纯钨及氧化物弥散强化钨合金对瞬态热负载的响应

用强脉冲离子束(IPIB)实验装置,研究了纯钨以及两种氧化物弥散强化的钨合金WL10和WYT对脉冲热负载的响应。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线能量色散谱(EDX)观测了IPIB辐照带来的表面形貌和成分分布的变化及其与辐照脉冲次数的关系。通过比较发现,在ELM瞬态热冲击下纯钨表现的性能最好。从热负荷的耐受性角度看,不推荐WL10和WYT作为面向等离子体材料。     

不同封装的扩展电阻温度传感器瞬态热响应模型

研究了扩展电阻温度传感器的封装效应。对扩展电阻传感器封装热阻的测量和瞬态热响应 理论和实验研究。理论结果和实验结果吻合。实验和理论结果表明，管壳的几何形状比封装材料传感器瞬态响应时间的影响更重要。对于要求高灵敏度和快速响应的传感器封装，小型和球型的封装方式总是被推荐。的     

钨合金力学性能的温度响应

研究90WNiFe(90钨合金)在25～900 ℃的力学性能及断口形貌,得到了温度对90钨合金微观组织和力学性能的影响规律.研究结果表明,随着温度的升高钨合金抗拉强度逐渐下降,断口形貌由钨颗粒解理断裂和粘结相的韧性撕裂为主逐渐向钨颗粒与粘结相界面分离为主转变,钨合金的抗拉强度主要受断口断裂模式的影响;延伸率随温度的升高出现先上升后下降的变化规律,在350 ℃出现峰值,延伸率的变化是合金断口断裂模式的变化和粘结相与钨颗粒塑性变形共同作用的结果.     

基于电-热-结构耦合模型的TSV热力瞬态响应

为了准确的预测硅通孔（TSV）在电-热-力三场耦合效应下的温度和应力分布情况。建立了TSV的热等效电路（TEC）模型,提取了TSV的热等效电路参数,推导了基于电热耦合效应的TSV温度瞬态响应方程,建立了结构应力的数学模型,研究了周期性方波加载条件下TSV 的温度和应力分布,应用有限元软件COMSOL仿真分析了TSV的温度和应力与激励源频率、SiO2层的厚度及铜导体半径之间的关系。仿真结果表明：建立的TEC模型适用于TSV温度瞬态响应的预测,误差在5%以内,TSV的温度和应力对SiO2层的厚度非常敏感,可以通过适当减小铜导体半径来减小TSV的温度和应力值,这将有助于TSV的设计及对其性能进行相应的预测。     

考虑瞬态热应变的钢筋混凝土板火灾反应分析

基于非线性温度场理论,编制了钢筋混凝土构件的温度场分析程序;通过对不同温度-应力途径试件力学行为的对比分析,说明了瞬态热应变的重要性,并提出双轴受压状态下瞬态热应变计算模型和瞬态模量的概念;根据大挠度板单元和热弹塑性本构模型,建立了钢筋混凝土双向板的有限元计算模型,对3块钢筋混凝土双向板的火灾行为进行数值模拟,分析了瞬态热应变和膨胀应变对其火灾行为的影响.计算结果表明,计算模型结果与试验结果吻合较好,验证了瞬态热应变模型的有效性,参数分析得出膨胀应变和瞬态热应变对钢筋混凝土双向板的火灾行为有重要影响.     

钨含量和颗粒形状对钨合金力学性能的影响

采用MTS810材料疲劳实验系统,开展了不同粒径91钨合金材料的准静态单轴拉伸实验研究,获得了材料的应力应变曲线和静态力学性能参数。在此基础上,建立了能够反映钨合金材料宏微观特征的计算模型,数值计算了不同颗粒形状、不同钨含量合金材料在准静态拉伸载荷作用下的力学性能。得到了其整体的应力应变曲线以及钨合金屈服强度与钨合金微观参量之间的关系。并分析了钨合金材料的内部应力和应变场。结果表明:计算结果和实验结果吻合较好,随着钨含量的增加,钨合金的屈服强度增加,但其延伸率均降低;随着长径比的增加,钨合金的屈服强度有所增加,且随着长径比的增加,屈服强度的增加变得缓慢。为进一步钨合金材料性能的研究提供了重要的指导作用。     

