激光控制反应合成的实验研究

本文把表面工程领域两种先进技术——燃烧合成涂层技术和激光表面熔覆技术结合起来进行研究,旨在使这两种表面处理技术优势互补,获得一种新的表面处理技术——激光控制反应合成表面熔覆技术。在结合实验的基础上,研究了在铝热自蔓延反应2Al+Fe_2O_3=2Fe+Al_2O_3的反应物中添加合适的稀释剂,使此体系无法自蔓延,再通过激光能量的输入来诱发和控制反应合成,从而实现在钢板表面的激光陶瓷熔覆。     

激光自蔓延连接CFRTP/铝接头微观形貌及形成机理

为了研究碳纤维复合材料（CFRTP）与金属的高效焊接，采用激光诱导Al-Ti-C粉末中间层自蔓延反应的方法，对碳纤维复合材料与铝进行了异种连接实验，分析了中间层自蔓延反应形成焊缝的反应机理、CFRTP/铝连接接头的微观界面和形成机理。结果表明，激光照射使中间层温度升高至933K左右时自蔓延反应开始进行，铝元素熔化并包裹住固态Ti发生反应，生成Ti-Al系化合物，在高温下化合物继续和Ti元素反应生成TiC并释放热量；同时，单质Ti与C也发生反应生成TiC并释放热量，反应产生的热量继续维持下一层面的反应，直至整个中间层反应结束形成良好的"焊缝"；这些热量使得中间层左右两侧母材发生微融再次挤压成型形成质量良好的连接接头。激光诱导Al-Ti-C中间层自蔓延高温合成连接方法可以实现CFRTP/铝的高质量连接，对实现交通工具结构轻量化是有帮助的。     

Mg-Ni储氢合金的激光自蔓延高温合成及点火模型分析

储氢合金作为一种能在晶体的间隙中大量存储氢原子的合金材料,可存储相当于合金自身体积上千倍的氢气,吸氢密度超过液态和固态氢密度.在已有的几类储氢合金中Mg系合金的储氢量最高(可达7wt%),而且Mg的价格远远低于其它合金系.用激光点火自蔓延高温合成方法,可获得非稳态的Mg-Ni合金,并可改善Mg-Ni合金的电极特性.本文首先将纯Mg和纯Ni粉按比例机械混合,然后压制成直径15 mm厚4 mm的粉坯,放入充满氩气的不锈钢容器内,用2 kW Nd∶YAG激光点火,诱发Mg-Ni合金的自蔓延高温合成.对合成的材料进行了SEM、XRD分析,确定了激光自蔓延合成的Mg-Ni合金物相的成分.结果表明,激光自蔓延合成的Mg-Ni合金在化学成分方面达到了设计要求,获得了由非平衡相组成的结构.同时,本文基于激光原理和热力学原理,提出了一个分析激光诱导自蔓延反应中点火过程的模型,并推出了一个点火公式,认为燃烧合成的自蔓延过程是样品中一层一层的逐层点火过程.(OE24)     

NAND Flash高速图像记录压力测试系统

为了测定NAND Flash 图像记录系统的稳定性以及峰值记录速度指标,减少人工测试量,设计了压力测试系统。针对稳定性测试问题,设计了基于指数回归的速度压力模型和基于对数正态分布的测试时长控制模型;针对峰值记录速度测定问题,提出了基于爬山搜索算法和速率二分法的软硬件协同测试方法。基于有效数据占空比机制设计速率软件可调的硬件数据产生器,用爬山算法粗略确定峰值记录速度区间,再用速率二分法逼近峰值记录速度;系统测试报告通过串口和千兆网输出至上位机显示。实验结果表明:测试系统速度压力调整精度可达0.1MB/s;速度压力范围为0~1 600MB/s;回读数据硬件检验无时钟延迟;被测NAND Flash 记录系统挂载8 片SLC NAND Flash 芯片的峰值记录速度为240.12MB/s,在200MB/s 速度压力下,可以连续工作24 h 以上。测试系统架构为通用化设计,可以对其他传输和记录系统进行压力测试。     

碲锌镉晶体材料合成技术研究

碲锌镉晶体是研制碲镉汞红外焦平面探测器所需的衬底材料。其制备技术由源材料合成、晶体生长、衬底加工和测试评价四个部分组成。对源材料合成工艺中的放热过程和合成料化学计量比的控制方法进行了研究。通过测量合成反应过程中石英坩埚的温度,计算了合成反应过程的放热速率。用可视监控系统观测了碲锌镉多晶合成反应的动态过程,揭示了影响合成反应速率的因素。在此基础上,用温度梯度法和定向凝固法技术实现了对合成反应速率和合成料化学计量比的有效控制。     

