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康普顿散射对可调缺陷层等离子体光子晶体滤波的影响

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中国激光 2011年第10期38卷 116-120页

作者：禹定臣郝晓飞郝东山黄淮学院信息工程系河南驻马店463000

应用多光子非线性康普顿(Compton)散射模型和时域有限差分方法,研究了多光子非线性Compton散射对可调缺陷层等离子体光子晶体滤波的影响。结果表明,等离子体缺陷层几何厚度不变时,随缺陷等离子体层电子密度的增大,多光子非线性Compton... 详细信息

应用多光子非线性康普顿(Compton)散射模型和时域有限差分方法,研究了多光子非线性Compton散射对可调缺陷层等离子体光子晶体滤波的影响。结果表明,等离子体缺陷层几何厚度不变时,随缺陷等离子体层电子密度的增大,多光子非线性Compton散射使缺陷模透射峰频率向高频方向迅速移动,缺陷模中心频率向高频方向近乎线性地迅速移动。等离子体缺陷层厚度增大时,多光子非线性Compton散射使缺陷模的中心频率向低频方向移动;厚度增加到一定值时,在带隙上边沿处产生一个高于Compton散射前频率的缺陷模频率。

关键词：非线性光学等离子体光子晶体透射谱缺陷模时域有限差分法多光子非线性康普顿散射

Compton散射下强激光等离子体波前在固体中的传输特性

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核聚变与等离子体物理 2008年第4期28卷 293-297页

作者：郝晓飞郝东山黄淮学院信息工程系

从多粒子系统量子力学理论出发,应用电子与多光子集团非弹性碰撞模型,研究了固体中形成的激光等离子体中的电子与入射光发生多光子非线性Compton散射下,散射光与入射光、电子振荡辐射波、离子的长光学横波的高频支形成的耦合等离子体波... 详细信息

从多粒子系统量子力学理论出发,应用电子与多光子集团非弹性碰撞模型,研究了固体中形成的激光等离子体中的电子与入射光发生多光子非线性Compton散射下,散射光与入射光、电子振荡辐射波、离子的长光学横波的高频支形成的耦合等离子体波前的传输特性。结果表明,固体中激光等离子体电磁耦合声子的传播速度随磁场强度的增强、电子屏蔽作用的减弱及等离子体振荡频率的减小而变大,而散射光却使电磁耦合声子传播速度的这种增长效应降低,它随时间的增加也较缓慢地降低。

关键词：等离子体准马赫数爆炸冲击波多光子非线性Compton散射

Compton散射下的强激光等离子体冲击波对固体的热烧蚀效应

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核聚变与等离子体物理 2008年第2期28卷 111-114页

作者：郝晓飞郝东山黄淮学院信息工程系驻马店463000

应用多光子非线性Compton散射理论，研究了Compton散射下的强激光等离子体冲击波对固体的热烧蚀效应，给出了冲击波功率密度与靶材熔化温度及沸腾温度与加热时间的表达式，得到了冲击波照射靶材烧蚀孔的最佳实验条件。结果表明：固体的... 详细信息

应用多光子非线性Compton散射理论，研究了Compton散射下的强激光等离子体冲击波对固体的热烧蚀效应，给出了冲击波功率密度与靶材熔化温度及沸腾温度与加热时间的表达式，得到了冲击波照射靶材烧蚀孔的最佳实验条件。结果表明：固体的生热率提高，温度分布发生变化，作用点达到熔化和沸腾温度所需时间和功率比无散射时小。当冲击波能量为250J，到靶面的距离为70～80mm时，对靶材烧蚀孔的效果较好。当时间为1．2～3．6ms，到靶面的距离为28～80mm时，烧蚀效果较好；当能量密度为400～2800J·cm^-2时，烧蚀深度成较差的线性增加，功率密度与烧蚀斑尺寸近乎成反比。

关键词：激光等离子体冲击波热烧蚀效应多光子非线性Compton散射

苯基喹啉/丙烯酸酯共聚物的合成及荧光性能研究

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功能材料 2012年第16期43卷 2156-2160页

