摘要：海上风能资源远超陆地,而我国海域随着离岸距离增加,大陆架水深增加幅度减缓,针对此特点,如何优化设计适应我国海域水深条件的系泊系统是目前发展浮式风机遇到的重大难题之一。本文以5MW-OC4半潜式浮式风机作为研究对象,浮式风机采用悬链线式系泊方式,使用SESAM软件在渤海某海域40 m水深下对浮式风机进行频域和时域计算。系泊配件在单独和组合使用时分别进行参数敏感性分析,再将浮筒和配重块组合使用对系泊系统进行优化。研究结果表明:浅水条件下,系泊配件组合使用和单独使用时改变相同系泊参数对浮式风机整体响应影响规律相同,但组合使用时改变系泊参数对系泊系统性能优化的效果要更明显,组合使用时更改配重块位置参数时均值的优化差值能达到15.7%,而纵荡、纵摇以及张力响应的优化差值基本都在10%以内,因此选择合理的配件组合方式可以显著改变浮式系统的整体特性并影响系统的安全性和成本。

摘要：水下潜器在作业过程中因其表面遭受污损而影响水动力性能。针对泰勒水池公布的SUBOFF全附体模型,基于RANS方程研究粗糙度对水下潜器近海底在垂直面上斜航水动力性能的影响。对光滑SUBOFF模型在无限深广水域中的水动力开展数值研究,并用水池试验数据验证了计算结果的有效性。计算分析潜器的垂向力系数、纵倾力矩系数、压力分布和壁面剪切力等水动力特性,探究粗糙度、攻角和近海底距离对潜器水动力特性的影响,为深海作业潜器航行轨迹的控制与优化设计提供理论基础。

摘要：该文针对氢动力船加注过程中可能发生的高压氢气泄漏问题进行了数值模拟研究。首先,通过与已有实验结果对比,验证了CFD虚喷嘴模型和分层流动模型的有效性。其次,结合氢动力船实际加注场景,着重分析风速、障碍物对高压氢气扩散行为的影响。最后,利用半球扩散模型划分疏散区域,提高氢动力船加注过程的安全性。结果表明:分层流动模型与实验结果拟合性更好;高速的风可阻止氢气上浮,增加氢气泄漏距离,降低氢气浓度;泄漏源下游设置障碍物一定程度上缩短了易燃云在水平方向上的扩散距离。

摘要：附加有功控制环节使风机参与至同步机的机电振荡模式中,这使得系统功率振荡特性机理更加复杂,不利于附加有功控制环节的参数设计。为了研究风机附加有功控制对系统稳定性的影响,首先建立了考虑锁相环特性的风机与同步机动态作用的小信号模型;然后基于该模型利用阻尼转矩法分析了风机附加有功控制对系统振荡稳定性的影响机理,并提出了综合考虑系统等效惯性时间常数和阻尼比的附加有功控制环节系数设计方法;最后通过“10机39节点系统”的仿真结果量化分析了各系数对系统低频振荡稳定性的影响规律。结果表明,合理设置风电机组附加有功功率控制系数、滤波时间系数和锁相环带宽均能提升系统频率稳定性;理论分析的正确性也得到了验证。

摘要：微塑料作为一种新型污染物,引起的污染问题在当今越发受到研究人员的关注。拉曼光谱有着无损样品,光谱特征峰位有代表性,便于识别样品种类的优点,一直以来是生物化学分析领域热门的检测方法之一。深度学习近年在特征提取、目标检测等领域的发展成就引人瞩目。针对准确高效的微塑料检测方法问题,探索了基于马尔可夫变迁场(MTF)变换的拉曼光谱和卷积神经网络的微塑料识别可行性。采集了11种微塑料样品的拉曼光谱,每种样品采集100条光谱,并通过光谱平移、添加噪声、光谱叠加等方式数据强化扩充了光谱数据集,利用MTF将一维拉曼光谱数据转换为彩色二维图像,获得二维图像形式的光谱数据集。设计一种主体为多个小尺寸卷积核的卷积神经网络(SSMKB-CNN)模型,包括1个输入层、6个卷积层、2个池化层、1个平坦层、2个全连接层与1个输出层。选择Dropout与带权重衰减的自适应矩估计优化器以避免过拟合现象,采用阶梯式学习速率保证模型充分习得数据深层特征。分类性能的评价标准采用混淆矩阵、精确率、召回率、F1分数与整体准确率。模型的分类结果与基于二维图像光谱数据集的AlexNet、VGG16和ResNet50三个深度卷积神经网络模型和基于一维光谱数据集的随机森林(RF)、K-最邻近(KNN)和三种核函数(rbf、Linear、Poly)的支持向量机(SVM)机器学习分类器的分类结果进行对比。通过分析训练曲线及混淆矩阵的分类结果,四种CNN模型的损失与准确曲线走势平稳,均能达到良好的训练效果,其中提出的SSMKB-CNN模型准确率达到了97.04%,综合精确率、召回率和F1分数分别为97.05%、95.06%和97.02%,均明显优于用于比较的另外三种经典神经网络模型以及三种机器学习分类器。一轮训练时长为9s,训练时间少于三种CNN模型,综合分类性能最佳。实验结果表明,基于结合MTF变换的拉曼光谱的SSMKB-CNN模型能够准确高效地提取光谱特征并作出种类预测,利用拉曼光谱实现微塑料样品的定性识别,可以为海水中微塑料实际样品的准确客观的识别技术提供方法新思路参考。

