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学科交叉视域下化学创新人才培养的探索

大学化学 2024年

作者：王群李杨卢松涛康红军洪杨吴晓宏哈尔滨工业大学化工与化学学院材料化学系

新时代出现知识生产多元性、学科交叉性和创新协同性特征，工科院校理科人才培养机制迫切需要随时代发展改革创新、与时俱进。哈尔滨工业大学理科材料化学专业在二十年的建设和发展中，对接国家航天重大战略需求，探索出了独具航天国防... 详细信息

新时代出现知识生产多元性、学科交叉性和创新协同性特征，工科院校理科人才培养机制迫切需要随时代发展改革创新、与时俱进。哈尔滨工业大学理科材料化学专业在二十年的建设和发展中，对接国家航天重大战略需求，探索出了独具航天国防特色、与国家一流专业相适应“三位一体，多维融合”的多学科交叉的“大化学”的理科专业培养模式，对其形成过程、内涵、模块化知识体系构建和“三导三实”跨界整合实践能力培养进行了系统研究和实施。

关键词：学科交叉理科专业航天国防特色人才培养

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一种多星分离的姿控联合仿真方法

宇航总体技术 2024年第2期8卷 59-65页

作者：姜周卢松涛吕鹏伟吴瀚枭杨海鹏北京宇航系统工程研究所北京100076

现阶段仅依据多体动力学,难以准确分析和评估多星分离时含调姿过程的近远场分离过程。因此针对一箭多星任务的分离安全性设计需求,提出了一种姿控联合仿真方法,实现了近远场分离的实时调姿仿真。计算结果表明,该方法与专业弹道软件相比... 详细信息

现阶段仅依据多体动力学,难以准确分析和评估多星分离时含调姿过程的近远场分离过程。因此针对一箭多星任务的分离安全性设计需求,提出了一种姿控联合仿真方法,实现了近远场分离的实时调姿仿真。计算结果表明,该方法与专业弹道软件相比,计算误差不超过5%。同时为了进一步研究结构参数、动力学参数和调姿算法等变量对分离方案的影响,结合拉丁超立方采样和蒙特卡罗打靶法,优化了采样空间,从而可以快速分析变量偏差、采样方式对不同分离工况的影响,进而准确判定分离方案的安全性。该方法实现了参数的自动化设置,可有效提高仿真效率,能为一箭多星发射任务的快速论证及分离安全性设计需求提供有力支撑。

关键词：多星分离姿控联合仿真近远场分离仿真方法

以“贺信精神”引领“表面物理化学”课程思政的探索与实践

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大学化学 2024年

作者：姚忠平宋英丛培琳李杨李春香卢松涛吴晓宏哈尔滨工业大学化工与化学学院

对化工学科研究生基础理论课“表面物理化学”进行了课程思政实践和探索。以与课程内容相关的本学院科研成果和工程应用案例为思政切入点，设计思政内容，确定思政目标，建立了“表面物理化学”全链条融合的“321”课程思政模式。在“... 详细信息

对化工学科研究生基础理论课“表面物理化学”进行了课程思政实践和探索。以与课程内容相关的本学院科研成果和工程应用案例为思政切入点，设计思政内容，确定思政目标，建立了“表面物理化学”全链条融合的“321”课程思政模式。在“贺信精神”和“哈工大精神”引领下，开展课上、课下和课外的全过程课程思政实践，将研究生课程的教学目标和思政目标统一于高水平领军人才培养的需求。

关键词：研究生课程思政表面物理化学 “贺信精神” “哈工大精神” 人才培养

Halo轨道Richardson三阶近似解析解的改进

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宇航学报 2009年第3期30卷 863-869页

作者：卢松涛赵育善北京航空航天大学宇航学院北京100083

Halo轨道可以用来进行观测太阳活动,观测月背面,地月中继通信等航天任务。Richardson的三阶近似解析解是共线平动点的Halo轨道确定的基础。Richardson解析解是基于一种Lindstedt-Poincaré法的消去长期项的方法,在保留三阶小量方程中,... 详细信息

Halo轨道可以用来进行观测太阳活动,观测月背面,地月中继通信等航天任务。Richardson的三阶近似解析解是共线平动点的Halo轨道确定的基础。Richardson解析解是基于一种Lindstedt-Poincaré法的消去长期项的方法,在保留三阶小量方程中,假设角频率和位移展开到数量级第三级,并通过依次提取数量级相同的变量构成的方程进行推导的。在Richardson的解析解中,数量级第1级和第2级方程以及第3级在z轴方向的方程都消去了长期项,然而数量级第3级在x和y方向上并没有消去长期项。提出了Richardson三阶近似解析解的一种改进解析解,其数量级第3级在x和y轴上的分量比Richardson解析解更精确。并通过Matlab的数值计算验证了改进解析解的优势。

