一、电、磁场能量与机械功(论文文献综述)
谭慧燕[1](2020)在《层层组装构筑智能响应薄膜及其可控动力学探索》文中提出刺激响应型智能高分子薄膜是指在外场刺激下能发生形变或运动的一类聚合物薄膜。智能响应薄膜可作为智能传感器、软体机器人和能量转化接收器等,在生物医药、组织工程和机械工程等领域具有广泛的应用前景。可控动力学是实现刺激响应薄膜应用的关键,是智能高分子领域的研究热点。为制备对外场刺激具有响应性能,并显示可控动力学的柔性薄膜驱动器,通常需对薄膜结构进行特殊的设计。本论文在总结已有工作结果的基础上,提出了两种聚合物薄膜结构设计新思路,通过外场刺激,实现薄膜驱动器的可控动力学,为柔性智能薄膜的发展,提供了可借鉴的理论基础。现将两项工作分别简述如下:(1)利用二氧化钛(TiO2)在聚偏氟乙烯/聚苯乙烯(PVDF/PS)双层膜界面之间进行图案化修饰,制备了PVDF/TiO2/PS双层膜驱动器,当暴露在丙酮蒸汽环境时,根据TiO2图案化分布,可实现高度可控的薄膜响应动力学:TiO2图案与薄膜长轴方向成-60°角时,在丙酮蒸汽刺激下,薄膜呈现顺时针摆动旋转的运动;当TiO2图案与薄膜长轴方向夹角为+60°时,薄膜呈现逆时针摆动旋转;如果控制TiO2图案与薄膜长轴成90°,可以实现薄膜驱动器的原位蠕动。不同于传统表面图案化修饰,TiO2图案位于两层薄膜中间,有效避免了TiO2的脱落,解决了表面图案化结构稳定性不足的缺陷。测试结果表明,在25℃丙酮蒸汽环境中,PVDF/TiO2/PS薄膜的平均摆动频率达到30±5 min–1,顺时针摆动旋转一圈的周期需要80 s,且可通过升高温度、提高丙酮蒸汽浓度等方式进一步提升驱动器摆动频率,如65℃,薄膜摆动频率可增加至120±10 min–1。本工作基于可控的刺激响应动力学原理,设计了一系列软体机器人,在丙酮蒸汽刺激下,可实现软体机器人的扭曲、卷曲等多形变运动,为构建复杂的仿生动力学模型提供了理论基础及技术指导。(2)利用海藻酸钠(SA)与聚乙烯醇(PVA)溶液,通过层层组装的方式制备了厚度方向上湿度响应性能梯度分布的复合薄膜驱动器,实现了在无梯度湿度环境中的可逆定向驱动。该成果打破了传统的活性层与惰性层结合的结构组装方式,彻底解决了“多层膜”界面脱落问题,保障了柔性驱动器在循环形变过程中的结构稳定性。并通过实验数据与理论模型的统计分析,从化学势角度提出了湿气刺激响应薄膜的能量转化机理,为恒湿环境刺激响应柔性器件的设计,提供了新的思路。基于试验数据与理论模型计算结果表明:在25℃时,28.9 mg的复合薄膜可以从空气湿气中捕获的能量约为48.285μJ,并将其中39.2μJ的能量转化为动能,实现能量转换效率为81.2%,该结果进一步揭示了利用高分子薄膜将湿气转化为机械功的潜力。
罗光勇[2](2020)在《初中物理教学中物理思想与方法渗透研究》文中进行了进一步梳理在初中物理教学过程中,深感物理思想与方法对于物理教学的重要性。与有经验的老师交流,获得的是一些物理教学经验,对于物理思想与方法的教学实施指导甚微。进一步查阅相关文献,研究科学方法在初中物理教学中应用较多,大多偏向理论,在实践应用上不够,物理思想与方法在初中物理教学的研究较少。因此尝试对初中物理教学中物理思想与方法渗透,做一个完整的实践研究。通过文献研究辨析物理思想与方法相关概念;多方面分析物理思想与方法,然后进行系统分类;查阅相关资料分析总结出物理思想与方法实施原则、策略,根据研究设计教学案例,在教学过程中不断地观察和总结修正。最终得出初中阶段常用物理思想与方法,总结出物理思想与方法在初中物理教学中多个实践案例和指导方法,以期对自己和同仁的物理教学有一定的启发。本文研究过程如下:第一章绪论,主要介绍研究的背景、意义、内容、方法等。第二章主要分析初中物理思想与方法,先对本文重要相关概念进行辨析;再分别从初中物理课程标准、教材、教学过程中,分析和总结出初中常用的物理思想与方法;最后以知识获取过程:动机→发现知识→建构知识→应用知识,作为为指导;研讨初中物理思想与方法的分类,总共分为发现类、建构类、应用类三类。第三章主要探讨初中物理教学心理基础,包括教学过程中初中生形象思维能力和认知水平能力,及教学过程中常用的教学方式:观察学习和自主学习。第四章初中提出物理思想与方法实施原则与策略,依据物理知识性质、初中生学情、教学规律等三者。提出科学性、中心性、显化性、实用性、重复性、引导性六个原则。拟定以学生学情为基础,体验式学习为导航进行实施;以物理知识为载体,在物理知识的生成、理解、应用过程中实施,以“化整为零,化零为整”为渗透思想,有针对设计教学设计实施,三条实施策略。第五章初中物理思想与方法实践探索,根据第二章物理思想与方法的分类分别对各类思想与方法进行分析和定义;根据第四章提出的原则和策略,对各类思想与方法有针对性的进行教学设计和实施探讨。第六章总结与展望,进一步对本文研究总结,分析物理思想与方法实践渗透中做得好的地方,讨论有待改进之处,以期望初中物理思想与方法渗透教学实践能够更好的完善。
