MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷力学性能及尖晶石基装甲抗弹性能研究进展

当前,随着对防护材料的要求越来越高,传统以防弹玻璃为主的透明装甲已难以满足使用要求,更轻更薄的陶瓷基透明装甲正在逐渐成为主流选择。MgAl_(2)O_(4)作为一种性能优异的透明陶瓷材料,具有较高的机械强度、优异的耐蚀性和耐磨性、良好的抗热震性能和抗热冲击性能。首先,介绍了近年来国内外MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷的制备技术进展,在MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷制备过程中,通常选用热压烧结结合热等静压后处理技术,粉体原料尺寸应控制在适合的范围内,添加LiF使其微观结构的均匀性更好。其次,介绍了MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷微观结构和力学性能之间的联系,微观结构直接影响透明陶瓷所有力学性能,进而影响其抗弹性能;硬度随晶粒尺寸的减小而提高,致密度越高,硬度也越高;弹性模量与相对密度直接相关,与晶粒尺寸无明显关系。微观结构越均匀其断裂韧性越高。最后,解释了力学性能与装甲抗弹性能的相关性,硬度和断裂韧性之间存在反比关系,建议装甲陶瓷硬度大于弹丸硬度,断裂韧性尽可能大。断裂模式与陶瓷吸收的能量有关,穿晶断裂优于沿晶断裂。弹性模量增加了弹丸与陶瓷表面的相互作用时间,可使陶瓷吸收更多能量。高弯曲强度有助于陶瓷承受多重弹丸冲击。因此,需要将多种性能组合起来才能实现装甲陶瓷抗弹性能的最大化。

C/C基体上ZrB_(2)/SiC复合涂层的抗烧蚀性增强方法

研究高压热流场景下,在碳/碳(C/C)基体表面ZrB_(2)/SiC复合涂层的抗烧蚀性增强方法.在等离子体喷涂ZrB_(2)/SiC复合涂层表面,采用CH3SiCl3-H2-Ar系统,化学气相沉积(CVD)-SiC密封层.对ZrB_(2)/SiC涂层与CVD-SiC密封层的结构演化、烧蚀性能与烧蚀机理进行了研究.结果表明:CVD-SiC密封层增强的ZrB_(2)/SiC复合涂层经过两个600 s循环烧蚀后,仍然具备抗烧蚀性能,表面CVD-SiC由β相向α相转化.CVD-SiC密封层填充了等离子喷涂ZrB_(2)/SiC复合涂层的空隙,限制了氧沿着涂层裂纹和孔洞向C/C基体扩散,进而提高了抗烧蚀性.

轻质耐高温吸波/隔热复合材料研究综述

吸波材料广泛应用于各类飞行器,可以有效降低雷达散射截面(RCS),从而提高其生存及突防能力。随着飞行器速度的逐渐变快,其对吸波材料提出隔热的要求。此外,受有效载荷限制,还需具备轻质的特点。该文介绍各类耐高温吸波材料、轻质隔热材料以及隔热/吸波复合材料的研究现状,分析耐高温吸波材料的性能提升办法及吸波机制、轻质隔热材料的优缺点,最后展望轻质耐高温吸波材料的研究趋势。

无人机的特性、市场应用现状及其发展所面临的挑战

近年来,随着新型能源、电子器件、计算机、智能制造的交叉融合,无人机在安全性、操作性、应用性及成本性等各方面大幅度提升,成为未来技术及产业发展的新星。文章对无人机的分类、特点(飞行速度及时间、有效载荷、软件系统、控制器等)、蜂群等相关内容进行了全面回顾,介绍了无人机在抢险救灾、遥感、精细化农业生产、空间探索等方面的应用现状及前景,分析了无人机未来发展中面临的挑战,并对其未来发展提出了建议。

