三维机织复合材料纱线束截面变形研究

基于经典的双凸模型,采用正负预重叠法,结合可视化技术,研究了三维机织复合材料纱线截面的变形规律,提出了"凹凸交变模型",导出了截面变形函数。研究结果表明,纱线束截面沿纱线长度方向按凹凸交变的规律呈周期性变化。这一研究成果修正了一直以来的恒定截面假设,使截面研究有了新的进展。

离子束截面抛光-电子探针仪分析在SiC_p/Al复合材料相结构研究中的应用

SiC颗粒增强铝基复合材料(SiC_p/Al),由于其结构复杂且各组成单元之间的物理、化学性质存在明显的差异,因而在试样制备、微观结构表征等工作中存在一定困难。利用离子束截面抛光(CP)制样技术结合电子探针X射线分析仪(EPMA)分析,提出了一种适宜解析这种复合材料微观相结构的方法。试验结果证实:该方法效果明显,结果直观、可靠;并可推广到类似材料的微观结构精细解析研究中。

电子直线加速器束截面测量系统及其应用

用于北京自由电子激光30MeV电子直线加速器的注入及输出束的截面监测系统,由可伸缩荧光屏束截面探头、摄象取样装置及图象采集卡和计算机处理系统构成。用此系统测量加速器注入(≤1.2MeV)和输出(≥20MeV)电子束的截面宽度、密度分布、发射度等参量。其硬件的空间分辨率好于110μm,束宽测量精度好于50μm。经加速器在线使用2年以上考验,性能可靠,得到了满意结果。

含纤维束截面形状变化的三维编织复合材料细观模型及刚度预报

基于实验观察和理论研究,重点分析了材料内部区域纤维束的空间构型,建立了一个新的三维实体细观结构模型,并指出了编织工艺参数和模型细观结构参数之间的关系。该模型较真实地反映了纤维束之间的相互挤压变形方式,纤维束横截面积沿纤维束轴向不断变化,更符合三维四向编织复合材料的实际结构。基于刚度体积平均及柔度体积平均混合思想,建立了相应的刚度预报模型。用该模型计算编织复合材料几何特性及工程弹性常数的数值结果与试件实测数据吻合,表明了该模型的合理有效性,为进一步研究三维编织复合材料的拉伸强度及破坏机制提供了基础。

三维编织复合材料中纤维束横截面形状的研究

采用计算机图象分析技术 ,重点对三维编织复合材料微观结构中纤维束的横截面形状进行了全面的研究。结果表明 :在复合材料的内部、边部和角部 ,纤维束的横截面形状是不同的。

高海拔地区大截面导线束的无线电干扰特征研究

利用青海高海拔特高压交流电晕笼(8 m×8 m×35 m,海拔2261 m),对3种大截面导线束(型号分别为8×LGJ720、8×LGJ900、10×LGJ720)在干燥和不同降雨量条件下的导线电晕放电干扰无线电的特征进行了试验研究。分析了表面场强及降雨量对线路无线电干扰的影响规律。对于8×LGJ720导线,表面场强在10、12 kV/cm时,无线电干扰水平随着降雨量的增大呈现出近似线性增大的趋势。对于8×LGJ900、10×LGJ720导线,当降雨量>2.0 mm/h,表面场强≥12 kV/cm时,降雨量对于无线电干扰的影响很小。尽管导线在干燥和降雨条件下无线电干扰值较为接近,但是表面电晕放电的形态存在不同。研究成果可以为高海拔地区交流输电线路的选型提供参考。

电子背散射衍射技术在Mg/Al金属焊接中的应用

电子背散射衍射(EBSD)可以提供晶体结构、晶体取向、相分布及鉴别、晶界、应力应变分析等信息,是有效的材料分析方法。离子束截面抛光具有无剪切应力残留,无磨料污染,无划痕,试样损伤小等优点,适合于Mg/Al异种金属焊接层试样的制备。利用EBSD可以快速准确地观察Mg/Al异种金属焊接层母材Al相、Al侧过渡区、扩散区的晶粒形状、尺寸及分布情况。根据Mg/Al异种金属焊接层各相的EBSD菊池衍射花样及能谱的定性定量结果,实现了对焊接层的相鉴定、织构、晶界角的分析。

用形状双折射实现零耦合器声光开关偏振不敏感

对光纤型非对称束腰横截面耦合器进行了理论分析 ,并在实验上证明了耦合器的形状双折射随光纤的熔融程度从正到负的变化 ,最终可以达到偏振不敏感的目的。

高聚焦性能超短电子枪研制

新一代超薄彩色显像管使用更低的阳极电压,需要开发高聚焦性能的超短电子枪。为了具有较强的产品竞争力,电子枪零件成本和开发成本需要控制在较低水平以及尽量缩短开发周期。通过对高聚焦性能电子枪核心技术的分析,在充分利用已有电子枪零件基础上短时间内完成了TGDC高聚焦性能超短电子枪的开发。

使用钨均整器改善加速器光子射束均匀性

计算辐照体积内剂量分布的一般方法是依照Clarkson及Cunningham所描述的方法分别对主射束及散射部分进行评价。然而，对uMV的Siemens加速器而言，在超过10cm的深度处，所计算的剂量超过周围剂量3％-6％。该差异可归因于射野内射束质发生改变。通过采用永久安装的1／8英寸的钨均整器（插于射束平坦均整器与镜子座组件之间）对射束进行硬化的方式可减少射束质的变动。与中心射束相比，钨均整器在射束边缘处具有更显著的射束硬化效应。例如：对30×30cm^2射野而言，射束边缘处空气中的剂量率比无钨均整器时中心射线上的剂量率要高13％添加1/8英寸的均整器可将此尖角减少至6％。中心射束上的射束质也得到了增加。由于添加了钨均整器，沿着中心射线的组织空气比（TAR）增加了2％。然而，散射空气比（SAR）并未由于添加了均整器而得到改变。当添加了钨均整器时，在测量水箱内所有深度处，所计算的射束截面图与所测量的射束截面图之间达到了1％-2％的一致性。

三维四向编织陶瓷基复合材料改进模型及刚度预报

基于对三维四向编织陶瓷基复合材料CT扫描结果的观察和理论分析,参考现有交织模型,建立了改进的胞元三维实体模型,较为真实地反映了材料内部的细观结构。模型内部纤维束横截面沿纤维束轴向不断发生形状和面积的周期性变化,纤维束横截面呈平行四边形、五边形交替变化,不同纤维束轴线间呈交织关系,接近材料内部纤维束间打紧后的挤压变形规律。通过测算平均纱线填充因子并配合有限元法获得了纤维束及材料的弹性性能,与试验结果符合较好。有限元仿真显示在材料单胞内,纤维束承担主要载荷,纤维束与基体的某些交界处往往会出现应力集中现象,可能是发生裂纹扩展及局部破坏的主要区域。该细观应力场的获得也为分析材料破坏机理和强度提供了基础。