陶瓷球栅阵列封装的有限元模拟与焊点应力分析

文章运用有限元分析软件ANSYS,建立了陶瓷球栅阵列(CBGA)封装的三维有限元模型,模拟出热载荷作用下CBGA封装的三维热应力应变分布,研究了焊点的形状对焊点的应力、应变的影响,为在实际焊接过程中,从焊点形态的角度去控制焊点质量提供了理论依据.     

跌落碰撞下球栅阵列无铅焊点失效分析

为探究板级跌落碰撞下球栅阵列(BGA)无铅焊点的失效机制,分别进行了3种不同高度下BGA无铅焊点跌落试验和染色试验,分析无铅焊点在跌落碰撞下的失效机制,并与前人结果加以对比.结果表明,在跌落碰撞下,无铅焊点的失效机制为靠近封装一侧的金属间化合物(IMC)界面脆性断裂,BGA无铅焊点失效的根本原因是机械冲击和电路板(PCB)的往复弯曲.     

玻璃毛细管阵列传输效率与真空差分性能研究

玻璃毛细管由于它的通光性和真空差分性能被越来越广泛应用于同步辐射光束线中.为了更好地了解毛细管阵列的性能,利用国家同步辐射实验室光谱辐射标准和计量光束线(U26)研究了不同长度和直径比的玻璃毛细管阵列对VUV和软X射线传输效率,并利用该站电离室部分研究了真空差分性能.给出了实验数据.直径实测为134 μm,长度分别为7 mm(L/D=52.2)和19 mm(L/D=141.8)的玻璃毛细管阵列,当光束垂直于截面入射时,其理论计算传输效率都为61%,而实验测得的值分别为44%和24%左右.当低真空端气体压强设为120 Pa时,通过玻璃毛细管阵列后,用TMP110机组抽气时,高真空端真空度为7.6×10~(-2) Pa,其真空差分能力达到1.6×10~3倍.     

无人机无线能量传输网络多波束阵列设计与位置部署

针对无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)辅助的无线能量传输(wireless power transfer, WPT)系统,构建了一种能量波束设计以及无人机悬停位置部署的联合优化方案,以最大化所有用户接收的总能量。针对优化问题是非凸、难以直接求解的情况,提出一种联合优化多波束设计和无人机三维位置的迭代算法,利用巴特勒矩阵设计高增益、宽覆盖范围的能量多波束,利用穷举算法寻找无人机最优二维位置,通过单调性理论得到无人机的最佳悬停高度。仿真结果表明,所提出的算法能显著提升无线能量传输效率。     

阵列型基底表面纳米球凸排布规律与SERS性能的关系

采用程序旋涂、UV原位聚合和镀金等技术,将单分散SiO2微球在液态可聚合单体介质中快速剪切组装,高通量地简便制备球凸阵列型SERS基底。单片基底面积可达81 cm2,其表面为"长程球凸阵列、短程岛状分布"的等级制结构。以苯硫酚为探针的SERS结果表明,所得基底的Raman信号增强因子达107～108量级,且重现性良好(81 cm2范围内增强因子的相对标准偏差在16%～35%之间);改变组装介质的种类可以调控球凸的排布规律和排布密度,随着球凸排布密度和排布周期性的增加,基底Raman增强能力及其增强因子的重现性均有明显提高。     

球笼式万向联轴器试验设计与性能分析

实际使用过程中发现：转速、摆角、扭矩是导致球笼式同步万向联轴器本体发热量过大、寿命降低的主要原因.本文采用正交试验法对球笼式同步万向联轴器的性能进行测试,利用极差分析法对正交试验结果进行分析.结果表明对球笼本体发热量大小的影响程度依次是转速、摆角、扭矩,最后对球笼式万向联轴器的设计提出了建议.     

球笼式万向联轴器试验设计与性能分析

实际使用过程中发现:转速、摆角、扭矩是导致球笼式同步万向联轴器本体发热量过大、寿命降低的主要原因.本文采用正交试验法对球笼式同步万向联轴器的性能进行测试,利用极差分析法对正交试验结果进行分析.结果表明对球笼本体发热量大小的影响程度依次是转速、摆角、扭矩,最后对球笼式万向联轴器的设计提出了建议.     

