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一种轴径双向分离式电磁线圈驱动装置的结构响应特性

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物理学报 2024年第13期73卷 44-51页

作者：丛源涛王秋良程军胜熊玲孙建中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

为了避免传统一体化驱动结构在运行过程中容易出现骨架断裂失效等不稳定现象.本文根据典型一体化驱动结构在运行过程中的应力应变,结合加速实验后出现内壁裂痕的一体化驱动结构的耐压放电测试,分析确定一体化驱动结构存在的不稳定因素,... 详细信息

为了避免传统一体化驱动结构在运行过程中容易出现骨架断裂失效等不稳定现象.本文根据典型一体化驱动结构在运行过程中的应力应变,结合加速实验后出现内壁裂痕的一体化驱动结构的耐压放电测试,分析确定一体化驱动结构存在的不稳定因素,初步设计了一种轴径双向分离式模块化的新型驱动结构,对新结构在运行过程中的电磁及结构响应等展开有限元仿真分析.在相同激励条件下,新型驱动结构内壁上的应力应变远小于一体化结构,同时一体化驱动结构的内壁上的最大形变约为10-2m量级,而新型驱动结构在运行过程中内壁上的最大形变降低至10^(-5)—10^(-6)m量级.结果表明新结构能够在保证推进性能的前提下,降低内壁和相间隔板的应力应变及变形程度,提高了结构的可靠性,能够为电磁线圈驱动结构的设计优化提供一定参考和借鉴.

关键词：电磁推进线圈推进结构响应有限元分析

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脉冲大电流直线驱动装置电-磁-热-结构多场耦合的局域建模方法

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物理学报 2024年第10期73卷 352-361页

作者：孙建王秋良程军胜熊玲丛源涛王贺阳中国科学院大学电子电气与通信学院北京100049 中国科学院电工研究所北京100190 齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院济南250101

脉冲大电流直线驱动装置运行过程中产生的极端工况导致多种损伤形式.为了研究多场耦合过程并分析多物理参量作用机理,建立了动态下的电磁场、温度场、结构场数学物理模型.利用轨道反向运动及接触远端物理量渐进平移不变的特性进行局域求... 详细信息

脉冲大电流直线驱动装置运行过程中产生的极端工况导致多种损伤形式.为了研究多场耦合过程并分析多物理参量作用机理,建立了动态下的电磁场、温度场、结构场数学物理模型.利用轨道反向运动及接触远端物理量渐进平移不变的特性进行局域求解.模型还考虑了材料属性温度依赖性,热应力,接触面摩擦热等实际因素.各个物理场采用同一套网格体系,电磁场以及温度场的有限元离散格式采用欧拉向后差分形式求解,结构场则采用Newmark法进行求解,完成多场耦合下的数值模拟.通过与数值工具EMAP3D、Comsolol在相同模型和输入条件下的计算结果以及相关实验比较,验证了该模型的可靠性.本文采用一种C型电枢进行案例计算,得到了多参量的典型演化过程,并对速度趋肤效应下的场分布进行了讨论.

关键词：有限元数值模拟滑动电接触摩擦热局域建模

热轧+电脉冲处理对超导用Cu-14Sn-0.3Ti合金组织及性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第4期53卷 1155-1162页

作者：王宇轩邹军涛冯巧丽白云飞程军胜石林宋大拙孙利星姜伊辉张志伟西安理工大学材料科学与工程学院陕西省电工材料与熔(浸)渗技术重点实验室导电材料与复合技术教育部工程研究中心陕西西安710048 中国科学院电工研究所北京100190

采用热轧+电脉冲处理的方式实现了Cu-14Sn-0.3Ti合金强度与延伸率的协同提升,Cu-14Sn-0.3Ti合金在经过70%热轧+10 min电脉冲处理后,延伸率由4.7%提升至40%,强度由298 MPa提升至530 MPa。通过调控热轧及电脉冲处理工艺,研究了形变储能,... 详细信息

