基于有限单元法的大型水轮发电机组自振特性研究

基于有限单元法,建立了考虑各种影响因素的大型水轮发电机组自振特性的计算模型,推导了用有限元法求解临界转速的计算公式.使用ANSYS和MATLAB等大型软件,对工程实例进行了计算,讨论了陀螺效应、不平衡磁拉力、导轴承刚度等因素对机组临界转速的影响及影响程度.计算结果的合理性,说明该计算模型和计算方法可用于水电机组的自振特性计算和振动设计,也可为其他转子动力学问题的研究提供参考.     

温变工况下超定独立成分分析导波监测方法

基于超声导波的结构健康监测技术在实际工程应用中受到变化的环境工况条件的影响,由于独立成分分析方法对于处理时变工况条件下的大量监测导波信号存在局限性,以及对不同程度的损伤表征研究存在不足,提出一种基于超定独立成分分析的导波监测方法并改进了基于k均值聚类的损伤指标。以广泛存在的环境温度作为环境变量,通过主成分分析从大量导波信号组成的观测矩阵中确定独立分量个数,使用独立成分分析将处理后的导波信号分解为独立分量,能够有效地将损伤与环境工况的影响分离到不同的独立分量中。对长期经受环境温度变化的铝板进行了导波监测实验,结果表明该方法能够有效减少独立分量数目并从大量导波信号中排除环境温度的干扰识别出损伤,并且对处于温变条件下的完整和不同损伤程度的铝板进行了损伤识别实验,进一步研究了该方法在排除环境温度干扰的同时表征损伤程度的效果。     

一种SnO2:Sb薄膜玻璃样品的低辐射特性测试装置设计与实现

低辐射玻璃是在玻璃表面镀上一层透明导电氧化物薄膜的玻璃,其在可见光波段有比较好的透过率,保证了采光的需求,同时对中远红外波段具有较强的反射率。文中设计和实现了一种结构简单、成本低廉、测试周期短的低辐射玻璃样品辐射特性测试装置,可简单快速对样品进行优劣判断,加快研发进程。通过对制备的SnO₂:Sb薄膜玻璃样品进行辐射特性分析,基本满足低辐射玻璃的性能要求。实验结果表明,在光源辐照3 h后,普通玻璃窗口的杜瓦瓶内温度由21.5℃升高到45.7℃,而SnO₂:Sb薄膜玻璃窗口的杜瓦瓶内温度由21.5℃升高到43.3℃,比普通玻璃窗口的杜瓦瓶内温度低了2.4℃。在自然冷却阶段,拥有更高温度的普通玻璃窗口的杜瓦瓶更快地下降到室温。相关测试表明该装置具有一定可用性、实用性和推广性。     

基于3/2维谱的螺栓松动非线性检测及定位

提出基于3/2维谱分析的螺栓松动非线性检测及定位方法,用多尺度法分析螺栓松动产生非线性相位耦合的机理,研究3/2维谱分析处理信号的过程并分析其识别非线性二次谐波原理,以铝板上螺栓结构为实验对象,利用粘贴在铝板表面的压电作动/传感元件进行实验,对结构响应信号进行3/2谱分析,有效判断螺栓的连接状态;为实现松动螺栓的定位,定义螺栓松动的非线性指标,引入径向基插值函数,实验获得粘贴在铝板上压电列阵响应信号的非线性指标,利用径向基插值函数拟合损伤定位图像。实验结果表明,该方法能有效检测螺栓松动非线性,实现松动螺栓定位。     

基于SnO2∶Sb薄膜沉积工艺参数优化的支持向量回归分析

开发低成本高质量透明导电氧化物薄膜材料的生长技术对现代光电产业发展十分重要。面对多维的薄膜生长工艺参数空间，在寻求最优薄膜生长参数过程中如何有效降低时间、材料成本是研究人员迫切关注的问题。基于雾化辅助CVD法在石英衬底上制备SnO₂∶Sb薄膜，利用实验设计方法，获得不同工艺参数下制备的SnO₂∶Sb薄膜实验数据集。应用基于贝叶斯优化的支持向量回归方法，建立SnO₂∶Sb薄膜透明导电性能的支持向量回归预测模型，结合预测模型对整个工艺参数空间进行探索。利用有限27组工艺参数组合可在四维参数空间中找到高质量SnO₂∶Sb薄膜的有效制备参数。在最优工艺参数下制备薄膜的可见光透过率可达86.61%,方块电阻为21.1Ω·□^-1,膜厚约380 nm。为基于雾化辅助CVD法制备薄膜材料的最优制备工艺探索提供一条有效途径，可有效节约开发成本。     

雾化辅助CVD腔体的优化设计与实现

为了实现雾化辅助CVD (chemical vapor deposition，化学气相沉积)腔体的可定制性、可复用性及经济性，并满足高质量单晶氧化镓(Ga₂O₃)薄膜制备的实际需求，设计开发了一种新型雾化辅助CVD腔体。该腔体主要由反应腔室模块、冷却模块和缓冲腔室模块组成。采用新型腔体和常规腔体进行了单晶Ga₂O₃薄膜制备实验，对Ga₂O₃薄膜进行了X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)图谱分析，并采用原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)观察其表面形貌。实验结果表明：采用新型腔体可制备出性能更优的α-Ga₂O₃、β-Ga₂O₃薄膜；采用新型腔体和常规腔体制备的α-Ga₂O₃薄膜的(006)晶面的半峰宽分别为0.172°、0.272°，表面粗糙度分别为25.6 nm和26.8 ...