摘要：项目名称:IC芯片散热器柱表面三维微翅结构、亚结构犁/拉削机理及多/微尺度效应项目负责人:汤勇项目批准号:50375055所在单位:华南理工大学研究成果:微电子系统中芯片的高集成度及功耗的不断增大,使IC芯片线宽尺寸急剧减小,导致了致命的高热流密度。

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作者：任运来;聂绍珉;牛龙江;朱磊;摘要：介绍大型锻件内部空洞缺陷修复条件在理论研究和生产中的作用及研究现状。针对非线性粘性材料,建立以空洞周围速度场和远场应力、应变速率表示的泛函。对于由体积不可压缩材料构成的含有空洞的无限体而言,锻造过程中空洞周围的真实速度场总是使该泛函取极小值,借助泛函的变分可求得空洞边界速度与远场应力、应变的关系,锻造变形后空洞的形状。为使设计的速度场能表征空洞的变形特点,加快泛函极小化的收敛速度,采用叠加速度场。研究大型锻件镦粗工序中锻坯内部球形空洞的闭合情况。结果表明,随着空洞体积的减小,远场应力、应变迅速增大,仅靠远场应力的增大使空洞闭合是非常困难的,因此大锻件技术要求中应允许有未闭合的微小空洞存在。在理论分析的基础上进行试验研究,结果表明理论计算结果与实测结果相差不大。

作者：王淑红;肖旭亮;熊光煜;摘要：电磁铁成本低、结构简单、结实坚固,在某些应用场合,为了改善其控制特性,希望采用恒力(或准恒力)特性的电磁铁。为了设计制作这种电磁铁,须解决两个基本问题:采用什么结构方案;主要尺寸应满足什么条件。针对上述两个问题,提出两种圆柱形直流电磁铁结构—盆形极面和锥形极面结构,在简化的等值磁路方法和分析磁路总磁导的基础上,导出产生恒力特性时电磁铁各主要尺寸之间的解析关系,分析各主要参数对力特性的综合影响。解析分析的结论可为进一步电磁场数值方法精确计算和试验研究提供初步的优选设计方案。解析计算结果与采用ANSOFT有限元电磁场软件计算的结果进行对比,证实所提出的方法和结论是正确的,对于恒力特性直流电磁铁的研发和设计是一种简便、适用的方法。

作者：高攀;赵力;摘要：为提高房间空调器的舒适度,设计一种辐射式空调器。采用辐射板换热器代替传统空调器中的室内贯流风机。以常规的室内空间为模型,应用辐射和自然对流传热理论建立热平衡方程。以20m2的房间为例,在常规的供热和制冷负荷条件下,对辐射板进行外型尺寸和板面温度的设计计算,得到满足房间冷热负荷要求的辐射式空调器系统。以此为基础,采用计算流体动力学方法对该模型房间采用不同换热形式(辐射板换热器和强迫对流翅片管式换热器)空调器后的室内温度场和速度场进行仿真计算,通过对比采用不同换热形式的计算结果,得出采用辐射式空调器空间的温度和气流速度分布更为均匀,验证了辐射式空调器的优越性。

作者：崔志琴;杨瑞峰;摘要：利用特征建模技术和参数化建模技术建立某军用柴油机机体、曲轴、缸盖的三维实体模型,并组成机体+曲轴+缸盖的组合结构。采用动态子结构法建立机体+曲轴+缸盖组合结构的参数化实体模型,并对参数化实体模型进行有限元模态分析。无论是从理论角度还是试验角度都难以获得组合面间的刚度与阻尼特性,故采用虚拟材料来模拟结合面特性,反复修正虚拟材料的特性常数,使组合结构的有限元模态分析结果与试验结果吻合。对比结果显示,所建机体+曲轴+缸盖组合结构的参数化模型是正确的,这种参数化实体模型的建立可为下一步的动力学仿真研究奠定基础。

作者：何建萍;吴毅雄;焦馥杰;摘要：基于能量最小原理,建立了熔化极气体保护电弧焊(Gas metal arc welding,GMAW)短路过渡液桥形状动态变化的模型。在一定的假设条件下,以电磁力、表面张力、重力共同作用下的液桥某体积元上具有的能量(势能)最小,建立GMAW短路过渡液桥形状动态变化的模型,结合焊接回路的动态模型,对液桥形状动态变化进行仿真计算,并在此基础上进一步进行模型的试验验证和模型的误差分析。研究结果表明,建立的GMAW短路过渡液桥形状模型所描述的液桥轮廓动态变化趋势与试验结果比较吻合,实际焊接过程中的液桥形状还受到磁偏吹、焊接运动过程、熔池作用、保护气体流动等的影响,这些影响是造成液桥形状模型误差的主要因素。

作者：门玉琢;李显生;于海波;摘要：为研究某重型载货汽车承载构件的疲劳可靠性,提出一种基于汽车试验场和用户用途相关联的汽车可靠性试验方法,该方法可把用户对车辆的实际使用工况与试验场强化试验结合起来,可避免试验盲目性。针对用户使用的典型路面和试验场强化路的试验数据,应用雨流计数法获得载荷分布矩阵。根据相关性方程,优化计算出90%用户和试验场的累积疲劳损伤及载荷谱。对试验数据进行相关性分析,得到试验场路面强化系数和用户相关可靠性试验规范。试验结果表明,新规范与现行试验方法相比能快速预报承载构件的潜在故障,能缩短试验周期,还可降低试验成本及新产品开发费用。

作者：张勇;殷承良;张建武;摘要：介绍一种用于车辆稳定性控制系统的车辆质心侧向速度实时估计方法——综合估计法,该算法充分利用侧向速度直接积分估计法和模型估计法的优点。在给出综合估计法模型的基础上,对估计方法连续状态方程离散化,并给出闭环状态观测器反馈阵以及离散模型系数矩阵的计算方法。试验结果表明:综合估计法能充分汲取直接积分法的非线性不敏感和模型估计法无累积误差的优势。综合估计法可成功避免直接积分法和模型估计法的不足,具有较好的估计性能。

作者：陈吉平;丁智平;尹泽勇;摘要：用立方晶体单晶材料的等效应变和等效应力作为参量,考虑正交各向异性材料偏轴受载时存在正应力和切应力的耦合效应,引入k参量描述非对称循环载荷对疲劳寿命的影响,建立工程上实用的幂函数形式的面心立方晶体单晶材料多轴低周疲劳寿命预测模型。将立方晶体单晶材料屈服准则及其弹塑性本构模型集成到ANSYS软件中,对DD3单晶合金在680℃温度下的低周疲劳缺口试样进行非对称载荷循环应力应变分析。对不同的模型参量进行多元回归相关分析,发现用立方晶体单晶材料等效应变和等效应力作为模型参量拟合的回归曲线的相关系数最大,k参量与循环次数之间呈幂函数关系。利用CMSX-2镍基单晶合金薄壁圆筒试样的拉—扭循环载荷低周疲劳试验数据和DD3镍基单晶合金缺口试样的低周疲劳试验数据对模型进行验证,试验所得数据分别落在2.5倍和2.0倍偏差分布带内。