低环境温度空气源热泵机组IPLV(H)测量不确定度的理论分析与试验研究

一切测量结果均有不确定度。本文通过探讨低环境温度空气源热泵机组IPLV(H)的测量原理,建立其测量不确定度的数学模型。通过理论分析与试验研究发现,各负荷测量的A类不确定度远小于对应负荷测量的B类不确定度,按照对B类不确定度的影响,各测量分量从大到小进行排序为流量、进出水温度、功率。因此,可通过提高相应仪表的精度,定期检定与校准来提高测量系统的精度,进而降低测量不确定。     

用于分布能量系统的微型压缩空气蓄能(MCAES)系统性能计算与优化

压缩空气蓄能(CAES)电站是一种新型电能存储系统,具有动态响应快、经济性能高、环境污染小等优点,可起到负荷平衡、战略规划、提高供电质量的作用。但压缩空气蓄能电站往往远离负荷中心,需要一定的地质条件。而分布式能量系统则系统容量小,靠近负荷中心,具有较好的环境兼容性。采用小型或微型机组的小型甚至微型压缩空气蓄能(MCAES)系统则可以结合二者的优势。本文将通过用于分布式能量系统的微型压缩空气蓄能电站的进行设备的选型,并对不同工况下的MCAES系统进行相应的计算与分析,并在满足用户对电力需求情况下,进行工况组合且优化选择。     

基于XGM波长变换系统中变换脉冲上升时间和脉冲宽度的研究

本文首先对半导体光放大器(SOA)中影响载流子寿命的因素进行了简单的理论分析,建立了SOA中动态载流子的模型,并且用这个模型分析了在2.5Gb/s非归零码(NRZ)条件下,基于交叉增益调制(XGM)波长变换系统中,泵浦光和信号光不同功率组合、不同波长组合,SOA的不同偏置电流等条件对变换脉冲的上升时间和脉冲的半高全宽的影响,并对结果进行了理论上的解释.     

压缩空气蓄能(CAES)系统集成及性能计算

压缩空气蓄能(CAES)系统是一种新型电能存储系统,具有动态响应快、经济性能高、环境污染小等优点,可起到负荷平衡、战略规划、提高供电质量的作用。CAES系统包括空气压缩机、电动机/发电机、地下贮气室、换热器、燃烧室、燃气轮机等常用设备,可分为两个子系统,分别是蓄能子系统和发电子系统,通过对设备采取不同组态,可得到不同方案系统。本文将结合当前CAES发展的新技术,提出CAES系统的集成方案并进行相应的计算与优化。     

压缩空气蓄能电站综合效益评价研究

压缩空气蓄能(CAES)电站是一种新型电能存储系统,具有动态响应快、经济性能高、环境污染小等优点,可起到负荷平衡、战略规划、提高供电质量的作用.其经济效益的来源可分为两部分,静态效益和动态效益.本文将通过容量效益、能量转换效益、环保效益和动态效益等进行综合性量化评价研究.     

有优先权的光突发交换中光缓存的性能分析

分析了配置有限数量光纤时延线(FDLs)和优先权机制的光突发交换(pOBS)网络性能,建立了pOBS的网络模型和排队模型;并以模型为基础,比较了各级别数据包的排队等延时与FDLs单位、负荷强度比例的关系;比较了有和无FDLs时,包丢失率与FDLs单位、FDLs深度、系统负荷强度以及波长数的关系.研究发现;高优先级数据包的平均延时远小于其它数据包,负荷强度越大平均延时也越大,高优先级数据包的比例越大则低优先级数据包的延时越大且丢失率越高,加入有限数量和适当深度的FDLs、减小FDLs最小单位、增加波长数都能减小数据包的平均排队延时和丢失率.     

