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温度弱敏感光纤高温压力传感器

物理学报 2024年第1期73卷 218-226页

作者：王伟李金洋毛国培杨艳高志强马骢钟翔雨史青北京遥测技术研究所北京100076

针对高温压力测量需求,提出了一种温度弱敏感的光纤微机械电子(MEMS)压力传感技术.该技术采用非本征光纤法布里-珀罗干涉模型,利用MEMS压力敏感膜片对干涉光信号进行被动调制,进而实现压力信号测量.通过仿真计算热应力和材料自身热膨胀... 详细信息

针对高温压力测量需求,提出了一种温度弱敏感的光纤微机械电子(MEMS)压力传感技术.该技术采用非本征光纤法布里-珀罗干涉模型,利用MEMS压力敏感膜片对干涉光信号进行被动调制,进而实现压力信号测量.通过仿真计算热应力和材料自身热膨胀引入的温度寄生响应来分析温度信号对膜片位移的影响.在此基础上结合亚微米级白光干涉响应技术和低热应力封装工艺,研制了高温压力传感器样机.实验测试结果表明,在20—400℃范围内,可满足0—100 kPa压力测量,由温度变化引入测量误差低于4%.

关键词：高温光纤压力传感法布里-珀罗干涉微机械电子芯片

萃取/反萃取-电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定肥料样品中铅、镉、汞、铊、锑、砷

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中国无机分析化学 2024年第9期14卷 1248-1254页

作者：刘珂珂谢亚雄李果果张祥董学亮河南省科学院高新技术研究中心郑州450002

为保障农产品的质量与安全,肥料中的有毒有害物质,尤其是重金属含量被严格限制。为提高肥料中有毒有害物质检测的效率,利用铅、镉、汞、铊、锑、砷在盐酸介质中形成稳定的碘络合物的特性,采用甲基异丁基酮(MIBK)萃取、硝酸溶液反萃取的... 详细信息

为保障农产品的质量与安全,肥料中的有毒有害物质,尤其是重金属含量被严格限制。为提高肥料中有毒有害物质检测的效率,利用铅、镉、汞、铊、锑、砷在盐酸介质中形成稳定的碘络合物的特性,采用甲基异丁基酮(MIBK)萃取、硝酸溶液反萃取的方法实现肥料样品中基质与待测元素的分离,通过电感耦合等离子体发射光谱法测定肥料样品中的6种重金属元素。通过考察萃取条件及残余基体对分析结果的影响,结果证实,在6 mol/L的盐酸萃取体系中加入5 mL碘化铵(30%)溶液,采用10 mL的MIBK萃取2~3次即可使样品中的铅、镉、汞、铊、锑、砷等被完全萃取,通过萃取/反萃取的方法实现了样品的分离富集,方法的检出限(3σ)为铅0.042 mg/kg、镉0.005 mg/kg、汞0.059 mg/kg、铊0.026 mg/kg、锑0.024 mg/kg、砷0.052 mg/kg,加标回收率在90.1%~108%,可以满足不同肥料样品的质量控制要求。按照实验方法测定6种不同肥料样品中的重金属含量,并采用标准方法进行方法比对,结果表明两种方法的测定结果基本一致。

关键词：肥料电感耦合等离子体发射光谱法萃取/反萃取有毒有害物质

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人工智能在计算等离子体中的应用

电波科学学报 2024年

作者：户金铭孙铭言许鹏张俊杰王建国中国人民解放军92609部队西安高新技术研究院西北核技术研究所

由于等离子体固有的特性，其计算过程通常耗时较长。尽管传统方法已经能够成功求解不同类型的系统，但随着系统复杂性的增加，找到快速高效的求解方法成为研究人员面临的一大难题。近年来，人工智能技术发展迅猛，许多涉及复杂物理过程... 详细信息

由于等离子体固有的特性，其计算过程通常耗时较长。尽管传统方法已经能够成功求解不同类型的系统，但随着系统复杂性的增加，找到快速高效的求解方法成为研究人员面临的一大难题。近年来，人工智能技术发展迅猛，许多涉及复杂物理过程的算法和网络相继涌现，逐渐成为等离子体仿真研究的重要助力。本文综述了人工智能在计算等离子体领域中的应用，探讨了近年来该领域的发展与前沿，分析了不同网络的优缺点，并展望了人工智能在等离子体仿真中的未来发展方向。

关键词：等离子体人工智能电磁仿真智能科学计算神经网络

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海面船舶探测谱段优选与效能分析

红外与毫米波学报 2024年第2期43卷 235-241页

作者：张蕾乔凯黄石生北京跟踪与通信技术研究所北京100094

船舶等海面目标的探测对于海面管理、国防安全、搜索救援等领域有着重要意义。星载红外遥感覆盖范围广,是实现船舶目标广域探测的有效手段。受太阳天顶角昼夜循环的影响,船舶与海面的温差周期性变化,导致海面船舶探测场景存在一天两次... 详细信息

