纤维增强复合材料风机叶片宏细观一体化有限元分析An unified FEM for macroscopic and mesoscopic analysis of fiber reinforced composite fan blades

为了建立纤维增强复合材料风机叶片宏观性能和细观组分的直接关联,得到一般有限元分析时无法获得的细观参量值,利用FORTRAN程序把细观力学的失效／损伤分析模块,嵌入到有限元软件ABAQUS中的USD‐FLD 用户子程序中,建立了风机叶片宏细观一体化模型。该模型能够实现基于细观组分级损伤／失效判据的宏细观渐进损伤分析和强度预报功能。该模型计算结果与文献中的试验结果有较好的一致性。     

基于电解液微弧放电的碳氮化钛厚膜形成机理分析

采用电解液微弧碳氮化技术(PECN),在钛合金表面沉积出较厚的Ti(CxN1-x)膜层,用红外光谱研究了改性过程中的气封组成,分析了膜层的形成机理。结果表明:PECN处理过程中的气相产物主要是:CH4、NH3、C2H2、CO、CO2和H2O。各气体产物来自于PECN处理过程中有机物的分解,并且气体之间存在相互作用。随放电时间延长,各气体浓度呈现不同的变化趋势,导致气封中碳、氮势随之改变,继而引起Ti(CxN1-x)膜层中C/N原子比亦相应变化。PECN过程大致可分为:阴极电解析氢、有机物的热分解以形成气封,反应气体在等离子体的作用下分解、电离产生含碳、氮活性粒子,活性粒子向试样表面扩散,在试样表面吸附并发生化学反应形成Ti(CxN1-x)膜。     

多晶硅表面周期性微结构的激光制备与性能研究

为了减小多晶硅表面入射光的反射率,提高太阳能电池的光电效率,利用紫外纳秒激光器在多晶硅表面制备不同深度、不同间距的微凹坑点阵绒面,研究织构形貌对反射率及光电转换效率的影响。通过激光频率的改变实现微凹坑深度的变化,通过微凹坑排布方式的改变实现微凹坑间距的变化;使用光纤光谱仪测量多晶硅表面反射率并通过激光共聚焦显微镜观察微凹坑形貌;在PC1D软件中建立多晶硅入射光反射模型并模拟不同点阵间距下的多晶硅短路电流和开路电压,计算光电转换效率和填充因子。研究表明,不同频率(300 kHz、200 kHz、150 kHz、50 kHz)和点阵排布方式(300×300、310×310、350×350、400×400)对多晶硅表面的反射率和光电转换效率影响显著,随着频率增大,多晶硅试样反射率先减小后增加最后保持稳定;随着点阵排布密集程度增加,多晶硅试样光电转换效率逐渐提高。实验结果显示当激光频率为150 kHz,点阵分布为400×400时,多晶硅表面微凹坑成型较好,表面平均反射率为3.32%,多晶硅电池的效率为18.80%,相较于未制绒多晶硅电池提高25.9%。