Cf/SiC复合材料的原料高效改性及其3D打印制备研究进展

选用3D打印制备的碳纤维增强碳化硅陶瓷基（Cf/SiC）复合材料被广泛应用在航空航天、国防军事等重大领域。碳纤维（Cf）作为陶瓷基复合材料的主要候选增强体之一,由于表面惰性的存在,为了提高其与碳化硅（SiC）陶瓷基体的粘附性,对原料Cf的表面改性工作是十分必要的。粉末原料的高效改性制备是3D打印成型陶瓷的重要途径。本文综述了近年来国内外针对Cf改性的各种方法及特点,对Cf/SiC复合材料的3D打印成型及其高效制备方法进行归纳总结。     

基于MATLAB的微轴承动力学特性的数值分析

微机电系统下,针对传统连续模型无法准确描述气体滑移对微轴承动力学特性影响规律的问题,引入Wu新滑移模型(任意克努森数下都与线性玻尔兹曼方程解有较高的吻合度)对传统连续模型和一阶滑移模型进行了修正。基于有限差分法,建立了用于数值分析微轴承动力学特性的动态数学模型,提出了Wu新滑移模型下动态数学模型的建立方法;在MATLAB软件平台上,对不同轴承参数下气体滑移与微小间隙下微轴承刚性转子系统动力学特性及其稳定性的变化关系进行了数值分析。研究结果表明:在微小气膜间隙下,微轴承在连续模型下预估的轴承动力学特性系数值最大,一阶滑移模型次之,Wu新滑移模型最小;即在设计MEMS下的微轴承时应采用Wu新滑移模型分析该类问题。     

稀薄效应对动压气体轴承静动特性的影响

为研究稀薄效应对微小间隙下动压气体轴承静动态特性的影响,分别采用连续模型、一阶滑移模型以及在任意克努森数下都与线性玻尔兹曼方程解有较高吻合的WU新滑移模型,基于有限体积法建立考虑稀薄效应的静动态Reynolds方程,给出3种模型下轴承静态承载力与偏心率、轴颈扰动频率与轴承动特性系数的变化关系。数值分析结果表明:随偏心率的变化,连续模型预测的静态承载力最大,一阶滑移次之,WU新滑移模型预测的值最小;随着扰动频率的增加,考虑滑移模型计算的主刚度系数和主阻尼系数均有减小的趋势,且WU新滑移模型计算的主刚度系数和主阻尼系数明显低于连续模型和传统的一阶滑移模型。传统连续模型和一阶滑移模型过高地估计了轴承的静动特性系数,WU新滑移模型计算的结果更为准确。