作者单位
摘要
1 大连理工大学 电气工程学院,辽宁 大连 116024
2 中国工程物理研究院 流体物理研究所,四川 绵阳 621900
3 天府创新能源研究院,成都 610000
4 国网综合能源服务集团有限公司,北京 100052
全膜脉冲电容器是脉冲功率系统的重要储能单元,其寿命影响着整个系统的可靠性。在脉冲工况下,全膜脉冲电容器的失效多为突发失效,且寿命的分散性较大。为探究全膜脉冲电容器老化失效机理,开展了其寿命试验及电场与温度场的仿真。利用LTD基本放电单元(Brick)实验腔体对电容器进行寿命测试并获得失效电容器,分析了失效电容在不同故障形式下的失效原因,并利用有限元分析软件对电容器局部“电场易畸变”区域进行了电场仿真,说明上述区域存在的畸变电场是发生绝缘介质击穿的主要原因;对电容器进行温度场分析,发现电容器温度与充放电频率成正相关,温度最高点位于电容器几何中心处附近,在充放电频率较低时,电容器温升不明显,说明在较低充放电频率下,电容器绝缘介质老化以电老化为主,而非热老化。
全膜脉冲电容器 寿命试验 老化 电场畸变 失效机理 all-film pulsed capacitor life test aging electric field distortion failure mechanism 
强激光与粒子束
2024, 36(2): 025020
杜宇翔 1,2,3,*贾永胜 1,2,3孙金山 1,2,3,4姚颖康 1,2,3[ ... ]聂森林 1,2,3
作者单位
摘要
1 江汉大学 a.精细爆破国家重点实验室
2 b.爆破工程湖北省重点实验室
3 c.湖北(武汉)爆炸与爆破技术研究院
4 d.数字建造与爆破工程学院, 武汉 430056
钢筋混凝土短梁是建构筑物的关键承力构件, 为研究其在冲击荷载作用下的动力响应及破坏机制, 结合应变式传感器、高速摄影、数字图像技术(DIC)等测量手段, 开展了不同冲击体质量、冲击速度和冲击能量下的落锤冲击试验。结果表明: (1)冲击荷载作用下钢筋混凝土短梁破坏形式表现为拱形震坍裂缝和整体弯曲变形, 与浅梁破坏形式有明显差异; (2)钢筋混凝土短梁跨中轴向应变由拉应变转为压应变, 随着冲击能量增加(18 061 J≤E≤49 831 J), 跨中轴向峰值拉应变、残余压应变均先增大后减小, 钢筋混凝土短梁依次处于弹塑性挠曲变形、冲剪破坏模式阶段; (3)冲击荷载作用下钢筋混凝土短梁的裂缝萌生和扩展过程并不是单向的, 裂缝多次多向扩展形成裂缝带, 进而形成塑性铰, 导致短梁整体破坏; (4) 梁体变形程度主要取决于冲击速度而非冲击能量, 具体表现相同冲击能量(30 000 J)下, 随着冲击速度增加(5.53 m/s≤v≤7.13 m/s), 梁体跨中峰值挠度和残余挠度相应增大(26.81 mm≤wp≤29.85 mm; 17.12 mm≤wr≤21.66 mm)。研究成果可为钢筋混凝土短梁的抗冲击性能设计、拆除爆破工程设计提供试验依据和机制认识。
钢筋混凝土短梁 落锤冲击试验 冲击能量 动力响应 破坏机制 short RC beam drop hammer impact test impact energy dynamic response failure mechanism 
爆破
2023, 40(4): 115
吴礼程 1,2,*陈湘生 2雷江松 1郑爱元 1,3,4[ ... ]邓一三 6
作者单位
摘要
1 深圳市地铁集团有限公司, 深圳 518026
2 深圳大学土木与交通工程学院, 深圳 518060
3 2.深圳大学土木与交通工程学院, 深圳 518060
4 深圳铁路投资建设集团有限公司, 深圳 518026
5 深圳机场集团扩建工程指挥部, 深圳 518034
6 中铁科学研究院有限公司, 成都 610032
选用7种不同3D端钩钢纤维掺量的混凝土开口梁构件为研究对象进行了三点弯曲试验, 结合数字图像相关(DIC)技术研究了不同3D端钩钢纤维掺量对混凝土开口梁构件抗弯性能的影响。结果表明, 3D端钩钢纤维混凝土开口梁构件具有优异的抗弯韧性, 其荷载-裂缝开口位移(CMOD)曲线有两个峰值, 除3D端钩钢纤维掺量为25 kg/m3的构件的第二峰值与第一峰值之比为0.91外, 其他含3D端钩钢纤维构件的第二峰值与第一峰值之比均大于1。基于分析得到了不同3D端钩钢纤维掺量下混凝土开口梁构件的CMOD-挠度关系以及耗散能分布情况。根据DIC数据分析结果, 验证了平截面假定在不同3D端钩钢纤维掺量下混凝土开口梁构件抗弯分析中的适用性, 并得出了弯曲过程中中性轴位置的变化规律。基于3D端钩钢纤维的拉拔过程分析了3D端钩钢纤维混凝土的拉伸与弯曲破坏机理。
混凝土 3D端钩钢纤维 开口梁 抗弯性能 荷载-CMOD曲线 耗散能 平截面假定 破坏机理 concrete 3D hooked-end steel fiber notched beam flexural performance load-CMOD curve dissipation energy plane section assumption failure mechanism 
硅酸盐通报
2023, 42(5): 1661
Yan Gu *Faqiang Zhang aff***Wanghua Wu *Zhifu Liu aff******
Author Affiliations
Abstract
CAS Key Lab of Inorganic Functional Materials and Devices, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, P. R. China
