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微织构密度刀具切削性能分析及模糊综合评价

机械设计与研究 2024年第2期40卷 117-119,131页

作者：齐俊平张昭晗李峰崔金巍周口职业技术学院机电工程系河南周口466000 河南科技大学机械工程学院郑州460000 河南开封自来水公司河南开封475000

设计了一种多种类型的变密度微圆坑织构排布状态的刀具,以钛合金为对象进行钻削测试,对比了表面微织构与组合状态下的钻削加工效果,并通过模糊评价方法确定刀具前刀面织构的最优设计方法。研究结果表明:受到微织构抗磨减摩影响钻削力减... 详细信息

设计了一种多种类型的变密度微圆坑织构排布状态的刀具,以钛合金为对象进行钻削测试,对比了表面微织构与组合状态下的钻削加工效果,并通过模糊评价方法确定刀具前刀面织构的最优设计方法。研究结果表明:受到微织构抗磨减摩影响钻削力减小程度远超过刀具表面粗糙引起的额外摩擦作用,导致整体钻削力发生了降低。需适当降低微织构数量,减缓微圆坑边缘和切屑之间的二次切削影响,促进钻削力的降低。织构参数为120μm时可以获得最小的切削温度,随着织构间距的减小,织构也达到了更密集的程度,此时微坑织构具有良好的减磨抗磨效果,变密度微织构对于切削温度降低效果相对恒定密度微织构更明显。模糊综合评价得到200-120-160排布形式的微织构密度刀具达到了最优切削加工性能。

关键词：微织构刀具变密度钻削性能多目标优化

基于光注入电流调制弱谐振腔法布里珀罗激光器获取光学频率梳

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光子学报 2024年第5期53卷 169-179页

作者：柳颖东夏光琼樊利张竣珲林恭如刘俊岐吴正茂西南大学物理科学与技术学院重庆400715 微纳结构光电子学重庆市重点实验室重庆400715 西南大学电子信息工程学院重庆400715 台湾大学电机工程学系中国台北10617 中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室北京100083

提出了一种基于电流调制弱谐振腔法布里珀罗激光器在外部光注入下产生光学频率梳的方案,实验研究了关键参量对所产生的光学频率梳性能的影响。在该方案中,首先采用频率为1.6 GHz(激光器弛豫振荡频率)、功率为19 dBm的正弦信号直接电流... 详细信息

提出了一种基于电流调制弱谐振腔法布里珀罗激光器在外部光注入下产生光学频率梳的方案,实验研究了关键参量对所产生的光学频率梳性能的影响。在该方案中,首先采用频率为1.6 GHz(激光器弛豫振荡频率)、功率为19 dBm的正弦信号直接电流调制弱谐振腔法布里珀罗激光器,使其进入增益开关状态;进一步引入单光注入以及双光注入以获取高性能光学频率梳。实验研究结果表明:采用单光注入时,在合适的注入光功率条件下,连续变化注入光波长可使产生的光学频率梳的中心波长在1525~1560 nm内实现连续调谐。光学频率梳的梳线数目呈现周期性变化,变化周期为激光器的纵模间距0.28 nm(35 GHz);在给定注入光波长条件下,逐渐增加注入光功率,光学频率梳的梳线数目先在一个较高水平附近振荡,然后急剧下降,最后趋于平缓,而光学频率梳的载噪比呈现先增加后饱和的趋势;在优化单光注入参数条件下,获得了梳线功率在10 dB变化范围内包含49根梳线的光学频率梳。引入额外的注入光构建双光注入,在优化的参数条件下,获得了梳线功率在10 dB变化范围内包含92根梳线的光学频率梳。最后,对单光注入和双光注入以及不同注入波长间距的双光注入所产生的光学频率梳各梳齿之间的相干性进行了分析,发现各种光注入方式下所产生的光学频率梳各梳齿之间均具有强的相干性,其拍频信号中基频的单边带相位噪声均处于−125.0 dBc/Hz@10 kHz左右的水平。

