双迭片弯曲换能器的频率与尺寸的关系

为了寻求最佳性能的Unimorph 换能器,本文根据简支边界下薄圆片弯曲换能器的共振频率方程,计算和分析了这种换能器的共振频率、有效机电耦合系数与换能器尺寸之间的关系,得出了设计换能器的最佳几何参数.结论对实际设计有一定指导意义.     

压电陶瓷的性能老化与换能器性能的衰退

本文以编号为Fe1.5的发射型压电陶瓷材料为对象,采用标准试样和某种规格的压电振子,分别实验考察在不同温度(室温,60℃和100℃),压力(30kg/cm²)以及电功率密度(0.3W/cm³·KC和0.5W/cm³·KC)作用下,压电陶瓷材料和换能器性能随时间对数的变化.实验结果表明,导致压电陶瓷机电耦合系数和介电常数的老化原因不尽相同.在0.3W/cm³·KC电功率作用下陶瓷元件的老化行为与单一因素作用下的变化规律不同,机电耦合系数和介电常数稍有上升.看来这与发射型材料自身的内偏置电场有关.我们认为,在给定的应力、温度和电功率的综合作用下,压电陶瓷性能的劣化并不严重,它不会引起压电陶瓷换能器性能的衰退.适当的温度处理有助于压电陶瓷材料和换能器性能的稳定.     

脉冲法测压电振子厚度模机电耦合系数kt

本文讨论了圆片形压电振子的脉冲响应电压.该电压包括一个按指数衰减的脉冲电压和一个高频衰减振荡,前者是由于振子的夹持电容向电路中电阻放电形成,后者是由于振子的压电效应产生的.当外加激励的脉宽和电路的电阻为适当值时,压电振子的高频振荡幅度只和它的机电耦合系数k有关,从而提出了一个测试压电振子的厚度模机电耦合系数k_t的新方法.该方法所需的设备简单,结果准确,通过对一些样品的测试,与传统方法测试的结果很相近.     

剪切变形对半刚接柱计算长度系数的影响

在考虑剪切变形半刚接钢框架柱计算长度系数修正的基础上,改变端板连接钢框架的截面厚度,得出随着端板厚度的增大柱计算长度系数不断减小的结论.通过算例可知端板厚度12mm与50mm的变化幅度内计算长度系数差值高达37.02%;与刚性连接钢框架计算结果对比,得出考虑剪切变形对柱计算长度系数有显著影响,二者最大相差66.78%.根据剪切变形的计算长度系数变化规律,拟合出相应的曲线,为工程结构设计提供了参考.     

45钢在NaCl溶液中腐蚀行为研究

以45钢为研究对象,借助CS系列电化学工作站,通过改变NaCl溶液质量分数、浸泡时间、pH值,考察其极化曲线变化规律,由极化曲线可以得到腐蚀速率、自腐蚀电流和自腐蚀电位等参数,对上述参数进行归纳总结,探索45钢在NaCl溶液中的腐蚀规律。结果表明:随着NaCl溶液质量分数的增大,腐蚀速率呈增大的趋势;随着45钢在NaCl溶液中浸泡时间的增大,腐蚀速率呈增大的趋势;随着NaCl溶液pH值的增加,腐蚀速率呈减小的趋势。所得结论可为45钢的腐蚀与防护提供技术支撑。     

基于管道配置的电液位置控制系统同步特性研究

针对径锻机一级先导缸电液位置控制系统同步精度低的问题,运用AMESim软件研究了第一类管道配置对径锻机一级先导缸电液位置控制系统同步特性的影响。研究发现:系统同步误差随着管道长度的增加而增大,且伴有波动现象,管道长度为3m时最大同步误差是管道长度为1m时的1.4倍;管道长度为1m时的最大同步误差为无管道时的1.1倍;管道材料的杨氏弹性模量越小,对应系统的同步误差越大。     

碳素钢在模拟海水中的腐蚀行为研究

利用旋转挂片腐蚀试验仪考察Q235钢、10#钢、20#钢3种碳素钢在模拟海水不同转速和不同温度下的腐蚀速率,并借助CS系列电化学工作站考察20#钢在模拟海水中的极化曲线。结果表明,转速对3种碳素钢腐蚀速率的影响可以分为2个阶段:当转速低于60 r/min时,腐蚀速率处于稳态阶段;当转速高于60 r/min时,腐蚀速率均随转速的增加呈增加的趋势。随着模拟海水温度的升高,腐蚀速率呈增加的趋势。20#钢极化曲线为阴极控制极化曲线,随着浸泡时间的增长,腐蚀电流密度和腐蚀速率均呈减小的趋势。所得结论对碳素钢在海水中的腐蚀与防护有一定的参考价值。     

