摘要：为了优化聚合物太阳能电池的光伏性能,设计合成了一种基于噻吩-苯非对称单元的二酮吡咯并[3,4-c]吡咯(DPP)类聚合物给体材料(PDPP-PT)。非对称结构的设计使得该聚合物具有较好的分子堆积,有利于器件的制备。该聚合物具有范围在300~900nm的宽吸收光谱、1.5eV的窄光学带隙。在器件性能方面,活性层厚度达260nm时,测得开路电压(Voc)为0.68V,光电转换效率(PCE)为1.51%。因此,PDPP-PT给体材料在制备厚活性层太阳能电池时具有一定的优势并为聚合物给体材料的分子设计提供了一种新的思路。

摘要：液压挖掘机工作过程中存在大量的重力势能浪费,严重影响整机能效并造成大的排放污染。针对双液压缸驱动动臂的大型液压挖掘机,提出采用双液气储能液压缸驱动液压挖掘机动臂、集成驱动与势能回收一体化原理,降低机器作业能耗和排放。将原双腔液压缸改为集成有储能腔的三腔液压缸,储能腔与液压蓄能器直接连通,通过液压蓄能器初始充液压力平衡工作装置自重,直接回收利用工作装置重力势能。根据36 t大型液压挖掘机作业特点和重力势能变化情况,设计出液压缸和液压蓄能器的参数。进一步建立数字化样机,通过对液气储能驱动系统进行仿真研究,对液压泵输出流量和控制阀的阀口参数重新匹配,修改了与回转复合动作的合流控制策略,并初步验证了液气储能驱动系统的节能效果。在此基础上构建了试验样机,90°标准装车作业循环测试表明,与同型号液压挖掘机相比,在满足同样挖掘力的情况下,整机工作效率提升20.7%,燃油消耗降低17.1%,如按每天作业8 h计算,单台车每天可节约燃油达47 L,减少二氧化碳排放123.6 kg。

摘要：多频探测是相位敏感光时域反射仪(Φ-OTDR)光纤传感系统中干涉衰落抑制的重要手段,但存在多频率生成造成结构复杂的问题。提出了一种基于光纤移频延时环的多频脉冲产生方法,设计了包含移频、放大、延时、滤波、隔离等环节的光纤环结构,使用简单结构实现了多频探测脉冲的产生与复用。并分别采用脉冲延时补偿算法与旋转矢量求和算法对瑞利后向散射拍频信号实现了数据对齐与数据聚合。实验结果表明,传感系统通过生成包含6个频率分量的多频探测脉冲,可在10.33 km的传感光纤上将衰落概率由26.43%优化至0.93%,并实现了信噪比为5.29 dB的振动信号准确定位,以及相关系数为0.997的振动信号线性解调,从而为Φ-OTDR系统在复杂环境下的振动信号抗衰落解调提供了新的解决方案。

摘要：大型液压铲是露天矿山开采和大型工程施工广泛采用的装备,但国内所用一直依赖进口,2008年太原重工开始研发国内首台机重260 t,斗容15 m^3的液压铲。上车回转是液压铲最频繁的动作,每个作业循环都要进行两次加减速,如果回转系统设计不好,就会引起液压系统严重发热,影响机器作业效能。为了缩短国内首台液压铲的研发周期,在实际系统制造之前充分了解其运行特性,分析对比开式回路和闭式回路设计方案的优劣,确定液压系统元器件的规格和参数,采用机械系统动力学仿真软件ADAMS和机电系统仿真软件AMESim联合,建立所研制液压铲整机的联合仿真模型,仿真机器实际运行工况下,两种回路方案的运行和能效特性,通过分析对比,确定采用电液比例控制的双闭式回路并联驱动上车回转,使用电液比例泵直接控制回转马达,消除系统节流损失。同时,为简化回路,利用自身配置的先导泵对闭式回路进行补油。进一步研究了上车转动惯量大范围变化对回转特性的影响,确定了加减速时间与回转角度的关系,设计出完整的电液回转系统,并应用到所研发的机器中。试车试验和现场试验测试表明,所设计的电液比例双闭式回转回路能够在转动惯量大范围变化的情况下,控制上车平稳加减速,直接回收利用回转制动动能,发热小,连续长时间作业。