作者：何娜钟发春舒远杰孙毅睢贺良郝晓飞中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621900 西南科技大学材料科学与工程学院四川绵阳621010

合成了一种新型的喹啉衍生物单体-2-苯基喹啉-4-羧酸-丙烯酸-乙二醇二酯(PQFAED),并通过乳液聚合的方法制备了PQFAED和丙烯酸酯单体(MMA/MAA/BA)的共聚物-P(PQFAED/MMA/MAA/BA)。用IR、UV、GPC、TGA、PGC-MS及荧光光谱表征了单体及共聚... 详细信息

合成了一种新型的喹啉衍生物单体-2-苯基喹啉-4-羧酸-丙烯酸-乙二醇二酯(PQFAED),并通过乳液聚合的方法制备了PQFAED和丙烯酸酯单体(MMA/MAA/BA)的共聚物-P(PQFAED/MMA/MAA/BA)。用IR、UV、GPC、TGA、PGC-MS及荧光光谱表征了单体及共聚物的结构,分析了硝基爆炸物(TNT、RDX及PETN)对该共聚物膜的荧光猝灭作用。结果表明,共聚物薄膜的最大发射波长为436nm,相对于单体的最大发射峰发生了36nm的红移;荧光"结构自猝灭效应",使PQFAED在相同生色团浓度下的荧光强度远低于其相应共聚物的荧光强度;共聚物薄膜对多硝基爆炸物有较好的荧光响应,可作为爆炸物检测的传感材料。

关键词：苯基喹啉/丙烯酸酯共聚物荧光猝灭荧光结构自猝灭效应爆炸物检测

新景矿中厚煤层沿空留巷围岩变形规律及控制技术研究

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新景矿中厚煤层沿空留巷围岩变形规律及控制技术研究

作者：郝晓飞太原理工大学

学位级别：硕士

沿空留巷作为一种无煤柱连续开采方式,能够减少巷道掘进率,缓解采掘接替紧张,提高煤炭资源采出率。新景矿3#煤层过去采用留煤柱的护巷方式,不仅需要大量掘进巷道,造成煤炭损失,且工作面回采过程中易出现瓦斯超限问题。本文在总结前人研... 详细信息

沿空留巷作为一种无煤柱连续开采方式,能够减少巷道掘进率,缓解采掘接替紧张,提高煤炭资源采出率。新景矿3#煤层过去采用留煤柱的护巷方式,不仅需要大量掘进巷道,造成煤炭损失,且工作面回采过程中易出现瓦斯超限问题。本文在总结前人研究结论的基础上,以新景矿3213工作面为研究背景,采用现场力学测试进行3#煤层围岩地质力学参数的获取,采用理论分析进行基本顶破断形态及其对留巷围岩影响的研究,采用理论分析与数值模拟相结合的研究方法进行沿空留巷围岩变形机理探讨及控制技术的验证分析,进而具体给出3213工作面沿空留巷具体实施方案。文中针对沿空留巷基本顶破断形态及其对留巷围岩的影响进行了分析,基本顶破断四种情况发生所需要的条件,确定3213工作面基本顶破断出现在实体煤上方,进一步在基本顶给定基本顶变形下,推导得出基本顶破断致使充填体和实体煤帮产生的纵向变形和横向变形表达式,具体得出3213工作面基本顶破断对留巷围岩的影响。通过分析沿空留巷围岩变形的机理,将沿空留巷初采和开采中后期围岩变形分别划分四个和五个阶段,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,验证了巷旁C30柔模混凝土墙宽度为1.2 m的合理性,确定沿空留巷作业时,巷道基本支护采用锚杆+锚索+W型钢带+金属菱形网,巷旁充填体采用C30柔模混凝土,临时支护采用“一梁三柱”,形成“基本支护+巷旁充填支护+临时支护”的围岩控制技术。最后结合3213工作面沿空留巷的具体工程实践,基于矿压监测结果可知沿空留巷效果良好,验证了论文研究结论的正确性,沿空留巷解决了工作面上隅角瓦斯易积聚、缓解了矿井通风系统压力和矿井采掘接替紧张等技术问题,为矿井带来了显著的经济与社会效益。本文所研究成果为新景矿后续沿空留巷作业提供一些有价值的参考与借鉴。

