不同绕组结构的高温超导变压器漏磁场分析

高温超导带材具有各向异性,带材所处的漏磁场,特别是径向漏磁场会直接影响其载流能力和交流损耗。对高温超导变压器不同绕组结构的漏磁场进行对比分析,研究减小绕组端部径向漏磁场的方法。以1250k VA高温超导变压器为例,利用Ansoft Maxwell有限元软件,建立模型并进行暂态漏磁场分析,得出漏磁场分布较好绕组排布方式。     

光电式日照计室内检定中散射辐射模拟方法研究

由于光电式日照计中散射辐射光电传感器的测量精度会严重影响日照计测量太阳辐照度的准确性,为降低散射误差,在室内检定时需进行较为准确的散射辐射模拟。通过对逐日时间尺度下辐射衰减率与各气象因子间的线性相关性分析,进行多元线性回归拟合后得出长春地区逐日水平面太阳散射辐射模型,并在室内检定系统中对水汽、尘埃等散射作用造成的辐射衰减进行了模拟,设计了室内散射环境模拟室。实验结果表明,水平面太阳日散射辐射量的拟合值与实测值匹配较好,实测值与拟合值均匀分布在拟合线两侧,相关系数(R~2)在0.8以上,表明散射辐射模型效果较好。     

基于谐衍射的液体透镜变焦系统设计

设计了一套基于谐衍射的液体透镜变焦系统。系统对可见光波段成像,视场角2ω为150°,焦距f′为20～120mm,可实现6~X变焦。采用两片液体透镜,利用电润湿原理,无需改变透镜间距,只需调整施加于之上的电压即可实现变焦,同时引入一个谐衍射面来校正大视场所引入的色差。系统的调制传递函数曲线在奈奎斯特频率60lp/mm时,短焦高于0.7,长焦高于0.6,成像质量很好。系统的设计既保证了成像的高清晰度,又减小了系统体积,可广泛应用于内窥镜和智能手机等微型变焦系统领域。     

基于激光扫描投影的轨道客车精准装配技术研究

为提高轨道客车装配时车体零部件的定位准确度,解决现存人工划线、制作模板等传统工艺引起的定位精度差、工作效率低等问题,基于激光扫描投影技术建立了全新的精准辅助装配系统。通过研究系统的数学模型,分析了其在不同投影角度上的投影误差,并依据上述分析得出了站位布置模型。将系统应用于实际装配中,实现了定位准确、工作效率高的特点。实际应用效果表明,定位精度可优于0.5mm,有效克服了现存定位装配工艺中需制造大量专用模板工装,工装定位位置不准确,人工描线定位精度极差等缺点。     

气相色谱-质谱法测定轨道交通塑料产品中18种有害物质

建立气相色谱–质谱联用检测轨道交通塑料产品中的18种有毒有害物质的方法。用甲苯超声萃取60 min,选用DB–5HT(15 m×0.25 mm, 0.1μm)色谱柱,气相色谱–质谱法对样品进行检测。在优化的分析条件下,18种待测物质于20 min内获得对称的色谱峰,分离效果良好。待测物质的线性范围为0.5～4.5 mg/L,线性相关系数均在0.999以上,检出限达到0.5 mg/L,测定结果的相对标准偏差小于7%(n=6),样品加标回收率为85.3%～107.9%。该测试方法方便快速,测试结果准确、可靠,可以满足轨道交通塑料产品中多种有害物质的测定要求。     

高速列车商务舱内降噪方案研究

轨道交通工具的噪声问题越来越受到人们的关注,本文针对某高铁商务舱内噪声过大的问题应用统计能量模型结合实验进行问题诊断,发现内装地板的振动是车内噪声的主要来源,进而分析结构传递路径是导致内装地板振动过大的原因。结合主要的能量贡献路径提出了应用分布式吸振器、地板吸音板以及改变地板连接结构的方式来降低车内噪声。通过实验验证发现优化后主要的噪声峰值频率100-300Hz之间有明显改善,商务舱内的噪声由75.1dBA下降至71.3dBA,达到了降噪目标。     

