弹—塑性正交梁系轴向冲击屈曲与塑性失效的实验研究

本文对弹——塑性正交梁系(以下简称梁系)的流——固冲击屈曲和冲击塑性失效问题进行了实验研究.研究表明:在轴向流——固冲击作用下,梁系呈现出三种不同的动力临界状态:屈曲、塑性变形和塑性失效.本文通过对梁系临界状态时的动力响应特征的分析,分别建立了板架的临界动力屈曲准则,临界塑性准则和临界动力塑性失效准则,这些准则完整地定义了梁系在轴向流——固冲击作用下的弹——塑性动力特征,初步揭示了这一类非保守冲击屈曲和冲击失效现象的一些重要特性.     

含蜡原油管道恒压再启动失效概率研究

管道停输后再启动失败(即凝管)是含蜡原油管道安全运行的主要威胁.传统的管道再启动安全性评价采用确定性方法,未考虑相关参数随机波动的影响。本文基于可靠性思想,综合考虑运行参数、油品物性参数以及环境参数的不确定性,从管道再启动失效机理出发,建立了基于流量恢复的极限状态函数,并引入干涉原理对其进行求解;研究了输量、管径、土壤温度等随机参数均值变化对管道再启动失效概率的影响,实现了以概率形式定量描述管道再启动的安全性,提出了基于可靠性的输油温度和安全停输时间确定方法.     

军车发动机低压涡轮叶片裂纹失效检测系统设计

针对传统的军车发动机检测系统对于低压涡轮叶片裂纹失效检测的实时性和准确性较低的问题,设计了一款新的军车发动机低压涡轮叶片裂纹失效检测系统;该系统主要由叶片频率检测部分和叶片裂纹实验部分构成;硬件部分主要包括NI USB-9233、PCB加速度传感器、MA-600功放器、PYD-1型电涡流急诊疲劳试验器、以及PCB力锤等构成;软件部分主要针对叶片裂纹检测界面进行了设计,主要设计了检测系统的主界面、检测通道、检测信号模块和信号波形显示模块;最后进行实验,实验中对叶片上的20个测试点进行锤击,在进行通道参数设置的过程中,需要设置通道1作为力通道,通道2作为叶片裂纹信号响应通道;实验结果表明文中算法对叶片裂纹深度0.2 mm~2 mm的发动机低压涡轮叶片检测准确率达到98%,比传统算法提高32%,取得了令人满意的效果。     

高电子迁移率晶体管微波损伤仿真与实验研究

针对AlGaAs/InGaAs型高电子迁移率晶体管,利用TCAD半导体仿真工具,从器件内部空间电荷密度、电场强度、电流密度和温度分布变化分析出发,研究了从栅极注入1 GHz微波信号时器件内部的损伤过程与机理。研究表明,器件的损伤过程发生在微波信号的正半周,负半周器件处于截止状态;器件内部损伤过程与机理在不同幅值的注入微波信号下是不同的。当注入微波信号幅值较低时,器件内部峰值温度出现在栅极下方靠源极侧栅极与InGaAs沟道间,由于升温时间占整个周期的比例太小,峰值温度很难达到GaAs的熔点;但器件内部雪崩击穿产生的栅极电流比小信号下栅极泄漏电流高4个量级,栅极条在如此大的电流下很容易烧毁熔断。当注入微波信号幅值较高时,在信号正半周的下降阶段,在栅极中间偏漏极下方发生二次击穿,栅极电流出现双峰现象,器件内部峰值温度转移到栅极中间偏漏极下方,峰值温度超过GaAs熔点。利用扫描电子显微镜对微波损伤的高电子迁移率晶体管器件进行表面形貌失效分析,仿真和实验结果符合较好。     

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。     

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.     

基于测试数据的装备贮存可靠性评估

针对无失效数据情形下装备贮存可靠性估计问题,提出了一种利用性能测试数据进行估计的方法.首先利用测试数据估计装备在不同测试时的失效概率,然后利用配分布曲线法估计装备贮存寿命分布函数中的未知参数.由于方法充分利用了装备性能测试数据中所隐含的可靠性变化趋势,使其估计结果具有一定的可信性.     

无驱动技术将成LED产品新驱动方式

驱动电源一直是LED产品中不可或缺的一部分,它提供了节能灯具光照明电能和计算机中相关部件所需要的电能,是LED产品发光的必要组成部分。然而,现在市场上开始流行一种无驱动技术,不仅减少了驱动导致产品失效的几率,还大大提升了产品的持续性和稳定性。     

基于BP神经网络和Laplace渐进积分法的结构可靠性计算

传统基于代理模型的可靠性研究大多将抽样方法与代理模型相结合,并假定随机变量相互独立,且没有考虑到代理模型的不确定性对失效概率的影响。本文将反向传播(BP)神经网络和Laplace渐进积分法相结合,提出一种结合代理模型和高次阶矩的可靠性计算方法,称之为BP-Lap法。采用Latin超立方抽样技术,结合学习函数选取样本点,基于函数逼近原理,利用BP网络代理极限状态方程及其梯度向量和Hessian矩阵。利用训练好的BP网络通过Laplace渐进积分法求解失效概率,基于十折交叉验证思想,得到失效概率取值区间。通过四个算例,分别在随机变量相关和不相关的条件下,验证了BP-Lap法的有效性。研究表明：BP-Lap法可以衡量代理模型的不确定性对失效概率的影响,得到失效概率的上、下界;BP-Lap法同时适用于显示和隐式的极限状态方程,对相关随机变量的可靠性问题具有较高精度。     

加载速率对40Cr钢Ⅱ型动态断裂特性的影响

采用新型Ⅱ型动态断裂测试技术,对高强钢40Cr在高加载速率下的Ⅱ型动态断裂特性进行了测试研究。基于新设计的Ⅱ型动态断裂试样和分离式霍普金森压杆（split Hopkinson pressure bar, SHPB）技术,通过实验-数值方法确定了裂尖在加载过程中的应力强度因子曲线。采用应变片法确定了试样的起裂时间,最终得到40Cr的Ⅱ型动态断裂韧性值,并对其加载速率相关性和材料的失效机理进行了研究。结果表明,在1.08～5.53 TPa·m1/2/s的加载速率范围内,40Cr的Ⅱ型动态断裂韧性基本表现为与加载速率成正相关的变化趋势。通过对试样断口形貌的分析,确定了材料的失效模式及机理,发现随着加载速率的增加,存在拉伸型失效向绝热剪切型失效模式转变的现象。