关键词：沿空留巷围岩变形巷旁充填体围岩控制

面向可重构网络交换的包流水处理引擎技术研究

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面向可重构网络交换的包流水处理引擎技术研究

作者：郝晓飞西安电子科技大学

学位级别：硕士

计算机和通信网络经历了重大的变化,网络设备的设计成本巨大,固定功能的硬件加速器已经逐渐无法适应网络技术的高速发展,并且由于现代网络越来越复杂以及新兴服务所要求的灵活性越来越高,这种共存方式在管理网络基础设施方面带来了极大... 详细信息

计算机和通信网络经历了重大的变化,网络设备的设计成本巨大,固定功能的硬件加速器已经逐渐无法适应网络技术的高速发展,并且由于现代网络越来越复杂以及新兴服务所要求的灵活性越来越高,这种共存方式在管理网络基础设施方面带来了极大的复杂性,不断发展的网络需求给网络设备的功能和性能带来了巨大的挑战。传统Open Flow的实现,可编程性能不足,难以实现协议无关处理的需求,这将给设备厂商和用户带来极大的不便。本项目源于国家部委需求,设计了网络交换芯片中的可重构流水线处理引擎。面向单总线40 Gbps的线速处理、协议无关转发、灵活的可编程性等需求,设计包流水处理引擎,由多个MAU(Match-Action-Unit)单元构成,其中MAU单元中的匹配模块基于模糊匹配、精确匹配、前缀匹配等高性能匹配算法实现,能够满足多种字段类型的匹配,可有效支持协议无关处理、字段识别自定义、动作自定义以及40 Gbps线速处理能力。针对多种匹配方式的需求,以及传统TCAM匹配开销大等问题,选定FSBV作为前缀和模糊匹配算法,并根据流水结构优化现有的匹配结构,具有更多的灵活性和适配性;精确匹配采用HASH匹配算法,哈希函数采用CRC校验,并针对哈希冲突采用布谷鸟哈希对其进行优化。优化后BV和HASH能实现1个时钟周期完成匹配。随着数据包线速的增加,对字段的复杂修改变得更加困难,导致需要数据包操作处理器必须具有足够强大的操作能力才能处理预期的操作类型。本文将动作映射成微指令,通过微指令可编程方式实现Open Flow和P4中定义的多种动作,支持对于数据包动作的多种集合定义,实现对数据包的动作执行。对于数据包转发动作,采用动态的MAC地址桥接方案,对MAC地址的学习查找实现数据包的灵活转发。本文对可重构流水线处理引擎进行了EDA仿真平台和FPGA板级测试环境,仿真覆盖了字段识别、动作自定义、端口转发和线速处理测试等功能点,完成了可重构流水线处理引擎的功能验证。通过XCVU13P和Test Center发包仪对协议处理引擎进行动作执行、转发和速率测试,通过Test Center发包仪产生了包括以太网、VLAN、IPv4/6、TCP/UDP在内的多种协议,通过发送数据包完成回环测试,测试结果显示该引擎能够满足40 Gbps线速处理和转发的能力,能够支持单播、组播和广播的端口转发,并且丢帧率为0%。最后,基于UMC 28nm CMOS工艺对可重构流水线处理引擎进行综合,结果显示本文所设计的处理引擎在0.81 V和-40 C下,关键路径延迟为2.71 ns,时钟频率满足SoC中要求312.5 MHz,综合后面积为1158261.33μm,通过物理验证与一致性检查。

关键词：网络交换芯片匹配-动作执行单元表项可配置协议无关转发 MAC桥接

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MIC系统的研究

MIC系统的研究

作者：郝晓飞北方工业大学

学位级别：硕士

随着全球经济不断发展和人口的持续增长,以石油、天然气和煤炭为主的化石能源正逐步减少,能源危机成为全世界共同面临的难题,新能源应用正成为全球的热点。太阳能资源是最丰富的可再生能源之一,它分布广泛,可再生,不污染环境,是国际上... 详细信息

