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基于光学薄膜的高效超构表面研究

光学学报 2024年第10期44卷 422-427页

作者：金柯刘永强韩俊王慧娜王颖辉西安应用光学研究所光学薄膜技术研究室陕西西安710065

超构表面(metasurfaces)是一种新型的人工二维平面阵列结构,通过合理设计亚波长纳米结构单元及排布可以实现对空间光场的调控,有望从原理层面上颠覆传统的透镜元件。然而,目前透射型超构表面普遍存在光学效率低的问题,制约着其应用和发... 详细信息

超构表面(metasurfaces)是一种新型的人工二维平面阵列结构,通过合理设计亚波长纳米结构单元及排布可以实现对空间光场的调控,有望从原理层面上颠覆传统的透镜元件。然而,目前透射型超构表面普遍存在光学效率低的问题,制约着其应用和发展。首次提出了光学薄膜结合超构表面提高光能利用率的设想,期望超构表面结合光学薄膜的结构在不影响超构表面光学特性的基础上,可以显著地提高其光学效率。为了验证这一策略的有效性,仿真模拟了石英基底近红外宽波段的硅纳米块超构表面透镜,并与设计有光学薄膜的超构表面进行了对比。模拟结果表明:光学薄膜对超构表面的聚焦性能没有影响,但可以显著提高超构表面的光学透过率;在1450~1600 nm波段,平均透过率提高了10.5%以上,聚焦效率平均提高了8.3%以上。所提方法为超构表面器件设计带来了新的思路。

关键词：超构表面光学薄膜硅纳米块透过率

柔性碳/三聚氰胺复合泡沫的电磁屏蔽与传感特性

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材料导报 2024年第5期38卷 265-271页

作者：苏秉尧王斌侯林伟王恒赵建伟贺辛亥袁亚蓉西安工程大学材料工程学院西安710048 西安市纺织复合材料重点实验室西安710048

智能可穿戴设备不断发展,对柔性传感与电磁屏蔽提出了更高的要求。以三聚氰胺泡沫为基底,通过一种低成本、短周期的浸渍-化学镀镍工艺,将纳米碳质颗粒等物质包覆于三聚氰胺泡沫骨架,制备了兼具电磁屏蔽与柔性传感的复合泡沫材料。采用... 详细信息

智能可穿戴设备不断发展,对柔性传感与电磁屏蔽提出了更高的要求。以三聚氰胺泡沫为基底,通过一种低成本、短周期的浸渍-化学镀镍工艺,将纳米碳质颗粒等物质包覆于三聚氰胺泡沫骨架,制备了兼具电磁屏蔽与柔性传感的复合泡沫材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、万能试验机、电化学工作站和矢量网络分析仪研究了碳/三聚氰胺复合泡沫的微观结构、循环压缩、应力传感特性及电磁屏蔽效能。结果表明,碳/三聚氰胺复合泡沫呈三维开孔网状结构,压缩韧性良好;镀镍后,复合泡沫的最大应力为2.75 MPa,循环压缩前两圈吸收能量为22.17 MJ·cm^(-3)。碳/三聚氰胺复合泡沫呈压阻式传感特性,在低应力区传感准确性良好,测试范围较宽,灵敏度为(0.62±0.06) kPa^(-1);镀镍后,响应电流增大,复合泡沫在高应力区传感准确性良好,灵敏度为(3.38±1.0) kPa^(-1)。碳/三聚氰胺复合泡沫的电磁屏蔽以吸收屏蔽效能为主。镀镍前,电磁屏蔽效能与密度呈正相关,当密度为0.168 g·cm^(-3)时,复合泡沫的比电磁屏蔽值最优,为182.86 dB·cm3·g^(-1);镀镍后,复合泡沫的绝对电磁屏蔽值最佳,为178.61 dB·cm^(2)·g^(-1)。

关键词：柔性复合泡沫循环压缩应力传感电磁屏蔽

地月历表误差对共线平动点周期轨道的误差影响分析

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大地测量与地球动力学 2024年第4期44卷 354-359页

作者：方柳任红飞吴富梅地理信息工程国家重点实验室西安市710054 西安测绘研究所西安市710054

基于圆形限制性三体问题下地月平动点的3阶轨道解析解,分析不同初值条件下的轨道演化特性,并基于误差传播理论研究地月历表误差对地月共线平动点周期轨道在不同初值及初值误差时的影响。结果表明:1)轨道误差与地月历表误差在同一个量级... 详细信息

