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高效磁电异质回旋器件及其层间能量传递研究

高效磁电异质回旋器件及其层间能量传递研究

作者：赵鹤伟郑州轻工业大学

学位级别：硕士

磁电回旋器是一种具有无源、线性、低损耗、非互异性等特性的四线-双端口电力电子器件,可以实现电压/电流以及电容/电感的非互易性直接转化,在作为功率器件时,还可实现阻抗快速匹配以及功率传输等功能,具有巨大的发展潜力,已经在高效功... 详细信息

磁电回旋器是一种具有无源、线性、低损耗、非互异性等特性的四线-双端口电力电子器件,可以实现电压/电流以及电容/电感的非互易性直接转化,在作为功率器件时,还可实现阻抗快速匹配以及功率传输等功能,具有巨大的发展潜力,已经在高效功率电子器件等领域获得了广泛的应用。磁电回旋器是以磁电复合材料为核心部件并在其外围密缠铜制螺线管制作而成,其核心原理是利用磁致伸缩效应和压电效应的乘积效应实现磁电转化,在磁-机-电能量转化过程中,磁-机转化和机-电转化的效率主要取决于材料自身的能量转化特性,以往功率转化效率提升的研究主要集中于这一方向,但是其通过界面耦合实现的压磁/压电材料间能量传递过程中的损耗机理目前尚不明确,因而在通过降低损耗的方法进一步提升磁电回旋器功率转化效率的过程中缺乏必要的理论依据与数据支持。针对这一问题,本文设计并制作了一种压磁/压电层合磁电回旋器并对其磁电特性进行测量及分析。经研究NiZnTbFeO材料在最优偏置磁场下具有较高动态压磁系数42.6ppm/Oe,选其制备三层层合结构回旋器并测量其磁电特性及功率转化特性,在谐振59.01k Hz处磁电电压系数为383V/cm Oe,在偏置磁场22Oe,负载3.5k?处功率转化效率可达到80.3%同时,为进一步定量分析磁电层合结构中的层间能量传递损失,本文设计并搭建了非接触式光学测速系统逐层测量压磁层和压电层振动速度,各层谐振频率相同且最大振动速度差不超过于5%,可视为相对静止运动,故认为其速度损耗主要存在于层合面环氧树脂层中。通过动态能量积分公式分析后可知,约为29%的动能在层间能量传递过程中损耗。本文对磁-机-电动态能量转化的研究和探索,为进一步提升磁电回旋器的功率转化效率提供了研究思路与技术参考。

关键词：磁电回旋器铁氧体功率电子器件能量传递

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连栋温室水果黄瓜工厂化无土栽培管理技术

中国蔬菜 2024年第5期 136-140页

作者：王艳芳赵鹤雷喜红李蔚刘湘伟牛曼丽孙丹王冰华北京市农业技术推广站北京100029 北京宏福农业技术有限公司北京102200

北京地区通过开展连栋温室水果黄瓜椰糠栽培优势品种筛选,集成工厂化育苗、水肥管理、环境调控、病虫害综合防治等关键技术,拓展了连栋温室应用范围,提高了现代设施黄瓜精细化生产技术水平,水果黄瓜年产量达11.4 kg·m^(-2)。

关键词：连栋温室水果黄瓜工厂化育苗无土栽培品种筛选病虫害综合防治水肥管理环境调控

四川康定偏岩子造山型金矿床成因：石英微量元素和硫化物S同位素证据

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成都理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：宋明伟彭义伟陈友良刘畅田建吉赵鹤森王琦王智周钰昌吴锋核工业北京地质研究院地质矿产研究所成都理工大学地球科学学院成都理工大学地学与核技术四川省重点实验室内蒙古第七地质矿产勘查开发有限责任公司

大渡河金矿带是我国重要的金矿化富集区，发育一系列造山型金矿床。偏岩子金矿床位于大渡河南段的康定地区，矿体赋存于震旦系灯影组白云岩中。金成矿过程分为金-黄铁矿-石英阶段、金-氟镁石阶段、金-硫化物-氟镁石-石英阶段和黄铁矿-... 详细信息

