Current-Driven Domain Wall Motion: Velocity, Current and Phase Transition

The relation between domain wall motion and intensity of driven current is examined in a phenomenological theory where the kinetic energy is expanded as a series of polynomial function of current density just as the Landau phase transition theory. The dependency of velocity on current density is square root which degenerates into linear if the current is much higher than the critical value. The theory result is consistent with several previous experiments and also can explain the change of critical current in the presence of temperature. The role of temperature playing in the dynamics of domain wall motion is also discussed. The phase transition theory in terms of current density is employed to explain the critical behavior of domain wall motion.

应力调控下基于Skyrmion的晶体管特性

研究了不同应力、磁各向异性常数对电流驱动Skyrmion的动力学特性影响。随着施加应力增大,能够产生稳定Skyrmion的各向异性常数取值范围的上下限增大,即外加应力影响电流驱动时Skyrmion运行的稳定性。设计了一种宽-窄-宽型Skyrmion基晶体管,通过调控应力和各向异性常数来调控晶体管的开关特性。仿真结果表明,当极化电流密度、各向异性常数变化时,晶体管导通状态对应的应力范围也随之变化。研究结果为设计Skyrmion基晶体管及相关逻辑功能器件提供了新思路。

电流驱动RKKY耦合作用下Skyrmion的动力学特性研究

研究了不同RKKY铁磁耦合强度对Skyrmion振荡及进动特性的调控。研究结果表明,T层和B层的Skyrmion都可以在一定条件下达到稳定振荡,即Skyrmion进动呈现圆形轨迹;同一时刻,T层Skyrmion进动位置要超前B层,且耦合强度的大小会改变上下两层Skyrmion进动半径差值。此外,文章还研究了不同驱动电流对Skyrmion动力学特性的影响,研究结果表明驱动电流可以对起始振荡时间、稳定振荡半径等动力学特性进行有效调控。

电离层重力电流与压力梯度电流的模拟研究

风场发电机驱动产生电离层电流,其主要分布在日侧E区.电离层电流会产生显著的地磁扰动,这也是地磁静日(Solar quiet,S_(q))变化的主要来源.但是,电离层区域的其他作用力,包括等离子体重力和压力梯度力,同样能驱动等离子体跨越磁力线,进而影响了电离层电流.本文首先探讨了等离子体重力和压力梯度力在电离层发电机过程中的作用机制,随后利用数值模拟得到重力电流和压力梯度电流.通过分析重力电流和压力梯度电流的时空分布,我们发现它们的分布区域与电离层赤道异常(EIA)重合,重力电流方向是地磁东向的,而压力梯度电流在EIA结构的底部是东向的而顶部是西向的.除此之外,我们发现重力和压力梯度电流的经度分布受到地磁场和潮汐的影响,其中电流强度与磁场强度反相关.

风场对石臼湖流场及水质影响的研究

为研究风场对石臼湖流场及水质的影响规律,基于MIKE21构建二维水动力-水质模型,并利用一维稳态模型提供水质边界条件,模拟不同风况下石臼湖流场特征及污染物输移扩散规律。结果表明,石臼湖对风场变化较为敏感,不同风况石臼湖会产生形状、大小不同的风生环流,且风场也会影响流场流速的分布规律;风向是影响石臼湖污染物输移扩散的重要因素,当风向为东南风时,石臼湖污染物输移扩散的程度最高,而风向为东风时,污染物输移扩散程度最低;风向不变时,风速也会影响污染物输移扩散程度。

太湖微囊藻漂移—聚集规律——基于风与光共同作用的模拟

针对影响微囊藻在太湖中水平迁移聚集形成水华规律的介观机理尚未揭示的问题,在实测水动力、微囊藻生物量的基础上,建立了考虑风与光共同作用的微囊藻迁移IBM模型。在通过实测数据率定后,对2017年多次发生的水华面积扩大过程进行了模拟。结果表明:风扰动下的微囊藻垂向分布决定了其水平迁移速度,越接近水面,微囊藻的水平迁移速度越快。太湖受到风生流的主导,微囊藻存在“低风下表层慢速迁移、适宜风下表层快速迁移、中下层始终慢速迁移”的3种水平迁移模式。在这3种水平迁移模式下产生了一种长期的“水平迁移累积”,也就是微囊藻向下风向湖湾漂移得快,从湖湾向外迁移得慢,其差值产生了微囊藻在下风向湖湾部聚集的效应。

基于外尔半金属WTe_(2)的自旋-轨道矩驱动磁矩翻转

外尔半金属WTe_(2)有强自旋轨道耦合且能产生新奇非常规面外极化的自旋流,是近几年的新兴热点.同时WTe_(2)还具有高的电荷-自旋转换效率,能在无外磁场辅助的情况下实现垂直磁矩确定性的翻转,这对于高密度集成低功耗磁随机存取存储器至关重要.本文回顾了近几年WTe_(2)与铁磁层组成异质结构中自旋轨道矩研究的最新进展,包括用不同方法制备的WTe_(2)(例如机械剥离和化学气相沉积)与铁磁层(例如FeNi和CoFeB等)、二维磁体(例如Fe_(3)GeTe_(2)等)组成异质结的自旋轨道矩探测和磁矩翻转的电调控研究进展.最后,对相关研究的发展提出展望.

