GEANT4在北京谱仪BES端盖量能器中的应用

用模拟软件GEANT4对端盖量能器的几何机构进行了描述,同时,分析了电子、光子和强子在端盖量能器的行为.比较了在标准和低能电磁相互作用下,不同粒子在北京谱仪端盖量能器(EEMC)中的能量分辨、位置分辨等,为量能器粒子鉴别提供依据.     

原子磁传感器原子气室无磁控温技术

针对原子磁传感器碱金属原子气室对无磁加热的需求,解决磁力仪共振谱线信号信噪比低的问题,使用了差分对的布线方法,采用微加工膜工艺,在陶瓷基板上制备了方形纯铜材质的无磁加热线圈.使用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件分析了线圈在2.2mA直流条件下产生的附加稳态磁场分布情况,结合Pro/Engineer软件构建的铜质气室固定支架及其热仿真分析结果,得到了比较理想的加热线圈固定位置.进一步分析确定了20kHz交流加热方案,最终制作完成了具有3W加热功率和0.1℃控温精度的无磁加热器.实验结果表明:该加热器瞬时磁扰动为2.24pT,满足原子气室无磁加热要求.其结果对原子磁传感器气室的设计及工作参数的优化改进具有一定的参考意义.     

微型双气体红外传感器的设计与实现

基于朗伯—比尔吸收定律,利用非分光探测技术设计了双气体红外传感器。设计的红外传感器可以检测CH4和CO2。重点介绍了稳定性好、灵敏度高的反射式气室的设计。该气室对红外光源和红外探测器的位置进行了合理的布局,实现了传感器的微型化设计。经过测试,在CH4和CO2气体体积分数较低的范围内,反射式气室红外传感器的最大测量误差仅为±0.05%。     

家电与健康小贴士

很多朋友在购买家电后，简单地将其安放在方便使用的地方，其实家电摆放也有讲究，如果摆放的位置不正确，那么不仅将会影响家电的工作状态和寿命，还会影响主人的身体健康。[编者按]     

基于TMR磁传感器的电力系统大电流测量

针对传统电力系统大电流测量方法存在体积大、测量范围窄、数字化程度低的问题,提出了一种新型的基于隧道磁电阻（TMR）磁传感器阵列测量大电流的方法。叙述了TMR效应和传感器的测量原理,利用磁传感器测量输入-输出特性,推导出电流测量数学模型,建立了磁传感器安放拓扑结构,解决了三相电流磁场相互干扰情况下电流测量不精确问题。以10kV高压开关柜为基础,设计出一种实验系统对测量模型进行验证。对采集数据进行拟合分析,得到影响磁传感器测量精度的2个因素：传感器安放位置和测量范围。通过对安放位置进行优化,确定磁传感器最佳放置位置。计算结果表明：TMR磁传感器具有很好的精度,能够达到测量要求。     

红外多气体传感器设计

针对甲烷、二氧化碳和一氧化碳三种气体的同时检测,设计出一种红外多气体传感器.该传感器将探测器和红外光源集成在光学气室内.在对气室进行设计时,首先确定气室高度为25 mm,随后通过计算和软件仿真分析确定气室的半径为10 mm.设计完成外围电路并对传感器进行测试,结果显示:对甲烷、一氧化碳和二氧化碳的检测范围可达到(0~40 000)×10-6.     

肺癌呼吸气体检测系统的气室设计

基于卟啉传感器阵列(PSA)的肺癌呼吸气体检测系统是通过采集处理PSA芯片表面图谱信息来对人体呼吸气体进行定性检测,达到早期肺癌诊断的目的。检测过程中,PSA芯片能否与气体分子快速、均匀结合将直接影响气体检测系统的准确度。以系统中PSA芯片与肺癌呼吸气体反应的气室为研究对象,借助CFD专用软件FLUENT对气室进行流场仿真结构优化,在气室理论模型的基础上,进行了气室实物制作,结果表明:通过采用抛物线形气室内腔、安装导流板、减小分流孔通径、适当加大分流孔倾斜角度等优化方案后,气室内呼吸气体呈层流流动状态,流场更加均匀、密集,能达到检测系统中PSA芯片与呼吸气体分子快速、均匀结合的要求。     

