一种新型空心圆柱型取能磁芯设计

针对现有非侵入式磁芯功率密度低、质量大、结构复杂的特点,设计了一种结构简单、可一体化制作的新型空心圆柱型磁芯,经仿真验证,其功率密度与壳层厚度成类反比例关系。此外,建立了空心圆柱型磁芯的准确功率模型,使磁芯设计不再受限于有限元仿真软件,简化了磁芯的优化难度。进而试验验证表明,在相同条件下,相较传统圆柱型磁芯,空心圆柱型磁芯的质量减小了49%,功率密度提高了82%,具有良好的工程实用价值和应用前景。

DLC膜对金刚石纳米柱NV色心发光收集强度的影响

金刚石氮空位(NV)色心发光收集强度的提高是实现单光子源技术的关键。本工作将锥状的类金刚石(DLC)梯度减反膜引入纳米柱色心单光子源中,旨在从色心的自发辐射速率与光子收集效率两方面提高NV色心的发光收集强度。采用时域有限差分(FDTD)法对带有DLC膜的金刚石纳米柱复合结构进行了光学仿真,探究了不同结构参数的DLC薄膜对金刚石纳米柱NV色心光子收集强度、出射效率及自发辐射速率的影响,并且通过优化得到了最大收集强度下的结构参数。仿真结果表明,引入DLC膜能够使金刚石纳米柱中NV色心获得更高的光子出射效率(≥1%),并且能够改变纳米柱内部电场分布,使色心自发辐射速率增加16.8%,最终使光子的总收集强度增加15.5%。

动力集中动车组真空集便装置污物箱轻量化设计研究

动车组真空集便装置污物箱轻量化对于提高轨道车辆动力学特性、降低紧急刹车下的制动安全风险及降低制造工艺成本有积极意义。以时速160 km动力集中动车组真空集便装置污物箱为研究对象,利用有限元受力分析软件,依据相关标准试验条件和参数设定要求,对污物箱进行静强度试验、稳态试验、模态试验和振动试验。参考模拟试验结果,在满足使用要求的基础上,对污物箱的系统结构进行轻量化方案研究。

高速铁路接触网导线动态抬升量研究

为了通过高速铁路线路整体接触导线抬升量数据研究弓网系统动态性能,文章建立了4种典型高铁线路的接触网模型和3种高速受电弓的三自由度归算参数模型,并利用罚函数法模拟弓网关系,建立弓网耦合模型,仿真计算接触线定位器抬升量在不同运行速度、不同运行方向下的变化。随后,文章提出一种基于随机森林算法的定位点智能识别分类方法,将接触线拉出值拐点作为定位点,结合现有的接触网几何参数检测数据,采用随机森林算法,将投票结果作为最终定位点判断标准,建立分类模型,优化定位点数据,并对接触线抬升量动态静态实测数据进行预处理、定位点优化、数据空间同步后,得到连续的接触线抬升量。研究结果表明,在速度170~350 km/h内4种典型线路定位器最大抬升量随列车运行速度的提升而增大;在300 km/h开口运行条件下,SSS400+受电弓的定位器动态最大抬升量小于法维莱CX-018与DSA380受电弓,最大抬升量在61.17~81.44 mm;在接触网参数确定的前提下,受电弓闭口方向运行时接触线平均抬升量要高于开口方向运行。

有限温度下含三体相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的集体激发特性

提出了一种描述有限温度下囚禁在谐振势肼中包含两体和三体相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的自洽模型,利用该模型讨论了三体相互作用对凝聚体转变温度、凝聚体和非凝聚体密度分布和凝聚体集体激发频率的影响.利用求得的凝聚体基态波函数和集体激发的本征函数计算了集体激发模和准粒子的耦合矩阵元,得到了最低集体激发模的朗道阻尼,讨论了三体相互作用对最低激发模的朗道阻尼的影响.

