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夏焕雄清华大学

夏焕雄北京理工大学

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1.微振动载荷下装配接触界面微观形貌演变特性研究

periodical_bjlgdxxb202502007

[期刊论文]刘检华倪婧夏焕雄等-《北京理工大学学报》CSTPCD北大核心EICSCD2025年2期

摘要：针对微振动载荷作用下装配接触界面状态演变规律不清晰和表征参数不明确等问题,提出了从表面的形貌演变表征接触界面状态变化的实验与分析方法.搭建了模拟法向加载下接触界面切向振动的实验装置,获得了具有不同初始粗糙度的接触表面形貌演变规律,发现了表面轮廓中谷部的空隙体积随着初始粗糙度的增加而显著减少的现象,并分析了描述表面微观形貌在功率谱能量、轮廓高度、面积比例、体积分布以及各向异性特征方面的5大类17种

微振动接触界面形貌表征相关性分析

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2.改进的连续尺度分形-离散Iwan黏滑接触力学建模

periodical_bjlgdxxb202411006

[期刊论文]夏焕雄付志豪刘检华等-《北京理工大学学报》CSTPCD北大核心EICSCD2024年11期

摘要：零件配合面接触状态是影响高精密产品装配精度的关键因素,而分形-Iwan耦合模型是描述典型配合面黏滑接触的一套行之有效的方法.但现有基于MB的分形-Iwan耦合模型认为所有微凸体发生完全变形,且全局共用一个常量弹塑性临界面积,导致模型对小触点的法向力计算存在偏差.为此,建立了改进的分形-离散Iwan黏滑接触力学模型,提出了一种连续尺度的分形表面凸体分布函数,得到了具有尺度依赖关系的临界面积表达式.

粗糙接触面连续尺度分形离散Iwan模型黏滑接触

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3.光纤陀螺仪光纤尾纤装配动力学建模仿真与应力计算方法

periodical_jsjjczzxt202409005

[期刊论文]孙媛陈昊敖晓辉等-《计算机集成制造系统》CSTPCD北大核心EICSCD2024年9期

摘要：光纤陀螺仪(FOG)中光纤尾纤的装配主要依靠工人手工完成,装配应力控制凭借人工经验,一致性难以保障.针对光纤装配应力定量控制的难题,提出一种基于离散微分几何理论的光纤动力学建模仿真方法.首先,基于离散微分几何理论建立了光纤运动学框架,并由弹性势能推导了包含拉伸、弯曲和扭转变形的光纤动力学方程以及应力计算方法.其次,提出了基于Newmark隐式算法的光纤动力学方程数值求解方法,并设计了光纤在装配

光纤陀螺仪光纤尾纤动力学模型离散微分几何应力计算

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4.基于凝固前沿演变特征的熔铸装药成型工艺参数智能优化

periodical_bgxb202409005

[期刊论文]夏焕雄李康高丰等-《兵工学报》CSTPCD北大核心EICSCD2024年9期

摘要：熔铸装药成型过程中药浆凝固前沿的轮廓特征与成型后药柱内的缩孔缩松等缺陷具有显著相关性.为改善熔铸装药成型质量,提出凝固前沿轮廓特征度量指标,探究该指标与药柱缩孔缩松体积和最大孔隙率等缺陷的相关性.通过熔铸装药温度场仿真数据集训练装药关键工艺参数与药浆二维瞬态温度场的B样条神经网络模型,进而建立工艺参数与指标参数的代理模型,再基于遗传算法以极大化凝固前沿轮廓特征度量指标为目标,对装药关键工艺参数

熔铸装药凝固前沿B样条神经网络遗传算法工艺参数优化

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5.基于B样条神经网络的熔铸装药温度场预测

periodical_bgxb202305011

[期刊论文]陶磊刘检华夏焕雄等-《兵工学报》CSTPCD北大核心EI2023年5期

摘要：熔铸装药过程中模具内部温度场分布及其变化规律对装药质量具有重要影响.建立基于B样条神经网络的水/油浴熔铸装药工艺瞬态温度场预测模型,通过数值仿真的正交试验,获得不同工艺条件下熔铸装药温度场演变的数据样本;利用B样条神经网络对数据样本进行训练,得到水/油浴工艺的温控参数与药柱内部温度场之间的关系模型,实现温度场及其凝固前沿演变的快速准确预测.所得成果为熔铸装药的温控参数优化和在线控制提供了高效预测