光程可调吸收气室气体传感器研究

光程可调吸收气室可满足光纤气体传感器不同探测灵敏度和量程的需求。介绍了吸收气室的基本结构,并利用TracePro软件对气室进行了光学仿真设计和分析,确定了多次反射池的光学参数。对气室的结构、防腐工艺、密封工艺及光程可调节进行了研究。通过调试和实验测量,结果表明：气室光程可在0.8～30 m范围调节,完全可应用于低浓度气体（对应长光程气室）和高浓度气体（对应短光程气室）的检测。     

避雷针保护范围的计算机辅助分析

对于安放电气装置及设计建筑物,明确避雷针的保护范围是必不可少的。通过MATLAB应用软件,可以把避雷针的保护范围用图像呈现出来并进行计算机辅助分析,由此判断房屋设施是否在避雷针的保护范围内。使避雷针保护范围计算及安放位置的设计更简便。     

发明与专利

本发明提供一种能检测外部加速度，同时不受产品使用环境限制的加速度传感器。它具有：可动接点，它：被安放在上述外壳内并保持能滚动状态，在滚动时与多个固定接点进行接触和分离；以及弹性部件，它对该可动接点进行支承并使其能滚动，能使上述可动接点返回到上述外壳内的中立位置上，在非加速状态下，上述可动接点依靠上述弹性部件的作用力而保持在中立位置上，上述弹性部件根据从外部施加的加速度而进行位移，上述可动接点在上述外壳内滚动，上述可动接点和固定接点的连接状态进行切换，这样检测出外加的加速度。     

容积室压力的无模型自适应控制研究

为实现对具有非线性、时变和多干扰等特性的机车气制动力的精确控制,提出一种基于无模型控制算法的容积压力控制方法。它不依赖控制系统参数数学模型,不需要复杂的人工参数整定即可控制时变、多变量等复杂过程,可以避免建模不精确带来的系统误差,实现对气室压力的精确控制。仿真试验表明,该系统具有响应快速、控制精确、适应能力强、控制稳定等优点。     

粘沙式制动试验台的精度分析与测控要点

汽车制动性能检测是汽车检测的重点,目前运用较为广泛的检测方式是反力式制动试验台。分析了粘沙式制动试验台的测试精度、造成测试误差的原因、制动台设计及安装的注意要点,并提出了测控模块的设计方案样本。     

基于虚拟仪器的动车组制动系统仿真试验平台

基于虚拟仪器技术,本文设计一款CRH380B动车组制动系统仿真试验平台。该仿真试验平台以头车制动控制器实物为研究对象,利用计算机模拟和仿真技术实现其外围网络环境、电气控制和气动控制系统功能,完成仿真试验平台的搭建和测试。测试结果得到的制动响应数据与实车试验数据基本吻合。     

汽车转向传动轴扭转疲劳寿命试验台设计

针对汽车转向传动轴扭转疲劳寿命的测试,设计了基于PIC16F877单片机的试验台,给出了具体的试验方法,在传动轴与方向盘联接的一端,利用步进电机驱动传动轴,模拟方向盘正反方向的转动,传动轴另外一端,由程控电源控制磁粉制动器,产生扭转负载,与磁粉制动器串联安装有扭矩传感器,能对试验负载进行检测反馈,单片机与程控电源通过串口通信,能自动调节程控电源输出的电流大小,从而使磁粉制动器输出的扭矩负载恒定;该系统测试数据准确,具有试验次数记忆和故障报警功能,成本低,具有实用价值。     

汽车前舱热气流对制动盘散热性能的影响

针对制动盘对流传热计算多基于单个制动盘或基于整车外壳模型下的制动盘,未考虑汽车前舱内高温气流对制动盘散热性能影响的问题,基于含有前舱部件的某SUV整车模型,对其通风制动盘散热性能进行数值计算并分析,得到在不同前舱产热工况以及不同车速下通风制动盘的外流场、外温度场、表面对流传热系数和散热功率.在前舱热源相同时,车速变高会提高制动盘对流传热性能,而在车速固定时前舱热源越大则制动盘的散热性能越差.     

