两极高速隐极同步电机设计浅谈

本文从电机容量的基本公式开始,阐述了在电磁负荷不变时,电机有效体积随转速增加而减小的传统观念的局限性,继而提出了若考虑转子机械强度,则电机有效体积基本与转速无关的观点。

多视场宽时域仿生极高速成像

现有极高速成像系统存在元件复杂、系统庞大以及视场受限的问题。基于螳螂虾小眼和复眼结构提出一种结构紧凑的极高速成像方法,可应用于多种视场和时间范围。仿生极高速成像仿生微绒毛阵列结构,以条纹结构光照明和空间角分复用为基础,实现图像的压缩和瞬态事件时序图像的重现。仿生螳螂虾小眼结构,可以实现视场极高速成像;而复眼系统结构上有小眼系统拼接组成,可以突破限制现大视场极高速成像。时间延迟结构与照明成像光路分离,可以实现飞秒至皮秒时间尺度的瞬态事件记录。因此,仿生多视场极高速成像理论上可以应用于各种视场的成像,仿真实验的摄影频率可以达到1.2×10^(13)帧/s,还原图像分辨率可以达到80.6 lp/mm。仿生极高速成像为大范围、群体性瞬态事件的探测提供了可能,例如光在散射介质中的传播、随机运动等,并且其结构紧凑,为极高速成像仪器的小型化、轻量化打下基础。

适于1Cr13NiMoVNb型带极高速堆焊用烧结焊剂的研制

按实际生产的要求,研制一种适合于1Cr13NiMoVNb型带极高速堆焊用的烧结焊剂。经过多次实验,利用正交实验法对数据进行分析,得出了烧结焊剂在要求的焊接工艺规范下各个成分的最佳配合比,用此种焊剂堆焊后焊道的脱渣性好、焊道表面平整光滑,堆焊层中各主要组成元素的百分含量满足要求。最后,对烧结焊剂在焊接过程中的电弧稳定性,焊后的脱渣难易程度、焊道成型情况以及焊道表面的抗氧化性等焊接工艺性进行综合分析,给出了各个组分对焊接综合工艺性的影响趋势。

采用光学互连的极高速处理器

光学互连已经被设计、制造和测试通过,并且已设计出了基于现场可编程门阵列(FPGA)的图形处理器。电路板到电路板的连接方法是基于带有新型光电有源连接器的多通道集成光学波导,允许在许多电路板之间同时传输多个数据。数据在集成电路(IC)芯片之间的传输是通过IC芯片中的光学数据通道进行的。在电子处理系统方面,我们改进了适合于单指令多数据(SIMD)和多指令多数据(MIMD)的多处理器系统原始设计,并将视频随机存取存储器(VRAM)和静态随机存取存储器(SRAM)用于主存储器、查寻表格处理和显示接口。

超高速和极高速光学成像技术研究进展(特邀)

高速成像技术在物理、化学、生物医学、材料科学及工业等众多领域扮演着十分重要的角色。受电荷存储和读取速度的限制,基于电子成像器件的数码相机成像速度难以进一步提高。近年来,随着成像新技术的发展,超高速和极高速光学成像的性能已得到显著提升,具备更高的时间分辨率、空间分辨率及更大的序列深度等。介绍高速成像技术的发展历程,根据成像方式,将近年来具有代表性的新型超高速和极高速光学成像技术分为直接成像和编码计算成像两个类别。分别介绍和讨论各种新型超高速和极高速光学成像技术的概念和原理,并比较各自的优缺点。最后,对这一领域的发展趋势和前景进行展望。本文旨在帮助研究者系统了解超高速和极高速光学成像技术的基本知识、最新研究发展趋势和潜在应用,为该领域科学研究提供参考。

高速极重载热弹流润滑分析

求出了高速极重载工况下线接触热弹性流体动力润滑问题的数值解 ,并对摩擦副进行了应力分析 ,指出粘度高和粘压系数大的润滑油虽可增加油膜厚度 。

高速带极堆焊工艺及设备

介绍了高速带极堆焊(HSW)工艺及设备。利用自制HS-1500×2焊接电源和带极堆焊机,配以合适的焊接规范,在保证低稀释率的前提下,不但可以使焊接速度比带极电渣堆焊(ESW)提高一倍,而且使堆焊层的抗氢致剥离性能大大提高。