关键词： Halo轨道 Lindstedt-Poincaré法长期项限制性三体

电流密度对MgO-ZnO陶瓷薄膜结构和热控性能的影响

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无机材料学报 2017年第12期32卷 1292-1298页

作者：李航卢松涛秦伟吴晓宏哈尔滨工业大学化工与化学学院材料化学系哈尔滨150001 哈尔滨工业大学空间环境材料行为与评价技术国家级重点实验室哈尔滨150001

在Zn(H_2PO_4)_2电解液中,利用微弧氧化技术在AZ31镁合金表面原位生长Mg O-Zn O热控陶瓷薄膜,研究了电流密度对薄膜结构组成、结合强度和热控性能的影响,以及紫外辐照作用下薄膜太阳吸收率的变化规律。结果表明:薄膜主要由Mg O、Zn O和... 详细信息

在Zn(H_2PO_4)_2电解液中,利用微弧氧化技术在AZ31镁合金表面原位生长Mg O-Zn O热控陶瓷薄膜,研究了电流密度对薄膜结构组成、结合强度和热控性能的影响,以及紫外辐照作用下薄膜太阳吸收率的变化规律。结果表明:薄膜主要由Mg O、Zn O和非晶态物质组成,随着电流密度增大,微孔数量逐渐减少而粗糙度逐步增大,其厚度、结合强度和发射率先增大后减小,而太阳吸收率则先减小后增大。电流密度9 A/dm^2时所得薄膜的结合强度达到最大12.6 MPa,且热控性能最佳,其发射率为0.872,太阳吸收率为0.363;且随着紫外辐照时间延长,此薄膜太阳吸收率先升高而后趋于平缓。研究结果为制备良好结合强度和抗紫外辐照能力的低吸收高发射热控薄膜提供技术支持。

关键词：微弧氧化热控薄膜 ZnO 紫外辐照

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双框架控制力矩陀螺奇异性分析

北京航空航天大学学报 2008年第9期34卷 1096-1100页

作者：卢松涛王磊赵育善北京航空航天大学宇航学院北京100191

针对双框架控制力矩陀螺群的奇异性问题,定义了框架坐标系;提出了显隐奇点的ε-δ定义,并对奇点进行了3种分类;将陀螺群的角动量在奇点进行了泰勒展开,并定义了空转的判定条件;分析了陀螺群陷入奇异与各角动量相互平行的关系;针对定常... 详细信息

针对双框架控制力矩陀螺群的奇异性问题,定义了框架坐标系;提出了显隐奇点的ε-δ定义,并对奇点进行了3种分类;将陀螺群的角动量在奇点进行了泰勒展开,并定义了空转的判定条件;分析了陀螺群陷入奇异与各角动量相互平行的关系;针对定常转速且角动量大小相等的不限定框架构型的陀螺群的奇点问题,给出了内奇点必是隐奇点的严格证明.通过三正交构型20°纬度圈的最小显奇点的实例验证了内奇点必是隐奇点的论点.

关键词：控制力矩陀螺奇异性双框架

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考虑月球升交点黄经的地月低能转移轨道

中国空间科学技术 2009年第4期29卷 13-20,27页

作者：卢松涛赵育善北京航空航天大学宇航学院北京100191

地月转移轨道研究的基本模型主要是限制性二体模型和限制性三体模型。在限制性三体建模下,基于轨道分类理论的地月脉冲变轨比传统的霍曼变轨节省了更多的燃料(至少13%以上)。单独的"地球-月球-飞行器"的限制性三体问题无法应用轨道分类... 详细信息

地月转移轨道研究的基本模型主要是限制性二体模型和限制性三体模型。在限制性三体建模下,基于轨道分类理论的地月脉冲变轨比传统的霍曼变轨节省了更多的燃料(至少13%以上)。单独的"地球-月球-飞行器"的限制性三体问题无法应用轨道分类的理论进行轨道设计,必须加入太阳。文章考虑了月球升交点赤经、黄白交角,以及正确的地月系统稳定流形的方向,整个"太阳-地球-月球-飞行器"系统拆分为"地球-月球-飞行器"的平面圆型限制性三体问题,和"太阳-地球-飞行器"三维圆型限制性三体问题进行分析,并利用Matlab仿真验证了方案的可行性。

