构建行业伙伴关系 助力大学知识转移--来自美国弗吉尼亚理工大学的经验

约翰·普罗沃(John A.Provo)教授领导弗吉尼亚理工大学经济发展办公室设计并实施应用型的研究和技术支持项目,这些项目将大学和社区资源相连接,以满足经济发展需求。在他的领导下,弗吉尼亚理工大学经济发展办公室制定并实施了一系列伙伴关系计划,投入了充足资金,成为连接大学内部各主要办公室、学术部门,以及联邦、州和地方政府及其他公共和私营机构领导者之间的纽带。

美国弗吉尼亚州四年级的STEM课堂

笔者在2012年秋季学期对美国弗吉尼亚州某公立小学的某班级（班级A）的四年级数学课堂和同校另一班级（班级B）的四年级科学课堂进行了观察。通过典型个案，了解小学STEM（Science，Technology,Engineering，Mathematics）课堂上教师的教学方法和策略。在课堂观察中，笔者参与了学生的小组活动，并提供学习指导。

中国与美国和欧盟智能电网之比较研究(英文)

电力系统正面临着全世界社会和经济发展带来的众多挑战。很多国家和地区都把智能电网视为应对21世纪电力需求变化的新思路。由于不同的国家或地区有着不同的自然资源状况,处于不同的技术和社会发展阶段,因此实现智能电网的途径和方法也应该彼此不同。该文总结了中国、美国、欧盟和日本的智能电网研究和实施现状,并比较和分析了中、美、欧3者在电力需求、能源供应、电力输送的安全稳定以及电力市场等方面的异同,建议中国智能电网建设应结合自身特点走具有中国特色的坚强智能电网道路。

一种采用柔性缓冲垫块的双面散热SiC MOSFET双向开关模块研究

随着功率模块朝着高温、高功率、高密度方向发展,这对模块的封装结构提出了新的要求。较传统的引线键合结构,双面散热结构由于具有高散热能力和低寄生电感等特点受到广泛关注。但是双面散热结构材料间热膨胀系数的差异使之承受较大的热-机械应力,降低了功率模块的可靠性。因此,为设计具有低热-机械应力双面散热双向开关,本研究首先使用仿真分析了芯片布局对模块散热性能以及寄生电感的影响,在此基础上提出了一种具有低杨氏模量的柔性缓冲垫块,综合仿真及试验初步证明其降低热-机械应力、提高模块可靠性的可行性。

基于小波分析的地磁甚低频脉动指数及其在高磁纬度地区甚低频脉动共轭对比研究中的应用

地磁甚低频脉动是甚低频磁流体波在磁层中传播的地面表现,开发近实时空间天气产品来监测这些地磁脉动至关重要。本文基于小波分析提出一种地磁甚低频脉动指数,并将其应用于研究在南极洲及西格陵兰岛的磁共轭位置观测到的地磁甚低频脉动。研究结果表明,(1)该指数可有效识别Pc4—Pc5频率范围内的脉动事件(包括瞬态事件),并获得甚低频脉动在时域和频域的重要特征。(2)基于共轭位置地磁脉动的小波分析比较揭示了冬至日、夏至日条件下南北半球甚低频脉动的相似性和差异。本研究也表明,南北半球磁共轭位置观测到地磁脉动存在的差异受到行星际磁场条件、磁场拓扑、观测磁纬度和日照等条件影响,需要进一步研究案例中实际磁层和电离层配置以及驱动条件。

美国的风景管理：克莱特湖风景管理研究

介绍了美国自20世纪60年代环境运动以来,风景管理的历史和发展进程。详细介绍了美国风景管理的关键概念,如视觉管理单元和被视范围、风景质量、视觉敏感性、视觉吸收能力、视距区间等,以及风景管理的研究方法和以视觉模拟为主的新的发展方向。结合工程实例——克莱特湖风景管理研究,详细介绍了美国风景管理工作的核心内容:研究案例评估了克莱特湖区的风景质量和视觉敏感性,建立了信息可视化的共享平台,提出了湖区风景管理的设计原则,以协调适度的项目开发和土地使用。如今,全球范围内的风景资源正面临土地盲目开发所带来的威胁,借助科技手段可以高效而有力地完成风景管理领域的研究。希望这篇文章的发表,可以唤起人们对保护风景资源的意识,造福后代。

土地规划管理与安全城市的构建:美国的经验

大型灾害虽是小概率事件,然而一旦发生,就将给受灾区域带来巨大的人员伤亡和财产损失,以及灾后延续多年的重建任务。由于公众和业主对自然灾害认识不足,在投资和项目开发上很少考虑灾害的风险,长此以往,城市的发展模式和土地利用形态将严重受到灾害的威胁。因此,如何在发展过程中考量防灾减灾,建设对自然灾害风险有抵御能力的发展模式成为城市发展中必须考虑的问题。本文论述了如何把防灾减灾目标和城市土地发展规划结合起来,利用土地发展政策来提高整个城市的防灾等级。文章讨论了用土地政策防灾减灾的几大原则,并总结了目前美国一些州和地方政府采取的具体措施,以及这些政策的理论效用和实际效用。此外,文章还探讨了如何才能保证防灾减灾政策的有效实施。