基于交错并联Buck电路的激光恒流电源设计

Buck变换器因其稳态精度高、动态响应快等优势被广泛应用于恒流源设计,为进一步提高其在高功率场合下的转化效率,研制了两相交错并联Buck电路的激光恒流驱动电源。根据某型激光器性能参数进行了外围电路的设计选型;其次,根据恒压恒流的工作模式分析了控制回路特性并设计了补偿网络;最后,搭建了基于PSIM的仿真模型和基于TMS320F28335为主控芯片的实验平台,验证了所提电路结构和控制回路的可行性。

火电厂供热技改项目新增用电负荷分析研究

为满足城市供热和响应电网调度需求,各热电联产机组都在加快实施相应的供热技改项目。改造过程中,由于新增工艺设备用电负荷较大,经常遇到厂用电裕量不足的问题。本文通过实际案例,依据厂用电设计规程对设计负荷进行校核,同时对工艺设备实际运行工况进行分析,采用负荷率法重新校核。理论分析和实际运行数据均表明供热技改项目对厂用电负荷的影响较小,多数技改项目无需实施高厂变增容或增设高厂变。

海上风电场工程海流设计流剖面计算模型研究

为满足海上风电场工程设计与建设需要,研究合理可靠且简单易行的海流设计流剖面计算方法十分必要。基于海流成因及组成项分析,本文提出采用潮流、风海流与设计波生流的矢量求和,并考虑综合安全系数的海流设计流剖面计算模型。风海流由季节性的盛行风持续吹拂海面形成,波生流则由大风引发大浪生成。波生流分层流速计算采用基于Stokes二阶波的非周期性项Russel-Osorio修正式,适用于海上风电场所在的深水区及绝大部分过渡区,由其参与组成的海流不会对波流共同作用下的波浪荷载重复计量。根据工程海域水文气象条件经分层计算组成设计流剖面,可避免简单流剖面模型的经验性与任意性。研究结果有利于合理确定海上风电场及类似工程的海流载荷与基础冲刷的水动力条件。

富乐水文站驱动式雷达测流系统比测分析

通过对富乐水文站驱动式雷达测流系统与传统缆道流速仪比测成果进行分析计算,寻求断面平均流速与指标流速之间的关系,建立符合相关规范要求的回归方程。驱动雷达测流系统与缆道流速仪比测约1年,取得了36份比测数据,经分析最终采用34份比测成果进行拟合。通过比测分析,发现数据拟合较好,进行符号检验、适线检验和偏离数值检验,结果均满足相关规范要求。

“史时”驱动的“网络安全”课程思政教育研究与探索

学生培养需要面向国家战略的时代导向、服务国民经济发展需求,培养能够投身中国特色社会主义建设的具有红色信念和爱国情操的毕业生。明确了安全问题于国于民的重要意义,树立了居安思危的时代责任,网络空间安全专业的毕业生才能更好地为国泰民安而奋斗服务。“网络安全”课程的思政教育,需要更多地将课程的专业知识结构与国家、时代、社会的发展脉络相融合。用生动的革命奋斗史、民族发展史,用当前的世界时政、每日的生活时事,来构建思政教育脉络,正是“网络安全”课程内容融入思政环节的有益尝试与宝贵探索。“史时”驱动的“网络安全”课程思政教育,在方法研究和授课实践上,取得了良好的教育教学和人才培养效果。

基于临界超标样本扩充的数据驱动短路电流超标精准校验方法

短路电流超标校验中,针对现有技术在临界超标场景下存在计算精度不足、易误判的缺陷,提出一种基于临界超标样本扩充的数据驱动短路电流超标精准校验方法。首先,在短路电流领域首次采用生成对抗网络(generative adversarial networks,GAN)产生与蒙特卡洛模拟具有相同效力的大量样本,再筛选其中的临界超标样本;其次,设计了一种临界超标占比高、非临界超标占比低的新型样本构成方式,据此融合GAN生成临界超标样本与蒙特卡洛仿真样本以形成数据驱动样本集;继而,采用数据驱动的代表性回归算法LightGBM开展短路电流超标校验;最后,仿真结果表明所提方法能有效提高短路电流超标的校验准确度,相比其他物理计算方法和数据驱动方法具有更高效率和计算精度,以及更快的计算速度。

