最新刊期

    2017年第51卷第8期
    • 超振荡透镜的三维全矢量电磁分析方法

      刘涛, 杨树明, 蒋庄德
      2017, 51(8): 1-5. DOI: 10.7652/xjtuxb201708001
      摘要:为了揭示超振荡透镜(SOL)亚波长聚焦本质和高分辨率成像机理,阐述了超振荡透镜的三维全矢量电磁分析方法,包括矢量电磁聚焦和矢量电磁成像两个连续物理过程。采用矢量角谱理论,计算预测超振荡透镜后多衍射光束精细干涉形成的矢量光场分布,利用等价磁偶极子矢量成像理论,定量计算探测面内像场分布。研究结果表明:三维时域有限差分法建模的严格求解结果与矢量角谱结果基本吻合; 高倍、大数值孔径显微成像系统具有选择性偏振滤波成像机理,特别是可对纵向偏振分量进行抑制。该研究为超振荡透镜应用于纳米光刻、超分辨显微技术、粒子操控等领域提供了理论基础。  
      关键词:超分辨;微结构;偏振;矢量衍射;二元光学   
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      更新时间:2025-07-09
    • 一种心肌延迟强化磁共振图像的半自动分割算法

      杨聪, 伍卫国, 苏远歧
      2017, 51(8): 6-11. DOI: 10.7652/xjtuxb201708002
      摘要:针对心肌延迟强化磁共振图像分割中边界模糊的问题,提出了一种基于水平集的半自动分割算法。该算法通过结合多相水平集算法和Chan-Vese模型,可以同时分割心肌内膜、外膜和心肌梗塞区域的边界。根据心脏左心室的圆形特征,通过增加圆形惩罚项,使得分割心肌内膜的曲线在迭代过程中逐渐接近于圆形,从而解决了心肌内膜边界模糊的问题。根据心肌内膜和外膜之间的距离关系,提出了动态气球力,通过将两条演化曲线之间的距离约束在一定范围内,使得曲线在真实边界附近收敛,从而提高了分割心肌外膜边界的精度。由于正常心肌与发生梗塞的心肌在灰度上存在着明显的差异,采用Chan-Vese模型代替阈值法分割心肌梗塞区域以获取光滑的目标边界。该算法已在STACOM 2012国际竞赛数据集上进行了验证测试,结果表明,算法的平均Dice相似性系数为0.72,较其他算法的平均Dice系数提高了0.07~0.12; 算法具有较好的实验可重复性的同时也具有更好的稳定性。  
      关键词:心肌延迟强化磁共振;水平集算法;心肌梗塞;边界模糊   
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      更新时间:2025-07-09
    • 面向光学三维测量的非均匀条纹生成方法

      韩江涛, 张英杰, 李程辉, 张佳瑞
      2017(8): 12-18.
      摘要:针对投影条纹间距比较小和被测表面法向处于变化范围较大的状态时局部条纹形变严重、分布密集,甚至出现条纹间重叠干涉现象,导致相位求解、条纹中心提取等方法失效的问题,提出了一种非均匀投影条纹生成算法。先利用投影均匀条纹到被测物体上,对相机采集图像中局部条纹分布密集的区域进行相位梯度调整,再运用反向条纹投影原理计算出非均匀投影条纹。对投影均匀条纹和非均匀条纹到被测物体表面进行光学三维测量,仿真和实验结果表明:当测量精度均达到50μm时,投影均匀条纹测量时有7.2%的数据点丢失,投影非均匀条纹时仅有0.24%的数据点丢失,基本上解决了局部条纹变形严重、分布密集导致点云丢失的问题,从而保证测量数据的可靠性。  
      关键词:光学三维测量;均匀条纹;非均匀条纹;反向条纹投影   
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      更新时间:2025-07-09
    • 自适应多位编码量化的哈希图像检索方法

      徐思雨, 蔡佳妮, 祝继华, 王佳星, 栾婷婷, 庞善民
      2017(8): 19-25.
      摘要:针对目前哈希图像检索技术中多比特位量化方法通过将实数向量的每一维分别量化,割裂了实数向量各个维度之间联系的问题,提出了一种子空间自适应多位编码量化的哈希图像检索方法。该方法对一组实数做量化并且拓展到乘积空间,将实数向量划分为若干个数据子向量。由于子空间的方差和信息量大小呈正相关,该方法可根据子空间的方差计算并分配编码位数,使方差大的子空间拥有更长的编码位数,并且减小了因给不同的子空间分配相同的比特位而引起的信息损失,提高了编码的精度。在公开的图像数据集LabelMe和Flickr上的测试结果表明:与效果最优的同类方法相比,该方法使得量化误差下降了30%,检索结果的平均准确率提升了9.8%,说明可以通过减小量化误差来提升检索精度。  
      关键词:哈希图像检索;方差;数据子向量;自适应多位编码   
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      更新时间:2025-07-09
    • 采用机器学习的火焰前景提取算法

