液态金属高性能冷却技术:发展历程与研究前沿

 "热障"问题已经成为阻碍高端电子芯片和光电器件向更高性能发展的重要挑战,发展高性能芯片冷却和热管理技术迫在眉睫。作为一大类新兴的热管理材料,液态金属在对流冷却、热界面材料、相变热控等领域均带来了观念和技术上的巨大革新,打破了传统冷却技术的性能极限,给大量面临"热障"难题的器件和装备的冷却提供了全新解决方案,有望在国防、航空航天、能源系统及民用电子设备等领域的冷却与热管理系统中发挥重要作用。本文回顾了液态金属先进冷却技术的发展历程,主要包括液态金属对流冷却技术、液态金属热界面材料、液态金属（低熔点金属）相变储能与热控技术、基于液态金属的复合冷却技术等;梳理了液态金属冷却技术中的关键科学与技术问题和面临的挑战。     

综合传动装置悬置系统刚度灵敏度分析与振动能量解耦

基于综合传动装置悬置系统6自由度耦合振动模型,利用灵敏度分析方法,计算悬置系统各阶固有振动频率关于各悬置各方向刚度的灵敏度,确定影响某一方向振动的关键橡胶刚度,为改善系统某一方向的振动提供理论依据.以系统各方向振动解耦率作为目标函数,综合考虑传动轴激励、人体承受振动敏感区域及各向振动耦合状况来确定优化约束条件,进行刚度参数最优化,得到的悬置系统各方向最优刚度值可用于改善悬置系统隔振性能.针对某一传动系统振动恶化的情况,采用刚度灵敏度分析与振动能量解耦综合方法,对悬置系统进行设计.最后利用台架振动试验结果验证悬置系统优化设计的有效性.      

高温合金轴向超声振动钻削减摩机理

针对高温合金钻削困难、钻削过程中摩擦力大等问题,采用超声振动技术加工.首先,分析了超声振动减摩机理,构建了平均摩擦力与振动参数之间的关系,并得出了平均摩擦力与振幅之间的变化趋势.建立轴向超声振动钻削系统,利用该系统对高温合金进行钻削加工.结果表明:振动振幅对孔壁表面质量的影响符合超声振动钻削的减摩特性.利用优化后的振幅超声振动钻削,与普通钻削相比,切屑形态更加规整,孔壁表面粗糙度值更小,表面质量更好.     

粉煤灰对聚烯烃胶粘带防腐层的补强性能研究

分析了济宁地区粉煤灰的外观形貌和化学组成，并用于聚烯烃胶粘带防腐层补强性能研究，着重研究了粉煤灰添加量对聚烯烃胶粘带防腐层力学性能的影响。实验结果表明：粉煤灰中的化学成分以 SiO₂、Al₂O₃、 Fe₂O₃为主，三者总质量分数高达88.04%，CaO的质量分数为12.40%，此粉煤灰属于碱性灰；粉煤灰中有少量非晶态玻璃体的存在，主要晶体矿物是石英、莫来石和赤铁矿；添加粉煤灰后，聚烯烃胶粘带防腐层的力学性能得到提升；当粉煤灰添加量为15份时，试验品的力学性能最优，拉伸强度91.93 N/cm、断裂伸长率536.67%、剥离强度33.43 N/cm；煤粉灰是一种优良的填充剂，可以代替碳酸钙用于聚烯烃胶粘带防腐层的生产。此研究不仅能提高粉煤灰的利用率和附加值，改善聚烯烃胶粘带防腐层的各项性能，还能为工业粉煤灰在橡胶补强方面的产业化应用提供理论依据。     

防崩裂皮环在高强混凝土抗压强度实验中的应用

为防止高强混凝土在抗压强度试验中的崩射伤害作用，在实验的基础上，发明了防崩皮环，从而避免了高强混凝土在试验时向外崩射现象的发生，对实验人员的操作安全，起到了较好的防护作用．     

基于转速测量的电机保护器的设计

通过霍尔开关,将电机的转速信号变换为脉冲信号,以AT89S51单片机为控制器,采用同步法对电机的转速信号进行频率测量,使测量频率的相对误差与被测信号频率的大小无关,提高了被测信号频率的测量精度.通过测量电机转速实现了电机保护,此方法具有可靠性高、抗干扰能力强、测量速度快、测量精度高,电路简单、成本低,安装、使用方便等特点.     

硬件在回路仿真平台的ABS测试方法

为了缩短汽车防抱死制动控制系统的开发测试时间,提出了硬件在回路仿真平台的ABS测试方法,在研究车辆动力学模型的基础上,设计了基于FPGA的片上仿真器;结合片上仿真器,提出了电磁阀特性模型,制动系统模型和基于片上仿真器的仿真方法;基于片上仿真器,开发了具有自主知识产权的硬件在回路仿真测试平台,模拟汽车的运行情况,为电控单元(ECU)提供一个模拟的车辆运行的环境,减少实际装车实验的成本;企业试用表明该平台独立于车辆物理系统,适用于多种车型.在此平台上对ABS进行了仿真测试和控制参数匹配,试验证明,该仿真平台可缩短ABS的开发时间.     

基于单片机的课堂签到系统设计与实现

目的为方便教师统计学生的出勤情况,设计和实现课堂签到系统。方法通过分析课堂签到系统的功能,采用发光二极管和光敏二极管构成了光电传感器电路,完成学生学号的识别,以AT89C51单片机、存储器芯片和显示器为核心来实现该系统。结果给出了课堂签到系统的硬件电路设计图和软件设计流程图。结论该系统可以完成到课学生信息的统计,同时,也能统计出未到学生的信息,极大的提高了教师的工作效率。     

新型啮合式电动机全数字化控制系统设计

以一种新型啮合式电动机为研究对象,设计了一种结构简单、性能可靠的全数字化电机控制统。系统采用TMS320F240为主控单元,详细介绍了系统的结构组成和工作原理,包括啮合式电机驱动电路,电流、电压检测电路,位置/速度检测电路。该系统可以实现电机位置、速度的开环或闭环控制。以速度闭环控制为例,介绍了系统控制算法的设计。最后用试验结果检验了控制系统的闭环调速性能。     

西双版纳地区橡胶林生物量的遥感估算

以西双版纳地区橡胶林为对象,设置93个900 m2样地并测量每株胸径等数据,根据经验式计算样地生物量,并分析了生物量与样地调查时间接近的2010年Landsat TM影像的反射率和植被指数的相关性,建立生物量估算模型,计算了该地区橡胶林生物量.结果表明:①生物量与可见光波段(TM1,TM2,TM3)(P<0.01)和中红外波段(TM5,TM7)反射率呈显著负相关(P<0.05),与NDVI,RVI和GI植被指数则呈显著正相关(P<0.01);②GI植被指数是生物量的最佳估算因子;③橡胶林生物量变化在1～291 t.hm-2之间,平均值为(75.90±58.75)t.hm-2,总生物量为1.97×107 t;④生物量在景洪市和勐腊县南部地区较高,且随海拔升高呈现出先增加后减少趋势,最大值出现在600～700 m.