大渡河金矿带是我国重要的金矿化富集区，发育一系列造山型金矿床。偏岩子金矿床位于大渡河南段的康定地区，矿体赋存于震旦系灯影组白云岩中。金成矿过程分为金-黄铁矿-石英阶段、金-氟镁石阶段、金-硫化物-氟镁石-石英阶段和黄铁矿-白云石-白云母阶段4个成矿阶段。本文通过石英微量元素和硫化物S同位素的原位分析，旨在约束成矿流体性质、成矿物质来源和矿床成因。石英中Li、B、Na、Al、P和K相对富集，主要以Al3++(Li+，Na+，K+，H+)?Si4+和Al3++P5+?2Si4+的替换机制进入石英晶格。石英中Al与Li呈明显正相关关系，指示其形成温度较低。围岩中硫化物的δ34S值介于-22.3‰～-13.1‰之间，表明S来源于海相硫酸盐的细菌还原作用；矿石中硫化物的δ34S值范围为5.4‰～7.0‰，与交代岩石圈地幔的硫同位素值一致。综合矿床地质特征、石英微量元素和硫化物硫同位素组成，本文认为偏岩子属于造山型金矿床。成矿流体在上升过程中与赋矿白云岩接触，发生水-岩反应，导致自然金、含金硫化物、氟镁石和萤石的沉淀结晶。

关键词：氟镁石石英微量元素原位S同位素造山型金矿床偏岩子

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“双减”政策下的亲子共学

家庭教育 2024年第5期 35-37页

作者：赵鹤南京市浦口区教师发展中心

“双减”政策的出台有助于减轻学生的课余负担、减轻家长的精神负担和家庭的经济负担，惠及的不仅仅是教师和学生，还有家长。孩子的课业负担少，空余时间多了，家长该如何帮助孩子合理地规划、支配时间？如何培养孩子的多维素养？在这...

“双减”政策的出台有助于减轻学生的课余负担、减轻家长的精神负担和家庭的经济负担，惠及的不仅仅是教师和学生，还有家长。孩子的课业负担少，空余时间多了，家长该如何帮助孩子合理地规划、支配时间？如何培养孩子的多维素养？在这种背景下更加考验家长的育儿智慧和家教责任。

关键词：

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声学四极子拓扑绝缘体中的位错态

物理学报 2024年第15期73卷 99-105页

作者：蒋婧王小云孔鹏赵鹤平何兆剑邓科吉首大学物理系吉首416000 湖南财政经济学院长沙410205 长沙理工大学物理与电子科学学院长沙410114

四极子拓扑绝缘体是人们提出的第一类高阶拓扑绝缘体,它具有量子化的四极矩而偶极矩为零.四极子拓扑绝缘体拓宽了传统的体-边对应关系,从而观察到了更低维度的拓扑边界态.最近,由局域在位错附近的拓扑缺陷态主导的体-位错对应关系引起... 详细信息

四极子拓扑绝缘体是人们提出的第一类高阶拓扑绝缘体,它具有量子化的四极矩而偶极矩为零.四极子拓扑绝缘体拓宽了传统的体-边对应关系,从而观察到了更低维度的拓扑边界态.最近,由局域在位错附近的拓扑缺陷态主导的体-位错对应关系引起了许多研究者的关注,其将晶格倒易空间的拓扑结构与位错态的出现联系起来.本文研究了声学四极子拓扑绝缘体中的位错态.在具有非平庸相的声学四极子拓扑绝缘体中嵌入部分具有平庸相的晶格,此时在由两种具有不同拓扑相晶格形成边界的角落处就会产生可以用1/2量化分数电荷表征的位错态.通过在系统内部引入缺陷,验证了此拓扑位错态的鲁棒性.此外,还证明了通过运用不同嵌入晶格的方式可以随意设计位错态的位置.本工作中研究的拓扑位错态拓宽了人工结构中高阶拓扑物态的种类,并为高阶拓扑绝缘体在声学中的应用(如声传感和高性能能量收集)提供了新的思路.