基于光纤传输的发动机支撑可测试部件设计

对发动机支承结构测试可以获取行驶过程中发动机动载荷变化数据,为履带式特种车辆发动机设计改进提供依据。本文提出了一种将测试电路与原有机械结构相融合的新测试方法,在不改变原结构性能的基础上对其重新设计,新的机械结构本身就是一部测试仪器。选择光纤作为数据、命令传输的载体,一并解决了舱内空间狭小、高温、强磁场环境对测试数据的影响。设计基于LABVIEW的上位机读取测试数据。实验证明该可测试部件能够在舱内复杂环境下稳定工作,采集到有效数据的质量较好,为动力舱内参数获取提供了较好的解决方法。     

原子发射双谱线测温常数静态标定实验研究

为了实现恶劣环境下瞬态高温的精确测量,设计了基于原子发射双谱线测温原理的光电测温器。采用高温黑体炉对光电测温器进行特定常数静态标定实验,选用CuⅠ 510.5nm和CuⅠ 521.8nm两条波长间隔小的谱线作为测温时的温标谱线,得到了测温常数A的值为0.1083,B的值为628.387。对标定后的光电测温器进行Cu燃烧温度场温度测试实验,并与计量部门标定过的M5型红外测温仪测量的标准温度进行比较。结果表明,两种方法测得温度的平均相对误差为1.3%。该研究为原子发射双谱线测温法准确测量瞬态高温提供了理论依据。     

射孔器枪内压力测试系统研究及试验数据分析

枪内压力由于测试环境的高温、高压、高冲击和空间狭小,至今没有枪内压力测试仪器成功应用于油田,但枪内压力相对于环空压力对于压力的特性反映更直接。因此,开展枪内压力测试仪器研究很有必要。射孔器枪内环境和被测信号的特殊性对测压仪器壳体防护及内部测试电路等具有严格的要求。用模拟膛压校准系统对测试仪进行了模拟环境实验,验证测试仪的灵敏度和其动态特性。比较248 MPa压力下仪器与标准传感器所测数据可知,仪器获取的动态压力曲线能够准确反映被测环境实际情况。     

碲锌镉晶体合成过程中的放热控制和反应机理研究

碲锌镉(Cadmium Zinc Telluride, CZT)是碲镉汞(Mercury Cadmium Telluride, MCT)红外焦平面器件的重要衬底材料,其合成过程存在强烈的放热现象。因此控制放热是CZT多晶材料合成工艺平稳进行的基本条件。通过改变初始旋转倾角可有效调控合成反应的放热强度和放热速率：大倾角有利于获得缓慢且稳定的工艺过程。基于实验结果和热力学计算分析可知,合成反应经过镉-碲的液-固相反应和液-液相反应两个阶段完成。同时实验结果表明,反应的放热量大小决定了在高温下是否会发生第二次反应。最后对二次反应发生的相关机理进行了分析。     

基于双谱线吸收光谱的温度测试技术及校正方法研究北大核心CSCD

基于双谱线的激光吸收光谱技术具有测试精度较高、响应速度快等优点,常被应用于燃烧场和爆炸场的温度测量中,但在测试中,容易受到环境等因素的影响,带来较大的测试误差。本文基于双谱线吸收光谱技术,选择波数分别为7182.94962 cm^(-1)和7179.7524 cm^(-1)的两条水分子吸收谱线,研发了温度快速测试系统,测试周期为500μs,并对高温炉内的温度测试技术开展了相关研究。实验结果表明,通过双谱线直接计算得到的温度误差较大,在综合考虑了环境因素和邻近谱线干扰因素情况下,对温度计算结果进行了相应的修正,经过修正之后,温度测试精度得到极大的提高,误差约为5%。因此,测试方案和测温系统具有较高的准确性,为后续燃烧和爆炸等瞬态温度场测试技术研究奠定基础。     

Testing Result Statistics-Based Rapid Testing Method for Safety-Critical System

Safety-critical system （SCS） has highly demand for dependability, which requires plenty of resource to ensure that the system under test （SUT） satisfies the dependability requirement. In this paper, a new SCS rapid testing method is proposed to improve SCS adaptive dependability testing. The result of each test execution is saved in calculation memory unit and evaluated as an algorithm model. Then the least quantity of scenario test case for next test execution will be calculated according to the promised SUT＇s confidence level. The feedback data are generated to weight controller as the guideline for the further testing. Finally, a compre- hensive experiment study demonstrates that this adaptive testing method can really work in practice. This rapid testing method, testing result statistics-based adaptive control, makes the SCS dependability testing much more effective.     

移动智能网中SCP的性能测试

移动智能网建设中,需要对SCP系统的性能进行测试,以保证最终的系统能够符合设计要求.在SCP性能测试中,压力测试和故障切换测试是两个主要方面,本文从测试需求、测试原理、测试方法等方面对这两类测试分别进行了简要的介绍.     

