高速永磁无刷直流电机损耗优化设计研究

为提高便携式电动检修工具的续航能力并减少其发热,需要降低电动工具驱动用高速永磁无刷直流电机的损耗。本文提出一种通过结合定子裂比和铁心磁通密度优化实现损耗最小的BLDCM设计方法。构建了BLDCM的电磁模型,推导出铜耗、铁耗等损耗与定子裂比及铁心磁通密度的解析关系,求解使总损耗最小化的定子裂比与铁心磁通密度最佳组合。以一台20000 r/min的高速无刷直流电机为例,通过有限元仿真和实验测试对所提优化方法的准确性进行了验证。仿真和试验结果表明,所提BLDCM优化设计方法可以有效获取最优定子裂比和磁场强度,进而确定电机最优方案,使电机损耗最小。

PVA纤维增韧水泥基复合材料高温后力学性能研究

对高延性纤维增韧水泥基复合材料（ECC）的高温后力学性能进行了试验研究，探讨了高温对于其抗压、抗折强度以及质量损失率的影响，并通过微观显像研究了其微观结构的劣化机理。研究结果表明：高温对ECC的质量损失率影响不严重，而高温将对ECC的力学性能产生重大影响，200℃后PVA纤维将发生熔融并挥发，抗折强度大幅降低；纤维挥发产生的孔洞直径将在40～600℃时得到扩张，导致抗压强度大幅降低；800℃后其残余抗折、抗压强度分别为原有强度的17．3％、37％；由于PVA纤维熔融挥发产生的大量孔隙减小了ECC试块在高温下发生爆裂的概率。为深入研究ECC的耐火性能及预测ECC结构构件高温后的损伤提供参考依据。

高温真空老化对X2101双马树脂基复合材料结构及力学性能的影响

目的研究高温-真空环境对新型X2101双马树脂基复合材料结构及性能的影响。方法采用管式炉分别在330,350,370,400℃等高温/真空耦合条件下对X2101双马树脂基复合材料层合板进行热老化处理,利用称重法、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、万能试验机和动态热机械分析仪(DMA)等测试手段表征分析老化条件对复合材料的质损率、化学结构、力学性能、动态力学行为的影响。结果复合材料的最高质损率低于4%。在350℃以下,热老化对基体树脂化学结构的影响较小,随着老化温度的升高,储能模量呈现出先增大后减小的趋势;350℃热老化10 h后复合材料的力学性能保持率在65%以上。结论 X2101双马树脂基复合材料是一种性能优良的耐高温结构材料,可用于制造在300℃高温下服役的航空航天结构件。

光学加工中高频误差对散射损失比的影响

以光学系统主镜为研究对象,分析了中高频误差对散射损失比的影响。根据光学镜面面形误差近似高斯平稳随机过程特征,结合Harvey-Shack散射理论和统计光学理论,建立了光学镜面中高频误差RMS与散射损失比(RSL)之间的数学关系模型,并利用实际加工数据进行了仿真验证。研究表明,RSL随着中高频误差RMS的增加近似呈指数规律增加,同时在聚焦范围内,理论分析与仿真计算结果非常吻合。在中频误差和高频误差RMS值分别<λ/63时,对RSL的影响均<1%,结果可为中高频误差的修正提供理论支持。

高性能喷射混凝土在乌鞘岭特长隧道中的应用

介绍高性能混凝土施工技术在乌鞘岭特长隧道中的具体应用情况,针对普通喷射混凝土存在的不足,提出高性能喷射混凝土应用的具体措施,介绍喷射混凝土活化剂的使用对喷射混凝土强度、坍落度损失及回弹率的改善,并阐述该项施工技术的主要特点,为项目成本管理进行有益的尝试。

新型铁基非晶合金的研究

本文研究的新型铁基软磁非晶合金 ,既具有 1 8T的高饱和磁感应强度 ,又具有相当钴基非晶合金的低的高频损耗、低矫顽力等特性 ,该合金还克服了超微晶材料的脆性和可加工性差的缺点 ,可用于直线感应加速器、压缩开关、磁放大器及逆变电源等设备中 ,命名为 1K10 4。

具有高变压比的分叉结构模块化多电平变换器

提出一种新型的分叉结构模块化多电平变换器(bifurcate modular multilevel converter,BMMC),BMMC将常规模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的串联结构桥臂替换为分叉结构桥臂,其拓扑可以从单一分叉结构扩展为多重分叉结构,具有多个交流端口,端口之间为错相连接。BMMC是一种无需变压器的高变压比AC/DC变换器,能够将电压等级较低的交流系统连接至电压等级较高的直流系统,并具有较低的损耗与较小的电容使用量,在交直流混合电网中具有广阔的应用前景。对BMMC的工作原理进行了分析,提出了相应的控制方法,对其性能特点进行了分析与总结,并在RT-Lab仿真平台上对理论分析和控制方法进行了验证。