      王博 1, 张为 1, 刘艳艳 2, 王鑫 3
      2017, 51(8): 26-32+101. DOI: 10.7652/xjtuxb201708005
      摘要:针对现有火焰前景提取算法提取前景不完整、轮廓失真严重、对复杂环境适应性差等问题,提出一种采用机器学习的火焰前景提取算法。该算法结合使用监督学习方法和无监督学习方法,训练了两级专用的分类器用于确定疑似目标区域; 根据Real AdaBoost分类器的输出结果计算聚类算法的初始中心,并使用计算出的聚类中心对目标区域进行聚类分割,以得到最终的前景区域。实验结果表明:该算法对强光环境、夜间环境、静态或动态干扰环境等复杂场景均具有较好的适应性,得到的前景提取误差率在2%~28%之间,低于现有其他算法,且帧运算耗时小于50 ms,能够很好地完成多种场景下的火焰前景提取工作,为图像型火灾检测系统中后续的特征提取与识别奠定了基础。  
      关键词:火灾检测;前景提取;机器学习;聚类算法   
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      更新时间:2025-07-09
    • 采用多类代价指数损失函数的代价敏感AdaBoost算法

      翟夕阳, 王晓丹, 李睿, 贾琪
      2017, 51(8): 33-39. DOI: 10.7652/xjtuxb201708006
      摘要:为解决由多个二类代价敏感算法扩展而成的多类算法存在时间复杂度高和不能区分错分代价的问题,提出一种采用多类代价指数损失函数的多类代价敏感AdaBoost算法(MCCSADA)。为保证算法的代价敏感特性,首先设计一种满足代价敏感损失函数设计准则的多类代价敏感指数损失函数; 然后将此损失函数作为评价分类器性能的标准,以最小化损失函数为目的使用逐步叠加模型推导算法的最优基分类器加权系数; 最后使用多类代价损失函数和最优基分类器加权系数求解公式替换多类AdaBoost算法的损失数和加权系数求解公式,得到代价敏感的MCCSADA算法。使用UCI数据集对算法进行验证,实验结果表明:算法的稳定性得到了提升,退化现象被减弱; 相比于由两类代价敏感算法通过一对一方法扩展而来的多类代价敏感算法,MCCSADA算法在大多数情况下能够取得更低的代价,而且具有较低的时间复杂度,在3类数据集上的时间复杂度降低约40%,并且随着类别数的增多效率提升更加明显。  
      关键词:代价敏感;AdaBoost算法;多分类;贝叶斯决策;损失函数   
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      更新时间:2025-07-09
    • 融合Fisher线性判别分析的多维特征融合情景感知推荐方法

      赵志华 1, 2, 陈莉 1
      2017, 51(8): 40-46. DOI: 10.7652/xjtuxb201708007
      摘要:针对采用单维特征建立用户的偏好模型所导致的推荐结果无法有效覆盖用户潜在偏好特征而影响推荐质量的问题,提出了一种基于Fisher线性判别分析的多维特征融合情景感知推荐方法。该方法建立了包含时间衰减度、属性偏好、偏好可影响程度等多维特征的偏好样本空间; 采用特征融合、投影变换等方法,在最佳鉴别矢量空间基于Fisher判别准则融合用户的多维特征; 采用拉格朗日乘子法求解最优投影方向,建立起多维特征优化的偏好获取模型。在BookCrossing与Netfilix数据集上的实验结果表明:与现有方法相比,所提方法的推荐准确率平均提高了16.61%,多样性平均提高了约38.01%,能够有效地覆盖用户的潜在偏好特征,并取得更好的推荐质量。  
      关键词:多特征融合;Fisher线性判别分析;属性偏好;时间衰减;情景感知推荐   
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      更新时间:2025-07-09
    • 一种超低功耗的低电压全金属氧化物半导体基准电压源