考虑热-变形耦合的主轴-轴承系统瞬态热特性分析

为了更准确地预测主轴-轴承系统的温度场并实时监测关键零部件的温升情况,建立了考虑热-变形耦合的轴系瞬态热网络模型。根据热弹性力学理论,推导出主轴-轴承系统在装配应力、离心应力和热应力综合作用下的径向复合变形方程,基于热网络法优选试验轴系关键部件作为温度节点,综合考虑润滑剂黏温效应及轴系径向复合应力与变形,实时修正轴系热源、热边界条件等特性参数,实现了温度场与变形的耦合分析。通过编程求解获得了不同条件下轴承的瞬态温升曲线及轴系关键热参数的瞬态特性,结果表明,主轴转速越高,轴系热平衡温度越高,平衡时间越短;迭代步长的选取只影响温升曲线的收敛时间,不影响稳态温度值。与试验数据的对比结果表明,使用该瞬态热网络模型预测轴系温度场可显著降低计算误差。     

磁约束可控热核聚变堆中的第一壁材料钨的研究状况和面临的若干问题

本文介绍了磁约束可控热核聚变堆中面向等离子体第一壁材料的服役环境.阐述了热负荷和高能粒子辐照对第一壁钨材料结构的影响.针对该领域中的研究状况,分析了所存在的迫切需要解决的若干问题.     

基于有限单元法对脉冲热成像无损检测技术的三维模拟与分析

基于有限单元法,运用ANSYS软件对于脉冲热成像无损检测过程进行三维瞬态热分析,着重对于缺陷直径和深度两个因素对于表面温差峰值时刻的影响进行分析.结果显示,缺陷直径和深度对于表面温差峰值时刻都有着重要的影响,随着缺陷直径和深度的增加,表面峰值时刻将被延后.基于一维热传导方程建立的模型只在缺陷大小大致相同的情况下才是可行的.     

瞬态热冲击下热电材料梁的温度场及热应力分析

基于热电材料特性,通过热电平衡方程和本构方程,得出热电材料梁瞬态模型的控制方程.采用分离变量法结合模型的初始条件和边界条件求出热电材料梁的非线性瞬态温度场,根据热应力理论分析求出瞬态热应力场,利用数学软件MATLAB给出了热电材料梁的呈抛物线分布的瞬态温度场和瞬态热应力场的特性曲线,研究了热冲击载荷下的热电材料梁在热电耦合环境中的热应力分析.讨论了不同时刻温度场和应力场随厚度的变化,以及对比p型和n型Bi₂Te₃热电材料梁热应力特性曲线.结果表明:瞬态温度场受其瞬态项的影响随厚度增加有增有减;瞬态温度场和瞬态热应力场随时间的增加最终趋于稳态不再随时间变化;趋于稳态后的Bi₂Te₃热电材料梁的热应力最值大于瞬态下的热应力最值;p型Bi₂Te₃热电材料梁的热应力总是大于n型Bi₂Te₃热电材料梁的热应力.     

氧化钨纳米线薄膜的制备和分析

报道了采用热蒸发方法制备氧化钨纳米线薄膜的实验．结果表明：改变蒸发源温度和衬底温度,氧化钨纳米线的生长存在一定的规律性．即随着蒸发源温度的升高,氧化钨纳米线的直径逐渐增加,且直径的增长速度比高度的增长速度快;随着衬底温度的升高,氧化钨纳米线的高度也逐渐增加,高度的增长速度比直径的增长速度快．     

基于热阻网络法的电机瞬态温度场分析

针对用于电动汽车的驱动电机,要获得较高的功率密度并提升可靠性,必须进行温升分析与控制.通过有限元仿真可以进行精确计算,但存在计算效率低、实时控制较难实现等缺点.为快速分析电机温度场分布情况,在满足精度要求的前提下,本文基于热阻网络法,根据电机结构选取了关键部件作为温度节点,建立了8节点热阻网络,分析计算了热容、热阻、热源和边界条件,建立了矩阵数学模型,最终通过编程获得了额定工况下电机温度场的瞬态变化特性.结合有限元仿真,验证了该结果具备较高的可靠性,并从热阻网络的角度对限制电机温升的方法提出了建议.     