葛依凌[3](2020)在《学术演讲集《理论物理学八讲》翻译实践报告》文中研究表明翻译已经不仅仅是两种语言间的符号转换,而是一定背景下的交际行为,本翻译实践报告以翻译马克思·普朗克的学术演讲集《理论物理学八讲》(Eight Lectures on Theoretical Physics Delivered at Columbia University in 1909)文本的汉译为基础完成。《理论物理学八讲》作为学术演讲集,既有科技文本属性,又兼具演讲稿的特点。科技文本大多属于信息型文本,通过朴实的语言向读者传递信息,一般要求译者以内容为核心。而演讲稿则采用更多口语化表达,导致全文术语表述不严谨和不统一。《理论物理学八讲》中最大的翻译难点和重点就是术语翻译,本文将术语翻译存在的问题分为可读性和层次性两大类,结合案例进行分析。全文共五章。第一章是翻译项目介绍,包括项目承接过程和该项目的语言特征。第二章通过梳理国内外文献,总结了科技翻译和术语翻译的一些问题和翻译方法,并给出术语的定义和术语翻译的要求。第三章强调术语翻译的可读性,要求译者注重时效性和术语意识这两个重要因素。理论物理学发展至今经历了许多阶段,每个阶段都有新的术语出现,而术语得到系统性的定义往往需要很长的一段时间。针对经典早期科技文本中的不规范术语和错误术语,本章从时效性和术语意识两个角度出发,结合案例进行分析。第四章强调术语翻译的层次性,从术语的关联度、前后统一和级阶统一三个角度结合案例进行探讨。首先利用word2vector模型进行词向量分析,提供一个科学的术语关联度的判断依据。然后根据全文术语表,对反复出现的同义术语和相似术语进行统一和规范。最后根据韩礼德的级阶概念,通过级阶分析法,探讨术语翻译的级阶统一问题。第五章针对本翻译实践报告进行了总结。
林灵矫[4](2019)在《飞机电作动器散热特性实验研究》文中指出多电飞机是未来飞机发展的趋势,其目的为将部分次级能源替换为电能,借此提高燃油利用效率及飞机可靠性、可维修性。最适用于多电飞机的作动机构即机电作动器(以下简称电作动器),这种作动器完全由电动机驱动,经减速器与滚珠丝杠带动作动机构,实现舵面升降等功能,但其所处环境较为封闭,常遭受短时间大功率的热流,面临较为突出的散热问题。若能通过高效的方法解决电作动器的散热问题,将有利于提高电作动器的性能及其可靠性,同时减少飞机的燃油消耗,实现飞机能量优化。本文通过实验研究的方法,首先通过电作动器加载及传热特性实验,明确电作动器在各典型工况下的产热及传热特性;随后通过电作动器高效散热实验,使用热管对其进行散热,进而明确使用热管散热时电作动器的传热特性。实验结果表明:在恒定作动速度及出力的工况下,电作动器产热量保持恒定,随着作动速度及出力的提高,产热量持续升高,稳态温升可达30 K,若作动速度及出力进一步提高,其温升将威胁电作动器安全工作;在典型飞行任务循环实验中的高作动速度、大出力阶段下,电作动器产热最明显,在作动速度50 mm/s、出力4 kN的工况下,发热量可达130 W。随后在电作动器高效散热实验中,在发热量已由前述实验测定的基础上,搭建模拟电作动器实验台,通过电加热模拟其热源。引入热管对模拟电作动器进行高效散热实验,通过冷却水温度289 K、流量0.18 m3/h的稳态实验,模拟电作动器温升最多可减小20 K;在模拟飞行任务循环实验中,模拟电作动器温度有小幅下降,各部件温度更易受冷却水温度影响,温度稳定更快;在产热最明显的工况下调整冷却水流量,其稳态温度变化很小,表明单方面增加热沉流量不可取,但热沉温度对电作动器各部件温度影响较大;所有实验中测得的流动阻力基本可忽略不计,又因其散热效果较好,证实了电作动器用热管散热的可行性,为其工程应用提供了参考。
谭草[5](2018)在《一种双作用电磁直线执行器的研究》文中研究表明汽车电子控制技术逐步成为新一代汽车发展方向的主导因素。其中执行器根据电子控制单元发出的控制命令实现相应的控制操作,直接决定了控制系统性能的优劣。同时直线执行器在质量、体积、响应、功率密度等方面具有明显的优势,已经成为了直线驱动技术的研究热点。由于在汽车、航空航天等领域对执行器的能耗、响应等性能的追求不断提高。对高性能、低能耗直线执行器的研究不仅符合市场的需求,也契合了国家节能环保发展战略,且充满了挑战,具有重要的意义。本文以双作用电磁直线执行器为研究对象,通过理论分析、数学建模、仿真计算和试验研究相结合的方法,对高性能、低能耗的电磁直线执行器结构,高效的执行器多目标优化设计方法,有效的多物理场耦合动态特性分析方法,无位置传感器落座控制方法以及执行器在SCR(Selective Catalyst Reduction)计量泵中的应用进行了深入研究。论文的主要工作和研究成果包括以下几个方面:(1)提出了一种具有创新型结构的单线圈动铁式双作用电磁直线执行器。建立了执行器控制方案与电磁场计算模型,分析了关键结构参数对执行器电磁力特性的影响规律。执行器的端部保持力能有效降低稳态时的能耗,通过结构参数的设计可以改善执行器力特性。为后续双作用电磁直线执行器的优化设计、动态特性分析以及电子控制技术的研究奠定基础。