基于四重氢键的自修复温敏相变凝胶的制备及性能

为提高定型相变材料(SSPCM)的使用寿命,以水和离子液体(IL)为相变材料(PCM),N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,壳寡糖(COS)为添加剂,引入2-脲基-4[1H]-嘧啶酮(UPy)形成四重氢键二聚体,采用自由基聚合法制备了自修复温敏型相变凝胶(S-EBIL)。通过FTIR、SEM、TEM对相变凝胶的化学结构与微观形貌进行了表征,并测定了相变凝胶的自修复性、溶胀性和热性能。结果表明,相变凝胶具有多孔结构,内部孔径为18~38μm,微凝胶核壳尺寸2~4μm。相变凝胶具有温度敏感性,当温度升高时,相变凝胶黏弹性增大,不仅能维持相变材料的基本形状,而且能防止相变材料泄漏。相变凝胶相变温度为-10~0℃,相变焓值最高为252.9 J/g,导热系数为0.5207 W/(m·K)。自修复温敏相变凝胶(S-EBIL3,IL与H_(2)O质量比为3∶10)修复效率可达95.5%(30 s)。

基于霍尔位置信号的无刷直流电机直接转矩控制

深入分析了无刷直流电机直接转矩控制技术的特殊性,指出3个关键点:一是导通相电压矢量是改变电磁转矩的关键物理量;二是全关断电压矢量可以作为所有导通相电压矢量的公共反矢量;三是可以省去磁链环,采用转矩单环控制。依据上述3点建立了无刷直流电机直接转矩控制的最优导通相电压矢量选择表。分析了根据霍尔位置信号进行转子磁场扇区划分的方法,提出了根据相电流形状函数和霍尔位置信号关系进行转矩观测的方法,解决了使用简单价廉的霍尔位置传感器的无刷直流电机直接转矩控制系统的实现问题。实验结果表明基于霍尔位置信号的无刷直流电机直接转矩控制系统静、动态性能优良。

相位编码信号码元宽度估计的修正克拉美—罗限

推导了相位编码信号码元宽度估计的修正克拉美—罗限(MCRB)。采用Parseval定理将单位冲激函数δ(t)平方的积分转换到频域计算,得到脉冲成形函数是矩形脉冲时码元宽度估计的修正克拉美—罗限。当脉冲成形函数是升余弦脉冲时则进行了数值计算。计算表明,当滚降系数为0.5时,升余弦脉冲和矩形脉冲对应的码元宽度估计性能相差1dB左右。

非球形气溶胶粒子散射特性及其等效Mie散射误差分析

为分析形状对气溶胶粒子散射特性的影响,采用T矩阵法计算了0.633μm波段(自然光)不同种类、形状的气溶胶单粒子与体散射的散射相函数,并讨论了气溶胶粒子形状畸变与等效Mie散射误差的变化规律。结果表明:粒子形状畸变对气溶胶粒子散射能量空间分布影响较大。对于单粒子,各散射角上的等效Mie散射误差并不随粒子形状畸变程度单调变化。从相对误差量级上看,形状畸变对180°散射的影响强于0°,对35°的散射影响相对较弱。对于两种非球形粒子等效方法,等表面积法优于等体积法。不同类型的非球形气溶胶粒子体散射存在显著差异,沙尘性与海洋性的等效Mie散射误差明显大于煤烟性与可溶性粒子;对于同一种气溶胶,形状的改变对侧向与后向散射影响显著,对前向散射影响不大。

用于光束整形的多功能衍射相位板的设计(英文)

提出一种设计多功能衍射相位板的随机搜索和模拟退火混合设计方法 利用这种方法 ,通过采用多个评价函数 ,可设计出在不同观察面上同时产生所需光强分布的衍射相位板 设计用于高斯光束整形的多功能衍射相位板可以在焦面上产生高能量利用率、小旁瓣的光强分布 ,同时在离焦面上获得具有良好顶部均匀性的光强分布 该方法提高了衍射器件的设计灵活性 ,对于设计同一块器件在光路的不同位置产生所需的光强分布提供了新的思路 ,在激光武器、激光加工和激光手术等领域有广阔的应用潜力 .