关键词：弱谐振腔法布里珀罗激光器光学频率梳电流调制增益开关光注入

纵荡运动下逆旋双转子风力发电机气动性能研究

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哈尔滨工程大学学报 2024年

作者：万远琛王凯刘丹肖忠铭吴晓笛中山大学海洋工程与技术学院斯塔万格大学科学与技术学院

水平轴逆旋双转子风机是有着更高风能转换效率的风能转换装置，将其应用于海上风能开发利用能够有效实现海上风电降本增效。然而，将其安装到海上浮式平台时，由平台引起的运动会对双转子风机的气动性能产生影响。本文以NREL 5 MW风机组... 详细信息

水平轴逆旋双转子风机是有着更高风能转换效率的风能转换装置，将其应用于海上风能开发利用能够有效实现海上风电降本增效。然而，将其安装到海上浮式平台时，由平台引起的运动会对双转子风机的气动性能产生影响。本文以NREL 5 MW风机组成5 MW-5 MW逆旋双转子风机，采用自定义谐波函数赋予风机纵荡运动，基于SST k-ω湍流模型对纵荡运动下5 MW-5 MW逆旋双转子风机进行数值模拟，对不同幅值和周期纵荡下双转子风机的尾迹流动特征，推力和转矩的时变、统计结果进行研究。结果表明：双转子风机尾涡间隙距离随纵荡运动而变化，双转子风机两个转子叶尖涡在尾涡间隙减小时发生融合并脱落；双转子风机的转矩与推力产生与纵荡周期相一致的波动，其中双转子风机顺风转子转矩、推力对纵荡运动更为敏感。本文通过开展纵荡运动下逆旋双转子风机气动性能变化研究工作，探究平台运动对逆旋双转子风机气动特性的影响规律，为漂浮式双转子风机设计制造提供技术指导。

关键词：逆旋双转子风机纵荡运动尾迹特征气动特性

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火电耦合压缩空气储能技术研究进展及展望

中国电机工程学报 2024年第18期44卷 7264-7275,I0014页

作者：陈来军梅生伟王斌刘瀚琛邹旺郑天文陈任峰清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084 青海大学能源与电气工程学院青海省西宁市810016 安徽佑赛科技股份有限公司安徽省芜湖市241000

火电耦合压缩空气储能技术作为一种提升传统火电机组灵活性和经济性的有效手段,近年来受到了广泛关注。该文从分析火电耦合压缩空气储能技术在提升电网调峰能力、促进可再生能源整合等方面的重要意义出发。首先,介绍典型耦合系统的结构... 详细信息

火电耦合压缩空气储能技术作为一种提升传统火电机组灵活性和经济性的有效手段,近年来受到了广泛关注。该文从分析火电耦合压缩空气储能技术在提升电网调峰能力、促进可再生能源整合等方面的重要意义出发。首先,介绍典型耦合系统的结构组成与工作原理;然后,探讨耦合系统中关键设备的技术现状和面临的挑战;之后,梳理火-储耦合系统的集成方案设计、调峰运行优化以及经济性评估的研究现状;最后,针对当前技术难点,展望未来火电耦合压缩空气储能技术的研究方向与重点。该文旨在为今后相关领域研究提供参考与借鉴,推动其持续发展和创新。

关键词：火电机组压缩空气储能多能联供灵活性改造深度调峰

基于准连续域束缚态的全介质超构表面双参数传感器

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物理学报 2024年第4期73卷 272-284页

作者：刘会刚张翔宇南雪莹赵二刚刘海涛南开大学薄膜光电子技术教育部工程研究中心天津300350 南开大学电子信息与光学工程学院微电子工程系天津300350 南开大学电子信息与光学工程学院电子信息实验教学中心天津300350 南开大学电子信息与光学工程学院现代光学研究所天津300350 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350

本文设计了由不对称半圆柱对阵列组成的全介质超构表面,获得了两个高品质因子的准连续域束缚态模式(quasi-bound states in the continuum,QBIC).通过选择不同形式的对称破缺,在近红外频段均可产生两个稳健的QBIC,并且二者的谐振波长、... 详细信息