关键词：转移轨道计算三体问题升交点黄经月球探索航天器

高铝、铁青铜Cu-15Al-xFe在NaCl溶液中的腐蚀行为

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腐蚀科学与防护技术 2016年第6期28卷 565-569页

作者：管红艳卢松涛商丘工学院机械工程学院商丘476000

通过电化学极化、静态浸泡等方法研究了真空吸铸态高铝、高铁青铜合金Cu-15Al-x Fe(x=10,12,15,质量分数)在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中的腐蚀行为,用扫描电镜及能谱仪对亚快速凝固合金腐蚀前后微观组织和腐蚀形貌进行了观察,分析了铝青... 详细信息

通过电化学极化、静态浸泡等方法研究了真空吸铸态高铝、高铁青铜合金Cu-15Al-x Fe(x=10,12,15,质量分数)在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中的腐蚀行为,用扫描电镜及能谱仪对亚快速凝固合金腐蚀前后微观组织和腐蚀形貌进行了观察,分析了铝青铜合金的腐蚀机理及Fe含量对铝青铜合金耐蚀性的影响。结果表明:在3.5%Na Cl溶液中,Cu-15Al-x Fe合金中的富铁相与基体相比,具有明显的优先腐蚀倾向,合金主要发生脱Al和Fe选择性腐蚀,这主要是由于富铁相组织中Al和Fe含量高于基体组织所致。其中,Fe含量为12%时合金的耐蚀性最好。

关键词：铝青铜极化曲线选择性腐蚀腐蚀速率

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电流型直流电力弹簧拓扑及其控制策略研究

电流型直流电力弹簧拓扑及其控制策略研究

作者：卢松涛东南大学

学位级别：硕士

随着化石能源的枯竭以及环境问题的日益严重,新能源汽车因其能量的可再生性和清洁性在近年得到快速发展,相关技术也被相关行业学者广泛研究。其中,新能源汽车中的DC/DC变换器因其工作环境的特殊性,对自身的性能提出了相应的要求。针对... 详细信息

随着化石能源的枯竭以及环境问题的日益严重,新能源汽车因其能量的可再生性和清洁性在近年得到快速发展,相关技术也被相关行业学者广泛研究。其中,新能源汽车中的DC/DC变换器因其工作环境的特殊性,对自身的性能提出了相应的要求。针对这一应用场景,本文提出了一种可以应用于上述场景的电流型直流电力弹簧(Current-Fed DC Electric Spring,CF-DCES)拓扑。CF-DCES将系统内的负载分为两类:一类是只能够承受电压较小波动的关键负载(Critical Load,CL);另一类是能够承受电压较大波动的非关键负载(Non-Critical Load,NCL)。CF-DCES将输入侧的功率波动转移到NCL上以保证CL功率的稳定,并且在功率波动较大时,由蓄电池承担相应的部分功率波动,从而维持系统的供电可靠性。本文对CF-DCES的拓扑和控制方法等关键技术进行了研究。CF-DCES拓扑由三端口变换器(Three Port Converter,TPC)、双向直流变换器(Bidirectional Buck-Boost Converter,BBBC)以及蓄电池组构成。基于该拓扑,本文首先给出了其基本的等效电路模型;然后对输入侧为电感的电流型三端口变换器进行了模态分析,并求解了对应的小信号模型;最后对双向Buck-Boost电路的数学模型进行了相应的分析推导。在上述基础上,提出了CF-DCES两种不同的控制策略,并通过仿真验证了控制策略的正确性,比较了两种控制策略的优缺点。同时,对于双向Buck-Boost电路,采用了电流-电压双闭环控制,并通过仿真验证了提出策略的正确性和可行性,使得电路工作在恒流升压状态。基于CF-DCES内部的蓄电池储能结构,提出了应用于CF-DCES拓扑的能量管理系统(Energy Management System,EMS),该系统通过对CL电压水平以及蓄电池荷电状态(State of Charge,SOC)的检测,改变双向Buck-Boost电路中蓄电池的充放电状态,从而使得CF-DCES装置安全可靠地运行。最后,本文设计并搭建了CF-DCES的硬件实验装置。首先,详细介绍了相应的硬件系统如三端口变压器以及控制电路的设计流程。接着介绍了软件系统设计,比如总体的软件流程以及相应模块下软件的设计原理。最终通过实验验证了所提CF-DCES拓扑和控制策略的正确性和有效性。

关键词：直流电力弹簧直流三端口双向DC/DC 控制策略能量管理系统