      王玉伟, 张鸿, 张瑞智
      2017, 51(8): 47-52+76. DOI: 10.7652/xjtuxb201708008
      摘要:针对传统带隙基准电源电压高、功耗高和面积大的问题,提出了一种超低功耗的低电压全金属氧化物半导体(MOS)基准电压源。该基准源通过电压钳制使MOS管工作在深亚阈值区,利用亚阈值区MOS管的阈值电压差补偿热电势的温度特性,同时采用负反馈提高了电压源的线性度与电源抑制比。整个电压源电路采用SMIC 0.18 μm互补金属氧化物半导体工艺设计,仿真结果表明:基准电压源的电源电压范围可达0.5~3.3 V,线性调整率为0.428%V-1,功耗最低仅为0.41 nW; 在1.8 V电源电压、-40~125 ℃温度范围内,温度系数为4.53×10-6-1,输出电压为230 mV; 1 kHz下电源抑制比为-60 dB,芯片版图面积为625 μm2。该基准电压源可满足植入式医疗、可穿戴设备和物联网等系统对芯片的低压低功耗要求。  
      关键词:基准电压源;超低功耗;低电压;全金属氧化物半导体;亚阈值   
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      更新时间:2025-07-09
    • 多输入多输出单载波频分多址系统的鲁棒波束赋形算法

      赵龙海, 沙学军
      2017, 51(8): 53-58+83. DOI: 10.7652/xjtuxb201708009
      摘要:针对多输入多输出(MIMO)单载波频分多址(SC-FDMA)系统中现有波束赋形算法在非理想信道状态信息下性能下降以及对信道信息误差敏感的问题,提出了一种鲁棒波束赋形算法。该算法利用谱范数对信道状态信息误差进行建模,并基于均方误差和准则将波束赋形优化问题建模为一个极小极大化问题,然后利用优超理论以及奇异值不等式理论证明该优化问题的鞍点特性并得出最优的波束赋形结构,最后利用凸优化得到最优的功率分配算法。仿真结果表明:与非鲁棒波束赋形和等功率分配算法相比,该鲁棒波束赋形算法在误码率以及频谱效率方面都能获得更好的性能,信道状态信息误差增大时,该鲁棒波束赋形算法与非鲁棒波束赋形算法相比在高信噪比时误码率性能约有1 dB增益,频谱效率约提升6%。  
      关键词:波束赋形;多输入多输出;单载波频分多址;非理想信道状态信息   
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      更新时间:2025-07-09
    • 伍伟伟, 许晓荣, 王云川, 曾嵘
      2017, 51(8): 59-64+71. DOI: 10.7652/xjtuxb201708010
      摘要:针对认知无线网络中以频带利用率为目标进行资源分配网络能效低的问题,提出了一种采用注水因子辅助搜索的能效优先子载波功率联合优化(EE-WFAS)算法。首先,以最大化认知用户总能效作为优化目标,考虑在认知用户发射功率控制、主用户干扰功率限制和认知用户最低信息传输速率限制等多个约束条件下,构造最优化函数; 然后,通过能效优先子载波分配与注水因子辅助搜索(WFAS)的功率分配求解优化函数,即根据认知用户的信道增益和能效进行子载波分配; 最后,对拉格朗日乘子运用二分查找法结合WFAS进行以能效为目标的功率分配。EE-WFAS优化算法可以在认知用户信息传输速率限制条件下保证系统总能效。仿真结果表明:与子载波功率平均分配算法相比,EE-WFAS优化算法的能效提高了约1.2 kbit/J。  
      关键词:认知无线网络;能效优先;注水因子辅助搜索;子载波功率联合优化   
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      更新时间:2025-07-09
    • 采用多载波相位测距的Wi-Fi精密定位方法