随着全球经济不断发展和人口的持续增长,以石油、天然气和煤炭为主的化石能源正逐步减少,能源危机成为全世界共同面临的难题,新能源应用正成为全球的热点。太阳能资源是最丰富的可再生能源之一,它分布广泛,可再生,不污染环境,是国际上公认的理想替代能源。太阳能光伏发电技术是集半导体材料、电力电子技术、现代控制技术、蓄电池技术及电力工程技术于一体的综合性技术。近年来光伏逆变器的研究热点集中在硬件电路和控制算法,光伏逆变技术获得了长足的发展。本文建立在充分了解光伏逆变器现状的基础之上,对于微型光伏逆变器涉及到的关键技术进行了深入的研究。微型光伏逆变器（英文简称MIC Module Integrated Converter）,其输入端连接功率等级为100-500W的单独光伏模块,功率等级由输入光伏模块的类型决定。MIC的输出直接与电网并联,将电网作为一个大的蓄电池,这样可以实现效率最大化。本文完成的主要工作包括：（1）介绍传统的光伏发电原理,分析目前存在的全球性能源危机、新能源技术以及光伏并网逆变器发展现状。（2）深入分析微型光伏逆变器的各种电路拓扑结构和特点,指出微型光伏并网逆变器的发展趋势和方向。（3）针对微型光伏逆变系统自身特点,提出了新型的MIC主电路结构,新型MIC具有逆变控制电路简单,各功率级电路解耦的特点。（4）给出了控制回路闭环参数设计方法,并用PSIM软件进行系统开闭环仿真,验证系统设计正确性。（5）对系统主要元器件参数进行计算,研制完成1台200W的MIC试验样机,电路各部分波形与理论分析和仿真结果相符,对于微型光伏逆变器的深入研究打下良好基础。

关键词： MIC 光伏拓扑结构并网

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基于模型法的永磁电机低速无传感器控制策略

基于模型法的永磁电机低速无传感器控制策略

作者：郝晓飞哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有功率密度高、结构相对简单、效率高等诸多优点,已被广泛应用于航天国防部门、家用电器、工业传动等领域。永磁同步电机驱动系统中的位置传感器可以采用一定精度的增量式光电... 详细信息

永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有功率密度高、结构相对简单、效率高等诸多优点,已被广泛应用于航天国防部门、家用电器、工业传动等领域。永磁同步电机驱动系统中的位置传感器可以采用一定精度的增量式光电编码器,不过传感器价格昂贵。目前,采用基于电机物理数学模型的模型法可实现中高速无位置传感器控制,不过在20%额定转速以下时,系统的稳定性和控制精度有待进一步提高,且逆变器死区和周期性波动负载的存在会进一步使系统的性能恶化。因此,本文对采用模型法的永磁电机低速无传感器系统的关键技术问题进行研究。本文首先研究了基于扩展反电势法的无位置传感器控制技术,所设计的观测器具有良好的观测性能。采用滑模控制理论,根据以定子电流和扩展反电势为状态变量的线性状态方程组,构建出了结构简单的非线性观测器。观测器用到的全部状态变量可以基本描述出电机运行时的物理数学服役规律,所以观测器精度高,收敛速度快。采用状态空间表达式法和李雅普诺夫分析法分析了观测器稳定性,得到了观测器参数设计的理论依据。本文还研究了基于磁链观测法的无位置传感器控制技术,在对比不同磁链观测方法之后,决定将电流模型和电压模型相结合,构成电流模型校正电压模型的闭环有效磁链法。闭环有效磁链法相对于开环控制方法精度更高,稳定性更好。考虑到反电势含有5、7次谐波,研究了用于滤波的多二阶广义积分器网络(Multiple second-order generalized integrators,MSOGIs)。积分环节会引入直流偏移和相位偏置,性能受限,为此,采用低通滤波器和幅值相位校正环节相结合的方案替代积分环节。经鲁棒性分析,可以得知此观测器对电机参数变化不敏感,鲁棒性强。设计并验证了基于死区补偿和负载转矩估计的系统性能优化策略。逆变器非线性会使得定子电压产生误差、定子电流畸变严重,甚至使电机驱动系统停止运行。对此,本文研究了逆变器死区效应,设计了基于分段线性化饱和函数的死区补偿方案,根据定子电流矢量的方向补偿定子电压,补偿过程无抖振且不易误补偿。另外,负载转矩可能会出现周期性波动。经本文分析,波动性负载会使转子受到的合力矩不为零,造成转速的波动。为此,本文构建了负载转矩观测模块,设计了用于获取q轴电流补偿量的控制技术,对q轴电流前馈补偿,使电磁转矩与负载转矩近似同步波动,以此减小转速波动。负载转矩观测模块可以和q轴电流前馈补偿环节紧密结合,收敛非常快。搭建了基于STM32F103芯片的2.2k W永磁同步电机实验测试平台,验证所研究策略的有效性,对两种模型法的观测效果和控制效果作出了评价。

