大学生创新能力培养视角下的实验室建设探析

人才是我国经济社会发展的第一资源,人才培养是高校的中心工作。对比国外一些高校创新型人才培养实践探索的情况,我们在形式上已经具备多项类同的具体措施,欠缺的是理念上、工作体系上的突破。因此,高校需要不断改进培养模式,实验室建设与管理就是其中重要一环。要改进理念、模式与机制,将激励学生自主学习、满足学生个性化学习的实验环境作为工作目标,鼓励更多的学生走进实验室自主实验,进行探索学习。

基于红外模块的单片机电子密码锁安全性论证

以单片机为主控单元,结合键盘、LCD显示、AT24C02存储、遥控等外围电路,使密码锁能够在接受用户设定的正确密码时开锁,反之报警提示。用户可随时更改开锁密码以提高安全性。设计中遥控功能更是应用广泛的人性化设计。

HDPE和HDPE/SBR TPV非等温结晶行为的研究

采用动态硫化法制备了高密度聚乙烯/丁苯橡胶热塑性硫化胶(HDPE/SBR TPV);通过差示扫描量热法研究了HDPE和HDPE/SBR TPV非等温结晶动力学行为,并利用Avrami,Ozawa和Mo等技术探讨了两者非等温结晶机理。结果表明,HDPE和HDPE/SBR TPV非等温结晶行为均可采用Jeziorny和Mo技术修正的Avrami动力学方程描述;与HDPE相比,HDPE/SBR TPV具有相对较高的结晶起始温度和结晶速率。

非均质各向异性油藏水平井流入动态

为分析渗透率非均质性对水平井流入动态的影响,根据质量和动量守恒定律,建立全耦合的非均质各向异性盒式油藏渗流与水平井筒变质量流的耦合模型;通过坐标变换建立各向异性油藏水平井非均质表皮计算模型,将非均质渗透率场转化为等效均质渗透率场和沿井筒变化的非均质表皮;应用源函数法和势的叠加原理得到油藏渗流模型的解,给出基于模型离散的顺序迭代解耦方法.结果表明:渗透率非均质性对水平井流量剖面和采油指数影响较大.水平井流量分布规律与近井渗透率变化规律基本相同;高渗区流量大,低渗区流量小;在等效渗透率相同的情况下,随着近井非均质性的增强,水平井平均采油指数逐渐降低,平均流量分布不均衡因数逐渐增大.该研究为非均质各向异性油藏水平井产能预测和完井参数优化提供了依据.

基于人工免疫算法的鲁棒满意项目调度

针对不确定的资源受限项目调度问题,采用模糊数描述不确定的项目活动执行时间和项目交货期,建立了以最大化客户满意度和调度鲁棒性为目标的鲁棒满意项目调度模型。针对这一优化问题,设计了一种人工免疫算法。仿真计算结果表明,所建立的鲁棒满意项目调度模型在提高项目调度鲁棒性的同时,并没有过多地降低客户满意度,该模型可以实现两个优化目标之间很好的折中。

电力系统数据可视化图形模型分析及应用

随着电力系统的发展,系统日益扩大,数据量越来越大,要求系统运行时,调度人员对出现的问题快速反应,才能保证电力系统的安全运行。原有电力系统中的数据显示方式已经不能满足实际要求,利用现有的科学技术、计算机图形学,选取更有效的展示方法已成为迫切需要解决的问题。文章提出的可视化图形模型可以结合计算机图形学,为电力系统的数据可视化提供更好的方法。

基于数据手册的光伏电池特性及参数实用估算方法

利用光伏电池数据手册提供的标准测试条件下的开路电压、短路电流、最大功率点电压和最大功率点电流,得到光伏电池的详细模型参数;提出一种光伏电池模型的等效并联电阻和串联电阻的估算新方法。利用数据手册中的光伏电池短路电流和开路电压温度系数,得到了任意光强和任意温度下的光伏电池模型。为降低求解隐函数模型方程的复杂性,采用近似方法求解隐函数超越方程,得到了光伏电池模型显函数表达式。通过与两种光伏电池在不同光强和温度下的测试数据及同类模型的比较,验证了所提出的模型及参数估算方法的正确性、有效性,具有较高的精度。