基于油中溶解气体分析数据挖掘的变压器绝缘故障诊断

充分利用粗糙集理论对知识的约简能力与模糊径向基函数(RBF)神经网络优良的分类诊断能力,基于粗糙集与RBF网络实现数据挖掘的电力变压器绝缘故障诊断。该方法一方面将粗糙集作为RBF神经网络的前置,对经离散化的样本集进行约简,形成精简的规则集,将高于一定可信度的挖掘规则用于电力变压器故障诊断;另一方面,将粗糙集挖掘的低于可信度要求的规则所对应的挖掘样本,作为模糊RBF神经网络的训练样本集,同时将粗糙集对这些样本的聚类结果作为模糊RBF神经网络的聚类因子,在此基础上构建改进的4层RBF神经网络,用来诊断不能用粗糙集挖掘的规则诊断的事例。经检验,系统具有较好的分类诊断能力。

采用谐波电流注入法减小储能电容容值

LED的供电电源除了要求高效率、高功率因数,还必须具有高功率密度。作为储能电容的电解电容通常体积较大,影响了电源功率密度的进一步提高。因此,为了提高电源的功率密度,必须减小电源中的储能电容,从而减小电源的体积。本文分析了输入功率因数、输入功率脉动与所需要的储能电容容值的关系,提出在变换器的输入电流中注入三次谐波的方法,在满足输入功率因数不低于0.9、输出电压纹波不变的条件下将储能电容容值减小为原来的65.6%,体积减小了近20%,并在一台60W Boost PFC变换器的原理样机上进行验证,最后给出实验结果。

在全球一体化的时代里学习——AECT2012年会述评与思考

2012年美国教育传播与技术协会(AECT)国际年会,10月31日至11月3日在美国肯塔基州的路易威尔市召开,来自世界各地的学者、专家900多人参会。年会在"在全球一体化的时代里学习"这一主题下,共为参会者提供了628场不同主题发言以及学习交流和研讨机会。本届年会通过大会的主题演讲、主席专场报告、分会论坛发言、圆桌专题论坛和论文等形式,涉及与展示了全球化学习、研究方法、创造性、新型媒体、移动技术等诸方面的研究进展与变化,充分体现了教育技术蓬勃发展的态势。

模糊粗糙集数据挖掘方法在电力变压器故障诊断中的应用研究——基于油中溶解气体的分析诊断

将电力变压器故障历史数据首先进行模糊化及离散化处理 ,然后构建故障诊断决策表 ,以决策表作为主要工具 ,即“知识库”,采用粗糙集数据挖掘方法直接从决策表中提取出潜在的诊断规则 。

基于粗糙集理论的电力设备故障诊断方法

电力设备的故障诊断可以看成一个模式分类问题,每一个电力设备故障对应一组特征集。笔者提出了根据电力设备故障案例的故障状况和故障的相关检测参数,建立故障诊断决策表(即“知识库”),并以决策表为主要工具,采用粗糙集理论方法,直接从故障样本集中导出诊断规则,为电力设备提供有效的故障诊断。采用这一方法,在通过信息网络实现远程诊断等过程中,在用户所获取的故障参数信息数据不完备的情况下,有可能为电力设备故障诊断服务提供一条新途径。

高温功率半导体器件连接的低温烧结技术

综述了功率电子器件和模块的连接和封装工艺,介绍了粉末致密烧结技术和用于电子封装的现状,对纳米银金属焊膏烧结技术进行了讨论。研究表明,纳米银可有效降低烧结温度,提高设备的高温稳定性、导热性、导电性、机械强度、抗疲劳性等。由于银的熔点较高,这种新技术可应用于高温功率器件的封装。

基于半主动悬架侧倾力矩分配的侧向稳定性控制

鉴于利用阻尼可调半主动悬架进行侧倾力矩分配控制缺乏完善的理论依据,根据调节阻尼以实现变刚度变阻尼悬架的思路,将磁流变减振器(MRD)半主动悬架视为变刚度变阻尼的悬架系统,无需对结构进行修改。建立了整车转向和悬架综合非线性模型,采用二次非线性轮胎模型以构建转向和悬架的关联,以中性转向为控制目标设计了侧倾力矩分配系数ε的非线性控制器,同时设计了3个模糊控制器以控制车身姿态,并将ε和车身姿态控制相结合,通过解耦运算得到控制4个车轮处磁流变减振器的控制力。仿真结果证实了所提控制策略的有效性。进行侧倾力矩分配控制的MRD半主动悬架不仅实现了良好的操纵稳定性,同时也保持了较好的平顺性。

