零部件的关联度矩阵并以模块化度平均值及最小值为目标,进行优化搜寻获得了空地导弹模块划分结果。通过已划分模块内部零件的关联性分析,验证了空地导弹模块划分方法的正确性。

惯导系统基于粒子群算法的缓冲减振优化设计

为了保证惯导系统在复杂力学环境下稳定的工作,文中基于粒子群优化算法,在多约束条件下对惯导系统开展了缓冲减振优化设计。文中将惯导缓冲隔振系统简化成六自由度系统的振动模型,与有限元模型对比验证之后,通过粒子群优化算法进行了并行搜寻,快速、高效的获得了最优解,给出了减振效果较好的参数分布范围。通过数值分析结果对比、讨论得出:在保证强度要求下,橡胶隔振垫最好选择邵氏硬度较低的材料,其高度和内、外径差异尽量选择较大的数值。

力学环境约束下剪切销可靠性分析及优化设计

剪切销是火工装置关键部件,其可靠性不仅表现为点火作用下可靠剪断,还表现为受力学环境激励不发生断裂。本文中以多项式混沌展开方法为基础,建立了力学环境约束下的剪切销分析模型,结合序贯优化与可靠性分析方法,提出了剪切销可靠性优化设计的思路。以某型火工作动装置为应用实例,依据实用的力学环境,进行了剪切销可靠性分析及优化设计,揭示了设计参数与力学环境之间的关系,并获得了影响可靠性的关键参数。最后,开展了优化后的火工作动装置实验测试,结果佐证了优化设计的有效性。