检索结果-南通市图书馆

基于动态摩擦系数反演的直线推进电磁能装备的运动特性研究

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电工技术学报 2024年

作者：赵文月闫荣格杨庆新王学谦赵浩凯省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学) 天津市新能源电力变换传输与智能控制重点实验室(天津理工大学)

枢轨间的动态摩擦力是影响轨道式直线推进电磁能装备运动特性的重要因素之一。但极端电磁热力冲击工作条件下，摩擦系数的实时原位测量极具挑战，因此目前研究中枢轨间的摩擦系数大多采用定常值。为了提高数值模型的计算精度，本文提出... 详细信息

枢轨间的动态摩擦力是影响轨道式直线推进电磁能装备运动特性的重要因素之一。但极端电磁热力冲击工作条件下，摩擦系数的实时原位测量极具挑战，因此目前研究中枢轨间的摩擦系数大多采用定常值。为了提高数值模型的计算精度，本文提出基于动态摩擦系数反演的直线推进电磁能装备运动特性研究方法。首先，根据电磁推进实验可观测数据与电枢动力学正演模型，建立基于改进动态粒子群优化算法（DPSO）的枢轨间摩擦系数与轨道电感梯度的反演模型，得到其时空特性。然后，在此基础上建立枢轨瞬态电磁热力耦合有限元模型，分析动态摩擦系数对装备运动特性的影响。最后，通过实验验证本文考虑动态摩擦系数的方法可大大提高有限元模型的计算精度，为进一步对电磁能装备可靠性预测和结构优化设计提供理论参考，并为极端工况下材料特性实时原位测量提供新的解决思路。

关键词：直线推进电磁能装备动态摩擦系数参数反演动态粒子群优化算法运动特性

基于双电容器耦合和线性补偿的高稳定度平顶脉冲强磁场调控系统分析与设计

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电工技术学报 2024年第2期39卷 303-312页

作者：张绍哲魏文琦樊俊显谢剑峰韩小涛华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心武汉430074 强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 武汉430074

平顶脉冲磁场具备脉冲磁场强度高和稳态磁场稳定度高的双重优势,是现代物理科学研究的重要工具。为满足脉冲场核磁共振、I-V测量等科学实验对平顶脉冲磁场高稳定度的需求,该文提出基于双电容器回路耦合放电和线性补偿的平顶磁场调控方... 详细信息

平顶脉冲磁场具备脉冲磁场强度高和稳态磁场稳定度高的双重优势,是现代物理科学研究的重要工具。为满足脉冲场核磁共振、I-V测量等科学实验对平顶脉冲磁场高稳定度的需求,该文提出基于双电容器回路耦合放电和线性补偿的平顶磁场调控方案。为此,理论分析双电容器回路耦合放电过程,建立配置主/辅回路电容电压和放电时序的优化方法,基于IGBT有源区的流控特性,设计线性调节补偿回路和前馈反馈相结合的控制器,研制与主磁体解耦的1 T补偿磁体,对双电容器回路耦合放电产生的背景磁场进行高精度调控,最终实现了强度为45.2 T、持续时间为8 ms以及稳定度为0.02%的平顶脉冲磁场,满足相关固态核磁共振等科学实验需求。

关键词：平顶脉冲磁场双电容器耦合磁场补偿线性调控高稳定度

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基于L型铁钴的三维力触觉传感器设计及输出特性

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电工技术学报 2024年第16期39卷 4944-4954页

作者：崔淼李明明黄文美翁玲河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130

该文提出了一种基于L型铁钴丝的三维力触觉传感器,利用磁致伸缩材料铁钴合金设计制作了三维力触觉传感单元,并测试了该结构的输出特性。基于电磁原理、逆磁致伸缩效应和欧拉伯努利动力学原理,推导了输出电压方程。搭建触觉传感单元实验... 详细信息

该文提出了一种基于L型铁钴丝的三维力触觉传感器,利用磁致伸缩材料铁钴合金设计制作了三维力触觉传感单元,并测试了该结构的输出特性。基于电磁原理、逆磁致伸缩效应和欧拉伯努利动力学原理,推导了输出电压方程。搭建触觉传感单元实验平台,对传感器进行法向和切向标定,设计的传感器法向测力范围为0~13 N,切向测力范围为0~6 N,输出特性具有良好的线性关系。其中,0~8 N法向力范围内灵敏度约为23.997 mV/N,9~13 N法向力范围内灵敏度约为17.537 mV/N;0~4 N切向力范围内灵敏度约为11.599 mV/N,5~6 N切向力范围内灵敏度约为6.281mV/N。在4Hz频率、2N法向力条件下,该传感器动态响应的输出电压幅值变化范围为46.5~49.8mV,与静态力输出电压幅值的相对误差低于5%,响应时间和恢复时间分别为25 ms和29ms,表明该传感器具有良好的动态特性。分别采用广义逆矩阵和BP神经网络对传感器测得的三维力进行解耦,其中,BP神经网络解耦方法平均误差仅有2.90%,可有效提高测量精度。该传感器体积小、输出线性度好,可同时实现静态力和动态力的测量,在智能机器人等领域具有良好的应用前景。

