浅论失效物理学

失效物理是物理学的一个分支，近年得到蓬勃发展，并被广泛为应用，它是“物理学＋工程学”的基础性学科，它提供了失效分析和事故预测技术的理论基础，是一种有用的工具，本将叙述其梗概。     

牛津型斯特林制冷机的失效分析方法

分析了牛津型斯特林制冷机的主要失效机理、参数表征及探测方法,提出了制冷机的失效分析方法和程序。该方法将用于80K/2W制冷机加速寿命试验后的失效分析,为确认其失效模式和机理提供依据。     

一种从短期蠕变断裂柔量测试和主组合曲线外推来预测老化玻璃态聚合物长期失效行为的普适对比态断裂蠕变法

通过准确理论分析和计算提出了一种从短期蠕变断裂柔量测试和主组合曲线外推来预测老化玻璃态聚合物长期失效行为的普适对比态断裂蠕变法. 首先,从理论上推导出PMMA的对比态拉伸失效蠕变普适方程. 它成功地把对比态拉伸失效蠕变柔量同老化时间、温度、应力水平、平均生长维数及参数以K-W-W形式方程联系起来. 基于该普适方程,创建了一种有效预测PMMA失效行为、失效应变判据和失效时间等的新方法|又称为普适对比态断裂蠕变法. 实验结果证实预测到的不同老化时间不同应力水平下的失效应变量、失效时间均同实验符合. 说明所提出的方法是实用可行的. 此外,还讨论了普适对比态拉伸失效柔量对老化时的老化条件、失效应力和流动微区链组结构间的依赖性. 最后,从理论上分别定义了在不同应力水平下移动因子、移动指数和时间-应力叠加原理方程,以及不同老化时间下移动因子、移动指数和时间-老化时间叠加原理方程.     

锂电池失效分析与研究进展

锂电池在使用或储存过程中会出现一定概率的失效,包括容量衰减(跳水)、循环寿命短、内阻增大、电压异常、析锂、产气、漏液、短路、变形、热失控等,严重降低了锂电池的使用性能、一致性、可靠性、安全性.对锂电池失效进行准确诊断并探究其失效机理是锂电池失效分析的主要任务,对锂电池性能提升和技术发展具有深远意义.为了全面且深入地介绍锂电池失效分析,本文从锂电池失效分析的定义、失效表现、失效原因、分析内容、分析流程、困难点等方面进行了简述,希望能为推动中国锂电池失效分析技术的发展起到积极作用.     

冲击压缩下玻璃等脆性材料中失效波的研究进展

失效波的研究始于Rasorenov和Kanel发现K1 9玻璃样品后自由表面速度时程曲线上有反常再压缩信号。失效波是二十世纪九十年代冲击动力学研究领域的一个重要发现 ,它是指在一维平面应变冲击压缩下 ,在玻璃等脆性材料中由冲击波引起的一种独特的失效或破坏现象。较为系统地回顾近年来对失效波的研究工作 ,评述了研究现状、最新结果、发展趋势、研究方法和实验手段 ,对尚存的问题进行了分析讨论 ,并介绍了玻璃材料的基本特性。最后简单汇报了作者在这方面的研究工作和取得的阶段性结果。     

分置式斯特林制冷机失效分析

斯特林制冷机是红外探测器组件中一个关键的组成部分。目前我国斯特林制冷机的性能指标与国外同类产品差距缩短 ,但可靠性问题一直没有很好解决。文中介绍了斯特林制冷机的原理、双活塞对动型分置式斯特林制冷机的结构特点及表征参数 ;通过对产品研制开发过程中成品率低的原因分析 ,揭示了主要失效机理 ,对改进工艺和设计起到了参考和指导作用。     

针对周期偏移声信标的广义二阶时延差水声定位模型

针对具有周期偏移的声信标定位问题,提出了一种广义二阶时延差水声定位模型。将传统二阶时延差拓展至不需要等周期间隔选取定位节点的广义情况,从而进一步提高定位精度;同时,引入松弛算法实现定位节点的最优化,并引入密度聚类算法以提高输入时延野值的鲁棒性。仿真及湖试数据处理结果表明,该模型相对于传统时延差模型或二阶时延差模型具有更高的定位精度。所提模型实现了针对周期漂移声信标的高精度定位,典型使用场景下的定位精度可达到3 m。     