(2)实现了高效的双作用电磁直线执行器结构参数的多目标优化。改进了遗传-粒子群混合优化算法,并对改进算法的性能进行了评估;针对体积限制下的SCR计量泵用双作用电磁直线执行器进行了多目标优化;通过试验验证了优化设计方法的有效性以及执行器样件的性能。改进的分层遗传-粒子群算法有效克服了全局搜索能力与收敛速度的矛盾。通过优化设计,样件在±1.5mm行程的工作区域内的力-位移特性曲线具有较好的线性,动态响应时间为5.8ms;样件的启动力为185N,保持力为336N,启动力与保持力分别提升了 36%与87%。(3)建立并验证了双作用电磁直线执行器电磁-机械-温度耦合模型;基于耦合模型定量分析了执行器能耗组成与分布,其次分析了执行器温度场分布及变化规律;进而对温升限制下执行器电流控制模式的控制参数以及电流控制器进行了设计。执行器输入能量、铁损以及观测点温升的仿真与测试值的误差皆在5%以内,证明了耦合模型具有较高的精度。衔铁铁损、外壳铁损及线圈铜损为能耗的主要组成部分,同时也是主要热源。另外,永磁体的极限工作温度是执行器工作温度极限的决定因素。(4)研究了双作用电磁直线执行器无位置传感器的衔铁位置估计技术,进而提出了一种针对具有端部保持力的执行器的无位置传感器落座控制方法。然后建立了控制系统仿真模型对控制方案进行仿真分析。最后通过试验证明了提出的落座控制方法的有效性。试验结果表明:衔铁静止或者运动速度低的条件下衔铁位置估计精度较高,对触发点衔铁位置的估计精度在0.05mm以内。与无落座控制相比,在执行器响应时间增加6.8%的条件下,落座速度降低52.1%,衔铁落座的一次弹跳减小85.7%,二次弹跳得到了消除,工作噪声下降4dB。(5)设计了基于双作用电磁直线执行器以及三曲梁式簧片阀的SCR计量泵;分析了单向阀的通流能力、簧片刚度以及单向截止性能;搭建了计量泵流量特性测试平台并进行了相关测试。样件可实现0-3900mL/min尿素溶液的定量喷射,计量重复精度在5%以内。样件可调节的计量流量范围与现有直驱式计量泵相比具有显着的优势,满足SCR系统对计量泵的要求。
杨栋[6](2018)在《螺旋线圈电磁发射器能量转换相关技术研究》文中认为能量转换效率是衡量螺旋线圈电磁发射器(HEML)性能好坏的一个重要指标,也是其应用方向的一个重要依据。论文围绕与HEML能量转换相关的一些问题进行了研究,主要内容包括以下几个方面:对HEML的能量转换相关问题进行了理论分析。将HEML工作的物理过程分为加速和换向两个部分进行讨论,得到加速过程的能量转换关系,即功率平衡方程。建立前、后换向过程的等效电路模型,得到发射过程的能量转换效率公式;发射器的能量转换效率主要受到互感梯度、焦耳热损耗、换向损耗和管口损耗等因素的影响。对发射器的理论效率及其影响因素进行了研究,结果表明HEML在恒定电流工作模式下的理论效率可以超过50%。导出了恒流工作模式下HEML理论效率大于50%的结构参数条件。当某一典型结构的电枢线圈匝数为109匝、发射器长度为3m时,计算得到该结构发射器的理论效率可以达到82.1%。对HEML的电磁加速力进行了分析与优化。采用网格法和等效圆环法计算发射器的电磁加速力,其中网格法具有较好的普适性和计算精度(<0.1%),等效圆环法具有更快的计算速度(单次耗时4ms)。得到了加速力大小与电枢线圈位置的关系,从而确定了电枢线圈的最大加速力位置;仿真分析了电枢线圈和驱动线圈的结构对加速力的影响,提出了D形双线圈电枢结构使加速力增大一倍;分析了驱动线圈所承受的应力情况,设计了一种加固的单元型、模块化驱动线圈结构,能够承受更大的加速力;仿真分析了封装材料和封装结构对发射器的加速力等发射性能的影响,并进行了实验验证。结果表明,铁磁质材料封装有利于增强发射器的加速磁场,且封装与驱动线圈间隙越小则效果越好,而导体封装中可能存在的涡流对电枢产生回拉力,且产生焦耳热损耗降低能量转换效率。实验设计的单元身管型HEML的身管长度为1m,口径为120mm,抛体质量为4.5kg;实验得到抛体速度47.5m/s,能量转换效率8.72%。经过多次发射验证,该单元型身管结构能承受峰值35kA的工作电流。对HEML换向和管口磁能损失进行了研究。研究了换向感应电压的影响因素,导出了换向感应电压的计算公式。在工作电流和抛体速度一定的情况下,电枢线圈和驱动线圈匝数越大,引起换向电弧烧蚀的可能性就越大。通过理论分析确定了电枢线圈的匝数使满足完全感应换向条件,避免换向过程中出现大电流的通断。改变电枢线圈匝数进行了实验研究,对比换向电刷的烧蚀情况,验证了理论计算结果。研究了多匝换向的电流转换情况,多匝换向时换向匝内电流变化较缓,且换向感应电压较低。通过公式计算得到典型的换向感应电压值为13.2V;当采用两匝换向策略时,计算得到换向感应电压为5.1V。建立了HEML的瞬态物理模型、控制方程及其数值解法;仿真研究了管口磁能损失的影响因素,提出了非均匀匝密度的驱动线圈结构。该结构使管口电流下降了45%,有效抑制了管口电弧的形成,同时提高了发射器的能量转换效率。最后,对发射器的结构参数进行了整体优化。提出了待优化的数学模型,设计了改进型自适应遗传算法,在温升、发射器长度等约束下,对HEML的结构参数进行发射速度、发射能量效率和发射功率等多目标优化。改进的遗传算法使得变异概率随种群的多样性变化在Pm0/3(25)Pm0之间自适应改变;另外,改进的遗传算法采用优解保留策略后,使得程序执行早期的优解被保留下来,大大地提高了优化算法的执行效率。计算结果表明,该优化算法能够针对不同的应用需求提供合理的发射器结构参数。
