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无源无线测量系统及结构健康监测应用

无源无线测量系统及结构健康监测应用

作者：郭科科中北大学

学位级别：硕士

近年来随着城市化进程的加快,为了保证一些结构的安全运行需要安装健康监测系统对结构进行健康监测。随着建设的工程结构越来越复杂,健康参数监测要求越来越高。目前,结构健康监测系统在能量供应、传输方式、系统集成度、功耗等方面仍... 详细信息

近年来随着城市化进程的加快,为了保证一些结构的安全运行需要安装健康监测系统对结构进行健康监测。随着建设的工程结构越来越复杂,健康参数监测要求越来越高。目前,结构健康监测系统在能量供应、传输方式、系统集成度、功耗等方面仍存在许多技术难题。NFC(Near Field Communication)无源无线测量系统作为近年来发展起来的一种无源无线检测方式,有着集成度高、建立时间短、无线通信稳定以及可靠信高等优点,本文将NFC无源无线监测技术应用到结构健康监测领域,满足某些结构对于结构健康监测系统的需求。本文利用NFC技术,针对不同结构的健康监测设计了相应的无源无线结构健康监测系统,主要完成了以下三方面的内容:(1)基于ISO15693协议开发设计了一个读写控制器,可以与PC端进行通信,用来与采集端配合完成结构健康参数信息的采集,包括硬件电路设计、软件设计、天线设计等,试验结果表明该读写控制器可以满足要求。(2)针对螺栓结构健康监测中预紧力这一健康参数,设计了一个智能垫圈与读写控制器组成无源无线螺栓结构健康监测系统。经过标准设备对系统进行标定校准,得到该系统的线性度为0.7770%,灵敏度为0.0093V/k N,重复性误差为1.1356%,迟滞为1.1556%。并进行了不确定度分析得到系统的合成标准不确定度为±0.0029V。通过在结构上进行验证实验,表明该系统相比于传统扭矩扳手的方法具有更高的精度,为目前螺栓预紧力监测面临的难题提供了新的解决思路。(3)针对锚杆结构健康监测中锚杆轴力这一健康参数,设计了一个一体式动态采集端与读写控制器组成无源无线锚杆结构健康监测系统。设计中详细描述了天线设计的优化过程,并在矢量网络分析仪上进行检测对比。通过设计锚杆实验,模拟使用环境中产生的锚杆轴力,利用该系统设计实验采集分析锚杆轴力参数,结果表明该系统的线性度好、灵敏度高,而且输出电压为0.578V时相对误差最大,为4.1%。为锚杆结构健康检测提供了新思路。

关键词：结构健康监测 NFC 无源无线螺栓预紧力锚杆轴力

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直线电机分段供电协同控制策略

中国电机工程学报 2024年第7期44卷 2861-2870,I0029页

作者：刘进海史黎明郭科宇周世炯中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室(中国科学院电工研究所) 北京市海淀区100190 中国科学院大学北京市石景山区100049

针对多个变流器交替为长定子直线电机多个定子段分段供电存在的问题,该文提出一种电流协同控制策略来减小推力波动。首先,优化电机电路连接拓扑,将由同一变流器供电的定子段的中性点连接在一起,采用电流过零开通的切换策略,使得电流由... 详细信息

针对多个变流器交替为长定子直线电机多个定子段分段供电存在的问题,该文提出一种电流协同控制策略来减小推力波动。首先,优化电机电路连接拓扑,将由同一变流器供电的定子段的中性点连接在一起,采用电流过零开通的切换策略,使得电流由一个定子段切换至另一个定子段的过程中,变流器的电流连续无畸变。然后,建立电机单个定子段(简称单元电机)的电压和推力方程。根据单元电机的状态方程,得出2个单元电机的电流之和、电流之差对应的状态方程及推力表达式,设计相应的电流协同控制器。通过2个单元电机的电流之和来控制系统输出推力、2个单元电机的电流之差来控制推力波动。该电流控制策略减少了动子过分段时产生的推力波动,实现推力与电流偏差导致的推力波动之间的解耦控制。仿真和实验结果验证了所提电流协同控制策略的有效性。