碳化硅多孔陶瓷太阳能空气集热器的数值模拟

文章提出了一种以碳化硅泡沫陶瓷作为吸热板的双层玻璃盖板太阳能空气集热器,并在直通结构的基础上,设计了一种折流通道结构。建立了集热器的三维物理数学模型,采用有限体积法对模型进行了求解,对太阳辐射强度、介质入口流速与入口温度对性能的影响进行了分析。结果表明,在太阳辐射强度为800 W/m^(2)的条件下,介质入口流速为1~6 m/s,直通式模型和折流式模型的最高集热效率分别为80.12%,78.49%,最高的出口温度分别为312.2,326.87 K。相同条件下,两种集热器的集热效率相比传统的板式集热器提升了20%~30%。研究结果为碳化硅泡沫陶瓷材料提供了一种新的工程应用方向,并为太阳能集热器的优化设计提供了理论基础。

小母线取电方式的应用与研究

本文结合小母线自身特性阐述了其发展优势,对小母线的组成结构及关键模块等进行分析研究。详细分析了小母线的取电方式及取电片的结构方案,结合有限元分析,为取电的稳定可靠的连接提供新的技术方案。

基于有限元和空气动力学模型的高速受电弓动态性能仿真

建立了接触网和受电弓子系统的有限元模型和空气动力学模型,采用MSC-Marc及STAR-CD软件,研究受电弓动态受流性能和空气动力学性能.通过接触实现2个子系统耦合,对弓网进行动态仿真;通过高速受电弓三维模型,对受电弓高速空气动力学性能进行仿真.仿真结果表明:简单链型悬挂比弹性链型悬挂接触线动态抬升量和平均接触压力均小,在速度250 km/h时,气流对受电弓产生的抬升力约为12 N,空气阻力为550 N.

ESP电场粉尘非稳态收集过程数值仿真

基于ESP电场荷电粒子非稳态收集理论,得出非稳态收集过程中驱进速度的计算方法.根据紊流传质原理,推导出紊流掺混系数的表达式,并且针对收尘极板表面存在层流边层的事实提出新的极板处边界条件.对于粉尘非稳态收集过程的二维粒子输运方程,采用有限差分方法,运用逐次超松弛迭代法构造静电除尘输运方程的差分格式,利用Matlab仿真语言进行数值仿真,得到静电除尘器电场非稳态粉尘收集过程中不同时刻粉尘粒子的质量浓度分布规律,并根据断面质量浓度分布得出分级效率.对模型不同断面的粉尘质量浓度的实测结果与模拟结果进行比较,二者吻合较好.基于非稳态收集过程的数值模拟得到的收集效率比传统理论计算结果更加准确.

结冰面水滴收集率欧拉计算方法研究及应用

发展了一套用欧拉法计算飞机结冰表面水滴收集率的算法。先用CFD方法计算空气场,在获得空气流场分布的基础上,求解水滴相控制方程,进而得到水滴收集率。空气相控制方程和水滴相控制方程均写成典型输运方程的形式,采用一致的有限体积法离散求解,方便了计算程序的编制。计算了典型条件下圆柱和NACA0012翼型的水滴收集率,得到了与实验或文献一致的结果,初步表明本文发展的有限体积算法以及相应的计算代码是有效的。最后给出了本文方法在三维复杂外形水滴收集率计算中的应用,对三段翼、T型尾翼的水滴收集率进行了计算,获得了相应的分布规律。

高速受电弓-接触网系统动态受流性能的仿真分析

采用了MSC-MARC软件对受电弓-接触网系统的动态受流性能进行了仿真,分别建立了接触网和受电弓两个子系统的有限元模型,通过接触实现了两个子系统的耦合,进行弓网的动态分析.通过仿真,将低速下得到的结果与国外的结果相比较,验证了软件分析结果的正确性.针对高速铁路一种受电弓-接触网的设计参数,对弓网之间的相互作用进行了分析,得到了高速下接触网的动态抬升量,接触压力和离线率,通过参数的调整保证弓网可靠作用达到良好的受流.对高速受电弓与接触网的相互作用进行了大量的仿真并对结果进行分析,为进一步研究高速下受电弓与接触网不同参数的配合奠定了基础.