智能仪器的简介及其技术应用

智能仪器能够实现数据的储存、计算、逻辑功能判断和自动运行等功能。在模糊评估、故障诊断、故障排除技术、传感器融合和零件的使用时间预测等方面具有一定的智能性能。基于此,通过分析智能仪器的工作原理,阐述了智能仪器的特点和技术应用。

基于STC单片机的温度报警器研究

温度报警器是通过温度传感器实时检测外界的温度,当温度达到所设定的温度值后,温度报警器发出声音,实现温度报警的装置。设计了一种通过单片机实现的温度自动报警,单片机使用的是美国STC公司的89C52单片机,温度测量使用的是DS18B20数字温度传感器,显示温度模块使用的是数码管,报警装置是使用的蜂鸣器。最终达到温度的采集、显示并报警等功能,实现单片机控制温度报警的装置。

美军天基信息支援空中进攻作战研究

天基信息是远程空中进攻作战信息支援的重要组成部分。介绍了美军天基信息支援空中作战的典型案例,对相关项目的应用需求、系统组成、信息支援的类型、流程与活动等进行了分析和阐述,对未来发展趋势进行了总结和探讨,重点分析了包括远程指挥控制、广域情报传输分发、跨域战术协同在内的天基信息系统空中进攻作战典型样式,最后得出了天基信息系统未来发展启示。

一种W波段硅基多通道多功能芯片

为实现W波段多通道收发芯片小型化,研究了多层硅片垂直堆叠实现的三维硅基异构集成技术。基于高精度刻蚀工艺制作掩埋芯片的槽体和腔体,利用金属化通孔和上、下金属层实现了集成波导传输结构和滤波结构,结合金属化通孔的紧密分布实现了电磁屏蔽侧墙,该工艺在实现小型化的同时保证了抗干扰能力。采用高深宽比的通孔刻蚀技术和金属化技术实现信号的垂直传输,通过金丝键合实现微波单片集成电路(MMIC)芯片和硅基传输结构的物理连接,使用低温晶圆键合技术实现了硅片垂直堆叠,最终经微组装技术实现了92~96 GHz多通道多功能芯片。经测试,接收通道噪声系数小于6.2 dB,接收增益约大于14 dB,发射通道饱和输出功率达到20 dBm,验证了该技术的可行性,为W波段小型化多功能芯片提供了良好的设计思路。

稀土氧化物改性YSZ热障涂层材料热学性能研究

以Gd_(2)O_(3)、Yb_(2)O_(3)、Y_(2)O_(3)和ZrO_(2)为原料,通过固相合成法制备5Gd_(2)O_(3)-6Yb_(2)O_(3)-10YSZ热障涂层粉末,又称GYbYSZ。以X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜对材料相结构和显微组织进行表征。用激光热导率测试仪和热膨胀仪测试样品热导率和热膨胀系数。结果表明,1600℃制备材料物相为高温相c相;稀土氧化物改性后YSZ块体材料在1000℃下热导率达到1.51 W/(m·K);1200℃热膨胀系数为11.25×10^(-6)/K;在室温至1500℃范围内,不发生相变,高温稳定性优异。

雷达制导武器极化识别干扰仿真试验方法研究

目标和干扰极化特性的使用提高了雷达制导武器系统的抗干扰能力,目标和干扰极化特性的模拟又是验证极化雷达识别目标和干扰能力的一个重要手段。本研究从极化雷达的测量方式着手,建立极化雷达目标和干扰回波模型,分析不同目标和干扰极化雷达散射截面(Radar cross section,RCS)特性的差异。在此基础上,提出极化特性控制算法,构建极化信号的调制方法,并在实验室构建半实物仿真环境进行了验证和分析。

