国家自然科学基金(10502049)
- 作品数：7 被引量：23H指数：3
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- 相关机构：中国科学院力学研究所更多>>
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- 相关领域：电子电信动力工程及工程热物理理学建筑科学更多>>
- 激光诱发活塞的热负荷被引量：6
- 2006年
- 活塞的热疲劳性能对柴油发动机的全寿命至关重要。由于能量有限和可控性差等缺点,现有实验系统均不能满意地进行活塞热负荷模拟实验。为此,提出并建立了一套激光诱发活塞热负荷的实验系统。该系统通过对激光束的空间整形,使之投射到活塞表面后诱发的温度场分布满足特定要求。基于PROFIBUS-DP现场总线技术实现了系统集成和实验过程的全反馈控制。针对活塞的典型热负荷条件,即高周热疲劳和热冲击分别进行实验,以模拟正常工作循环和“启动-停车”等热负荷或转速突变工况。通过设置加热-冷却周期或上限-下限温度,可以获得相应的热负荷模拟实验效果。研究结果表明,采用经光束整形的激光进行活塞热负荷模拟实验具有周期短、可控性好等优点。
- 宋宏伟虞钢王立新周良张金城
- 关键词：激光技术热负荷光束整形活塞
- 基于Profibus的激光加载热疲劳实验控制系统
- 2006年
- 采用激光作为活塞热疲劳模拟实验的热源。为模拟活塞上表面的温度波动,设计了基于Profibus的实验控制系统,对激光器的开启、关闭及输出功率进行控制。实验结果表明,该系统实现了活塞热疲劳实验的设计要求,具有实验周期短、可靠性高等优点。
- 周良虞钢宋宏伟王立新
- 关键词：PROFIBUS激光应用活塞热疲劳
- 基于量纲分析的激光直接成形残余应力控制被引量：1
- 2009年
- 激光直接成形中,几何参数、材料属性和工艺参数等众多参量均会对残余应力造成影响,需要进行系统分析,采用量纲分析的方法,分别提取表征几何、传热和变形的3类关键无量纲参数,并结合三维瞬态有限元分析模型来研究这些无量纲参数对热致残余应力的影响规律,研究表明,选用热膨胀系数、屈服应力较小的材料,残余应力会较小;工艺控制中,可通过降低热散失、增大激光功率和提升预热温度来减小残余应力,其中预热的效果最好。
- 章凌宋宏伟虞钢
- 关键词：残余应力量纲分析
- 基于原位观测的泡沫金属细观与宏观压缩实验研究被引量：3
- 2007年
- 采用原位观测的方法研究了脆性泡沫铝材料在压缩载荷下细观与宏观断裂破坏规律和吸能机理。针对多孔泡沫金属材料提出一种细观原位加载实验方法,采用特别设计与制备的试件,在S570扫描电镜下研究了特定胞孔在压缩过程中孔壁的失效顺序和破坏规律,并揭示了能量吸收的细观机理。对块体材料的宏观压缩实验表明,脆性泡沫铝是以多个断裂带的形式破坏。研究发现,孔壁缺陷和胞孔形态缺陷是诱发断裂带形成与发展的重要因素。依据尺寸效应对细观与宏观实验下泡沫铝的性能进行了比较。
- 何其健宋宏伟谢季佳郇勇
- 关键词：泡沫金属
- 高温MEMS剪应力传感器残余应力分析
- 2010年
- 采用理论分析与数值模拟相结合的方法,研究了残余应力对静电反馈式MEMS高温剪应力传感器的结构设计的影响.研究表明:在电极宽度和间距不变的情况下,增加电极数和减小电极长度可有效地减小由静电力引起的应力和变形;残余应力对结构应力和变形的影响远大于静电力.
- 纪科星宋宏伟范学军
- 关键词：MEMS残余应力有限元
- 基于数值模拟的激光热负荷光强分布设计被引量：8
- 2006年
- 激光活塞热负荷模拟实验需将高斯光束调制成按特定光强分布的多个同心光环,为此提出了基于有限元(FE)分析的激光热负荷光强分布反求设计思想。应用最初设计的整形器对有限元模型进行校核,在合理的范围内调整边界条件参数和活塞材料热物性参数,使模拟结果与实验结果吻合;对于校核后的有限元模型,通过调整光强分布和加载条件以接近目标温度场,从而获得整形器优化设计方案。基于上述方法可实现由目标温度场反求设计出光场分布。研究表明,采用数值模拟方法进行研究,可大幅度缩短整形器设计周期、降低设计费用,并起到虚拟实验的作用,从而提高了热负荷实验的可控性和可预见性。
- 宋宏伟李少霞虞钢
- 关键词：激光技术热负荷有限元激光光束整形
- 基于分形的泡沫金属细观结构与尺寸效应研究被引量：8
- 2009年
- 提出采用分形理论对泡沫金属的细观结构及尺寸效应进行研究的方法.针对一系列具有不同相对密度和细观结构的泡沫铝,证明了其细观结构在一定尺度内符合分形特征,比较了小岛分维、计盒分维和信息分维等算法对泡沫金属分形表征的适用性,分析了细观结构特征对分维的影响.结合推广的Sierpinski垫片模型研究了泡沫铝的屈服强度与分维的联系,建立了泡沫铝屈服强度的尺寸效应模型.研究结果表明,由于引入了表征细观结构特征的分形维数,该模型除能表征屈服强度随试样尺寸的变化规律外,还在一定程度上直接反映了泡沫金属细观结构特征对力学性能的影响.
- 何其健宋宏伟黄晨光
- 关键词：泡沫金属分形尺寸效应细观结构力学性能