摘要：疲劳寿命决定了正常工况下工程结构服役期限的长度,对其进行准确预测对于零部件疲劳强度设计至关重要。由于机械零部件在工作期间经常会受到随机变幅载荷的作用,载荷间相互作用效应现象十分显著,导致单次循环载荷对材料所造成的疲劳损伤量发生变化,若忽略该效应会影响疲劳寿命估算的准确性。针对当前研究中的疲劳损伤累积法则无法考虑该效应的问题,提出一种将非齐次泊松随机过程函数与伴随损伤理论相结合来估算零部件疲劳寿命的方法,解决了由于载荷间相互作用效应所带来的载荷作用顺序的问题,并以随机加载试验为例验证了该方法的准确性。将其应用于风力发电机叶片的疲劳寿命估算过程中,结果表明该方法可靠、有效,为风力机叶片的疲劳可靠性设计提供了新的路径。

摘要：为进一步提高纯电驱液压挖掘机的能量利用率且降低电源功率波动,针对变转速纯电驱液压挖掘机的动力系统,使用非隔离双向DC/DC变换器及超级电容组进行电力能量回收及利用。在SimulationX中,使用全纹波建模方法,建立了基于等效电阻的半桥变换器及超级电容组储能系统的模型,设计了各元件参数及其控制器,提出了一种适应性控制方法。仿真过程中,通过给定伺服电机设定的变转速信号及转矩信号模拟电机功率波动,使双向DC/DC变换器储能系统自动补偿或吸收电源功率。仿真结果表明,采用该控制器,在保证电机功率与超级电容效率的前提下,能够较好地维持恒定的输出电源功率,并能保证较快的动态响应及减小切换过程中的功率波动。

摘要：利用确定性的数学算法可产生快速伪随机数,然而其具有可预测性,难以确保信息安全。从混沌物理熵源中提取的物理随机数具有统计无偏和不可预测性,但是受限于传统混沌电路的带宽瓶颈,随机数的实时产生速率无法有效提高,为此,设计实现一种基于自治布尔网络的宽带混沌振荡器。研究结果表明:利用该装置可产生速率达10 Gbit/s的物理随机数序列;所产生的物理随机数序列具有良好的随机统计特性;该装置可便捷地应用于数据加密、高速保密通信等领域。

摘要：为提高快锻液压机的控制精度与响应速度,在传统锻压机四通道负载口独立控制与位置闭环控制原理的基础上,提出快锻液压机速度-位置复合控制策略。根据给定的目标位置和运行速度,结合锻压机实际工况,设计出期望的位移曲线,利用速度位置复合控制策略,实现锻压机活动横梁按照所设计的位移曲线运行,并在接近上下顶点时精确定位。分析了锻压机的四象限工作特性,建立了锻压机液压系统理论模型,并在此基础上,搭建了锻压机机液联合仿真模型,仿真研究结果表明:采用速度-位置复合控制系统,使锻压机的活动横梁能够无滞后地按照设计的位移曲线与速度曲线运行并实现了高精度定位,定位精度能够达到0.3mm之内;随着加压工进行程的减少,定位精度逐渐提高。

摘要：针对磁弹性传感器共振频率检测的单一化设计,利用磁弹性传感器与交流磁场无线耦合的共振检测方法,设计了一种多通道磁弹性试纸共振频率检测系统,实现多种生物样本的检测。检测系统硬件部分以STM32F407VET6处理器为控制核心与模块化的电路设计。软件部分采用直接存储器访问(DMA)的方式搬运数据,并通过平滑滤波减小输出误差,结合RS-232与无线蓝牙的数据传输方式。实验结果表明,检测系统能够完成指定共振频率的检测且具有较小的误差,使其在各个领域内得到广泛的应用。

摘要：提出了基于智能手机可读条形码式样的甲基对硫磷快速检测技术。利用39码"+"、"-"结构的特殊性,将显色结束后的检测液加入到设计好的PDM S通道内并与打印的同色(黄色)的39码"+"组成"生物条形码",使得该生物条形码可以被智能手机条形码扫描APP读取,当不含有待检测物或者浓度较低时,会导致该条形码由"+"转化为"-",即阴性结果;当待检测物浓度较高时,扫描结果为"+",即阳性结果。然后,对于阳性结果,再对其扫描软件工作区域的数字图片进行比色分析,实现定量检测。