采用热轧+电脉冲处理的方式实现了Cu-14Sn-0.3Ti合金强度与延伸率的协同提升,Cu-14Sn-0.3Ti合金在经过70%热轧+10 min电脉冲处理后,延伸率由4.7%提升至40%,强度由298 MPa提升至530 MPa。通过调控热轧及电脉冲处理工艺,研究了形变储能,脉冲电流对减少层错,促进孪晶生长的影响。结果表明,Cu-14Sn-0.3Ti合金的强度与密度随着形变储能的增加而提升。在焦耳热和电子风力的共同作用下,Cu-14Sn-0.3Ti合金组织中的δ相发生溶解,层错减少。电脉冲处理后孪晶的形成为位错的运动提供了额外的滑移系,提升了Cu-14Sn-0.3Ti合金的延伸率。一方面孪晶的出现对晶粒进行了分割,细化了晶粒,另一方面,孪晶界的产生阻碍了Cu-14Sn-0.3Ti合金形变时位错的运动,使得Cu-14Sn-0.3Ti合金的强度得到提升。

关键词： Cu-14Sn-0.3Ti合金热轧电脉冲处理强度延伸率

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用于高功率微波器件的传导冷高温磁体研制

强激光与粒子束 2024年第1期36卷 76-83页

作者：徐策刘辉刘建华戴银明陈顺中程军胜王秋良霍少飞史彦超黄慧杰中国科学院电工研究所应用超导重点实验室北京100190 西北核技术研究所先进高功率微波技术重点实验室西安710024

为了利于高功率微波系统的紧凑化和小型化,降低系统能耗,对产生引导磁场的超导磁体系统进行了研究设计。超导磁体使用稀土钡铜氧化物线饼组成。低温系统采用4台小型风冷式斯特林制冷机对超导磁体冷却。为了适用于车载环境并降低漏热,采... 详细信息

为了利于高功率微波系统的紧凑化和小型化,降低系统能耗,对产生引导磁场的超导磁体系统进行了研究设计。超导磁体使用稀土钡铜氧化物线饼组成。低温系统采用4台小型风冷式斯特林制冷机对超导磁体冷却。为了适用于车载环境并降低漏热,采用了一种非金属材料的新型锥体结构作为磁体的承载结构,并通过仿真分析了一般的车载环境下的磁体结构承载情况。整个高温超导磁体工作温区为40~50 K,达到目标场时的通电电流为77.49 A,均匀区场强达到4 T。整个系统能耗较传统技术降低80%。通过实验测试出高温超导磁体的温度运行上限为48.9 K。

关键词：高功率微波稀土钡铜氧材料高温超导磁体传导冷却车载

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超导线圈绕制过程的力学行为研究

物理学报 2013年第5期62卷 508-514页

作者：李兰凯王厚生倪志鹏程军胜王秋良中国科学院电工研究所应用超导重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049

为了增加超导线圈中导线的占空比,提高超导磁体正常运行时的机械稳定性,通常在超导线圈绕制过程中施加一定的绕制张紧力.绕制张紧力的大小会对超导磁体的失超特性和退化性能产生重要的影响,因此有必要对绕制过程中的机械应力进行详细的... 详细信息

为了增加超导线圈中导线的占空比,提高超导磁体正常运行时的机械稳定性,通常在超导线圈绕制过程中施加一定的绕制张紧力.绕制张紧力的大小会对超导磁体的失超特性和退化性能产生重要的影响,因此有必要对绕制过程中的机械应力进行详细的分析.本文仔细地分析了绕制过程中导线的受力情况,进行了一些合理的假设和近似,提出了研究超导线圈绕制应力的理论模型,并根据轴对称结构的弹性力学方程式推导了计算超导线圈应力应变分布的理论公式.基于该模型分别研究了单一绕组的超导线圈和双绕组的超导线圈的绕制应力,分析了绕制张紧力和绕组的各向异性特性对径向应力和环向应力的影响.在该理论模型分析结果的基础上可以进一步分析多物理场作用下的超导磁体的应力应变行为,为高性能超导线圈的设计和建造提供理论指导.