本文设计了由不对称半圆柱对阵列组成的全介质超构表面,获得了两个高品质因子的准连续域束缚态模式(quasi-bound states in the continuum,QBIC).通过选择不同形式的对称破缺,在近红外频段均可产生两个稳健的QBIC,并且二者的谐振波长、品质因子、偏振依赖等表现出不同的特性.模拟计算表明,通过测量两个QBIC的谐振波长,能够实现折射率和温度的双参数传感;通过调节不对称参数,利用QBIC的品质因子依赖于不对称参数的二次方反比关系,理论上能够提高品质因子到任意的数值,从而实现传感性能的提升和调节.该超构表面的折射率传感灵敏度、品质因子和优值分别达到194.7 nm/RIU,45829和8197,其温度传感灵敏度达到24 pm/℃.

关键词：超构表面准连续域束缚态对称破缺折射率传感温度传感

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零碳园区研究综述及展望

中国电机工程学报 2024年第14期44卷 5496-5516,I0005页

作者：陈艳波张宁李嘉祺方哲吴适存梅生伟陈来军华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084 新能源电力系统智慧运行教育部重点实验室(青海大学能源与电气工程学院) 青海省西宁市810016

园区作为国民生产、生活的重要载体,提供了大量的能源生产活动和基础服务设施,同时也成为碳排放的重要源头。园区物理界限分明,生态系统独立,运营管理权明晰,使得园区成为践行碳中和的天然试验田。首先,介绍零碳园区的典型构成,并对其... 详细信息

园区作为国民生产、生活的重要载体,提供了大量的能源生产活动和基础服务设施,同时也成为碳排放的重要源头。园区物理界限分明,生态系统独立,运营管理权明晰,使得园区成为践行碳中和的天然试验田。首先,介绍零碳园区的典型构成,并对其净零碳能力进行分析;其次,从物理层、信息层、平台层、应用层4个层面分析零碳园区发展形态,提出园区零碳操作系统的架构;然后,对零碳园区的关键技术进行分析,从园区碳排放核算技术、园区低碳经济体系、园区低碳管控技术3个方面对零碳园区的研究现状进行总结,同时分析现有研究的不足和未来研究方向;最后,提出零碳园区研究的挑战与展望。

关键词：零碳园区碳排放能源转型碳交易市场运行与规划

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配方体系与烧结工艺对避雷器压敏电阻宏观性能的影响机制

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高电压技术 2024年第8期50卷 3616-3624页

作者：孟鹏飞殷越缪奎王磊秦锋刘政胡军四川大学电气工程学院成都610065 西安西电避雷器有限责任公司西安710200 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院哈尔滨150030 西北核技术研究所西安710024 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

ZnO压敏电阻是金属氧化物避雷器的核心元件,在抑制输配电系统过电压过程中起至关重要的作用。优化多元调控技术与改进烧结工艺是研制高性能压敏电阻的重要手段,目前其对压敏电阻微观结构及宏观性能的影响机制缺乏系统科学的研究。针对... 详细信息

ZnO压敏电阻是金属氧化物避雷器的核心元件,在抑制输配电系统过电压过程中起至关重要的作用。优化多元调控技术与改进烧结工艺是研制高性能压敏电阻的重要手段,目前其对压敏电阻微观结构及宏观性能的影响机制缺乏系统科学的研究。针对此问题,文中通过实验得到了不同Y^(3+)、Bi^(3+)、Al^(3+)含量与烧结温度对压敏电阻晶粒平均尺寸S、晶粒不均匀度σg、电压梯度E1mA、非线性系数α1mA、泄漏电流IL参数的影响规律;并建立压敏电阻Voronoi网络材料计算模型,获得了宏观电气性能的变化特性。实验与计算结果表明:压敏电阻中添加Y^(3+)能大幅提升E1mA,但导致α1mA与IL劣化,降低工作稳定性;α1mA与IL随烧结温度、Bi浓度变化呈现U形变化,在1100℃烧结温度与Bi摩尔分数1%时性能最佳;引入Al^(3+)有助于提高工作稳定性,但导致E1mA、α1mA、IL劣化。通过优化工艺方法,提高固溶入晶粒的Al^(3+)比例,可以减小宏观性能劣化。研究结果可为高性能压敏电阻研制提供重要理论与实验依据。