关键词：四极子拓扑绝缘体声子晶体位错态

牙周辅助加速成骨正畸增加牙槽骨量前后正畸牙移动的生物力学特征

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中国组织工程研究 2024年第14期28卷 2133-2139页

作者：赵鹤翔陈子嫣王婧葛振林兰州大学口腔医学院正畸科甘肃省兰州市730000

背景:人们对正畸治疗的需求日益增加,牙周辅助加速成骨正畸技术可以使以往受限于菲薄牙槽骨三维形态的正畸牙移动有了更多的可能。目的:利用三维有限元分析法对牙周辅助加速成骨正畸手术增加牙槽骨量前、后正畸牙移动的生物力学进行探... 详细信息

背景:人们对正畸治疗的需求日益增加,牙周辅助加速成骨正畸技术可以使以往受限于菲薄牙槽骨三维形态的正畸牙移动有了更多的可能。目的:利用三维有限元分析法对牙周辅助加速成骨正畸手术增加牙槽骨量前、后正畸牙移动的生物力学进行探究。方法:选择1例需正畸前进行牙周辅助加速成骨正畸手术以增加下颌前牙区唇侧骨量的患者,根据其术前及术后6个月的锥形束CT数据构建术前及术后三维有限元分析模型,结合患者临床隐形矫治中正畸牙的移动过程,2个模型均分别模拟33牙远中移动0.25 mm、舌向移动0.25 mm、压低移动0.10 mm,利用ANSYS workbench 2020软件分析在无托槽隐形矫治器的作用下33牙牙体、牙周膜、周围牙槽骨的应力分布及初始位移趋势。结果与结论:①牙体应力:在相同的正畸牙移动方式下,术前33牙牙体的最大Von-Mises应力与整体应力均大于术后,手术前后的最大等效应力分布区域相近、Von-Mises应力整体分布趋势接近;②牙周膜应力:在相同的正畸牙移动方式下,术前33牙牙周膜的最大Von-Mises应力与整体应力均大于术后,手术前后的最大等效应力分布区域相近、Von-Mises应力整体分布趋势接近;③牙槽骨应力:在相同的正畸牙移动方式下,术前33牙周围牙槽骨的最大Von-Mises应力值大于术后,手术前后的等效应力分布表现为由牙槽嵴顶处向根方逐步减小;④初始位移:在相同的正畸牙移动方式下,术前33牙6个观测点在主要位移方向上的初始位移量均小于术后,并且呈现出位移量由牙尖向根尖点逐步减小的趋势;⑤结果显示:牙周辅助加速成骨正畸手术增加牙槽骨量前后,正畸牙移动的生物力学特征存在差异,在隐形矫治器的作用下,术后牙体、牙周膜、周围牙槽骨的等效应力较术前小,术后正畸牙的初始位移较术前大,这提示牙周辅助加速成骨正畸手术可以通过增加牙槽骨厚度解除菲薄牙槽骨对正畸牙移动的限制,有效改善牙根、牙周膜、牙槽骨的受力,避免了菲薄牙槽骨区正畸牙受力移动时产生应力集中从而引起并发症的状况,同时提高了牙齿的移动效率。

关键词：正畸治疗牙周辅助加速成骨正畸无托槽隐形矫治器三维有限元法生物力学

基于大数据的铁路信号故障预测与维护策略探究

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第7期 0169-0172页

作者：赵鹤国能朔黄铁路发展有限责任公司肃宁分公司河北沧州062350

随着大数据技术的快速发展和广泛应用,铁路信号故障预测与维护策略的研究成为提高铁路运输安全性和效率的重要手段。本研究旨在探究利用大数据技术对铁路信号系统进行故障预测分析与维护的方法和策略。通过整合多源数据包括实时运行数... 详细信息