      贺磊南 1, 卢虎 1, 姬正洲 2
      2017, 51(8): 65-71. DOI: 10.7652/xjtuxb201708011
      摘要:针对当前室内无线局域网Wi-Fi定位方法误差大、需要额外辅助设备的问题,提出了一种基于多载波相位测距的Wi-Fi精密定位方法。在测距环节,通过中国剩余定理求解多载波相位同余式组实现了距离重构,并给出了一种采用同差处理以降低算法噪声敏感性的方法; 在定位环节,基于最小测距误差平方和准则,将带有误差的多边测距定位问题转化为受约束的二次最优规划问题,实现了分米级的Wi-Fi定位。实验与仿真结果均表明,所提方法的测距精度可达mm级,定位精度在dm级,较主流MUSIC Wi-Fi定位方法3~5 m的定位精度提升了4倍以上。  
      关键词:无线局域网;中国剩余定理;载波相位;二次规划   
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      更新时间:2025-07-09
    • 韩克锋, 王创国, 朱琳, 孔月婵
      2017(8): 72-76.
      摘要:为了抑制GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的栅极漏电,提出了一种0.5μm栅长的GaN金属氧化物半导体(MOS)高电子迁移率晶体管结构。该结构采用势垒层部分挖槽,并用高介电常数绝缘栅介质的金属氧化物半导体栅结构替代传统GaN HEMT中的肖特基栅。基于此结构制备出一种GaN MOSHEMT器件,势垒层总厚度为20nm,挖槽深度为15nm,栅介质采用高介电常数的HfO2,器件栅长为0.5μm。对器件电流电压特性和射频特性的测试结果表明:所制备的GaN MOSHEMT器件最大电流线密度达到0.9 A/mm,开态源漏击穿电压达到75 V;与GaN HEMT器件相比,其栅极电流被大大压制,正向栅压摆幅可提高10倍以上,并达到与同栅长GaN HEMT相当的射频特性。  
      关键词:高电子迁移率晶体管;氮化镓;栅电流;射频特性   
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      更新时间:2025-07-09
    • 韩克锋, 王创国, 朱琳, 孔月婵
      2017, 51(8): 72-76. DOI: 10.7652/xjtuxb201708012
      摘要:为了抑制GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的栅极漏电,提出了一种0.5 μm栅长的GaN金属氧化物半导体(MOS)高电子迁移率晶体管结构。该结构采用势垒层部分挖槽,并用高介电常数绝缘栅介质的金属氧化物半导体栅结构替代传统GaN HEMT中的肖特基栅。基于此结构制备出一种GaN MOSHEMT器件,势垒层总厚度为20 nm,挖槽深度为15 nm,栅介质采用高介电常数的HfO2,器件栅长为0.5 μm。对器件电流电压特性和射频特性的测试结果表明:所制备的GaN MOSHEMT器件最大电流线密度达到0.9 A/mm,开态源漏击穿电压达到75 V; 与GaN HEMT器件相比,其栅极电流被大大压制,正向栅压摆幅可提高10倍以上,并达到与同栅长GaN HEMT相当的射频特性。  
      关键词:高电子迁移率晶体管;氮化镓;栅电流;射频特性   
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      更新时间:2025-07-09
    • 面曝光3D打印机光强检测补偿系统研究与实现

      邱志惠, 陈号, 黄祺, 戴晨雨
      2017(8): 77-83.
      摘要:针对面曝光3D打印设备投影仪光强分布不匀的问题,提出了一套完整的修正方案,通过在上位机软件中添加灰度掩膜的方式实施光强补偿。利用紫外光传感器、Arduino控制板、步进电机等搭建自动化数据采集设备;设计算法剔除测量误差,提升传感器测量精度至±10-5 W/cm2。本系统可根据传感器反馈逼近直接获取离散的补偿掩膜灰度数据,建立灰度分布数学模型并利用Qt setPixel函数完成掩膜绘制,在简化计算、提高校准效率方面效果显著。经仪器检测及实际打印验证,提出的投影仪光强检测及补偿方案能够有效消除数字投影仪光强分布误差,将所测投影仪光强极差由5×10-4 W/cm2缩小至5×10-5 W/cm2以下。对于文中选用的树脂材料,可在0.1mm成形精度等级降低投影仪光强不匀造成的负面影响。  
      关键词:面曝光3D打印;DLP投影仪;光强补偿   
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      更新时间:2025-07-09
    • 高速透平机械全金属鼓泡箔片动压气体轴承稳定性研究

      王伟, 李晓疆, 曾强, 娄芳, 赖天伟, 侯予
      2017(8): 84-89.
      摘要:为了验证高速透平机械中鼓泡箔片轴承完全取代传统静压轴承的可行性,将全金属鼓泡箔片径向轴承和鼓泡箔片止推轴承同时应用在主轴直径为25mm、产量为150m3/h工业制氧机用的高速透平膨胀机上,进行了全动压鼓泡箔片轴承透平膨胀机的实验研究,实验用的鼓泡箔片径向轴承采用周向叉排,鼓泡箔片止推轴承采用径向叉排。实验结果表明:透平转子在全动压鼓泡箔片轴承透平膨胀机上能够稳定运行,表现出良好的动态性能和稳定性;由于良好的柔弹性结构、惯性小等特点,鼓泡箔片轴承能够迅速适应转子运动;随着转子转速的升高,转子轴心轨迹由不规则半圆环状逐渐变成规则的圆环状,在多次重复性实验中轨迹重复性较好;鼓泡箔片轴承可有效抑制转子涡动,转子能够在高转速下持续稳定运行。  
      关键词:透平机械;鼓泡箔片轴承;气体轴承;动压润滑   
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      更新时间:2025-07-09
    • 新型扭转准零刚度的振动角度传感系统