张艳[7](2018)在《当代俄罗斯基础物理教育改革研究》文中进行了进一步梳理当代俄罗斯基础物理教育既不同于西欧,也不同于美国,具有其自身发展的独特性。关注当代俄罗斯基础物理教育改革进展全貌,厘清其改革思路,分析其改革特征,可以为我国深化基础物理教育改革开启另一扇有别于欧美“借石攻玉”的大门。本研究以1993年为时间分界点,一方面对当代俄罗斯基础物理教育改革发展脉络进行梳理;另一方面,对各个时期俄罗斯颁布标准、大纲进行纵向比较分析,同时对改革的教学实施、教科书编写及课程评价进行概述。本研究力图通过总——分的研究形式,勾勒出其改革历程的整体风貌,分析出改革的具体特点,并进一步阐述当代俄罗斯基础物理教育改革的成效。本文主要采用文献法为主、访谈法为辅的研究方法进行研究。首先,通过文献梳理,深谙当代俄罗斯社会、政治、教育背景及对基础教育改革产生主要影响的3个教学理论,在此基础上以颁布的4个标准为依据构建俄罗斯基础教育改革发展阶段的理论框架;其次,通过文献解读,对国家层面的政策文件——4个标准和9版示范性教学大纲进行纵向比较,同时通过半结构访谈法,采访3名俄罗斯知名的物理教学法专家(她们均参与过国家物理教育标准的撰写工作),详细了解标准、大纲制定、编写过程及发展情况;再次,通过文献分析,对教科书编写、教学实施以及课程评价进行整体概述,同时结合半结构访谈,采访2名俄罗斯中学物理教师和30名莫斯科国立师范大学的大学生来具体了解俄罗斯真实的中学物理教学情况。通过上述研究过程,梳理出俄罗斯基础物理教育改革的发展脉络和改革特点如下:1.当代俄罗斯基础物理教育改革发展历程分为四个阶段:探索阶段(1993年——1997年)、发展阶段(1998年——2003年)、成熟阶段(2004年——2009年)、巩固阶段(2010年——至今);2.“标准+大纲”并行的模式是当代俄罗斯基础物理教育改革的课程政策特色。1992年俄罗斯颁布《教育法》并推行国家教育标准,引入西方的课程政策制度,但使用标准时并未取缔教学大纲,说明俄罗斯坚持立足于自身教育的优良传统;3.中学物理教科书在编写上采取了“一标多本”的政策,允许一家出版发行多套或单本教科书,这是当代俄罗斯在教科书编写政策上灵活性的体现。教科书在编写上注重认知科学方法教育,重视本国科学家对物理学的贡献,说明俄罗斯在教科书编写政策上虽然借鉴了西方经验,但在教科书编写内容上依然以保留自身优良传统为主;4.当代俄罗斯基础教育改革的教学实施中采取侧重专业教学政策,提倡在“活动教学”中培养学生的“通用学习行为”,其中活动教学是俄罗斯借鉴西方教学中重视“实践”的体现。但“活动教学”和“通用学习行为”是俄罗斯本国教育心理学概念,俄罗斯采用本国的教育心理学理论解决本国的教育问题,这体现了俄罗斯强大的民族自信,借鉴西方的同时,一定要立足于本土;5.当代俄罗斯中学物理课程评价从国家层面上设置了国家基础考试和国家统一考试,主要是借鉴我国和哈萨克斯坦的考试经验,考试试题参照了多个国家的标准化考试,尤其是借鉴了美国的SAT考试;学校层面上的考试采用了传统的口试、笔试和实验操作相结合评价方式,从俄罗斯中学物理课程评价的形式来看,既借鉴西方和其它国家的经验,又保留了自身的优良传统。经过上述对俄罗斯基础物理教育改革发展脉络和改革特点深入、系统地研究,本论文得出以下结论:1.总体上讲,俄罗斯基础物理教育改革虽然借鉴了西方的一些政策和制度,但依然是以保留自身教育的优良传统为主,具有鲜明的民族特色。2.从改革成效上来看,俄罗斯基础物理教育改革正在渐进的道路上逐步振兴,从近年来TIMSS和PISA两项的考试结果来,俄罗斯的排位都在不断上升,这说明俄罗斯基础物理教育改革已取得了一定的成效,但苏联时期基础物理教育重理论轻实践,教科书高难度原则至今难以扭转。本研究通过对当代俄罗斯基础物理教育改革的整体审视,得出4点对我国的启示:应建立统一的基础物理教育改革空间,实现改革政策与改革实施的统一;借鉴俄罗斯“标准+大纲”并行的模式,编制类似俄罗斯“教学大纲”操作性较强的辅助文件,细化标准以利于改革的有效实施;应通过“以终为始”的评价思路来培养学生的“核心素养”;物理课程评价应该口试、笔试和实验操作多种方式相结合。
