MEMS光开关阵列的设计与应用

针对如何缩短防空导弹系统反应时间的问题,设计了一种MEMS(micro electro mechanical system,微机电系统)光开关阵列,用于控制防空导弹系统各分系统模块之间的信号传输。该光开关阵列由8组双层静电梳齿结构的光开关组成,每组光开关均控制一个防空导弹系统子模块的通断。根据拉格朗日 麦克斯韦方程,建立系统的机电动力学模型,确定质量、弹性系数、电容、气膜阻尼等主要参数。仿真结果表明:MEMS光开关的响应时间为0.627 ms,稳态位移为4.724 m,最大位移为6.801 m,将相同阶段的反应时间缩短为原先的1/4。由此可以得出结论:MEMS光开关阵列不仅缩短了防空导弹系统的反应时间,而且保证了系统的稳定性。     

GC-MS法检验利多卡因代谢物单乙基甘氨酰二甲苯胺

近年来,大量研究表明,利多卡因的代谢物单乙基甘氨酰二甲苯胺(MEGX)的生成速率及含量变化与肝脏贮备功能密切相关,所以,MEGX试验(MEGX test)目前被广泛用于临床和药理学实验,评估肝移植时供肝的贮备功能,以及各种因素对肝脏生物转化功能的影响.测定60 min时的MEGX血药浓度比测定利多卡因更有临床意义.     

高效液相色谱法测定武力拔寒散中橙皮苷的含量

建立液相色谱测定武力拔寒散中橙皮苷含量的方法。以甲醇为流动相A,以冰乙酸–水(1∶300)为流动相B,进行梯度洗脱,检测波长为284 nm,流量为1.0 m L/min,柱温为30℃。橙皮苷的质量浓度在1.190 3~119.03μg/mL范围与色谱峰面积线性关系良好(r=0.999 9),检出限为300 ng/g。样品加标回收率为95.00%~98.50%,测定结果的相对标准偏差为1.0%(n=6)。该方法简单、快速、准确,重现性好,可为全面评价和控制武力拔寒散制剂的质量提供依据。     

聚合物时温等效模型有限元应用研究

为更好地描述聚合物材料力学性能的温度相关性问题,对目前广泛应用的WLF模型进行改进研究,并引入“零时间”因子提高了粘弹性材料变温松弛模量的获取精度.在此基础上基于ABAQUS用户材料子程序UTRS将时温等效模型应用到数值计算中.根据不同温度水平下的应力松弛实验获得模型参数,并通过等速拉伸实验与数值结果的对比验证了该模型及其有限元方法的可行性及正确性.结果表明:引入“零时间”因子的变温松弛模量精度更高;改进WLF模型对复合推进剂具有更好的适用性和更高的精确度.     

线板式脉冲电晕放电反应器OH自由基二维分布的光谱学研究

脉冲电晕放电过程中OH自由基等活性基团的空间分布特性对燃煤烟气污染物的氧化脱除具有重要作用。为了探索脉冲电晕放电污染物控制技术的机理,采用激光诱导荧光法检测线板式反应器内部脉冲电晕放电过程中OH自由基的空间二维分布特性,主要研究了不同相对湿度和含氧量对OH自由基空间二维分布特性的影响。实验表明,脉冲电晕放电过程中OH自由基主要存在于线电极下方的区域中,并以线电极为中心面向板电极呈现扇形分布,并且其扇形分布区域的纵向长度和横向宽度的最大值均小于1 cm;相对湿度的增大有利于OH自由基的生成,促进OH自由基空间二维分布区域面积的扩大,当相对湿度为65%时OH自由基的空间二维分布区域面积达到最大值;当含氧量为2%时最有利于OH自由基的生成,并且OH自由基的空间二维分布区域面积达到最大值,当含氧量超过15%时对OH自由基的生成及其空间二维分布主要起抑制作用。同时,相对湿度和含氧量的增加均提高了激发态OH自由基中猝灭部分所占的比重,从而降低了OH自由基的荧光产率,其中含氧量对OH自由基荧光产率和OH自由基空间二维分布的影响作用大于相对湿度。     

基于ANSYS Workbench曲柄销轴的优化设计

先通过PTC Creo参数化建模软件建立了曲柄销轴参数化三维模型;接着建立PTC Creo与ANSYS Workbench无缝连接,是为了实现参数传递不丢失。在结构强度有限元分析的基础上,运用ANSYS Workbench的结构设计优化模块对其尺寸进行了有限元分析、敏感性分析、响应曲面分析、优化分析。通过分析结果,得出了最佳的优化方案,相对于原方案而言,此方案曲柄销轴的总变形量有效地减小了约82.22%,等效应力最大值减小了37.69%,强度增强,质量也降低了15.85%,实现了优化目标。     

