Study on performances of graphite-filled polypropylene/polyamide 6 composites manufactured by fused deposition modeling

The application and development of 3D printing technology are greatly restricted due to the poor performance and single-function of the manufactured products. Therefore, it is still an important topic to develop 3D printing products with excellent performance and multi-functions. In this study, a novel graphite-filled polypropylene/polyamide 6 composite was successfully prepared using fused deposition modeling (FDM, one of the most popular 3D printing technologies). The effects of graphite on printing quality, melt-crystallization behavior and thermal stability of the composites were studied. In addition, the influence of different printing arrangements on the electrical conductivity and mechanical properties of the composite were also studied, and the existing performance regulation mechanisms were deeply explored through the microscopic morphology characterization (graphite sheet orientation and void distribution) and force analysis. This work demonstrates that components with specific performance requirements can be tuned and manufactured using FDM, which further expands the application and development of 3D printing technology in the field of functional composite materials.     

谐振式单开关多路低纹波输出LED驱动器

该文提出一种谐振式单开关多路低纹波输出LED驱动器.所提出的LED驱动器由前级Buck-Boost功率因数校正(PFC)变换器与后级谐振式多路均流输出DC-DC变换器通过一个有源开关整合而成,简化了拓扑结构和控制回路.该LED驱动器利用谐振电容的电荷平衡实现多路输出的均流控制,因此只需控制其中一条输出支路的电流,其他输出支路可实现自动均流.利用宽带宽电压模式控制环路,消除了Buck-Boost PFC变换器输出电压纹波对各输出支路的影响,即实现了多路低电流纹波输出.最后搭建了一台82W的三路恒流输出实验样机,验证了理论分析的正确性.     

空气间隙击穿后放电通道内的气体运动特性

空气间隙击穿后放电通道内气体的运动关系着间隙绝缘强度的恢复,而绝缘强度的恢复程度对输电线路因间隙放电而跳闸后的重合闸成功与否具有决定性的影响.该文采用高速纹影技术,获得棒-板空气间隙击穿后放电通道演化过程的纹影图像,并基于光流法获得了间隙击穿后放电通道内气体速度场的时空分布.观测结果表明:间隙击穿后放电通道内气体运动的平均速度以"双指数"方式衰减;放电通道在边缘处的射流发展成为湍流的概率较小,同时,射流的发展使放电通道先呈现"由弯变直"的趋势,而后逐渐变得不规则;间隙击穿后的初期,靠近棒电极的放电通道内气体的运动方向呈现相反的趋势,这有助于棒电极附近的放电通道先恢复到放电前的状态.     

计及源荷不确定性的独立型交直流混合微网多能源协调优化调度

传统独立型交直流混合微网的可再生能源供电比例高,但储能和其他可控电源容量有限,易出现切负荷或弃风弃光现象.首先,为提高系统的供能可靠性和可再生能源的消纳水平,设计出一种基于氢储系统实现交流、直流、氢气、热力与天然气能源系统深度耦合的能量枢纽结构;其次,为实现设计系统的多能源协调优化调度,构建出一种计及源荷不确定性的两阶段鲁棒优化模型,模型中第一阶段确定所有能源转换和存储设备的运行状态,第二阶段确定最恶劣场景及各设备出力方案,并且可利用不确定度参数灵活调整调度结果的保守性;然后,基于强对偶理论和大M法将优化模型转换为具有混合整数线性形式的主问题和子问题,并采用列与约束生成算法求解;最后,算例分析结果表明所建模型的合理性,求解算法的有效性以及调度结果的鲁棒性和经济性.     

中频条件下真空灭弧室的纵向磁场仿真

该文研究了中频400～800Hz条件下纵磁真空灭弧室内的磁场特性,利用Ansys Maxwell求解了三维瞬态纵向磁场分布.由计算结果可知:在电流变化的过程中,中心区域纵向磁场的变化明显滞后于其他区域.电流峰值时在触头片开槽交错放置的位置有磁场峰值区域,电流过零时中心区域有明显剩磁.当频率增加时,涡流效应更明显,使纵向磁场的磁感应强度值减弱.对中心点,频率提高导致过零时剩磁增加,磁场滞后相位更明显,影响电弧扩散.增加触头片开槽数可以减弱涡流效应,而增加触头杯座槽旋转角,触头中间平面磁感应强度的最大值近似线性增加.文中通过分析电弧形态和电压等实验结果验证了磁场滞后对真空灭弧室的开断能力的影响.     

