摘要：大气光学湍流是与光电工程系统设计、应用密切相关的基本参数。通过仪器实地测量大气光学湍流廓线时会受到人力、物力、财力等多种条件的限制,因此依据常规气象参数估算大气光学湍流强度具有十分重要的意义。提出一种结合遗传算法的反向传播(GA-BP)神经网络。首先,基于Tatarski大气光学湍流参数化方案,利用HMNSP99外尺度模式估算了大气光学湍流廓线;其次,尝试基于实测数据训练BP神经网络,并结合遗传算法估算大气光学湍流廓线。将两种方法估算的大气光学湍流廓线与实测的廓线进行对比,结果表明:GA-BP神经网络模式估算值与实测值的均方根误差(RMSE)比HMNSP99模式的RMSE小,表明利用GA-BP人工神经网络模式估算大气光学湍流廓线是一种可行的方法。

摘要：射频负离子源中性束注入实验过程中会产生百兆量级的实验信号、日志文件等数据。为了解决系统目前存在的实验数据存储效率低、不支持实时绘制等问题,并解决将来3600 s长脉冲实验数据的绘制问题,设计开发了中性束注入实验数据绘制分析系统。新系统采用国际聚变领域通用的MDSplus数据库,以数据分段管理实现数据存储模块设计,以Winform框架实现数据绘制模块界面设计,配合套接字、多线程等技术实现多种绘制功能。经大量测试,MDSplus数据文件的压缩率能够达到16%。绘制软件在实验平台上运行稳定、功能全面,实时绘制、重采样绘制和对比绘制等功能平均所需时间均在1000 ms以内。测试结果表明,该系统能够实现大量实验数据的实时绘制和分析,且适用于大部分需对大量浮点数据进行分析的应用场景。

摘要：NO3自由基是夜间大气化学中最重要的氧化剂,控制着多种痕量气体成分的氧化及去除,了解NO3自由基的化学过程对研究灰霾等大气污染过程意义重大.NO3自由基浓度低、活性强,实现大气NO3自由基的高灵敏度准确测量相对困难.本文介绍了大气NO3自由基的宽带腔增强吸收光谱定量方法,采用红光LED作为宽带腔增强吸收光谱系统光源,设计低损耗且适合国内高颗粒物环境的采样气路,并通过LED光源测试确定最佳工作电流和温度;通过采用白天的大气谱作为背景光谱参与NO3自由基的光谱拟合过程,减少水汽对NO3自由基光谱反演的干扰;通过对镜片反射率和有效腔长进行标定,对系统性能进行Allan方差分析,该宽带腔增强吸收光谱系统在光谱采集时间为10 s的情况下,NO3自由基极限探测灵敏度为0.75 pptv,总测量误差约为16%.在合肥开展了实际大气NO3自由基观测,观测期间NO3自由基的浓度范围从低于探测限到23.4 pptv,NO3自由基浓度呈现夜间高、白天低的特征,符合NO3变化规律,表明该宽带腔增强吸收光谱系统能够用于实际大气NO3自由基的高灵敏度测量.

摘要：旋转式干涉仪可实现便携式傅里叶红外光谱仪的小型化设计,同时可提供高速光谱输出,但其光程差存在非线性问题。本文详细分析了便携式傅里叶转换红外光谱(FTIR)旋转式干涉仪结构,建立参考坐标系,根据几何光学原理推导了转镜转动光程差方程,并进行了数值模拟仿真分析,阐明了干涉仪光程差与转镜厚度、折射率和转角参数间的设计关系。采用无参考激光采样方式,利用多项式拟合光程差与转角的非线性关系,获得等光程差对应的时间非均匀关系,从而实现非等时间下的等光程差采样。相比等时间采样方式光程差速度的不稳定度降低为原来的1/5.3,这为转镜的速度控制提供更大不稳定裕度,同时也提高了FTIR的抗振能力。该数值模拟仿真分析结果为实现无参考激光的便携式高速FTIR的设计参数确定和优化提供数据支持和理论依据。

摘要：本论文设计了基于WinCC的负离子源中性束注入(NNBI)装置电源监控系统以实现对NNBI运行状态的实时监控。该系统针对多种型号PLC控制器通过单边通信和Modbus通信协议进行系统集成,以WinCC组态软件作为平台开发人机界面,为实验运行人员提供了一个操作方便、交互友好、性能稳定的系统状态监控和诊断手段,为NNBI实验稳定可靠运行提供必需的保障。