关键词：永磁同步电机无位置传感器磁链观测扩展反电势性能优化

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装配式混凝土结构中灌浆套筒力学性能研究

装配式混凝土结构中灌浆套筒力学性能研究

作者：郝晓飞南京林业大学

学位级别：硕士

随着技术的不断创新,装配式混凝土结构在住宅工业化体系中的占比越来越大,逐渐成为新型城镇化发展的重要举措。装配式结构体系的构件相较于现浇结构体系而言,其构件都在工厂生产,质量可以更好的控制,也可以节约材料,并且构件是标准产品... 详细信息

随着技术的不断创新,装配式混凝土结构在住宅工业化体系中的占比越来越大,逐渐成为新型城镇化发展的重要举措。装配式结构体系的构件相较于现浇结构体系而言,其构件都在工厂生产,质量可以更好的控制,也可以节约材料,并且构件是标准产品,运到现场可以直接进行安装,降低现场施工强度,缩短整体工期,切合未来住宅发展方向。钢筋套筒灌浆连接是装配式结构节点连接的重要形式,本文对高温后灌浆套筒的性能展开研究,对高温后灌浆套筒的设计缺陷提出改进建议,从而有效避免装配式结构在实际生活中因为火灾引起结构的连续性倒塌。鉴于此,本文对11个16mm的钢筋套筒灌浆连接试件进行试验研究,在高温后进行静力拉伸试验。试验发现钢筋套筒灌浆连接试件中,灌浆段连接钢筋会在高温后与套筒产生相对滑移;400℃以内试件和600℃高温后自然冷却试件破坏形式为钢筋拉断破坏,而600℃高温后浇水冷却试件和600℃高温后自然冷却的偏心试件,会产生钢筋刮犁式拔出破坏。发生拔出破坏主要原因是灌浆料浇水冷却后,强度比自然冷却后进一步降低,而偏心缺陷也同样对粘结强度有不利影响,可能会导致钢筋发生拔出破坏。根据规范规定的不同力学指标对套筒性能进行定量评估,试件发生的破坏虽然都具有较好的延性,但随着温度的增加,试件接头等级和延性系数有所降低,并且不同的冷却方式和是否偏心对接头等级影响较大。利用ABAQUS软件对钢筋套筒灌浆连接试件的静力拉伸试验进行模拟,根据粘结滑移本构模型计算钢筋与灌浆料界面粘结性能,得到的试件破坏形式与实际结果一致,并对现有文献中的钢筋套筒灌浆连接进行模拟,吻合较好。说明提出的有限元模拟方法具有较好的精度。本文对于钢筋套筒灌浆高温后的力学性能相关研究,明确了施工缺陷对灌浆套筒抗火性能的影响,提出的相关建议可以有助于避免装配式混凝土结构由于火灾引起的接头破坏;另一方面提出的有限元计算方法有助于对火灾后装配式混凝土结构进行定量的损伤评估,评估结果可以用于制定结构修复和加固方案,确保火灾后建筑的安全性。

关键词：装配式结构灌浆套筒力学性能高温性能 ABAQUS