基于随机森林的激变变星候选体的数据挖掘

提出一种适用于在郭守敬望远镜海量光谱中自动、快速筛选激变变星的方法。利用已证认的激变变星光谱作为模板,通过随机森林分类训练,得到一个分类模型,该模型给出了各个波长对应流量的重要性排序,可根据该排序进行降维并用于激变变星判别,结果作为反馈进一步丰富模板库。实验中共发现了16个新的激变变星候选体,表明了该方法的可行性。

滚珠丝杠进给系统轴向一阶固有频率量变规律

为了定量分析高速机床进给系统部件参数对一阶固有频率的影响,将滚珠丝杠看作弹性杆件,运用拉格朗日方程建立了进给系统轴向运动的动力学模型;利用MATLAB软件对其固有频率进行了求解,给出了进给系统参数变化与轴向一阶固有频率的关系曲线.结合实例分析了工作台质量、各部件刚度变化对轴向一阶固有频率的影响,发现工作台质量和丝杠螺母刚度是轴向一阶固有频率的主要影响因素.计算结果表明,工作台质量减小10%,轴向一阶固有频率提高4.94%;丝杠螺母刚度提高10%,轴向一阶固有频率提高2.5%.

空间锥螺旋管束流体诱导振动换热器及性能分析

基于动态子结构理论、利用固定界面模态坐标变换及超单元技术,分析了空间锥螺旋管束的振动特性和脉动元件诱发管束振动的频率条件,计算了0.1m/s壳程流速、横向脉动流激励条件下空间螺旋管束的振动特性,研究了空间锥螺旋管束管内二次流及其换热特性.结果表明:单排空间锥螺旋管束的振动分为横向和纵向振动,以纵向振动为主;在横向脉动流激励作用下,管束的振动与其横向固有振型近似,空间锥螺旋管束的低阶模态频率较低,易于诱发振动;管内截面二次流分为4个涡区,强烈的管内二次流致使管束换热性能提高,空间锥螺旋管束单位面积的换热量是传统平面管束的1.4倍以上.

静压法合成含硼金刚石结构及电阻特性研究

采用在铁基触媒中加入硼铁粉的方法制成Fe-Ni-C-B系触媒,用静压法合成含硼金刚石。研究了含硼金刚石的形貌、晶体结构和电阻-温度曲线。实验结果表明,在不同温度区间内,金刚石具有不同的电离能,分析了其原因。同时测得此含硼金刚石的最高工作温度为773K左右。为高温半导体金刚石的研究提供了实验基础。

自动识别发射线恒星光谱的新方法

恒星光谱一般具有明显的吸收线或者吸收带特征,而具有发射线的恒星光谱对应着特殊类型的恒星,如激变变星、Herbig Ae/Be等。对这些光谱的后续研究有着重要的意义。本文提出了一种能够自动识别发射线恒星光谱的方法。该方法首先对光谱进行连续谱归一化,然后通过比较谱线对应的流量及其邻域流量的均值和标准差,来判断是否存在发射线。对SDSS DR8大样本数据的实验表明,该方法能够完整、准确地识别发射线恒星。而且,由于该方法不涉及复杂的变换和运算,因而识别速度非常快,可用于诸如LAMOST和SDSS这样大型光谱巡天项目中发现发射线恒星光谱。

前馈Smith控制在反应釜控制中的应用研究

反应釜是一种典型的大惯性、大滞后非线性系统,其温度参数受不确定因素影响较大,控制起来非常困难。针对其温度控制的大滞后、非线性特点,提出了非线性前馈与Smith-PID预测控制相结合的控制方案。前馈用于抵消反应过程中的放热对过程的非线性影响,使控制对象可以近似线性,再通过Smith-PID控制消除大滞后对温度控制的影响,达到了前馈与反馈控制的结合,实现了对反应釜温度的高精度控制。实验表明该方案对于反应釜温度的控制行之有效。