熔铸装药B样条神经网络水/油浴工艺温度场

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被引：1下载：29

6.航天工业中胶接技术的研究现状分析

periodical_zgjxgc202112002

[期刊论文]郭磊刘检华张佳朋等-《中国机械工程》CSTPCD北大核心EICSCD2021年12期

摘要：针对目前我国航天产品,尤其是航天精密机电产品的胶接装配技术研究不足的现状,介绍了航天胶接技术的应用类型,以及胶接技术在耐超高/低温性、高密封性、多功能性、高稳定性或低蠕变性、低挥发性等方面的应用特点.在此基础上总结分析了胶接装配的机理、关键工艺、静/动态力学性能、疲劳/老化特性等方面的研究进展.最后给出了航天工业胶接装配技术在工艺参数量化、动态力学特性以及先进胶接装备等方面的发展方向.

胶粘剂精密装配胶接工艺性能稳定性航天工业

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被引：22下载：99

7.基于仿真的选区激光熔化工艺结构变形补偿设计优化

periodical_bjlgdxxb202109002

[期刊论文]刘检华任策夏焕雄等-《北京理工大学学报》CSTPCD北大核心EICSCD2021年9期

摘要：针对选区激光熔化工艺中残余应力造成的变形缺陷问题,介绍了一种基于有限元仿真的选区激光熔化工艺的结构变形补偿设计优化方法.以螺旋桨结构成型为例,首先建立了宏观尺度上基于有限元方法的热-力耦合仿真模型,然后分析了成型零件中的残余应力与变形分布规律,并提出了利用变形场反馈调整零件设计的几何结构的方法,通过多次反馈迭代,实现了成型后零件变形几何与期望几何之间的形状误差逐步减小.数值试验结果表明:经过变形

选区激光熔化螺旋桨结构残余应力变形补偿

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被引：4下载：33

8.框架类机载设备支架的结构设计与试验研究

periodical_bjlgdxxb202011007

[期刊论文]郭磊刘检华邢立华等-《北京理工大学学报》北大核心CSTPCDEI2020年11期

摘要：为解决满足高强度与轻量化要求的复杂框架类设备支架仿真模型不够精确的难题,通过在有限元分析设计的基础上,利用静力加载试验方法找出结构强度的薄弱环节,再建立结构力学模型进行失效机理分析,提出改进方案.静力试验结果表明:新的设备支架未发生明显塑性变形,局部设计改进有效,满足了航空极限过载要求;仿真、试验与理论模型相结合的设计方法可实现以较少材料增量的方式提高产品强度,为框架类支架设计改进提供有效的方案

机载设备支架强度轻量化静力试验

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被引：1下载：24

9.湿法刻蚀腔室结构数值优化

periodical_rgjtxb98201405016

[期刊论文]王伟向东杨为等-《人工晶体学报》北大核心CSTPCDEI2014年5期

摘要：为确定某种新型刻蚀机最优的晶圆与喷淋头间距(Gap),通过CFD仿真分析气体在不同Gap腔室内的物质输运分布,并结合乙醇环境下HF酸刻蚀SiO2工艺的物理化学过程,建立了刻蚀速率估算公式,以此分析了不同Gap腔室的刻蚀速率及刻蚀均匀性,最终获得了具有最佳刻蚀效果的腔室结构.研究分析表明:Gap较小时晶圆中心刻蚀速率偏高,Gap较大时晶圆边缘刻蚀速率偏高;平均刻蚀速率随着Gap的增大逐渐降低,而刻