Most widely used dielectrics for MLCC are based on BaTiO3 composition which inevitably shows performance degradation during the application due to the migration of oxygen vacancies (Vo). Here, the BaTiO3, (Ba0.97Ca0.03)TiO3, Ba(Ti0.98Mg0.02)O3, (Ba0.97Ca0.03)(Ti0.98Mg0.02)O3, (Ba0.96Ca0.03Dy0.01)(Ti0.98Mg0.02)O3 ceramics (denoted as BT, BCT, BTM, BCTM and BCDTM, respectively) were prepared by a solid-state reaction method. The core-shell structured grains (200 nm) featured with 10-20 nm wide shell were observed and contributed to the relatively flat dielectric constant-temperature spectra of BTM, BCTM and BCDTM ceramics. The TSDC study found that the single/ mix doping of Ca2+, especially the Mg2+, Mg2+/Ca2+ and Mg2+/Ca2+/Dy3+ could limit the emergence of Vo during the sintering and suppress its long-range migration under the electric-field. Because of this, the highly accelerated lifetimes of the ceramics were increased and the value of BCDTM is 377 times higher than that of BT ceramics. The pn junction model was built to explain the correlation mechanism between the long-range migration of Vo and the significantly increased leakage current of BT-based dielectrics in the late stage of HALT.
BaTiO3-based dielectrics failure mechanism microstructure regulation oxygen vacancies leakage current 
Journal of Advanced Dielectrics
2023, 13(2): 2350002
作者单位
摘要
1 战略支援部队信息工程大学 信息系统工程学院,郑州 450000
2 郑州大学 网络空间安全学院,郑州 450000
定位系统是无人机核心单元中的电磁敏感环节,是无人机电磁防护的重点部位。为了分析电磁干扰效应机理与失效过程,以典型自组装无人机定位系统为目标,通过电磁拓扑模型分析干扰耦合方式,分析不同耦合路径下辐照干扰耦合机理和作用机制。采用GPS增强转发系统在电波暗室内为无人机系统提供正常动态工作环境,并依据标准开展微波辐照干扰效应试验,通过无人机系统固件中的日志记录功能,结合地面站监测实时状态,实现无人机定位系统电磁干扰效应全过程动态特征数据记录与故障机理分析。试验结果表明:无人机接收天线耦合干扰主要发生在定位系统最大接收带宽(200 MHz)之内;线缆耦合干扰主要在1 GHz以下的频段内且在171 MHz和511 MHz附近达到最大值;PCB电路耦合干扰主要在1.24 GHz以上频段,耦合电压波动性随着干扰信号频率增加而变强。
无人机 定位系统 辐照干扰 失效机理 等效试验 unmanned aerial vehicle positioning system irradiation interference failure mechanism equivalent experiment 
强激光与粒子束
2023, 35(2): 023002
作者单位
摘要
1 广西科技大学土木建筑工程学院,广西 柳州 545006
2 华南理工大学土木与交通学院,广州 510641
为研究粉煤灰陶粒轻骨料混凝土的三轴受压破坏机理,以强度等级、侧向围压为变化参数,共设计78 个试件进行常规三轴试验。观察分析了三轴受压下粉煤灰陶粒混凝土试件的破坏形态和应力-应变全曲线,揭示了其破坏机理。结果表明:三轴受压下,粉煤灰陶粒混凝土随围压的增大出现竖向劈裂破坏、斜向剪切破坏、无明显裂缝3 种破坏现象,并呈现良好的延性性能;应力-应变全曲线随围压的增大存在明显平台流塑现象,围压σw 大于12 MPa 以后,曲线基本不出现下降段;建立的莫尔-库伦、八面体剪应力破坏准则及Rendulic 平面破坏准则通用式,均能较好反映粉煤灰陶粒混凝土的三轴受压状态。