红外探测器寿命试验自动化真空系统设计

针对目前红外组件寿命试验过程中测试参数时必须更换真空腔的问题,设计了一种用于红外组件寿命试验的自动化、多工位真空系统。提出了以杜瓦为试验中心的总体方案,实现寿命试验过程中原位参数测试。通过真空理论计算和计算机3D建模,进行了系统结构设计;采用可编程逻辑控制器(PLC)为控制核心,通过自动控制抽气回路阀门和泵的启停,实现对寿命试验真空环境的实时监控,以及对真空失效进行报警保护。在完成系统的设计后,进行了试验验证。试验结果表明,所设计的真空系统功能可正常运行,系统在加液氮的情况下,空载真空压强可达3.6710-6 Pa,满足红外组件寿命试验必需的真空环境要求。     

高采样频率弹载加速度测试系统的设计

针对在某些测试条件下需要高采样频率的要求,提出一种基于一款可实现高采样频率AD转换芯片（AD9235）的弹载加速度测试系统设计方法。由CPLD控制该AD转换芯片进行模数转换并控制将转化的数据存储到非易失性铁电存储器中,该系统可实现高采样频率为2MHz,体积小,功耗低,耐高过载。经现场实验成功测得弹体在空气炮膛内做加速运动的加速度信号。采用MATLAB软件将系统采集的加速度信号曲线积分得到速度曲线,与现场采用光测速的方法测得的速度相吻合。     

机载合作目标处高精度测量方法研究

为了检验测控设备的技术性能,需要在外场对飞行目标进行跟踪检验。从飞行检验的真值测量需求出发,结合GPS/INS组合导航的技术特点,提出了一种高精度、高可靠、抗干扰的合作目标处真值测量方法。利用地面车载GPS/INS组合导航数据进行了模拟仿真。通过计算和数据分析,验证了GPS/INS组合导航技术是解决飞行检验存在问题的有效途径,为实际工作中的进一步应用提供了有效的技术支持。     

基于网络通信架构的分布式测试系统

飞行试验具有试验强度高,测试参数多,测试、处理、监控与显示实时性高,试飞风险大,技术要求高等特点.如何满足现代技术条件下,对多测试系统之间数据传输的实时性与可靠性,是研究的重点.针对这种要求,专门研制了一套分布式飞行试验测试系统.系统采用分布式双光纤网络体系架构,结合数字视频组播、光传输时间码、NTP网络授时等技术,实...     

Investigation of the Role of Void Formation at the Cu-to-Intermetallic Interface on Aged Drop Test Performance

Chip-scale packages (CSPs) are widely used in portable electronic products. Mechanical drop testing is a critical reliability requirement for these products. With the switch to lead-free solder, new reliability data must be generated. Most drop test reliability data reported for CSPs are for the as-built condition. However, the mechanical shock reliability over the life of the product is equally important. This paper provides a systematic study of surface finish (immersion Sn and immersion Ag) and reflow profile (cool down rate) on the drop test reliability of CSP assemblies. A limited experiment was also performed with organic solderability preservative (OSP)-coated boards. The Sn finish provides an initial Cu-Sn intermetallic layer, while the Ag finish and OSP coating allows the formation of the initial Cu-Sn intermetallic during the reflow cycle. Drop test results for assemblies as-built and as a function of aging at 125 degC are correlated with cross-sectional analysis of the solder joints. The mean number of drops to failure decreases by approximately 80% with aging at 125 degC through 480 h. Voids develop at the Cu-Sn intermetallic-to-Cu interface during high-temperature aging, but the crack path is through the intermetallic layer and does not propagate from void-to-void. Thus, it can be concluded that the voids do not contribute to the decrease in drop test survivability observed in this study     

基于MAX1452的应变测试系统前端模块的设计

根据当前飞机机载测试产品中分布式网络化应变测试系统的要求设计了一种前端多通道的通用应变采集模块。使用Maxim公司高度集成的单传感器调理芯片MAX1452通过软件实现了激励电压提供,电路偏置,增益调节和温度修正等飞机应变信号测试所必需的功能。该采集模块实际应用表明,在高精度采集下实现了各应变采集通道的完全独立,也同时实现了其体积和功耗相当微小的特点,其通过测试网络系统可以安装在对空间要求比较严格的飞机各个部位。     

高速遥感卫星数传地面自动化测试系统设计

在现今星基遥感探测技术高速发展的大环境下,为更加有效地检测大容量、高速率的卫星数据传输系统的各项功能、性能指标,设计了基于空间数据系统咨询委员会(CCSDS)建议的高级在轨系统(AOS)高速遥感卫星数据传输地面自动化测试系统.该系统包含遥测数据判读、射频自动化测试与基带自动化测试三个测试子系统,本测试平台的建立可基本满足现有国内星基遥感数传系统的测试要求,且具有平台通用性.     

基于FPGA器件的高速数据适配器设计与实现

介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)器件设计高速数据适配器的方法，完成了4位高速数据流到8位较低速数据流的转换缓冲功能。给出基于仿真工具Modelsim的测试平台的建立方法，提供功能分析所用的仿真图，可以较快地发现设计中的缺陷和问题，给出了数据适配器的仿真图，经分析设计能够完成要求。