环圈光纤的失效预测

以光纤的机械可靠性为主线综述了光纤材料中固有裂纹的生长和传播所导致的光纤断裂机制.在该断裂力学的基础上推导了传统通信光纤在平直应用中的寿命预测模型.继而分析了处于弯曲构型中的传感环圈光纤表面的应力分布,然后在与传统理论相同的基本断裂机理下,类比于通信光纤可靠性模型的推导,据此应力分析给出了评估这种环圈光纤的机械可靠性的一般模型.进而从工程应用的角度简化了所推导出的一般模型,使之能够快速简单地给出环圈光纤失效概率的保守评估.在此简化模型的基础上,数值计算了目前常见的几种传感环圈中的光纤在服役期间的累积失效概率;其结果同时也显示了该环圈光纤的失效概率对光纤参量、环圈参量以及工艺参量的依赖关系.根据这一依赖关系,不仅可以快速评估在各种服役应力条件下具有不同寿命要求的光纤环圈的失效概率,同时也能对这些环圈的设计提供参考.     

环圈光纤的失效预测

以光纤的机械可靠性为主线综述了光纤材料中固有裂纹的生长和传播所导致的光纤断裂机制.在该断裂力学的基础上推导了传统通信光纤在平直应用中的寿命预测模型.继而分析了处于弯曲构型中的传感环圈光纤表面的应力分布,然后在与传统理论相同的基本断裂机理下,类比于通信光纤可靠性模型的推导,据此应力分析给出了评估这种环圈光纤的机械可靠性的一般模型,进而从工程应用的角度简化了所推导出的一般模型,使之能够快速简单地给出环圈光纤失效概率的保守评估,在此简化模型的基础上,数值计算了目前常见的几种传感环圈中的光纤在服役期间的累积失效概率;其结果同时也显示了该环圈光纤的失效概率对光纤参量、环圈参量以及工艺参量的依赖关系.根据这一依赖关系,不仅可以快速评估在各种服役应力条件下具有不同寿命要求的光纤环圈的失效概率,同时也能对这些环圈的设计提供参考.     

LHD部件失效机理的数值计算

LHD是由氢化锂做成的部件,该部件的失效是一种渐变性的失效。涂有防潮层的LHD部件经长期贮存由于潮解而使其品位降低,已有大量检测数据,经统计和分析知:(1)其物理品位随时间变化:S(t)=a+be^-et;(2)品位变化快慢,与材料稀密程度、防潮层厚度有关;(3)潮解的程度,部件表面较为明显,内部基本不潮解。     

评估环圈光纤机械可靠性的模型

为评估应用于光纤陀螺和光纤电流传感器等传感领域的光纤环圈的机械可靠性,排除光纤涂覆和环圈灌胶等因素,必须评估所用光纤在弯曲状态下的机械可靠性.在已被广泛接受的均匀拉伸应力状态下通信光纤的机械可靠性模型基础上,根据这种环圈光纤在弯曲状态下的一般应力分布,对于绕环张力和弯曲应力同时存在的情形,建立了评估这种环圈光纤的机械可靠性的一种模型.该模型通过采用弯曲状态下光纤表面的最大弯曲应力值,和由于一般情况下弯曲中轴内侧的压缩应力远小于外侧拉伸应力的这一事实而忽略内侧的压缩应力,从而简化了弯曲应力的不均匀分布;同时通过该模型中所含的多个参量的选择给出了最为保守的结果.利用该模型进行的数值计算预测了采用不同直径的光纤分别绕制的不同环圈直径的环圈光纤在不同服役条件下的机械可靠性.结果表明,除了光纤半径和疲劳因子等这些光纤自身的固有因素外,绕环张力、环圈半径和筛选张力等工艺参量对环圈光纤的机械可靠性也是有重要影响.     