摘要：近年来,随着新能源汽车的蓬勃发展和逐步部署,锂离子电池(LIB)引起了研究者越来越多的关注。与蓬勃发展的锂电池相比,锂原电池在比能量和贮存性能方面具有优势,通常应用于医疗植入、航空航天和军事等特殊领域。鉴于此,综述了锂原电池的分类和基本原理。同时,基于现有锂原电池各类体系,综述了通过材料纳米化、表面处理及工艺优化设计等多种手段提升其电池性能的研究进展。最后,对后续发展进行了展望,现有电池体系的深入研究有助于挖掘出电池高功率特性潜力,并推动该领域的进一步发展。

摘要：针对工科基础课程实验过程中存在多路信号同步采集显示的实验需求,基于国产FPGA厂商推出的SparkRoad-V开发板,设计并实现了7通道信号采集装置,并通过VGA显示器进行波形显示。首先,分析电子技术实验过程中待测信号参数特征和EG4S20BG256芯片内置ADC IP核功能特点,基于Tang Dynasty(TD)开发工具定制波形采集所需的RAM和ADC IP核,以及汉字显示所需的ROM IP核;然后,基于Verilog设计VGA显示驱动文件、数据流控制文件设计了VGA显示界面区域划分方式;最后设计顶层结构文件,将上述IP核和驱动控制文件进行系统集成。测试结果表明,汉字显示32*32像素、信号波形显示分辨率256*256像素,显示效果准确无误,达到了设计要求。该显示装置作为自研电子技术实验教学辅助工具,既能解决多通道实验信号采集显示的实验需求,又能够帮助学生体验国产FPGA性能、特点,有利于激发学生基于国产FPGA进行设计创造的热情。

摘要：结合MEMS激光雷达和红外相机的优势,设计了一种简单轻量、易于扩展、易于部署的可分离融合感知系统实现三维目标检测任务,将激光雷达和红外相机分别设置成独立的分支,两者不仅能独立工作也能融合工作,提升了模型的部署能力。模型使用鸟瞰图空间作为两种不同模态的统一表示,相机分支和雷达分支分别将二维空间和三维空间统一到鸟瞰图空间下,融合分支使用门控注意力融合机制将来自不同分支的特征进行融合。通过实际场景测试验证了算法的有效性。

摘要：为了获得高质量^(89)Zr核素用于核医学显像,利用HM-20S型回旋加速器辐照^(89)Y靶制备^(89)Zr,对核反应激发函数进行了计算,设计了靶系统并制备靶片通过回旋加速器辐照制备^(89)Zr,对靶片放化分离方法和^(89)Zr标记工艺进行了研究。结果表明,回旋加速器制备^(89)Zr最佳束流能量为9~13.5 MeV,其中在13.5 MeV能量处获得最大反应截面。回旋加速器束流引出为14 MeV,经真空膜和靶膜衰减后剩余能量约为12.86 MeV,束流在^(89)Y靶中呈高斯分布,射程约为0.821 mm。^(89)Y靶片经15μA束流辐照1.50~3.33 h,得到轰击结束时^(89)Zr活度为22.20~85.45 mCi,产额约为36.51~63.30 MBq/(μA·h)。采用UTEVA树脂从辐照后的靶片中分离^(89)Zr,^(89)Zr回收率为86.27%,Y(Ⅲ)去除率为99.80%。^(89)Zr-DFO-NCS标记化合物放化纯度>98%,标记效果良好。

摘要：探讨射频系统级芯片(RFSoC)在脉冲雷达系统设计中的应用,设计实现一个具有高性能数模混合信号处理能力的雷达测距系统。采用IW-RFSoC-49DR高性能RFSoC开发板(包括背景干扰滤除算法的设计),测试环境设置在空间狭窄、多金属设备干扰的实验室内。实验结果显示,在未经处理的复杂室内环境中,实验数据受到显著干扰;实现背景干扰滤除算法后,频谱图的显示分辨能力得到显著提升。随着测试目标距离由3 m提高至12 m,测距误差值从53 cm降低至5 cm。RFSoC技术在脉冲雷达系统设计中展现出显著优势,实现了高集成度低功耗设计,为后续基于RFSoC设计便携式雷达打下了基础。