集群编队条件下通导一体高精度时间同步方法

针对集群编队条件下对高精度时间同步的需求,对通导一体高精度时间同步方法进行了研究,将卫星导航系统与数据链系统进行深度融合,提出了动基座条件下基于卫星导航载波差分算法的节点间高精度时间同步算法。该算法通过协同时间驯服的方式来抑制两次定位间隔间受钟漂影响导致的节点间时间同步误差发散以及节点间时钟修正不同步导致的时间同步误差,提升了编队组网条件下节点间的时间同步精度。最后,通过仿真对算法进行了验证。结果表明,时空同步精度可以达到1ns,可有力支撑未来集群编队作战、高精度协同探测、高精度协同制导等典型场景下对节点间高精度时间同步的需求。

基于高速采样的实时DDC架构技术

近年来,随着混合域示波器技术的发展,示波器既要实现传统示波器的功能,又要实现频域、调制域功能,这样在数字域信号处理中需要实现实时数字下变频(DDC)功能,实时DDC技术是实现示波器向频域和调制域功能扩展的基础,可以实现示波器的增值应用,大大扩大示波器的应用领域;文章根据高速信号采样的特点,给出了实时DDC技术架构,该架构由数字正交混频、FIR1-FIR3滤波器、HB1-HB10滤波器组成,对于20GSa/s采样数据流而言,最高支持1.25GSa/s I/Q数据流输出,最低305kSa/s I/Q数据流输出,可满足绝大多数应用场景;对数字正交混频、FIR1滤波器、FIR2滤波器、FIR3滤波器、HB滤波器进行详细设计分析,给出了实现架构,对于FIR和HB滤波器,还给出了最佳滤波器阶数及其幅频响应曲线;对于数字正交混频、FIR1-FIR3滤波器,由于其数字速率超过了FPGA正常工作时钟范围,通过多路并行处理的手段实现信号处理;最后使用矢量信号分析软件对DDC的13种I/Q速率下的EVM性能进行了评估,分别评估了载波频率1.5GHz和3GHz的EVM性能,通过评估,EVM值大部分集中在0.5%以下,可满足使用需求。

热处理对激光选区熔化增材制造TA15钛合金组织与性能的影响

采用选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术制备了TA15钛合金试样,研究了不同热处理制度对SLM成形TA15组织及性能的影响,结果发现随着热处理温度从750℃升高到1000℃,组织变化为:细针状α’+弥散颗粒状β相→粗化α’/α相+弥散颗粒状β相→细层片状α相+岛状β相→细层片状α相+连续β板条→显著粗化的(α+β)相→魏氏集束状(α+β)相。退火后试样抗拉强度下降但延伸率上升,且横纵方向试样力学性能的各向异性得到明显改善。

5B70铝合金热挤压成形工艺研究

以法兰盘为研究对象,研究5B70铝钪合金热挤压成形工艺,分析其成形过程中金属充填流动、载荷变化以及变形均匀性情况。进行5B70铝合金法兰盘热挤压成形工艺试验,模具温度(380±5)℃,坯料温度(400±5)℃,成形载荷为350t。分析原材料和热挤压件不同部位力学性能和显微组织,同原始坯料相比,法兰盘各处性能均有所增强,其中挤压变形量越大,力学性能越好,晶粒越细小。抗拉强度σb达到402MPa,屈服强度σs达到268MPa,延伸率达到22.8%。为新型铝钪合金工程化应用提供了一定理论依据。

基于Android移动客户端AGV小车管控系统的研究

AGV已大规模在工业和物流业等行业中使用,其管控客户端系统在PC端运行,采用固定工位,存在扩展性差、管控不便等问题。针对上述情况,提出了一种基于Android移动客户端的AGV小车管控方法。首先进行了系统总体架构设计,然后阐述了通信报文格式规范,并开发了中间件服务器程序及Android移动客户端程序。上位机和下位机系统通过基于TCP/IP的Socket通信,实现了跨平台的通信控制,有效解决了多辆AGV小车的并行控制问题。经过功能测试及性能验证,系统工作稳定,具有良好的灵活性及扩展性。