Improved algorithm for solving nonlinear parabolized stability equations

Due to its high computational efficiency and ability to consider nonparallel and nonlinear effects, nonlinear parabolized stability equations(NPSE) approach has been widely used to study the stability and transition mechanisms. However,it often diverges in hypersonic boundary layers when the amplitude of disturbance reaches a certain level. In this study, an improved algorithm for solving NPSE is developed. In this algorithm, the mean flow distortion is included into the linear operator instead of into the nonlinear forcing terms in NPSE. An under-relaxation factor for computing the nonlinear terms is introduced during the iteration process to guarantee the robustness of the algorithm. Two case studies, the nonlinear development of stationary crossflow vortices and the fundamental resonance of the second mode disturbance in hypersonic boundary layers, are presented to validate the proposed algorithm for NPSE. Results from direct numerical simulation(DNS) are regarded as the baseline for comparison. Good agreement can be found between the proposed algorithm and DNS, which indicates the great potential of the proposed method on studying the crossflow and streamwise instability in hypersonic boundary layers.     

扩压叶栅叶顶间隙流动结构研究

本文对某扩压叶栅叶顶间隙流动结构进行了研究,通过三维数值仿真,对叶顶间隙流场中的旋涡结构构成、空间分布及相互作用关系进行了分析.研究采用Q判据识别流场中的涡,发现叶顶间隙气流的泄漏流动形成了叶尖分离涡、二次涡以及泄漏涡等旋涡结构,其空间位置及空间尺度具有明显差别。叶尖分离涡的堵塞作用对泄漏涡的强度、空间位置造成影响;在叶顶泄漏流动与泄漏涡的共同作用下形成了叶尖二次涡。涡系间存在的相互作用共同构成了叶顶间隙流场框架。     

展向凹槽及泄流孔对高超声速平板边界层转捩影响的试验研究

针对展向凹槽和泄流孔对高超声速钝平板边界层转捩的影响,在中国空气动力研究与发展中心F2 m激波风洞(FD-14A)开展了试验及初步的计算与理论研究.试验的来流马赫数为6、单位雷诺数为3.3×107/m,平板的前缘半径为1 mm,攻角为–4°.在距平板前缘110 mm处布置三组不同的二维展向凹槽,凹槽的宽度与深度分别为凹槽1(2.5 mm,1 mm)、凹槽2(3.75 mm,1.5 mm)、凹槽3(5 mm,2 mm),同时凹槽1的两端可以打开泄流孔,记为凹槽4,不含凹槽时的光滑平板情况记为凹槽5或平板.采用热流传感器测量了不同情况下平板中心线的热流分布,测量结果显示,光滑平板情况在x≈340 mm处开始转捩,在x≈425 mm处转捩接近完成.凹槽导致平板边界层的转捩位置提前,且随着凹槽宽度及深度的增加,对转捩的促进作用增强,转捩位置向上游移动.凹槽1增加泄流孔后(凹槽4)其热流分布及转捩位置与光滑平板情况基本一致.边界层流动完全转捩为湍流后,各情况下的热流差别较小,表明不同规格的凹槽只影响转捩过程中的热流分布,对转捩完成后的湍流壁面热流影响较小.数值计算(CFD)结果显示,泄流孔导致了被动抽吸,试验结果显示凹槽两端的泄流孔抽吸效应抵消了凹槽对平板中心线边界层转捩的促进作用.采用线性稳定性理论(LST)及最优扰动方法分析了光滑钝平板情况的流动失稳机制.LST结果显示,本文平板流动不存在Mack第一模态、第二模态失稳,因此传统的模态失稳机制无法解释试验中观测到的转捩现象.最优扰动计算显示,平板流动存在较强的非模态失稳,可以定性解释观测到的转捩现象.     

银朱的鉴别与硫化汞含量测定方法研究

建立银朱的鉴别及硫化汞的含量测定方法。参照《中国药典》2020年版进行定性鉴别,应用X射线衍射分析与朱砂药材进行比对,采用滴定法进行硫化汞的含量控制。定性鉴别方法简单,结果准确;采用X射线衍射分析与朱砂药材区别不明显;硫氰酸铵滴定法测定硫化汞含量方法简便,准确度高,平均回收率为98.60%,测定结果的相对标准偏差为0.17%(n=6)。建立的银朱定性、定量测定方法可为银朱鉴定提供有效的依据。