纳流体忆阻器在神经网络应用中电学测试

本文首先仿照电化学领域的方法搭建测试平台,使用传统测试忆阻器的方法对纳流体忆阻器进行电学测试,获得I-V特性曲线,脉冲响应曲线和器件保持特性曲线。然后使用荧光显微镜和电学测试设备搭建一套基于时间关系的电学驱动荧光显微平台,通过实时监测荧光在纳米沟道中的变化,验证了纳流体忆阻器界面移动的推测。     

基于SBT忆阻器元件的神经突触设计

利用SBT(Sr0.95Ba0.05TiO3)忆阻器进行神经突触设计,并分析其模拟的神经突触的性能。首先,采用分周期积累建模的方法对测得的忆阻器电压、电流数据进行建模,得到SBT忆阻器忆导值随时间的变化;其次,将忆导值作为突触权重,拟合到忆阻器普遍适用的模型中,更好地描述SBT忆阻突触的记忆及遗忘特性;最后,通过数值仿真实验对SBT忆阻突触的脉冲突触可塑性、长/短时记忆可塑性及"学习经验式"行为进行分析。实验结果表明,SBT忆阻突触具有良好的突触可塑性,能够实现类脑学习、记忆过程。     

脉冲激光加热条件下具有等离子体共振效应纳米流体流动沸腾成核实验研究

为了探索激光加热纳米流体流动条沸腾潜在应用,实验研究了影响脉冲激光加热条件下纳米流体流动沸腾现象中气泡成核所需光能强度阈值的相关因素。热源采用波长为792nm的脉冲激光,并且将具有等离子体共振效应的直径为101nm且长度为433nm的金纳米棒分散在去离子水中,形成质量浓度为1.824μg/mL的纳米流体。实验所用激光将激发金纳米棒结构的轴向局域等离子体共振效应,从而强化对激光的光能吸收效率。实验针对纳米流体初始温度、激光脉冲频率以及脉宽对脉冲激光加热条件下的纳米流体流动沸腾气泡成核所需最小能量密度的影响进行了相关研究,结果表明:最低成核能量密度随着纳米流体初始温度的升高而降低;在脉宽不变的前提下,提高激光频率将会降低最低成核能量密度;在流速变化范围为0.01~0.1m/s并且脉冲激光占空比为50%时,最低成核能量密度在激光脉冲频率为100Hz时达到最大值。     

忆阻蔡氏对偶混沌电路分析

提出了用分段单调荷控忆阻器代替对偶蔡氏混沌电路中的非线性电阻,构造出基于忆阻器的对偶蔡氏混沌电路。对该忆阻蔡氏对偶混沌电路的理论推导、稳定性、Lyapunov指数和数值仿真等动力学特性进行了分析。研究结果表明:该系统为双涡卷混沌吸引子,该忆阻蔡氏对偶混沌电路的动力学特征对初值敏感异于普通混沌电路。     

垂直往返式冷凝器液阻速度计算与试验

分析了垂直往返式冷凝器存在的液阻现象,采用两流体模型对往返式冷凝器在垂直状态下的液阻进行研究,得出计算液阻速度的数学模型.将计算结果和试验结果进行比较,表明2种结果相近.     

一种基于双忆阻器的文氏桥混沌电路

为了获得更加复杂的非线性特性,在文氏桥电路中引入2个忆阻模型,提出了一种基于双忆阻器的文氏桥混沌电路。在分析该电路系统的局部稳定性时,发现该系统的稳定性不能仅由非零特征根进行确定。在研究该系统随电路参数变化的动力学特征(诸如Lyapunov指数、分岔图及相轨图等)时,该系统表现出复杂的动力学行为,具有双涡旋吸引子和共存分岔等现象。对系统的动力学特性进行硬件实验验证,结果符合预期,能够为忆阻混沌电路的研究提供参考。     

脉冲推进风洞天平基础振动位移特征模型研究

为开展脉冲推进风洞天平基础在气动载荷作用下的振动位移特征模型研究,以某脉冲推进风洞天平基础为例,引入了质-弹-阻理论,提出了脉冲推进风洞天平基础在典型气动载荷作用下水平方向与竖直方向位移的计算方法,并通过有限元数值模拟对比验证了其有效性。结果表明,基于质-弹-阻理论的计算方法能基本反映天平基础的受力特点。由理论计算可知,在气动载荷作用下,天平基础控制点振动位移极小,幅值达到了10^-2mm量级,水平向振动位移最大值为0.058 mm,竖直向振动位移最大值为0.028 mm。通过有限元模拟和理论计算结果对比,验证了理论计算的有效性。     

随钻与电缆脉冲中子孔隙度测井响应差异研究

由于地层模型和测量条件不同,随钻和电缆脉冲中子孔隙度测井响应存在差异,对其响应差异研究可为随钻测井解释提供理论依据。利用蒙特卡罗方法建立不同地层模型,模拟不同测井环境条件下响应的差异。结果表明,在随钻测井条件下,热中子计数比值随地层孔隙度增加按三次多项式趋势增加,电缆脉冲中子孔隙度测井响应也具有相同的规律,但随钻和电缆脉冲中子孔隙度测井响应曲线存在交叉点;随钻测井条件下孔隙度相对灵敏度计算值大于电缆测井,但随钻测井条件下的钻铤会降低热中子计数统计性,影响孔隙度测量精度;不同测井环境条件对由于其改变引起的随钻和电缆测井响应差异影响随地层孔隙度增加而减小,岩性、泥质含量和井眼尺寸对随钻测井响应的影响都大于电缆测井,井眼流体为淡水、油或盐水时对脉冲中子孔隙度响应影响可忽略,井眼流体为气时对电缆测井响应的影响大于随钻测井。     

基于蔡氏对偶电路的四阶忆阻混沌电路

通过对广义蔡氏混沌电路的进一步研究,获得了新的基于蔡氏对偶电路的四阶忆阻混沌电路,该电路元器件少,简单易实现,混沌现象明显,并出现了超混沌现象。采用经典的平衡点稳定性分析,以及Lyapunov指数谱、相图、时域波形、分岔图及庞加莱截面等动力学分析方法,研究了系统在电路参数变化及忆阻器初始条件变化时复杂的动力学行为,并利用数值仿真验证了理论分析的正确性。     

水平井段脉冲携岩数值模拟研究

水平井钻井技术已成为现代油气勘探开发的重要手段,水平井段岩屑运移不畅造成钻井过程中的高摩阻和扭矩、卡钻和憋泵等情况,影响钻具的使用寿命和钻进安全,特别是使用现有的常规携岩方法无法解决,为此,提出脉冲携岩方法。在现有水力脉冲的基础上,根据分流继能机理,建立小井眼水平井岩屑运移的流场模型,采用RNG k-ε模型、幂律模式及二次开发子程序进行数值计算,确定脉冲携岩合理的脉冲周期、占空比等参数,并研究水力脉冲条件下钻井液排量、偏心度、岩屑粒径等参数对偏心环空岩屑运移的影响,得到环空岩屑运移速度和浓度的分布规律。研究表明,在同等条件下,脉冲携岩效率更高,破坏岩屑床效果更好,降低岩屑床浓度约40%。