钨酚醛树脂的固化反应与热稳定性研究

用ＤＳＣ方法研究了烧蚀材料钨酚醛树脂的固化反应及其动力学，用ＴＧ方法研究了固化产物的热稳定性，结果表明，随着钨含量增加，钨酚醛树脂固化温度略有增高；等速升温固化反应的表观活化能高于等温固化表观活化能。结果又表明，随着钨含量增加，钨醛树脂的固化产物在Ｎ２中的百分失重逐渐减小，热稳定性逐渐提高，耐烧蚀性能逐渐提高，最后，用红外光谱法阐明了固化机理。     

纯净碳化钨的制备及其催化活性

通过优化钨和碳的比例,利用间歇微波加热法首次合成了纯净的纳米碳化钨.电化学测试结果表明,所制备出的纳米碳化钨具有较好的氧还原活性.     

黑色氧化钨的制备及其表征

用肼与草酸作为添加剂制备了草酸钨酸肼复合盐,并以此作为前驱物制备黑色氧化钨。热重分析的结果表明,在５００℃时热分解已经完成,应用该复合盐在氮气保护下热分解制备了黑色氧化钨。实验研究了肼与草酸添加量对产品性状的影响。确定钨酸、肼、草酸的最佳比例（物质的量比）为１．０：４．０：０．５。实验发现,热分解温度、热分解时间对产品性状有一定的影响,采用最佳比例的前驱物热分解,温度为６５０℃,时间为３０ｍｉｎ时     

烷氧基钨水解,热解制备WO3超细颗粒

我们利用W(OMe)6的水解及WO(OR)_4、WO_2(OR)_2的直接热分解制备了WO_3超细颗粒.对产物进行了扫描电子显微镜及红外光谱分析.实验制备的WO_3颗粒为球形或椭球形.粒径在90～400nm范围内,化学纯度高,单分散性能良好.探讨了不同因素对合成粒子性能的影响.结果表明,粒子的平均直径dv随着反应底物浓度的增加而增大;调节所加水的pH值,在水解体系中引入大分子PEG(聚乙二醇)均能降低粒子的尺寸;以无水乙醇或丙酮脱除水解产物中的水且采用减压干燥可改善粒子的团聚程度.     

阶跃式平面热源法在测量非织造布热物性参数上的应用

针对非织造布的特点,选择了阶跃式平面热源法对非织造布样品进行导热系数和热扩散率的测量.通过对试验结果的检验,证实了非织造布可以用阶跃式平面热源法测量导热系数和热扩散率.此外,针对测量结果的稳定性的分析,说明测量方法的设计对测量精度会有直接影响.     

可倾瓦推力轴承启动过程瞬态热效应的实验研究

实验研究了可倾瓦推力轴承在 2 30 0～ 51 0 0r/min的名义转速范围内时 ,空载快速启动及慢速启动过程中推力轴承油膜温度和油膜厚度的瞬态变化规律 .实验表明 ,在启动过程中 ,油膜温度随转速的提高而升高 ,不同的升速时间对油膜温度的影响也不同 ,油膜的厚度也随转速的提高而升高 .     

暂态强热流作用下钨烧蚀过程的分子动力学模拟

采用分子动力学方法, 对金属钨在由离子辐照引起的暂态热流下的烧蚀现象进行研究。建立一维热传模型, 通过施加不同能量的热脉冲, 研究钨靶材的热响应。计算烧蚀阈值并与理论值进行比较, 统计分析烧蚀深度与热脉冲能量的关系。研究热脉冲作用过程中能量的转移分配状况, 并对低于和高于烧蚀阈值下的不同能量分布状况进行讨论。从模拟的角度, 建立一个对钨在离子辐照下烧蚀过程的初步的物理图像。     

氧化钨纳米棒的制备及其形貌控制

报道了一种利用溶胶-凝胶法和水热法相结合制备纳米氧化钨的新方法.首先在丙醇-四丁基溴化铵-环己烷体系中,由钨酸钠和盐酸反应出发制备凝胶状的钨酸,然后将其置于高压反应釜中200℃下处理12 h即可制得氧化钨纳米棒.使用X-射线衍射分析仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物的结构与形貌进行表征.