多界面脱粘检测技术的研究

分析了多界面脱粘检测技术的优缺点,并以壳体构件为研究对象,提出了能够检测壳体构件的多界面脱粘的"横波检测技术"原理,对构件的壳体/绝热层、绝热层,衬层、衬层/推进剂三个界面的试件进行了实际检测,并给出了脱粘检测结果.     

多层界面相对陶瓷基复合材料横向开裂的影响模拟

针对多层界面相对陶瓷基复合材料(CMCs)横向开裂行为的影响进行了细观有限元模拟。在代表体单元模型中,按照界面相各亚层的实际厚度建立多层界面相几何模型,然后赋予各亚层对应的组分材料参数,建立细观有限元模型。在此基础上,分别采用扩展有限单元法(XFEM)和内聚力界面模型来模拟CMCs中的开裂裂纹和脱粘裂纹,实现复合材料横向开裂过程的模拟。对单层BN界面相和(BN/Si C/BN)、(BN/Si C/BN/Si C/BN)两种多层界面相的模拟结果进行了对比。可以看出,所研究的Si C/Si C复合材料在横向载荷作用下,首先在纤维与界面相之间产生脱粘裂纹,脱粘裂纹扩展后引起外侧基体开裂,最终引起复合材料横向失效;与单层界面相相比,多层界面相将引起不同形态的脱粘裂纹,其横向开裂应变高于单层界面相,开裂位置也存在显著差异。     

基于运动控制卡的发动机壳体绝热层打毛控制系统

为了提高发动机壳体绝热层打毛效率,降低人工劳动强度,设计了一种基于LabVIEW和多轴运动控制卡的发动机壳体绝热层打毛控制系统。首先分析了打毛装备的结构及工作流程,依据其工作过程和技术指标要求对整个控制系统中的硬件、软件以及操作系统中的人机交互界面进行了设计。该控制系统以多轴运动控制卡作为主控,多个电动机运动单元和传感器组成执行单元实现对壳体的打毛,基于LabVIEW设计了友好的人机交互界面。该控制系统打毛效率高,界面操作简单,提高了打毛的自动化程度,降低了劳动强度,提高了生产效率。     

火箭发动机壳体衬层固化的温度控制系统设计

衬层介于火箭发动机推进剂与壳体之间,是由一层黏弹性物质经固化后形成的,起界面粘接作用。在固化的过程中温度对衬层性能的影响较为关键。针对加热时温度的均匀性、加热速率控制的准确性以及固化设备结构复杂性等问题,提出了旋转固化热风循环的加热方式,设计了以PLC为基础的火箭发动机壳体衬层固化温度控制系统,并编制了控制流程与程序。     

X射线数字成像检测技术研究

结合新修订的GB／T17925—200X《气瓶对接焊缝X射线数字成像检测》标准（报批稿）,概述了三种形式的X射线数字成像检测技术路线,为不同的检测单位、不同的检测对象、不同的检测环境提供了更加广阔的选择空间。     

导弹发动机壳体粘接质量红外热波检测

发动机壳体粘接质量检测对确保整个导弹武器系统的安全可靠具有重要的意义。采用平底洞和预埋聚四氟乙烯薄膜层模拟各种类型壳体与绝热层的粘接缺陷,基于主动式脉冲加热的红外热波方法进行了检测研究,采用图像序列微分增强算法提高缺陷的检测能力,并与超声C扫检测结果进行了对比,实现了缺陷大小和深度的定量识别。结果表明:红外热波方法的检测速度远远快于超声C扫,其检测效率较高;该方法适用于复杂结构及任意形状的缺陷,便于实现在线检测,具有较强的工程应用价值。最后,给出了热波方法在导弹发动机壳体粘接质量检测中的适用范围及检测策略。     

微球脱粘测试实验设备研究

微球脱粘实验是研究复合材料界面强度的一种先进技术。根据微球脱粘测试实验的要求,研制了微球脱粘测试仪;论述了仪器的总体设计方法、微球脱粘方案、人机交互界面等。该设备成功表征了复合材料界面性能,对于复合材料两相间界面粘结状况、界面设计的研究是一种十分有效的测试手段。     

固体火箭包覆层脱粘调制红外热波检测法的数值模拟

调制红外热波无损检测是一种可以检测材料内部缺陷的先进技术,在固体火箭发动机包覆层脱粘的诊断中有一定的应用前景.以有限元法对固体火箭发动机包覆层脱粘的调制红外热波检测法进行数值模拟,研究加热条件和结构对可检测性的影响.得出可检信息参数(表面过余温度幅值、相位和相位差)随热波激励条件(调制频率、热流强度)和结构参数(材料、...     

