摘要：本工作设计了由横条纹水电极和竖条纹水电极组成的非对称介质阻挡放电装置,所产生的电场强度在放电气隙各个截面的分布不同,具有S4点群对称性.实验采用光电倍增管(PMT)和高速照相机(ICCD)对放电时空特性进行了测量,研究了上述电场对放电特性的影响.结果表明:在放电气隙中部,由光信号积分估计的电荷产生量ΔQ最少,放电通道也最细.结果表明:在放电气隙中部,光信号时间积分值最小,放电通道最细.采用ICCD对单个放电丝在多个外加电压周期的空间分布进行了研究,发现其在靠近电极处的空间位置分布与电场分布一致.数值求解拉普拉斯方程模拟了该装置产生的外加电场,发现外加电场强度在气隙中各个截面的分布呈现如下连续变化:自一侧电极横向条纹分布演变至中部四边形阵列分布,最后至另一侧电极竖向条纹分布,具有S4点群对称性.综合上述实验及电场模拟结果,发现非对称介质阻挡放电中放电的空间特性与电场强度的空间分布有关.

摘要：气液两相流存在于核反应堆蒸发、飞行器冷却、化工生产降膜蒸发等过程,界面波的动态测量对工业过程监控和生产优化具有重要意义。界面波的准确识别与特性参数测量是开展科学研究与工程实践的重要前提。基于超声相控阵测量系统,设计了扇扫的测量方式,可以用于气液界面清晰的流型中液膜厚度和界面波形态三维测量。通过静态标定和圆管验证,确定了像素点和液膜厚度之间的关系,在气相表观流速为0.0719~0.4316 m/s,液相表观流速为0.0567~1.4161 m/s的工况下进行实时动态实验,获得了实时流动过程中较高精度的截面气液相界面信息,并构建了管道内部界面波三维分布形态,为界面波特性研究提供了一种实验参考方法。

摘要：弹状流是一种典型的气液两相间歇流动形态,气弹特性参数的测量对于弹状流摩擦压降和截面含气率等流动参数测量具有重要意义。本文设计了基于声发射原理的气弹参数测量传感器,并对不同流动条件下的水平管弹状流噪声信号进行了测量。利用鲸鱼优化算法(WOA)变分模态分解(VMD)对噪声信号进行处理,结合原始信号从能量和熵的角度进行分析,完成了对水平管弹状流噪声信号的解耦。将噪声信号分解为高频的气固噪声、中频的气液噪声与低频的液固噪声。通过对声发射时域信号分析实现了弹状流频率与气弹长度参数的测量。利用CatBoost算法选取8个特征值构建了弹状流气弹频率和气弹长度的预测模型。实验结果表明,弹状流频率预测模型平均绝对百分比误差(MAPE)为5.12%,95.25%实验点的相对偏差都在±15%范围内,气弹长度预测模型MAPE为7.77%,90.48%实验点的相对偏差都在±15%范围内。

摘要：碳纤维复合材料具有高比强度、高比刚度、耐腐蚀和抗疲劳等优点,是大跨度结构拉索的理想型材料。本文基于电磁层析成像技术采用有限元方法对碳纤维拉索的断股和脱粘缺陷进行仿真研究,设计了一种8线圈圆周型传感器阵列,探究了传感器尺寸、激励电流大小与磁感应强度的关系,根据仿真电磁信号研究了LBP算法、Tikhonov算法和Landweber算法3种重建算法对不同拉索缺陷重建图像质量的影响。结果表明,在研究范围内随着传感器线圈直径的减小和激励电流的增大,磁感应强度逐渐增大,并在线圈直径为5 mm和激励电流为1 A时达到最大值;与其他图像重建方法相比,Tikhonov算法能够更好的平衡图像重建效果和成像质量,更适用于碳纤维拉索缺陷检测图像的重建过程。此外,在传感器阵列固定的情况下将拉索缺陷旋转,分析了不同投影角度对缺陷成像效果的影响。本研究旨在为实验条件下碳纤维拉索的传感器阵列设计和缺陷检测成像提供参考依据。

摘要：为深入理解及把握近年来国内该领域的最新动态,文章采取文献统计的方式,从中国知网平台上搜集近十年(2014—2023年)中国学术期刊数据库、中国硕博士学位论文数据库、中国重要会议数据库和特色期刊数据库等收录关于安全人机工程学方面的论文进行检索。通过分析、比较,结果显示近十年国内安全人机工程学方面论文发表数量逐年下降,其研究重点是人机界面的设计,对于安全人机工程理论等其他整体的人类身体机制或相关的原理探讨等方面的工作开展情况研究并不多见。根据文献统计分析,研究速度相对滞缓并且呈现逐渐下滑的状态,目前所使用的教学方式也有待完善以适应新的需求变化要求。结合统计结果和安全人机工程学的发展现状,根据安全科学和人机工程学的知识,对未来学科发展提出建议具有重要意义。

