摘要：【目的】泥岩遇水易发生膨胀崩解甚至泥化,对输电杆塔基础抗拔承载力造成不良影响,需要对渗水作用下杆塔基础的抗拔承载特性展开研究。【方法】基于泥岩室内试验结果,利用有限元软件建立泥岩中扩底基础计算模型,引入温度场比拟湿度场的方法模拟泥岩地基浸水后的膨胀劣化,研究扩底基础上拔承载特性。在此基础上,分析泥岩地基浸水渗透后扩底基础极限抗拔承载力降低的具体原因;比较了泥岩地基天然状态、浸水渗透和饱和状态三种工况下极限抗拔承载力的差异以及承载力与埋深之间的关系。【结果】结果表明:增加基础埋深均能提高极限抗拔承载力,但饱和状态工况下增长最缓慢;地基浸水渗透对基础极限抗拔承载力的影响随着基础埋深增加而减弱,2.0 m埋深基础极限抗拔承载力仅为天然状态工况的63.2%,而5.0 m埋深时达到94.2%。【结论】地基浸水造成基础极限抗拔承载力降低的主要原因是地基力学参数劣化,抗剪强度减小所致。研究成果可为泥岩地区杆塔基础设计提供参考。

摘要：脉冲变压器结构简单,输出脉冲参数方便可调,能重频运行,在脉冲功率技术领域中应用广泛。通过理论计算以及电路仿真模拟设计脉冲变压器,电路模型中没能考虑磁芯在脉冲条件下的磁化过程,因此这种仿真设计方法不能准确预测脉冲变压器的输出波形。为此在建立磁芯J-A模型的基础上构建脉冲变压器的电磁场模型并耦合其外围电路可以实现脉冲变压器输出波形的精确模拟。采用场路耦合方法,设计了一台应用于直线变压器驱动源(fast linear transformer drive,FLTD)气体开关触发器的100 kV脉冲变压器,通过仿真与实验测试结果可知,脉冲变压器初级电容电压过高时,磁芯存在磁饱和问题,输出脉冲第一峰值波形发生改变。这种场路耦合计算方法能精确模拟磁芯饱和对电压波形的影响,脉冲幅值和前沿的误差均<10%,可指导脉冲变压器的工程设计。脉冲变压器输出脉冲经三电极气体开关陡化后幅值为108.5 kV,前沿为6 ns,陡度为14.3 kV/ns,能够稳定工作且已应用于FLTD气体开关测试平台。

摘要：镁合金作为目前工程应用中最轻质的金属结构材料之一,因其多种优良特性而广泛应用于轻量化设备制造中。然而,镁合金在室温下的塑性形变能力较差,传统加工工艺难以满足镁合金工件成形制造的需求。利用电磁力驱动金属材料发生高速变形的电磁成形技术可有效解决上述问题,其极高的应变速率能显著改善镁合金材料的成形性能,提升室温下的成形极限。然而,目前关于镁合金电磁成形的研究,大多使用驱动片与加热装置辅助,其工装较为复杂,且工件变形质量难以保证;辅助装置的添加也难以用于微小管件的成形。因此该文提出室温下的镁合金管件电磁吸引式成形方法,通过建立有限元仿真模型,在理论上验证了其成形方案的可行性;进一步分析了放电参数、电磁参数对管件运动状态的调控规律,阐明管件变形过程中工件的动态特性。上述结论可为线圈结构设计和放电参数设计提供指导。

摘要：针对覆铜陶瓷板(DBC)展开设计,以4500 V高压绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为研究对象,提出了一种多物理场耦合下的高压封装设计思路。首先得到了DBC结构与三相点处电场强度的关系,并建立了DBC热阻和寄生参数的数学模型,采用Fmincon算法优化DBC结构参数,在保证绝缘及电磁性能基础上尽可能减小DBC带来的热阻。接着通过有限元仿真验证了优化后模块结壳热阻降低了13%,同时优化后模块内三相点周围最大电场强度下降。最后对所设计的高压IGBT模块进行封装与测试,在10kV绝缘耐压测试中证明了高压模块良好的绝缘性能,并在2800V/30A条件下证明了其良好的开关性能,对其进行瞬态热阻测试证明其较好的散热性能。

