摘要：针对大功率非能动安全壳基准事故下的水流特征,采用和原型安全壳相同尺寸比例及切片形式,设计了椭球扇面试验台架装置和相应的测量系统以研究安全壳穹顶水膜覆盖率和延迟时间等关键参数与冷却水流量之间的关系。同时开发了大空间曲率表面的视频测量系统,通过电容探针及其三维可调节支架系统实现了本体各处的水膜厚度非接触式测量,并对关键测量系统进行了标定。初步分析结果表明,试验本体及回路设计合理可行,获得了水膜覆盖率和相对延迟时间随雷诺数的变化关系。

摘要：利用核酸扩增系统完成聚合酶链式反应(PCR)是特定基因片段进行扩增的主要途径。核酸扩增系统在升降温过程中反应样本与系统热源温度之间存在着较大延迟,这导致扩增过程中样本到达指定温度需要较长时间,降低了整体的反应速率;而且由于扩增过程易产生非特异性产物,样本温度长时间未到指定温度会增大非特异性产物生成率,降低反应的扩增效率。本文根据气浴式核酸扩增系统工作原理和Smart-cycler PCR仪特性设计了微型化气浴式核酸扩增系统,分析系统热量传递过程并计算样本空气热量传递时间,对实际扩增中样本与空气温度进行实时测量拟合温度曲线。依据测量和计算结果选择系统加热时间并通过改变空气温度记录不同温度下样本温度曲线,选择最优的样本温度曲线优化系统延迟。优化后扩增过程所需时间缩短为原来的50%,通过对单增李斯特菌进行扩增实验显示系统可在4min内完成3个扩增循环,扩增效果良好。优化样本与空气的温度延迟可以有效提高扩增速度和扩增效果。

摘要：针对叶片弯扭变形分析的问题,对等参数、等弧长及等弦高测量采样方法进行了研究。采用以上三种测量采样方法对叶片CAD截面线进行离散,对得到的离散点集进行平移、旋转及加噪处理,作为叶片弯扭变形的截面测量数据;通过采用奇异值分解和最近点迭代相结合的算法,将叶片截面测量数据与计算机辅助设计模型的截面轮廓线进行配准,计算出测量截面线相对于CAD模型截面线的扭转角度和平移量,并得出不同测量采样方法对应的叶片弯扭变形分析的精度。通过基于仿真数据和实测数据的叶片截面模型配准实验及对比分析,总结出一些可用于指导叶片弯扭变形分析的测量采样策略。

摘要：为了解决超硬磨料砂轮修整困难的难题,采用激光-机械复合修整法,通过对青铜结合剂的去除过程进行多脉冲有限元仿真,优化激光粗修工艺的激光参数及确定激光粗修工艺过程砂轮圆跳动所能达到的范围。根据仿真结果选择了修整实验条件下激光粗修的激光参数,并对烧结成型的青铜金刚石砂轮进行了激光-机械复合修整实验。结果表明在合适的工艺参数下,激光-机械复合修整法是一种有效的修整方法。

摘要：基于数控技术,提出了一种非接触式光学元件表面超光滑液体抛光方法。通过磨头中心孔为抛光表面提供抛光液,抛光液在磨头自转的带动下与光学元件表面相互作用,实现光学元件表面材料的微量去除,利用计算机控制抛光磨头的运动轨迹完成对光学元件表面的抛光。根据上述原理,设计和研制了数控非接触表面超光滑光学元件加工机床样机,样机直线运动轴最低进给速度为0.000 1m/s,定位精度为0.008mm;摆动轴最低转速为0.002 8r/min,定位精度为15″。抛光实验结果表明,经过20min的超光滑加工,熔石英材质光学元件上两点的表面粗糙度Ra值分别由加工前的1.03nm和0.92nm提高到加工后的0.48nm和0.44nm,显著提高了加工精度。