船舶等海面目标的探测对于海面管理、国防安全、搜索救援等领域有着重要意义。星载红外遥感覆盖范围广,是实现船舶目标广域探测的有效手段。受太阳天顶角昼夜循环的影响,船舶与海面的温差周期性变化,导致海面船舶探测场景存在一天两次的热交叉时期,此时使用单一探测谱段难以满足船舶目标全天时探测需求。文章以中纬度夏季和冬季海面环境为例,建立海面船舶探测场景的24小时红外辐射特征,提出多谱段优选组合方案,通过3.50~4.10μm和10.25~10.75μm双探测谱段探测实现信噪比优于16.52(夏季)和17.64(冬季)的昼夜连续观测。所提出的双谱段探测方法为实现广域全天时海面目标探测应用提供了技术支撑。

关键词：谱段优选全天时连续探测探测场景仿真船舶探测

全局减方差方法在大空间γ辐射场计算中的应用

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核技术 2024年第2期47卷 109-118页

作者：刘利左应红牛胜利朱金辉商鹏王学栋西北核技术研究所西安710024

为了提高大空间γ辐射场全局计算效率,开展了全局减方差(Global Variance Reduction,GVR)方法在大空间γ辐射场计算中的应用研究。针对计数栅元/网格体积差异造成的过度分裂问题,引入体积修正因子修改全空间权窗参数。体积修正后的基于... 详细信息

为了提高大空间γ辐射场全局计算效率,开展了全局减方差(Global Variance Reduction,GVR)方法在大空间γ辐射场计算中的应用研究。针对计数栅元/网格体积差异造成的过度分裂问题,引入体积修正因子修改全空间权窗参数。体积修正后的基于通量的GVR方法计算的全局品质因子(FOMG)比直接模拟提高约39倍。针对非计数区计算耗时问题,提出了非计数区修正方法,使得FOMG因子进一步提高40%。在引入体积和非计数区修正的基础上,在大空间γ辐射场计算中与基于粒子误差、权重、径迹、数目、能量、碰撞和通量的7种GVR方法进行对比。结果表明:7种GVR方法计算的FOMG因子比直接模拟提高2~3个量级,基于误差的标准差σ降低2~3个量级;而基于权重的GVR方法计算的FOMG因子比直接模拟提高2304倍,在所有GVR方法中减方差效果最好。在基于通量的GVR方法中引入光滑因子SI后,模拟计算的权窗下限随SI增加而减小,FOMG因子随SI的增加先增加后减小。当SI=0.8时,该方法计算的FOMG因子最大,比直接模拟提高3246倍。

关键词：全局减方差全局权窗体积修正因子大空间γ辐射场蒙特卡罗模拟

极高水压下微裂隙竖井井底车场硐室堵水注浆施工关键技术——以大瑞铁路高黎贡山隧道1#竖井为例

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隧道建设（中英文） 2024年第5期44卷 1086-1095页

作者：高广义翟康博谷晴天中铁隧道局集团特种高新技术有限公司上海200120

为有效解决极高水压下微裂隙狭小硐室安全掘进中突水淹井的施工难题,依托大瑞铁路高黎贡山隧道1#竖井井底车场硐室超前堵水施工,针对竖井极高水压(7.6 MPa),地层蒙脱石含量高、可注性差,井底排水能力有限,注浆堵水难度大、要求高等特点... 详细信息

为有效解决极高水压下微裂隙狭小硐室安全掘进中突水淹井的施工难题,依托大瑞铁路高黎贡山隧道1#竖井井底车场硐室超前堵水施工,针对竖井极高水压(7.6 MPa),地层蒙脱石含量高、可注性差,井底排水能力有限,注浆堵水难度大、要求高等特点,在钻注设备选型配套和设备拆卸吊装、极高水压防突措施、超前堵水启动和结束标准制定等方面进行现场试验研究与应用,得出以下结论:1)提出极高水压下微裂隙深大竖井井底车场超前堵水注浆“合理步距、封堵水流;由外到内、环环相扣;间隔跳孔、锁定水源;增加补孔、局部加强”的原则;2)定制大功率窄体履带式液压钻机并配置无级变速超高压低流量双液泵,满足狭小空间钻机反复拆、吊快速安全施工;3)采用溶液型的改性脲醛树脂,以2~3倍静水压力作为注浆终压,有效解决了地层可注性差的问题,达到了较好的堵水效果;4)通过原位压水试验预测前方涌水量并结合井内实际抽排能力,明确“以堵为主、限量排放”的治水原则,利用钻孔压水试验计算渗透系数并以此来制定超前注浆启动标准,以达到注浆效果的渗透系数确定堵水结束标准;5)确定注浆最优循环长度为25 m,综合施工效率达到最高。

