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关键词： 硅基氮化镓   应力   缓冲层   图形化衬底   柔性衬底  

摘要： 随着人工智能技术的不断发展,宽禁带半导体——氮化镓(GaN)引起研究者们越来越多的关注。但受限于大尺寸、低位错密度的GaN单晶衬底难以制备且稀缺,GaN材料的制备通常采用异质外延法,相较于碳化硅(SiC)、蓝宝石等异质衬底,硅(Si)衬底Ga N材料具有更高的性价比,在功率转换和通讯方面受到广泛的关注。但是Si衬底上制备GaN单晶薄膜是典型的大失配异质外延,由此导致的高位错密和应力问题严重制约Si衬底GaN材料的性能及发展。该文从缓冲层技术、图形化衬底技术和柔性衬底技术3个方面,对硅衬底氮化镓大失配应力调控方法进行研究,提出优点与不足,在总结前人在以上3个方面取得进展的基础上,对硅衬底氮化镓大失配应力调控方法的发展做展望。

关键词： 科教融合   教学改革   工程力学   实践路径  

摘要： 高等教育的立身之本在于立德树人,而其生命线却在于人才培养质量。高校所培养的人才质量,很大程度上体现出其高等教育现代化的程度。高等教育的现代化其实就是人的现代化,要实现人的现代化就需要在教学过程中推进科教融合,使教学和科研相互促进、相辅相成。《工程力学》是一门理论性较强的课程,进行模型抽象比较困难,学生容易解题,却不容易将所学知识应用在工程实际中,提高学生的应用性是目前亟需解决的问题。本文通过开展工程力学实践竞赛、探索教学用小型扭转实验机的设计等活动,提高学生的动手能力和实践能力,从而实现了科教融合的育人目标。

关键词： 工程力学   机械专业   教学改革   OBE理念   课程目标   全过程考核  

摘要： 工程力学课程是应用型本科机械类专业学生进入大学后的第一门理工结合的课程,对学生科学伦理、工程素养形成有重要的影响。教学内容涉及的力学现象可以浅见于自然现象和生活中,蕴含的力学原理又广泛地应用在工程实际和科技发展中。但是,本课程在教学中存在以下教学痛点:学生从学习以理论为主的课程向学习理工结合课程过程中,学习观念转变慢和学习方法更新难;缺乏复杂工程力学问题的建模、分析能力培养的实践教学载体和实施方法。针对这些问题,文章以学生为中心,基于OBE理念,在专业工程教育认证机制下构建课程目标达成度评价机制(外循环)和质量监控机制(内循环)并持续改进;在课程考核体系中,构建多元化、重过程的课程考核评价体系,着力培养学生解决问题的思路与方法,使学生的学习过程得到全面、科学的评价,教改取得了良好的效果。

关键词： 管道柔性   配管   应力分析  

摘要： 简述了管道应力分类、产生的因素。旨在研究高温高压的较大直径管道在安装设计过程中需注意的问题事项及相关规范等。在利用应力软件进行管道柔性计算过程中,如何通过软件计算结果对管系做出调整从而改善管道柔性,根据装置现场情况对改造的管道进行自然补偿、设置支架等以减小推力和力矩,保证装置的安全运行。

关键词： 挂篮   人工监测   自动化   有限元分析   桁架   吊带   应力   位移  

摘要： 针对承受超重荷载施工挂篮使用过程中荷载工况复杂,结构失效造成后果严重,人工监测难以满足复杂条件下挂篮监控数据的及时反馈,也难以完成恶劣天气下对挂篮的监测,采用桥梁挂篮自动化监控系统,并通过预压方式检验自动化监控系统可靠性。结果表明:桥梁挂篮自动化监控系统应力、位移数据发展趋势与加载工况一致,系统位移自动监测值基本介于人工监测值与有限元计算值之间,系统吊带应力实测均值与理论计算值、有限元计算值均较接近。

