弹支干摩擦阻尼器对带有轴承共腔结构涡轴发动机的减振特性

为研究弹支干摩擦阻尼器在带有轴承共腔结构的涡轴发动机减振特性,基于阻尼器动静摩擦副的运动特征,提出弹支干摩擦阻尼器位于轴承共腔结构处的附加刚度和阻尼的计算方法,建立了弹支干摩擦阻尼器与涡轴发动机耦合的有限元模型。通过数值求解,分析不同支点阻尼器对涡轴发动机各阶模态减振效果及阻尼器对可控模态的减振机理。基于以上工作提出了阻尼器各阶模态减振设计方案。结果表明,通过设计弹支干擦阻尼器的支点位置、个数、正压力及控制转速区间等参数,可实现阻尼器对带有轴承共腔结构涡轴发动机各阶模态振动的有效控制,最大减振比达95.6%。

基于不同谐振腔结构的有机微腔激光器的研究进展(特邀)

有机微腔激光器利用有机增益材料和微腔结构的优点,在先进的光学领域中取得了巨大的发展,具有广泛的应用前景。有机微腔激光器通过对增益材料和谐振腔的调控,实现对激光的频率、横向分布特性及模式选择等进行选择性输出。本文对近年来报道的有机增益材料和光学谐振腔的种类及特性进行了归纳,总结了具有不同谐振腔结构的有机微腔激光的研究进展,为进一步拓展有机微腔激光器提供借鉴和启发。

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者多普勒超声下颈动脉斑块特征与鼾声响度、低氧血症及咽腔结构的相关性研究

目的:探究阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)患者多普勒超声下颈动脉斑块特征与鼾声响度、低氧血症及咽腔结构的相关性。方法:选择医院收治的97例OSAHS患者,依据鼾声响度将其分为轻度鼾声组(28例)、中度鼾声组(34例)和重度鼾声组(35例);依据最低动脉血氧饱和度(LSaO_(2))将其分为轻度低氧组(15例)、中度低氧组(33例)和重度低氧组(49例);依据咽腔结构分为轻度狭窄组(23例)、中度狭窄组(22例)和重度狭窄组(52例)。另选择同期在医院体检的68名健康体检者纳入健康对照组。检测所有受试者的心率、LSaO_(2)、咽腔内空气平均压力、鼾声响度、咽侧壁平均厚度及斑块检出率,分析OSAHS患者颈动脉斑块与鼾声响度、低氧血症及咽腔结构的相关性。结果:鼾声响度轻、中、重度3组,低氧血症轻、中、重度3组以及咽腔结构狭窄轻、中、重度3组斑块检出率均高于健康对照组(χ^(2)_(鼾声响度3组)2=4.658,χ^(2)=8.657,χ^(2)=11.325;x^(2)_(低氧血症3组)2=11.485,χ^(2)=11.859,χ^(2)=12.247;χ^(2)_(咽腔结构狭窄3组)=5.854,χ^(2)=10.524,χ^(2)=8.423;P<0.05)。经Pearson相关性分析,心率、鼾声响度与颈动脉斑块呈正相关(r=0.761,r=0.856;P<0.05);咽腔内空气平均压力、LSaO_(2)、咽侧壁平均厚度与颈动脉斑块呈负相关(r=-0.695,r=-0.761,r=-0.686;P<0.05)。结论:颈动脉斑块与鼾声响度、低氧血症和咽腔结构均与OSAHS发病有关,鼾声响度越大、LSaO_(2)越低及咽腔结构越狭窄,OSAHS患者出现颈动脉斑块的概率越高。