      妥吉英 1, 邓兆祥 1, 2, 张河山 1, 黄伟 1, 杨攀 1, 何剑锋 1
      2017, 51(8): 90-95. DOI: 10.7652/xjtuxb201708015
      摘要:针对工程实践中绝对振动角度难以直接测量的问题,提出了一种带有凸轮滚珠装置的新型扭转准零刚度的振动角度传感系统。依据传感系统的结构特点,分析了其测量机理; 在静力学分析的基础上,建立了传感系统的非线性动力学模型; 采用谐波平衡法研究了压簧预压缩量、阻尼比和被测信号幅值对动态测量性能的影响。数值仿真结果表明,即使压簧预压缩量有4%的误差,对于相应线性系统固有频率0.3倍频以上的小幅振动,实时测量误差仍然可以控制在3%以内。该系统可以为诸多振动控制问题提供一个方便、廉价、直接、精确的扭振状态测量方案。  
      关键词:振动角度;传感系统;准零刚度;非线性动力学   
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      更新时间:2025-07-09
    • 动静压柔性铰链可倾瓦轴承的阶跃载荷动态响应

      李昊, 陈淑江, 马金奎, 路长厚
      2017, 51(8): 96-101. DOI: 10.7652/xjtuxb201708016
      摘要:针对动静压柔性铰链可倾瓦轴承在受到阶跃载荷时主轴出现跳动而影响其回转精度的问题,提出了兼顾跳动幅值与稳定时间的分析方法和轴承优化设计方案。该方法基于轴心轨迹引入最大过冲量和过渡过程时间两个概念,用以描述主轴受到阶跃载荷时径向跳动的剧烈情况,研究轴承结构参数的确定方法。该方法首先建立轴承瓦块的压力分布模型、瓦块的力矩平衡方程和轴颈的运动方程,然后结合有限差分法和欧拉方法获取轴心轨迹,最后依据结构参数对两个参量的影响大小进行参数确定。仿真实验结果表明:增大预载荷或减小轴承半径间隙,能减小轴心最大过冲量并缩短过渡过程时间; 减小静压油腔面积或油腔宽长比能减小最大过冲量; 过渡过程时间随转速的提高呈现出先增加后减少的特点; 在研究范围内,最大过冲量随着转速提高而增大; 适当增大预载荷系数或减小半径间隙,能够提高主轴的回转精度。  
      关键词:柔性铰链可倾瓦轴承;轴心轨迹;过渡过程时间;最大过冲量   
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      更新时间:2025-07-09
    • 36 kV电子束轰击炉高压直流开关电源设计

      姬军鹏 1, 2, 陈文洁 1, 马志鹏 2, 曾光 2, 杨旭 1
      2017, 51(8): 102-109. DOI: 10.7652/xjtuxb201708017
      摘要:针对高压直流开关电源变压器绝缘易被击穿和输入并联输出串联电源拓扑输出电压纹波大、精度低的问题,提出了改变变压器绕组布局结构的分段式绕制方法和一种数字化错相控制策略。首先,详细给出了分段式变压器的绕制结构和设计方法; 其次,基于所建立的占空比与输出电压的数学模型,给出了错相控制策略中最小纹波因数下的占空比设计原则,并对纹波因数进行了定量分析; 最后,绕制了分段式高频高压变压器样品,研制了36 kV/10 A电子束轰击炉电源的样机。实验结果表明:变压器分段式绕制方法降低了副边绕组的层间电场强度,进而可降低变压器绝缘等级,防止变压器绝缘击穿; 所提出的错相控制策略可把输出电压纹波由23.2%降低到3.5%。总体来说,所提出的方法和策略提高了36 kV电子束轰击炉高压直流开关电源的功率密度和稳定性。  
      关键词:高压直流开关电源;电子束轰击炉;分段式绕制;错相控制   
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      更新时间:2025-07-09
    • 36kV电子束轰击炉高压直流开关电源设计