基于在线海流数据的自然能驱动无人艇能源最优路径规划

为了有效地利用在线监测到的海流和风数据,减少能源消耗以提高自然能驱动无人艇的续航力,以“驭浪者”号自然能驱动无人艇为研究对象,提出一种基于在线海流数据的能源最优路径规划方法。通过“驭浪者”号实船试验得到的最小回转半径对粒子群算法进行改进,设计距离最优的路径规划算法。考虑到海流和风对“驭浪者”号能源消耗的影响,建立海流和风影响下能源消耗模型;在静态海流环境中,以能源最优为目标对粒子群算法进行改进,探索能源最优的路径规划算法。根据“驭浪者”号在线监测到的海流和风信息,得到随时间-空间变化的动态海流数据,对能源最优的路径规划算法进行优化,提出基于在线监测海流数据的能源最优路径规划算法。通过仿真试验,对比距离最优的路径规划算法和基于在线监测海流数据的能源最优路径规划算法在相同工况下能源消耗情况,验证所提出算法的可行性和有效性。

大型公共建筑智能化弱电系统通信干扰自适应抑制方法

为了提升大型公共建筑智能化弱电系统的通信抗干扰能力,提出大型公共建筑智能化弱电系统通信干扰自适应抑制方法。根据弱电系统通信干扰特点,引入认知驱动引擎,构建变换域通信干扰自适应抑制模型;设计压缩频谱感知模块、干扰特征提取模块、干扰智能识别模块和变换分析模块,实现弱电系统通信干扰自适应抑制。试验结果证明,经过所提方法处理后,误码率已降至0.001,传输速率均在1600 b/s以上。所提方法可以有效提升通信抗干扰能力和通信传输速率。

渤海夏季潮致-风生-热盐环流的数值诊断计算

基于正交曲线坐标的ECOMSED三维水动力模式 ,并考虑了潮汐、风和实测温盐场 ,诊断计算了渤海夏季三维潮致 -风生 -热盐环流 ,分析了渤海夏季潮致余流、风生和热盐环流的分布结构。结果显示 ,在夏季 ,渤海中部海区明显存在一个顺时针向的涡旋 ,同时渤海还存在着多个逆时针向的涡旋。通过分析和比较各个分量在总环流中的作用 ,认为夏季潮致余流是相对弱的 ;

基于新型同步整流驱动方案的绿色电源

针对电力电子产品和电力电子装置趋于环保和节能的发展要求,分析和设计了一种新型的“绿色化”电源。主功率拓扑采用零电压变频控制的反激变流器;二次侧同步整流管采用一种新型的电流型驱动方案,从而使同步整流管驱动变得简单可靠。控制变流器在轻载情况进入“打嗝”模式以降低待机损耗。对电路工作原理进行详细的理论分析并给出了参数优化设计。制作了一台64W的实验室样机用来对理论分析进行验证。实验结果表明,设计出的样机具有高效率、低待机损耗和低传导辐射等优点,符合环保和节能的绿色电源的要求。

复合电流驱动永磁同步平面电机的设计方法

提出一种新型复合电流驱动的永磁同步平面电动机方案,介绍了该平面电动机的结构形式、运行原理和特点。针对其特殊结构形式和工作原理,研究该类型平面电机的设计方法。确定了该平面电机的主要尺寸,并推导出主要尺寸的计算公式。对平面电机线圈和永磁体的设计分别进行了研究,并分析了线圈截面高度和永磁体厚度对平面电机性能的影响。依据所提出的设计方法,加工制作了一台样机,并进行了相关实验,通过分析比较实验结果,验证了设计方法的合理性。

北部湾潮致余流和风生海流的数值计算与实测资料分析

北部湾潮致余流的流速只有1～2cm／s左右，靠近海南岛一侧，潮致余流的环流基本为气旋式：分别位于洋浦以北、东方以西、莺歌海西南方。只有靠近越南红河口，有一个反气旋涡；风生海流呈现冬季模式和夏季模式。冬季，表层19°N以北为西南向的流动，19°N以南，靠近海南岛水域为西向流动，越南沿岸为南向流动。大部分区域流速为5～12cm／s，流速最大位于琼州海峡西面及海南岛西南部，可达10～20cm／s，底层流速明显比表层小。夏季，表层，大部分海区为东北向流动，海南岛以南的海区为向东流动，流速大都在3～7cm／s，越南沿岸和海南岛西岸及西北沿岸流速为7～9cm／s，最大流速出现在海南岛西和西北沿岸，可以达到12cm／s。底层，大部分地区流速均小于1cm／s。

并联双PWM变流器在低速永磁直驱风力发电系统中的应用

基于大功率低速永磁直驱风力发电系统高可靠性要求,以背靠背载波移相并联双脉宽调制(PWM)变流器作为永磁直驱风力发电功率变换单元,对变流器冗余性、并联特性、输出开关纹波特性进行了分析设计。重点针对载波移相并联单元间存在的环流问题进行了分析,提出了一种低频环流抑制方案。另外,采用基于现场可编程门阵列(FPGA)作为辅助处理器的控制器方案实现载波移相并联控制。经过实验验证了所述变流器在可靠性、环流抑制性能、谐波特性,以及硬件实现等方面均能较好地满足系统要求,可适用于低速永磁直驱发电系统。