孙鹏[8](2017)在《自由活塞内燃直线发电系统设计理论及控制方法研究》文中研究说明自由活塞内燃直线发电机(Free-Piston Linear Generator,FPLG)是一种新型机电能量转换装置。因其具有高效、高功率密度、低排放、多种燃料适应性好、集成结构紧凑等特点,在混合动力增程应用方面具有诱人的应用前景。针对自由活塞内燃直线发电系统在现阶段难以实现长期稳定运行这一国内外关键共性挑战,作者分别从系统设计及控制方法方面提出了创新性的方法,并开展了一系列理论及实验工作:(1)自由活塞内燃直线发电系统解耦设计。以单缸二冲程气体弹簧回复的自由活塞内燃直线发电机为切入点,创新性提出了基于耦合系统能量转化和效率分布特性的解耦匹配设计理论及方法。确立了用以确定内燃机、直线电机、气体弹簧的结构参数及运行参数匹配选择的理论指导原则。并通过Matlab/Simulink仿真验证了设计方法的有效性和通用性。进行了直线电机结构及电磁设计,以模块化设计思路为指导,确定了15k W功率等级且目标效率94%的直线电机功率模块单元,并提出了具有特色的集成扩展结构。利用Ansoft有限元仿真软件,分析了相同行程不同往复频率下、不同负载情况下的直线电机发电性能。(2)耦合系统热动力学建模及仿真分析。分别建立了内燃机、直线电机、气体弹簧的数学模型,并利用Matlab/Simulink建立了集成系统热动力学仿真模型,分析了自由活塞运动特性、活塞组件受力特性、缸内压强分布特性等系统热动力学特性;同时分析了直线电机电压、电流以及输出电功率等系统输出特性。重点分析了系统等效刚度、循环喷油量、点火位置、气体弹簧初始压强、负载、活塞组件质量等相互耦合的参数对系统有效输出电功率和效率的影响。为后续系统参数优化及稳定运行控制奠定了良好理论基础。(3)系统全周期运行过程及基本控制策略分析。提出了针对系统启动、稳定运行、故障恢复、以及停止过程的全周期运行控制策略。为了验证全周期运行控制策略的有效性,借助于Matlab/Simulink耦合系统仿真,分析了不同工况下活塞运行状态,确定了内燃机基于活塞运行状态判断的喷油、点火、进排气控制策略及时序。进行了有无全周期运行控制策略下的对比仿真分析,从而验证了所提出的全周期运行控制策略的有效性。(4)自由活塞运动非线性控制方法研究。创新性提出了基于虚拟曲轴概念及耗散哈密顿能量整形理论的自由活塞运动非线性轨迹跟踪控制方法。建立了虚拟曲轴半径、等效虚拟曲轴转速与自由活塞运动轨迹,以及有效输出电功率、系统效率之间的映射关系。分析了虚拟曲轴参数对活塞运动轨迹、输出性能的影响。以此建立了以系统效率最优为目标的自由活塞最优轨迹规划模型,并通过编程仿真验证了轨迹优化模型的有效性。建立了自由活塞内燃直线发电机耗散哈密顿模型,设计了基于能量整形的自由活塞运动反馈控制律。并通过Matlab/Simulink仿真平台,验证了所提出的控制方法的可行性和有效性。(5)内燃机操作功能测试及直线电机性能测试。搭建了内燃机喷油、点火、进排气功能测试平台,设计了辅助内燃机活塞往复运行的大推力音圈电机。通过点火试验测试验证了内燃机各附件操作功能的正确性和可靠性;试制了直线电机样机,搭建了适用于长行程、大功率、大推力的直线电机测试平台,并开发了基于Labview的数据采集系统。分别测试了不同往复运行频率下直线电机性能,验证了直线电机有限元电磁仿真设计方案的可行性。为后续系统集成及性能优化奠定了良好的试验条件。上述工作,涵盖了从系统设计到控制的理论方法,作者在试图架构一条完整且清晰的研究路线。其意义在于从源头性系统匹配设计工作,到系统集成开发,再到实验测试的每个环节,均尽可能避免容易致使耦合系统不稳定运行因素的影响。研究工作既有理论上的创新,又有方法上的创新,为后续研究提供了重要的理论基础及实验依据。
满军[9](2011)在《耐高压高速开关电—机械转换器关键技术研究》文中进行了进一步梳理随着计算机技术的日益完善和广泛应用,电液数字控制技术已成为机械行业实现机电一体化的一种重要手段,是实现对液压系统高速、高精度控制的理想方法之一,已广泛应用于国防及民用如航空航天、汽车、冶金、武器控制、农业机械和工程机械等领域。其中,高速开关电—机械转换器是其核心技术。高速开关电—机械转换器可直接与微机相连而无需D/A转换装置,与传统的伺服阀和比例阀阀用电—机械转换器相比,具有结构简单、工艺性好、成本低、抗污染能力强、重复精度高、工作稳定可靠、能耗低等优点,目前已成为电—机械转换器的一个研究热点。对耐高压高速开关电—机械转换器的研究,能够提高电液数字控制系统的整体性能指标,更好地满足生产生活需要,进而推动相关领域理论、技术和装备的发展。论文以耐高压高速开关电—机械转换器为研究对象,采用理论分析、数值仿真和实验研究相结合的方法,对耐高压高速开关电—机械转换器关键技术进行了系统、深入的研究。基于耐高压动铁式高速开关电—机械转换器,对大行程时的吸合性能和释放性能综合考虑,分析了动态过程中的磁路变化,探讨了主要结构参数对静、动态特性的影响,完成了平面形磁极和圆锥形磁极耐高压大行程高速开关电—机械转换器的研制,仿真与实验表明这两种耐高压大行程高速开关电—机械转换器因匹配不同的负载弹簧特性以适用不同的工作行程;针对导磁套一体式耐高压高速开关电—机械转换器漏磁的问题,提出了永磁屏蔽式耐高压高速开关电—机械转换器的结构方案,并进行了仿真分析和实验研究,结果表明,采用永磁屏蔽策略可形成永磁磁通和线圈磁通相互约束的磁场状态,从而在减少漏磁的同时避免永磁体极化磁通的自锁力问题,能有效地增加电磁力并大幅提升吸合性能;作为应用的实例,将耐高压高速开关电—机械转换器应用于电液振动冲击系统,从而用高速开关阀替代了原系统所用的电液伺服阀,仿真与实验表明新系统性能满足设计要求,降低了成本。