为了提高隧道掘进爆破中炮孔的堵塞效果, 利用铝管在爆炸作用下膨胀的特性设计了一种堵孔装置, 然后通过动态应变仪测量堵孔装置膨胀撞击钢管的环向应变, 通过万能试验机对模拟炮孔中的爆炸堵孔装置进行单轴压缩脱模, 通过高速摄影记录水泥墩的爆破过程, 从而评估爆炸堵孔装置的堵塞效果。结果表明：钢管在爆炸堵孔装置膨胀撞击下产生的环向应变峰值达到0.02, 说明爆炸堵孔装置膨胀冲击孔壁的作用力较大, 有利于堵孔装置与孔壁贴合; 爆炸堵孔装置与孔壁贴合后的抗压强度为4.1~5.5 MPa, 抗剪强度为0.49~0.66 MPa, 远大于常规炮泥的抗剪强度(0.09 MPa), 其在实际使用中与炮泥配合使用, 能有效抑制炮泥运动。采用传统炮泥进行堵塞的水泥墩出现冲孔, 爆破后的水泥墩未出现破坏; 采用爆炸堵孔装置进行堵塞的水泥墩未出现冲孔, 堵孔装置在孔口产生裂纹后才被冲出, 爆破后的水泥墩最终裂成三部分。因此, 爆炸堵孔装置可大幅改善堵孔效果, 从而发挥爆生气体的破岩作用, 并有效增强了抛掷作用, 对改善隧道掏槽眼的爆破效果具有重要意义。

为了评估爆炸堵孔装置的堵塞效果, 将装有导爆索的爆炸堵孔装置放入模拟炮孔中进行爆炸实验, 然后通过万能试验机对其进行单轴压缩脱模实验。结果表明: 爆炸堵孔装置与孔壁贴合后的抗压强度为26.5~35 MPa, 抗剪强度为3.07~3.4 MPa, 远大于常规炮泥的抗剪强度(0.09 MPa)。将爆炸堵孔装置用于隧道爆破直眼掏槽眼中, 并对原有的孔网参数进行优化, 结果显示: 在保证掏槽进尺的情况下, 掏槽眼孔数相对于优化前减少了35%, 而且炮孔的间距也相应增大, 有利于降低相邻掏槽孔贯穿的风险, 从而有效提高施工效率。因此, 将爆炸堵孔装置与炮泥联合使用, 可大幅增强炮孔堵塞效果, 从而防止爆生气体过早逸出, 延长爆生气体在炮孔内的作用时间, 进而充分发挥爆生气体的气楔破岩作用, 并有效增强爆生气体的抛掷作用, 对保证隧道直眼掏槽爆破效果具有重要意义。

针对在地震作用下生土砌体墙因砌筑泥浆强度低而沿灰缝处发生剪切破坏的问题, 在考虑不破坏生土归田性的前提下, 提出了生土泥浆生态改性配方以提高砌体抗剪强度。通过单因素、正交试验研究了糯米胶、丙烯酸乳液、速溶胶粉、纤维素等掺量对生土泥浆的抗剪强度、抗压强度和抗折强度的影响规律, 得到改性泥浆最优配比, 并在此基础上进行改性生土材料归田性分析及生土砌体抗剪试验。研究结果表明: 泥浆经改性后, 较传统非改性泥浆抗剪强度提高了50.55%, 抗压强度提高了33.14%, 抗折强度提高了23.48%; 改性后的生土材料能使农作物正常生长, 土壤成分分析符合植物种植标准, 归田性没有被破坏; 采用改性泥浆的生土砌体相较于未改性生土砌体抗剪强度提升了34.77%。

