An applicable calorimetric method for measuring AC losses of 2G HTS wire using optical FBG

We present a new calorimetric method for measuring alternative current(AC)losses of high-temperature superconducting(HTS)tapes by optical fiber Bragg grating(FBG),which is particularly well suited for the AC loss measurement of Re BCO wires,so-called the second generation(2G)HTS wires.Compared with conventional calorimetric methods,the suggested method is both free of electromagnetic disturbance,magnetic field,and fast as well as simple.Self-field AC losses are measured by the optical FBG method and the conventional lock-in-amplifier(LIA)technique,respectively.The results show that the measured AC loss is in good agreement with those measured by the electric method,thus the presented calorimetric method would be available for measuring the AC loss of 2G wire and is expected to be generalized for the measurement of AC loss or thermal performances of HTS bulk.     

电磁波在等离子体层中衰减的数值分析

采用分层介质方法处理非均匀等离子体层,研究了电磁波射向覆盖磁化等离子体层的金属平板时电磁波的衰减特性。着重讨论Epstein密度分布的等离子体层,分析了等离子体电子密度、电子碰撞频率、外加磁场和入射角度等因素对电磁波衰减的影响,得出在一定等离子体密度和电子碰撞频率下,等离子体对电磁波的吸收特性。     

异向介质平板对高斯波传播的影响

为了研究异向介质的电磁特性,建立了高斯波束入射到异向介质平板模型.用数值模拟的方法给出了异向介质平板内外部电磁场的分布.异向介质采用周期排列的金属棒与开路环谐振器的阵列结构,工作在14.2 GHz的频率上,对应的折射率为n=-0.71.模拟结果表明,异向介质平板对垂直入射的高斯波具有会聚的作用,对倾斜入射的高斯波在负方向上将产生比其他具有正折射率的平板更大的波束位移.     

异步电动机负载时高频附加损耗的分析与计算

利用有限元的方法对异步电动机定、转子铁心和气隙的磁场分布进行了计算,并利用所得数据替代目前计算异步电动机负载时高频附加损耗所使用的经验值,计算出高频附加损耗的值,通过对计算结果的分析找到了降低某系列电机高频附加损耗的方法.     

周期永磁聚焦行波管离子噪声的粒子模拟

采用混合模型研究了周期永磁聚焦行波管中的离子噪声,编写了一维粒子模拟程序,并对行波管的离子噪声特性进行了分析;计算表明相同气压下,周期永磁聚焦离子噪声的频率比均匀聚焦要低,且频谱有所展宽;提出改善电子束匹配条件是降低离子噪声的有效方法。     

高温超导体中人工钉扎中心的种类与结构

提高高温超导体的临界电流密度是实现超导技术商业化发展性能与成本之间均衡的重要策略。在超导体中开发有效的纳米级人工钉扎中心是过去10年高温超导材料研究中的最大进展之一。从几何学的角度来说,超导体中的钉扎结构可以分为4类：零维钉扎中心、一维钉扎中心、二维钉扎中心和三维钉扎中心。对不同钉扎结构所产生的钉扎效果及其钉扎机制进行了系统的总结与阐述。经过对比分析得到了磁性材料掺杂效果比非磁性材料更好的结论,因此未来应该在磁性掺杂方面做更多的研究。     

Energy harvesting via nonlinear energy sink for whole-spacecraft

This paper presents nonlinear energy sink with giant magnetostrictive-piezoelectric material for energy harvesting of the wholespacecraft vibration reduction system. The whole-spacecraft vibration attenuation system can effectively reduce vibration and achieve self-tuning enhanced energy harvesting range. The open-circuit voltage generated at low frequency is affected by the magnetic field force, alternating magnetic field and relative displacement. In order to acquire a steady periodic solution of the energy harvesting system, a combination of the harmonic balance method and pseudo arc length continuation technique is used.The numerical outcomes are consistent with the analytical outcomes in a certain range, which also proves the accuracy and reliability of the results. The amplitude and voltage of the energy harvesting system are analyzed by parameters such as cubic stiffness, viscous damping, and external excitation acceleration. In addition, this paper provides a new idea for broadband energy harvesting.     