无心脑血管疾病危险因素成年受检者颈动脉管腔结构与血流速度分布特征及相关性分析

目的分析无心脑血管病史及危险因素的成年受检者不同年龄、性别、侧别的颈动脉管腔结构、血流速度差异性,以及血流速度与颈动脉指数(CI)的相关性。方法纳入2019年12月至2021年12月国内53家医院筛查既往无心脑血管病史及其危险因素的健康成年受检者2738例(男787例,女1951例),记录颈动脉超声检查结果,分析年龄[40岁以上年龄组(≥40岁组)与40岁以下年龄组(<40岁组)]、性别、左右侧别之间颈总动脉(CCA)、颈动脉球部(BULB)、颈内动脉(ICA)的内径(D_(CCA)、D_(BULB)、D_(ICA))及血流速度[收缩期峰值流速(PSV),包括双侧CCA和ICA的PSV(PSV_(CCA)、PSV_(ICA));舒张期末流速(EDV),包括双侧CCA和ICA的EDV(EDV_(CCA)、EDV_(ICA))]的差异性。分析组间CI[CI_(BULB/ICA)(D_(BULB)与D_(ICA)比值)、CI_(BULB/CCA)(D_(BULB)与D_(CCA)比值)、CI_(ICA/CCA)(D_(ICA)与D_(CCA)比值)]的差异性并与对应颈动脉血流速度进行相关性分析。结果(1)≥40岁组D_(CCA)、D_(BULB)、D_(ICA)均大于<40岁组[分别为6.2(5.7,6.7)mm比6.0(5.6,6.4)mm,7.0(6.4,7.8)mm比6.7(6.1,7.4)mm,4.6(4.1,5.1)mm比4.5(4.1,5.0)mm]。男性D_(CCA)、D_(BULB)、D_(ICA)均大于女性[分别为6.2(5.8,6.7)mm比6.0(5.6,6.4)mm,7.1(6.4,7.8)mm比6.7(6.1,7.4)mm,4.8(4.4,5.3)mm比4.4(4.1,4.9)mm],差异均有统计学意义(均P<0.01)。左侧D_(CCA)小于右侧[6.0(5.6,6.5)mm比6.1(5.7,6.5)mm],右侧D_(ICA)小于左侧[4.5(4.0,5.0)mm比4.5(4.1,5.0)mm],差异均有统计学意义(均P<0.05)。(2)<40岁组受检者的PSV_(CCA)、PSV_(ICA)、EDV_(CCA)、EDV_(ICA)均高于≥40岁组[分别为95(80,112)cm/s比77(63,92)cm/s,85(72,98)cm/s比77(65,92)cm/s,28(24,33)cm/s比26(21,31)cm/s,33(28,39)cm/s比32(26,38)cm/s],女性PSV_(ICA)、EDV_(CCA)、EDV_(ICA)均高于男性[分别为84(71,97)cm/s比79(66,95)cm/s,28(23,33)cm/s比27(22,32)cm/s,34(28,40)cm/s比30(25,35)cm/s],左侧PSV_(CCA)、EDV_(CCA)均高于右侧[分别为91(75,108)cm/s比87(72,104)cm/s,28(23,33)cm/s比27(22,32)cm/s],差异均有统计学意义(均P<0.01)。(3)≥40岁组CI_(BULB/CCA)、CI_(BULB/ICA)均高于<40岁组[1.14(1.04,1.25)比1.12(1.03,1.21),1.53(1.38,1.69)比1.47(1.33,1.60)],CI_(ICA/CCA)低于<40岁组[0.74(0.68,0.82)比0.75(0.69,0.82)],且女性CI_(BULB/ICA)大于男性[1.50(1.36,1.64)比1.45(1.33,1.61)],而CI_(ICA/CCA)小于男性[0.75(0.69,0.81)比0.76(0.70,0.84)],差异均有统计学意义(均P<0.01)。左侧CI_(BULB/CCA)、CI_(ICA/CCA)大于右侧[分别为1.13(1.04,1.23)比1.12(1.03,1.22),0.75(0.69,0.83)比0.75(0.69,0.81)],差异均有统计学意义(均P<0.01)。(4)CI_(ICA/CCA)与PSV_(CCA)、EDV_(CCA)之间均呈正相关(r_(s)值分别为0.122、0.056,均P<0.01),与PSV_(ICA)、EDV_(ICA)之间均呈负相关(r_(s)值分别为-0.050、-0.201,均P<0.01)。CI_(BULB/ICA)与PSV_(CCA)、EDV_(CCA)均呈负相关(r_(s)值分别为-0.111、-0.069,均P<0.01),与EDV_(ICA)呈正相关(r_(s)值为0.064,P<0.01)。CI_(BULB/CCA)与PSV_(ICA)、EDV_(ICA)均呈负相关(r_(s)分别为-0.057、-0.151,均P<0.01)。结论无心脑血管疾病危险因素的成年人颈动脉管腔、血流速度存在年龄、性别及侧别的差异性。CI与血流速度的变化相关。

