摘要：针对河蟹运输过程中营养下降快、品质流失严重以及有效监测难的问题,基于STM32芯片设计河蟹生物信号检测装置,实现对运输或贮藏环境中的气体和河蟹阻抗信息数据实时获取。利用生物信号检测装置获取了河蟹在4、15、25℃下气体和生物阻抗的变化信息,通过化学实验检测了相同环境下作为河蟹传统品质指示指标的河蟹挥发性盐基氮含量的变化,根据河蟹贮藏时感官的变化将品质变化阶段粗划分为新鲜到濒死(S1)、濒死到死亡(S2)和死亡后腐败(S3)3个变化阶段。利用遗传算法(GA)对BP神经网络进行参数优化,分别建立了阻抗挥发性盐基氮含量、气体挥发性盐基氮含量、阻抗气体挥发性盐基氮含量的耦合模型,并检验了这3种耦合模型的预测精度。结果表明:这3种耦合模型在4、15、25℃下的预测精度均不低于86.32%。该耦合模型基本满足河蟹品质预测的需要,通过耦合挥发性化合物、生物阻抗和化学指标之间的变化关系,实现了通过生物信号对河蟹品质的监测,降低了河蟹品质获取的难度。

摘要：永磁式电涡流制退机是火炮后坐阻力高效控制领域中一种具有创新性的设计,在耗能密度大、工作环境相对密闭的火炮应用场景下电涡流制退机会出现严重的温升现象,高温会导致钕铁硼材料磁性能的下降继而影响制退特性,现阶段钕铁硼的热退磁过程尚不明晰且缺乏理论表达。为掌握钕铁硼热退磁特性,基于微磁模拟方法,从微观磁矩受热运动的角度定量分析不同温度下钕铁硼的退磁过程,得到宏观钕铁硼的退磁曲线。为使退磁曲线更好地指导工程设计,使用J-A模型对钕铁硼退磁行为进行理论描述,并进行实验验证。分别基于传统的剩余磁通密度模型和J-A模型开展钕铁硼退磁与阻力退化的磁热耦合数值计算,通过与原理样机试验结果进行对比发现,J-A模型对钕铁硼磁性能的描述更为准确。计算不同工作温度及膛压下制退机工作性能,分析温度场下钕铁硼退磁特性及制退机阻尼特性。研究结果表明,最恶劣工况下钕铁硼最大退磁量为0.351 T,制退机最大后坐位移为1108 mm,这为电涡流制退机的设计提供了理论参考。

摘要：当互联不同电压等级的直流输电系统时,需要利用直流变压器技术。直流自耦变压器凭借其结构特点,被认为是最具经济性的拓扑之一。文章研制了由两电平电压源型换流器组成的直流自耦变压器（DC AUTO）实验样机。通过将双向DC AUTO中特定的电压源换流器闭锁便可将其重构为单向直流自耦变压器。设计了实验样机系统主接线,研究了各VSC换流器单元在不同工作模式下的控制策略及其控制系统架构,提出一种应用于单向直流自耦变压器的带电流保护的双环控制器,详细分析了实验样机的启动方法及其功率传输特性。通过直流功率传输实验验证了不同类型的直流自耦变压器的可行性,实验结果表明,实验样机在稳态直流功率传输、潮流反转等工况下具有较好的静态和动态性能,系统功率响应迅速且跟踪准确。

摘要：构建微能量收集系统并将其作为传感器分布式电源或自驱动传感器具有重要意义。基于摩擦起电原理,设计并制作一种管状结构的单电极液-固接触摩擦纳米发电机(liquid-solid triboelectric nanogenerator,LS-TENG),实现对固–液摩擦过程所产生电荷的直接提取,无需传统摩擦纳米发电机的静电感应过程。首先,基于多物理场耦合分析液-固接触摩擦纳米发电机工作原理,解析电荷转移过程中的电势分布。其次,试验探究液体流量、管道长度、内径和材料对摩擦纳米发电机输出特性的影响情况。最后展示所构建的摩擦纳米发电机作为微电源的负载供能特性。研究发现,LS-TENG的输出电压、电流、转移电荷与流量成正比,与管道内径成反比;LS-TENG输出电能经过整流桥可实现对电容充电储能,在610 mL·min-1的流量下可驱动至少40个LED灯珠。相关研究成果为构建基于管状结构的微水能收集系统提供参考。

摘要：本文对作者所在课题组近20年来开展的受控凝固研究与应用工作进行了综述,主要包括凝固前母相的熔体热处理、液/固两相区的半固态处理、非平衡材料的快冷顺序凝固、半固态快冷顺序凝固等,以及将受控凝固扩展到固态相变阶段的定向热处理、定向凝固与定向固态相变相结合的"双控"材料制备新技术等。同时,展望了受控凝固技术及其应用今后的发展方向。