关键词：超导线圈机械稳定性绕制张力应力

电阻焊接技术制备Nb_(3)Sn-NbTi混合超导接头

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稀有金属材料与工程 2023年第12期52卷 4040-4046页

作者：孙万硕程军胜王磊陈顺中郭强中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院山东济南250102 西部超导材料科技股份有限公司陕西西安710018

在强磁场超导磁体应用中,特别是具有高稳定度高场超导磁体,具有极低电阻的超导接头发挥着重要作用。通过电阻焊接方法制备了Nb_(3)Sn和NbTi的异种材料超导接头。首先通过烧结法制备了Nb_(3)Sn的超导接头,然后通过电阻焊接将Nb_(3)Sn超... 详细信息

在强磁场超导磁体应用中,特别是具有高稳定度高场超导磁体,具有极低电阻的超导接头发挥着重要作用。通过电阻焊接方法制备了Nb_(3)Sn和NbTi的异种材料超导接头。首先通过烧结法制备了Nb_(3)Sn的超导接头,然后通过电阻焊接将Nb_(3)Sn超导接头与NbTi超导体焊接成型。分析了Nb_(3)Sn超导接头制备过程中Nb_(3)Sn的微观组织结构和相变。利用无损检测CT对接头结构进行三维重构,分析了Nb_(3)Sn和NbTi超导接头内部的缺陷和2种不同材料间的微观连接状态。最后,在背景磁场下对超导接头的电阻性能进行了测试和研究。结果表明,与传统超导焊料制备的超导接头相比,电阻焊接制备的超导接头显示出良好的耐磁场性能,在1.5 T背景磁场下具有较低的电阻值。

关键词： Nb_(3)Sn超导体 NbTi超导体超导接头

咪唑啉受体与胍丁胺对脓毒血症大鼠心脑血管作用机制的研究

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咪唑啉受体与胍丁胺对脓毒血症大鼠心脑血管作用机制的研究

作者：程军胜兰州大学

学位级别：硕士

目的:研究脓毒血症大鼠的心脑血管变化和咪唑啉受体(IR)及其配体胍丁胺的作用及其表达,探讨咪唑啉受体及其配体胍丁胺在大鼠脓毒血症时心脑血管缺血再灌注损伤(IRI)过程中的作用及机制。方法:通过盲肠穿刺法复制脓毒血症大鼠模型,利用... 详细信息

目的:研究脓毒血症大鼠的心脑血管变化和咪唑啉受体(IR)及其配体胍丁胺的作用及其表达,探讨咪唑啉受体及其配体胍丁胺在大鼠脓毒血症时心脑血管缺血再灌注损伤(IRI)过程中的作用及机制。方法:通过盲肠穿刺法复制脓毒血症大鼠模型,利用心电采样仪采集脓毒血症大鼠的心率、血压的变化,分析脓毒血症对大鼠心脑血管的影响。通过侧脑室注射(ICV)和静脉注射(IV)咪唑啉受体激动剂、阻断剂和内源性配体胍丁胺(Agm),观察注射前后大鼠的心率、血压变化,利用高效液相色谱(HPLC)分析其血浆和脑匀浆中Agm含量的变化,及免疫组化法(Immunohistochemistry)检测咪唑啉受体在脓毒血症大鼠心肌和脑组织中的表达与变化情况。结果:正常大鼠血压90～120mmHg,心率为350～450次/分。而建立的脓毒血症模型大鼠的血压却为90～100mmHg,心率为250～300次/分。侧脑室注射10μmoL或20μmoLAGM均可显著降低麻醉大鼠血压,并减慢心率,与1.0μmoL可乐定(CLO)具有相似的心血管效应。静脉注射AGM均可显著降低麻醉大鼠血压,并减慢心率,与静脉注射可乐定具有相似的心血管效应。侧脑室和静脉注射等量人工脑脊液(aCSF)对麻醉大鼠的心血管活动未产生显著作用。预先给予咪唑啉受体阻断剂咪唑克生、NMDA受体拮抗剂MK-801或CLO均能显著减弱ICV和IV AGM的心血管效应;同时预先给予咪唑啉受体阻断剂咪唑克生、NMDA受体拮抗剂MK-801也能有效减弱ICV和IV CLO产生的心血管效应。HPLC分析胍丁胺在血浆和脑匀浆的含量均增高。免疫组化显示脑组织和心肌中咪唑啉受体表达增多。结论:脓毒血症大鼠心率减慢、血压下降;咪唑啉受体与胍丁胺对大鼠的心脑血管活动有明显的作用;脑组织和心肌内的咪唑啉受体活性和表达均有明显增加。通过侧脑室和静脉注射AGM证实了脓毒血症大鼠出现的心率和血压变化可能是通过咪唑啉受体产生的。##本文无中文摘要内容

