摘要：空间核反应堆电源因具有能量密度大、输出功率高、持续时间长、环境适应性强等优势,是未来大功率长寿期航天任务及深空探测任务能源供应的优选路线.本文在分析兆瓦级空间堆电源研发需求与选型特点的基础上,提出并设计了一套兆瓦级小型锂冷空间堆电源技术方案,该方案采用锂冷反应堆与布雷顿发电系统耦合,具有轻量化、长寿命等特点.本文针对该方案梳理了所涉及的关键技术,介绍了在技术分析论证、相关验证样机和实验平台研制的进展情况,并在此基础上提出我国未来发展大功率空间堆电源的建议.

摘要：【目的】针对无线光通信(OWC)系统中应用速率分拆接入(RSMA)技术的资源分配问题,提出一种基于线性逼近的联合预编码矩阵和速率分配算法,以提高系统的可靠性和性能。【方法】采用变量转换和线性逼近的方法将非凸分阶函数转化为凸函数。通过联合预编码矩阵和速率分配算法,有效地分配系统资源,提高系统性能。为了求解最优解,采用连续迭代算法进行优化。【结果】仿真结果表明,文章所提出的联合优化方案显著降低了系统中断概率,并具有快速的收敛速率。这意味着所提方案能够在基于RSMA的OWC(RSMA⁃OWC)系统中提供更可靠和高效的通信性能。【结论】文章所提方案为OWC系统中的RSMA技术提供了有效的资源分配方法,提高了系统的可靠性和性能。进一步的研究应聚焦于RSMA⁃OWC系统的中断概率问题以及资源分配、预编码设计和应用扩展等方面的挑战。该研究为推动RSMA技术在OWC领域的应用和发展提供了有价值的参考。

摘要：我国大型基础设施的建设规模已多年位居世界之首,分布式光纤传感技术(DOFS)作为大型基础设施健康状态实时监测最有潜力的技术,近年来得到了迅速发展。针对DOFS在技术和应用的突破上面临的挑战,在介绍DOFS各技术基本工作原理、发展历史、现状以及典型应用原理和方案等的基础上,对其工作新机理、系统设计方案、研究发展方向等进行了阐述和讨论。

摘要：针对航空高速永磁(PM)发电机设计受到多物理场约束以及Halbach阵列磁体内部存在低磁密区域的问题,建立基于任意磁导率转子轭的Halbach磁体通用电磁解析模型,使用模型分析低磁密区域形成机理及影响因素,评估不同工况下磁体的退磁情况,并提出满足高速电机约束的改进措施。使用场路耦合有限元法(FEA)分析转子涡流损耗,结合解析模型和电机温升计算优化磁体分段以及选择控制器类型,实现磁体的综合设计。将模型和分析方法用于一台300 kW、30 000 r/min高速永磁发电机的设计,制造样机并进行T型三电平变流器控制下的发电实验。样机实验和FEA仿真结果验证了模型的精度以及设计的有效性,为Halbach阵列磁体在航空高速永磁发电机中的应用提供了一定的参考。

摘要：实心圆柱式超高速永磁电机转子线速度大、损耗密度高,其设计受到多物理场约束。针对上述问题,建立了圆柱永磁转子的应力解析模型,能够考虑离心应力、热应力和过盈配合的共同作用计算转子应力以及合金护套的最小厚度。提出了计及涡流效应的电枢反应解析模型,分析转子涡流损耗及其分布。基于应力模型,分析装配奥氏体不锈钢护套时转子在特定热态温升下的极限转速,并将转子涡流损耗代入有限元软件计算转子温升。结合应力分析和温升计算,分析转子在该热态温升下的极限功率以及对应的控制策略,实现转子的极限设计。将以上模型和分析方法用于一台40 kW、60 000 r/min超高速永磁电机的设计,并制造样机用于超临界二氧化碳发电。有限元仿真和样机实验结果验证了模型的准确性和设计的有效性。

摘要：长供电距离及高供电频率下电缆线路压降增加,导致系统供电容量及设计成本提高。为优化中频电缆线路压降,建立中频电缆简化数学模型,采用解析及有限元数值分析法研究了50~800 Hz工作频率下中频电缆交流电阻及导体电抗特性,分析了影响中频电缆压降的主要因素。在电缆结构设计方面,提出采用紧密型品字排布及减小电缆外径的方法,以降低中频电缆线路压降。额定电压12 kV/20 kV,截面积300 mm^(2)中频电缆Ansys仿真计算结果以及所搭建电缆压降平台测试结果,验证了所提优化方法的有效性。试验结果表明,采用紧密品字形排布方式且电缆外径减薄3 mm时,电缆压降可降低约10%。

