摘要：SiC风冷逆变器省却了复杂的液冷系统,使电动汽车的动力系统更加紧凑。然而,风冷SiC逆变器缺乏系统的设计方法和关键的封装集成路径。提出一种风冷SiC逆变器的分层协同设计方法,包括功率模块、母线电容和散热器3个层次。在功率模块层,采用电-热-力多物理场分析方法,建立SiC功率模块的多维应力模型,提出一种改进的功率模块封装方法。在母线电容层,建立电容容值和纹波电流之间的数学模型,计及纹波电压、纹波电流和成本之间的相互制约,提出母线电容材料选择和电容值最小化的优化方法。在散热器层,采用电-热协同仿真方法,建立风冷散热器的热阻模型,对散热器的结构和材料进行优化设计。在分层优化设计的基础上,研制SiC功率模块和风冷SiC逆变器样机,实验结果验证了所提设计方法和封装集成的可行性。所作研究为SiC逆变器的研究提供了新的研究方向。

摘要：基于THUMS(total human model for safety)下肢长骨有限元模型,在材料和单元属性等方面进行了改进.在详细分析行人下肢长骨载荷特点的基础上,采用多种不同载荷工况下较新的生物力学实验数据,对长骨模型进行了前-后和外-内加载方向的准静态三点弯曲验证,同时对近心端1/3处、中部和远心端1/3处加载的动态三点弯曲验证.验证结果表明,该模型具有较好的生物逼真度,能够准确地模拟行人下肢长骨的骨折及碰撞响应,可用于后续行人下肢模型的开发,并为行人下肢损伤机理和安全防护研究提供准确高效的研究手段.

摘要：随着声音艺术等垂直领域基础模型的迅速发展,人工智能与音乐创作表演呈现愈发融合的趋势。面向音乐创演的流程与需求,提出新型音乐创演框架——平行音乐系统,该系统基于平行系统理论与人工社会、计算实验和平行执行方法,通过模拟真实世界的音乐创演环境,构建高度逼真的虚拟音乐创演场景,在虚拟和真实音乐系统间实现实时无缝交互,设计大模型时代音乐创演的人工系统、计算实验、平行执行各环节技术路线,形成由自然人、数字人、机器人组成的人机混合音乐创演团队。阐述了平行音乐的理论框架和关键技术,分析其在现代音乐领域中的创新意义和潜在价值,并探讨了平行音乐在乐曲生成和音乐治疗等场景中的应用案例。旨在利用大模型时代的人工智能技术赋能传统音乐创作路径,推动音乐创演的技术革新进程,释放音乐家的艺术创新潜力,以期为新时代音乐创演提供新视角与启发。

摘要：回旋自共振加速器(CARA)加速效率高,在低能、大功率电子束领域具有非常好的应用前景。由于加速腔浸没在螺线管磁场中,电子束在轴向静态磁场的约束下螺旋前进,与加速腔中的TE11模微波场保持同步而被横向持续加速。但加速器的输出能量并不随加速过程递增,而是与电子束的注入能量、轴向静态磁场、加速腔波导长度及微波场强度等多个相互约束的参数相关。本文从理论上分析了相关参数对输出能量的影响,利用三维电磁场仿真软件CST及粒子跟踪程序分别研究了相关参数对输出电子束状态的约束关系,并对这些参数进行联合优化,使得电子输出能量达到设计值。

摘要：基于有限一维光子晶体表面电磁波理论,以探测CO2为例,设计了一个中心波长为4.23μm,发射率大于99%,发射谱线半高宽FWHM=49.9nm的窄带准相干红外发射光源.采用传输矩阵方法对这种光源进行了理论分析,并用时域有限差分(FDTD)方法对器件垂直入射时的反射谱和稳态电场分布进行了数值仿真,仿真光谱特征和理论计算得到的结果吻合,证明了这种窄带红外发射光源的可行性.