近红外光谱桉树杂交种鉴别

桉树育种和遗传分析是开展桉树世代改良及其目标性状改良等研究的前提。而常用的遗传基础研究方法专业性要求高,且费时费力。该研究旨在利用近红外光谱（NIRs）分析NIRs信息与桉树遗传信息间的关系,并探索NIRs信息用于桉树杂交种判别分析的可行性和准确性。以现有的桉树杂交种测试试验及其亲本材料为对象,用手持式近红外仪Phazir Rx（1624）采集了7个桉树杂交种及其4个亲本树种叶片的NIRs信息。每个树种选择10个单株,每个单株选10片当年生健康叶片,扫描其正面叶脉中部两侧光谱各5次,以均值代表单个叶片的NIRs信息。每种基因型总共各获得100条NIRs信息,其中70条构成训练集样本,30条构成验证集样本。原始NIRs信息采用S.G二阶导数转换预处理,以消除基线及其他因素对光谱信息的影响,增强特征峰信息。经预处理后的NIRs信息用于后续分析,首先通过主成分分析（PCA）的因子得分对树种的分类判断NIRs信息与测试树种遗传信息间的关系。在此基础上,分别用簇类独立软模式（SIMCA）和偏最小二乘判别分析（PLS-DA）两种判别模式建立桉树杂交种的NIRs判别模型。经预处理后的NIRs信息的变异系数曲线显示,在波长2 000 nm后,各树种的NIRs信息存在丰富的特征峰,且特征峰的分布范围存在较大的差异。PCA结果显示,不同的亲本间、杂交种间及杂交种与亲本间样本的PC1和PC2得分可以清晰地将各树种进行分类,这在很大程度上表明NIRs信息可以正确反映桉树不同基因型的遗传信息。NIRs模型的判别效果显示,少数遗传关系比较接近的杂交组合的SIMCA模式相互判别准确率较低,而多数杂交组合间的SIMCA判别准确率则在73%～100%之间;桉树各杂交组合间的单独和综合模型的PLS-DA判别准确率均为100%,且基于PLS-DA判别的综合模型能将7个杂交组合一一与其他组合正确区分开,判别效果明显优于SIMCA模式。结果表明：NIRs信息可以正确反映桉树不同基因型的遗传信息,NIRs判别模型可以比较准确地将各树种进行区分,因此,NIRs信息可用于桉树杂交种和纯种的田间定性判别,从而辅助桉树育种材料遗传基础的研究。     

Particle-Mesh Ewald(PME)算法的GPU加速

讨论在NVIDIACUDA开发环境下,用GPU加速分子动力学模拟中静电作用的长程受力计算部分.采用Particle-Mesh Ewald(PME)方法,将其分解为参数确定、点电荷网格离散、离散网格的傅立叶变换、静电热能求解与静电力求解5个部分,并分别分析各部分的GPU实现.此方法已成功用于7个不同大小的生物分子体系的模拟计算,达到了7倍左右的加速.该程序可耦合到现有分子动力学模拟软件中,或作为进一步开发的GPU分子动力学程序的一部分,显著加速传统分子动力学程序.     

用于长城等古建筑探测的NMR探测器的磁体设计

以万里长城为代表的古建筑是世界瑰宝,更是中华民族的象征和骄傲.本文提出利用便携式核磁共振（NMR）装置来探测研究这类古建筑的建筑材料,在不对其造成损伤的基础上,发掘其隐含的科学、技术和工程相关的丰富信息.为此,作为第一步,设计了适合于探测这类古建筑的便携式单边NMR探测器组合式磁体.该探测器的磁体结构以semi-Halbach为基础,通过不同磁体模块间的组合得到对应移动探测模式、长距离探测模式和均匀磁场探测模式的磁体结构.随后根据优化结果,设计加工了磁体组件,并采用该磁体进行了流体、长城城砖和现代红砖的NMR实验,实测结果与模拟一致.该组合式磁体的优点在于通过不同磁体模块组合,实现了多种探测方式,适用于探测长城等这类古建筑物需要多种探测模式的科学研究.     

废气再循环和添加剂对高辛烷值燃料HCCI燃烧的影响

本文对废气再循环(EGR)和十六烷值改进荆-过氧化二叔丁基(DTBP)对高辛烷值燃料HCCI燃烧的影响进行了研究。实验结果表明:辛烷值为90的燃料(RON90)只能在高温高负荷下才能运行HCCI燃烧模式;在其中加入少量的DTBP后,RON90实现HCCI燃烧的工况范围向低温低负荷下大幅度拓展。加入添加剂后,低负荷性能改善的同时,浓混合气的着火时刻可以通过EGR将含添加剂燃料的着火时刻推迟到上止点附近,从而大幅度提高热效率,降低了燃料消耗率。     

基于Matlab GUl的电位差计测量数据处理

提出一种应用Matlab软件的电位差计测量数据自动处理系统。该系统以电学补偿测量原理为基础,应用Matlab GUI构建了测量数据处理系统,实现了电位差计测量数据不确定度的自动计算及校准曲线的准确绘制,得到了完整的实验结果。     

R404A、R407C在船用空调中替代R22的实验分析

以单元式空调的IPLV测试工况为依据,进行某船用空调系统R404A和R407C替代R22的性能测试,得出了吸、排气压力,排气温度,制冷量,功耗及COP随冷凝器进水温度的变化规律。     

