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基于聚合物基柔性传感器智能感知模拟仿真系统的研究

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基于聚合物基柔性传感器智能感知模拟仿真系统的研究

作者：代伊豪北京化工大学

学位级别：硕士

结合信息化时代5G、云计算、柔性感知等领域的快速发展,提出了一种智能感知系统,可用于驾驶员位姿检测进而对汽车内部进行智能调节。设计了生产中使用的基于云计算的柔性智能感知控制系统架构图,随后结合研究需要设计了一种智能感知系统... 详细信息

结合信息化时代5G、云计算、柔性感知等领域的快速发展,提出了一种智能感知系统,可用于驾驶员位姿检测进而对汽车内部进行智能调节。设计了生产中使用的基于云计算的柔性智能感知控制系统架构图,随后结合研究需要设计了一种智能感知系统,包括嵌入式系统软硬件、计算机软件、数据处理算法、展示界面,并对智能感知系统的原理、调节等进行了理论分析。1.设计了嵌入式采集系统对柔性传感器压力数据进行实时采集,并使用总线技术将嵌入式系统与计算机集成化为一体的电子系统,使得数据的采集、过滤、存储等操作自动化程度大幅提升。2.征集志愿者并采集数据,进行座椅压力分布-位姿信息的算法分析,针对压力数据特点设计了三种滤波算法,并使用交叉验证以及kNN算法分别计算了在不同人体体征上的误差值,发现其误差值较为稳定,其最小值为:体重误差12.37%,身高误差2.97%,坐姿眼位误差3.43%。结合训练数据特点讨论了其合理性,并选择了合适的K值及滤波算法进行智能感知系统的设计。3.设计了展示界面,可对压力曲线实时显示,并展示计算得到的位姿信息。紧密结合展示需要,详细介绍了展示界面设计的软件架构,采用Web技术完成展示界面设计。并讨论了软件工程中的进程间通信、异步数据传输等问题的解决方法。最后启动展示界面,并展示了其使用效果。4.对于研究工作的创新与不足之处进行分析,并结合当前技术发展情况进行展望,便于后续研究的开展。

关键词：聚合物基柔性传感器智能感知系统位姿辨识汽车座椅 K-NN算法软件工程

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压电微泵驱动信号及流量影响因素分析

压电与声光 2018年第5期40卷 736-741页

作者：杨晨明许红姚武昊吴大鸣张亚军代伊豪北京化工大学机电学院北京100029

压电微泵的泵出流量由微泵结构、压电振子特性及驱动系统驱动信号的形式决定。在机械结构及材料特性确定的条件下,压电振子的驱动信号决定着微泵输出微流量的可靠性和稳定性。在分析压电微泵驱动基理的基础上,通过Ansys对驱动压电振子... 详细信息

压电微泵的泵出流量由微泵结构、压电振子特性及驱动系统驱动信号的形式决定。在机械结构及材料特性确定的条件下,压电振子的驱动信号决定着微泵输出微流量的可靠性和稳定性。在分析压电微泵驱动基理的基础上,通过Ansys对驱动压电振子有效振动的一、二阶频率进行有限元模拟分析,确定了驱动信号电压幅值、频率对微泵流量的影响。以此为基础搭建压电微泵流量测试实验平台,在相同电压和频率条件下,研究了3种不同脉冲信号(正弦波、三角波、矩形波)对输出流量的影响。通过实验对理论模型进行修正,得到了压电微泵输出流量简化模型。实验验证了所得模型在正弦波、三角波、矩形波3种不同波形驱动下最大误差不超过4%,控制范围内可靠性在99.0%以上。综合比较可知,方波脉冲信号为压电微泵最佳驱动信号。

关键词：微通道压电微泵计算机模拟脉冲驱动信号模型简化

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基于微压印技术的柔性传感器的设计及制备

塑料 2020年第3期49卷 70-74页

作者：鲁元吴大鸣黄尧李哲代伊豪郭阳郜王鑫王淑慧北京化工大学塑料机械与塑料工程研究所北京100029 高分子材料加工装备教育部工程研究中心北京100029

柔性传感器由于具有柔性、轻薄、力学性能优良且能与弹性被检测保持同步形变等优点,被广泛应用。由于聚二甲基硅氧烷(PDMS)聚合物具有高弹性、疏水性、防水性、加工性能较好,且易与多种材质在室温下结合等特点,提出了基于微压印技术及... 详细信息

柔性传感器由于具有柔性、轻薄、力学性能优良且能与弹性被检测保持同步形变等优点,被广泛应用。由于聚二甲基硅氧烷(PDMS)聚合物具有高弹性、疏水性、防水性、加工性能较好,且易与多种材质在室温下结合等特点,提出了基于微压印技术及空间限域强制组装原理(SCFNA),以PDMS为基底,碳纤维(SCF)/碳纳米管(CNT)为导电填充填料,分别制成V槽微结构和平面2种结构的导电薄膜,以面对面的接触形式,采用PDMS薄膜将其封装成聚合物基柔性传感器。研究结果表明,在0~50 N范围内,聚合物基柔性传感器输出电阻与压力具有良好的线性响应特性,灵敏度能达到-27. 2Ω/N,重复性误差小于5. 5%,对传感器施压200次后,进行测试,稳定性误差小于6%。