关键词：极高水压深大竖井铁路隧道注浆设备配套高压堵水

基于模型验证与确认方法的空爆自由场网格敏感性分析

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现代应用物理 2024年第3期15卷 148-157页

作者：陈博仵可张云峰随亚光西北核技术研究所西安710024 西安高新技术研究所西安710025

为能够在合理计算规模下准确模拟空爆自由场冲击波特征的网格划分方案,获得可靠的计算结果,本文运用验证与确认(verification and validation,V&V)方法,通过开展网格敏感性分析,确认了炸药空爆计算模型的数值解、外推估值、网格收敛指... 详细信息

为能够在合理计算规模下准确模拟空爆自由场冲击波特征的网格划分方案,获得可靠的计算结果,本文运用验证与确认(verification and validation,V&V)方法,通过开展网格敏感性分析,确认了炸药空爆计算模型的数值解、外推估值、网格收敛指标与比例距离的定量关系,给出了满足不同网格收敛指标要求的最大比例网格尺寸随比例距离位置的变化关系。据此,在比例距离Z为0~40 m·kg^(-1/3)范围内,给出了划分渐变网格的优化方案。针对1维、2维、3维计算模型,分别比较了细网格、粗网格、渐变网格方案的计算精度与计算耗时情况,讨论了本文提出网格划分方法的适用性。同时,采用本文建议的网格优化方案,给出了动爆冲击波毁伤飞机数值模拟场景的应用算例。结果表明,本文建议的网格优化方案可在几乎不降低计算精度的前提下显著提升计算效率,可为空爆自由场或者近似计算场景的数值模型网格划分提供参考。

关键词： V&V方法计算效率网格敏感性冲击波自由场

基于SOA-VMD-ICA的海水泵激励源特征提取方法

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中国机械工程 2024年第8期35卷 1373-1380页

作者：滕佳篷武国启大连测控技术研究所大连116013

针对海水泵复杂多源激励特征提取问题,提出了一种海鸥优化算法(SOA)、变分模态分解(VMD)和独立分量分析(ICA)相结合的海水泵激励源特征提取方法。基于单通道测量信号,采用VMD算法与SOA算法选取信号平方包络谱峭度统计量作为适应度函数,... 详细信息

针对海水泵复杂多源激励特征提取问题,提出了一种海鸥优化算法(SOA)、变分模态分解(VMD)和独立分量分析(ICA)相结合的海水泵激励源特征提取方法。基于单通道测量信号,采用VMD算法与SOA算法选取信号平方包络谱峭度统计量作为适应度函数,寻优获取模态分解数量K、惩罚系数α及特征模态函数(IMF)分量。采用信号排列熵作为噪声检验函数,合理选取排列熵阈值,对IMF分量进行噪声筛选,获取非噪声IMF分量信号。将非噪声IMF分量与原输入信号组合,采用快速独立成分分析(Fast-ICA)算法计算得到激励源信号向量,从而实现激励源特征信号的提取。通过实船海水泵激励源特征提取试验及对比分析,验证了所提方法的有效性。研究结果表明,所提的SOA-VMD-ICA方法能满足单通道测量条件海水泵激励源特征提取准确性要求。

关键词：特征提取海水泵独立分量分析海鸥优化算法变分模态分解

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基于Windows/RTX的实时仿测软件设计

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系统仿真学报 2024年第6期36卷 1468-1474页

作者：李勇波田润梅张辉郭善鹏李琪西安航天动力技术研究所陕西西安710025

针对传统测试软件实时性有限、传统仿真接口软件通用性程度低的问题,为满足半实物仿真软件需兼顾单元测试和控制系统仿真验证的需求,设计了基于Windows/RTX的实时仿测软件。仿测软件采用模块化的设计原则,开发了GUI层人机交互界面和RTX... 详细信息

针对传统测试软件实时性有限、传统仿真接口软件通用性程度低的问题,为满足半实物仿真软件需兼顾单元测试和控制系统仿真验证的需求,设计了基于Windows/RTX的实时仿测软件。仿测软件采用模块化的设计原则,开发了GUI层人机交互界面和RTX层实时运行程序。为保证实时性,采用无锁循环缓冲区+双线程技术,解决了RTX环境下仿真步长为1 ms时串口数据收发的超时问题;提出一种超时检测算法监测仿真节点的实时状态。借助cJSON优化了测试用例配置文件,用户可以更灵活地编辑测试用例,利用RTW自动代码生成将弹体模型编译集成到RTX仿测软件工程。实验结果表明:该仿测软件有效兼顾了单测与仿真,提高了仿测软件的通用性和二次开发效率,降低了开发难度。

关键词： Windows/RTX 实时部件单测半实物仿真