基于偏振编码的极高速成像

在现有单次测量极高速成像方法中,直接成像方法的分辨率高但探测系统复杂,而计算成像方法探测系统简单但易损失空间分辨率。因此,提出一种基于偏振编码的极高速成像技术。所提成像系统利用半波片阵列和偏振片阵列对入射飞秒脉冲、出射飞秒脉冲和动态事件进行偏振编码,并通过线性方程组解码极高速动态的时序图像。通过构建光学模型并仿真,精确还原了多幅图像,验证了所提方案的可行性,理论摄影频率在10^(13)frame/s以上,本征空间分辨率可达114 lp/mm。所提成像系统结合了直接成像和计算成像系统的优势:线性方程组精确求解,不会导致光学系统分辨率损失;时序图像叠加使探测结构只需分光不需要对不同时刻的图像进行空间上的分离,简化了探测器的结构。该极高速成像系统的时间分辨率仅受脉冲宽度限制,可以实现飞秒级动态事件的探测,并且随着脉冲宽度的缩短,其时间分辨率可以得到进一步提升。

不锈钢薄板高速钨极氩弧焊的研究

研究了不填丝高速钨极氩弧焊接304不锈钢薄板的可焊性,焊接速度分别为3、4、5、6、7、8、9和10m/min。工艺试验结果表明,提高薄板TIG焊的焊接速度是可行的,最高可以达到8m/min。对3～8m/min的试板进行了金相组织观察和力学性能测试。金相组织观察显示,焊缝组织致密,由奥氏体和少量的铁素体组成,无裂纹和其他缺陷。拉伸试验结果表明,与母材相比,高速焊接接头具有优良的抗拉强度,而伸长率稍有下降。杯突测试表明,接头具有良好的冲压加工性能。

二阶导数高速脉冲极谱法用于卡那霉素的定量分析

将二阶导数高速脉冲极谱法用于卡那霉素及其制剂的定量分析,先将卡那霉素与茆三酮缩合,产生具有极谱活性的>C=0再行测定,于-0.37V(VSAg/AgCl)处出现良好的导数峰,在0.46～2.30×10^(-3)mol/L范围内,浓度与峰电流呈线性关系。检测限为4.6×10^(-8)mol/L。

一阶导数高速脉冲极谱法用于醋酸泼尼松的定量分析

本文利用一阶导数高速脉冲极谱法定量分析醋酸泼尼松及其制剂。在1.2×10~2mol/LH_2SO_4的乙醇和水(3:2)的底液中,于-1.05 V(vs Ag/AgCl)处出现一良好的峰,在5.0×10~5～2.5×10^(-4)mol/L范围内,药物浓度与峰电流呈线性关系。检测限为2.5×10^(-10)mol/L。本法操作简便、快速、灵敏,结果准确。

高速隐极同步发电机电磁振动分析及抑制

对高速隐极同步发电机气隙磁场以及径向电磁力波进行有限元仿真计算与分析,研究并总结了不同磁导率磁性槽楔和不同槽分度数对电机电磁激振力的影响规律,形成抑制该类电机电磁振动的优化方案。通过开展高速发电机机脚实测振动频率与电磁激振力波频谱对比研究,验证了径向电磁力波计算与分析的正确性。在此基础上,对优化方案下的电机电磁振动进行预估分析,转子齿谐波振动加速度级降低达13.5 d B,总振级降低4.6 d B,从而验证了优化方案的有效性,相关分析方法和优化措施为抑制该类发电机的电磁振动提供可靠的参考。

高速带极单层电渣堆焊技术及质量控制

高速电渣堆焊技术堆焊层的增碳作用极小,由于堆焊时无电弧,母材熔深较浅,减少了因低合金钢母材熔化引起的堆焊层增碳作用,可以显著提高堆焊层的耐腐蚀性能;同时,由于电渣焊剂的碱度高,氧化性小,并在焊剂组分中加入某些成分改善熔池冶金物理化学反应,有利于防止某些与氧亲和力强的合金元素烧损。通过对高速单层带极电渣堆焊用钢带、焊剂及有关工艺的试验研究并进行了筒体鉴证件的堆焊。