利用混凝土损伤塑性模型评价CRCP+AC复合式路面的损伤演变

在连续配筋混凝土复合式路面（CRCP＋AC）的研究中,CRCP面板的裂缝形态和分布模式是影响今后路面使用性能和生命周期的重要因素。研究采用ABAQUS有限元程序中的混凝土损伤塑性模型（CDP）表征CRCP面板的力学特性,结合三维瞬态热传导分析的温度场数据,分析了变温条件下的结构损伤情况;并进一步分析复合式路面在温度变化和交通荷载耦合作用下,CRCP面板损伤的演化规律以及裂缝张开闭合的行为特征。研究认为沥青面层的作用不仅仅局限在功能性方面,它可以明显改善CRCP面板的受力状况;复合式路面设计中应根据CRCP面板的温缩性能和损伤性能综合考虑沥青面层的合理厚度。     

Prediction of vibrations from underground trains on Beijing metro line 15

The impact of vibrations due to underground trains on Beijing metro line 15 on sensitive equipment in the Institute of Microelectronics of Tsinghua University was discussed to propose a viable solution to mitigate the vibrations. Using the state-of-the-art three-dimensional coupled periodic finite element-boundary element (FE-BE) method, the dynamic track-tunnel-soil interaction model for metro line 15 was used to predict vibrations in the free field at a train speed of 80 km/h. Three types of tracks (direct fixation fasteners, floating slab track and floating ladder track) on the Beijing metro network were considered in the model. For each track, the acceleration response in the free field was obtained. The numerical results show that the influence of vibrations from underground trains on sensitive equipment depends on the track types. At frequencies above 10 Hz, the floating slab track with a natural frequency of 7 Hz can be effective to attenuate the vibrations.     

外加纵向低频磁场对CO_2焊过渡频率的影响

为了减少CO2焊飞溅,采用了外加磁场发生装置研究了磁控CO2气体保护焊技术,探讨了外加纵向低频磁场对熔滴过渡频率的作用机理,通过分析试验数据,明确了所需的外加纵向低频磁场参数,并探索熔滴在外加磁场作用下的受力情况.结果表明,一定的外加纵向磁场参数下,熔滴过渡频率显著提高,CO2焊飞溅降低;当激磁电流为2 A、磁场频率为60 Hz时,熔滴过渡频率高,飞溅率低,电弧形态稳定.因此,可以通过外加纵向低频磁场来提高熔滴过渡频率并降低飞溅.     

粘弹性板热机耦合非线性振动（Ⅱ） ——数值方法及结果

基于粘弹性板热机耦合非线性积分-微分动力学模型,通过引入差分得到了粘弹性板普遍适用的非线性数值计算方法,然后对一类特殊的热机耦合动力学模型进行了求解,最后综合利用非线性动力学中的数值分析方法,揭示了粘弹性矩形板的热机耦合非线性动力学行为.研究表明:热机耦合粘弹性矩形板在横向周期激励和面内均布力作用下具有十分丰富的动力学行为,比不考虑温度效应的粘弹性板的混沌性更强,还出现了超混沌现象.     

悬臂导电薄板磁弹性耦合作用下的动力失稳

对于聚变反应堆中受到外加横向强脉冲磁场和面内恒定磁场联合作用下的悬臂导电薄板，建立了描述其力 电 磁耦合作用下动力行为的理论模型.对空间部分采用有限元法，对涡电流、导电薄板的时间部分分别采用Crank Nicolson法和Newmark法，对每一时间步上的耦合非线性采用迭代法，给出了计算程序的求解过程，定量模拟了强脉冲磁场和面内恒定磁场对磁体力和薄板挠度的影响.数值结果显示，外加横向脉冲磁场和面内恒定磁场的联合作用使得结构更容易失稳，导电薄板失稳时横向临界磁场值随着面内恒定磁场的增大而减小，但随着脉冲参数的减小而减小.     

磁损耗分离技术的实验研究

为了研究磁损耗分离技术,首先研制了用于磁损耗分离技术的多频功率电源,根据磁滞损耗和涡流损耗与频率的关系,实现了对贴近工程实际的模型－ＴＥＡＭ２１基准问题的磁损耗分离,并将实验结果和计算结果进行了比较,为国内外磁损耗算法的研究者进一步提供了实验数据。     

混凝土板非线性分析的微平面法

讨论了混凝土板非线性分析的微平面法.首先,介绍了微平面法的最新进展、优点和五个基本假设.基于这些假设导出了混凝土的一般本构关系,并进一步给出了本构关系中所包含各参数的显式表达式.然后将混凝土板分成若干层,建立起每层板节点力与节点位移之间的关系.再应用虚功原理,获得了混凝土板有限元分析的计算公式.最后,为了验证本文数值方法,计算了一混凝土板在五个集中力作用下板中心位移与外力之间的关系.数值解与实验数据之间的良好一致性初步证实了该方法的有效性.     