摘要：针对小流量测量精度低等问题,文中提出了一种基于6DOF模型和浮子流量传感器工作原理的浮子流量传感器CFD仿真方法,基于该仿真方法,设计了一种流量范围为60~600 mL/h用于水流量检测的浮子流量传感器。结果显示:当传感器的关键结构参数锥管锥半角为0.1°、浮子直径为2.98 mm时,浮子流量传感器性能达到最优。通过实流实验验证了设计方案的可行性。

摘要：为改善激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术激光能量不均匀分布的问题,利用仿真软件对半径为12.5 mm的不同焦距型号的平凸柱面镜进行光路成像模拟,模拟显示满足激光器条件的最佳焦距为100 mm,在此基础上搭建基于LIBS光束的整形系统。实验表明,相比于无平凸柱面镜整形,样品中锶元素的焦斑光强均方差系数平均降低了41.91%,焦斑光强峰谷比系数平均降低了41.27%,而能量均匀度平均提高了17.23%,拟合决定系数由0.860提高到了0.914。结果显示,使用平凸柱面镜可提高光束能量的均匀性,验证了平凸柱面镜是激光光束整形的一种有效方法。

摘要：为了计算表面强化钢的疲劳极限和局部失效概率,基于渗碳CrMn钢、渗碳CrNiW钢和渗氮CrNiW钢,设计了1种光滑试样和2种缺口试样,开展3种钢材的超高周疲劳试验。使用扫描电子显微镜对疲劳断口进行观察,分析3种钢材的S-N曲线并确定其失效模式。在高应力状态下,试样主要发生由表面加工缺陷与表面夹杂诱发的表面失效,在低应力状态下,试样主要发生由内部夹杂、不均匀基体组织及碎化区诱发的内部失效。使用纳米压痕法对3种钢材由表及里的微观硬度进行测定,渗碳CrMn钢、渗碳CrNiW钢的渗碳层深度分别为500μm与900μm,渗氮CrNiW钢的渗氮层深度为280μm。基于最薄弱环节理论构建了表面强化钢的局部失效概率预测模型,采用建立有限元模型的方法对局部等效应力进行计算,优化表面-内部局部失效概率计算模型的参数计算方法,并对3种钢材的疲劳极限和局部失效概率进行计算。结果表明,模型所计算的疲劳极限和试验结果较为吻合,两者的最大误差为5.37%。该模型计算出的表面局部失效概率和试验结果较为接近,计算的内部局部失效概率和试验结果偏差较小。

摘要：采用立方孔模型建立泡沫金属流道的三维PEMFC几何模型,并与直流道PEMFC模型进行对比分析,其次研究泡沫金属孔隙率对PEMFC反应气体压力分布、反应气体摩尔分数分布以及极化曲线的影响,在此基础上对泡沫金属流道孔隙率分层和孔隙率梯度进行研究。研究结果表明:与直流道相比,泡沫金属流道PEMFC峰值功率密度提高了23.9%;增大泡沫金属流道的孔隙率,可减小氧气的流动阻力,提高PEMFC的输出性能;增大泡沫金属流道沿气体流动方向或厚度方向的分层数量均能够提高PEMFC的峰值功率密度,并且沿厚度方向的分层方案效果更佳;泡沫金属流道沿厚度方向采用孔隙率梯度设计能够明显提高PEMFC的输出性能。当孔隙率梯度k=5%时,PEMFC的峰值功率密度为0.913 W/cm^(2),比k=0时提高了3.87%。

摘要：根据电磁波传播理论,设计了测量截面含气率的相位传感器。通过在传感器前端加装混相器,使之转化为均相流动,实现弹状流截面含气率的测量,并对不同流动条件下混合介电常数进行了分析。对对数、雷列伊、串并联、H-B和Bruggenman混合介电常数预测模型进行对比评价,平均绝对百分比误差分别为41.51%、6.07%、80.45%、62.51%和56.7%。针对弹状流,提出一种新的加权混合介电常数预测模型,平均绝对百分比误差为4.37%,71.43%的数据在5%的平均相对误差范围内。根据同一流动条件下基于均相流的截面含气率实验模型作为弹状流模型实验中的参比真值,对提出的混合介电常数预测模型求解的截面含气率的结果进行验证及评价,结果表明,截面含气率预测模型的平均绝对百分比误差为0.34%。