随着大数据技术的快速发展和广泛应用,铁路信号故障预测与维护策略的研究成为提高铁路运输安全性和效率的重要手段。本研究旨在探究利用大数据技术对铁路信号系统进行故障预测分析与维护的方法和策略。通过整合多源数据包括实时运行数据、历史维护记录和环境因素等,本研究采用数据驱动的方法,提高了故障预测的准确性和效率。应用机器学习和深度学习算法,构建了高精度的故障预测模型,并通过实时数据分析,缩短了问题响应时间。此外,研究还探讨了基于预测结果实施预防性维护策略,优化资源分配,以及维护知识的积累与共享,从而提高了铁路信号系统的运行可靠性和维护效率。大数据技术在铁路信号故障预测与维护中的应用能够显著提升铁路系统的安全性和稳定性,具有重要的实践意义和应用价值。

关键词：大数据技术铁路信号系统故障预测预防性维护资源优化

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钢-混组合梁结构噪声研究

铁道工程学报 2024年第1期41卷 99-106页

作者：林玉森瓮子涵赵鹤轩焦世旺王军文道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室(石家庄铁道大学) 石家庄050043 石家庄铁道大学石家庄050043

研究目的:为了分析列车高速通过钢-混组合梁桥时因振动产生的结构噪声,本文采用边界元法与统计能量法相结合的方法,建立32 m钢-混组合梁桥有限元模型、31自由度的列车模型及轨道模型,分析列车在轨道不平顺的激励下通过桥梁时的扣件力,... 详细信息

研究目的:为了分析列车高速通过钢-混组合梁桥时因振动产生的结构噪声,本文采用边界元法与统计能量法相结合的方法,建立32 m钢-混组合梁桥有限元模型、31自由度的列车模型及轨道模型,分析列车在轨道不平顺的激励下通过桥梁时的扣件力,并将扣件力作为声学边界条件,进而求解声场中各场点的声压级以及桥梁各板件对峰值声压级的贡献量。研究结论:(1)高速列车通过钢-混组合梁桥时,噪声的峰值声压级为76.5 dB(A);(2)列车以相同时速通过单箱单室和单箱双室钢-混组合梁时,桥梁结构噪声的峰值声压级基本相同,但桥梁各板件对于峰值声压级的贡献量不同;(3)列车通过单箱单室钢-混组合梁桥时,各板件对峰值声压级的贡献量为:腹板>翼缘板>底板>顶板>横隔板;(4)列车通过单箱双室钢-混组合梁桥时,各板件对峰值声压级的贡献量为:翼缘板>顶板>腹板>底板>横隔板;(5)本研究成果可为探究钢-混组合梁桥结构噪声产生机理及减振降噪措施提供参考和借鉴。

关键词：钢-混组合梁桥车桥耦合结构噪声边界元法统计能量法

高中数学不同版本教科书对数函数内容设置的比较研究

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中学数学教学 2024年第3期 25-28页

作者：赵鹤涵广东省华南师范大学数学科学学院 510631

选取人教A版、人教B版、北师大版、沪教版四套版本的教科书,对其对数函数内容设置进行比较研究得出:四套版本的教科书在对数函数内容的整体安排上符合新课标的基本理念,在概念的呈现方式,例题、习题设置,信息技术的安排、数学文化的渗... 详细信息

选取人教A版、人教B版、北师大版、沪教版四套版本的教科书,对其对数函数内容设置进行比较研究得出:四套版本的教科书在对数函数内容的整体安排上符合新课标的基本理念,在概念的呈现方式,例题、习题设置,信息技术的安排、数学文化的渗透方面又各有特色.各个版本教材应该互相借鉴对方的可取之处,教师可以根据学生实际水平对教材内容适当调整,以提高对数函数的教学效果.

关键词：对数函数教科书内容设置比较