提高线阵CCD相机MTF的细分采样理论与方法

文章从理论上推导了线阵CCD相机间歇细分采样和连续细分采样成像所得到的光电图像调制度和MTF公式,并讨论了这两种采样方法对提高动态成像MTF的不同效果,分析比较了它们的特点和工程应用的可能性。

单块集尘板振打加速度的有限元分析

采用有限元分析软件ABAQUS,对单块集尘板振打加速度进行了分析计算。并将计算结果与解析法和实测法结果进行对比。对比结果表明,有限元计算值更接近于实测值。用有限元法对某厂实际运行的电除尘器加速度进行求解,计算结果与实际基本吻合。由于有限元法能非常方便地处理各种复杂板型、不同的悬挂方式、振打锤的大小以及振打方式,因此,有限元法对于现有极板的分析与新型极板的研究均具有重要的实际意义。

多谐振U形缝隙纳米天线设计及吸收特性

太阳能收集是解决无线传感器网络能量受限的有效手段。针对传统采用光伏电池收集太阳能的方法易受环境与光照时间限制、吸收波段窄等问题,提出了一种耦合对称U形缝隙的多谐振纳米天线阵列用于太阳能收集。该天线的单元结构是在银介质基板上刻蚀4个对称的U形缝隙,U形缝隙附近产生的表面等离激元相互耦合,使其在宽波段内产生多个谐振点,从而提高宽波段的平均吸收率。利用时域有限差分方法分析了多谐振U形缝隙纳米天线阵列的吸收特性。仿真结果表明,天线阵列在400~870nm,960~1 100nm两个波段内吸收率较高,并出现多个吸收峰,吸收峰值最大可以达到99%。

基于有限元分析的矿用钢丝绳聚磁检测方法

针对目前钢丝绳聚磁检测中存在的问题,把有限元分析技术用于矿用钢丝绳的聚磁检测中,研究基于霍尔元件的钢丝绳检测聚磁器结构,以及当选用霍尔元件时,应该遵从什么原则。研究结果表明:对基于霍尔元件的矿用钢丝绳检测,可研究设计一边分布4个聚磁柱的环形聚磁环,环绕钢丝绳周围一圈布置4片霍尔元件;在使用霍尔元件进行钢丝绳损伤检测时,应该选择感应面较宽的霍尔元件。

Base-仿紧空间的一种刻划

刻划了Base 仿紧空间,即证明了拓扑空间是Base 仿紧空间当且仅当它有一个基数等于空间的权的开基,使得该空间的每个开覆盖都有一个由基的某些元素的闭包组成的局部有限加细.

电除尘器电场数值计算与性能预测的实验研究

通过实验测量了大型电除尘器常用的12种放电极与C480和ZT24板匹配时极板表面电流密度大小及分布。采用实验和数值计算相结合的方法,以极板表面平均电流密度、电流密度相对标准差为指标对电场性能进行了评价和预测,给出了几种电场性能较好的电极配置形式和几何参数调整范围。用有限元法求出V型线与ZT24板匹配时的电位与场强的空间分布,结合实验与数值计算结果分析了场强对电晕电流的影响。对电除尘器的设计选型有一定的参考价值。

一种新型集蔗器的结构设计及其有限元分析

集蔗器是甘蔗收割机中用来收集甘蔗的装置。通过总结前人所设计的集蔗器的优缺点,提出了一种新型集蔗机构—挡板式斜集集蔗器,并进行了结构设计、参数计算和三维建模;最后,为了验证所设计的集蔗器转轴的尺寸的合理性,通过有限元分析了软件ANSYS分析它在受外力情况下的变形情况和整体的应力分布情况。

结构高性能计算中的并行有限元方法

综述了在结构高性能计算中的并行有限元方法的研究现状,其中包括利用普通微机构建的并行计算集群(通常称为Beowulf系统),对该领域的未来发展趋势作了展望;指出了在未来结构高性能计算中,网络并行计算集群环境下的并行有限元方法必定成为一种重要的必不可少的方法。

可更换式多方向振动能量收集装置优化研究

针对全方向振动能量收集装置阻尼大,频带窄,结构复杂及安装繁琐等问题,优化设计了一种可更换能量收集模块的多方向振动能量收集装置。在结构上,该装置实现了传统能量收集装置从单一整体结构到模块化组装的结构转化;在性能上,通过理论仿真计算确定装置材料尺寸,并经过实验测试装置性能,新设计的装置与之前的装置相比,其最大峰值电压提高约11倍,最大输出功率达到28.75μW。