激光微加工在航空发动机MRO中的应用

作为一种精密制造技术,激光微加工在航空发动机中复杂部件的维护、修理和全面翻修(Maintenance,Repair and Overhaul,MRO)中表现出明显的优势和巨大的潜力.随着新一代航空发动机性能指标的不断提升,其关键零部件将长期服役于更为苛刻的极限环境下,如高温、高压以及高转速等,工况环境对其耐热性、机械强度、表面摩擦系数、防结冰性等方面提出了很高的要求.激光微加工作为一种非接触式的表面处理技术,可以促进以上相关性能的实现.本文将基于激光与航空材料相互作用机理及其应用,介绍激光微加工技术在航空发动机MRO和生产制造中的广泛应用,探究航空发动机先进制造过程中激光加工的具体工艺和特征.由于航空发动机制造和维修的过程十分复杂,研究人员将利用激光的单色性、高亮度、高方向性和相干性等特点,基于光热过程和光化学过程两种机理,探索激光与物质相互作用的物理机制和动态过程,并讨论其在激光微纳制造、清洗、增材制造、冲击强化以及焊接切割等关键制造工艺中的合理应用.本文对激光微加工领域在航空发动机行业中的技术进行了综述,为航空发动机维修和服务保障体系建设中所需的工程技术支援和前沿研究技术联动提供了一种新模式,有望能促进与之相关的保障装备得以快速发展.     

超慢速扩张洋中脊NTD的蛇纹石化地幔:海底广角地震探测

非转换断层不连续(NTD)在超慢速扩张洋中脊高频度出现,其地壳速度结构与相邻的岩浆扩张中心(NVR)差别明显.结合表层断层多和减薄的地壳,说明NTD在超慢速洋中脊扩张理论、热液活动甚至矿产资源方面有十分重要的意义.本文使用2条海底广角地震测线的数据,使用射线追踪正反演的方法,获得了西南印度洋中脊28~29扩张段之间NTD下方的地壳及上地幔速度结构.结果表明:(1)NTD下方地壳较薄(3.2~4.5 km),洋壳层2厚约2.0 km,洋壳层3较薄(1.0 km)甚至缺失;(2)洋壳层2表层速度横向差异大,表明存在较多断裂;(3)洋壳层3出现低速区,成因可能是受浅部大断裂或地幔蛇纹石化作用影响;(4)上地幔顶部速度存在低速异常(7.2 km/s),结合NTD地壳较薄(5 km)和表层断裂多的特征,认为是上地幔发生大规模蛇纹石化作用导致低速,为进一步理解和区分莫霍面与蛇纹石化前缘(Serpentinization Front)提供了一个很好的例证.     

基于仿真数据的HJ-1C卫星SAR成像处理方法

合成孔径雷达(SAR,synthetic aperture radar)是对地遥感观测的重要技术手段.作为民用星载SAR的第一颗卫星,HJ-1C卫星即将发射,因此文中针对其成像处理中涉及的关键技术开展了研究工作,包括精确的斜视等效距离模型下的扩展ECS(extended chirp scaling)算法的补偿因子、三次相位误差补偿因子形式的分析,快速的回波数据模拟算法的建模和实现,以及精确的Doppler参数计算方法以及对扫描模式成像算法中拼接环节的算法改进.通过理论研究分析和仿真验证,证明基于等效斜视模型的扩展chirp scaling算法是适应条带、扫描成像模式的精确算法.     

Periodic and chaotic dynamics of composite laminated piezoelectric rectangular plate with one-to-two internal resonance

The bifurcations and chaotic dynamics of a simply supported symmetric cross-ply composite laminated piezoelectric rectangular plate are studied for the first time,which are simultaneously forced by the transverse,in-plane excitations and the excitation loaded by piezoelectric layers.Based on the Reddy's third-order shear deformation plate theory,the nonlinear governing equations of motion for the composite laminated piezoelectric rectangular plate are derived by using the Hamilton's principle.The Galerkin's...     

空间微小碎片撞击对太阳电池表面损伤的评估方法

利用等离子体驱动微小碎片加速器, 开展空间微小碎片撞击对太阳电池表面损伤的地面模拟实验, 得到了微小碎片撞击对太阳电池表面损伤的平均表面损伤系数和撞击损伤方程, 并分别提出了利用平均表面损伤系数和撞击损伤方程评估空间微小碎片撞击对太阳电池表面损伤的评估方法. 结合master2005空间碎片分布模式计算得到的空间微小碎片分布规律, 采用这两种评估方法分别对800 km轨道高度航天器太阳电池遭受微小碎片撞击引起的表面损伤率进行了评估. 计算结果表明这两种方法能够相互验证, 并且发现空间微小碎片撞击对太阳电池的表面损伤主要由5~500 μm碎片撞击引起.     

The application of large volume airgun sources to the onshore-offshore seismic surveys： implication of the experimental results in northern South China Sea

Onshore-offshore seismic experiments were carried out for the first time in northern South China Sea using large volume airgun sources at sea and seismic stations on land. The experimental results indicate that seismic signals from the new airgun array of R/V Shiyan 2 can be detected as far as 255 km. The signal effective area reaches nearly 50000 km2, which covers Hong Kong and Pearl River Delta. Compared with the old airgun array, the signal amplitude, propagation distance and effective area of the new airgun array have been increased notably, which demonstrates that the upgrade of the airgun source was successful. Comparisons with previous experimental results in other regions show that the shooting effect of the new airgun array is similar to those best airgun sources in the world. Especially, it is a new breakthrough in using the permanent seismic stations onshore to record long distance airgun signals offshore, which has great significance to the realization of the "seismic radar" concept and the 3D seismic surveys of crustal structure in coastal areas.     

时变动力系统的高阶乘法摄动方法

针对时变线性动力系统,提出了一种高阶乘法摄动方法.首先用不大的步长将时间域离散,在每个时间段上将动力系统的系数矩阵分解为一个大量和一个小量之和,后者为该段上相对时间坐标的一阶小量;然后利用变量变换,将原系统转换为一阶摄动系统.对于一阶摄动系统,仍然将系数矩阵分解为大量与高一阶小量之和,再利用变量变换将其化为更高阶的摄动系统.最后的高阶摄动系统在舍弃系数矩阵的高阶小量后可解析求解,然后由一系列反变换,便可确定原问题的解答.由于本方法确定的传递矩阵为一系列指数矩阵之积,可利用精细积分法精确计算,故本方法具有极高的精度和效率,以及良好的稳定性.对于哈密顿系统,该方法实际为一种高阶保辛摄动方法.算例结果表明,即使选取较大的时间步长,本方法也能给出较好的精度,并且随着摄动次数的增加,摄动解答能迅速趋向于精确解.