有关各章内容分述如下:第一章,从电液数字控制和高速开关阀技术应用的角度出发,探讨了高速开关电—机械转换器关键技术的研究进展,分析总结了阀用电—机械转换器的结构和高速响应特点以及发展趋势。第二章,介绍了电—机械转换器的作用、分类及结构特点;针对广泛应用的耐高压动铁式高速开关电—机械转换器,介绍了其典型结构、工作原理和性能指标;建立了电—机械转换器的动态数学模型,围绕电磁力的计算,分别介绍了磁路分析法和有限元分析法,并指出它们的各自特点和应用场合;通过仿真深入研究了高速开关电—机械转换器的动态特性,阐明了动态过程的进行规律和分析设计方法。第三章,研制了平面形磁极和圆锥形磁极耐高压大行程高速开关电—机械转换器,详细分析了其结构与工作原理;针对大行程的工作特点,结合磁路分析法和有限元分析法,分析了动态过程中的磁场/磁路变化以及磁场/磁路变化对静、动态特性的影响,阐述了结构参数的作用机理,明确了两种耐高压大行程高速开关电—机械转换器的具体结构参数值;介绍了静态特性测试系统和动态特性测试系统的原理、组成和实验方法;基于搭建的静、动态特性实验系统,实验研究了这两种电—机械转换器,并与仿真结果进行了对比。第四章,提出并介绍了新型永磁屏蔽式耐高压高速开关电—机械转换器的结构和工作原理,采用磁路分析和有限元仿真相结合的方法,探讨了其主要结构参数对静、动态特性的影响;阐述了电磁铁动态过程的功能转换分析和导磁套受压的失效形式,利用有限元工具分别进行了温升分析和强度分析,结果表明均在许可范围内;搭建了静、动态特性实验系统,进行了实验研究,并与仿真结果进行了对比;与导磁套一体式耐高压高速开关电—机械转换器进行了对比实验,结果验证了永磁屏蔽策略的有效性。第五章,作为耐高压高速开关电—机械转换器的应用实例,研制了基于高速开关阀的电液振动冲击系统,并应用于剁挫机;建立了耐高压高速开关电—机械转换器、高速开关阀和电液振动冲击系统的仿真模型,通过仿真获得其静、动态特性,并探讨了耐高压高速开关电—机械转换器的性能对电液振动冲击系统的影响;建立了冲击能测试系统,获得了基于高速开关阀的电液振动冲击系统的冲击力实验结果,并进行了实验研究和仿真对比。第六章,概况了全文的主要研究工作和成果,并展望了今后需要进一步研究的工作和方向。
李勇[10](2009)在《低功耗比例电—机械转换器关键技术研究》文中研究表明比例电-机械转换器作为电液伺服/比例阀的核心部件,在国防及民用工业如航空航天、军事、机床、矿山、冶金和工程机械等领域的电液控制系统中起着重要作用。随着工业可持续发展节能要求的不断提高,对比例电-机械转换器的性能提出了更高更多方面的要求。降低比例电-机械转换器的功耗,可以降低成本和线圈温升,提高工作稳定性,特别适用于航空航天、深海、野外等电力供应不便领域工程中的应用,是目前电-机械转换器研究的一个热点。低功耗比例电-机械转换器的研究将有助于更好地满足市场需求和可持续发展节能要求。本文以低功耗比例电-机械转换器关键技术为研究对象,采用理论分析、解析计算、数值仿真和试验研究相结合的方法,对低功耗比例电-机械转换器关键技术进行了系统、深入的研究。采用减小轴向非工作气隙和引入双径向工作气隙的低功耗策略,提出了低功耗耐高压单向比例电磁铁的新结构;并在此低功耗策略的基础上,采用永磁偏置磁通和控制磁通差动工作方式,提出了低功耗耐高压双向线性力马达的新结构;通过磁路分析和磁场有限元仿真,分别阐述了结构参数的作用机理及具体匹配关系。低功耗耐高压单向比例电磁铁的试验结果表明其额定行程为1.4 mm,额定输出力为96 N,线性度高,滞环小,具有良好的动态特性,额定稳态功耗仅为9.5 W,线圈温升低。低功耗耐高压双向线性力马达的试验结果表明其额定行程为±1 mm,额定输出力为±100 N,具有10 N/mm的正磁弹簧刚度,线性度高,滞环小,具有良好的动态特性,额定稳态功耗仅为8.3 W,线圈温升低。作为低功耗耐高压单向比例电磁铁的实例应用,成功地研制了一种低功耗先导式溢流阀,并对其稳态和瞬态特性进行了仿真与试验研究。有关各章内容分述如下:第一章从电液伺服/比例阀用电-机械转换器和电磁阀低功耗技术应用的角度出发,探讨了低功耗比例电-机械转换器关键技术的研究进展,分析总结了阀用电-机械转换器的结构和低功耗特点以及发展趋势。第二章基于动铁式电-机械转换器的功能转换关系及其效率分析,概述了多种降低功耗的方法;针对典型动铁式比例电-机械转换器的结构特点,提出了低功耗策略,并在单向比例电磁铁和双向线性力马达的具体耐高压结构中得到了应用。