钢、铝两种材料因为物理性能和化学成分上存在较大差异，导致钢铝焊接成为难点。为了得到高质量的钢/铝接头，采用7种激光扫描路径对DP780双相钢和5083铝合金两种金属进行搭接点焊试验。研究激光扫描路径对钢/铝接头宏观形貌、金相组织、显微硬度和剪切强度的影响。结果表明：扫描路径的变化对接头的影响较大，相比于常规焊接，摆动焊接的接头具备更好的连接质量，焊缝表面成形效果更好；钢/铝接头主要由马氏体和铁素体组成，使用激光摆动点焊的接头晶界明显，在马氏体和铁素体交界处有少量的片状珠光体，且焊缝各处的晶粒种类无较大差异，因此焊缝各处力学性能相同，减少受力后，出现应力集中的现象；摆动点焊钢/铝接头的力学性能得到提升，钢侧接头的最大显微硬度可达450 HV，是常规的1.06 倍，剪切强度为83 N/mm，是常规焊接的2.12 倍。

为了得到高质量的钢/铝接头, 采用激光摆动焊接的方法、使用不同的功率对DP780双相钢和5083铝合金两种金属进行了搭接实验, 研究了不同焊接功率对钢/铝接头宏观形貌、微观组织和力学性能的影响。结果表明, 1400W~1600W的功率区间内可有效实现板材焊接; 激光功率为1400W和1500W时, 焊接接头的金相组织以马氏体为主, 当激光功率为1600W时, 接头内的铁素体增多, 马氏体减少, 焊接接头的金相组织以铁素体为主; 3种接头显微硬度的最低值和最高值分别位于焊缝中心和热影响区, 在1500W的激光功率下, 焊接接头的力学性能最好, 钢侧接头的显微硬度约高于母材显微硬度的1.7倍; 接头的最大剪切强度达到113N/mm。此研究结果应用在船舶制造领域具有较重要的意义。

在季节性冻土地区修建道路工程时, 不仅要对土壤进行力学改性还需要保护脆弱的生态环境。本文研究了冻融循环条件下, 糯米浆对石灰土抗剪强度的影响。在石灰土(石灰质量浓度为10%)中加入不同质量浓度(0%、2%、4%、6%、8%)的糯米浆, 研究不同冻融循环次数(0次、1次、3次、6次、10次)下糯米浆改良土的应力应变曲线特征以及抗剪强度、黏聚力和内摩擦角的变化特征。结果表明, 在石灰土中加入糯米浆可以提高改良土的抗剪强度, 但糯米浆浓度过高反而导致抗剪强度降低, 糯米浆浓度为6%时改良土的抗剪强度较大。冻融循环会导致改良土的抗剪强度下降, 糯米浆可以降低改良土在冻融循环下的强度损失。冻融循环作用下, 改良土黏聚力和内摩擦角的变化趋势不同。该结果为糯米浆改性季节性冻土地区路基土提供了参考。

集成电路(IC)芯片封装中小尺寸、细节距焊点采用的传统锡基钎料在服役过程中存在桥接、电迁移、金属间化合物等问题，在大电流、大功率密度的应用中受到限制。采用脉冲激光沉积 (PLD)技术，在覆铜陶瓷 (DBC) 基板上图形化沉积了多孔微米银焊点，用于替代传统的钎料凸点，并将其应用于Si芯片与DBC基板的连接。结果表明：采用不锈钢作为掩模，可沉积出500 μm及300 μm特征尺寸的疏松多孔银焊点阵列，银焊点呈圆台形貌；在250 ℃温度、2 MPa压力下热压烧结10 min，Si芯片与DBC基板连接良好，连接后的银焊点边缘的孔隙率为42%左右，银焊点中心区域的孔隙率为22%; 500 μm和300 μm特征尺寸的银焊点的连接接头的剪切强度分别为14 MPa和12 MPa；接头断裂主要发生在银焊点与芯片或DBC基板的连接界面处。

为了更好地控制共晶焊接空洞率和剪切力,提出了一种采用正交试验法优化自动共晶焊接参数的方法。对焊接温度、焊接时间、焊接压力三个关键参数采用正交法进行三因子两水平极差分析,得到了影响芯片金锡共晶焊接质量的主次因子及共晶焊接参数的最优组合。试验结果证明,使用优化的工艺参数,芯片焊接质量得到明显提升,共晶焊接区空洞率均值及芯片剪切力Cpk值均完全满足GJB548B的要求。