类镍钽软X射线激光用多层膜反射镜的研制

设计并制备了工作波长为4.48 nm类镍钽软X射线激光用多层膜反射镜。选择C r/C、C r/Sc为多层膜材料对,模拟了多层膜非理想界面对多层膜反射率的影响。采用直流磁控溅射技术在超光滑硅基片上制备了C r/C、C r/Sc多层膜。利用X射线衍射仪测量了多层膜结构,在德国Bessy II同步辐射上测量了多层膜的反射率,C r/C,C r/Sc多层膜峰值反射率分别为7.50%,6.12%。     

基于声压反射系数幅度谱特征的涂层脱粘超声C扫描成像检测研究

涂层脱粘常采用超声C扫描成像技术进行定量检测,但涂层厚度过小或探头频率较低均可使顺序界面回波混叠而无法直接采用C扫描方法有效表征脱粘。基于声压反射系数幅度谱特征,通过分析幅度谱极值与谐振频率随粘结界面反射系数的变化规律,提取幅值波动范围、谐振频率阶数两个幅度谱特征重构C扫描图像。采用该方法对厚度0.3 mm环氧树脂基涂层/5 mm铝板构成的含10×10 mm界面脱粘试样进行定量表征,重构C扫描图像定量的脱粘尺寸相对误差分别为4.9%和1.0%。该技术可以克服传统超声C扫描成像的局限性,提高涂层脱粘尺寸定量精度。     

磁力联轴器隔离套涡流场与温度场的数值计算

为了满足永磁磁力联轴器(PMSC)转矩传递过程中的介质无泄漏要求,在PMSC内外转子间增加了隔离套,隔离套处在变化的磁场中,其内部将产生涡流,导致涡流损耗和隔离套的发热问题,采用二维有限元法对PMSC隔离套区域涡流场进行了计算,得到了隔离套内的涡流和涡流损耗。在此基础上结合流体相似理论得到了散热系数,并对所建立的PMSC三维暂态温度场进行了数值计算,分别得到了隔离套内涡流损耗、隔离套平均温度与隔离套材料电阻率及PMSC转速之间的关系曲线,为磁力联轴器的设计提供了参考依据。     

Development of Wolter I x-ray optics by diamond turning and electrochemical replication

Demonstration x-ray optics have been produced by diamond turning and replication techniques that could revolutionize the fabrication of advanced mirror assemblies. The prototype optics were developed as part of the Advanced X-ray Astrophysics Facility—Spectrographic program (AXAF-S). The initial part of the project was aimed at developing and testing the replication technique so that it could potentially be used for the production of the entire mirror array. This assembly will ultimately be comprised of up to 50 nested mirror shells. The mirrors are produced by electroforming a thin shell optic with a conical mandrel. The mandrel is diamond-turned electroless nickel over an aluminum substrate. The initial goal was to produce a surface finish on the replicated mirror shell of less than 10 Å rms (measured with a WYKO 3D at 20X). The electroformed mirror shell is made from pure nickel deposited in a state of minimum stress. A cryogenic separation technique is used to remove the finished mirror from the mandrel. The replication technology for the mirror components has the potential to revolutionize the fabrication of precision components. The extremely high precision required of x-ray optics may lead to advances in manufacturing techniques that could be utilized in the fabrication of other precision components. The key procedures of the fabrication process are presented with the appropriate testing results.     

一种冷却液温度传感器校验检测平台的研制

冷却液温度传感器在制造完成后的校验是一项非常复杂的过程,一般由人工完成,为了提高传感器在制造完成后校验的准确性和检测速度,文中设计了一种冷却液温度传感器自动校验检测平台。该检测平台以可编程控制器（PLC）作为控制单元,采用万用表卡和高阻仪分别对传感器的电阻和内部端子与外壳的绝缘性进行检测。该检测平台不受检测时间和检测环境温度不均的影响,减少了人为干扰的影响,提高了检测精度和检测效率。同时,该平台经过部分改进还可用于其它类型传感器的检测,系统的通用性较好。     