全向增阻离轨的充气薄膜球设计与性能分析

增阻式离轨是避免小卫星失效后产生空间碎片的高效方式之一。该文针对充气展开增阻薄膜球的离轨问题,首先,给出了充气展开薄膜球的全向增阻设计方案,提出了闭合三维球面变形收缩为紧致星型与星瓣Z型融合折叠方法,经零线宽与变厚度折叠形成密实立方体状;其次,基于小挠度球壳变形假设,分析了增阻薄膜球在极限高度200 km下受到最大气阻力时其球面的失稳临界压力,对比在室温和高温条件下薄膜球的临界压力变化,通过真空环境箱进行试验验证;最后,分析了不同碎片面质比与增阻薄膜球直径对离轨时间的影响关系。结果表明：聚酰亚胺薄膜球可作为空间碎片的全向增阻离轨设计的球状结构,随着球体直径的增大,其临界压力呈指数型下降;在相同的轨道高度,碎片的面质比越大,离轨时间越短;在相同的面质比条件下,碎片的轨道高度越高,离轨时间越长。     

基于纤维面内取向分布的气体扩散层重构与传输性能分析

提出一种重构燃料电池气体扩散层(GDL)微观结构的新方法,用于研究纤维面内取向分布对GDL传输性能的影响。利用XCT扫描获取GDL二维切片图进行阈值分割得到GDL三维模型,通过纤维追踪技术区分纤维与粘接剂,得出纤维面内取向概率分布、纤维骨架局部孔隙率、纤维与粘接剂组分比例等信息作为控制因素,重构更加准确的GDL纤维骨架,并通过形态学处理添加粘接剂得到GDL孔尺度模型。对1 000 μm×1 000 μm×200 μm的GDL计算域进行性能模拟计算,分析不同纤维取向分布对GDL的气体传输、热电传导性能的影响。由于碳纸在制造中大部分纤维顺着造纸机运行方向(纵向)排列,不同排列方式严重影响GDL在纵向、横向和穿面方向(TP方向)的性能。研究结果表明：随着纤维纵向分布集中程度提高,气体传输与热电传导性能在纵向提高,但在横向降低;对于TP方向,本研究中的纤维集中于纵向的一致性系数为0.029的取向分布时,GDL模型性能较优;电导率及热导率对纤维取向分布比气体扩散率更敏感。     

Mesh互连网络光互连板结构设计

介绍了一种依据Mesh光互连网络拓扑原理设计制作的新型Mesh光互连板结构，提出了采用自己空间光互连和光纤互连相结合的互连方式，利用自由空间和光纤对光信号进行传输，对光路转换模块和单元模块以及该互连板的总体结构进行了分析和设计，对实验过程进行简要设计和分析，并对试验结果作了分析，指出了影响实验结果的因素，提出在以后的设计中采用自由空间光互连和波导互连的方式以提高集成度，减小误差。     

竖轴水轮机瞬态启动性能分析

竖轴水轮机在瞬态启动过程中旋转角速度随时间不断变化,为了解决常规的定转速数值方法不能模拟上述过程的问题,利用开源软件OpenFOAM中SixDoFRigidBodyMotion模块的耦合算法实现了竖轴水轮机的瞬态启动过程.通过CFD(计算流体力学)方法着重分析水轮机转动惯量和阻尼值对启动过程的影响,发现两叶片竖轴水轮机的最佳启动位置角约为110°.通过对比须设置阻尼值的耦合模拟方法和定转速模拟方法,发现两者均可得出水轮机功率系数随转速变化的规律,而前者更接近水轮机的真实运转工况.     

一种新型片上网络及其受限组播路由算法设计

从降低节点度、减少网络链路数和缩短网络直径的角度出发,提出一种用于片上核间互连的新型互连网络——基三分层互连网络（THIN）,该网络具有明显的层次性、对称性和可扩展性．深入研究了THIN的静态特性,并与2-D Mesh和Hypercube进行对比,结果表明：在网络规模不大时,THIN更适于用来构建片上核间的通信网络．THIN中节点采用一种支持分组的编码方案,基于该方案,设计了一种基于树的受限组播路由算法（TRMA）,该算法设计简单、路由效率高并易于硬件实现．仿真结果表明：TRMA比基于单播的多播路由算法具有更小的网络延迟和更少的网络流量．     