轻骨料混凝土 三轴受压 破坏机理 破坏准则 lightweight aggregate concrete triaxial compression failure mechanism failure criterion 
硅酸盐学报
2022, 50(8): 2196
作者单位
摘要
1 广西科技大学土木建筑工程学院,广西 柳州 545006
2 柳州东方工程橡胶制品有限公司,广西 柳州 545005
以再生粗骨料取代率、试件尺寸为变化参数,设计并制作了45个再生骨料混凝土试件。通过直剪试验,观察了不同尺寸下再生骨料混凝土的破坏形态,分析了取代率和试件尺寸对再生骨料混凝土直剪性能和损伤本构的影响情况,建立了不同尺寸下再生骨料混凝土的损伤本构模型。结果表明:峰值变形、延性系数均具有明显的尺寸效应,普通混凝土损伤发展速度变慢,再生骨料混凝土损伤发展变快;随取代率的增加,峰值变形先减小后增大,延性系数先增大后减小,损伤发展规律与取代率不成线性关系。采用的本构模型能较好地反映不同尺寸再生骨料混凝土的剪切荷载-变形关系以及损伤演化过程。
再生骨料 破坏机理 尺寸效应 直剪性能 损伤本构 recycled aggregate failure mechanism size effect direct shear performance damage constitutive 
硅酸盐学报
2022, 50(2): 388
作者单位
摘要
1 青岛理工大学土木工程学院, 青岛 266000
2 青岛腾远设计事务所有限公司, 青岛 266000
3 中建西部建设新疆有限公司, 乌鲁木齐 830000
为研究再生粗骨料混凝土在单轴受压荷载下的破坏特性, 使用数字图像相关技术记录混凝土立方体在破坏过程中的应变变化规律, 并结合显微硬度测试、背散射电子成像技术等观测手段对界面过渡区的宽度和孔隙率进行定量表征。试验结果表明, 分别经骨料强化和砂浆强化后, 再生混凝土的抗压强度较未处理试样提升了17.86%和35.55%, 说明砂浆强化更有利于提升再生混凝土的抗压强度。骨料强化可以提升老砂浆显微硬度值, 降低老骨料-老砂浆界面过渡区孔隙率; 砂浆强化可以提升新砂浆显微硬度值, 降低老骨料-新砂浆界面过渡区以及新-老砂浆界面过渡区的孔隙率。经强化处理后的特定界面产生贯通裂缝的概率降低。
再生粗骨料混凝土 破坏机理 界面过渡区 骨料强化 砂浆强化 显微硬度 孔隙率 recycled coarse aggregate concrete failure mechanism interfacial transition zone aggregate reinforcement mortar reinforcement microhardness porosity 
硅酸盐通报
2022, 41(10): 3445
作者单位
摘要
济南大学土木建筑学院,济南 250022
将再生粗骨料应用于混凝土制备可有效减少原材料生产对生态环境的破坏,还可实现建筑废弃物的再生利用。但由于存在老旧砂浆包裹、原始缺陷较多等问题,再生粗骨料混凝土吸水率较高且薄弱界面较多,抗冻性能较差,对寒冷环境下的混凝土结构产生了极为不利的影响。本文综合分析国内外对再生粗骨料混凝土抗冻性能的研究现状,发现复杂脆弱的界面过渡区是再生粗骨料混凝土承受冻害时的薄弱环节,微裂缝和孔隙的发育使其在冻融循环过程中的性能不断降低。再生混凝土的抗冻性能随着再生粗骨料掺量的增加而加速劣化,再生粗骨料质量掺量应控制在50%以内。质量损失、相对动弹性模量和抗压强度是评价再生混凝土冻融损伤水平的常用指标,质量损失在试验初期会出现负增长情况,相对动弹性模量在有限冻融循环次数下的反应较不敏感,相比之下抗压强度能更好地体现再生粗骨料混凝土的冻融损伤水平。未来,还应对再生混凝土冻融损伤机理进行更加系统深入的研究,探究效果良好的非破坏性试验指标,以及在标准冻融试验的基础上结合特定工程环境对再生混凝土抗冻性能进行具体评价,推动再生粗骨料混凝土更加广泛的应用。
再生粗骨料混凝土 抗冻性 取代率 破坏机理 微观结构 质量损失 相对动弹性模量 抗压强度 recycled coarse aggregate concrete frost resistance property replacement percentage failure mechanism microstructure mass loss relative dynamic elastic modulus compressive strength 
硅酸盐通报
2022, 41(9): 2963
作者单位
摘要
中山大学 电子与信息工程学院, 广州 510006
目前已有一些在ESD和电磁干扰下存储器行为的表征研究, 但对静态随机存取存储器(SRAM)的连续波抗扰度的频率响应特性的研究很少。文章研究了SRAM在射频电磁干扰下的失效行为与机理。对SRAM芯片进行射频干扰测试发现, SRAM失效行为与其工作模式相关。使用Hspice进行晶体管级仿真。结果表明, SRAM处于数据保持时, 抗扰能力很强, 处于读写模式时, 抗扰能力较弱。进一步研究失效机理发现, 电源端干扰会导致路径延时的漂移和抖动, 造成SRAM读写失效。该研究可为存储器或系统级芯片的可靠性设计提供指导。
静态随机存取存储器 电磁干扰 失效机理 SRAM EMI failure mechanism 
微电子学
2022, 52(1): 139

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