AIN/128°Y-X LiNbO_3层结构的声表面波特性研究

本文对A1N/128°Y-X LiNbO_3层结构的声表面波特性进行了研究。得到此层结构在较小的A1N膜厚时,不但具有延时温度系数(TCD)为零的特性;而且,在零TCD时,有高的机电耦合系数(k)及良好的频响特性。     

中心裂纹圆盘断裂参数的有限元标定

圆盘试件作为最受研究人员青睐的式样类型,被广泛用于测试和研究脆性材料(如岩石、聚合材料及陶瓷等)的Ⅰ、Ⅱ型及复合型断裂韧性。Williams级数解的常数项,即平行于裂纹方向的T应力对裂纹的断裂行为存在很大影响,进一步的研究表明,裂纹尖端Williams级数解的更高阶非奇异项(n=3)对中心直裂纹圆盘断裂特征的影响同样显著。研究采用有限元法获得了裂纹尖端多个节点的位移值,建立超静定方程组,采用最小二乘法对其进行求解,对Williams级数解的奇异项应力强度因子K_Ⅰ和K_Ⅱ,常数项T应力以及更高阶系数A_3和B_3进行求解。最后,给出了不同相对裂纹长度a/R及裂纹倾角的中心裂纹圆盘裂纹尖端的应力强度因子K~*_Ⅰ及K~*_Ⅱ,以及更高阶项断裂参数A~*_3和B~*_3。结果表明:T~*随裂纹倾角增大逐渐增大且保持为负值;B~*_3均为正值且随裂纹倾角的增大呈现先增大后减小的趋势;K~*_Ⅰ\,A~*_3均随裂纹倾角的增大逐步减小,而K~*_Ⅱ随裂纹倾角的增大而增大;中心裂纹圆盘的纯Ⅱ型断裂裂纹倾角随相对裂纹长度的增大而减小,而Ⅱ型无量纲应力强度因子随裂纹长度的增大而增大。     

超厚滑坡稳定性数值分析

以锁儿头滑坡工程为背景,探讨其稳定性,并研究滑带土的摩擦角及内聚力对超厚滑坡安全系数的影响。结果表明:采用强度折减法计算安全系数与采用不平衡推力法的计算结果基本一致,二者误差不超过5%,说明所建立H0-2-2滑坡数值分析模型是可靠的;滑坡后壁局部滑塌,与实际勘测结果一致;滑坡属于推移式滑动,发生剪切破坏的潜在位置在滑坡体中段及后端;安全系数随着摩擦角及内聚力的增大而增大,摩擦角增大70%时,安全系数增大5.4%,内聚力增大70%时,安全系数增大10.7%,且后者对安全系数的影响比前者大。     

氮化铝薄膜微波换能器的研制

阐述用直流平面磁控溅射法在z-LiNbO_3传声介质上淀积出优质氮化铝薄膜,并制成了一维纵模微波换能器,还由它制成了微波体声波延迟线.该延迟线在中心频率为2.21GHz、延迟时间为1.83μs下插损为22dB,带宽(3dB)为13％.对在微波频率下应用的这种AlN压电薄膜,由导纳法经实验曲线和理论计算结果的拟合获得这种横向受夹厚度模压电薄膜的机电耦合系数为0.13,这个结果略小于块材AlN的值,可能主要是由于所生长的AlN薄膜微晶晶粒的c轴方向有一定的分散性和c轴反向性所致.从电导测定结果表明换能器中有一等效的串联电阻,它可用于说明匹配和调谐换能器存在损耗的原因.     

Er2Fe17-xSix(x=O,1,2)合金的分子场理论分析

用两格点子分子场理论分析了合金Er2Fe17-xSix(x=0,1,2)的饱和磁化强度随温度的变化关系,得到了分子场系数nEE、nEF、nFF,计算了居里温度,给出了分子场强度HEr(T)、HFe(T)随温度变化的曲线。结果表明,当x增加时,分子场系数nFF明显增大,分子场强度HFe(T)亦随之增大,而HEr(T)在较低温区域减小,在较高温区增大,并且nFF的增大是居里温度提高的主要原因。     

Er_2Fe_(17-x)Si_x(x=0,1,2)合金的分子场理论分析

用两格点分子场理论分析了合金 Er2 Fe17- x Six( x=0 ,1 ,2 )的饱和磁化强度随温度的变化关系 ,得到了分子场系数 n EE、n EF、n FF,计算了居里温度 ,给出了分子场强度 HEr( T)、HFe( T)随温度变化的曲线 .结果表明 ,当 x增加时 ,分子场系数 n FF明显增大 ,分子场强度 HFe( T)亦随之增大 ,而 HEr( T)在较低温区减小 ,在较高温区增大 ,并且 n FF的增大是居里温度提高的主要原因     

润滑剂用磁流体的磁流变学性能研究

由道森-希金森最小油膜公式可知,润滑剂用磁流体的摩擦磨损与磁流体的粘度有关.设计了一种测量磁流体粘度的流变仪来研究其变化.从实验结果可知,磁流体粘度随外磁场增大而增大,变化范围为1~10倍,粘度增加与磁场施加之间大约有5 s的滞后;同一磁场作用时,随着时间的改变,粘度也随之增加;磁场强度越大,变化率也越大;载液、磁性粒子和耦合剂也同样会引起磁流体粘度的改变.上述因素影响到油膜厚度,在实际工况中可以通过控制磁流体的粘度来控制油膜厚度,从而控制其摩擦性能.     