      姬军鹏, 陈文洁, 马志鹏, 曾光, 杨旭
      2017(8): 102-109.
      摘要:针对高压直流开关电源变压器绝缘易被击穿和输入并联输出串联电源拓扑输出电压纹波大、精度低的问题,提出了改变变压器绕组布局结构的分段式绕制方法和一种数字化错相控制策略。首先,详细给出了分段式变压器的绕制结构和设计方法;其次,基于所建立的占空比与输出电压的数学模型,给出了错相控制策略中最小纹波因数下的占空比设计原则,并对纹波因数进行了定量分析;最后,绕制了分段式高频高压变压器样品,研制了36kV/10A电子束轰击炉电源的样机。实验结果表明:变压器分段式绕制方法降低了副边绕组的层间电场强度,进而可降低变压器绝缘等级,防止变压器绝缘击穿;所提出的错相控制策略可把输出电压纹波由23.2%降低到3.5%。总体来说,所提出的方法和策略提高了36kV电子束轰击炉高压直流开关电源的功率密度和稳定性。  
      关键词:高压直流开关电源;电子束轰击炉;分段式绕制;错相控制   
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      更新时间:2025-07-09
    • 直线式移相变压器边端效应研究

      熊欣, 赵镜红, 丁洪兵, 孙盼, 彭威
      2017(8): 110-115.
      摘要:为削弱边端效应对直线式移相变压器效率及谐波抑制的影响,提出了一种通过改变气隙大小和边齿宽度达到削弱边端效应影响的方法。对直线式移相变压器的边端效应进行了理论分析,研究了边端效应产生的原因,对气隙磁通做了近似处理,推导出由边端效应所产生的电动势、电流、消耗功率以及考虑边端效应时的直线式移相变压器的等值电路。通过分析和对比推导结果,得到影响边端效应的两个主要参数:边齿宽度及气隙大小。根据这两个参数提出优化方案,减弱或消除边端效应对直线式移相变压器正常工作的影响,提高工作效率并减小输出电势的谐波含量。通过仿真来验证优化方案的有效性,结果表明,在本文使用的仿真模型中,将气隙控制在0.3mm的同时把边齿宽度控制在5mm,可以削弱边端效应的影响,使直线式移相变压器工作在最佳状态。该分析结果有利于将直线式移相变压器更好地应用于多脉波整流及多重叠加逆变中。  
      关键词:直线式;移相变压器;边端效应;气隙磁通   
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      更新时间:2025-07-09
    • 采用小波包树能量矩阵奇异值分解的局部放电模式识别

      赵煦 1, 刘晓航 2, 孟永鹏 3, 刘圣冠 1, 柴琦 1, 兀鹏越 1, 孟国栋 3
      2017, 51(8): 116-121. DOI: 10.7652/xjtuxb201708019
      摘要:为了从局部放电信号电磁波大量冗余的频率信息中提取有效的局部放电特征参量,提出了采用小波包和奇异值分解相结合的能量特征提取方法。该方法从大量小波包树节点的能量信息中提取了一组能量特征参量用于局部放电类型识别,首先对4种放电类型的电磁波信号进行小波包分解,计算每个小波包节点系数的能量,接着采用奇异值分解法从小波包树所有节点的能量信息中提取奇异值较大的一组参量,利用这组参量建立识别模型,最后使用支持向量机对4种变压器典型放电类型进行识别。结果表明,小波包树能量矩阵奇异值分解可以从包含有大量无效和冗余频率信息的电磁波信号中提取能量特征参量,从而进行局部放电识别。研究内容可为局部放电类型识别提供一种有效的特征提取方法。  
      关键词:局部放电识别;能量特征提取;小波包分解;奇异值分解   
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      更新时间:2025-07-09
    • 离子液体型离子聚合物金属复合材料的封装及变形性能