关键词：逆磁致伸缩效应 BP神经网络 L型铁钴丝动态力测量静态力测量

中国及邻区高分辨率三维岩石圈磁场修正球冠谐模型(CUG_CLMFM3Dv1)

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1866-1880页

作者：张攀杜劲松李厚朴中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院地球内部多尺度成像湖北省重点实验室武汉430074 地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学(武汉)武汉430074 海军工程大学电气工程学院武汉430043

日益完善的大区域地面航磁调查与卫星磁测给建立高精度与高分辨率的地磁场模型带来了新的契机,同时也对地磁场建模技术提出了更高的要求.本文基于修正球冠谐分析方法,利用全球岩石圈磁力异常汇编网格WDMAMv2中提取的近地表总磁场强度异... 详细信息

日益完善的大区域地面航磁调查与卫星磁测给建立高精度与高分辨率的地磁场模型带来了新的契机,同时也对地磁场建模技术提出了更高的要求.本文基于修正球冠谐分析方法,利用全球岩石圈磁力异常汇编网格WDMAMv2中提取的近地表总磁场强度异常数据与CHAMP卫星近十年的矢量测量数据,联合构建了中国及邻区高分辨率三维岩石圈磁场的修正球冠谐模型.该区域岩石圈磁场模型的分辨率可达球谐3500阶/次,进而基于该模型正演计算了研究区域不同高度的矢量数据.将区域模型与高分辨率的球谐模型分别在空间域与频率域进行对比,结果显示区域模型中的高频成份更加丰富,所描绘出的磁异常的形态和幅值更加接近原始建模数据,且在由低分辨率球谐模型补空的区域更加平滑.该应用案例证明,联合可靠的近地面标量与卫星矢量磁测数据,基于修正球冠谐分析方法,有能力构建出高精度与高分辨率的区域三维岩石圈磁场模型.

关键词：修正球冠谐分析岩石圈磁场高分辨率三维模型中国及邻区

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基于电子阀工况的永磁步进电机剩余寿命预测

电子测量技术 2024年第4期47卷 104-112页

作者：杨超群段书用杨天豪李珊瑚省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津300401 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学) 天津300401

微型永磁步进电机作为电子阀核心器件,其运行状态对电子阀能否正常执行操作有着直接影响。为了准确掌握电机剩余寿命情况,提出了一种考虑个体差异Wiener过程的剩余寿命预测方法。首先通过分析电机性能退化失效过程,选取相电流有效值作... 详细信息

微型永磁步进电机作为电子阀核心器件,其运行状态对电子阀能否正常执行操作有着直接影响。为了准确掌握电机剩余寿命情况,提出了一种考虑个体差异Wiener过程的剩余寿命预测方法。首先通过分析电机性能退化失效过程,选取相电流有效值作为性能退化特征量;其次由于同型号多台电机同时参与实验,建立考虑个体差异Wiener过程的电机性能退化模型并基于EM算法进行参数估计;最后,设计一种将启停次数作为电机剩余寿命参考的实验,并与基于传统Wiener过程的预测结果进行对比。实验结果表明所提方法平均预测误差下降了3.74%,具有更高的预测精度。

关键词：微型永磁步进电机 Wiener过程 EM算法剩余寿命预测

用于高灵敏度光学测温的Yb^(3+)–Tb^(3+):CsPbI_(3)纳米晶体弥散玻璃

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硅酸盐学报 2024年第8期52卷 2598-2605页

作者：张朔朔邱惊龙李路瑶阮健王静韩建军武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070 OPPO广东移动通信有限公司材料实验室广东东莞523000

光学温度传感器是利用材料在不同温度下的光学性质变化来测量温度的一种先进传感技术。相比于传统的温度传感器,光学温度传感器具有非接触性、高精度、快速响应和抗干扰能力强的优势。然而,现阶段光学温度传感器仍面临一些挑战,如部分... 详细信息