基于PSD的单透镜激光三角测头设计

在传统直射式激光三角测距方法的基础上,设计了一种基于位置敏感探测器的单透镜激光三角测头.引入一枚分束镜,将聚焦透镜和成像透镜合并为一枚.在空间布局上,令分束镜、探测器、聚光透镜三者共轴,使系统的结构更加紧凑,并推导了满足该结构的Scheimpflug条件.利用Zemax光学设计软件仿真光学系统,系统焦距20mm,入瞳直径4mm,总长20.5mm,可实现测量系统的小型化.同时,对位置敏感探测器进行非线性校正以及相关信号处理,保证在较高测量精度的前提下获得更大的工作范围,并提高系统对测量环境适应性,可广泛应用于工业实时在线检测等领域.     

基于自准直原理的紧凑型激光位移传感器光学系统设计

分析传统直射式和斜射式激光位移传感器的特性,结合两者的优势,设计了一种基于自准直原理的紧凑型激光位移传感器。在结构上,利用直线结构取代了大三角的光路布局,形成自准直式光路结构。引入分光比50%的分束镜,与光轴成45°角放置,将会聚透镜和成像透镜合为一枚,并使聚光镜、分束镜和光电探测器共轴,简化了系统结构,减小了仪器体积,同时,推导了符合自准直原理的Scheimpflug条件。利用光学设计软件Zemax对光学系统进行仿真,系统采用单透镜的结构形式,前表面为Forbes非球面,入瞳直径像质量和系统尺寸均达到最佳。该系统具有测量范围大、分辨力高、结构尺寸小、光能损失小等特点,通过实验与Keyence激光位移传感器比较,该系统能够保证测头分辨力1μm、综合检测精度±2μm的技术指标。     

高效液相色谱–串联质谱法检测环境水体中18种全氟化合物

建立了快速检测环境水体中18种全氟化合物的高效液相-串联质谱方法。环境水样经大体积PEP固相萃取柱快速提取、富集和净化后,过0.22μm微孔滤膜,再利用Agilent Zorbax Eclipse XDB-C18反相色谱柱分离,以5 mmol/L乙酸铵溶液和甲醇为流动相梯度洗脱,最终进入电喷雾离子源负离子扫描,在多反应监测模式下定性及定量分析。所有目标化合物的质量浓度在1~20μg/L范围内与色谱峰面积线性良好,相关系数(r2)大于0.999,方法检出限为0.18~0.48 ng/L。18种全氟化合物的加标回收率为90.1%~107.3%,相对标准偏差为0.3%~8.2%(n=6)。该方法操作简单、快速,灵敏度高,可满足环境水体中全氟化合物的检测。     

考虑材料非线性的两端固支柱后屈曲载荷优化算法

针对满足Ramberg-Osgood本构关系的6082-T6铝合金固支柱的后屈曲问题进行了研究。利用泰勒展开式得到了用于计算横截面上弯矩的应力显式表达式,并通过弯矩-曲率关系导出了用剪力表示的控制方程。由于同时考虑材料非线性和几何非线性,此时控制方程为二阶非线性微分方程,本文提出了求解包含屈曲载荷的控制方程的优化算法。以屈曲载荷和固支端处的曲率为设计变量,以固支柱中点处的转角和挠度形成目标函数。利用进退法和黄金分割法改变设计变量的值,通过程序中包含的R-K法输出不同的结果,然后将输出的结果代入到目标函数中进行比较,获得包含目标函数极小值的最小区间,最终实现了对满足计算精度的设计变量值的确定。相较于打靶法复杂的分析过程,该优化算法优化过程简单,计算速度较快。为了验证本文算法的正确性,与两端固支6082-T6铝合金柱后屈曲时的数值解进行了对比。