静态光散射法水体悬浮颗粒物粒度测量背景干扰消除方法

静态光散射法能够实现水体悬浮颗粒物粒度分布的快速检测,但测量精度易受背景干扰。传统的样品散射光减背景光方法无法有效消除背景干扰。提出了基于散射光基线的背景干扰消除方法,在样品散射光减去背景干扰的基础上,拟合出散射光强分布基线,进一步消除背景的干扰。120μm及9.86μm标准粒径样品的测量结果表明,相较于传统方法,120μm样品的D10、D50以及D90的测量相对误差分别由56.9%、17.2%、8.1%下降到0.4%、0.8%、2.8%;9.86μm样品的D10、D50以及D90的测量相对误差分别由17.2%、10.0%、0.1%变到11.6%、3.4%、0.1%。表明基线法能够大幅提升背景干扰的去除效果,提高颗粒物粒度测量的准确性。     

组串式三电平并网逆变器有源阻尼的研究*

组串式LCL型三电平并网逆变器结构广泛用于光伏发电系统中,其高阶输出滤波器与非隔离特性极易引起逆变器输出电流谐振甚至导致系统不稳定.为抑制其输出电流谐振,首先根据组串式并网逆变器的结构和控制建立闭环控制模型;然后针对此结构和控制的特点提出了有源阻尼算法的基本方案,并派生出四种有源阻尼方案;再利用系统闭环零级点对四种方案进行比较得出抑制效果较好的方案,并对其电网阻抗适应性进行分析.最终,通过搭建20 kW实验平台,对该有源阻尼的谐振抑制效果和电网阻抗适应性进行了检验.     

基于PMSM五阶CKF无传感器控制的EPS仿真研究

针对PMSM转子位置和转速估计精度不足的问题,提出了一种基于五阶CKF算法的PMSM无传感器控制方法,并将其应用于EPS系统的助力控制中。首先,建立了基于PMSM的EPS系统离散数学模型;其次,介绍了基于五阶球面-容积方法,推导了五阶CKF算法,并基于五阶CKF算法实现了对PMSM转子位置和转速的精确估计;最后,将基于五阶CKF算法的PMSM无传感器控制应用于EPS系统之中,构建了基于五阶CKF算法的PMSM无传感器控制的EPS助力控制系统。通过Carsim/Simulink联合仿真,对提出的控制算法进行了验证,结果表明该算法能够改善EPS系统的助力控制效果。     

基于响应面法和修正Archard磨损理论的汽车前下摆臂热锻模具应力与磨损分析

以汽车前下摆臂热锻模具作为研究对象,基于Archard修正磨损模型,采用模具预热温度、模具下压速度、模具初始硬度和摩擦因数4因素正交试验,建立了可信度较高的回归模型,进行了模具磨损和应力的预测与优化。通过响应面法求解出的最佳参数组合为：模具下压速度为78.80 mm·s^-1、模具预热温度为206.72℃、摩擦因数为0.34和模具初始硬度为52.76 HRC,此时模具的磨损深度为3.75×10^-6 mm、模具应力为672 MPa。将实际值与预测值拟合后发现,预测值与实际值具有较好的一致性,回归模型的真实性较高。通过试验验证得到模具单次磨损深度为3.875×10^-6 mm,与响应面模拟结果的误差小于5%,验证了响应面模型的准确性。     

高能量密度锂离子电池结构工程化技术探讨CSCD

基于商业化应用的锂离子电池材料体系,对电池结构进行工程化设计优化,是目前提升锂离子电池能量密度的重要研究方向。本文对比了电池尺寸、集流体厚度、N/P比和电极厚度等工程化因素在提升电池能量密度方面的潜力及风险,表明增加电极厚度是提高电池能量密度的主要工程化技术途径,但随之会带来电池倍率和寿命等性能下降的问题;基于此,从多孔电极理论出发,重点分析了影响厚电极电池性能的电极结构因素,综述了实用化厚电极的可能实现途径。综合分析表明,通过激光刻蚀、多层涂布等工程化技术,构建具有低曲折度、梯度孔隙率分布结构的实用化厚电极,有望实现厚电极在提高锂离子电池能量密度的同时兼顾电池倍率和寿命等性能。     

牛顿摆系统中能量衰减速率的研究

为了探究牛顿摆系统中能量衰减速率,以2019年全国大学生物理学术竞赛(CUPT)牛顿摆这一题目为基础,研究摆球的数量、材质和排列方式对牛顿摆衰减速率的影响。根据质量—弹簧模型用Matlab软件进行理论模拟;改变摆球的数量、半径大小、材质及排列方式等进行多种实验,用Tracker和Origin软件对实验数据进行分析,探究了牛顿摆系统中影响能量衰减速率的各种因素。研究结果表明:牛顿摆的衰减速率与摆球个数、摆球半径、拉起高度成正相关,与杨氏模量成负相关,与排列的整齐度成负相关。摆球之间的粘弹力及空气阻力是导致摆球停止的关键因素。     

7022铝合金的高温力学性能和材料本构方程研究

塑性成形过程中,金属在模具型腔中处于三向应力状态且其变形温度随着流变应变处于动态变化中,因此,合金的流变应力受变形温度、变形量等多因素的综合作用。利用高温压缩模拟试验和有限元分析软件,研究了7022铝合金在变形温度为350、400和450℃,应变速率为0.01、0.1、1和10 s^-1,总变形量为50%时的流变应力、变形温度与应变速率之间的关系;利用Arrhenius材料本构关系,构建了7022铝合金的材料本构方程。结果表明：在应变速率和变形温度的综合影响下,7022铝合金的峰值流变应力随着应变速率的增加以及变形温度的下降而升高,在变形温度为350℃、应变速率为10 s^-1的形变条件下流变应力达到最大,为156.0 MPa。并通过拟合曲线等方式得到7022铝合金的热激活能为144.332 kJ·mol^-1。     

不同因素对胡椒粉倒出速度的影响

为了探究胡椒粉的倒出速度如何依赖于相关参数,文章以2020年全国大学生物理学术竞赛（CUPT）“胡椒瓶”这一题目为基础,研究不同出料孔面积、不同倾斜角度、不同振动频率以及不同湿度对胡椒倒出速度的影响。通过试验得出相应的数据,再使用Spss,origin等软件对相关数据进行分析处理,得出相对应的比例关系。研究结果表明：胡椒倒出的速度因素与振动频率（一定频率下）,倾斜角和出料口面积成正相关,在一定范围下与湿度成反比。     

基于预检机制的偏振图像去烟研究

烟的存在会导致图像目标信息的损减或丢失。针对烟在场景中具有局域性,提出了基于目标检测Yolov3算法的去烟预检机制,即在去烟流程中增加预检机制实现对烟图定向去烟,提升去烟效率和避免对无烟区的影响。不同于现有针对可见光图像的基于深度学习去雾方法,该方法将四幅偏振态图像作为网络输入,并利用多尺度注意力对抗网络提取烟区目标的偏振态特征信息,从而缓解失真现象以及丰富去烟后目标的结构和细节信息。在真实数据集上的定性与定量实验结果表明,本文提出的算法有效提升了偏振图像的去烟效果和去烟效率。