微波辅助提取杨梅色素及抗氧化作用研究

利用响应面分析法(Response Surface Method)对杨梅色素微波辅助提取工艺进行优化,并与普通提取法进行比较。在单因素试验的基础上,根据中心组合(Box-Benhnken)实验设计原理,采用四因素三水平的响应面分析法,以色素含量为响应值进行回归分析。结果表明微波辅助提取杨梅色素的最佳工艺条件为:料液比1∶4,提取时间16 min,提取功率447 W,提取温度63℃,杨梅色素平均含量为145.07μg/mL,与模型预测值基本相符。相比普通提取法,微波辅助提取法是一种较好的杨梅色素提取方法。另外,杨梅色素具有较强的抗氧化作用。

基于遗传编程判别函数法在电力变压器绝缘故障诊断中的应用

基于遗传编程(GP),提出了一种用于电力变压器绝缘故障诊断的判别函数法.该方法结合变压器油中溶解气体含量,利用GP算法的树状结构特点和模拟自然进化理论的全局寻优机制,自动从训练样本中学习到代表输入特征向量与对应故障类型之间关系的判别函数,以函数值的正负表示不同的故障类别.为了验证该方法的有效性,建立了变压器分层故障诊断模型,采用多个判别函数的方式逐步判别变压器绝缘故障的类型.与常规的三比值法、BP神经网络方法相比较表明,该方法提高了变压器绝缘故障诊断的正确率,具有良好的诊断效果.

交直流互联系统区间振荡广域阻尼控制系统设计

针对交直流互联系统区间振荡问题,构建了基于特征值转移因子理论的统一协调广域阻尼控制方案。首先,提出了能够反映多维振荡模式转移关系的非负定特征值转移因子矩阵,推导了能够统一协调各直流附加控制器的最优控制输入向量。然后,根据特征值转移因子矩阵的特征,利用可控性指标选择合适的控制器落点,同时利用贡献因子优选反馈信号。对美国西部电网频域和时域仿真结果表明,广域阻尼控制系统能够有效协调多个直流附加控制器,统一将不稳定区域的多个振荡模式快速、平稳地转移到稳定区域,同时该系统在通信延时、信号缺失以及参数不确定性等情况下均具有良好的鲁棒性。

干旱胁迫下细胞分裂素对匍匐翦股颖抗氧化生理的影响

为探索干旱胁迫下细胞分裂素对匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera)活性氧水平变化及生理应答的影响,试验设计2种水分条件:干旱胁迫和充分浇水;3种浓度细胞分裂素类物质(TZR)处理:0,10,100μM。研究匍匐翦股颖叶片相对含水量、活性氧水平(O_2^-和H_2O_2)以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明:与对照相比,在2种水分条件下,2种浓度的TZR均能显著降低匍匐翦股颖的O-2产生速率、H_2O_2含量和MDA含量(P<0.05),显著提高4种抗氧化酶的活性(P<0.05);同时干旱条件下,TZR对提高匍匐翦股颖叶片相对含水量效果明显,表明TZR能够增强匍匐翦股颖的耐旱性;在干旱胁迫后期,高浓度(100μM)TZR处理的匍匐翦股颖各项指标均表现出显著的优势(P<0.05),表明高浓度TZR对匍匐翦股颖抵御干旱胁迫的作用更大。

基于干扰管理的无线网络跨层算法研究和设计

采用贪心策略设计了一种基于干扰管理的无线网络跨层算法。首先建立了基于干扰管理的无线网络跨层设计模型,该模型是一个混合整数规划模型,无法在多项式时间内求解。为此在保证最大化信噪比的前提下,通过研究瓶颈节点对网络吞吐量的影响,提出了一种基于贪心策略的跨层设计算法。该算法通过迭代不断扩大瓶颈节点的数据传输率,进而优化整个网络的吞吐量。仿真结果表明该算法在优化效果上比已有算法提高了29.10%,在运算速度上比已有算法有成百倍的提高。

开关电容PWM DC-DC电压调节模块

介绍了一种开关电容PWM DC-DC电压调节模块,该变换器是开关电容变换器和PWM变换器的结合,具有如下优点:①开关管的零电压开关(Zero-Voltage-Switching,ZVS);②运用自耦变压器实现同步整流管(Synchronous Rectifier,SR)的自驱动,减小了驱动损耗和体二极管导通损耗;③变压器漏感对效率的影响小,可以使用常规的分立式变压器,从而降低成本;④变换器是单相的,结构简单,应用灵活。在理论分析的基础上,搭建了一台四相700kHz 1.2V/130AVRM原理样机验证了理论分析的正确性。