不同气腔结构径向静压空气轴承性能对比

基于Fluent软件对单气腔和三气腔结构空气静压轴承性能进行仿真分析。借助CATIA三维软件建立静压空气轴承三维模型,利用有限体积法求解等温条件下的稳态气体润滑Reynolds方程,分析偏心率、长径比、气膜厚度、主轴转速对轴承承载性能、空气流量的影响。结果表明:偏心率较小及低供气压力下,三气腔结构的承载力优于单气腔结构;随着供气压力的增加,三气腔结构与单气腔结构的承载力差值逐渐增大,三气腔结构的承载力优于单气腔结构;随着主轴转速的增加,三气腔结构的气膜压力分布比单气腔结构更加均匀、动压效应更明显,主轴运转时稳定性能更好,承载力更高。

考虑重流体耦合效应的双层板-腔结构振动与声辐射分析

考虑半空间声场内重流体的声振耦合效应,对有限大双层板-腔结构的振动与声辐射特性进行研究。采用改进傅里叶级数描述薄板位移和腔内声压,通过Rayleigh积分建立辐射板表面辐射声压和辐射板位移的关系,基于Hamilton原理,提出采用Rayleigh-Ritz法分析耦合系统声振特性的半解析方法,并通过和有限元结果对比验证方法的收敛性和准确性。分析单位简谐力激励下,声腔厚度和腔内流体介质对双层板-腔结构声辐射特性的影响。结果表明:重流体的耦合效应使薄板(奇,奇)模态振型显著变化,声腔较薄时声辐射对声腔厚度变化较敏感。相较于腔内流体声速,腔内流体密度对声辐射有较大影响。

线形和复合腔结构布里渊光纤激光器实验研究

文章通过实验研究了基于线形腔和复合腔结构的布里渊掺铒混合增益光纤激光器的输出特性。采用1km单模石英光纤作为布里渊增益介质,研究了该布里渊激光器的输出特性参数与泵浦波长、泵浦功率、腔型结构等因素的关系。通过实验分析,得出线形腔和复合腔2种结构在不同布里渊泵浦波长条件下产生一阶斯托克斯光时的1480nm激光器的阈值泵浦功率,并研究了高阶斯托克斯光输出随1480nm激光器泵浦功率的变化情况;布里渊波长从1540nm变化到1570nm时,线形腔和复合腔阈值泵浦功率分别在139~172mW及196~294mW范围变化;保持1480nm激光器泵浦功率为623mW,增大布里渊泵浦功率,2种结构都获得了最多达到10个波长的稳定激光输出。

典型飞机内腔结构腐蚀原因分析及防腐改进

以典型飞机平尾大轴为例,分析了内腔结构发生腐蚀的主要原因。围绕内腔结构防腐改进技术措施开展深入研究,研制成功了适用于细长内腔无气喷涂设备。应用SLF重防腐涂层和IMR纳米复合涂层替代现有内腔结构防护涂层,提高了防腐涂层抗环境腐蚀性能。采用DL-609厌氧胶对平尾大轴进行密封处理,有效地阻隔了腐蚀介质进入内腔。按照所建立的方法对典型飞机平尾大轴实施了腐蚀修理与防护处理。检查结果表明,内腔表面防腐状况有了明显改善。

微腔结构对铕配合物有机电致发光二极管(OLEDs)性能的提高

成功制备了铕配合物的微腔结构有机发光二极管(OLEDs), 其发射层采用质量比为1∶3的空穴传输材料(TPD)和电子传输材料(Eu(DBM)3bath)的混合层。该器件实现了Eu3+高色纯度红光发射,其色坐标为(x=0. 651, y=0. 338);并克服了微腔器件的发光颜色随探测角度增大而变化的缺点。在微腔器件中,最大亮度在19V时达到1 160cd/m2;在高电流密度时的EL效率得到明显提高。

液体动静压轴承油腔结构对承载特性的影响

动静压轴承中油腔结构对轴承的承载能力有着一定的影响。本文在结构建模的基础上,基于FLUENT对液体动静压轴承压力场的分布进行了数值计算,分析了承载能力与油腔深度的关系。研究结果显示:浅油腔结构动静压轴承的承载能力比深油腔的承载力提高了17%,表明浅腔结构具有更好的承载性能。

