火星环绕器高增益天线在轨热设计及波束指向影响分析

梳理了火星环绕器2.5 m口径高增益天线在热设计、–195℃超低温环境适应性及热变形指向偏差评估分析与验证方面存在的技术难点,开展了设计和验证工作。基于热设计状态对天线在轨工作过程中典型工况下的温度场和热变形分布进行了仿真分析,并研制了一套大口径反射面天线真空热变形测量系统,完成了热变形测试验证。基于热变形数据,采用半物理仿真分析方法对高增益天线热变形后的波束指向偏差进行了评估分析。结果表明,热变形导致的波束指向偏差最大为0.028°,增益损失不超过0.5 dB,指向偏差和增益损失均在设计裕度范围内。经在轨测试,天线增益指向性能测试值与预估值吻合,有效验证了天线热设计和验证方法的准确性。

可更换钢连梁超低周疲劳性能多尺度数值研究

为研究可更换钢连梁的超低周疲劳性能,提出一种多尺度模拟方法.在细观尺度上采用考虑循环塑性模型和超低周疲劳断裂模型的钢连梁精细化有限元模型,在宏观尺度上采用通过标定力-位移曲线的钢连梁简化模型,根据联肢墙整体模拟结果,建立精细化和简化模型的位移时程等效,实现其超低周疲劳性能高效分析.选取混合联肢墙试验作为示例,详细介绍方法流程;采用该方法对不同耦合比的联肢墙算例进行可更换钢连梁的超低周疲劳性能分析.研究结果表明:示例分析结果与试验结果吻合较好,说明该方法是合理的;在相同顶点位移下,联肢墙的耦合比越小,其连梁可更换消能梁段的变形越大,起裂时刻越早,断裂损伤系数也越大;消能梁段翼缘焊缝中心处易发生断裂;各层钢连梁设计相同时,等幅加载下连梁间起裂圈数的比值可通过同一时刻对应连梁累积塑性耗能的比值进行计算,不同楼层钢连梁起裂时的累积塑性耗能较为接近.

低波段大波束角SAR脉冲响应函数特性研究

对合成孔径雷达(SAR)而言,其成像性能的优劣或SAR图像质量可通过成像系统的脉冲响应函数(IRF)来表征。脉冲响应函数可看作是一个理想点目标的成像结果,这一函数由中央主瓣和一些旁瓣组成。SAR系统的图像质量可以通过描述IRF的空间分辨率、峰值旁瓣比、积分旁瓣比等主要特征进行描述和评价。文中主要对工作于VHF/UHF频段的低频大波束角SAR系统的脉冲响应函数(IRF-USAR)特性进行了研究,推导了超宽带大波束角条件下的脉冲响应函数。基于点目标的傅里叶支撑谱与脉冲响应函数之间的对应解析关系,分析了IRF-USAR的响应特性,并基于仿真及实测数据对IRF-USAR响应特性进行了验证。

基于CVGM断裂预测模型的梁柱焊接节点的超低周疲劳分析

钢框架梁柱节点在罕遇或极罕遇地震作用下由于地震幅循环次数少而容易发生超低周疲劳断裂,而空穴循环增长模型(CVGM)从初始裂纹与裂纹扩展两阶段评估梁柱焊接节点的超低周疲劳断裂的性能.利用CVGM理论分析超低周疲劳断裂机理与CVGM疲劳模型的参数,然后编写CVGM断裂预测模型的FORTRAN程序,基于该程序计算梁柱焊接节点有限元模型在恒幅与变幅位移荷载作用下的断裂指数FI_c,进而评估不同加载机制下焊接节点的超低周疲劳性能.结果表明,负载下梁柱焊接节点的焊趾与焊接工艺孔处应力高度集中并最先起裂,随着加载的位移幅的增大,FI_c逐渐增大,疲劳循环次数随之降低,表明CVGM模型预测超低周疲劳性能的有效性.

铁路重载运输条件下超低高度预应力混凝土梁加固效果试验研究

简述了一种32 m超低高度预应力混凝土简支梁的荷载调配式辅助钢梁加固设计方案及施工工艺,通过加固过程的监控试验及加固前后桥梁静动力性能试验,全面评估其加固效果。结果表明：辅助钢梁与原梁共同工作性能良好,荷载调配式辅助钢梁可承担原梁30%~40%的恒载,分担原梁近20%的活载;加固后原梁跨中截面下翼缘混凝土应变、跨中挠度、竖向振幅、横向振幅实测值均得以不同程度的降低,加固效果明显;加固后的桥梁能满足30 t轴重重载运输要求,可在超低高度预应力混凝土梁重载加固中推广应用。