尾矿砂在大流动性混凝土中的应用研究

分别用20％、40％、60％、80％和100％比率的铁矿尾矿砂取代天然砂，并掺入矿渣微粉和粉煤灰，配制了C30、1240大流动性混凝土。通过与基准混凝土的对比试验，研究了不同尾矿砂取代率下混凝土和易性、强度及坍落度经时损失等性能。结果表明，在20％-100％取代率时，混凝土拌合物和易性均能满足要求；C30混凝土28d强度为37．6～39．7MPa；C40混凝土28d强度为47．7～49．2MPa；经80min坍落度经时损失试验，60％取代率时，砼坍落度值由200mm降至170mm；100％取代率时，砼坍落度值由185mm降至95mm。尾矿砂可以作为细集料，以适当的比率取代天然砂配制混凝土。

部件性能变化对大涵道比发动机台架性能的影响

应用航空发动机总体性能计算程序,分析了部件性能变化对大涵道比、双转子涡轮风扇发动机总体性能的影响。在几个典型转速下,对比分析了某型大涵道比发动机部件效率降低及流路总压损失增大后发动机台架性能的变化,确定了影响发动机推力、耗油率、排气温度以及压缩部件稳定性的关键因素。

一种基于损耗模型的双有源桥DC-DC变换器效率优化方法

对双有源桥DC-DC变换器(DAB)系统中的各部分损耗进行建模,并依据此模型,以提升效率为目标,对DAB系统进行优化设计。首先,介绍单移相调制策略下的DAB工作原理,并推导漏电感电流有效值的解析表达式。为突出DAB的电流波形特征,引入电压转换比的概念,这一概念与变压器匝比相关。然后,介绍损耗建模方法。DAB系统的损耗主要分为两部分,一部分源于半导体器件;另一部分源于高频隔离变压器及电感。两者的损耗数值不仅由本身的材料特性决定,同时与运行工况紧密相关,如传输功率、电压、电流等。将单移相调制下的DAB电流、电压波形特征,与器件和变压器的本身特性结合考虑,解析建立DAB的稳态损耗模型。并在此基础上,通过数值计算的方法,对电压转换比进行优化设计,同时优化移相比的选择,增强软硬件的适配性,提升DAB的整体效率。最后,通过实验对所建损耗模型及优化方法进行了验证。

基于等效电路法的高频继电器建模与研究

通过经典传输线理论及部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法,对高频继电器常闭型信号传输路径的分布电容、电感、电阻等参数进行提取,建立信号传输路径的等效电路模型。对其进行仿真分析得到继电器射频(radio frequency,RF)性能曲线,并讨论了影响继电器插入损耗、电压驻波比及隔离度的主要因素。高频继电器RF性能的实验测试结果与等效电路模型仿真结果符合较好,表明了所建立等效电路模型的正确性。

2.4 GHz高阶微带滤波器的设计与仿真

介绍了滤波器的理论基础,并在理论计算与分析的基础上,使用射频/微波仿真软件ADS/SONNET设计了一种2.4 GHz(WLAN系统1信道)微带带通滤波器,为了达到带外极高的抑制能力,滤波器共有14阶,采用梳状型结构,能有效抑制带外干扰,提高WLAN系统的抗干扰能力,设计结果表明在通频带(2.401 GHz^2.423 GHz)内,2.33 dB≤S21≤3.45 dB,SWR≤1.41,而带边陡峭度高达17 dB/MHz,带外抑制达到50 dB以上。比较了电路仿真、电磁仿真和实际测试结果的区别,最终结果表明,电磁仿真与实际测试结果吻合,将高阶滤波器用于电磁环境复杂的场景,能显著改善WIFI通信系统的通信距离和通信质量。

高硫高烧失量粉煤灰修筑二灰基层的试验研究

研究了硫对高烧失量粉煤灰修筑二灰稳定碎石基层的影响,进行了压蒸膨胀率试验、最佳石灰/粉煤灰的比例试验、不同硫含量的强度对比试验以及高硫含量高烧失量粉煤灰的二灰碎石强度增长试验。研究表明,高烧失量粉煤灰的二灰碎石的强度很低,但试验中含硫量5.7%的此种粉煤灰的强度可以满足规范对路面基层的要求。所以一定硫含量的高烧失量粉煤灰是能够应用于路面基层的。