拼接策略对多光束激光选区熔化成形TA15钛合金组织及性能的影响

采用多光束激光选区熔化成形技术制备大尺寸构件,不同光束作用区之间必然要通过拼接区连接起来,该拼接区有可能成为整个构件组织及性能的薄弱点。针对多光束激光选区熔化成形TA15钛合金,分析采用重熔拼接与交错拼接两种策略成形了拼接区,研究了两种拼接策略对试样表面形貌、显微组织及显微硬度的影响,结果表明,相比重熔拼接,交错拼接策略可显著提高拼接区与非拼接区组织及性能的均匀性。交错拼接策略更适用于多光束激光选区熔化成形TA15钛合金拼接区。

一种基于卫星图像匹配的无人机自主定位算法

针对基于图象匹配的无人机自主定位易失效的问题,文章提出了一种基于卫星图像辅助的由粗到精的无人机自主定位框架。首先设计了一种CNN-LSTM联合分类器,利用CNN网络抽取图像特征的优势,结合无人机图像时间维度上的连续性,实现无人机图像与卫星基准图像的区域匹配;然后从匹配后的区域提取同名点,结合光学成像的共线约束,设计了一种基于多点加权约束的无人机自主定位算法。试验结果表明提出的算法鲁棒性好、精度高,适合用于无人机自主定位。

卫星拒止情况下低精度惯导系统航姿算法研究

在卫星拒止情况下,低精度MEMS惯导系统由于惯性器件性能较差,无法长时间保持姿态精度。从重力矢量及飞行器的动力学特性出发,提出了一种基于动态检测和Kalman数据融合的航姿算法。该算法从导航与飞控一体化的理念出发,实时判断飞行器机动和飞控状态,在低动态时利用Kalman滤波器对水平加速度和惯性解算的姿态角进行数据融合,估计和修正水平姿态误差,从而提高水平姿态精度。经过飞行仿真验证,该算法可有效完成飞行器的动态检测,并保证在系统机动情况下水平姿态误差在2°以内。

稀土Sc、La对ZL205A合金铸态组织和时效行为的影响

目的研究分别添加质量分数为0.1%的微量稀土Sc和稀土La元素对ZL205A合金显微组织和时效析出行为的影响。方法通过金属型重力铸造法,向ZL205A合金中分别加入质量分数为0.1%的稀土Sc和质量分数为0.1%的稀土La元素,制备得到不添加稀土、添加稀土Sc和添加稀土La的ZL205A合金。通过对比分析显微组织,得出不同稀土元素对ZL205A合金显微组织的影响。对3组合金进行T5热处理,分析不同稀土元素对ZL205A合金热处理后组织的影响。将3组合金在155℃温度下进行1~20h的时效,对比分析不同稀土元素对ZL205A合金时效硬化过程的影响。结果添加质量分数为0.1%的稀土Sc使ZL205A合金中出现了难溶的AlCuSc相,添加质量分数为0.1%的稀土La使ZL205A合金中Al2Cu相数量增多。稀土Sc的添加未改变ZL205A合金达到峰值时效硬度的时间(8 h),但峰值时效硬度由154HV降低至141HV;稀土La的加入使ZL205A合金达到峰值时效硬度的时间由8 h延迟至14 h,但峰值时效硬度由154HV提高至161HV。结论添加质量分数为0.1%稀土La的ZL205A合金比添加质量分数为0.1%稀土Sc的ZL205A合金具有更好的强化效果。

华中8型短电弧数控机床进给伺服控制研究

放电间隙是短电弧加工的重要参数,其直接影响加工效率及质量,存在测量及控制难的问题。提出了一种基于短电弧电流和电压的阴极工具进给伺服控制方法,进行了短电弧加工状态采集系统的设计,实现了电流、电压、温度、压力等信息的准确采集和交互,并基于华中8型数控系统二次开发平台,研制了专用数控系统,完成了基于采集反馈信息的阳极工具伺服控制,对航空发动机部件进行了短电弧加工验证。相关测试结果表明,短电弧专用数控系统稳定、可靠,具有良好的工程应用价值。