关键词：聚合物基柔性传感器强制组装 PDMS 线性变化微结构

SiC MOSFET器件栅氧可靠性研究综述

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电源学报 2024年

作者：胡嘉豪王英伦代豪豪邓小川张波电子科技大学集成电路科学与工程学院

碳化硅金属氧化物场效应晶体管（SiC MOSFET）具有高压、高频、低导通损耗等优异特性而获得产业界广泛关注，但相比于硅基IGBT，SiC/SiO2栅氧界面高缺陷密度导致的栅氧可靠性问题成为制约SiC MOSFET器件规模化应用的关键瓶颈。通过对近... 详细信息

碳化硅金属氧化物场效应晶体管（SiC MOSFET）具有高压、高频、低导通损耗等优异特性而获得产业界广泛关注，但相比于硅基IGBT，SiC/SiO2栅氧界面高缺陷密度导致的栅氧可靠性问题成为制约SiC MOSFET器件规模化应用的关键瓶颈。通过对近年来国内外SiC MOSFET栅氧可靠性研究成果的梳理和分析，阐述了当前栅氧可靠性问题的形成原因，归纳总结了各类常用的栅氧可靠性评估方法，并进行了比较分析，最后重点探讨了极端工况下SiC MOSFET栅氧可靠性及其提升技术的发展现状。

关键词： SiC MOSFET 栅氧可靠性评估方法极端工况

CFD-DEM-IBM方法探究流化床倾斜挡板内构件受力特性

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化工学报 2024年第1期75卷 255-267页

作者：赵碧丹代伊杨王军武张永民中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

在密相床层内安装内构件可显著改善工业流化床的流化质量、强化气固传质和提高化学反应效率。由于长时间受气体和颗粒的挤压和冲击,流化床内构件可能会发生变形或断裂。为实现流化床内构件设计的科学性,确保其长周期可靠性,需要明确其... 详细信息

在密相床层内安装内构件可显著改善工业流化床的流化质量、强化气固传质和提高化学反应效率。由于长时间受气体和颗粒的挤压和冲击,流化床内构件可能会发生变形或断裂。为实现流化床内构件设计的科学性,确保其长周期可靠性,需要明确其受力机理与不同操作条件下受力特性。利用粗粒化CFD-DEM-IBM方法,实现了利用笛卡儿网格模拟流化床中倾斜挡板内构件受力特性的定量模拟,该方法拓展原有挡板应力统计方法,获得了不同倾斜角度对挡板所受应力的定量影响规律。模拟所得挡板受力随时间的演化曲线与实验报道较为一致,在流化床启动阶段会出现较大的峰值,同时成功复现在启动阶段的峰值受力总体与挡板在水平面上的投影面积成正比。模拟结果显示,在启动阶段,挡板受力中颗粒挤压作用力占主导,但在流化阶段,除颗粒作用力达到极大值外的大部分时间中挡板受到的气相压差力要大于颗粒作用力。当挡板倾斜角度较小时,挡板受力较大但抑制床内返混效果较好,因此在工业流化床内构件设计中应兼顾强化传递及长周期可靠性的需求,当挡板倾斜角度较小时应选择强度大的挡板材料。

关键词：气泡流化床数值模拟挡板内构件固相应力

文旅融合背景下“历史建筑+”全民阅读推广模式探究——基于PESTLE分析法

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图书馆 2024年

作者：王世强伊巴代提·艾合买提陈燕首都经济贸易大学城市经济与公共管理学院

文章运用PESTLE分析法，以历史建筑为切入点，对文旅融合背景下融入历史建筑的全民阅读推广的政治因素（Political）、经济因素（Economic）、社会文化因素（Sociocultural）、技术因素（Technological）、环境因素（Environmental）和... 详细信息

文章运用PESTLE分析法，以历史建筑为切入点，对文旅融合背景下融入历史建筑的全民阅读推广的政治因素（Political）、经济因素（Economic）、社会文化因素（Sociocultural）、技术因素（Technological）、环境因素（Environmental）和法律因素（Legal）进行探讨，旨在以新思路开启全民阅读推广服务新征程，在文旅融合的背景下，促进全民阅读与历史建筑的深度融合。