摘要：耦合RANS和基于线性稳定性分析的eN转捩预测方法,进行风力机翼型的大攻角气动性能计算,以期提供风力机叶片分析/设计中使用翼型的更为准确和完备的气动性能数据。以风力机翼型S809为例,计算了翼型表面从出现分离气泡到大面积分离的情形,并比较了S-A和B-L两种湍流模型对计算结果的影响。通过对已有经典风力机翼型DU97-W-300和新设计风力机翼型WA21ak5在-180°～180°攻角范围内的气动计算,对计算结果和实验结果以及国外风力机叶片分析/设计中使用的基于Viterna方法由有限攻角范围的气动性能外推到-180°～180°的结果进行比较。结果表明,RANS方程计算气动性能和实验结果吻合较好,为建立风力机翼型气动性能数据库提供了基础。

摘要：随著模拟／数字转换器的数据转换取样率提高至每秒千兆个取样。GSPS以上的水平数据转换系统必须作出相应的配合、才可支持这样高的转换率，而其他支持性的模拟元件也必须产生系统所需的高频信号、然后将之放大。系统设计工程师除了要对模拟信号路径有深入的了解之外、也要彻底认识取样时钟以及系统如何以高位速率捕捉数字信号。

摘要：微结构引发微通道内不同流体相界面拉伸、折叠及诱导形成二次涡流,对被动式流体混合有着重要的影响。在前期针对单侧带有微结构的微通道内被动式流体混合研究的基础上,本文在微通道两侧设计了不同形式的微结构,并进一步研究微结构排列形式对被动式流体混合的影响。研究结果表明,相较于微结构分布在单侧的微通道,当微结构分布在微通道的两侧时,无法形成多流体层结构,导致流体混合效率降低。同时,由于微结构数量增多,双侧带有微结构的微通道内流动阻力损失增加,达到的最大流量减小。本文研究有助于高效被动式流体混合器设计,促进微流体混合技术在生物医学、化学分析与反应等领域中的应用。

摘要：为设计一款仿生心脏功能较佳的心室泵,采用柔性、热致伸缩的热致形变弹性体代替心肌,根据螺旋心室心肌带理论,选择心肌带的左心室段,并选取了Hilbert平面填充曲线作为热致导体在热致形变弹性体中的走行方式,设计出与真实心脏类似的心室泵结构.通过试验测量了所设计的心室泵的射血分数与心率,结果显示该心室泵的搏出量高于自然心脏,而其心率远低于自然心脏.相对于机械泵,所设计的心室泵结构与真实心脏类似,具有收缩能力强,射血分数高的优点,且不易破坏血细胞,生物相容性较好.不足之处在于,热致动液晶弹性体变形响应慢,暂时还未能达到正常心脏的心率.论证了构建双稳态结构提高仿生心室泵效率的可能性,以及对于心肌纤维走向较为复杂的其他心肌带段,双轴拉伸机械雕刻对其仿生的可能性.此研究可为容积心脏泵的研发提供新的思路,也可以对右心衰竭等心脏疾病起到辅助治疗的作用.

摘要：从组成上看,自然骨是一种无机与有机的复合材料;从结构上看,致密骨的基本结构单位为内壁血管化的骨单位。本研究基于组成与结构仿生的原理制备组织工程化支架,模拟具有复杂结构的密质骨的基本单位——骨单位。为此,通过静电纺丝和双螺杆挤出相结合的两步制造法,制备一种具有双层结构的聚己内酯/磷酸钙(PCL/Ca P)复合骨支架,其内层是由电纺纳米纤维组成的空心管,可贴附内皮细胞层形成与哈佛氏管相类似的结构;其外层是具有高孔隙率的螺旋状PCL/Ca P微丝,可复合前成骨细胞以模拟骨单位结构中的外层骨样组织。为进一步探索材料组成对于支架生物功能的影响,分别设计了外层为PCL,PCL/双相磷酸钙(PCL/BCP)和PCL/?-磷酸三钙(PCL/?-TCP)的复合支架,比较了材料组分变化对外层微丝结构及前成骨细胞(MC3T3-E1)活性的影响。相比于PCL和PCL/?-TCP,PCL/BCP微丝更能显著增强细胞的生长和钙的沉积,并成功获得可精确调控不同细胞的空间分布的双层复合支架,实现对复杂结构骨单位的模拟构建,显示出很好的应用前景。