双层板腔结构声传输及其有源控制研究

利用子系统模态综合方法,结合阻抗-导纳矩阵法,建立了双层板腔结构向自由空间声传输及其在入射板PZT控制、辐射板PZT控制,和腔中次级声源作动等多种控制策略下,系统物理模型的统一的分析模型,导出了系统模态响应及最优次级源强度的统一的阻抗-导纳矩阵表达式。该模型表达式各部分物理意义清晰、明确,便于进行系统耦合理论、有源控制及其机理的分析和数值研究。然后,在此基础上对双层板腔结构声传输有源控制进行了全面深入的数值计算和分析研究,重点探讨了控制方法策略及系统参数对有源控制效果的影响及其对应的控制机理。结果表明:入射板PZT作动辐射声功率最小控制策略是通过入射板、声腔和辐射板三个子系统的模态抑制或重组达到消声的目的,涉及多种复杂控制机理,对入射板、辐射板和声腔模态均有效,但对入射板模态更有效;在低频段声腔(0,0,0)模态在系统耦合响应中起主导作用,因此利用腔中次级声源作动能获得较理想的控制效果,是一种较好的控制策略;由于声腔模态与结构模态间复杂的耦合关系,使得某些频率处腔中声势能一定程度上的降低并不一定导致系统声传输损失的增加,因此,腔中声势能最小控制策略不一定能够获得理想的声传输控制效果。

凹腔结构对超声速燃烧室中横向燃料喷流流动与燃烧的影响

在超声速燃烧室的壁面上安装具有不同长深比、深度以及后壁倾角的凹腔,在凹腔上游壁面横向喷注燃料射流。分别利用掺有丙酮蒸气的氦气和氢气模拟不燃烧和燃烧两种情况下的横向燃料喷流,利用平面激光诱导荧光技术分别对流场中不同截面上的丙酮和氢氧基进行成像,同时对不燃烧情况下的喷流流场进行了数值仿真。研究发现:凹腔结构主要通过影响由凹腔后壁高压区向凹腔前壁传播高压扰动的行为来影响凹腔内部的静压分布,从而影响燃料的流动过程;凹腔长深比减小、深度或后壁倾角增大都有助于高压扰动的前传,导致燃料不易向凹腔内部偏转以及进入凹腔的燃料质量减少;凹腔长深比和深度的增加可增大凹腔内低速回流区的范围,有助于增强凹腔内部的燃烧以及火焰稳定能力;凹腔后壁倾角对燃料燃烧的影响不显著。

四环谐振腔结构中耦合诱导透明特性研究

基于量子相干效应中的电磁诱导透明,设计了一种四环级联谐振腔结构,并对其产生的耦合诱导透明现象进行了理论分析.利用时域有限差分法和束传输法对结构的关键参量进行了仿真模拟,采用电子束光刻与感应耦合等离子刻蚀工艺相结合的方式完成了结构的加工制备.实验中利用垂直光栅耦合法对结构进行测试,测试结果表明:由于相消干涉,该结构可以引起一个狭窄的透明峰;每个环形腔之间相互干涉,产生了两个透射峰,从而实现对光传输的延迟,其中一个透射谱半高全宽为0.022nm,对应的品质因数为0.72×105,且两个谐振峰之间的距离相隔0.084nm.波导直通端与下载端的谐振谱线吻合,与理论分析相符.

半导体激光器的微腔结构调制及其脉码在光纤中的传输

采用腔量子电动力学 (QED)方法 ,定量讨论了平面结构微腔半导体激光器的自发发射特征物理量随腔结构的变化规律 .在微腔半导体激光器自发发射因子调制、自发发射寿命调制以及一些实验依据的基础上 ,提出了微腔结构调制方法 .数值模拟了其脉码在光纤中的传输图形 .结果表明 。

一种微型化制造的双腔结构芯片原子钟^(87)Rb蒸汽腔(英文)

碱金属蒸汽腔是芯片原子钟(CSACs)中重要的核心部件之一,其微型化制造具有重要的实用价值,同时也非常具有挑战性。采用MEMS技术批量化制作了具有双腔结构的芯片原子钟87Rb蒸汽腔阵列。在阳极键合过程中,通过原位化学反应产生纯净的87Rb元素蒸汽,缓冲气体(N2)采用反充的方法充入到87Rb蒸汽腔内以保证缓冲气体的压强可以精确的控制。所设计的双腔结构可以防止原位化学反应中产生的杂质阻挡光路,从而能够提高探测到的光信号的强度。通过原子钟桌面系统测试,得到了87Rb元素D1线的光学吸收谱和用于芯片原子钟锁频的误差信号,在90℃时,87Rb元素D1线纠偏信号的线宽(波峰与波谷间距)可达到0.53 kHz。测试结果表明,双腔结构的87Rb蒸汽腔满足芯片原子钟或其他芯片级原子器件的设计要求。