关键词： 悬索桥   锚碇   沉井基础   有限元   沉降位移   应力分析  

摘要： 瓯江北口大桥主桥为三塔四跨连续双层钢桁梁悬索桥,南锚碇基础规格为(70×63)m的矩形沉井基础。为研究锚碇沉井施工以及主桥加劲梁架设过程中主缆拉力变化对南锚碇的力学性能影响,利用有限元软件Midas GTS建立锚碇沉井-地基实体模型并结合现场实测数据对锚碇沉井的变形与受力状态、地基土应力状态及变形进行对比分析。结果表明:锚碇自重及主缆拉力作用下沉井基础变位包括沉降、水平位移和整体转动3种情况,主要以沉降变形为主;不同主缆架设进度下,锚碇应力满足要求。受锚碇变位影响,沉井基础井壁与地基土均存在明显的应力变化趋势;数值模拟结果与实测数据较为接近,为后续南引桥第一联的的顶升工作起到了一定的指导作用。

关键词： 小跨径   连续刚构   应力   裂缝   刚度  

摘要： 小跨径刚构桥具有框架梁受力形式的特点,其结构整体性好,对基础工程实施范围要求相对较小,同时对基底扩散应力影响范围相对也较小。本文以一个常规钢筋混凝土连续小刚构作为研究对象,其跨径布置为(16+3-20+16) m,利用常规软件Civil建立板单元计算模型,通过受力结果,探讨分析刚构板梁在设计中需要考虑的因素,并对结构受力情况加以分析;同时针对桥墩在不同壁厚情况下的受力结果做出对比;以期对今后同类桥梁设计中的比选提供一定的参考价值。

关键词： 锑化铟   显微拉曼   热处理   应力   晶体质量  

摘要： 对热处理前后的InSb晶片进行了显微拉曼面扫描测试,开发了一种新的InSb晶片应力面分布表征方式。热处理前后InSb晶片的横向光学(Transverse Optical,TO)声子散射峰分别位于179.3 cm^(-1)和178.5 cm^(-1);纵向光学(Longitudinal Optical,LO)声子散射峰分别位于188.8 cm^(-1)和188.7 cm^(-1);特征峰的半峰宽分别为5.8 cm^(-1)和5.0 cm^(-1)。X射线双晶衍射曲线半峰宽值分别为12.10~20.04 arcsec和7.61~7.74 arcsec。用经热处理后的晶片制得的器件在80℃烘烤20天后,盲元增加量较小,整体数量较少。这表明热处理释放了晶片的残余应力,对后期抑制器件新增盲元存在有利影响,为新一代超高性能、超大面阵红外探测器的制备奠定了材料基础。

关键词： 交叉性学科   国家自然科学基金   工程力学   自然科学领域   生物工程   最新研究成果   征稿简则   暖通空调  

摘要： 《哈尔滨工业大学学报》主要报道自然科学领域的基础理论、工程技术与应用方面的最新研究成果,欢迎省(部)级以上政府基金(国家自然科学基金、863、973、博士点基金等)资助论文。报道方向包括航天、机械能源、动力、材料,电气、电子、信息与控制计算机、化工、生物工程、土木工程、市政环境、暖通空调道路、桥梁、交通工程、工程力学及有关交叉性学科。

关键词： 管道   横向滑坡   有限元模型   应变   应力  

摘要： 为准确描述横向滑坡作用下管道非线性响应特征,采用非线性自适应网格技术建立横向穿越滑坡段埋地管道三维有限元模型,利用非线性接触模型表征管土之间、滑坡体与非滑坡体之间的相互作用,探究滑坡位移、埋深及壁厚对管道应变响应特性的影响规律。研究结果表明:随着滑坡位移增大,滑坡体与非滑坡体交界区域和管道位移最大区域两侧管道应变显著增大,易发生失效;结合应变失效判定准则分析,管道不发生失效的最大滑坡位移、最小管道壁厚及最大埋深,在本文算例中分别是0.36 m、9.50 mm、0.97 m。因此管道经过滑坡区时,可适当增大壁厚、减小埋深;滑坡发生后,应重点关注滑坡体与非滑坡体交界区域及管道位移最大区域两侧的变形情况。研究结果可为穿越横向滑坡管道的设计及安全运营提供一定参考。