单晶锗微结构的超声振动辅助微切削加工

为解决单晶锗微结构元件超精密金刚石切削加工的技术难题,提出采用超声振动辅助切削技术提高单晶锗的临界未变形切屑厚度,并推导了微结构切削中切屑厚度的理论计算公式. 进行微圆弧金刚石刀具的振动辅助微切削实验,研究临界未变形切屑厚度随振幅的变化规律,分析微槽表面加工质量和切屑形貌等. 分析4.5 μm和10.0 μm深的十字槽、矩形凸台等微结构的加工质量,针对微槽边缘的加工损伤问题,采用“切深递减”同时结合横向进给的工艺方法. 实验结果表明:微槽切削中切削深度的理论计算值存在较大的误差,应选用直接测量法;振动辅助切削的临界未变形切屑厚度随着振幅的增加而增大,最高达到了704 nm,是普通切削深度的5.2倍. 与普通切削相比,振动辅助加工可以在一定程度上降低微槽表面粗糙度. 采用振动辅助微切削技术能够在大切深条件下加工出具有较高表面质量和轮廓精度的微结构,能够有效解决微槽侧面加工损伤问题,微槽表面粗糙度R_a值低至3.09 nm.     

一种混合式SF_6气体密度表的设计

为满足智能变电站一次设备在线监测的需求,用于对设备SF_6气体状态进行监测的SF_6气体密度表需具备远程传输数据的功能。常用组合式密度表是在传统机械式密度表上集成远传模块,接头阀块处加装压力、温度传感器,漏气风险增大,且远传系统和机械系统相互独立,容易出现二者示数偏差较大的问题,导致调试困难。提出将机械表的指针位置信息就地数字化上传,可避免因安装压力传感器带来的漏气问题,同时还可以有效解决机械表与远传表读数误差不一致问题。     

基于DSC和MCU的多输入多功能特种电源的研究

研究设计了一款多输入多功能特种电源,该电源以数字信号控制器(DSC)MC56F8037和微控制单元(MCU)MC9S12G48为控制核心,可将交流和直流输入电转换为满足特种车辆起动、供电、焊接及蓄电池充电所需的直流电,具有技术先进、安全性高、可靠性好、环境适应性强等优点。     

基于IEC 61850的电-气能源互联微电网运行控制方法

为缓解环境污染而进行的能源结构调整,使得化石能源逐步被天然气替代,进而让电-气能源互联微电网成为研究热点。为保证电-气能源互联系统运行的安全可靠性,基于IEC 61850信息模型,提出了一种以JADE平台为基础的电-气能源互联微电网运行多代理控制方法。在分析电解制甲烷设备运行特性的基础上,首次建立了电转气(power to gas,P2G)设备的IEC 61850控制模型。对控制模型的仿真结果表明,IEC 61850可保证各代理间信息交互的统一性和互操作性,电-气能源互联微电网也因此可得到有效控制,其安全可行性也得到有效保障。     

面向能源互联网的微平衡调度交易设计

能源互联网旨在突破化石能源的制约,整合多种能源综合互补,探索能源生产与消费的发展模式。文中将电能作为能源系统的主要能量支撑,首先在系统协调分解与帕累托最优的经济学基础上,表征了能源互联网微平衡遵循的经济学理论;进而对比了传统集中调度机制,阐释了能源互联网的微平衡调度机制,并对微平衡交易主体、交易模式、交易机制进行了分析;最后建立了能源互联网交易激励分摊机制,协调能源互联网的调度交易计划与区域各方利益关系。     