基于IEEE 802.15.4的低复杂度OQPSK全数字调制方法

深入研究IEEE802.15.4协议中经半正弦函数成型的OQPSK调制信号中相邻相位的变化特征,为便于调制算法的全数字电路实现,对基带调制算法进行了数字化处理。同时,本文提出一种循环移位和查找表相结合的方法降低电路复杂度,有效减小了调制器的实现成本。仿真及FPGA综合结果表明:该方法简单易行,逻辑单元数和存储器比特数仅分别为52和72,满足无线传感网络低成本的要求。

近地小行星基本物理性质的测光研究

暗弱的近地小行星一方面存在碰撞地球的威胁,另一方面,也正因为它是离我们人类最近的自然天体,成为人们研究太阳系行星和小天体起源和演化以及未来人类所需矿物质补充采取的目标。但是,利用地面望远镜,很难直接“看到”近地小行星大小和形状,对其质量和内部结构的测量就更困难。目前,人们多是利用小行星光度的测量值及其时序变化开展小行星形状、自转参数及物质组成的反演研究。本文选取适用于无大气天体表面的散射律,假设从简到繁的小天体形状(三轴椭球-Cellinoid椭球-凸面体),开展了包括近地小行星在内的小行星基本物理参数的反演研究。应用蒙特卡洛方法,实现了小行星凸面体反演参量(形状、自转轴指向、自转速率以及表面散射参数)的不确定性评估。利用Lommel-Seeliger椭球模型,分析了阿波罗型近地小行星(155140)2005UD的形状、自转轴及自转周期以及相位函数参数的测定;利用Cellinoid椭球体模型,实现了小行星(106)Dione的测光数据分析;利用凸面体模型,对小行星(103)Hera及(345)Hermentaria的测光数据进行了反演分析。针对观测数据少,且存在对地球碰撞危胁的近地小行星,可采用参数较少的Lommel-Seeliger椭球体光度模型,快速得到小行星的三维大小及自转参数的粗略估算。增加了3个形状参数Cellinoid椭球体模型可以提高对具有不对称峰值光变曲线的拟合。小行星凸面体模型对小行星光变曲线的拟合最好。新建立的凸面体模型加蒙特卡洛算法,实现了小行星凸面体模型中待测参数的最佳解及其不确定性的估算。

一种波束赋形相控阵天线的分析与设计

设计了一种水平面赋形、俯仰面扫描的一维相控阵天线,天线单元采用印刷振子.为了获得低副瓣,馈电电流采用泰勒分布.为了满足0.2°扫描步进指标要求,采用虚位技术,通过4位移相器实现9位移相器功能,简化了设备,降低了成本.测试表明:在±15°扫描范围内,半功率波束宽度小于2.3°,增益大于25 dB,副瓣低于-25 dB,水平赋形方向图3 dB波束宽度33°,满足设计指标要求.

特种功能材料中的固态相变及应用

固态相变已经从传统结构材料的增强增韧延伸到新型功能材料研究领域,引发多种奇特的物理效应。目前已经形成一批基于固态相变的新型功能材料。这些新型功能材料蕴含着丰富的固态相变理论。固态相变现已成为新型功能材料设计与功能特性实现的重要手段之一。文章结合作者在固态相变及特种功能材料方面的研究工作,重点介绍高温形状记忆合金、高阻尼形状记忆合金、磁致伸缩材料和热障涂层材料中的固态相变特征及其在这些特种功能材料设计与功能实现和调控中应用的研究进展。

基于三相多功能逆变器的微电网电能质量综合治理策略

基于三相多功能逆变器(three-phase multi-function inverters,TPMFI),提出一种微电网电能质量综合治理方案。将线性自抗扰控制器和重复控制器结合,提出一种兼具快速性和高跟踪精度的电流内环-LADRC+RC电流内环;并依靠LADRC+RC电流内环的良好性能,提出一种适用于TPMFI的下垂控制策略,同时保证TPMFI的电能质量补偿功能与功率输出功能的实现,进而确保微电网的稳定运行;最后在此基础上,提出一种基于熵-Shapely二次权重修正法的TPMFI补偿容量分配方案,对微电网的整体电能质量进行实时优化补偿。Simulink仿真表明,所提综合治理策略能在保证微电网的稳定运行的基础上,改善微电网的电能质量。

功能梯度形状记忆合金梁的相变力学行为

基于梁的弯曲变形理论,结合形状记忆合金材料的应力-应变关系和临界应力-温度关系,得到了功能梯度形状记忆合金超静定梁的非线性控制方程,研究了梁在热-机械载荷作用下的力学行为。采用分阶段分步骤的方法分析了梁的相变过程,得到了机械载荷、拉压不对称系数、幂指数和温度对中性轴位移、曲率和相边界的影响。结果表明:载荷越大,中性轴位移和曲率越大,相边界越远离截面边缘;温度和幂指数越大,中性轴位移和曲率越小,相边界越靠近截面边缘;拉压不对称系数对受压侧相边界影响较大,而对受拉侧相边界影响较小。