斯特林制冷机可靠性研究概述

斯特林制冷机具有制冷温度低、结构紧凑的特点 ,在军事应用中占有重要地位。文中简要介绍了斯特林制冷机的工作原理、分类方法和特征参数 ,着重介绍国内外制冷机可靠性研究情况的对比     

评估环圈光纤机械可靠性的模型

为评估应用于光纤陀螺和光纤电流传感器等传感领域的光纤环圈的机械可靠性,排除光纤涂覆和环圈灌胶等因素,必须评估所用光纤在弯曲状态下的机械可靠性.在已被广泛接受的均匀拉伸应力状态下通信光纤的机械可靠性模型基础上,根据这种环圈光纤在弯曲状态下的一般应力分布,对于绕环张力和弯曲应力同时存在的情形,建立了评估这种环圈光纤的机械可靠性的一种模型.该模型通过采用弯曲状态下光纤表面的最大弯曲应力值,和由于一般情况下弯曲中轴内侧的压缩应力远小于外侧拉伸应力的这一事实而忽略内侧的压缩应力,从而简化了弯曲应力的不均匀分布;同时通过该模型中所含的多个参量的选择给出了最为保守的结果.利用该模型进行的数值计算预测了采用不同直径的光纤分别绕制的不同环圈直径的环圈光纤在不同服役条件下的机械可靠性.结果表明,除了光纤半径和疲劳因子等这些光纤自身的固有因素外,绕环张力、环圈半径和筛选张力等工艺参量对环圈光纤的机械可靠性也是有重要影响.     

有机电致发光器件及其稳定性问题

有机发光二极管（ＯＬＥＤｓ）即将实用化,但其稳定性仍是急需解决的关键问题。文章简要综述了ＯＬＥＤｓ及其稳定性问题,着重从ＯＬＥＤｓ的失效过程、水汽和氧气、电极材料及其界面对ＯＬＥＤｓ稳定性的影响、有机材料本身的稳定性等方面讨论了ＯＬＥＤｓ的稳定性。     

基于时间序列的网络失效模型

随着网络科学的发展,静态网络已不能清晰刻画网络的动态过程.在现实网络中,个体之间的交互随时间而快速演化.这种网络模式将时间与交互过程紧密联系,能够清晰刻画节点的动态过程.因此,如何更好地基于时间序列刻画网络行为变化是现有级联失效研究的重要问题.为了更好地研究该问题,本文提出一种基于时间序列的失效模型.通过随机攻击某时刻的节点,分析了时间、激活比例、连边数、连接概率4个参数对失效的影响并发现网络相变现象.同时为验证该模型的有效性与科学性,采用真实网络进行研究.实验表明,该模型兼顾时序以及传播动力学,具有较好的可行性,为解释现实动态网络的级联传播提供了参考.     

点电荷电场物理模型失效后的处理策略

讨论了在大学电磁学教学中,点电荷电场物理模型失效后的处理策略。     

基于温度测量法的光伏阵列失效组件监测系统的设计

为了解决光伏阵列电站中的光伏组件由于各种原因产生失效,不能及时发现、维护而导致较大的经济损失问题,提出了一种通过在PV组件接线盒上安装无线温度传感器,动态的监控旁路二极管温度间接监测失效组件的新方法,该方法能够在不影响光伏组件结构的情况下及时发现、定位光伏阵列中失效的光伏组件;文中对热斑效应形成和温度测量法的联系以及异常数据点的处理做了较为详细的阐述,设计了温度采集和无线传输系统的硬件电路,电路简单、可靠,成本低廉易于实现,采集精度符合设计要求;并编写了PC端的的监测系统的程序,通过对PV组件失效进行遮挡验证,结果表明基于温度测量法的光伏阵列失效组件监测系统检测结果可靠温度,易于使用。     

一种水下三维被动定位技术

本文给出了一种三维被动定位方法。该方法利用三元水平阵和二元垂直阵实现对目标的三维定位。由三元水平阵首先求得目标斜距和目标方位,在此基础上利用垂直阵估计目标深度坐标,最后综合已有测量结果来求解目标水平坐标。本文还通过仿真分析了该方法的定位性能。     

空气中被动声定位系统定位精度分析

本文对影响被声定位系统定位精度的几种因素进行了比较全面及深入的分析。推导出了测时差定位系统在均匀煤质和非均匀媒质中一些因素对定位精度影响的公式；给出了误差曲线；得出了一些有益的结论并提出了提高定位精度的几种方法。     

一种三级半导体制冷器失效分析研究

研究了一种用于冷却探测芯片的小型三级半导体制冷器的装配、调试失效因素,分析了工作状态下制冷器冷、热端装配结构与方式对制冷器制冷性能的影响,得出半导体制冷器的制冷性能随装配方式的影响规律,并提出了防止失效的方法,为该三级半导体制冷器的装配工艺设计提供了依据。