关键词： ZnO压敏电阻材料计算配方体系烧结工艺宏观性能

丘陵山地作业机械电动实时辅力系统设计与试验

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农机化研究 2024年

作者：杨睿刘威聂昭成李光林西南大学工程技术学院

针对目前丘陵山区小型耕整机械动力弱、效率低、适用场景少的问题,研究了一套电动实时辅力系统装置。首先,采用双轴并联式定轴转矩动力耦合方案实现了柴油机与电动机的动力耦合;其次,引入超越离合器作为关键耦合部件,利用其单向传载原理... 详细信息

针对目前丘陵山区小型耕整机械动力弱、效率低、适用场景少的问题,研究了一套电动实时辅力系统装置。首先,采用双轴并联式定轴转矩动力耦合方案实现了柴油机与电动机的动力耦合;其次,引入超越离合器作为关键耦合部件,利用其单向传载原理,有效解决了简单并联系统运行过程中的逆转冲击问题;最后,针对丘陵山区耕整作业复杂土壤环境下的动态变载荷特性,基于微处理器开发了一套电动实时辅力控制系统,运用模糊控制方法,有效克服了传统控制方法难以建立所需精确数学模型的难题,实现了电机对耕整作业动力需求的动态实时响应。田间试验表明:在开沟作业中,启用动力辅助装置后,平均沟深稳定性系数由92.8%提升至97.6%,平均作业油耗降低13.8%,平均工作效率提升18.7%。因此,设计研究的电动实时辅力系统通过使用电动机对内燃机提供辅助动力,在运行过程中实现对负载变化的动态响应,从而显著提升作业机械的动力性能、减少排放、降低能耗,提高整机作业效率,使其满足丘陵山地作业基本要求。

关键词：丘陵山区动力性适用性电动辅力动力耦合装置动态响应

基于Fano共振的全介质超表面双参数传感器

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中国激光 2024年第2期51卷 162-170页

作者：南雪莹刘会刚刘海涛南开大学电子信息与光学工程学院薄膜光电子技术教育部工程研究中心天津300350 南开大学电子信息与光学工程学院微电子工程系天津300350 南开大学电子信息与光学工程学院现代光学研究所天津300350 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350

与金属超表面相比,全介质超表面具有较低的欧姆损耗和较尖锐的共振峰。提出了一种基于“θ”形全介质硅超表面的双参数传感器。通过增加空孔破坏周期单元结构的对称性,从而产生两个Fano共振峰,其中第一个Fano共振峰为连续域中的准束缚态... 详细信息

与金属超表面相比,全介质超表面具有较低的欧姆损耗和较尖锐的共振峰。提出了一种基于“θ”形全介质硅超表面的双参数传感器。通过增加空孔破坏周期单元结构的对称性,从而产生两个Fano共振峰,其中第一个Fano共振峰为连续域中的准束缚态(QBIC),两个峰的光谱对比度分别为71.4%和99.4%。利用商用多物理场仿真软件COMSOL对该超表面周期结构进行模拟仿真,结果表明,传感器在两个Fano共振峰处的折射率传感灵敏度分别为278.9 nm·RIU-1和230.0 nm·RIU^(-1),优值(FOM)最大为9387,品质因子(Q)最大为9735。本传感器能够同时实现折射率和温度的双参数测量,仿真结果显示两个共振峰的温度传感灵敏度分别为18.86 pm·℃^(-1)和42.71 pm·℃^(-1)。

关键词：传感器 Fano共振全介质超表面折射率传感温度传感