基于圆形限制性三体问题下地月平动点的3阶轨道解析解,分析不同初值条件下的轨道演化特性,并基于误差传播理论研究地月历表误差对地月共线平动点周期轨道在不同初值及初值误差时的影响。结果表明:1)轨道误差与地月历表误差在同一个量级,当地月历表误差均值不为0时,其峰值大约为地月历表误差的2.5倍,轨道误差随时间变化的无量纲周期约为轨道无量纲周期的0.5倍;2)在同一条轨道的不同位置,地月历表误差影响存在较大差异,平面Lyapunov轨道、Halo轨道和垂直Lyapunov轨道误差的峰值点分别位于或接近X向最大值与最小值处、Z向最大值与最小值处和z=0处。

关键词：地月平动点地月平动点轨道深空探测圆形限制性三体问题行星历表

计及电压动态特性的虚拟同步机暂态稳定性分析

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电网技术 2024年第7期48卷 2910-2918,I0078-I0079页

作者：魏凤廷张海涛王秀丽周嘉豪韩吉治沙子豪西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049 陕西省智能电网重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049

针对仅考虑摇摆方程可能导致虚拟同步机暂态稳定性分析误判的问题,首先考虑公共耦合点处电压变化对系统暂态行为的影响,建立了计及电压动态特性的虚拟同步机暂态模型,实现对虚拟同步机动态特性的全面精准刻画。在此基础上提出了一种直... 详细信息

针对仅考虑摇摆方程可能导致虚拟同步机暂态稳定性分析误判的问题,首先考虑公共耦合点处电压变化对系统暂态行为的影响,建立了计及电压动态特性的虚拟同步机暂态模型,实现对虚拟同步机动态特性的全面精准刻画。在此基础上提出了一种直接求解极限切除角和极限切除时间的快速迭代求解算法,并分析了虚拟同步机核心控制参数改变对系统暂态稳定性的影响机理。最后,搭建了典型结构虚拟同步机的电磁仿真模型,验证了理论分析和关键暂态指标求解算法的正确性,结果表明相比于仅考虑摇摆方程的暂态模型,所提模型能更精准地刻画虚拟同步机暂态特性。

关键词：虚拟同步机摇摆方程暂态稳定性电压动态特性

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寓教于乐思想下小学语文教学的创新研究

小学生作文辅导(上旬) 2024年第2期 92-94页

作者：张波西安市阎良区教学研究室

教学研究表明，兴趣对学生的整个学习过程影响重大。教师唯有充分调动学生的学习兴趣，才能够让学生专注地开展各项学习活动，取得较为突出的学习效果。在传统的小学语文教学中，有的教师时常忽略兴趣激发，教学内容、教学方式相对枯燥...

教学研究表明，兴趣对学生的整个学习过程影响重大。教师唯有充分调动学生的学习兴趣，才能够让学生专注地开展各项学习活动，取得较为突出的学习效果。在传统的小学语文教学中，有的教师时常忽略兴趣激发，教学内容、教学方式相对枯燥，导致学生学习积极性不高，很难集中注意力，专注地进行课堂学习。在新时代背景下，教师要重点强调对学生兴趣的培养，坚持寓教于乐思想，为学生导入一些趣味性课堂元素，充分调动学生的学习积极性，让学生借此展开高质量学习，能够产生卓越的学习效果。教师可以从内容、方式、活动三个层面出发，

关键词：

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复杂石墨阵列快速时变热耦合控制方法

东南大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 232-239页

作者：王彬文郑瑶秦强中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室西安710065

为了在高超声速飞行器结构热试验中准确模拟真实服役热环境,用快速时变热耦合控制方法对复杂石墨阵列进行控制.采用热耦合控制方法将瞬态热损失与瞬态黑体辐射量代入控制方程,实时获取试验件的真实热响应状态;研究了结构热试验热载荷典... 详细信息

为了在高超声速飞行器结构热试验中准确模拟真实服役热环境,用快速时变热耦合控制方法对复杂石墨阵列进行控制.采用热耦合控制方法将瞬态热损失与瞬态黑体辐射量代入控制方程,实时获取试验件的真实热响应状态;研究了结构热试验热载荷典型历程及石墨阵列控制响应特性,设计了基于结构热试验的专家PID控制策略,给出了复杂石墨阵列全历程分段控制参数;研究了石墨阵列的电特性,设计了时变限伏控制策略,提高了石墨阵列的可靠性;设计了一种多温区耦合补偿控制方法,减小了温区间的耦合干扰.结果表明:试验得到的温度曲线与理论计算曲线在快速升温段的最大误差为4.8%,平稳段的最大误差为1.4%,下降段的最大误差为2.3%;有效减小了控制系统的超调量,提高了系统响应速度;使用快速时变热耦合控制方法在某试验中对复杂石墨阵列进行控制,控制误差小于1.2%.

