微机电系统微米间隙的预击穿和击穿特性研究

为了预测和评估微机电系统(MEMS)中微电极结构的绝缘性能,采用MEMS加工工艺,制备了电极间隙为5～40 μm的金属铝薄膜电极,研究了试样在直流电压下的预击穿过程中电流-电压关系曲线以及击穿电压随电极间隙的变化规律,并利用扫描电子显微镜(SEM)进行了微电极表面的微观分析.研究结果表明:预击穿过程的电流-电压曲线说明,在击穿之前电流的变化主要包括自由带电粒子的定向迁移阶段、电流密度达到饱和阶段以及碰撞电离持续发展形成电子雪崩阶段;场致电子发射的Fowler-Nordheim曲线表明,当微电极的间隙大于5 μm时,其击穿特性仍然符合巴申曲线,与相关文献的研究结论一致;微电极击穿阈值均大于相同间隙的宏观金属电极的击穿阈值;微电极击穿后在阳极表面有坑洞产生,而在阴极表面存在溅射沉积现象.     

太阳翼可展结构频率的重力势影响

为了研究重力势对含锁定间隙的空间可展结构动力学性能的影响,该文以太阳翼为对象进行了结构响应学实验研究。分别在只有单块帆板和两块帆板通过铰链相连接的情况下进行了不同安装方式的对比实验。实验发现单板水平安装时的低阶振动频率比垂直安装时低,这说明重力势的方向性改变了结构的固有频率。而双板太阳翼实验表明:无论何种安装方式,第一阶峰值频率变化不大;但不同安装方式的太阳翼高阶频率均发生改变。与单板实验结果相比较,系统中锁定刚度是影响双板太阳翼结构频率的主因。     

烟气轮机径向轴承间隙测量方法探讨

烟气轮机径向轴承间隙对轴承性能有着决定性的影响.通过分析目前常用的两种径向轴承结构特点,总结得出了四油叶固定瓦轴承间隙值的测量方法,并通过设计工装实现了准确测量五油叶可倾瓦轴承间隙值的目的.     

坑角效应对基坑周边建筑物影响的有限元分析

在基坑工程中,当建筑物紧邻基坑坑角时,坑外土体的不均匀沉降将导致建筑物发生挠曲变形与扭转变形,其中,挠曲变形趋势及挠曲程度取决于建筑物所跨区间内土体沉降曲线的挠曲变形特征,而扭转变形则与建筑物同坑角的相对位置紧密相关．在挠曲变形与扭转变形的共同作用下,建筑物墙体拉应变将受到坑角效应的显著影响．算例结果表明：对于纵墙平行于基坑边的建筑物,当其距坑角距离小于1倍开挖深度时,坑角效应对建筑物变形起不利作用,显著增大了建筑物的墙体拉应变,即此时建筑物是最为不利的;而当建筑物纵墙垂直于基坑边,且距坑角距离小于1倍开挖深度时,坑角效应对建筑物变形起有利作用,使得建筑物的墙体拉应变显著降低;而当建筑物距坑角距离大于1倍开挖深度时,坑角效应对建筑物墙体拉应变的影v向基本可以忽略,但墙体拉应变达到最大值,即此时建筑物是最为不利的．     

复杂截面扭转问题的孔洞拟填充法分析

为解决复杂截面应力、变形问题的求解,以柱体扭转问题的应力函数及多连域转化为单连域的方法为基础,应用有限元-边界元法,提出了"孔洞拟填充"的方法,并利用有限元分析软件ANSYS Workbench以偏心轮为例模拟求解扭转问题.结果证明该方法可以适用于任何截面的杆件.     

低气压下长间隙工频放电试验平台研究

为研究极高海拔低气压下工频放电特性,搭建了包括真空试验腔、真空泵、真空计、工频电源、高速摄像机等仪器的低气压长间隙工频放电试验平台,并对其气密性和放电性能进行测试。该平台可实现23 Pa~100 k Pa范围内气压调节和600mm以内放电间隙调节。测试结果表明:试验平台能够模拟海拔20 km以上的长间隙工频放电,且对于试验周期较短的工频放电特性研究具有良好的气密性和放电性能。研究成果对高海拔低气压下长间隙放电特性研究具有重要参考价值。     

叶顶间隙对喷水推进轴流泵空化性能影响

采用标准k-ε湍流模型和Mixture多相流模型对喷水推进轴流泵五种不同叶顶间隙下的流场进行数值模拟;并对其不同叶顶间隙下的空化性能进行分析。结果表明,随着装置空化余量的降低,空化最先在叶轮进口轮缘附近发生;然后逐渐向叶轮出口边、轮毂及压力面方向扩展开去。随叶顶间隙的增大,临界空化余量逐渐增大;且叶片吸力面空化面积增大,抗空化性能下降;叶顶间隙的存在导致叶轮出口轴向速度在靠近间隙的20%叶高区域降低;在相同装置空化余量下,叶轮出口轴向速度下降的速度随叶顶间隙值的增大而加快。     

带有裂纹轴的齿轮耦合系统的扭转振动特性

建立了从动齿轮轴带有开裂纹的啮合型齿轮耦合系统动力学模型·对齿轮系统的啮合刚度、传动误差和节线冲击等主要参数进行了讨论·研究了齿轮耦合条件下裂纹轴(从动齿轮轴)和无裂纹轴(主动齿轮轴)的扭转振动特性·基于齿轮系统参数众多的特点,以传动比为主线,研究了两齿轮轴扭转振动特性与裂纹深度、转速和传动比之间的关系·分析结果表明,频率为旋转频率2倍和4倍的谐波成分是带裂纹齿轮轴扭转振动的主要特性,传动比和转速是影响裂纹引发振动的能量及其在两齿轮轴上分布情况的主要参数·     

医用电气设备电气间隙和爬电距离能力验证分析

能力验证(ProficiencyTesting)是利用实验室间比对来判定实验室和检查机构能力的活动,是检验实验室检测水平的一项重要手段。通过能力验证项目的实施,还可以加强实验室间的技术交流,提高检测的质量和水平。电气间隙和爬电距离是医用电气产品重要的安全检测项目,由于产品结构复杂多样,掌握电气间隙和爬电距离的含义并正确应用对应的标准条款,是进行准确可靠检测的关键所在。本文对笔者参与中国食品药品检定研究院组织的《2015年全国医疗器械电气间隙和爬电距离能力验证试验》结果进行分析和讨论。