刻蚀腔室流场仿真均匀性刻蚀速率

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被引：5下载：33

10.面向布气均匀性的竖直式喷淋头布气系统优化设计

periodical_jxgcxb201419015

[期刊论文]夏焕雄向东牟鹏-《机械工程学报》北大核心CSTPCDEI2014年19期

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，

喷淋头多孔介质优化设计

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被引：2下载：101

11.PECVD腔室热流场数值仿真研究

periodical_rgjtxb98201204039

[期刊论文]夏焕雄向东牟鹏等-《人工晶体学报》CSTPCD北大核心EI2012年4期

摘要：等离子辅助化学气相沉积(PECVD)腔室的气流分布、温度分布是影响薄膜沉积工艺均匀性以及沉积速率的重要原因之一.本文对PECVD腔室气流建立连续流体和传热模型,研究了腔室内流场和温度分布特性；讨论了四种不同稳流室结构的PECVD腔室,在加热盘恒温400℃、质量流量5000 sccm、抽气口压力133 Pa的工艺条件下12英寸晶圆片附近上方流速、压力、温度分布情况；选择了其中一种稳流室结构作了多种

等离子辅助化学气相沉积多孔介质气流仿真稳流室

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被引：17下载：127

12.精密仪表用铝合金瓷质阳极氧化表面粘接性能研究

periodical_jxgcxb202312021

[期刊论文]郭磊刘检华夏焕雄等-《机械工程学报》CSTPCD北大核心EICSCD2023年12期

摘要：铝合金瓷质阳极氧化工艺是精密仪表制造中的一种特殊且关键的技术应用,但该氧化表面的胶粘连接常常出现脱粘、泄漏等失效问题.为此,通过探究瓷质阳极氧化表面的微纳形貌与润湿性特征以及高低温下的胶接强度与失效模式,并与自然氧化表面及磷酸阳极氧化表面进行对比分析,阐明瓷质阳极氧化表面胶接失效的影响机理.结果表明,磷酸阳极氧化虽未在微米尺度上显著改变表面粗糙度,但其纳米级多孔氧化膜结构,可显著提高表面润湿性与

精密仪表瓷质阳极氧化磷酸阳极氧化胶接强度失效分析

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13.精密装配的内涵、技术体系和发展趋势

periodical_jxgcxb202320030

[期刊论文]刘检华夏焕雄巩浩等-《机械工程学报》CSTPCD北大核心EICSCD2023年20期

摘要：随着人类科技不断向极高精度和极端工况发起挑战,高端装备对极致精度与性能的需求日益迫切,传统的以几何量控制为主的装配理论,已无法完全解决高端装备的高精度和高稳定精密装配难题.针对以上问题,首先分析了精密装配的基本特征,综述了精密装配技术的国内外研究现状,在此基础上提出一种介观尺度的精密装配理论与方法,建立精密装配技术体系,提炼精密装配的界面问题、跨尺度问题、不确定性问题等三个基础问题,提出涵盖装配

精密装配装配精度装配界面介观尺度性能稳定性不确定性

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被引：4

14.多传感器概率综合的火灾报警器设计与实现

periodical_jsjzdclykz201102039

[期刊论文]夏焕雄孙树文姚益武等-《计算机测量与控制》北大核心CSTPCD2011年2期

摘要：针对传统的基于单一检测信号的火灾报警器易造成失判和误判以及条件参数固化的问题,设计了一种基于光强、烟雾离子、温度检测的智能火灾报警器;该报警器利用C8051F040单片机采集来自温度、烟雾和光强传感器的信号,并运用连续概率模型进行综合分析处理,提高了火灾报警的准确性和及时性;可以通过CAN总线通信接口把报警器处理后的信息传递给监控计算机和楼宇控制器,并控制相关消防设备动作,构成火灾报警系统;论文

智能火灾报警器多监测特征值概率综合CAN总线

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被引：16下载：619

15.薄膜沉积反应腔室多场建及轮廓调控方法研究

periodical_jxgr-ljg201706027

[期刊论文]夏焕雄-《金属加工（冷加工）》2017年6期

摘要：薄膜沉积工艺是半导体制造、MEMS、表面工程等领域的基础工艺.等离子体增强化学气相沉积(PECVD)是重要的薄膜沉积工艺方法之一,其工艺系统涉及复杂多场耦合及化学反应过程.目前PECVD反应腔室设计与工艺调控的研究普遍依赖经验试错与大量的工艺参数试验,不仅需要大量的时间与物力成本,且复杂的工艺过程没有得到揭示.

