逆变电源PI双环数字控制技术研究

本文分析了正弦波逆变电源实际应用情况和数字控制的特点,提出了一种带输出电流前馈的PI双环(输出电压外环滤波电感电流内环)数字化控制方案,利用极点配置的方法设计控制系统参数,并根据实际系统模型设计了输出电压和电感电流的状态观测器,最后给出了各种实验条件下的实验波形.实验结果表明,该方案设计简单、实用,能很好地达到逆变电源输出的各项性能指标要求.     

基于电流内环的一种逆变器控制策略研究

比较了几种电流内环控制的方法,提出了基于电感电流反馈的SPWM电流控制型双环控制策略。针对输出电压对电流环的交叉反馈作用,通过采用电容电压解耦方法,削弱了电容电压对内环的影响;针对负载电流扰动对电压外环的影响,采用负载电流前馈补偿方法,很大程度上增加了系统对负载电流扰动的抑制能力;针对电压外环的PI调节器存在的相位滞后,提出了基准电容电流前馈补偿方法,理论上达到输出电压与基准正弦给定的零相差。通过仿真和实验,证实了本控制方案的可行性和优越性。     

屏蔽人体模型对电磁波吸收的数值模拟研究

本文用时域有限差分法计算了三类电磁特性不同的材料屏蔽下三层无限长椭圆柱人体模型对电磁波的吸收。结果表明 ,功率密度相同 ,频率在 0 .2～ 6GHz之间的平面电磁波照射下 ,模型吸收的能量、能量在体内的分布及两者对入射电磁波频率的敏感程度严重地受到外加屏蔽的影响。考察了屏蔽材料的电磁特性与其屏蔽效能之间的关系。三类材料的比较显示 ,对人体电磁辐射防护 ,耗散材料优于非耗散材料 ,导电材料优于非导电材料。     

稀土超磁致伸缩材料的磁场热处理研究

超磁致伸缩材料是一种先进的能量转换材料,在高新技术和国防军工领域具有重要的应用价值。在概述TbDyFe超磁致伸缩材料的特点及发展现状基础上,重点介绍了〈110〉取向材料的磁场热处理研究。在实验方面,采用区熔定向凝固技术制备了〈110〉取向TbDyFe多晶材料,在略高于居里点温度退火时施加磁场,不改变晶体学择优取向和凝固组织,但能调控初始磁畴分布状态,改变服役时的磁矩运动过程,从而改善材料磁致伸缩和力学性能。在模拟研究方面,建立了基于能量最低原理的磁畴旋转模型,模拟了磁热感生各向异性诱导的初始磁矩再取向过程,得到了形成单轴各向异性的临界值;模拟了感生各向异性强弱对磁致伸缩“Jump”效应的影响规律,探讨了磁场热处理对〈110〉取向晶体磁致伸缩的作用机理。     

基于Fe金属-有机骨架的磁性多孔碳材料的制备 及其萃取水中孔雀石绿的应用研究

目的制备一种新型磁性多孔碳材料一γ-Fe_2O_3/C,并建立一种简单可靠的富集水中孔雀石绿的方法。方法先利用水热法合成MOF-MIL-53(Fe),再以其为模板通过微波辅助高温离子热法合成γ-Fe_2O_3/C,利用XRD、FT-IR、SEM、TEM等手段对γ-Fe_2O_3/C进行表征,并将其作为MSPE吸附剂富集环境水样中的孔雀石绿,同时对吸附剂用量、洗脱剂种类、萃取时间以及洗脱次数等影响磁固相萃取效率的因素进行优化。结果孔雀石绿在50~5000μg/L的浓度范围内线性关系良好,相关系数大于0.9995,方法检出限为11.07μg/L,添加低、中、高3个浓度水平下的回收率范围为84.0%~102.0%,相对标准偏差小于5%(n=5)。结论本研究制备的纳米材料可适用于日常环境水样中的孔雀石绿的检测。     

《110》取向Tb0.36Dy0.64(Fe0.85Co0.15)2合金的磁机械阻尼特性

采用区熔定向凝固方法,以480 mm/h速度制备了<110>取向Tb0.36Dy0.64(Fe0.85Co0.15)2合金棒.通过测试在0-0.325 T磁场范围内合金棒的应力-应变回线,计算了应力幅σm分别为-10,一30和一50 MPa的阻尼系数ΔW/W.结果表明,零磁场下的ΔW/W最大;随磁场强度增大,同一σm条件下的ΔW/W逐渐降低.在低磁场中,ΔW/W随σm的增加而降低;在高磁场中,ΔW/W随σm的增加而升高.利用不同预压应力下的磁致伸缩-磁化强度关系曲线,分析了磁场-应力复合加载条件下非180°磁畴和畴壁的运动形式.依据局部内应力理论,解释了合金棒的磁机械阻尼系数随外磁场强度和应力幅值变化的规律.     