关键词：长定子直线电机定子段协同控制多变流器分段供电推力波动

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抑制电流波动的直线电机分段供电切换方法

中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1576-1586,I0027页

分段并联供电的长定子直线电机在进行定子段供电切换时,电机参数发生改变,在高速运行期间会出现电流超调或断相情况,动子过分段时电机推力波动大。该文仿真分析几种动子过分段供电切换方法的特点,提出一种分段并联供电长定子直线电机定... 详细信息

分段并联供电的长定子直线电机在进行定子段供电切换时,电机参数发生改变,在高速运行期间会出现电流超调或断相情况,动子过分段时电机推力波动大。该文仿真分析几种动子过分段供电切换方法的特点,提出一种分段并联供电长定子直线电机定子段供电切换方法,在电路拓扑中仅需要将同一变流器交替供电的定子段中性点相连接,切换开关采用双向晶闸管,切换策略为在定子段切换过程中各相电流依次过零开通和关断。该方法抑制了切换过程中变流器的电流断续或波动,减小了电机推力波动。通过采用比例–积分–谐振(proportional integral resonance,PIR)控制器,抑制电机电感不平衡带来的电流2倍频波动。以一台双三相永磁同步直线电机为例,进行仿真实验,并验证该方法的有效性。

关键词：永磁直线同步电机分段供电切换开关多变流器

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STEM教育的本体论、认识论和价值论

化学教育（中英文） 2024年第1期45卷 15-19页

作者：胡源龙郭科李佳华中师范大学化学学院湖北武汉430079 成都树德中学四川成都610014 成都石室蜀都中学四川成都611730

从本体论、认识论、价值论系统阐释STEM教育内涵:STEM教育本质在课程取向上指向对STEM学科组成和STEM学科关系的认识,在教学取向上指向对跨学科教学理念特殊性的认识;STEM教育教学强调对STEM素养内涵的理解,同时强调对整合式STEM教育理... 详细信息

从本体论、认识论、价值论系统阐释STEM教育内涵:STEM教育本质在课程取向上指向对STEM学科组成和STEM学科关系的认识,在教学取向上指向对跨学科教学理念特殊性的认识;STEM教育教学强调对STEM素养内涵的理解,同时强调对整合式STEM教育理念的理解;STEM教育在国家层面具有增强国家综合实力及提升国家核心竞争力的价值,在个体层面具有促进个体全面发展的价值。对STEM教育内涵的精准把握是有效开展STEM教育的前提,同时也是全面实现教育现代化的必经路径。

关键词： STEM教育 STEM教育本质 STEM教育教学 STEM教育价值

逆向流动何以可能?——青年参与乡村振兴的行动逻辑

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辽宁行政学院学报 2024年第1期 84-89页

作者：郭科淮南师范学院安徽淮南232038

青年作为乡村振兴中的新生主体力量,在脱贫攻坚、乡村全面振兴中发挥着关键作用。在乡村精英、知识青年等农村人口大量流向城市谋求发展的趋势下,青年逆向流动且稳定在县域成为一个令人关注的课题。青年投身乡村振兴是政府组织动员、乡... 详细信息

青年作为乡村振兴中的新生主体力量,在脱贫攻坚、乡村全面振兴中发挥着关键作用。在乡村精英、知识青年等农村人口大量流向城市谋求发展的趋势下,青年逆向流动且稳定在县域成为一个令人关注的课题。青年投身乡村振兴是政府组织动员、乡村发展吸引、创新创业驱动和个体价值追求共同作用下形成的结果。吸引和留住青年助力乡村振兴,需要健全支持青年发展的普惠性政策,优化青年发展的社会氛围,提高青年服务乡村社会的能力,进而解决好青年的生存之忧与发展之困。

关键词：青年乡村振兴人口流动逆向流动

红山煤业S05胶带顺槽过空巷道围岩技术研究

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第3期 84-88页

作者：郭科山西长治红山煤业有限公司山西长治047100

根据红山煤业3号煤层复采技术方案确定的开拓开采方案,二采区南翼准备和回采巷道均可能揭露旧空巷、穿越小窑破坏区、采空破坏区,在采掘过程中根据实际状况采取不同的补强支护形式,满足二采区南翼巷道的正常施工以及工作面开采时的安全... 详细信息