薄膜沉积反应腔轮廓工艺调控沉积工艺等离子体增强化学气相沉积化学反应过程腔室设计基础工艺工艺系统工艺过程工艺方法多场耦合参数试验表面工程半导体制造经验成本

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16.平面2DOF双轨并联机构实验平台的研制

periodical_zgxdjyzb201021013

[期刊论文]孙树文夏焕雄田越-《中国现代教育装备》2010年21期

摘要：本文在介绍了平面2DOF双轨并联机构实验平台结构和功能的基础上,着重阐述了应用TMS320F2812-DSP芯片设计主控制器和用THB7128设计步进电机驱动器的方法,并详细介绍了上位机监控软件的功能和界面布局.监控计算机通过CAN-USB适配器和主控制器进行通信,构成主-从式控制网络,可以实现控制运动指令的解析和下载,还可以实时监控机构的运动轨迹.

并联机构DSPCAN总线步进电机

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17.工艺腔室温度场轮廓特性分析及传热结构设计

periodical_zkkx201601018

[期刊论文]杨旺刘学平夏焕雄等-《真空科学与技术学报》北大核心CSTPCDEI2016年1期

摘要：反应腔室晶片表面温度分布是影响薄膜沉积均匀性的重要因素.本文以载有晶片的典型化学气相沉积反应腔室为研究对象,考虑了晶片与加热盘之间的微小间隙导致的低压下流固接触面的温度跳跃现象,建立了腔室温度仿真模型.通过模型和实验研究了腔室气压和气体流量对晶片表面温度分布的影响,并研究了温度分布轮廓的调节方法及传热结构设计.研究结果表明,晶圆表面平均温度随气压的增加而增加,随气体流量的增加而降低,晶片从中心到

工艺腔室低压传热温度轮廓结构设计

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被引：5

18.容性耦合等离子体腔室放电特性仿真研究

periodical_zkkx201506001

[期刊论文]杨旺刘学平夏焕雄等-《真空科学与技术学报》北大核心CSTPCDEI2015年6期

摘要：容性耦合等离子体射频放电广泛应用于IC制造中的薄膜沉积、刻蚀工艺中,等离子体中的电子密度和平均电子温度直接影响离化及激发反应速率,其在放电腔室中径向分布的均匀性严重影响刻蚀和薄膜沉积的均匀性.以某12寸腔体为研究对象,采用Comsol软件仿真研究了功率电极电压、腔室气压和极板间距对等离子体的电子密度和平均电子温度的影响规律.仿真研究发现:在研究的气压、电压、极板间距范围内,电子密度和平均电子温度

容性耦合等离子体放电参数氩气放电射频放电特性

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被引：22

19.选择性激光熔化工艺的介-微观建模与仿真方法综述

periodical_jxgcxb202205024

[期刊论文]敖晓辉刘检华夏焕雄等-《机械工程学报》EICSTPCD北大核心2022年5期

摘要：选择性激光熔化(Selective laser melting,SLM)工艺是一个复杂的物理化学冶金过程,既涉及宏观零件尺度、介观熔池尺度和微观金相尺度等多尺度问题,又包含相变、流动、传热、传质等多物理场耦合作用.由于采用实验手段在线观测工艺过程十分困难,并且周期长、成本高,因此高保真的数值模拟方法已成为探究SLM工艺机理、预测工艺成形质量的重要手段.从介观粉末熔池演变和微观凝固组织形成两个方面

选择性激光熔化熔池微观组织物理建模仿真方法

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被引：16

20.考虑表面形貌与受力变形的装配精度分析方法

periodical_jxgcxb202103020

[期刊论文]刘检华张志强夏焕雄等-《机械工程学报》北大核心CSTPCDEI2021年3期

摘要：提高精度是机械制造学科永恒的追求目标之一,随着精密机电产品不断追求更高精度,装配精度分析的精确性要求也在不断提高,在此背景下,提出综合考虑表面形貌与受力变形的装配精度分析方法.首先,以非理想表面模型为基础,通过小位移旋量模型以及基函数线性叠加方法分别对定位/定向误差、形状误差进行建模;并基于共轭梯度-快速傅里叶变换算法,建立不同类型非理想配合表面的接触变形计算方法;然后,以改进多面体模型进行装配

装配精度分析受力变形表面形貌公差分析公差设计

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被引：23

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