板状油藏大斜度井流入动态

基于瞬时源函数法和势的叠加原理,采用空间和时间的离散技术,建立简化的大斜度井油藏渗流模型,并通过与传统模型对比验证新建模型的准确性。根据油藏-井筒耦合关系,建立大斜度井流入动态模型,并给出求解方法。分析结果表明:无限大顶底封闭油藏大斜度井在定产量生产过程中,井斜角和储层厚度对流入动态的影响在早期径向流阶段最小,在中期过渡流阶段逐渐增大,到晚期拟径向流阶段达到稳定;储层越厚,井斜角越大,井底势降越小;储层越薄,井斜角越大,端部效应越强;井筒两端较大的边界影响是导致大斜度井与水平井流入动态差异的主要原因。

矩阵型网络DEA模型解的存在性及其性质

通过建立矩阵型网络DEA模型解决了矩阵型网络结构的相对有效性评价问题.证明了新模型解的存在性,并讨论了决策单元弱DEA有效与相应多目标规划弱Pareto解的关系.结果表明,新模型在矩阵型网络结构相对有效性评价方面可行、有效.

风光柴储联合发电系统智能控制策略研究

随着风力发电、光伏发电和储能技术的日趋成熟,风光储柴联合发电系统将成为一种有竞争力的发电模式。为提高该系统可靠性和经济性,本文提出一种新型联合发电系统结构,分析了系统功率流动及运行特性,归纳了系统运行模式和工作状态之间的转换关系,提出了一种集成多种控制模式的协调智能控制策略。基于Matlab下的Stateflow混合仿真平台对控制策略模型进行了研究,验证了策略可行性。

基于可编程电源的光伏电池阵列模拟系统设计

为了提高高校实验设备的综合利用率,给出了一种基于可编程电源的光伏电池阵列模拟系统实现方法。采用上位PC机计算太阳能电池阵列的伏安特性曲线,并通过串行通信控制可编程电源,使其输出电压和电流跟踪该伏安特性曲线,从而用可编程电源实现了光伏电池阵列模拟器的功能。根据光伏电池等效电路模型,导出了基于光伏电池阵列开路电压、短路电流、最大功率点对应电压和电流等参数的光伏电池伏安特性解析表达式。实验验证了该模拟系统的可行性和有效性。

爱因斯坦教育思想对理工科学生培养的启示

爱因斯坦认为,教育的本质是基本素质(能力)教育,目标是培养"有个人独创性和个人志愿"、全面发展的"和谐的人",应当始终把发展独立思考和独立判断的一般能力放在首位。我国高校理工科学生培养存在重视专业培养,忽视人文精神培养的现象,而专业教育中又存在重视基础理论知识传授,轻视应用教学与创新精神培养的情况。按照爱因斯坦对教育的理解,全面改进理工科学生培养,才能适应创新型国家建设的需要。

射孔水平井产液剖面均衡性影响因素分析

水平井产液剖面的均衡性间接反映了储层动用程度的均衡性,是射孔参数优化设计的重要依据。将源函数方法与表皮系数模型相结合,基于势的叠加原理,建立了各向异性油藏射孔水平井的油藏-井筒耦合模型,该模型可考虑地层损害和射孔等因素对水平井流入动态的影响,并给出了产液剖面和势分布剖面的求解方法。采用该模型分析得到了井斜角、油层厚度、地层原油黏度和垂向渗透率对射孔水平井产液剖面均衡性的影响规律。受井筒各处流态、泄油面积差异以及井筒内压力损失影响,射孔水平井的流量分布呈现端部效应和跟趾端差异,产液剖面呈斜"U"形;端部效应随着井斜角减小和垂向渗透率降低而减弱,随着油层厚度减小和原油黏度降低而增强;跟趾端的流量差异随着井斜角减小及油层厚度和垂向渗透率降低而减小,随着原油黏度的降低而增大。

海量光谱中激变变星候选体的数据挖掘

提出一套适用于海量光谱自动快速筛选激变变星的方法。利用已证认的激变变星光谱作为模板,使用主分量分析提取主特征后构造光谱特征矩阵,将海量光谱利用光谱特征矩阵映射到特征空间后,使用支持向量机排除大部分非候选体,最后对较少数量的候选体进行模板匹配并证认,结果作为反馈进一步丰富模板库。实验发现了58个新的激变变星候选体,表明了该方法的可行性,为在LAMOST海量光谱中快速搜索激变变星等稀少天体提供了有效途径。