摘要：针对当前的约束处理技术存在易陷入局部最优解、难以满足等式约束和多控制参数的问题,在μ约束处理技术的基础上,以梯度下降法和多目标拥挤距离为理论依据,设计反映种群约束违反度分布信息的ω参数,它可以自适应地调节约束违反度阈值μ的松弛进而有效地解决约束问题.此外,改进了μ阈值比较准则以提高种群的多样性.经对CEC2017的标准约束优化问题(Constraint optimization problems,COP)进行求解,并与其他先进算法相比较,结果表明,改进的μ约束处理技术能够高效地处理含等式约束的COP.

摘要：通过数值模拟方法对8种层板结构进行气热耦合计算,优选低雷诺数shear stress transport(SST)k-ω湍流模型,其平均努塞尔数与冷却效果实验差异只有0.15%。研究冲击孔和气膜孔开孔率、扰流柱堵塞比、气膜孔孔型和排列形式对层板结构的流阻换热影响。结果显示对流阻影响明显的层板内冷参数依次为扰流柱堵塞比、冲击孔开孔率,层板燃气侧流阻影响排序依次为气膜孔孔型、气膜孔开孔率;对换热效果影响大的4个层板设计要素依次为气膜孔孔型、气膜孔开孔率、冲击孔开孔率、扰流柱换热面积。以比1-2-4层板模型更低的流阻损失系数和更高冷却效果为设计目标,获得适用于涡轮叶片前缘高温、低供气压比区域的1-9-5型层板单元,将其应用于目前工程设计的超强冷却叶片前缘,可将涡轮叶片耐温能力有效提升140 K。

摘要：为增加变速器带载换挡能力,解决摩擦片发热烧毁等问题,提出利用非圆齿轮传动替代摩擦传动换挡结构;研究渐开线变厚齿面形成原理,通过增加共轭齿条周向纯滚动和轴向运动约束条件,建立螺旋非圆齿面包络加工数学模型,描述共轭齿条各段齿面失径,推导螺旋非圆齿面方程;利用数值计算实例验证了数学模型的正确性,分析非圆齿的几何特征与轴向移动速度之间的关系,说明共轭齿面仍为线接触;通过对锥齿轮组进行详细设计与动力学仿真,结果显示角速度输出曲线较为平稳,仍存在一定轻微冲击;搭建基于机电检测方案的锥齿轮组自动变速装置试验平台,实现了档位自动变换功能,进一步验证了螺旋非圆齿轮基本啮合原理且锥齿轮组改造设计方案具备一定的可行性。

摘要：利用传振杆的基频共振频率方程,设计出传振杆,对传振杆开斜槽与不开斜槽两种情况进行仿真对比,有斜槽的传振杆中产生了螺旋波,实现纵-扭复合振动。对传振杆的长度,斜槽的个数,斜槽的宽度进行仿真分析,得到较接近设计理论值的参数,并通过阻抗实验测试验证了分析结果,对实际应用有重要的参考。

摘要：大规模多芯内部并联的压接式IGBT(PPI)器件是柔性直流输电装备的关键部件,针对器件设计和工艺等因素可能导致并联芯片内部压力不均、压接式封装结构难以直接提取内部压力不均状况及其影响的问题,提出一种基于单芯压接式器件并联,模拟研究多芯器件内部压力不均影响的方法。首先,基于压力对单芯器件的影响规律,建立两个独立PPI器件并联的有限元模型,模拟分析不同压力对多芯并联器件电热特性的影响。然后,建立两个单芯PPI器件并联运行的模拟实验平台,验证并联仿真模型的有效性。最后,将并联模型拓展至3300V/1500A实际PPI模块的特性仿真,分析了多芯并联模组内部压力不均对电热特性的影响规律。结果表明,内部压力不均影响多芯并联器件内部的电、热特性分布,其中压力对热阻的影响是器件温度分布的决定性因素,而且随着压力不均程度的增加,芯片间的电热特性差异更明显。压力不均导致的温度差异随着老化程度的增加而增加,并将进一步加速芯片老化,严重影响器件的可靠性。

摘要：现有沿用传统Si器件TO-247-3封装的分立式SiC MOSFET器件受限于键合线和平面换流回路,封装寄生电感偏大,增大器件高频工况下的开关损耗。对此,该文提出一种去键合线、具有垂直换流回路的低寄生电感分立式SiC MOSFET器件压接封装方法。首先,基于封装结构,评估现有TO-247-3分立式SiC MOSFET器件封装寄生电感的分布特性;其次,针对小尺寸SiC MOSFET芯片,设计具有U型栅极顶针和垂直换流回路的分立式压接封装结构,并利用磁场相消原理进一步降低功率回路寄生电感;再次,利用Pspice软件对SiC MOSFET器件开关行为建模,对比分析分立式压接封装与TO封装下SiC MOSFET器件的开关特性。最后,搭建电感钳位双脉冲测试平台进行实验验证。仿真和实验结果表明,在相同电流等级下,采用分立式压接封装结构的SiC MOSFET器件具有更低的封装磁场分布和更低的寄生电感,可以显著提升器件开关速度并降低开关损耗。

摘要：本文利用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)方法系统地研究了p-AlGaN层掺杂机理及优化设计生长.明确了生长温度、压力及TMAl的流量对AlGaN层Al组分的影响关系,并给出了各自不同的机理与作用.研究发现,Al组分介于10%—30%之间能够很好地将电子限定在量子阱区域并保持高的材料晶体质量.发展了一种新的生长技术来克服p-AlGaN层掺入效率低下和空穴注入不足的问题.优化条件下生长的p型AlGaN电子阻挡层很大地提升了InGaN/GaN基LED的输出光功率.

摘要：根据实际工作需求,设计出工作频率为28 k Hz、过渡段为指数型的复合变幅杆。利用小端圆柱转换圆环斜槽结构来实现单激励纵-扭复合振动,并通过仿真分析讨论了复合变幅杆大端长度、斜槽倾斜角度、斜槽宽度、斜槽长度等结构参数对共振频率的影响规律。在此基础上优化结构并进行试验研究,结果表明该变幅杆实现了纵-扭复合振动并基本满足实际工作需求。

摘要：牵引变流器作为电力机车关键部件,通过大功率绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)实现直流能量与交流能量之间的转换,达到对交流牵引电动机启动、制动和调速的控制,其可靠性直接关系电力机车运行安全,而焊料层失效是IGBT模块主要失效模式之一,分析研究焊料层缺陷变化规律对IGBT模块可靠性至关重要。通过对电力机车服役前后的IGBT模块焊料层进行CT扫描,统计结果显示不同服役里程数的IGBT模块焊料层空洞数量服从泊松分布,并且泊松分布方差λ值与器件服役里程数具有映射关系;基于空洞统计分布规律建立了计及初始缺陷的电力机车用IGBT模块多物理场仿真模型,从焊料层上下表面的应变数学描述研究了随机空洞的演化诱因与规律;基于能量的疲劳寿命模型得到了空洞分布、尺寸与演化速率的关系,为指导器件优化设计和主动运维提供支撑。

摘要：使用 Si C作为过渡层 ,采用自行设计建造的连通式双反应室高温 MOCVD系统很好地克服了 Zn O和 Si C生长时的交叉污染问题 ,在 Si基片上外延出高质量的 Zn O薄膜 .测量了样品的 XRD和摇摆曲线 ,以及室温下的 PL谱 .实验结果表明 ,Si C过渡层的引入大大提高了 Zn O薄膜的质量和发光性能 ,并有望实现在 Si上制备 Zn O单晶薄膜 .