第三章建立了两种低功耗耐高压比例电-机械转换器的磁路分析模型,分别得出了静态输出力表达式,初步分析了结构参数或磁路参数对静态力特性的影响;建立了有限元数值分析模型,通过仿真详细阐述了结构参数的作用机理,结合磁路分析结果明确了两种低功耗耐高压比例电-机械转换器的具体结构参数,并阐述了其工作特点;分析研究了电磁机构的能量损耗组成、成因、理论计算方法以及线圈温升特性。第四章介绍了力特性测试系统的组成、原理、误差分析和试验方法,分析了放大器性能及测试方法对测试结果的影响;基于搭建的力和位移特性测试系统,获得了两种低功耗耐高压比例电-机械转换器的静动态特性试验结果,并与仿真结果作了对比;试验研究了两种低功耗耐高压比例电-机械转换器的功耗及线圈温升特性。第五章作为低功耗耐高压单向比例电磁铁的应用实例,研制了一种低功耗先导式溢流阀;建立了该溢流阀的仿真模型,通过仿真获得其稳态和瞬态特性,并探讨了低功耗单向比例电磁铁的结构和性能参数对溢流阀稳态特性的影响;建立了压力控制阀试验台,获得低功耗先导式溢流阀的稳态特性和瞬态特性试验结果,并与仿真结果作了对比。第六章概括了全文的主要研究工作和成果,并展望了今后需进一步研究的工作和方向。
二、电、磁场能量与机械功(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电、磁场能量与机械功(论文提纲范文)
(1)层层组装构筑智能响应薄膜及其可控动力学探索(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 智能薄膜研究进展 |
1.2.1 仿生智能薄膜研究进展 |
1.2.2 智能响应薄膜研究进展 |
1.2.3 智能薄膜驱动行为研究进展 |
1.3 层层组装形貌控制策略研究进展 |
1.3.1 单层膜 |
1.3.2 双层膜 |
1.3.3 三层膜 |
1.3.4 多层膜 |
1.4 可控动力学的表界面调控策略研究进展 |
1.4.1 表面图案化修饰 |
1.4.2 界面图案化修饰 |
1.5 智能响应薄膜中能量转化研究进展 |
1.6 本论文的研究内容与意义 |
第二章 界面图案化的PVDF/TiO_2/PS驱动器及其复杂可控运动学 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 测试仪器及测试条件 |
2.2.3 PVDF/TiO_2/PS复合薄膜制备 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 PVDF/TiO_2/PS复合薄膜分析 |
2.3.2 PVDF/TiO_2/PS复合薄膜驱动器的丙酮蒸汽响应动力学分析 |
2.3.3 PVDF/TiO_2/PS复合薄膜的动力学影响因素 |
2.3.4 PVDF/TiO_2/PS复合薄膜响应动力学机理 |
2.3.5 复杂可控动力学的软体机器人设计及其动力学分析 |
2.3.6 应用模型设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 层层组装制备湿气响应SA@PVA柔性驱动器及其能量转化机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 测试仪器及测试条件 |
3.2.3 复合薄膜制备 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 SA@PVA复合薄膜的湿气响应动力学规律 |
3.3.2 SA@PVA复合薄膜的动力学影响因素 |
3.3.3 SA@PVA复合薄膜的复杂可控动力学设计 |
3.3.4 SA@PVA复合薄膜的应用设计 |
3.3.5 湿度响应薄膜能量转化机理探索 |
3.4 本章小结 |
第四章 全文总结 |
4.1 本论文工作总结 |
4.2 本论文创新性总结 |
参考文献 |
附录:攻读硕士学位期间发表的学术论文与研究成果 |
致谢 |
(2)初中物理教学中物理思想与方法渗透研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究的意义 |
1.3 研究的内容和方法 |
1.3.1 研究的内容 |
1.3.2 研究的方法 |
第2章 初中物理思想与方法综合分析 |
2.1 相关概念辨析 |
2.1.1 物理思想与物理方法辨析 |
2.1.2 物理知识与物理方法辨析 |
2.2 从《物理课标》分析物理思想与方法 |
2.3 从教材分析物理思想与方法 |
2.4 从教学过程总结物理思想与方法 |
2.5 初中物理思想与方法归纳整理 |
第3章 初中物理教学心理基础探讨 |
3.1 皮亚杰认知发展阶段论——形象思维 |
3.2 维果斯基最近发展区——认知水平 |
3.3 班杜拉社会认知理论——观察学习 |
3.4 建构主义理论——自主学习 |
第4章 初中物理思想与方法实施原则与策略 |
4.1 实施原则 |
4.1.1 科学性原则 |
4.1.2 中心性原则 |
4.1.3 显化性原则 |
4.1.4 实用性原则 |
4.1.5 重复性原则 |
4.1.6 引导性原则 |
4.2 实施策略 |