轿车纵梁隔热板衬铝箔自动滚切机机械系统设计

目前国内轿车隔热板衬铝箔多采用手工切割和折叠,不符合欧盟的工业卫生标准。为了实现该汽车配件的国产化,根据某汽车配件厂的要求开发出了一套自动化程度较高的铝箔自动滚切机系统。这套系统是为PASSAT轿车纵梁隔热板衬铝箔的切割加工而设计的。该设备自投入生产以来,因操作简单和自动化生产,大大提供了生产效率。由于加工的零件符合欧盟的工业卫生标准,实现了该汽车配件的国产化。文中重点介绍该系统的机械系统设计。     

大型泥浆泵壳衬板整形修磨机工作台的设计

大型泥浆泵壳衬板整形修磨机的设计重点之一就是工作台的设计,文中通过对大型泥浆泵壳衬板整形修磨机可旋转式主工作台与可滑动的辅助工作台的设计,很好地解决了泥浆泵壳衬板斜面修磨这一难题.     

某4×2轻型载货车鼓制动器抗热衰退性能改进

以某轻型载货车的制动器为研究对象,重点是制动器摩擦片和制动鼓两个零部件.讨论了摩擦片和制动鼓的台架和道路试验的热衰退模式.对制动器进行了热容量校核、对制动鼓进行了受力分析,排除了部分故障原因.从摩擦片材料和制动鼓微量元素的选择等几个方面讨论提升其抗热衰退性能的方案.然后通过台架对比试验确定最优方案,最后按此方案进行大量道路试验以及定点投放市场的验证,性能提升明显.最终得出,通过优化摩擦片基材和制动鼓化学成分,可有效改进制动器的抗热衰退性能.     

基于CAN总线的助航灯光电缆绝缘电阻检测节点设计

针对民航助航灯光电缆回路长、接头多,提出了一种基于CAN总线的分布式多节点电缆回路绝缘电阻的实时检测方案,深入阐述了绝缘电阻检测的硬件设计方法,大幅提高了检测精度,成功实现了助航灯光回路绝缘电阻的实时检测.     

基于ANSYS的钢包温度场及应力场的仿真研究

钢包是连铸生产线上的重要设备,其内衬的热应力是影响钢包寿命的主要因素。运用有限单元软件ANSYS对钢包的温度场和应力场进行了仿真,讨论了钢包各种参数对钢包温度场和应力场影响,结果表明,包衬工作层和永久层的导热系数最好一致或者接近。同时,在选用耐火材料时,应尽量选择较小弹性模量和膨胀系数的内衬材料,以降低包壳表面的综合应力,延长包壳寿命。     

STRUCTURAL HEALTH MONITORING OF AN AIRCRAFT JOINT

A major concern with ageing aircraft is the deterioration of structural components in the form of fatigue cracks at fastener holes, loose rivets and debonding of joints. These faults in conjunction with corrosion can lead to multiple-site damage and pose a hazard to flight. Developing a simple vibration-based method of damage detection for monitoring ageing structures is considered in this paper. The method is intended to detect damage during operation of the vehicle before the damage can propagate and cause catastrophic failure of aircraft components. It is typical that only a limited number of sensors could be used on the structure and damage can occur anywhere on the surface or inside the structure. The research performed was to investigate use of the chirp vibration responses of an aircraft wing tip to detect, locate and approximately quantify damage. The technique uses four piezoelectric patches alternatively as actuators and sensors to send and receive vibration diagnostic signals.Loosening of selected screws simulated damage to the wing tip. The results obtained from the testing led to the concept of a sensor tape to detect damage at joints in an aircraft structure.     

水压胀合高压釜衬里的力学模型及试验研究

探索一种新的液压胀合技术——水压胀合法，并评估其贴合效果。水压胀合法是利用高压釜整体水压试验时的压力来胀合衬里，使衬里产生塑性流动，达到全部或部分消除衬里与壳体之间的初始间隙。按照弹——塑性理论推导出力学模型，通过实测层间间隙、应力和应变来评估其贴合效果。结果表明：理论计算值与实测结果基本一致，最大误差为13．8％；尽管最大的初始间隙达16mm，但经胀舍处理后残余间隙仅在0．6～0．9mm之间；壳体材料在升压循环过程中处于弹性范围内，在内压大于3．1MPa时，衬里和壳体基本变为一体化材料，应力与内压力的线性相关系数大于0．99。