摘要：砂化白云岩岩体结构破碎,赋存地质环境复杂,因易发塌方、突水涌砂,可能诱发地面塌陷等灾害,在该地层中修建地下工程面临施工难度大、灾害处置难、施工安全风险高等挑战。滇中引水工程玉溪段共有5条输水隧洞穿越砂化白云岩地层,采用地质调查与分析、微观结构测试与分析等方法,研究隧洞沿线砂化白云岩空间分布特征及不同砂化等级白云岩的微观结构;通过施工跟踪、围岩失稳案例统计、理论分析归纳等手段,概括砂化白云岩隧洞围岩失稳的影响因素,探索围岩破坏机制并提出灾害的针对性防控措施。研究结果表明:(1)砂化白云岩空间分布和砂化程度与断裂、断层的发育密切相关,由地表向深部呈剧烈砂化→强烈砂化→弱砂化的分带性;滇中引水工程玉溪段砂化白云岩隧洞的砂化程度以强烈砂化、剧烈砂化为主;(2)砂化白云岩隧洞围岩失稳的影响因素主要包括砂化等级、断层、地下水、施工工艺与管理等因素;(3)无水条件下,砂化白云岩隧洞主要发生重力驱动型、应力-岩体结构复合驱动型的围岩塌方失稳;富水砂化白云岩洞段主要发生强烈、剧烈砂化岩体突水涌砂,其失稳机制主要为渗透失稳;(4)超前地质预报和灾害风险动态评价是砂化白云岩隧洞灾害防控的重要举措,止浆墙施作、围岩固结灌浆是突水涌砂的主要工程处置措施,施工经验仍然需要积累和总结。研究成果对砂化白云岩隧洞围岩灾变防控具有一定的指导价值。

摘要：经颅磁刺激线圈工作中伴随大量交流热损耗,文章提出了一种基于低温氦气循环换热设计,以应对TMS线圈应用中不断提高的脉冲电流幅值和频率.本文设计了一种由中空铜线绕制而成的TMS八字形线圈,采用液氮预冷及低温氦气协同冷却的机制实现线圈高效换热,并通过构建传热平衡方程及电磁热流多物理场耦合仿真对TMS线圈的刺激过程进行了分析研究.结果表明,与未加换热时相比,经由氦气换热后的刺激线圈整体热损耗降低了 70％,实现了 TMS线圈的低损耗与高效换热,验证了基于低温氦气循环换热设计可以在TMS系统中应用.

摘要：高升压、高效率、高功率密度的DC-DC变换器是可再生能源系统的重要组成部分。耦合电感因其良好的调压特性和高功率密度等特点广泛应用于高升压直流变换器拓扑的构造。基于耦合电感的高升压boost变换器种类非常多,为了帮助学生更好地理解这些变换器,并掌握它们的拓扑规律,该文采用“倍压单元-变换器拓扑-演化规律”思路,总结了一系列非隔离型高升压直流变换器的演变规律。以Y源结构的耦合电感高升压boost变换器为例,进行了模态分析和电压增益推导。为了验证该高升压直流变换器的稳态性质和动态性质,搭建了实验平台,并验证了该变换器的可行性和稳定性,旨在帮助学生加强对电力电子中高升压直流变换器的直观认识和理解,并提升归纳总结能力。

摘要：为解决可再生能源间歇性和波动性导致的电力供需不匹配问题,提出了一种基于超临界二氧化碳(S-CO_(2))循环和高温热泵的联合循环储能发电系统,该系统是卡诺电池形式的一种创新探索。通过熔盐储热装置和水储冷装置实现能量交换,有效联合了热泵循环加热过程和S-CO_(2)循环发电过程,获得了较高的储能发电系统往返效率。模拟计算了联合循环的典型工况参数和热力性能,分析了S-CO_(2)循环中主要参数对系统整体效率的影响。结果表明:提高膨胀机入口温度有助于提高整体循环效率,系统最优往返效率可达62.8%,同时储热熔盐需求量减少;提高主压缩机入口气体参数可使系统效率达到极限值,超过该值后整体循环效率不再提高;主再压缩机分流比为0.35时系统效率达到最优;确定了S-CO_(2)循环系统最佳运行工况,比同工况下简单布雷顿系统往返效率高7.98%。