多径环境下脉冲超宽带系统的传输性能分析

为分析多径环境下脉冲超宽带跳时多址系统的传输性能,通过研究IEEE ８０２畅１５畅３ a工作组给出的多 径信道参考模型,提出了一个同时存在符号间干扰、符号内多径干扰和多用户干扰的跳时超宽带系统相干解 调的性能分析模型,分别得到了符号内多径干扰、符号间干扰和多用户干扰的方差,且推导得到了系统的误 比特率计算公式,并用计算机仿真验证了公式的有效性。通过计算相邻多径的平均间隔,论证了符号内脉冲 自身多径的干扰是不可忽略的。在不同的信道环境下,以一定误码率要求作为衡量标准,比较了单用户系统 中仅考虑符号间干扰和同时考虑符号内多径干扰及符号间干扰的用户最高传输速率,并分析了多用户系统 中接入不同用户数时对应的平均传输速率的上限。     

空调管路振动性能分析及优化设计

针对空调管路振动的特性问题,采用Solidworks软件建立了空调管路三维实体模型,利用ANSYS软件建立其有限元动力学分析模型,计算分析了固有频率与振型等振动性能,提出了一种通过增加约束条件对空调管路的固有振动特性进行优化设计的方法。通过在空调管路中不同部位处施加约束位移,并对4种优化方案进行分析比较,获得最佳优化结果。研究结果表明,在空调管路干燥过滤器上下部位同时增加约束条件,分析出所有固有频率均脱离0~150 Hz低频区域,一定程度上不受外力激励干扰,振型方面空调管路振动幅度也得到了有效抑制。这种改变约束条件实现空调管路抗振特性的设计方法有效、可行,具有重要的工程价值。     

一种新的超宽带脉冲设计方法与性能分析

讨论了基于粒子群算法设计的超宽带脉冲,对设计脉冲的UWB系统性能进行了分析.依据FCC辐射掩蔽,对一组正弦高斯函数进行加权组合,通过粒子群优化算法选取组合系数得到新脉冲,对采用设计脉冲的系统性能分别从单链路误码率、多址性能、链路预算3个方面进行仿真比较.结果表明:与Schlotz脉冲、随机组合脉冲相比,基于粒子群算法设计的脉冲具有更好的误码性能和传输性能.     

一种喷嘴的改进设计及其喷雾性能仿真分析

为研究并优化喷嘴的结构参数,结合离心式喷嘴的结构特点,在原有喷嘴结构的基础上增加旋流槽.利用VOF模型以及双方程湍流模型对原始结构喷嘴以及新增旋流槽结构的改进喷嘴,分别进行数值模拟.分析了两种喷嘴内部的液体流动特性及喷雾场中的喷雾特性和变化规律.结果表明,增加旋流槽结构能够有效减轻喷嘴内部出口处的涡流现象,降低喷嘴内压强;喷射液体的轴向速度减小,喷射束更发散,雾化锥角变大.     

任务型履带单兵机器人系统设计与越障性能分析

军事用途机器人的应用很大程度上降低了士兵及工作人员作业的危险性,针对当前单兵机器人普遍具有的结构复杂、携带不便等问题,设计并研制了一种便于携带的任务型单兵机器人,其轻质、灵活的特点可快速响应侦察、排爆、采样等任务的需要。为分析机器人的越障机理并提高越障性能,通过建立质心运动学模型,对机械臂俯仰角、机器人俯仰角与凸台越障最大高度进行理论分析,并通过仿真实验得到了机械臂不同姿态下机器人越障的质心位置变化曲线以及对应的驱动转矩曲线,以此确定了最佳越障姿态,最终通过实物实验验证了结构设计的合理性及理论分析的正确性。为后续单兵机器人的发展和移动机器人越障性能的改善提供参考。     

一个高性能板元的设计和误差分析

以Hellinger-Reissner泛函作为变分基础,借助能量优化条件,作者构造了一个含有5参数弯矩模式的四节点高性能杂交板元.依照能量优化原理,作者在理论上解释了新板元产生高性能的原因,并得到最优能量误差估计.     

重型单柱立车横梁有限元计算及优化

通过采用并行设计层层优化设计方式，对16m单柱立式车床的焊接结构横粱进行G5精度分析、变形包络曲线分析、刀尖变形计算及对比分析，从中选取综合性能和工艺性最好的方案，并进一步有限元分析取得设计方案的完整数据，以满足设计需要。