连通试验在山区沟谷岩溶水库渗漏勘察中的应用

云南岩溶高原山区某水库工程,自建成以来因水库渗漏一直未蓄到正常蓄水位;水库位于沟谷 上游区域地形裂点附近,库坝区分布灰岩和白云岩,区内断层等构造较发育,岩溶水文地质条件复杂。 基于岩溶水文地质勘察和试验,查明水库渗入点和地下水各排泄点的分布与流量特征后,以“盐类法” 连通试验查明该水库的渗漏原因、渗漏类型和渗漏通道,为工程后续处理提供地质依据。勘察分析结果 表明该水库为溶隙型渗漏,库水主要沿断层区破碎带溶隙和白云岩溶隙多通道向下游渗漏。     

交替隐式时域有限差分分析有耗介质电磁波传播

针对电磁波在有耗介质中的传播特点,提出了改进的交替方向隐式时域有限差分(ADI-FDTD)算法来研究电磁波在有耗介质中的传播特性。改进后的算法可改善传统ADI-FDTD为提高计算效率导致的计算精度下降的缺点。证明了算法的无条件稳定性,并分析了算法的数值色散。通过算例对比验证了算法的有效性和对计算精度的改善。将算法应用到金属球体在空气中、地面上方和海平面上方的电磁散射分析中,仿真结果表明:介质损耗在一定程度增大电磁散射的同时,会加大电磁散射的震荡。     

EAST-NBI抑制极电源IGBT串联技术的研究

中性束注入器(Neutral Beam Injector,NBI)是东方超环(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,EAST)核聚变实验装置辅助加热的重要组成部分。目前NBI离子源引出系统采用四电极结构,即加速电极、梯度电极、抑制电极和地电极。抑制极电源是为其中的抑制电极提供负电位的高压直流电源。根据抑制极电源输出特性的要求,输出端采用串联绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)作为调制开关。为研究IGBT串联技术对均压效果和抑制极电源输出特性的影响,采用PSpice软件对IGBT开关进行了建模,并进行了不同电路参数下的仿真。仿真表明:一定条件下,电阻电容二极管(Resistance Capacitance Diode,RCD)缓冲电路中电容参数对动态均压效果和电源关断特性具有决定性影响,缓冲电阻影响电容的放电时间及放电电流峰值。最后给出了相应的实验测试结果。该研究结果可以明确缓冲电路参数与均压效果以及抑制极电源开关特性之间的定量关系,为抑制极电源开关特性的进一步优化及其与加速极电源的特性匹配提供数据指导,对于NBI离子源的安全稳定运行具有重要意义。     

内燃机进气道流场显示试验研究

采用氢气泡流场显示技术,在水槽中对内燃机进气道内流动进行了试验研究。将若干发泡丝布置在进气道进口,接上电源电解水,在流道内拉出多层流面,利用激光片光源对流场打光,通过高清摄像机记录下流动图像。进气道内流动图像表明:由于进气道方转圆和拐弯不够光滑,导致在进气道下游形成流向涡;此外,在进气道出口附近,气门杆后形成的回流堵塞也较大,这些均不利于进气道流通能力的提高。研究结果表明:氢气泡流场显示技术是一种简单有效的研究内燃机进气道内旋涡流动的新方法。     

分子动力学模拟研究具有"荷花效应"的微流通道

采用非平衡分子动力学模拟(NEMD)分析了流体在具有"荷花效应"的微流通道中的边界滑移现象.选择不同尺度的纳米级图样、通道管壁厚度、不同的密度和温度分别进行了多次模拟分析,根据模拟结果对比分析了以上各参数对流体流动方向的速度分布、速度最大值及其在通道中流动垂直方向上的位置的影响,确定了适宜的条件,使得通道中流体的速度滑移达到最大,流速这到最快.从对模拟结果的分析可知,流体流动方向的速度在通道上下边界的值及其最大值受到纳米图样高度和通道内径影响显著;在对不同密度的流体的模拟分析中发现,最大速度滑移与最大流速对应不同的流体密度.     

感应加热硅衬底上的金膜用于圆片键合

选用垂直于其表面的射频磁场对镀金膜的硅片进行了感应加热,由于磁场对材料加热具有选择性,感应热量首先作用于硅片上的金膜内,硅片先被传导加热到一定温度,然后被感应加热.理论上分析了该方法的可行性,初步试验结果表明,虽然金膜厚度低于感应趋肤深度,但在没有应用感应加热基座的情况下,几秒钟内就形成了金硅共晶相.另外,升温速度快,有效减少了加热过程中金对硅的扩散影响,该方法可广泛用于微系统封装中的圆片键合.     

船舶舵减摇的H∞控制设计

针对舵减摇控制系统的特点,提出了一种H∞设计方案.忽略了艏摇特性和横摇特性之间的耦合作用,分析了舵减摇控制系统.采用H∞混合灵敏度的设计方法,从基本的性能要求和鲁棒稳定性要求出发,阐述了舵减摇控制系统H∞设计中权函数的选择依据和确定过程.对所设计的H∞控制器进行了降阶处理,分析了利用积分作用进行相位补偿的设计原理.仿真结果表明,所设计的舵减摇控制系统在相应的频带内具有指定的性能,而且满足鲁棒稳定性要求.对H∞设计结果的详细验证和分析表明H∞设计是一种定量设计,所有的设计要求和指标都可以定量地给出设计结果.     

襟翼舵无位置传感器DSP控制系统设计实现

针对有位置传感器控制系统的制造和维护成本高、特殊场合难以安装等问题,在襟翼舵控制系统中引入了无位置传感器控制.构建了以数字信号处理器为运算核心的电流、速度和位置三闭环伺服系统,采用端电压过零检测方法提取转子位置信号,并采用结合了NNI辨识算法的NN-PID算法对位置信号进行处理.仿真和试验结果表明该无位置传感器控制系统可以提高船舶襟翼舵在复杂的、非线性、不确定的海域环境中的高精确度位置控制效果.     

直流微电网电压电流分布式控制方法研究

电压和电流平衡对于保证直流微电网正常运行具有重要作用。为此提出了一种新的分布式电压、电流控制方法,实现了直流微电网的均流和均压调节。所考虑的直流微电网由多个分布式发电单元（DGU）通过阻性输电线互连而成,每个DGU包括一个通用电源,通过DC-DC Buck变换器提供负载电流。所提出的分布式控制方案独立于受控微电网的初始条件,实现了均流和平均电压调节,此外所提出的方案只需要测量电网产生的电流,并且与微电网参数和通信网络的拓扑结构无关。最后通过仿真实验进行了验证,仿真结果表明,所提出的算法具有良好的全局收敛性,研究结果可为直流微电网控制提供参考。