摘要：为解决特殊服役环境下机器人工作空间受限的问题,设计了具有柔性骨架的连续体机器人结构,包括两个驱动单元。通过两个驱动单元控制柔性齿轮齿条的运动,实现连续体机器人在平面空间内的多样化与高度适应性运动。建立了连续体机器人等价RPR运动学模型,并采用顺序最小二乘规划给出了连续体机器人的逆运动学解。借助MATLAB软件,对所设计连续体机器人的运动空间和运动轨迹进行仿真。仿真结果表明,其运动空间明显增大,可以有效避免内部出现比较大的空洞,同时,运动轨迹跟踪证明了其逆运动学求解的正确性。

摘要：针对微振动模拟器中精密导向机构行程小、精度高的要求,提出了一种具有精密导向作用的柔性膜片。首先,基于柔度矩阵法对柔性膜片的轴向与径向柔度进行建模;其次,基于柔性膜片的结构参数对其轴向和径向柔度进行参数化分析;接着,以高轴向柔度、高轴向/径向柔度比和低应力为目标,建立了优化设计模型,并对其进行优化,优化结果表明轴向柔度优化率为233%,轴向/径向柔度比优化率为172%,最大应力优化率为32%。优化后柔性膜片的各目标性能都得到较大提升;最后,通过有限元分析与实验进行验证。有限元分析与实验结果相对于理论分析的相对误差分别为6.7%和7.8%。理论分析与优化方法为柔性膜片提供了一个简单有效的设计思路。

摘要：为提升水文遥测设备数据传输故障诊断效果,文章基于NB-IoT通信技术,提出并设计了一种水文遥测设备数据传输故障诊断系统。先基于MCU及外围辅助电路、数据采集与模拟信号输出电路、NB-IoT数据传输电路完成了系统硬件设计,然后,以此为基础,完成了采集数据预处理及故障诊断流程设计,实现其数据传输故障的诊断功能。实验结果表明,设计的系统故障诊断准确率较高,应用效果较好,具有较大的应用价值。

摘要：通过弓网耦合系统动力学仿真和正交实验设计方法,研究了DSA250型受电弓六个结构参数变化对速度为160km/h的高速刚性地铁弓网系统动态受流性能的影响,选出了能改善受流性能的最优结构参数组合,并对各参数对受流性能的影响程度进行了排序。结果表明,选出的优组合参数能明显提高弓网系统的动态受流质量;六个结构参数中,受电弓弓头质量对弓网动态受流性能的影响最大,而上框架质量对受流性能的影响最小。

摘要：为促进燃空区及其场地高效再利用,结合煤炭地下气化工艺特点及燃空区特征建立了气化隔离煤柱稳定性评价模型、覆岩裂隙发育高度计算模型及地表残余变形预测模型,进而提出了燃空区场地稳定性评价方法,为燃空区场地的再利用提供了技术支撑。同时,针对燃空区治理难题,结合CO_(2)地质封存面临的瓶颈提出了煤炭地下气化耦合超临界CO_(2)封存的思路,分析了气化炉参数对燃空区封存超临界CO_(2)后盖层裂隙发育规律的影响,并建立了燃空区封存超临界CO_(2)过程中隔离煤柱稳定性评价方法,为面向煤炭地下气化耦合CO_(2)封存的生产设计提供了科学依据。最后,提出了煤炭地下气化耦合CO_(2)封存目前存在的主要问题,并强调了迫切需要开展的相关研究工作。研究成果对促进燃空区及其场地再利用具有一定的理论和实践指导意义。

摘要：介绍了剩余电阻率(RRR)的定义,分析了剩余电阻率对于低温超导金属材料的应用意义。制定了纯铜和高纯铝的热处理方案,参照GB/T 25897—2020/IEC 61788⁃4:2020《剩余电阻比测量铌⁃钛(Nb⁃Ti)和铌三锡(Nb_(3)Sn)复合超导体剩余电阻比测量》测量了纯铜和高纯铝热处理前后的剩余电阻率。测试结果表明,热处理可有效提高纯铜和高纯铝的剩余电阻率RRR,真空热处理比普通的大气热处理效果更好;热处理前的加工状态和材料来源不同,尽管热处理前的剩余电阻率差异较小,但是热处理后往往会有较大的差异,建议低温导冷结构设计选材时需参考热处理后的RRR值。