基于耐撞性的汽车多腔结构吸能盒轻量化设计

为了在保证耐撞性的前提下实现汽车吸能盒的轻量化,通过有限元碰撞仿真对比确定了符合要求的吸能盒结构,并采用基于近似模型的优化方法获得了性能最优的多腔结构吸能盒设计方案。首先建立了多种截面形状吸能盒的有限元模型,使用有限元软件进行了碰撞仿真分析。通过对单腔结构吸能盒与不同截面的多腔结构吸能盒的碰撞性能进行评价与决策,确定了符合要求的吸能盒截面形状。其次对此截面吸能盒的内外壁厚进行试验设计,拟合了碰撞性能参数的响应面模型,建立了以吸能盒内外壁厚作为设计变量,以比吸能最大作为目标函数的数学优化模型,并进行了优化设计。结果表明,采用该方法得到的最优方案能够在保证碰撞安全性的基础上实现多腔结构吸能盒的轻量化设计。

带不同凹腔结构涡轮间燃烧室数值模拟

为了提高航空燃气涡轮发动机的推进效率和满足低排放的要求,提出了1种基于涡轮内补燃增推循环的超紧凑燃烧室──涡轮间燃烧室。建立了3种带不同轴向凹腔(AC)结构的TIB模型,比较了3种模型的流动性能和燃烧性能。计算结果表明:TIB的燃烧效率高达99.3%,AC结构的改变对燃烧效率影响较小,但对温度场分布影响较大。

高色饱和度的微腔结构蓝色顶发射有机发光器件的光谱分析

制作了具有微腔结构的蓝色有机顶发射电致发光器件。利用TBADN∶3%DSAPh为发光材料,结构为Ag/ITO/CuPc/NPB/TBADN∶3%DSAPh/Alq3/LiF/Al(Ag)。在玻璃基片上,制备Ag为阳极反射层,CuPc作为空穴注入层,NPB作为空穴传输层,ITO为光程调节层;Al/Ag作为半透明阴极,电极的透射率在30%左右。得到了半高宽仅为17 nm发光光谱,实现了窄带发射。通过改变ITO的厚度,得到了纯度较高的蓝色发光光谱,色坐标为(0.141,0.049),实现了高色饱和度的发射。在文章中,作者研究了微腔器件的发光强度,当选择合适的阴极透射率时可以使发光强度达到最大。根据相关的公式,计算出了发光强度随阴极透射率(或者反射率)变化的近似曲线。

计算机辅助股骨近段髓腔结构三维重建及个体化股骨假体设计

目的 研制开发一套切合实际、经济实用、使用方便的计算机辅助设计制造 (CAD/CAM )软件系统 ,在现有条件下 ,完成CAD/CAM个体化假体的设计。方法 取成人尸体股骨做上段的CT断层扫描 ,得到CT数据的二维图像 ;将所得的二维图像输入计算机。用开发的两套软件对二维图像进行处理 ,识别髓腔内轮廓 ;重建髓腔结构模型 ,提取髓腔轮廓及假体轮廓数据 ;利用CAD软件设计假体 ,并模拟植入过程。结果 股骨上段小粗隆以上部分结构复杂 ,需计算机自动识别和人工识别相结合 ,才能拾取有利于假体设计的轮廓曲线 ,小粗隆以下部分拾取边缘清晰 ,曲线完整。重建的三维髓腔结构重现其生理弯曲及基本形态。设计的假体符合髓腔结构并可植入髓腔内。结论 以CT二维图像为依据 ,采用CAD/CAM系统 ,在现有的条件下 ,可设计出良好匹配的个体化假体 ,完全可以用于临床。

人造金刚石高压腔结构及温度场分布的改善

传统的直接加热式合成腔组装结构,存在两个问题:一是原材料本身通电发热,原料发生反应时电阻就会变化,加热功率也随之变化,造成温度波动,不利于金刚石生长;二是高压腔内各部位温度高低与压力高低不一致。间接加热式金刚石合成腔,原料本身不通电发热,由外部发热体发热,热量由外向内传导,间接使原料加热。压力与温度梯度方向一致,互相匹配,解决了高压腔各部位压力和温度高低互不匹配的难题;而且,在原料发生反应时,电阻不变,温度不会波动。实现了压力和温度的均匀、稳定,从而生产出高品级产品。单次合成金刚石500克拉以上,高品级率达到60%。