摘要：针对C_(4)F_(7)N/CO_(2)环保气体绝缘设备用橡胶密封材料与气体相容性问题,对4种常用橡胶材料的相容性进行了实验检测和性能分析。选用三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)和氟橡胶(FKM),以氦气为对照组,开展了橡胶试样在C_(4)F_(7)N/CO_(2)、C_(4)F_(7)N/CO_(2)及其分解气体两种氛围下的70℃和100℃的热加速实验;检测得到了CO、CO_(2)、CH_(4)、CS_(2)、COS和C_(3)F_(6)等气体,其中C_(3)F_(6)来源于C_(4)F_(7)N气体,NBR产生的气体含量最高,FKM产生的气体种类少、含量最低;实验后的NBR橡胶表面出现严重喷霜现象,CR和FKM的表面形貌和化学结构几乎未变,4种橡胶的压缩永久变形受气体氛围影响小、受温度影响大,同等尺寸下EPDM的压缩性能最好,CR的压缩性能最差;综合气体和橡胶性能变化,发现NBR与C_(4)F_(7)N/CO_(2)相容性较差,CR的高温弹性力学性能较差,改善EPDM配方和FKM低温性能,可用作C_(4)F_(7)N/CO_(2)环保气体设备的密封材料,为环保型电气设备设计和材料选型提供了依据。

摘要：针对三电平变流器应用于大功率高速航空起动发电机系统所产生的中点电位偏差问题,提出一种考虑起动发电两种功率极性和开关序列连续性的中点电位偏差闭环虚拟空间矢量调制策略。建立了三电平变流器输出电压序列的中点电荷模型,据此分析了低载波比工况下虚拟空间矢量调制策略及闭环虚拟空间矢量调制策略下中点电位不平衡问题。在传统虚拟空间矢量调制策略输出开关序列中引入闭环调节系数用以调节开关序列输出的中点电荷极性,从而实现中点电位偏差可控。通过对闭环调节系数的合理设计可实现开关序列连续,进而降低线电压和相电流的畸变。建立了高速永磁同步电机起动发电机仿真模型,对比了传统方法与所提方法在中点平衡能力和电流畸变方面的性能。搭建了阻感负载和高速永磁同步发电机(30000 r/min)测试平台验证了所提方法的有效性。

摘要：河流下切作用是深切河谷区地貌演化的重要地质营力。它常常通过对河道的下切和侧蚀过程等影响着河谷两侧斜坡的稳定性状态和斜坡演化。目前,在河流下切作用下斜坡岩体质量的空间分布特征及两者的定量化关系等方面研究较少。这在一定程度上制约着深切河谷区斜坡岩体稳定性预测及地质灾害易发性评价的发展。基于上述背景,本文依托青藏高原深切河谷区(澜沧江—金沙江)和G214左贡—虎跳峡段,基于岩体质量评价BQ系统和河流水力侵蚀模型,利用现场调查、统计和Matlab、Topotoolbox、ArcGIS、Origin等工具手段,研究了研究区河流陡峭指数(k_(sn))和岩体质量指标的空间分布特征、相关关系和内在机制。结果表明:在研究区,岩体质量与断裂密度、k_(sn)、工程岩组的皮尔逊相关性系数分别为:0.52、0.67、-0.11,即岩体质量与k_(sn)的相关性程度最高。基于横剖面形态提取和河谷边坡应力特征区分析发现:本文所研究岩体质量的特征分布区主要为对河流下切作用作出实时敏感响应的斜坡段,即河流下切作用的强烈影响段。基于研究结果,本文提出在深切河谷区,k_(sn)应该作为重要评价指标在表征河流下切作用对崩塌灾害易发性评价中进行考虑和使用。

摘要：空间电场信息的准确感知在电力系统传感和量测技术中具有重要价值,但目前并没有可靠的空间直流电场测量装置,对空间三维电场传感器的标定方法需要进一步研究。该文在三维可调外界电场下构建了同时含有维间耦合和角度偏差的校准模型,提出了在该模型下基于差分进化算法求解灵敏度系数矩阵的方法。通过对比研究发现该方法较为精确、稳定和快速,在多组仿真实验中误差率均小于3%(不考虑测量误差)。此外,对传感器空间角度对算法准确度的影响进行了分析。基于差分进化算法的三维电场传感器解耦标定方法,既可以简化标定装置设计的复杂度和难度,也可为其他类型的三维传感器标定提供参考。