摘要：可靠的长系列气象数据是开展流域水文模拟、水旱灾害防治和水资源综合管理的基本依据,但是我国气象站网布设不均、地面观测资料系列相对较短,难以满足工程应用需要。本文融合有限的地面气象观测数据,长系列高精度MSWEP-V2卫星集成降水数据集和欧洲中期天气预报中心的ERA5气温数据,首先通过基于分位数映射的日偏差校正(DBC)、基于月尺度的回归校正(LRBC)和等率校正(RBC)等3种方法,对遥测栅格降水和再分析气温日系列进行偏差校正,再采用季节性贝叶斯模式平均(BMA)方法描述各偏差校正系列的后验分布优选相应权重,从而得到融合多种偏差校正模式的长系列日降水、气温过程。以巢湖流域为例,采用174个自动气象站2015—2019年的观测数据和7个国家基本气象台站1979—2019年的长系列资料检验校正效果,并在2个子流域分别驱动新安江、GR4J和HMETS水文模型验证水文模拟的适用性。结果表明:BMA方法能够综合考虑各偏差校正方法的优势,校正后的日降水和气温数据偏差较小,与实测系列的相关性系数接近0.8;水文模型率定期及检验期的KGE系数超过0.67,校正后的气象数据满足水文模拟要求。

摘要：光纤拉曼增益谱的测量对光纤激光器的设计与优化至关重要。当前光纤拉曼增益谱的测量主要是基于小信号增益法,但该方法测试时间较长,且可测量的频移范围受限于信号源的波长调谐范围,难以获得光纤在大频移范围内的拉曼增益谱。为此,提出了一种利用光纤的自发拉曼散射谱来反演光纤在大频移范围内拉曼增益谱的方法。利用该方法测量了两款光纤——掺磷光纤与掺锗光纤在1~42 THz频移范围内的拉曼增益谱。在1.6~22 THz频移范围内,基于该方法测得的拉曼增益系数与基于小信号增益法测得的结果基本一致。该工作为测量光纤在大频移范围内的拉曼增益谱提供了一种解决方案。

摘要：核工程关键材料是保障我国核电技术顺利发展、核电系统安全高效运行的物质基础。纳米金属多层膜作为一类基于界面自修复理论设计的新型纳米结构材料,由于其高密度的界面结构不仅可以有效地阻碍位错运动从而提高材料强度,还可以显著吸收辐照产生的缺陷并促进其湮灭/复合进而提高材料的辐照损伤容限,具有广阔的核应用前景。本文围绕近几年国内外有关金属/高熵合金多层膜材料力学行为与辐照损伤特性的研究,阐述了金属/高熵合金纳米多层膜材料辐照前后的组织结构与力学特性演化行为及其内在机制,提出了调控纳米金属多层膜辐照损伤容限的策略,并对金属/高熵合金纳米多层膜材料的发展趋势进行了展望。

摘要：为了准确的探测和描绘地下复杂的地质结构,同时克服地球物理单一方法反演的多解性和单一参数反演模型的不一致性等问题,近年来基于交叉梯度联合反演的综合地球物理解释已经得到了广泛的关注和应用.本文首先研究了两种地球物理方法的交叉梯度联合反演算法,在此基础上,推导并实现了多种地球物理方法(大地电磁,重力,磁法,地震初至波走时)的多交叉梯度约束的二维联合反演算法;其次,我们设计了结构不一致模型和复杂模型,针对多物性联合反演算法的准确性和有效性进行了模拟试算,并对复杂模型的单独反演结果和联合反演结果进行了交叉梯度值和物性交会图的对比;最后,本文将成熟的卫星资料多光谱综合分析技术应用到联合反演中,将多物性参数反演模型结果图通过RGB(红-绿-蓝)模式进行合成,得到融合的RGB合成图.结果表明:通过对结构不一致模型和复杂模型的联合反演结果和单独反演结果的对比分析,可以得出联合反演得到的结果更接近真实模型,并从得到的交叉梯度值进一步证明了联合反演模型相似度高,也从物性交会图中得到联合反演的物性相关性更好的结论,反向证明了算法的正确性.最终从得到的RGB合成图像,我们可以更直观的分析反演结果,更有利于准确划分地下模型结构.

摘要：合理确定多能互补系统内不同能源的并网优先级对于效能提升具有重要作用。为此,本文提出大型水电与光伏互补运行的并网优先级确定方法。首先,建立长-短期嵌套调度模型对水光互补运行过程进行精细模拟;其次,从发电经济性、资源利用率以及供电可靠性三个维度,建立多能互补效能评估指标体系;最后,设置水电优先、光伏优先、汛期水电优先且非汛期光伏优先三种典型情景,对比效能指标以确定并网优先级。以西藏忠玉水光互补、黄河上游龙羊峡水光互补电站为实例,结果表明:光伏优先并网的运行方式可以更好地发挥多能互补效能。研究结果可为多能互补系统的高效运行提供决策支持。