关键词：高超声速飞行器结构热试验复杂石墨阵列专家PID 耦合补偿控制

北斗坐标框架解算中的IGS参考站选站方法研究

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大地测量与地球动力学 2024年第1期44卷 35-38,45页

作者：方柳吴富梅王云鹏明锋地理信息工程国家重点实验室西安市710054 西安测绘研究所西安市710054

首先从ITRF2020框架中筛选能接收北斗信号的站点;然后从数据完整性、卫星可见性、多路径误差等方面对站点观测数据质量进行分析,设定相应标准进行筛选;最后基于格网法提出一种既考虑均匀性又考虑数据质量和站点稳定性的选站方法。利用... 详细信息

首先从ITRF2020框架中筛选能接收北斗信号的站点;然后从数据完整性、卫星可见性、多路径误差等方面对站点观测数据质量进行分析,设定相应标准进行筛选;最后基于格网法提出一种既考虑均匀性又考虑数据质量和站点稳定性的选站方法。利用该方法优选72个全球均匀分布的测站作为北斗坐标框架解算中的IGS参考站。

关键词：北斗参考框架数据质量格网法测站分布

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基于石墨的宽温度区间快时变热载荷模拟方法

航空学报 2024年第3期45卷 160-168页

作者：张仡王彬文吴敬涛丛琳华陈宏李世平中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室西安710065

针对高超声速飞机结构试验中大范围快速升/降温加载难题,提出了一种基于石墨的宽温度区间快时变热载荷模拟方法。首先,形成了一种基于平板式石墨加热元件的超高温环境设计流程,提出了考虑加热环境的加热元件厚度设计与强度校核方法;其次... 详细信息

针对高超声速飞机结构试验中大范围快速升/降温加载难题,提出了一种基于石墨的宽温度区间快时变热载荷模拟方法。首先,形成了一种基于平板式石墨加热元件的超高温环境设计流程,提出了考虑加热环境的加热元件厚度设计与强度校核方法;其次,针对快时变热载荷模拟需求,提出了基于加热元件与试验件解耦的快速升温方法,分析了封闭环境中强迫对流换热降温效率;最后,基于前述方法研制了大范围快时变热载荷模拟试验系统,并针对炭气凝胶试验件开展了超高温快速升/降温试验验证。研究表明,试验件表面温度响应与设计要求基本一致,无明显的温度变化滞后与变化缓慢现象。针对碳基材料平板试验件,试验系统可实现500~1800℃范围内的可控多次快速升温与快速降温,升/降温速率可达到10℃/s,为高超声速飞机结构热试验提供了技术条件。

关键词：热试验热载荷模拟石墨加热快速升/降温炭气凝胶

MPS型磨煤机制粉系统动态模型与瞬态运行优化控制研究

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中国电机工程学报 2024年第16期44卷 6518-6528,I0019页

作者：王朝阳石慧王文毓许朋江范建林刘明严俊杰动力工程多相流国家重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049 西安热工研究院有限公司陕西省西安市710054 陕西新元洁能有限公司陕西省榆林市719404

为提升MPS型磨煤机制粉系统变出力过程关键参数的控制精度,该文建立并验证制粉系统动态模型,开展控制策略优化研究。在原逻辑基础上,提出考虑煤质水分信息的前馈磨煤机入口一次风温控制回路,以优化控制策略。开展煤质水分增加、给煤速... 详细信息

为提升MPS型磨煤机制粉系统变出力过程关键参数的控制精度,该文建立并验证制粉系统动态模型,开展控制策略优化研究。在原逻辑基础上,提出考虑煤质水分信息的前馈磨煤机入口一次风温控制回路,以优化控制策略。开展煤质水分增加、给煤速率增加、磨煤机变出力等瞬态过程模拟研究,获得制粉系统关键参数瞬态特征和能耗特性,验证所提出策略的优越性。结果表明:采用优化的控制逻辑后,系统在应对煤质水分突变、煤量突变等扰动时的响应速率增加、磨煤机出口风粉温度波动范围减小50%以上、瞬态能耗下降2.4%。磨煤机在变出力过程中,稳态能耗可降低100 kW以上,制粉过程能耗降低6.82%,瞬态过程中磨煤机出口风温的波动幅度下降50%、响应时间缩短10%以上、可实现瞬态节能5.43%,保障制粉系统的运行安全并降低能耗。在燃煤发电机组中应用提出的制粉系统优化控制逻辑,可降低燃煤发电机组变负荷瞬态过程中负荷率、主汽压力等关键参数的运行偏差,提高机组的运行灵活性。

关键词： MPS型磨煤机制粉系统动态模型变出力瞬态能耗控制优化

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