不同蒸发/冷凝段长度比变化对V型槽道平板微热管性能影响分析

以填充工质为25%的V型槽道平板微热管为研究对象，利用设计搭建的风冷实验平台，分别研究了9种不同蒸发冷凝长度比及工作倾角对微热管启动性能、传热性能和等温性能的影响。研究结果表明：当蒸发/冷凝段长度比Lec为1∶1时平板微热管启动时间短，具有良好的等温性能和传热性能，蒸发段或冷凝段长度缩短均会对微热管的性能产生不利影响；增加冷凝段长度可以增大换热面积，提升微热管启动性能；增加蒸发段可缩短微热管内部核心气泡与液面的距离，从而增大当量导热系数，减小热阻，提高微热管的传热性能；微热管倾角大于15°的轴向温差比水平放置时减小87%,建议微热管实际应用倾角应不小于15°。     

基于动力学的沥青路面材料阻尼特性研究

针对沥青路面材料阻尼特性问题,本文基于动力学基本理论,阐述了沥青路面阻尼机理,从材料组成角度和时间角度出发,分别讨论了沥青混合料的组成成分、龄期、含水量对沥青路面阻尼特性的影响。得出如下结论:随着集料的刚性成分增加,阻尼特性越来越明显,随着集料粒径的增加,阻尼值逐渐减小;材料的阻尼特性会随着龄期的增长而逐渐减小;材料的阻尼随着含水量的增加,在前期逐渐增大,且增大速度越来越小。     

多振源耦合作用下水轮发电机组振动特性分析

采用计算流体力学(CFD)方法,对水轮机组在水力、电磁以及机械多振源耦合作用下的振动特性进行了模拟分析,探讨了机组脉动压力以及轴系统振动的变化规律,同时分析了轴承刚度系数、荷载相位差等对机组振动特性的影响。结果表明:导轴承受脉动压力的影响要小于水导轴承,转轮部位的振动明显强于转子;轴承刚度越大,偏移量越小,且水导轴承对转轮的振动影响更大,阻尼系数随刚度的增大而增大;相位角的大小对转轮影响较大,对转子影响较小。     

基于分形理论的磨粒磨损预测模型

为了求解在粗糙表面上磨粒磨损的磨损率,在分形接触模型的基础上,利用塑性变形磨损理论推导了基于分形参数的磨损率模型,并建立了磨损率与分形维数、材料性能常数、磨屑概率之间的关系,从而反映出材料的磨损规律。从分析结果可以看出,当分形维数处在某一区间内时,随着分形维数的变化,磨损率先减小后增大;最优分形维数为1.5,此时磨损率最小。当分形维数保持不变时,随着尺度常数、概率常数的增大磨损率也随之增大;而随着材料性能常数的增大磨损率减小。当其他各参数都保持恒定时,接触面积越大磨损率也变大。该模型的建立为进一步研究粗糙表面的摩擦、磨损与润滑具有重要意义。     

一字型屈曲约束支撑疲劳性能的对比分析

屈曲约束支撑作为耗能构件,广泛应用于建筑结构中,研究通过对核心板形式为一字型,且具有2个消能段的屈曲约束支撑进行测试,对比分析集中因子对屈曲约束支撑耗能的影响,并与国内相似类型的支撑进行对比。试验结果表明:一字型屈曲约束支撑表现出良好的疲劳性能,且集中因子的改变对支撑的耗能影响不大;但是最大拉压差随集中因子增大而增大;与相似类型的国标Q235钢屈曲约束支撑的疲劳寿命进行对比分析,二者的疲劳性能相当,因此使用这2种材料的屈曲约束支撑皆可用于工程中。     

植物防护对路堤边坡稳定性的影响研究

为认识植被对路堤边坡稳定性的影响,利用岩土数值分析软件,探讨了植被位置、植被深度、植被根型等参数与边坡稳定性的关系。结果表明：随着竖直单根远离坡脚,路堤边坡稳定系数呈先增大后减小的趋势,根系距坡脚的水平距离与坡高之比为0.2时植被防护效果最佳;随着竖直单根深度的增加,边坡稳定性呈递增趋势,当根系距坡脚的水平距离与坡高比值在0.3～0.7之间时,根系深度增加对边坡稳定性的锚固作用最明显;在总根系长度相等时,主直根型的锚固效果最好,散生型根次之,水平根型的锚固效果最差。