摘要：针对四足机器人从空中无意跌落或被空投时的安全着陆问题,提出了一种考虑柔性腰部的仿猫机器人机构模型,分阶段讨论了机器人的受力和运动情况;采用拉格朗日函数在能量分析的基础上建立了动力学方程;根据动量矩定理,结合经典碰撞理论,建立了碰撞过程中的动力学方程;建立了仿真模型,分析腰部扭簧对落地冲击的影响。仿真结果表明,腰部增加扭簧可以降低前、后腿触地的反作用力,前、后髋关节主动力矩,前、后腿触地时质心竖直加速度,并且使各变量变化更平缓,因此得到更好的落地缓冲性能,并研究了腰部扭簧的弹性系数和阻尼系数与各变量的变化关系。计算了不同弓背角度及前、后腿高度差情况下的地面反作用力、质心竖直加速度。结果表明,增大弓背角度可以减小质心竖直加速度,改变前、后腿高度差会改变前、后腿的地面反作用力分布。该文为进一步研究仿猫机器人的结构设计和落地的控制策略奠定了基础。

摘要：为了设计和制造高角度均匀性的积分球辐射源,需要提供优化的设计参数。基于空腔的辐射传输理论,建立了基于级联积分球结构的发光单元光出射度分布的仿真模型,并获得了朗伯型发光单元安装位置和级联积分球辐射源角度均匀性之间的关系。仿真结果表明:理想情况下,采用2个朗伯型级联子球作为发光单元,对称安装在与级联积分球辐射源出光口法线方向成10°夹角位置时,通过球心与出光口法线方向成±20°夹角观测区域内的角度均匀性可以达到0.03%的水平。最后,通过实验测量级联子球在30°夹角位置时级联积分球辐射源的角度均匀性,发现实验结果与仿真结果接近一致。因此,通过优化发光单元的类型和安装位置,可以有效提升积分球辐射源的角度均匀性。

摘要：基于玻璃陶瓷具有良好的高温稳定性、抗腐蚀性和耐磨性等特点,设计了Li_(2)O-ZnO-SiO_(2)/CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)玻璃陶瓷梯度材料涂层以提高铅基反应堆泵叶轮用316L钢抗铅铋冲刷腐蚀的能力,并延长其服役时间。采用有限元软件ANSYS,分析了梯度涂层层数N、厚度H和层间Li_(2)O-ZnO-SiO_(2)/CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)成分分布指数p对涂层与基体界应力的影响及规律,并与单层涂层的残余热应力进行了对比分析。结果表明:梯度涂层对缓和残余热应力效果较为明显;当取梯度层层数N=3、涂层厚度H=0.6 mm、成分分布指数p=0.6时,残余热应力缓和效果较优。此模拟分析结果可为该涂层的优化设计提供理论指导。

摘要：液氢在新能源、工业生产等领域有重要的用途。结合液氢生产中正仲氢转化的特点,提出了一种可实现多种转化方式的正仲氢催化转化性能低温测试装置设计。通过液氮预冷和G-M制冷机实现正仲氢转化温度可控、通过设置正仲氢预反应实现入口原料仲氢组分可控,并采用更换可拆卸转化器和热沉方式实现多种正仲氢转化方式。实现不同工况下(等温绝热、连续型正仲氢转化、温度及待测仲氢含量可调)正仲氢催化转化性能测试,为正仲氢催化转化催化剂性能测试和正仲氢转化器的设计提供实验数据。

摘要：针对压水堆堆内构件控制棒驱动机构合金600贯穿喷嘴故障,基于概率断裂力学理论,进行应力腐蚀和辐照环境下的两种失效模式(泄漏失效和断裂失效)可靠性分析。首先构建寿命预测模型,然后采用有限元仿真分析实际工况下的载荷响应,最后利用广义应力-强度干涉模型计算可靠度。选取西屋控制棒驱动机构合金600贯穿喷嘴进行案例分析,在95%置信度水平下,运用蒙特卡洛仿真法预测两种失效模式下的寿命区间,并开展敏感性分析,以确定影响喷嘴寿命的重要参数。所提方法对堆内构件优化设计有一定的理论指导意义。