根据红山煤业3号煤层复采技术方案确定的开拓开采方案,二采区南翼准备和回采巷道均可能揭露旧空巷、穿越小窑破坏区、采空破坏区,在采掘过程中根据实际状况采取不同的补强支护形式,满足二采区南翼巷道的正常施工以及工作面开采时的安全使用,为保证支护的有效性和安全性,对掘进工作面进行施工巷道围岩技术研究,为矿井在采掘过程中巷道围岩支护提供技术保障。

关键词：复采小窑破坏区巷道围岩支护

基于谐波注入分段供电永磁直线同步电机变流器开路推力波动抑制

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中国电机工程学报 2024年第13期44卷 5308-5319页

作者：刘进海史黎明郭科宇朱海滨周世炯张明远中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室(中国科学院电工研究所) 中国科学院大学

该文提出一种电流谐波注入的方法，减小长定子分段并联供电永磁直线同步电机系统的驱动变流器发生单相开路故障下电机推力波动。首先，根据动子在定子段的位置，推导出分段单元电机的电压方程，得到各个单元电机的推力表达式和系统总推... 详细信息

该文提出一种电流谐波注入的方法，减小长定子分段并联供电永磁直线同步电机系统的驱动变流器发生单相开路故障下电机推力波动。首先，根据动子在定子段的位置，推导出分段单元电机的电压方程，得到各个单元电机的推力表达式和系统总推力。然后，依据变流器单相开路前后的全耦合状态下单元电机基波磁动势不变的原则，构造降阶坐标变换矩阵，得到电机的电压方程和推力表达式。采用注入谐波电流、优化故障后直线电机的输出推力的方式，消除变流器单相开路故障产生的4次和6次推力谐波并消除耦合因数变化对电机推力影响；通过多变流器协同控制多单元电机，有效降低变流器单相开路故障后的推力波动，提高电机的最大输出推力。仿真和实验验证该方法的有效性。

关键词：永磁直线同步电机分段供电多变流器单相开路推力波动

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装卸料机内套筒运行垂直度调整技术

核动力工程 2017年第4期38卷 94-96页

作者：申亚波李涛郭科科三门核电有限公司浙江三门317112

装卸料机(RFM)是核电厂执行堆芯燃料装卸的主要设备,其内套筒运行垂直度直接影响到燃料组件操作的安全。通过对某电厂装卸料机的调试执行分析,结果证明:内套筒运行垂直度可以利用激光发射/接收装置来精确测量;通过提高外套筒安装垂直度... 详细信息

装卸料机(RFM)是核电厂执行堆芯燃料装卸的主要设备,其内套筒运行垂直度直接影响到燃料组件操作的安全。通过对某电厂装卸料机的调试执行分析,结果证明:内套筒运行垂直度可以利用激光发射/接收装置来精确测量;通过提高外套筒安装垂直度、内/外套筒同心度以及精确调整内/外套筒导向轮间隙,可以显著提高内套筒运行垂直度,从而降低燃料组件损伤事故的发生。

关键词：装卸料机运行垂直度导向轮间隙激光垂直对中

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浅谈城投企业转型中融资问题

中外企业文化 2024年第4期 47-49页

作者：郭科河北中岳城市发展集团有限公司

城投企业的融资能力对城市发展类的投资项目和城市基础设施建设的顺利进行具有决定性影响，在城市发展的过程中，这些企业的发展方向必须与城市规划及基础设施建设紧密相连。目前，国家加大了对地方融资平台的监管力度，在面对各地城建... 详细信息

城投企业的融资能力对城市发展类的投资项目和城市基础设施建设的顺利进行具有决定性影响，在城市发展的过程中，这些企业的发展方向必须与城市规划及基础设施建设紧密相连。目前，国家加大了对地方融资平台的监管力度，在面对各地城建类融资问题的挑战下，城市投资企业的转型显得尤为重要且迫切。这种转型不仅关乎企业自身的发展，更是提高地方城投企业融资效率和城市建设质量的关键。

关键词：城投企业转型融资