桁拖渔船船载超低温冷冻系统改装

针对目前渔船现有的保鲜技术已经不能满足周期渔获的储藏要求,渔民对超低温技术保鲜质量存疑的问题,对某现有桁拖渔船重新设计和改装超低温制冷系统和设备,分别对其原有传统制冷装置和超低温制冷装置下的渔货保鲜效果进行测试,比较这两类冷藏技术对鱼舱的制冷效果、渔获物的产品品质以及经济效益等,结果表明,超低温冷冻技术能够在桁拖渔船上实现应用,相比传统的冷冻技术,可使虾类渔货储藏周期更长,渔货品质变化更缓慢,可为国内渔船冷藏技术的应用与推广提供参考。

重型热轧H型钢生产技术及发展

介绍了国内外重型热轧H型钢的生产技术及发展概况,并简要阐述了马钢热轧H型钢的发展方向。

基于两级摆杆结构的超低频垂直隔振系统

在许多精密科学实验和测试中,对地面垂直振动的有效隔离影响着实验结果和测试结果的精度.本文提出一种全新的两级摆杆结构的超低频垂直隔振系统,在原理分析的基础上,设计并实现了该系统的样机.两根水平摆杆放置在同一竖直平面,绕各自铰链旋转,上摆杆通过普通弹簧悬挂于基座,下摆杆通过零长弹簧悬挂于上摆杆.系统通过光电探测方法检测两根摆杆的夹角作为误差信号,经过闭环控制将反馈力作用于上摆杆,使两根摆杆的夹角为零.零长弹簧悬挂点的位置与系统刚度有着密切关系,通过精细地调节弹簧悬挂点的位置,合理地设置控制参数,可以实现一个本征频率低至0.01 Hz的系统.理论上,该系统相对于被动式垂直隔振系统具有更好的隔振效果和抗干扰能力,相对于传统的主动式垂直隔振系统体积更小,结构更简单,有望应用于精密物理实验和科学研究当中.

微水导激光划片工艺原理及应用

从应用需求出发,介绍了微水导激光划片工艺的主要原理和特点;对其关键工艺机构中的光学聚焦系统、激光在水柱中的全反射传播、激光系统、压力水腔和喷嘴组成的光液耦合器等原理进行了简单分析和介绍;对微水导激光划片工艺的应用前景进行了总结和展望。

氦气保护超低真空电子束焊接束流散射及焊缝形貌分析

为了解决低真空和局部真空电子束焊接时,电子束严重散射而引起的熔深、熔宽降低和焊接过程不稳定的问题,文中研究了加速电压为100 kV,束流为60 mA,真空度在133.32～1 333.2 Pa变化时的电子束和焊缝形貌的变化规律,并提出了同轴氦气保护的焊接工艺方法.结果表明,在进行低碳钢材料的焊接时,整个工艺过程稳定,得到了焊缝熔深为30～40 mm,大深宽比的电子束焊接接头.

焦炉炉体加罩封闭技术改造方案分析

文中对机、焦两侧加罩处理方案:无梁拱棚顶改造方案和网架顶棚改造方案,进行了分析比对,结果表明,这两种方案在工艺安全上都是可行的。

30CrMnSiNi2A超高强度钢电子束焊接头的低周疲劳性能

对26 mm厚的30CrMnSiNi2A超高强度钢板电子束焊接头和母材的低周疲劳性能进行了研究。结果表明:母材的低周疲劳性能稍优于接头的,母材和接头的应变疲劳极限分别为0.50%和0.48%。电子束焊接头的疲劳断裂位置在母材区。二者的疲劳裂纹源均在试样表面,且呈现多源启裂特征;疲劳裂纹扩展区均呈典型的疲劳辉纹,最后拉伸断裂区有大量韧窝,呈现韧性断裂特征。接头母材、热影响区和焊缝区组织较为相似,均为回火马氏体,但焊缝区晶粒尺寸较大。

重载铁路20m超低高度预应力混凝土梁桥动载试验研究

为了掌握桥梁结构在动荷载作用下的工作和受力状态,评估桥梁在正常使用状态下的运营性能,详细阐述西干渠中桥20m超低高度预应力混凝土梁的动载试验全过程.采用大准铁路运营货列作为测试对象,上、下行运营货列空、重车在试验桥梁区段以指定6个速度档通过.每个速度试验车不少于3趟.车辆编组分5 000吨和10 000吨,空、重车最高行车速度80km/h.测出桥梁结构的跨中横向、竖向振幅,跨中横向、竖向加速度和支座横向、竖向位移.试验结果表明,超低高度预应力混凝土梁承载能力和刚度满足设计要求.所得结论为桥梁加固、桥梁限速等提供依据.