初始微结构对多晶金属Be宏观力学性能的影响

通过室温准静态(应变率10-3s-1)、高温准静态(600℃,应变率10-3s-1)和室温动态(应变率103s-1)预压缩变形分别实现金属Be内部3种不同微观结构的形成,进而实现多晶金属Be宏观压缩力学性能的调节,研究了初始微观结构对多晶金属Be压缩力学性能的影响及作用机理。结果表明,3种不同初始微结构样品中,室温准静态预压样品压缩力学响应最硬,而室温动态预压样品最软。显微组织、宏观织构测试以及原位中子衍射力学实验测试表明,室温准静态预压样品形成"弱织构"型初始微结构,微观力学响应上表现为(00.2)晶面优先受力,且由于引入一定位错使形变硬化效应相较于其它试样更为明显;而室温动态预压样品形成"强织构"型初始微结构且存在一些微孔洞,微观力学响应上表现为(00.2)晶面主要受力,微孔洞参与部分应力配分抑制了形变硬化效应;高温准静态预压样品形成的"随机取向"型初始微结构,微观力学响应上表现为初期各晶面均等受力、(11.0)晶面逐渐受力增加,且位错密度降低使内部协调变形相对容易。通过不同尺度上微观结构的协同配合可以实现宏观力学性能的调节,基于此可定制满足特定服役场景需求的性能。     

拉伸-扭转复合加载对镍基高温合金GH4169力学性能与变形机理的影响

研究镍基高温合金在近服役条件下的力学性能与内在变形机理具有重要意义,但现有研究主要集中于单轴加载下的力学行为,多轴加载相关研究报道较少。为此,本工作对比研究了单轴和复合加载下多晶镍基高温合金GH4169的力学性能变化规律及其微观变形机制差异。在25℃下对多晶镍基高温合金GH4169进行拉伸-扭转复合加载,结合SEM、TEM、EBSD和中子衍射研究了加载方式对其力学性能、微观组织以及变形机理的影响。结果表明,拉伸样品的屈服强度和极限强度均随预扭转角度增加而增大(增幅分别约为150%和13%);在20%预拉应变下,扭转样品的屈服强度和延伸率均有所增加(增幅分别约为31%和16%)。拉伸和扭转变形后样品中的位错密度明显增大;同时复合加载下位错密度相较于单轴加载略小,表明存在位错湮灭效应。预加载产生的位错强化效应提高了屈服强度,而随后复合加载下位错湮灭效应使预拉伸扭转样品的极限强度有所降低。预扭转形成梯度结构的力学强化作用一定程度上抵消了位错湮灭效应的影响。研究表明,多轴加载方式可调控材料微观结构和变形机制,进而实现材料强度和韧性的协调提升。     

压裂液返排过程中支撑剂回流规律研究

油井压裂结束后,均有压裂后返排过程。返排过程中支撑剂回流是评价压裂效果的重要因素,因此有必要对其进行研究。考虑压裂返排过程中缝宽的动态变化,根据质量守恒定律和伯努利方程,考虑返排过程压裂液的滤失,得到缝内任意垂直截面的流速计算模型;对回流过程中支撑剂进行力学分析,得到支撑剂发生回流的临界条件,进而提出控制支撑剂回流的合理返排方案。根据建立的支撑剂返排模型,对吉林油田嫩平1井进行压裂液返排设计,制定出合理的控制支撑剂回流的返排施工方案。     

粘结Sm0.88Nd0.12Fe1.93合金的磁致伸缩与电阻率

采用环氧树脂粘结Sm0.88Nd0.12Fe1.93合金颗粒,在外磁场中固化成型制备了磁致伸缩复合材料,研究了不同磁场中成型复合材料的显微组织、磁致伸缩和电阻率。结果表明,成型磁场为0T时,复合体系为0-3型构型,合金颗粒在树脂基体中无序分布;施加0.6T的固化磁场,获得伪1-3型构型复合材料,合金颗粒趋近定向排列。Sm0.88Nd0.12Fe1.93合金颗粒体积分数为30%、固化磁场为0.6T时,制备的复合材料在1.3T磁场下的磁致伸缩系数(λ∥–λ⊥)可达–1088×10-6,为铸态合金磁致伸缩系数的86.6%。相同颗粒体积分数的粘结Sm0.88Nd0.12Fe1.93复合材料,固化磁场为0.6T较无固化磁场条件下的电阻率降低85%。