摘要：室内热舒适性是空调设计成功与否的一项重要指标 .针对几种不同的建筑微气候指标组合 。

摘要：因低速大转矩、宽调速范围等优点,定子不对称极混合励磁双凸极电机(hybrid excitation asymmetric stator pole double salient machine,HEASPDSM)近年来受到业界人士的关注。然而,因HEASPDSM定子极间隔角度不等、依靠谐波工作等特点,传统的有限元法和变磁网络模型法很难快速、准确地计算出电机的关键参数及性能指标。为解决该问题,该文提出一种非线性变磁网络模型法,可便捷地计算出HEASPDSM定转子间的互磁导,进而对不同工况下的电机参数及特性进行深入分析。大量仿真和实验及对比分析表明:该方法较好地兼顾了有限元法的准确性、通用性和变磁网络模型法的快速性,可迅速准确地计算出不同工况下HEASPDSM的各种性能参数,为其后续的优化设计及应用拓展奠定了基础。

摘要：在J-TEXT托卡马克上研制了一套高速单色成像系统用于研究等离子体杂质行为与磁流体力学(MHD)不稳定性之间的关系。用STRAH代码模拟估算了碳杂质(CV227.09nm,CIII464.7nm)辐射强度。采用光纤耦合方法设计了系统光路结构,光路覆盖高场侧区域0.3a~0.95a(a为小半径),其空间分辨率为1.3cm。选用光电倍增管(PMT)作为系统的探测器,结合跨阻电路与有源滤波器的电路方案,系统实现5×10^(5)V×A^(-1)电流增益,其电路带宽为100k Hz,时间分辨率达到10μs。初步实验结果表明,系统可以监测到J-TEXT中等离子体MHD不稳定性放电中CV分布的变化。

摘要：以退役动力电池智能拆解为研究对象,基于SolidWorks与RobotStudio联合仿真搭建了多机器人协同拆解工作站,根据不同作业场景设计了多种末端执行机构,结合3D相机识别定位、在线轨迹规划、自适应柔性夹持等功能精准地完成了对动力电池包拆螺钉、抓壳盖、取模组的模拟仿真,实现了动力电池包的多机器人柔性化协同拆解作业,有效地提高了动力电池包的拆解自动化程度和拆解效率,对动力电池包智能拆解装备的研发和应用具有一定的指导意义。

摘要：设计了一种多层薄膜颤振混合纳米发电机(MFFH-NG),能同时采集薄膜由于风致振动产生的摩擦电能与压电能。薄膜组成材料为聚四氟乙烯/银/聚偏氟乙烯/银/聚四氟乙烯(PTFE/Ag/PVDF/Ag/PTFE)。模拟分析了MFFH-NG中摩擦纳米发电机(TENG)和压电纳米发电机(PENG)的工作机理;实验分析了摩擦电极板之间距离变化时器件的开路电压,得出一个最优方案。MFFH-NG可以作为一种频率-风速传感器,传感精度为1.61 Hz/(m·s^-1)。风速为10 m/s时,测出开路电压峰值平均值为189 V,均方电压为101 V,单位面积的开路电压峰值平均值和单位面积的均方电压分别为5.73×10^4 V/m^2和3.06×10^4 V/m^2;外接负载电阻为10 MΩ时,峰值功率密度平均值达到最大,为345.2 mW/m^2,均方功率密度为23.6 mW/m^2。MFFH-NG作为直接供能源可以点亮90盏商用LED灯,发出的电能可以存储到电容器中,在风能采集和自供电系统中显示出良好的应用前景。

摘要：电磁胀环技术是一种利用强脉冲洛伦兹力驱动材料产生高速率变形的实验方法,应变速率在数百微秒内可达到10^(4) s^(−1)以上,可实现材料高速率一维拉伸均匀受力状态,因此被广泛用于研究高应变速率加载条件下材料的力学性能、颈缩碎裂特征。简要回顾了电磁胀环实验的发展历史,并从材料动态力学性能测试、动态碎裂统计分布和高温绝热性能3个方面论述了电磁胀环测试技术的研究进展,总结了电磁胀环实验在计算机模拟和实验装置设计方面的研究现状,为测试材料高应变速率下的响应特性、探索材料动态碎裂机制、评估材料高温绝热性能及建立精确动态测试实验模型等方面的深入研究提供指导。该技术在航空航天及车载兵工领域中,高速率加载或者冲击加载条件下材料服役性能的测试分析方面,具有广阔的应用前景。