6061铝合金焊后氧化物的激光清洗机理和工艺研究

采用纳秒脉冲激光器对6061铝合金焊后氧化物进行激光清洗实验。首先分析焊斑清洗前和清洗后的表面形貌和元素组成,探明焊后氧化物组成成分。其次再利用前期实验所获得不同工艺参数对清洗质量的影响规律,设计正交实验,划定各因素区间范围,分析参数对清洗质量的影响权重。利用正交实验法分析得到：影响表面轮廓线峰谷值的参数主次顺序为激光功率>脉冲频率>扫描速度>脉冲宽度;影响氧元素质量百分比的参数主次顺序为脉冲宽度>扫描速度>激光功率>脉冲频率。通过综合平衡法最终获得优化工艺参数组：扫描速度、激光功率、脉冲频率、脉冲宽度分别为2 950 mm/s、141 W、29 kHz、330 ns。优化后可确保铝合金焊后氧化物清洗彻底、无基材损伤、清洗效率高。     

轴承腔壁面液膜厚度测量系统的设计与实现

航空发动机轴承腔壁面液膜厚度影响轴承腔的换热,准确测量轴承腔壁面液膜厚度对轴承腔润滑设计和热分析至关重要。针对轴承腔壁面液膜厚度难测的问题,根据脉冲反射法的基本原理,设计超声波测量系统,系统主要包括数据采集卡、电缆、探头以及延迟块等硬件以及由VC++开发的软件。以水作为介质,测量不同温度、不同倾斜角度条件下液膜厚度,并将测量结果与计算值进行对比,验证测量系统的准确性与可靠性。测量结果显示:在测量范围内,最大相对误差小于7.1%,满足工程实践要求。     

功率组件基于等离子清洗的免钎剂真空软钎焊技术

为解决功率电子产品中陶瓷电路板与热沉载体功率组件焊接效率低、空洞率高等问题,对焊接过程中的焊料类型,真空度以及空洞率进行了研究,提出了一种新的免钎剂真空焊接方法。研究结果表明,使用等离子清洗的焊片可显著提高抽真空速率,并减少气泡,降低空洞率;采用新焊接方法得到的试样空洞率低、焊接效率高、质量一致性好,可用于高可靠性功率电子产品中。     

便携式舱内超声检漏仪的研制

针对载人航天器在轨声学检漏的物理过程,以气动声学喷流噪声理论为基础,对气体流过漏孔的声音在舱内传播及信号检测的机理进行了研究,建立了气体泄漏产生的声功率和漏孔的几何尺寸及舱内气压的关系式,发现在毫米级直径的漏孔产生的声信号的中心频率大于20kHz;研究了漏孔产生的声音信号传播的声压同接收方向和距离的关系式,模拟航天器舱内气体向太空泄漏时在舱内检漏的实际工况,进行了不同尺寸漏孔探测距离、探测方位的试验,初步验证了传感器接收到的漏孔声压和传感器法线与漏孔和传感器中心连线角的余弦成正比。完成了在轨检漏仪原理样机的研制,最小可检漏率达到10-1Pa·m3/s量级;定位范围优于20mm,质量小于12kg,功耗小于22W。     

新型超声波马达的实验研究

改进了扭转耦合型超声马达的结构、超声换能器的粘接工艺以及超声驱动电路并进行了实验数据的分析。所设计的扭转耦合型超声马达的主要参数为：在输入电压为50V，频率为32.83kHz时、无载转速为160r／min，在1．5N．cm负载转矩下，转速为90r／min，此时马达的输入功率、输出功率分别为1．2W和0．14W。     

高精度超声波测距仪的设计

论文针对一般的超声波测距仪存在测距依据是基于超声波在标准空气中的传播速度,而超声波在不同温度的空气中的传播速度略有不同,因而导致实际测量精度不够高的不足,提出了一种克服该缺陷的高精度超声波测距仪的硬件及软件的设计方法。     

采用超声波电机的空间飞网自适应收口机构设计

介绍了一种采用超声波电机作为驱动源的空间飞网自适应收口机构（质量块）的设计及实现方法。通过分析捕获过程中质量块运动情况,研究超声波电机电流与负载的关系,确定以加速度信号和电流信号作为电机启动和停止的触发信号,在此基础上设计并实现了质量块的驱动控制系统。通过在电机输出轴与卷筒间加入差动轮系构成双卷筒机构,力学分析证实了该机构在负载不均衡情况下的自适应性。分析证明该机构使飞网的捕获操作对捕获平台的精度要求降低,有容错能力。同时使收口机构在部分质量块故障时也能完成捕获任务。     

超声波检测二元气体成份技术研究

本文从超声波在二元气体中传播的物理机制出发 ,推导了二元混合气体浓度与超声波声时及温度的关系 ,为超声波检测二元气体成份提供了理论依据。本文还介绍了超声波检测实验结构原理以及超声波在二元气体中传播特性实验结果 ;本文对氯气与空气混合气体进行了实验测定 ,实验结果表明其浓度测量误差小于± 0 .5 %