远距离高压输送木片装置压力损失计算方法的研究

为了提高木片远距离高压压送计算的准确性,采用一种国际上流行的新的当量长度计算法,这种算法涵盖水平管段,垂直管段和所有弯头的压力损失计算,利用连续方程的质量守恒定律和等温过程的状态方程可以得到管道起点(供料器下的B点)和管道终点C(卸料点)的绝对静压力之差,即为BC管段的压力损失,加上其他损失即可得到该系统所耗损功率。

铁基非晶磁环的高频响应和ns级脉冲响应特性

为了获取高频和快脉冲条件下铁基非晶磁芯的重要特性参数,对三种国产铁基非晶磁环的高频响应和快脉冲响应特性进行了实验研究。通过1∶1变压器测试回路发现,在1～20 MHz等振幅正弦源信号作用下,磁芯响应信号幅度损失率从0陡增至50%～60%,当源信号频率继续增大时,响应信号幅度损失率维持在50%～60%。对磁芯快前沿脉冲响应特性进行频谱分析和实验研究的结果表明:受高频涡流损耗影响,磁芯对脉宽小于30 ns时的方波信号的幅度和平顶响应较差;源信号脉宽大于100 ns时,响应信号基本可与源信号重合,且最短前沿响应时间为10 ns。给出了20 Hz～1 MHz周期信号作用下,磁芯相对磁导率随频率的变化曲线。最后给出了在ns级快前沿脉冲作用下,磁芯脉冲磁导率的估算方法和测量结果。

高温后长龄期在役混凝土抗压强度研究及微观分析

为了研究高温后长龄期在役混凝土损伤及微观变化特征,通过对龄期在20年以上的钢筋混凝土结构取样,进行在役混凝土高温试验,提出高温后在役混凝土残余抗压强度变化规律,建立在役混凝土残余抗压强度与不同温度之间的拟合回归公式,利用热重(TG)及扫描电镜观察,分析了高温后在役混凝土物相及微观形貌随受火温度的变化情况。研究结果表明:高温后在役混凝土残余抗压强度变化规律与实验室新浇筑混凝土类似,相比而言,当受火温度T≤300℃时,在役混凝土相对残余抗压强度略低;当T>700℃时,在役混凝土相对残余抗压强度较高,所得结论可为实际工程中长龄期在役混凝土结构高温后的损伤评估提供参考依据。

阻隔性HDPE/MPE/PA1010共混体系的研究

用挤出法以马来酸酐(MAH)接枝高密度聚乙烯(HDPE)为增容剂(MPE),PA1010为阻隔组分,HDPE为基料,制取了HDPE/MPE/PA1010共混材料。研究了挤出温度、MPE用量、PA1010含量对其阻隔性能的影响,比较了几种不同渗透剂和渗透体系的吸油率和渗透损失量。

具有多传输零点的射频集总高通滤波器的设计

简要介绍了滤波器的理论基础,并在理论计算与分析的基础上,使用射频/微波仿真软件ADS设计了一种射频高通滤波器。在带外低频引入4个传输零点,使其能有效抑制零点频率附近的杂波干扰,提高通信系统的抗干扰能力。仿真结果表明在通频带内,驻波比≤1.5,插入损耗≤0.5 dB,带外抑制≥25 dB(DC^650 MHz)。比较了理论设计与使用仿真软件设计的区别,理论计算繁琐、复杂,而仿真软件设计简单、高效、快速、调谐方便,此方法可用于其他射频滤波器的设计。

水基钻井液用抗高温降滤失剂的合成及性能评价

针对牛东区块钻探过程中使用的抗高温降滤失剂价格高、增加生产成本的问题,开发了高温性能稳定且成本相对低廉的钻井液用抗高温降滤失剂BZ-HTF。用单因素实验法优选出最优合成参数:单体浓度为30%,反应时间为4 h,反应温度为55℃,引发剂用量为0.10%,AM、AMPS和IA质量比为42∶40∶18,水解度为30%。BZ-HTF抗温达220℃,且性能稳定;在淡水、盐水、复合盐水和饱和盐水基浆中均具有较好的降滤失能力,且对钻井液黏度、切力影响不大;与国外产品Driscal D性能相当,但商品估价只有其四分之一,具有较好的发展前景。

降低高速网络流量测量器报文丢失率技术的研究

随着网络速度的不断提高,当前大多数的测量系统已经不能适应高速网络环境而出现数据报文丢失,研究开发适应高速网络环境的测量器已成为当前网络技术的热点之一。该文主要针对基于Linux内核的千兆位网络测量器设计中存在的数据报文丢失率高的问题进行了研究,提出了用户到内核缓冲区映射的方法,有效地解决了该问题。