奥氏体不锈钢高速带极电渣堆焊用烧结焊剂CHF25B的研制

国外高速带极电渣堆焊速度已达40 cm/min以上且焊接工艺性能良好,而国内配套的高速带极电渣堆焊焊剂在高速焊接时容易出现咬边、焊道成形差、产品质量不稳定等缺陷,这类焊材主要依靠进口,在一定程度上制约着我国制造业的发展。研制了一种奥氏体不锈钢带极电渣堆焊用烧结焊剂CHF25B,渣系为CaF_(2)-Al_(2)O_(3)-SiO_(2),碱度为3.8~4.0。该焊剂配合焊带EQ309LMo和EQ316L在15CrMoR钢进行焊接试验,焊接速度可达到40 cm/min,且电渣过程稳定、焊接飞溅小、脱渣容易、焊道表面平整光滑、焊道间搭接处熔合良好;堆焊金属杂质元素S、P等含量低,合金元素烧损少。堆焊金属化学成分及各项性能满足NB/T 47018.5-2017和设计技术要求。

高速熔化极气体保护焊设备及工艺探究

高速熔化极气体保护焊设备及工艺在焊接生产制造行业当中应用,拥有巨大的优势,为我国焊接生产水平的提升做出了有力贡献。焊接设备及工艺运行期间,稳定性保持、焊缝形状控制一直都是较为重点的问题,其中焊接电流大小、焊丝送入速度、电源输出性能、电弧力大小及分布等内容都会影响最终的焊接质量和效率。基于此,本文主要对高速熔化极气体保护焊设备及工艺的相关内容进行探究。

隐极式高速永磁电机转子强度分析

针对隐极式高速永磁电机转子强度问题,推导了高速实心磁钢转子强度设计的解析表达式,提出一套有效的高速转子过盈量的工程计算方法。以一台10 kW,额定转速60000 r/min的永磁同步电机为研究对象,对转子各部分的应力分别进行了解析和有限元分析计算,两种方法的计算偏差在2%以内。研究表明,对于实心磁钢转子,磁钢径向和切向应力大小均随磁钢半径的增加而增加,且在磁钢圆心处,径向和切向应力相等,随着半径的增大,切向应力开始小于径向应力。对样机进行了空载超速测试,结果表明,基于该方法设计的高速永磁转子强度满足设计要求。

高速隐极电动机不同转子端部结构流动与传热耦合计算

本文阐述高转隐极电动机在不同转子端部结构下转子流动特性和传热特性。针对某大型高速隐极电动机,通过有限体积法对电动机稳态运行时的三维流场和温度场进行耦合求解,研究转子端部通风结构对转子流场、温度场特征的影响关系,分析得到不同转子端部结构下转子各个风沟流量分布、转子风道静压分布以及转子通风沟的散热系数和温升分布情况。本文的研究成果,可进一步了解同类电动机转子通风结构的特点,为后续更多的高速隐极电动机通风结构设计奠定基础。

RS码译码器的VLSI设计

本文主要研究RS码译码器的VLSI设计优化方法。分析RS码译码算法的原理 ,将适合计算机仿真计算的算法转换成适合硬件实现的结构 ,并对其进行优化。设计并实现在FPGA上可以工作在 10MHz时钟频率下的单周期硬件译码器。

基于CPLD/FPGA的同步异步转换实验设计

现代通信技术的发展随着ASIC的应用进入了一个新的阶段,也需要学生更全面地掌握ASIC技术。在解析串行RS232同步和异步通信协议的基础上,提出了在CPLD/FPGA上设计同步异步转换实验的方法和过程。在XILINX公司的XC95144芯片上进行了硬件仿真和运行,并给出了部分源代码和仿真测试结果。

基于CPRI协议的5G基带数据传输技术的研究与实现

5G极高速的传输速率导致信号带宽和基带信号处理速度都将大大增加,对极高速数据流的实时处理和解析使得测试难度变得更加困难,CPRI协议作为现阶段高速传输的一种协议,被本创新基金项目采用且用于数据传输,本研究基于Xilinx公司的xcvu9p系列芯片,使用FPGA中自带的CPRI协议的IP核进行例化和设计,为了使用该CPRI核,设计了数据转换模块,对数据进行相应的处理,已满足CPRI核对传输数据的要求。