一种基于能量补偿修正的移相相减方法

针对基于移相相减技术的双线阵左右舷分辨方法(移相相减法)在端射方向的能量衰减问题,依据移相相减法所得心形指向性函数变化形式,提出一种基于能量补偿修正的移相相减方法。该方法根据移相相减技术得到扫描角度上的合成数据;依据心形指向性函数变化形式与扫描角度关系,采用能量补偿修正技术降低扫描角度对合成波束的影响。理论推导分析和仿真实验结果均表明,当目标位于端射方向时,相比原移相相减法,本方法可以对目标实现有效探测;在同一衰减比下,探测能力增加了10°以上,增加了移相相减法对目标方位角的适用范围。

介孔二氧化硅基复合相变材料研究进展

相变储能技术的发展对于促进新能源开发和提高能源利用效率具有非常重要的意义.相变材料由于具有高储能密度和小体积变化等优势引起了人们的广泛关注.然而,相变材料在固–液相转变过程中易发生液体泄漏而限制了其应用.因此,人们选择用多孔支撑材料来解决相变材料的泄露问题.介孔二氧化硅材料由于具有良好的物理化学稳定性、生物相容性、阻燃性能、低毒性、耐腐蚀性、尺寸可控、表面形貌可调和高比表面积等优点,其作为载体材料能综合提高相变复合物的各方面性能并拓宽相变储能材料的应用空间.对近年来国内外关于介孔二氧化硅载体的孔尺寸、孔结构和孔表面性质对相变材料结晶行为的影响等方面进行了综合分析,并对今后提高介孔二氧化硅相变材料储能效率的研究方法的前景做了展望.

电驱动PEG/EG复合相变材料的制备与性能

以聚乙二醇(PEG)为相变组分,膨胀石墨(EG)为支撑材料,采用真空浸渍法制备了PEG/EG相变储能材料。考察EG的质量分数对PEG/EG复合相变材料的电热转换与热能存储效率、定形效果、相变焓值、储放热速率的影响。结果表明,EG不仅能够提高复合相变材料的导热性能,还赋予其导电性能。当EG质量分数为5%(以材料总质量计,下同)时,PEG/EG复合相变材料具有良好的电热转换性能,在外加电压为7 V时,其电热转换与热能存储效率达到80.6%。同时,复合相变材料表现出良好的定形效果、较高的相变焓值(152.2 J/g)和优异的导热性能,与纯PEG相比,其储热所用时间减少了73%,储放热速率大幅提高。

三维S形进气道沿程结冰参数分析方法

提出了一种三维进气道沿程结冰参数分析方法。采用欧拉-拉格朗日法计算气液两相流场,得到进气道结冰表面的水滴撞击特性以及水滴运动轨迹。利用用户自定义函数(UDF)对FLUENT进行二次开发,编写了三维进气道结冰参数数值模拟程序。通过对三维S形进气道的数值计算,得到了唇口及沿程管道的水收集率以及水滴分布情况,分析了水滴的质量浓度分布在进气道沿程中的变化情况,发现管道曲率的变化、横截面半径的变化、水滴的撞击是影响水滴浓度在管道中变化的主要因素。三维进气道沿程结冰参数分析方法可以改善目前把大气结冰参数直接用于发动机进口部件结冰数值计算的误差。

基于SMO的改进型转子位置检测方法

针对无位置传感器永磁同步电机(PMSM)在高速运行时无法准确观测转子位置,导致三相电流波动畸变的问题,提出了一种改进型滑模观测器(SMO)来预估转子位置和速度的新方法。该改进型滑模观测器采用S型切换函数来估算反电动势,并通过软件锁相环(SPLL)算法计算转子位置角,降低了传统滑模观测器抖振对转子位置角的影响,实现了PMSM在高速运行状态下转子位置角的准确观测。开发出一套高速永磁同步电机控制器,实现了电机在超高速高功率状态稳定运行。

整体喷注的输运模型研究

在相对论重离子碰撞中,整体喷注作为研究解禁闭的夸克胶子等离子体的重要探针近年来已被广泛研究。本工作基于多相输运模型(A Multi-Phase Transport model,AMPT),研究了在质心系能量为2.76 TeV的铅核-铅核碰撞中的双喷注不对称、喷注的碎裂函数和喷注形状三方面的内容。数值模拟结果表明,在喷注与部分子物质的强相互作用中,喷注会有明显的能量损失。末态双喷注不对称是由初态不对称度和部分子喷注能损的共同作用导致的;喷注的碎裂函数可以分解为碎裂强子化和组合强子化两部分;相比于领头喷注,由于次领头喷注能量损失更大,所以导致次领头喷注的形状改变更大一些。