      罗斌 1, 朱子才 1, 陈花玲 1, 2, 王延杰 3
      2017, 51(8): 122-127. DOI: 10.7652/xjtuxb201708020
      摘要:针对水基离子聚合物金属复合材料(IPMC)在空气中性能不稳定且存在松弛变形这一问题,使用离子液体替代水作为IPMC内部溶剂,采用光固化材料对该材料进行表面封装,测试水基IPMC和离子液体型IPMC封装前后的驱动性能,对比水基IPMC和离子液体型IPMC在空气中的长期稳定性能。实验结果表明:在2 V电压驱动下,离子液体型IPMC的松弛变形消失,输出力和位移虽有所减小,但该类型IPMC可以承受高的驱动电压; 在8 V电压作用下,离子液体型IPMC封装后的材料变形为12 mm,输出力达到0.8 mN; 封装后的离子液体型IPMC的整体质量基本维持不变,驱动性能基本稳定,满足在空气中长期使用的要求。  
      关键词:离子聚合物金属复合材料;松弛;驱动性能;封装   
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      更新时间:2025-07-09
    • 靶材背面辅助材料影响激光打孔重铸层分布的实验研究

      杜晓婷 1, 段文强 1, 王恪典 1, 董霞 1, 梅雪松 1, 3, 王文君 1, 2, 3
      2017, 51(8): 128-135. DOI: 10.7652/xjtuxb201708021
      摘要:针对激光直冲加工微小孔时,孔出口重铸层较厚、毛刺较多的问题,提出了在靶材背面增加辅助材料的方法,探究不同吸光能力的材料对激光打孔重铸层分布的影响。辅助材料按照吸光能力分为透射光材料、吸收光材料和散射光材料,选择的3种典型代表材料为石英玻璃、石蜡和NaCl,分别对3种材料激光打孔孔口形貌和重铸层厚度的影响进行实验研究,并对其作用机理进行了深入分析。实验结果显示:背面增加辅助材料可以有效地减小出口的重铸层厚度和出口毛刺,但入口重铸层厚度有不同程度的增加,且脉宽对打孔结果有明显影响; 相比之下,NaCl的作用效果最佳,其入口重铸层增量较小,出口干净圆整,重铸层厚度减小了60%以上,减至10~15 μm。  
      关键词:激光打孔;微小孔;重铸层;辅助材料   
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      更新时间:2025-07-09
    • 新型热处理工艺对搅拌摩擦焊接头性能的影响

      戴明亮 1, 万心勇 1, 彭熠 1, 2, 胡志力 1, 2
      2017, 51(8): 136-141. DOI: 10.7652/xjtuxb201708022
      摘要:为了抑制焊后热处理过程中搅拌摩擦焊(FSW)接头晶粒异常长大(AGG)现象的发生、保证接头的强韧性,提出固溶-变形-时效一体化的新型焊后热处理工艺。该工艺以2024-O铝合金FSW接头为研究对象,在450 ℃保温40 min后水淬至室温,然后冷拉伸变形,并于190 ℃人工时效处理。经光学显微镜观察发现,450 ℃固溶处理能够显著抑制接头AGG现象的发生。固溶后冷变形结合后续人工时效处理工艺,接头力学性能明显改善,接头显微硬度和强度随着冷变形量的增加而不断提高,当变形量为10%时,接头的硬度和强度值达到最大。由于接头没有发生AGG,焊缝细小的等轴晶和析出相使得新型焊后热处理FSW接头的强度、硬度和塑性均高于传统固溶时效热处理接头。  
      关键词:搅拌摩擦焊;焊后热处理;晶粒异常长大;力学性能   
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      更新时间:2025-07-09
    • 锂离子电池电-热-机耦合特性实验研究及关键参数辨识

      张立军 1, 程洪正 1, 2, 孟德建 1, 2
      2017, 51(8): 142-148. DOI: 10.7652/xjtuxb201708023
      摘要:针对锂离子电池的电-热-机耦合特性,设计了一套耦合特性综合测试系统,进行了电池不同倍率充放电工况下电-热-机耦合特性的测试与分析,以探究电池电特性、形变、温度的时间演变规律与空间分布特性,可以得到电池荷电状态(state of charge,SOC)-形变曲线具有明显的分段特性,可以辅助磷酸铁锂电池SOC估计的修正。基于该系统测试结果研究了电池充放电过程形变产生的机理,并进行了电池热膨胀系数的参数辨识。实验结果表明:高倍率放电时,在放电初期和中期电池边缘部分膨胀,放电后期收缩,而中心位置在放电初期和中期收缩,后期膨胀; 低倍率放电时,电池表现为放电初期和后期整体收缩,中期整体膨胀。研究结果可为电池内部电-热-机耦合特性的理论分析与测试管理提供依据。  
      关键词:锂离子电池;电-热-机耦合特性;电池热膨胀;参数辨识   
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      更新时间:2025-07-09
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