基于声发射检测技术的电力电子器件/模块机械应力波综述

针对部分机构已有的能够表征电力电子器件/模块状态的机械应力波研究均分散在信号提取、信号分析和状态表征等方面,没有进行系统总结,该文首先对机械应力波的基础内容进行讨论,总结对比适用于电力电子器件/模块的产生机理、测试检测电路和信号处理方法;随后对电力电子器件/模块机械应力波的研究现状进行综述,归纳总结机械应力波的组成模式、源机制、频域特征与健康状态的对应关系;最后从机理分析、研究对象、信号处理、状态表征和检测装置五个方面对电力电子器件/模块机械应力波存在的关键问题进行分析,并提出未来的研究方向.     

大规模MIMO系统下的低复杂度迫零预编码技术

针对大规模天线技术导致传统迫零(zero-forcing, ZF)预编码复杂度上升的问题,提出了一种低复杂度预编码技术。首先利用对称超松弛迭代(semi-iteration symmetric successive overrelaxation method, SSOR)技术优化信道矩阵求逆复杂度的问题;然后利用切比雪夫半迭代法(semi-iteration, SI)加速SSOR迭代(semi-iteration symmetric successive overrelaxation method, SI-SSOR)的收敛速度,使得ZF预编码可以快速的收敛。实验结果表明,SI-SSOR预编码在误码率和传输速率上都有非常好的性能。切比雪夫半迭代法加速的SSOR预编码技术通过2次迭代就可以近似达到传统ZF预编码性能的95%以上,同时利用相对于迫零预编码更少的计算资源,因此,SI-SSOR预编码技术可以作为无线通信抑制干扰的重要手段。     

面向水下管网的视觉检测系统研究

针对水下管网定期需要检修和维护的实际需求,设计一套水下管网视觉跟踪检测系统;针对水下光学图像特点和管网铺设特征,提出一种管线跟踪方法。方法通过自适应直方图均衡化将光照不均水下图像转换为匀光图像,结合色彩空间变换方式进行图像增强并完成管道区域分割,通过支持向量机的模式识别方法依据水下机器人跟踪策略对管道图像进行分类,并根据管线分类特征建立管线提取策略,基于Kalman滤波对管线进行跟踪处理。在实验水池进行管道跟踪检测实验,管网路径识别正确率达93.7%,验证了视觉检测系统的有效性和稳定性,能够满足水下管网检测实际需求。     

旋转扫描结构光的三维检测系统及其标定

针对传统平移扫描检测系统的缺陷,提出了一种基于旋转扫描线结构光的三维检测与重构系统及对应的系统参数标定方法,建立了点云数据获取模型。被测物体通过旋转实现与线结构光间的相对运动,得到被测物体的外表面二维图像。系统标定获得图像坐标与世界坐标间的转换关系,得到被测物体的三维坐标信息及数字模型。由实验可知,相机的标定精度为0.2 mm,原理样机进行物体测量的精度为0.1 mm。实验证明该系统检测精度高,具有可行性。     

中高温酸酐固化环氧树脂的自修复研究

基于兼具修复效率高、兼容性好、热稳定性较好等优点的微胶囊化环氧?胺自修复体系,研究了其在一种中高温（100~170 ℃）酸酐固化的商用环氧树脂中的自修复性能。首先研究了所选用修复剂的热稳定性及其在微胶囊化后在树脂基体中的热稳定性,进而采用人工预混注入修复剂的方法研究了所选用修复剂与酸酐固化环氧树脂的兼容性,最后在树脂基体中加入双组分微胶囊研究了该微胶囊化环氧-胺自修复酸酐固化环氧树脂的自修复性能,并探究了微胶囊比例与浓度及树脂固化程序对自修复性能的影响。结果表明,所选用的修复剂体系热稳定性较好,微胶囊化后在树脂基体中热稳定性较高,适用于酸酐中高温固化的环氧树脂的自修复,优化后的自修复效率较高,超过80 %。