光学温度传感器是利用材料在不同温度下的光学性质变化来测量温度的一种先进传感技术。相比于传统的温度传感器,光学温度传感器具有非接触性、高精度、快速响应和抗干扰能力强的优势。然而,现阶段光学温度传感器仍面临一些挑战,如部分材料温度响应范围有限、复杂环境下测量精度受影响等问题。采用熔融淬火法合成了Yb^(3+)–Tb^(3+):CsPbI_(3)纳米晶弥散玻璃,在365 nm的激发光下产生了来自Tb^(3+)的绿光(^(7)F_(6)–^(5)D_(4)跃迁,545 nm)及来自CsPbI_(3)纳米晶的红光(680 nm)。Yb^(3+)敏化增强Tb^(3+)绿色发光,Tb^(3+)荧光强度随温度变化较为稳定,而CsPbI_(3)纳米晶的红光随温度升高会快速衰减。针对Yb^(3+)–Tb^(3+):CsPbI_(3)纳米晶弥散玻璃的温度传感性能进行表征,发现当Yb_(2)O_(3)浓度为0.3%(摩尔分数),Tb_(4)O_(7)浓度为1.2%时,其绝对灵敏度的最高可达到0.086 K^(–1),相对灵敏度的最高为8.63%K^(–1),最小温度不确定值为0.058 K(298~403 K),表明这种材料在温度传感器中具有潜在的应用前景。

关键词：钙钛矿纳米晶能量转移铽离子镱离子光学温度传感器

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微牛级电磁力标定装置仿真与测试研究

推进技术 2024年第5期45卷 208-216页

作者：成烨龙建飞罗威王嘉彬黄丹徐禄祥郭宁杨威国科大杭州高等研究院基础物理与数学科学学院浙江杭州310024 国科大杭州高等研究院引力波太极实验室(杭州) 浙江杭州310024 国科大杭州高等研究院浙江省引力波精密测量重点实验室浙江杭州310024 重庆科技学院电气工程学院重庆401331

如何获得高精度标定力是微牛级推力测量的重要基础。本文构建了C型磁路结构和矩形线圈组合方式以产生高精度宽范围电磁标定力。利用有限元方法分析了该装置特征区域磁场分布,对矩形线圈与磁体相对位置影响进行了讨论,最后搭建标定实验... 详细信息

如何获得高精度标定力是微牛级推力测量的重要基础。本文构建了C型磁路结构和矩形线圈组合方式以产生高精度宽范围电磁标定力。利用有限元方法分析了该装置特征区域磁场分布,对矩形线圈与磁体相对位置影响进行了讨论,最后搭建标定实验平台并进行标定实验。得到主要结论:在特征区域范围内磁场分布均匀性较好,最大差异率仅为0.7%;电流在10μA~20.2 mA范围调节时,电磁力标定范围为0.097~237.32μN,实验测量数据与仿真结果最大误差为1.73%;当线圈电流分辨率为10μA时,标定力实测分辨率优于0.1μN。

关键词：微推力测量微牛级电磁力标定系统参数标定仿真模拟

高精度潮汐三维感应电磁场模拟及地磁卫星轨道需求分析

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中国科学：地球科学 2024年第1期54卷 172-185页

作者：任政勇杨聪姚鸿波唐旭汤井田张可可中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室长沙410083 有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室中国澳门999078

地磁台站和地磁卫星能观测到饱含钠、氯离子运动海水切割地球主磁场产生的感应磁场数据.计算潮汐感应电磁场的三维高精度空间分布是从潮汐电磁数据中获得海洋底部电导率结构的关键,更是设计与优化地磁台站、电磁卫星轨道的重要依据.现... 详细信息