气相介入对伞集流涡轮流量计及阻抗含水率计响应影响

针对油气水三相流条件下产液剖面测井问题,在大庆油田多相流模拟实验装置上进行三相流条件下阻抗式含水率计的响应规律实验,考察气相介入对伞集流涡轮流量计及阻抗式含水率计流量和含水率测量的影响,得到油气水三相流情况下涡流流量计及阻抗含水率传感器的响应特性。实验结果表明,气相介入对伞集流涡轮流量计及阻抗含水率计测量液相流量和含水率有较大影响,使流量测量值偏高,含水率测量值偏低;液相流量越低,二者测量值误差越大。给出了2口井现场测井实例,为现场测井工程师在生产测井中产气井的测试提供借鉴。为进一步提高油气水三相流条件下的产出剖面测井质量提出了建议。     

不同孔隙类型礁灰岩模型微观水驱渗流实验

为了更好地了解礁灰岩储层中的流体在微观渗流过程中的渗流规律和分布特征,文中以流花油田D5P1井为例,利用礁灰岩岩心制作了岩心薄片模型,采用可视化技术微观模拟水驱油过程,并选取具有代表性的4种孔隙类型进行对比分析研究。实验观察发现,裂缝方向与微观流体渗流和剩余油的分布密切相关,孔洞的存在有利于提高岩心采收率,在驱替结束时基质中普遍存在大量的剩余油。这些发现为该油田下一步进行注水开发提供了参考依据。     

加注罐内气体量对挤压式加注精度的影响

简述航天推进剂加注系统的定量方式,对挤压式加注中由加注罐内气体量变化对加注系统定量精度的影响进行分析和理论计算。分析结果表明,加注罐内气体量对加注系统定量精度影响显著。为消除加注罐内气体量变化对加注系统定量精度的影响,引入一种全新的地面定量方式,即电子秤和流量积算仪组合定量方式。详细介绍了其原理、组成,并通过试验验证了其合理性。同时通过试验测试结果和理论计算公式,得到加注罐内气枕部分推进剂蒸气的含量,为推进剂蒸气的处理提供依据。     

Anisotropic Crystalline Protein Nanolayers as Multi‐Functional Biointerface for Patterned Co‐Cultures of Adherent and Non‐Adherent Cells in Microfluidic Devices

The spatial arrangement of cells in their microenvironment is known to significantly influence cellular behavior, thus making the control of cellular organization an important parameter of in vitro co‐culture models. However, recent advances in micropatterning co‐culture methods within biochips do not address the simultaneous cultivation of anchorage‐dependent and non‐adherent cells. To address this methodological gap we combine S‐layer technology with microfluidics to pattern co‐cultures to study the cell‐to‐cell and cell‐to‐surface interactions under physiologically relevant conditions. We exploit the unique self‐assembly properties of SbpA and SbsB S‐layers to create an anisotropic protein nanobiointerface on‐chip with spatially‐defined cytophilic (adhesive) and cytophobic (repulsive) properties. While microfluidics control physical parameters such as shear force and flow velocities, our anisotropic protein nanobiointerface regulates the biological aspects of the co‐culture method including biocompatibility, biostability, and affinity to non‐adherent cells. The reliability and reproducibility of our microfluidic co‐culture strategy based on laminar flow patterned protein nanolayers is envisioned to advance in vitro models for biomedical research.     

人工髋关节球形凹坑微织构表面摩擦学性能研究*

为改善人工髋关节表面的摩擦学性能,在人工髋关节表面设计球形凹坑微织构;建立人工髋关节微织构表面的流体动压润滑模型,利用CFD软件ANSYS Fluent对微织构表面流体动压进行数值分析,得到摩擦副表面相对滑动时产生的油膜平均承载力以及摩擦因数,并分析表面微织构参数对摩擦学性能的影响。结果表明:在给定的织构参数范围内,平均承载力随深径比的增加呈现出先降低后升高再降低的趋势,随面积密度的增加呈先升高再降低的趋势;摩擦因数随深径比和面积密度增加的变化趋势与平均承载力相反;织构的最优参数分别为深径比0.06,面积密度25%。因此,在人工髋关节表面设置合适参数的球形凹坑微织构可以提高油膜平均承载力和降低摩擦因数,从而起到减小关节的摩擦磨损提高人工关节使用寿命的作用。