基于统一强度理论的自紧身管残余应力分析

基于统一强度理论,考虑材料拉压异性和鲍辛格效应的影响,采用双线性强化材料模型对身管进行自紧分析,推导了身管加载应力、卸载应力、残余应力及工作应力的解析解,得到了弹塑性交界面半径、反向屈服半径的计算公式,提出了最佳自紧度和自紧压力的计算方法,通过与实验数据进行对比,验证了本文理论解的正确性,分析了材料拉压强度比、中间应力系数等参数对身管残余应力、弹塑性交界面半径、反向屈服半径和最佳自紧压力的影响。结果表明,反向屈服半径、弹塑性交界面半径、弹塑性交界面处残余应力与材料拉压强度比成正比,与中间应力系数成反比;最佳自紧压力与材料拉压强度比成反比,与中间应力系数成正比。

高量程加速度计动态线性校准系统

设计了双弹头霍普金森杆用于精确标定高g值加速度计的动态线性参数。基于一维应力波传播理论和弹性波叠加原理,分析了双弹头霍普金森杆为不同尺寸时对获取所需激励加速度信号的影响。利用ANSYS/LS-DYNA有限元仿真软件对不同设计条件下双弹头霍普金森杆的冲击效果进行了仿真分析。通过对不同影响因素的对比,确定了结构参数,设计了直径为30mm,长度为1 200mm的双弹头霍普金森杆,即高量程加速度计动态线性校准系统。利用设计的双弹头霍普金森杆对高量程加速度计进行了动态线性校准和试验验证,结果显示加速度计动态线性误差在5%以内,证明了设计的装置可对高量程加速度计进行动态线性校准,校准结果基本满足冲击校准的要求。

汽车悬挂扭力杆预扭强化的分析与计算

基于双线性材料假设对扭力杆的强化过程进行了分析 ,得出了其残余应力分布函数 。

含直对称裂纹的一维六方压电准晶对SH波的散射

利用积分变换技术,结合Copson方法,研究了含直线型对称裂纹的一维六方压电准晶对SH波的散射问题。通过求解对偶积分方程,得到声子场、相位子场应力、位移及电场电位移分量的解析解。定义了裂纹尖端应力强度因子及电位移强度因子,给出了电非渗透性条件下应力强度因子及电位移强度因子的解析解。此研究结果对压电准晶材料的工程应用有一定的理论价值。

磁悬浮永磁直线同步电动机的有限元分析

针对数控机床直线电动机驱动系统中动子与导轨之间的摩擦问题,提出采用直接磁悬浮永磁直线同步电动机实现无摩擦进给的方法.该电动机的动子上有两套绕组,一套为推力绕组,用于产生电磁推力;另一套为悬浮绕组,用于产生可控的磁悬浮力.采用Maxwell应力张量法推导了电动机的电磁推力和悬浮力的数学模型,并采用Ansoft对不同永磁材料电动机的电磁推力和磁悬浮力进行有限元分析.计算结果验证了数学模型的正确性,证明了采用磁悬浮双绕组永磁同步电动机实现无摩擦进给的可行性.

船用电流型双有源桥式DC-DC变换器电流应力优化策略

针对船舶电网中的储能应用场合,分析电流型双有源桥式DC-DC变换器在采用脉冲宽度调制(PWM)加移相控制(PPS)和双PWM加双重移相控制(DPDPS)时的输出功率和漏感电流应力特性。为减小电流应力,提出一种将PPS控制与DPDPS控制相结合的最小电流应力优化策略。为改善变换器的动态性能,通过对变换器采用PPS控制时的模态进行分析,建立变换器的数学模型,进而得到系统的耦合关系式。通过反馈线性化控制对其进行解耦和线性化,在此基础上设计线性化控制器,并得到系统的控制规则。仿真结果验证了所提方法具有较好的应用效果。

双态应力薄膜整合的CMOS开关特性与可靠性研究

本文采用优化的多循环离子体增强化学气相薄膜淀积工艺,在不影响器件的热载流子注入(hot-carrier Injection,HCI)和负偏压温度不稳定性(Negative Bias Temperature Instability,NBTI)的前提下,改善半导体器件的开关特性。我们以32nm多晶硅(polycrystalline-Si/SiON)栅极制造工艺生产的半导体器件为测试对象,其核心器件(Core Device)工作电压是1.0V,外围器件(I/O device)工作电压是2.5V。实验结果显示,对比原有的基础工艺(Base Line),优化的SiN薄膜淀积工艺可以使NMOS的开关特性提高2-5%。核心NMOS的HCI寿命增加一倍,核心PMOS NBTI、I/O NMOS HCI和I/O PMOS NBTI与基础工艺条件的结果比较没有明显的退化。