具有体积约束的连续体结构拓扑优化仿生方法

基于Wolff法则的连续体拓扑优化仿生方法是将待优化的结构被看作是一块遵从Wolff法则生长的骨骼,把寻找结构最优拓扑的过程比拟为骨骼的生长过程.为了解决具有非应变约束的连续体拓扑优化问题,引入浮动参考应变区间.该文以具有体积约束的最小柔顺性连续体为例,分析了浮动参考应变区间法的可行性,即在生长过程中,设计域内各点处的材料更新由当前参考应变区间确定,而参考应变区间的更新由当前结构体积率与约束体积率确定.数值结果表明该方法可行.     

具有不同拉压性能材料的连续体结构拓扑优化

采用浮动的拉伸与压缩生长参考区间法讨论材料的拉伸与压缩性能差别对最优拓扑的影响.材料的拉伸与压缩性能差别包含两个方面,其一,基础材料的拉伸杨氏模量与压缩杨氏模量存在差异;其二,基础材料在拉伸变形与在压缩变形下生长的参考应变区间不同. 两者对结构最优拓扑的影响具有等效性. 数值算例证明了这一等效性. 数值算例进一步表明,对于一个给定的设计域,基础材料的拉伸与压缩性能差异对结构最优拓扑影响很大. 因此,考虑结构及材料具有不同拉压性能时的拓扑优化工作具有明显的工程意义.      

无创血糖近浮动基准参考测量方法的仿体实验验证

在近红外无创血糖测量中,由葡萄糖引起的信号变化十分微弱,极易受到人体背景、测量仪器、周围环境等变化的影响,限制了无创血糖检测的精度。针对这个问题,提出应用浮动基准位置理论进行背景变异的校正。但是由于个体的差异性与人体环境的复杂多变性,浮动基准位置会因人而异。通过对人体手掌三层皮肤模型进行蒙特卡洛模拟,发现其在1 000～1 700 nm近红外波段的浮动基准位置基本处于距光源径向距离2 mm附近。为了提高浮动基准位置理论在不同人体之间的适用性,提出了一种近浮动基准参考测量方法,即以径向距离2 mm处作为参考位置进行背景干扰的修正,并通过仿体实验验证其效果。选取与人体手掌皮肤模型的浮动基准位置较为接近的2%和3%浓度的Intralipid仿体溶液进行实验。实验结果表明近浮动基准修正法可以消减光源漂移对测量结果的影响,提高数据的重复性和稳定性;同时通过对不同葡萄糖含量的2%和3%浓度的Intralipid溶液进行多次漫反射信号采集并建立葡萄糖浓度预测模型,发现修正后的回归模型的预测均方根误差(RMSEP)分别降低了38.51%~79.98%和29.72%~52.22%,说明该方法能够比较有效地消除两个测量位置处共同的背景干扰,提高校正模型的预测精度。仿体实验验证的结果,为下一步近浮动基准参考测量方法的在体测量提供了有力的支撑。     

基于小波阀值消噪的硝铵NQR信号处理

针对硝铵（AN）核电四极矩共振（NQR）信号通过傅立叶变换频域分析缺乏信号时域信息的特点,对硝铵NQR信号进行时频分析,达到从强背景噪声下检测出NQR信号的目的. 引入小波分析阀值去噪的方法对硝铵NQR信号进行处理. 对处理后数据与标准信号之间的相关系数进行分析. 实验结果表明小波阀值去噪方法可以成功检测到硝铵的NQR信号.     

超导储能系统失超保护实验研究

介绍了超导储能系统的失超保护实验,分别对实验装置、失超保护系统、实验连线以及实验电路四个方面进行了阐述。在超导储能系统运行过程中,通过测量在磁体电流超过临界电流情况下,失超保护系统中失超电压及电流的变化曲线,分析了不同充电电流对磁体阀值电压的影响以及在磁体参数改变下失超保护系统的适用情况。实验结果表明,失超保护系统能快速、准确地检测失超信号,并进行保护动作。同时,实验数据的统计也说明了不同的充电电流速度对阀值电压没有产生影响。     

Measurement of Threshold Pressure Gradient of Microchannels by Static Method

The development of oil fields and laboratory experiment present the threshold pressure gradient （TPG） of liquid flow in low permeability porous media, which is called the micro-size effect in porous media. Some micro-size effects in micro-electro-mechanism systems （MEMS） are not always in agreement with each other. We propose an experiment setup to measure the TPG of microchannels by static method in the microchannels with the diameter ranging from 20-320μm. The results present the existence of TPG in microchannel, and show an effect that the TPG of microchannel increases with decreasing hydrodynamic diameter. The relation between TPG and diameter is in agreement with single-log normalization. Additionally, the influence of errors in the experiment shows the data of experiment are valid. Finally, the mechanism of micro-size effects is discussed by revealing the facial force between liquid and solid and theory of boundary liquid, but the explanation is still not good, and needs further study.     

具有P型浮空区的槽栅IGBT结构

本文提出了一种具有P型浮空层的新型槽栅IGBT结构,它是在之前所提的一种积累层沟道控制的槽栅IGBT(TAC-IGBT)基础之上引入了一浮空P型层。此结构在维持原有TAC-IGBT低的正向导通压降和更大正向偏置安全工作区（FBSOA）的同时,减小了器件的泄漏电流,提高了器件的击穿电压,也使得器件的短路安全工作区大大提高,且制造简单,设计裕度增大。仿真结果表明：对于1200V的IGBT器件,具有P型浮空层的新型槽栅IGBT结构漏电比TAC-IGBT小近一个量级,击穿电压提高近150V。     

使用MapReduce编程模型进行大规模FCD并行处理

浮动车交通信息获取技术是近几年发展起来的一种很有前景的获取城市动态交通信息的方法,它利用计算机、全球定位和无线通信技术来获取浮动车数据(FCD)进行处理。FCD经过地图匹配、路段速度推测等计算后转变为城市动态交通信息。为了能够使大规模的FCD处理快速、及时,必须采用并行计算。MapReduce最初由Google提出,它使开发人员不需太多并行编程经验就可以快速开发出能够运行在大规模分布式集群上的软件。本文基于MapReduce并行编程模型,提出了一种FCD并行处理的方法来解决大规模FCD实时处理的问题。最后在高性能集群上进行了实验,得到的近似线性加速比的结果验证了该设计方案的有效性。