1000kV特高压交流输电线路工频磁场分析

通过建立特高压交流输电线路空间工频磁场的时域数学预测模型,有效简化了复域模型求解的繁琐过程。利用所建立的预测模型分析了我国特高压交流输电线路产生的工频磁场的横向分布规律,以便在出现最大磁场感应强度的地方做好屏蔽工作。从控制工频磁场的角度出发,定量研究了线路负荷电流大小、导线对地高度、单回路时的导线布置形式和双回路时的相序布置方式等主要因素的影响程度,为工程设计人员提供更为直观的参考和借鉴。     

矩形波激励下磁芯损耗测量中绕组损耗的测量

直流法通过逆变电路将直流电压转变为施加到被测磁件上的交流电压,测量直流输入的有功功率获取磁芯损耗,因此,能精确地测量不同的占空比矩形波激励下磁件损耗。为了能够精确地获得磁件损耗里的磁芯损耗,引入辅助空心电感与副边短路的磁件串联作为负载测量磁件的绕组损耗。建立了实验装置,且用傅立叶展开计算绕组损耗进行验证,最大相对误差为12.91%,其最大绝对误差为7.480 2 mW,验证了该法能够精确地测量矩形波激励下磁件损耗中的绕组损耗。     

甚低频T形天线阵地网损耗电阻的分析与计算

改进了甚低频T形天线阵地网损耗电阻的解析算法,增加了长顶线上的电流对地网磁场损耗电阻的贡献,提高了计算精度．基于天线阵近场的矩量法数值仿真结果,对天线近区的地损耗功率进行数值积分,得到了地网损耗电阻的一种数值算法． 用这两种算法计算了一个实例天线阵的地网损耗电阻,计算结果均与测量数据相一致,计算精度比现有解析法的精度提高了30％～50％．     

Energy dependence on modes of electric activities of neuron driven by different external mixed signals under electromagnetic induction

Energy supply and release play an important role in individual neuron and neural network. In this paper, the electrical activities and Hamilton energy of neuron are investigated when external mixed signals(i.e., the periodic stimulus current and the periodic electromagnetic field) are imposed on the neuron under the electromagnetic induction. As a result, the Hamilton energy is much dependent on the mode transition, the multiple electric activity modes and the numerical analysis of Hamilton energy are more complicated under various parameters. When the periodic high-low frequency electromagnetic radiation is imposed in neuron, it is found that the electrical activities are more complex, and the changing of energy is obvious. In addition, the response of electrical activity and Hamilton energy is much dependent on the changing of amplitude A, B when the external high-low frequency signal is imposed on the neuron, meanwhile, the energy of bursting state is lower than the one of spiking state. It can be used for investigation about the energy coding in the neuron even the neuron networks.     

组合磁光光纤光栅的磁场敏感性分析

磁光光纤光栅是一种具有磁光效应的特殊光栅,可直接用于本征型的磁场传感或通过磁控的方式实现可调光子信息处理。该文采用分段均匀模型分析了几种组合磁光光纤Bragg光栅中左右旋圆偏振光的偏振相关损耗对磁场的敏感性,计算表明,均匀磁光光纤光栅的中心区段对磁场最为敏感。提出了一种比均匀磁光光栅更加灵敏的F-P型组合光栅传感结构,可更好地用于较弱磁场下偏振相关损耗的检测。     

外磁场中单壁碳纳米管π电子能隙的理论计算

为了得到单壁碳纳米管在外磁场作用下的电子结构规律,从紧束缚模型出发,利用量子理论和固体理论计算了在外磁场作用下单壁碳纳米管(SWNTs)中π电子的能带表达式.在此基础上,利用SWNTs的周期性边界条件和晶体中的布洛赫定理,得到了扶手椅型SWNTs中π电子的能带表达式,进而推导了外磁场作用下能隙宽度的表达式,从而得知能隙是磁通量Φ的周期函数.由金属型SWNTs的判据|m-n|=3J(J=0,1,2,3,…)可知,扶手椅型SWNTs(m=n)均为金属型,但由于其在外磁场的作用下可能产生能隙,由此证明了扶手椅型SWNTs可以由金属型转变为半导体型的规律.