关键词：大鼠脓毒血症咪唑啉受体肌丁胺心率血压

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机械合金化制备铁基纳米材料的研究

机械合金化制备铁基纳米材料的研究

作者：程军胜长安大学

学位级别：硕士

本文研究了铁基纳米材料的机械合金化(MA)制备，采用行星式球磨机制得了Fe-Cr-C三元纳米合金粉末。并利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和穆斯堡尔谱(Mossbauer)等测试方法，对材料在MA过程中的固态相变、成分影响、晶粒以及磁性变化... 详细信息

本文研究了铁基纳米材料的机械合金化(MA)制备，采用行星式球磨机制得了Fe-Cr-C三元纳米合金粉末。并利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和穆斯堡尔谱(Mossbauer)等测试方法，对材料在MA过程中的固态相变、成分影响、晶粒以及磁性变化进行了研究。通过试验发现，机械合金化可以加速固态扩散，随着球磨的进行，粉末晶粒尺寸急剧下降，30分钟后达到65.27纳米，20小时后达到4.14纳米;微观应变先增大，10小时达到最大值0.422，随后减小。对穆谱研究发现，粉末晶粒减小导致穆谱峰形宽化，内磁场分布(HFD)减小。根据相变特点将Fe-Cr-C三元合金的机械合金化过程分为三个阶段：物理粉碎阶段、扩散固溶阶段和碳化物析出阶段。机械合金化过程中，碳元素可以促进以FeC为主的碳化物的析出，铬元素使粉末更趋向于非晶态转变，并使材料出现超顺磁现象。此外，还对球磨后的粉末成型工艺进行了探索，提出了改进意见。

关键词：机械合金化,铁基材料,纳米粉末,固态相变

热分析技术在Nb_3Sn超导材料扩散热处理中的应用

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金属热处理 2010年第6期35卷 80-84页

作者：程军胜王秋良王晖中国科学院电工研究所中国科学院应用超导重点实验室北京100190

采用包括差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TG)在内的热分析方法,研究了Nb3Sn超导材料扩散热处理过程。以热分析数据为依据,对Nb3Sn低温超导材料样品进行了真空热处理。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了Nb3Sn导线组织结... 详细信息

采用包括差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TG)在内的热分析方法,研究了Nb3Sn超导材料扩散热处理过程。以热分析数据为依据,对Nb3Sn低温超导材料样品进行了真空热处理。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了Nb3Sn导线组织结构演变。结果表明,通过热分析技术确定了Nb3Sn超导线材的热处理温度范围,Nb3Sn样品在670℃加热得到了组织均匀细小的超导相结构。低温条件下的临界电流测试证明了经过热处理的NbSn导线具备了明显的超导性能。

关键词： Nb3Sn超导材料热分析技术扩散热处理临界电流超导性能