小型高速超导磁浮轴承优化设计北大核心

轴承是高速机电设备的核心部件。高温超导磁浮轴承具有载重大、刚度高、抗干扰能力强、无需主动控制等诸多优点,可以实现重载高速运行,因此在高速机电设备中具有巨大应用潜力。文中针对中小型飞轮储能器、离心机、脉冲电机等设备实际工程需求,设计并优化完成了一款小型高速超导磁浮轴承。通过三维仿真程序,对磁浮轴承中超导块材和永磁阵列的组合方式和电磁力进行了计算,并对不同气隙下的轴承性能进行了对比。相较于传统二维仿真计算,三维仿真结果考虑了超导块材的空间位置分布,更贴近实际应用,可以作为工程设计的直接参考。相关设计表明,通过合理优化,小型超导磁浮轴承具备足够悬浮力和导向力刚度,可以满足相关系统的工程应用需求。     

基于Newmark算法的任意磁化方向铁氧体电磁散射时域有限差分分析

利用坐标系转换矩阵给出实验室坐标系中饱和磁化铁氧体的频域磁导系数张量,再通过频域到时域的转换关系jω→?/?t得到一个二阶微分方程形式的时域本构关系.然后采用Newmark方法求解时域本构关系从而给出一种适用于处理任意磁化方向铁氧体电磁问题的Newmark时域有限差分算法.利用此算法计算了饱和磁化铁氧体层的反(透)射系数和饱和磁化铁氧体球的后向雷达散射截面,所获得的结果验证了此算法的正确有效性.     

基于双开口金属环的太赫兹超材料吸波体传感器

本文提出了一种用于生物样品检测的高灵敏度太赫兹折射率超材料吸波体传感器.该传感器由2个同心开口金属环组成,是一种多模谐振器.传感器在0.7—2.5 THz频率范围内具有2个独立可调的工作频段,即1.079 THz和2.271 THz,可观测样品在太赫兹波段的不同电磁效应.采用吸收特性、灵敏度等指标评估太赫兹传感器的性能,自由空间中的吸收率超过99.9%,具有较高的频率选择特性,灵敏度达到693.7 GHz/RIU,检测生物样品最小折射率变化量为0.004,传感性能较好.所提出的传感器使用低介电常数的柔性材料,具有生物相容性、便携性等优点,且在0°—60°斜入射角下及4%的制作误差内显示出高度稳定性.此外,通过乙醇-水混合物模拟实验,验证了传感器的检测效果.本文设计的传感器单元结构之间相互作用小、稳定、易制作,能够显著增强光与物质之间相互作用,在太赫兹高灵敏生物传感检测中具有广阔的应用前景.     

铝蜂窝结构单向压缩、失稳和破坏机制研究

采用结构代表胞元模型数值模拟了在没相对密度范围的单型铝蜂窝结构在单向压缩过程中的变形、失稳和破坏现象。我们推广了转角刚度方法,并结合数值模拟结果分析了结构失稳和破坏的三种不同特征及相应 拗观力学机制,计算了结构代表胞元开始失稳分岔时的宏观应力σT,其值与有限元数值计算和实验得到的结构宏观极限应力σu一致吻合。     

微波消解-冷原子吸收法定量测定人参中汞的研究

应用微波消解仪和原子吸收光谱仪 ,采用氢化物 冷原子吸收光谱法对人参中的汞的定量测定方法进行了研究。对微波消解仪的消解条件、氢化物 冷原子吸收方法的测定条件进行了探讨。在本法选择的条件下 ,回收率为 90 98%～ 1 0 8 96 % ,相对标准偏差为 8 0 4 %～ 1 5 77%。与国家标准方法的对比实验证明 ,两者无显著差异。     

基于图论和遗传算法的终端扇区划分方法

为了均衡终端区扇区的工作负荷,保障扇区边界的合理性,研究了终端扇区的划分方法.针对建立的扇区划分数学模型,提出了3阶段的划分方法.首先,采用voronoi图和遗传算法完成初始划分,实现均衡负荷的目标;其次,提出了基于voronoi图和基于maklink图的2种扇区二次划分方法,满足最小飞行时间及最小距离约束;最后,应用分段线性拟合的方法消除扇区边界的锯齿状,以及满足扇区凸形约束.以广州终端为例进行了仿真计算.应用提出的方法,给出了2种划分结果,都能够使得各扇区的工作负荷在2880s以内,差值不超过350s,扇区边界较为平滑,且计算时间明显减少.仿真计算结果说明方法是可行和有效的,也为使用者提供了灵活的选择.     

First-Principles Study of Intrinsic Point Defects of Monolayer GeS

The properties of six kinds of intrinsic point defects in monolayer GeS are systematically investigated using the“transfer to real state”model,based on density functional theory.We find that Ge vacancy is the dominant intrinsic acceptor defect,due to its shallow acceptor transition energy level and lowest formation energy,which is primarily responsible for the intrinsic p-type conductivity of monolayer GeS,and effectively explains the native p-type conductivity of GeS observed in experiment.The shallow acceptor transition level derives from the local structural distortion induced by Coulomb repulsion between the charged vacancy center and its surrounding anions.Furthermore,with respect to growth conditions,Ge vacancies will be compensated by fewer n-type intrinsic defects under Ge-poor growth conditions.Our results have established the physical origin of the intrinsic p-type conductivity in monolayer GeS,as well as expanding the understanding of defect properties in lowdimensional semiconductor materials.     

基于透明陶瓷材料的激光研究进展

陶瓷激光器是一种以透明陶瓷材料作为增益介质的激光器。与单晶相比,透明陶瓷具有制备周期短和烧结温度低等优势,在激活离子高掺杂浓度下能保证良好的光学均匀性,且容易制备成各种大尺寸复合结构。近年在高功率和超短超强激光输出方面得到广泛应用,产生了一系列研究成果。回顾了陶瓷激光器的发展历程,总结了透明陶瓷在高功率、超短超强脉冲激光输出和特殊波长激光输出等方面的最新进展,并阐述了基于陶瓷制备优势的新型激光材料的发展趋势。     

PbTe(001)表面原子几何结构和电子结构的第一性原理计算

用第一性原理的密度泛函理论计算了PbTe（001）表面的几何结构和电子结构.计算结果表明：PbTe（001）表面不发生重构，但表面几层原子表现出明显的振荡弛豫现象，其中第一、第二层间距减小4.5%，第二、第三层间距增加2.0%，并且表面层原子出现褶皱.表面带隙在X 点，带隙变宽，在基本带隙中不引入新的表面态，而导带底和价带顶附近等多处出现新的表 面共振态；弛豫后费米面处态密度很低，所以表面结构很稳定. 关键词： 密度泛函理论 表面几何结构 表面电子结构 PbTe