高性能钢纤维混凝土在超低梁的应用

32m超低高度梁是我国铁路梁施工常用梁体结构。采用后张法预应力施工,高强混凝土的抗裂性能和抗应变能力往往达不到技术要求,梁体抗裂安全系数差。本文提出采用含钢纤维和矿物外加剂DBF的混凝土浇筑铁路梁,来改善混凝土脆性缺陷,提高其抗裂、抗拉性能,从而有效避免了高强混凝土在承受极限应力时开裂,有效确保了32m超低高度梁制造技术可靠,经济可行。

萤火一号火星探测器深空天线设计技术

根据分系统指标需求,对萤火一号(YH-1)火星探测器天线设计进行了研究。给出了天线的功能与技术指标。介绍了对高增益天线、低增益发射天线与低增益接收天线的方案和结构设计。天线测试结果表明三种天线均满足指标要求。分析了材料选用等环境适应性设计。冷热交变、深冷低温及太阳照射等试验结果验证了设计的天线在深空探测环境中的可靠性和适应性。

超低噪声场效应晶体管参数退化失效分析

某型号超低噪声场效应管使用3~5年后,在气候潮热区域和时期会集中出现饱和漏电流、跨导减小的参数退化现象。首先对失效器件进行了电特性测试、热成像分析、聚焦离子束(FIB)分析、能谱分析,通过故障树法排除了过电应力、结温过高、芯片自身缺陷等可能失效原因;其次结合失效场效应管钝化层薄、环氧胶封等工艺特点以及特殊的失效环境,通过推理假设,最终试验验证得出:低噪声场效应管在长时间高温高湿的环境下,水汽穿透场效应管的环氧胶粘合线进入管壳内部,在电场集中的漏极区域水汽发生电化学反应对芯片造成腐蚀,最终引起参数退化。

离子注入技术现状与发展趋势

离子注入制程已成为器件设计的最前端工作,现在更被视为实现32nm和22nm晶体管制程的推动要素。器件漏电流、浅结面制作,器件尺寸缩小,以及急速增加成本的挑战,正在限制摩尔定律的延伸。针对32nm节点离子注入制程器件的工艺要求,介绍了离子注入设备的发展方向。

基于钢框架梁柱焊接节点超低周疲劳性能的焊接孔构造优化研究

强往复荷载作用可能导致钢框架梁柱节点的焊接孔处发生超低周疲劳(ULCF)断裂,将数值模拟的应力应变状态代入循环孔洞扩张模型(CVGM)是预测ULCF断裂的普遍方法。将上述方法扩展至改进循环孔洞扩张模型(ICVGM),可用于各类焊接孔形节点的断裂预测,给出优化的焊接孔形。为此,基于既有试验数据提出ICVGM参数标定方法,确定Q355钢的相关参数;将ICVGM预测结果与钢框架节点局部试件断裂试验结果进行对比,揭示二者的一致性,验证ICVGM较CVGM的准确性;同时,采用ICVGM获得不同焊接孔形节点的断裂倾向,提出优化建议及合理孔形。有限元参数分析表明:增加焊接孔长度可以降低节点的断裂倾向;采用半圆形及FEMA-350推荐孔形节点的断裂倾向最低;优化孔形使得断裂位置由热影响区转移至母材,从而提高节点延性。

建筑结构钢超低周疲劳断裂破坏的损伤预测模型

针对地震作用下建筑结构钢的超低周疲劳断裂问题,在单调加载损伤模型的基础上,提出了一种适用于超低周循环加载情况下的损伤预测模型,并借助ABAQUS软件的用户自定义材料子程序模块,将建立的损伤预测模型引入到有限元分析程序中。然后分别依据建筑钢结构母材、热影响区和焊缝金属缺口试样的单调加载和超低周循环加载试验,标定了材料的损伤模型参数,并对比分析了缺口圆棒试样在不同加载方式下的损伤演化规律,损伤分析结果表明缺口圆棒试样的裂纹都产生于试样截面中心处,这与试验结果一致。最后,以钢框架梁柱焊接节点为研究对象,应用损伤模型分析了节点危险部位的损伤演化规律,数值模拟了节点的超低周疲劳断裂破坏过程,最终得到节点的疲劳寿命与试验结果吻合良好。

以慢原子束方式进行原子转移的双磁光阱系统

建立了一套用于玻色-爱因斯坦凝聚实验的铷原子双磁光阱装置.从低速强源中获得慢原子束,向超高真空磁光阱进行原子转移.低速强源磁光阱与超高真空磁光阱之间可维持3个量级的压强差,超高真空磁光阱的真空度最高可达1×10-9Pa.慢原子束的束流通量达1×109/s.约4×108个87Rb原子被装载到超高真空磁光阱中.还讨论了两种典型情况下磁光阱中装载的最大原子数.