基于光学三维形貌数字重建的不规则表面的参数测量

针对不规则形状物体表面参数测量困难的问题,提出了一种利用光学三维形貌数字重建技术来获取待测物体表面三维数字信息的方法。首先利用傅里叶变换得到反映三维物体表面高度的相位数据,在计算机中重建三维待测物体,然后再利用Matlab软件编写面向用户的人机交互界面,通过计算机鼠标指定待测量的表面区域,最后运用Matlab软件对鼠标所指定区域的三维数字信息进行处理,根据几何关系计算出指定区域的表面积、两点间的曲线长度等参数,实现人机交互式的非接触测量。     

40 T外超导磁体电源无功补偿装置的研究与设计

强磁场科学中心外超导磁体电源为大电感负载的相控整流电源,其电网侧会产生大量的无功与谐波,不仅影响电网质量还可能影响外超导电源本身的控制。针对外超导电源的特性,对各种无功补偿方案进行了分析比较,阐述了选用SVG作补偿装置的原因。搭建了三相三电平的SVG仿真控制模型和30 kvar的样机实验平台,实验表明了该方案的可行性。     

14T核磁共振成像超导磁体电源拓扑设计及纹波抑制

根据14T 核磁共振成像(MRI)大电感超导体磁体(电感307H、连接阻抗2mΩ)负载纹波的需求(低压为3V、电流为1500A、电流纹波小于1ppm)，基于常见拓扑结构出现的问题，提出了一种适用于这种大电感超导磁体运行电源的拓扑结构。此拓扑结构采用多级处理、无源滤波和有源滤波相结合的思想来设计。介绍了电源的输入级、中间变换级及输出级三个部分的拓扑，并阐述了各部分拓扑设计对负载电流纹波抑制的作用。通过 Matlab 仿真分析，验证了拓扑设计的合理性。     

结合Zemax、Matlab Gui编程,提高应用光学的教学质量

应用光学是学院应用物理专业的一门核心课程,具有很强的实用性。为了更好的改进课堂教学效果,结合前期应用光学理论教学中存在的问题,从课程内容安排、课堂组织形式和理论与实践结合度方面进行改革。实施课程内容优化,注重课堂学生自主学习,引入Zemax光学设计、Matlab GUI编程培养学生解决问题的能力。     

Extraction of isotropic points using simulated isoclinics obtained by photoelasticity-assisted finite element analysis

A method for extracting isotropic points in structures using simulated isoclinics obtained from a combination of photoelastic experiments and finite element analysis (FEA) is presented. This method is divided into two parts. The first part involves the confirmation of the boundary condition necessary for FEA using isochromatics obtained by photoelastic experiments. The second part involves the determination of isotropic points using simulated isoclinics obtained by FEA under the boundary condition confirmed by photoelastic experiments. This method is applied to a ring and T-shaped plates subjected to a compressive load. The results show that the isotropic points in the ring and T-shaped plates could be accurately and easily extracted by this method.     

基于Matlab的计算全息图的制作与数字再现的研究

 应用Matlab语言,结合博奇型计算全息的编码方法,利用计算机分别绘制了菲涅耳全息图和傅里叶变换全息图,实现了计算全息图的快速制作,讨论了制作计算全息图的原理、方法和步骤。利用CGH技术和数字全息技术所生成的全息图再现出原始图像,完成了全息图的数字重现,实现了整个全息记录和再现过程的计算机模拟。与传统的编程语言和绘图方法相比较,该算法在实现上更加简单和快捷,并且带有一系列提高计算全息图质量的措施,有效地消除了零级像和孪生像的影响,获得了清晰的数字再现图像。     

A local flexibility method for vibration-based damage localization and quantification

A method for vibration-based damage localization and quantification, based on quasi-static flexibility, is presented. The experimentally determined flexibility matrix is combined with a virtual load that causes nonzero stresses in a small part of the structure, where a possible local stiffness change is investigated. It is shown that, if the strain–stress relationship for the load is proportional, the ratio of some combination of deformations before and after a stiffness change has occurred, equals the inverse local stiffness ratio. The method is therefore called local flexibility (LF) method. Since the quasi-static flexibility matrix can be composed directly from modal parameters, the LF method allows to determine local stiffness variations directly from measured modal parameters, even if they are determined from output-only data. Although the LF method is in principle generally applicable, the emphasis in this paper is on beam structures. The method is validated with simulation examples of damaged isostatic and hyperstatic beams, and experiments involving a reinforced concrete free–free beam and a three-span prestressed concrete bridge, that are both subjected to a progressive damage test.     

Combination resonance of beams under traveling follower load systems

The regions of simple parametric and combination resonances of a thin walled beam under a sequence of equidistant follower loads moving at constant speed are estimated by using the stability criterion with the characteristic exponent, and the effects on the combination resonance of load mass, speed and frequency of load are examined.