水下航行器环肋复合材料耐压壳6σ优化设计

为了得到更可靠的水下航行器环肋复合材料耐压壳结构,考虑复合材料各向异性和加工不可控性对结构性能影响,将6σ设计理论引入环肋复合材料耐压壳优化设计中。应用蒙特卡洛抽样模拟方法对耐压壳结构进行可靠性分析,借助径向基函数神经网络近似模型技术,以σ水平为评价指标对环肋复合材料耐压壳结构进行考虑可靠性的优化设计。结果表明,虽然6σ优化相比确定性优化结果增加3.11 kg质量,但将耐压壳结构性能约束的σ水平提高到了8σ以上,可靠度达到100%,得到了兼顾结构质量和可靠性的最优方案。可见所提基于径向基函数神经网络近似模型技术的6σ设计与可靠性评估相结合优化方法,可以准确、高效、可靠地对水下航行器环肋复合材料耐压壳进行优化,合理解决随机因素变化导致结构可靠性不高的问题。

复合功能陶瓷中的晶界渗流模型

在复合陶瓷材料（金属／陶瓷）中提出了晶界控制的渗流模型，考虑晶界效应对渗流阈值的影响，采用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟，计算得到三维ＦＣＣ晶格点阵的渗流阈值约为４．５％。该结果与实验数据符合得很好。

复相陶瓷介质性能的有限元法模拟

作者通过运用有限元法(FEM)结合蒙特卡洛模拟(MC),对复相陶瓷的宏观介质性能(如介电常数、损耗等)进行了计算.作者考虑的参数有体积百分含量,两相的介电常数比.两相的随机分布是通过蒙特卡洛法产生的.对计算的结果(介电常数,相的电能填充因子)进行了数值拟合,得出了新的介电常数预测公式.为了验证新的介电常数预测公式的有效性,制备了(1-x)MgTi O3-xCaTi O3(x=0,0.05,0.25,0.333,0.5,0.667,0.75,1)陶瓷,将微波频率下测得的介电常数值与公式的预测结果进行了比较,发现两者在所有的成分点都非常地吻合.此外,将单相陶瓷晶粒的内部和晶界视为两种不同的相,并用上述的方法对其介质性能进行了模拟.