Vorticity generation and acoustic resonance of simulated solid rocket motor chamber with high wave number wall injection

An asymptotic technique is integrated with computational solution development to describe the generation and evolution of intense unsteady vorticity and the accompanying temperature response in a model of solid rocket motor (SRM) chamber with low Mach number, weakly viscous internal flow. The chamber considered here has a rectangular cross-section, has to equally permeable walls, closed at the head end, and is opened at the downstream end. An initially steady internal flow from steady sidewall injection is generated. Then an additional transient sidewall mass injection with different wave numbers at non-resonance and resonance frequencies is imposed on the generated steady one. This mechanism is used to simulate the transient propellant combustion occurring on the sidewall in a real SRM chamber. The analytical approach is based on the reduced form of the Navier–Stokes using asymptotic technique. The results show that unexpectedly large transient shear stresses and temperature gradients are created at the sidewall of the chamber at resonance frequencies and low wave numbers. A comparison between the analytical, computational and experimental results is performed.     

阵列细胞微培养腔的设计与制造

采用光刻成型技术、"多次光刻、一次显影"工艺以及热键合工艺制备了基于三层、具有阀控开关和浓度梯度的PDMS微阵列细胞微培养腔,重点研究了浓度梯度、细胞培养腔结构的设计.研究表明浓度梯度的形成主要受芯片管道结构影响;在低雷诺数、被动混合方式情况下,采用简单结构进行混合的效率会很低;在本课题中,将瓦片状结构与管道复合起来提高混合效率,实验结果表明:即使在高流速情况下,也能得很高的混合效率并使各管道间浓度呈很好的线性分布;同时,对细胞培养腔的结构进行了设计;此外,将有限元分析软件COMSOL应用到混合管道及培养腔内流体、流态进行了分析,进一步利用分析结果优化了结构设计.     

Intelligent control of braking process

Intelligent modeling, prediction and control of the braking process are not an easy task if using classical modeling techniques, regarding its complexity. In this paper, the new approach has been proposed for easy and effective monitoring, modeling, prediction, and control of the braking process i.e. the brake performance during a braking cycle. The context based control of the disc brake actuation pressure was used for improving the dynamic control of braking process versus influence of the previous and current values of the disc brake actuation pressure, the vehicle speed, and the brake interface temperature. For these purposes, two different dynamic neural models have been developed and integrated into the microcontroller. Microcontrollers are resource intensive and cost effective platforms that offer possibilities to associate with commonly used artificial intelligence techniques. The neural models, based on recurrent dynamic neural networks, are implemented in 8-bit CMOS microcontroller for control of the disc brake actuation pressure during a braking cycle. The first neural model was used for modeling and prediction of the braking process output (braking torque). Based on such acquired knowledge about the real brake operation, the inverse neural model has been developed which was able to predict the brake actuation pressure needed for achieving previously selected (desired) braking torque value in accordance with the previous and current influence of the pressure, speed, and the brake interface temperature. Both neural models have had inherent abilities for on-line learning and prediction during each braking cycle and an intelligent adaptation to the change of influences of pressure, speed, and temperature on the braking process.     

基于AMESim的制动钳动态所需液量检测仿真研究

制动钳所需液量检测是制动钳性能检测中十分重要的一部分,目前关于制动钳动态所需液量检测研究缺乏理论和仿真依据,无法结合实际检测实现制动钳故障诊断,针对这一问题,在研究主缸位移差值法动态所需液量检测系统数学模型的基础上搭建AMEsim仿真模型,对主缸活塞速度和钳体结构因素进行仿真分析,并通过实验验证模型的正确性;结果表明:主缸活塞速度对动态所需液量检测影响较小;回位弹簧刚度、制动间隙和摩擦块、橡胶密封圈硬度对动态所需液量曲线有不同程度的影响,可以根据曲线特征实现制动钳故障诊断。     

基于补偿神经网络的模糊飞机刹车控制系统研究

尽管飞机防滑刹车可以在保持可操纵性的同时优化刹车效率，但遇到不同路况时刹车性能却时常下降。为了在防滑的同时获得最大的刹车结合系数，该文提出了新的飞机防滑刹车控制律：基于补偿神经网络的模糊控制。控制器识别飞机和机轮的速度反馈，从而调整刹车力矩实现优化刹车。同时系统又可根据复杂的路况，通过补偿神经网络进行自优化。通过MATLAB、VC仿真得出滑移率跟踪曲线。结果表明刹车系统在适应不同路况时有很好的控制性能。