地磁台站和地磁卫星能观测到饱含钠、氯离子运动海水切割地球主磁场产生的感应磁场数据.计算潮汐感应电磁场的三维高精度空间分布是从潮汐电磁数据中获得海洋底部电导率结构的关键,更是设计与优化地磁台站、电磁卫星轨道的重要依据.现有的潮汐(或运动海水)感应电磁场正演计算方法普遍存在难以精确模拟真实海岸线、不均匀陆地与海水表层、复杂地球深部结构影响的问题,从而降低潮汐感应电磁数据的解释水平.为解决此问题,本文开发了一种基于四面体单元的潮汐感应电磁场矢量有限元计算方法,具备精确模拟真实海岸线、不均匀陆地与海水表层、复杂地球深部结构影响的能力.首先,推导了运动海水感应电磁场满足的边值问题,结合四面体单元,利用矢量有限元计算方法求解了运动海水感应电磁场.然后,利用最新的海洋深度与海底沉积层模型,建立了包含真实海岸线、不均匀陆地与海水电导率分布的地球三维电导率模型,以M2潮汐激励源为例计算潮汐感应电磁场,通过与球谐有限元和积分方程结果的对比,来验证本文方法的正确性.最后,利用计算的高精度M2、N2和O1潮汐感应电磁场信号,筛选出能观测到强M2、N2和O1潮汐磁场信号的全球标准地磁台站,并预测了适用于潮汐信号观测的台站分布.另外,还计算了澳科一号及后续卫星450与200km轨道高度的潮汐感应磁场分布特性,计算结果表明:200km高度潮汐磁场幅度约为450km高度的2倍,M2、N2和O1潮汐在200km高度的感应磁场最大幅值分别为磁传感载荷测量精度(0.5nT)的8倍、2倍和3倍,近地200km低轨道具有探测新西兰、冰岛南部、印度洋南部、南极洲罗斯海域和鄂霍茨克海海底岩石圈和软流圈高分辨电性结构的巨大潜力,还具有研究大尺度海洋动力学过程与性质的潜力.

关键词：运动海水感应电磁场潮汐地磁卫星澳科一号

基于白光中子源的^(197)Au中子辐射俘获截面测量及共振参数分析

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物理学报 2024年第7期73卷 104-113页

作者：罗淏天张奇玮栾广源王晓宇邹翀任杰阮锡超贺国珠鲍杰孙琪黄翰雄王朝辉吴鸿毅顾旻皓余滔解立坤陈永浩安琪白怀勇鲍煜曹平陈昊磊陈琪萍陈裕凯陈朕崔增琪樊瑞睿封常青高可庆韩长材韩子杰何泳成洪杨黄蔚玲黄锡汝季筱璐吉旭阳蒋伟江浩雨姜智杰敬罕涛康玲康明涛李波李超李嘉雯李论李强李晓李样刘荣刘树彬刘星言穆奇丽宁常军齐斌斌任智洲宋英鹏宋朝晖孙虹孙康孙晓阳孙志嘉谭志新唐洪庆唐靖宇唐新懿田斌斌王丽娇王鹏程王琦王涛峰文杰温中伟吴青彪吴晓光吴煊羊奕伟易晗于莉于永积张国辉张林浩张显鹏张玉亮张志永赵豫斌周路平周祖英朱丹阳朱科军朱鹏朱兴华中国原子能科学研究院核数据重点实验室北京102413 中国科学院高能物理研究所北京100049 散裂中子源科学中心东莞523803 核探测与核电子学国家重点实验室北京100049 中国科学技术大学近代物理系核探测与核电子学国家重点实验室合肥230026 北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室北京100871 中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900 西北核技术研究院西安710024 中国科学院大学北京100049 中国科学技术大学工程与应用物理系合肥230026 北京航空航天大学物理学院北京100083 华能山东石岛湾核电有限公司荣成264312

中子辐射俘获反应在反应堆运行、核装置设计及核天体物理研究中起重要的作用.4πBaF_(2)探测装置有着高时间分辨能力、低中子灵敏度、高探测效率等优点,适合开展中子辐射俘获反应截面数据的测量.中国原子能科学研究院核数据重点实验室... 详细信息

中子辐射俘获反应在反应堆运行、核装置设计及核天体物理研究中起重要的作用.4πBaF_(2)探测装置有着高时间分辨能力、低中子灵敏度、高探测效率等优点,适合开展中子辐射俘获反应截面数据的测量.中国原子能科学研究院核数据重点实验室建立了伽马全吸收装置(Gamma total absorption facility,GTAF),该装置用28块六棱BaF_(2)晶体和12块五棱BaF_(2)晶体构成了外径25 cm,内径10 cm的球壳,覆盖了95.2%的立体角.利用GTAF在中国散裂中子源Back-n束线上,测量了197Au(n,γ)的反应截面数据.测量数据通过能量筛选、PSD方法、晶体多重性筛选进行了初步本底扣除,随后结合对^(nat)C及空样品的测量数据对本底进行了分析及扣除,获得了197Au俘获反应的产额,利用SAMMY程序拟合得到了^(197)Au在1—100 e V的共振能量、中子共振宽度和伽马共振宽度参数.实验测量结果与ENDF/B-VIII.0数据库符合良好,其共振参数存在一定差异,分析原因可能与GTAF能量分辨率、Back-n的中子能谱测量精度、以及实验本底扣除方法相关,这也是下一步工作的重点.

关键词：中子辐射俘获截面共振参数白光中子源伽马全吸收装置

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