摘要：竖直式喷淋头布气系统在半导体工艺腔室类设备中广为采用,其布气均匀性是决定半导体工艺均匀性的关键因素之一。以布气均匀性为驱动,对竖直式喷淋头布气系统进行优化设计。在优化策略设计中为解决传统参数优化方法优化喷淋头多孔板面时需要预先确定拓扑结构、人为缩小参数空间造成系统分辨率低的问题,提出描述喷淋头多孔板面等效阻抗模型,将喷淋头板面小孔结构和布局的优化问题转换为喷淋头板面对气体流动的阻抗特性优化问题,进而建立了高分辨率的喷淋头板面阻抗分布优化模型。优化的喷淋头板面阻抗分布使得喷淋头的布气不均匀性（在N2质量流量1.041 7×10^–4 kg/s、腔室压力266Pa典型工艺条件下）由0.36%降低至0.03%。采用CFD数值试验对优化的竖直式喷淋头布气系统在入口气体质量流量6.250 0×10^–5-1.666 7×10^–4 kg/s、腔室压力133-665 Pa的工艺范围内进行测试,结果表明：优化的喷淋头系统布气效果均优于对照的喷淋头系统,其布气不均匀性均好于0.35%。针对喷淋头板面小孔布局及结构,列举3种拓扑调整方案,并根据阻抗优化结果给出对应的优化的几何配置实例。

摘要：壳体容器的跌落事故是冲击动力学行为,存在几何非线性和材料非线性的特征,因此设计较准确的相似模型试验具有较大难度。本文通过理论分析方法给出了壳体容器跌落的相似模型试验的设计要求,在不考虑材料率相关效应的情况下,给出了各物理量的相似常数,确定了相应的相似准则。在此基础上,通过数值模拟方法,对不同比例的相似模型试验进行数值计算,并对这种相似模型试验的设计进行评价。通过计算发现,在一定的假设和试验设计条件下,各相似常数的误差较小,能很好地反映模型参量的相似性,从而可通过相似模型试验来研究壳体容器的跌落事故。本文为壳体容器跌落事故的相似模型试验的设计提供了理论分析和数值模拟的参考方法。

摘要：压气机存在繁多的激励源而无法避开所有的共振点,这就需要详细分析并揭示非定常时空演化规律,为预测并抑制危险共振工况的振动提供依据。本文采用数值方法计算某跨音速轴流压气机设计工况下前1.5级的流场。通过对定常、非定常结果的分析,确定各激励源并总结激励源对叶片非定常气动力的作用规律。研究发现设计工况下首级动叶的非定常力主要来自上游进口导叶和下游静叶的转静干涉效应,其中导叶的影响占主导地位,下游静叶主要影响尾缘部分。压力波动较大的位置与时均静压较大的位置相对应。

摘要：针对微生物检测中存在的耗时多、结构复杂、探测精度低等问题,提出了一种快速、简单、检测下限低的微生物检测方法。通过结合荧光标记物标记、微孔滤膜过滤、激光扫描及荧光成像技术,设计了痕量微生物快速扫描检测系统,使用大视场、大景深、长焦距扫描物镜,结合二维扫描振镜,完成了对痕量微生物样本的快速检测。描述了检测系统的基本原理及光路系统的设计与优化,对采集信号进行了分析,并对检测系统的检测性能进行了论证及测试。实验结果表明,该检测系统可以在10min内完成对10～2.5×10^3 cfu/mL的微生物的准确检测,检测下限为10cfu/mL,可以满足医用高纯水、饮料用水、微电子加工高纯水等领域的水体快速检测需求。

摘要：基于两流体六方程的热工水力系统程序在计算蒸汽即将从控制体中消失或水即将充满控制体工况时,由于空泡份额较小的两相混合物和纯液相之间可压缩性的不连续变化以及离散动量方程的离散方法,可能会出现虚拟的压力峰值,即数值水锤现象。本文以热工水力系统分析程序RELAP5为参考对数值水锤问题的缓解方案进行了分析研究,给出了详细的检测逻辑以及修正方案,并应用于普赖尔管问题和冷凝实验工况的计算分析。结果显示,数值水锤缓解方案的启用能够缓解两流体程序中针对该类问题由于数值方法带来的压力瞬态效应,从而能够明显地降低压力峰值,避免了严重扭曲瞬态解的出现。数值水锤缓解方案减缓这一虚拟压力峰值,有利于提高程序计算的稳定性;针对该问题此方法可为同类型系统程序的开发及模型优化提供参考。