关键词：文旅融合历史建筑全民阅读阅读推广 PESTLE分析法

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二维旋转谐振子势中单粒子的跳频压缩及演化

物理学报 2024年第7期73卷 171-177页

作者：王渝吴艺豪李易璞卢凯翔伊天成张云波浙江理工大学物理系浙江省光场调控重点实验室杭州310018

本文主要研究二维旋转谐振子势中单粒子的动力学行为,通过跳频的方式分析该粒子的压缩演化过程,并分析了相应的物理机制.一方面,研究跳频过程对回旋半径模式的压缩演化,通过选择适当的跳频时刻,分析跳频过程对压缩的影响.研究表明,回旋... 详细信息

本文主要研究二维旋转谐振子势中单粒子的动力学行为,通过跳频的方式分析该粒子的压缩演化过程,并分析了相应的物理机制.一方面,研究跳频过程对回旋半径模式的压缩演化,通过选择适当的跳频时刻,分析跳频过程对压缩的影响.研究表明,回旋半径坐标的压缩程度并未在跳频时刻发生改变,但可在后续的演化中出现更强的压缩现象.另一方面,主要研究跳频过程中心导向模式的压缩演化.通过参数的选择,分析了两种压缩模式,即发散模式和振荡模式的压缩及演化.有趣的是,在中心导向模式压缩中,外势存在一个由旋转角速度决定的临界势阱纵横比.压缩模式在此处发生突变,且在振荡模式中,势阱纵横比趋于该临界值时,将出现明显的压缩.

关键词：跳频压缩态谐振子势

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考虑渗透系数空间变异性的堤防工程渗流分析

水电能源科学 2024年 1-4页

作者：庞锐徐明洋柴伊豪周扬大连理工大学水利工程学院大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室

水力参数的空间变异性对堤防的渗流状态有明显影响,对其进行量化分析可为堤防的安全运行提供保障。为此,基于随机场理论建立了非侵入式随机渗流分析框架,研究了复杂堤防在不同随机场参数下堤防内水力坡降、渗流量等渗流控制指标的变化... 详细信息

水力参数的空间变异性对堤防的渗流状态有明显影响,对其进行量化分析可为堤防的安全运行提供保障。为此,基于随机场理论建立了非侵入式随机渗流分析框架,研究了复杂堤防在不同随机场参数下堤防内水力坡降、渗流量等渗流控制指标的变化规律。结果表明,变异系数每增大0.2,堤防内粘土的水力坡降最大值增加20.4%,中砂则增加60.5%,水力参数空间变异性的影响不可忽视。此外,同时考虑堤防内所有材料的随机渗流特性与仅考虑粘土随机渗流特性相比,粘土内最大水力坡降和流量存在较小波动,这意味着粘土作为主要防渗材料,其渗流安全主要受自身材料属性的影响。

关键词：堤防渗透系数渗流指标空间变异性非侵入式随机渗流

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煤炭地下气化注气方式与能量回收效率

煤炭学报 2024年第3期49卷 1636-1646页

作者：苏发强代孟佳何小龙杨君楠李郊源李雯余伊河河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454003 西安科技大学省部共建西部富油煤绿色低碳开发国家重点实验室陕西西安710054

研究不同注气方式煤炭地下气化(UCG)能量回收情况,有利于发展更高效的UCG工艺。设计并实施了固定和移动注气点UCG模型实验,基于化学计量学和碳平衡法计算了气化煤耗总量及速率,对比分析了2种注气工艺对煤气组成和热值的影响。在此基础上... 详细信息

研究不同注气方式煤炭地下气化(UCG)能量回收情况,有利于发展更高效的UCG工艺。设计并实施了固定和移动注气点UCG模型实验,基于化学计量学和碳平衡法计算了气化煤耗总量及速率,对比分析了2种注气工艺对煤气组成和热值的影响。在此基础上,分析了不同注气方式下煤气产量和有效气体组成的变化,评价了2种注气工艺实验的能量回收效率。结果表明,固定注气点实验中提高O_(2)净注入流量可改善煤气热值衰减的现象,但随着气化空腔的扩大,提高O_(2)净注入流量对气化反应的促进作用逐渐降低;分3次提高O_(2)净注入流量,煤气热值分别提高2.01、1.27和1.10 MJ/Nm^(3),气化效率(煤气的热值与碳的燃烧热之比)分别提高14.64%、9.45%和7.73%。移动注气点位置,可实现煤气热值和气化效率的短时间快速回升,分4次移动注气点位置,每次移动距离为300 mm,煤气热值分别提高2.95、3.32、3.37和2.54 MJ/Nm^(3),气化效率分别提高17.99%、21.04%、27.88%和13.92%。2种注气工艺实验分别气化了72.49 kg和91.47kg的煤,平均煤耗速率分别为0.97和1.27 kg/h,气化效率和煤耗速率呈同步突变,这一现象在改变气化剂注入条件和移动注气点位置后更为明显,表明气化效率与煤耗速率具有一定关系。相比固定注气点实验,移动注气点位置可有效改善气化效果,相同的气化剂注入条件下,有效气体组分和气化效率分别提高12.5%和23.23%。

关键词：煤炭地下气化能量回收固定注气点移动注气点气化效率