4.2.1 以学生学情为基础,体验式学习为导航进行实施 |
4.2.2 以物理知识为载体,在物理知识的生成、理解、应用过程中实施 |
4.2.3 以“化整为零,化零为整”为渗透思想,有针对设计教学设计实施 |
第5章 初中物理思想与方法实践探索 |
5.1 发现类初中物理思想与方法实践探索 |
5.1.1 逻辑思想与方法 |
【案例5-1】教学案例1:力的教学设计 |
5.1.2 探究思想与方法 |
【案例5-2】教学案例2:牛顿第一定律教学片段 |
5.1.3 定义思想与方法 |
【案例5-3】教学案例3:机械运动教学片段 |
【案例5-4】教学案例4:机械功教学片段 |
【案例5-5】教学案例5:功率教学片段 |
5.2 建构类初中物理思想与方法实践探索 |
5.2.1 理想化思想与方法 |
5.2.2 等效思想与方法 |
【案例5-6】教学案例6:合力教学片段 |
5.2.3 系统思想与方法 |
【案例5-7】教学案例7:弹簧测力计使用教学片段 |
【案例5-8】教学案例8:单位换算教学设计 |
5.2.4 控制变量思想与方法 |
【案例5-9】教学案例9:电阻的大小与那些因素有关教学片段 |
【案例5-10】试题案例1:图像题中的控制量变量思想与方法应用 |
【案例5-11】试题案例2:选择题中的控制变量思想与方法应用 |
5.2.5 转换思想与方法 |
【案例5-12】教学案例10:声音的产生教学片段 |
【案例5-13】试题案例3:累积法的应用 |
【案例5-14】教学案例11:阿基米德原理验证教学片段 |
5.3 应用类初中物理思想与方法实践探索 |
5.3.1 等量思想与方法 |
【案例5-15】试题案例4:称重法(平衡法)应用 |
【案例5-16】试题案例5:列方程法的应用 |
5.3.2 规范思想与方法 |
【案例5-17】试题案例6:图示法的应用 |
5.3.3 相对思想与方法 |
【案例5-18】试题案例7:参照法的应用 |
【案例5-19】试题案例8:估测法的应用 |
5.3.4 数形结合思想与方法 |
【案例5-20】试题案例9:图像法的应用 |
【案例5-21】试题案例10:函数法(二次函数)的应用 |
5.3.5 逆向思想与方法 |
【案例5-22】试题案例11:逆向思维导图法在计算题中的应用 |
5.3.6 守恒思想与方法 |
【案例5-23】试题案例12:能量守恒法的应用 |
【案例5-24】试题案例13:电流回路法应用 |
【案例5-25】试题案例14:标“+”“-”极法的应用 |
5.3.7 比例思想与方法 |
【案例5-26】试题案例15:“串正并反”法的应用 |
【案例5-27】试题案例16:比例法的应用 |
5.4 整合性初中物理思想与方法实践探索 |
【案例5-28】教学案例12:速度专题 |
5.5 物理思想与方法实施效果分析与总结 |
5.5.1 物理思想与方法在新知学习中的渗透实施效果分析与总结 |
5.5.2 物理思想与方法在综合复习中的渗透实施效果分析与总结 |
5.5.3 分析与总结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
附录1 :《物理课标》中体现的物理思想与方法统计 |
附录2 :初中物理沪科版(2012)教材中物理思想与方法统计 |
附录3 :系统思想总结初中物理知识案例 |
附录4 :规范作图与计算题答题规范案例 |
致谢 |
(3)学术演讲集《理论物理学八讲》翻译实践报告(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 翻译项目介绍 |
1.1 项目承接 |
1.2 语言特征 |
第2章 研究背景 |
2.1 科技翻译研究 |
2.2 术语翻译研究 |
第3章 术语翻译的可读性 |
3.1 时效性 |
3.2 术语意识 |
第4章 术语翻译的层次性 |
4.1 术语的关联度 |
4.2 术语的前后统一 |
4.3 术语的级阶统一 |
第5章 翻译实践总结 |
参考文献 |
附录一:书目(非直接引用) |
附录二:术语表 |
附录三:翻译原文及译文 |
攻读学位期间的研究成果 |
致谢 |
(4)飞机电作动器散热特性实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 电作动器产热原理 |
1.2.2 电作动器散热方法与技术研究 |
1.2.3 驱动器散热方法与技术研究 |
1.3 本文主要工作内容 |
第二章 实验设计及基本理论 |
2.1 电作动器加载及产热特性实验 |
2.1.1 实验原理 |
2.1.2 基本理论 |
2.2 电作动器高效散热实验 |
2.2.1 实验原理 |
2.2.2 基本理论 |
2.3 散热性能评价方法 |
2.3.1 热安全性能评价方法 |
2.3.2 散热方式能耗评价方法 |
第三章 电作动器加载及产热特性实验研究 |
3.1 实验系统 |
3.2 误差分析 |
3.2.1 误差来源 |
3.2.2 不确定度计算 |
3.3 稳态实验 |
3.3.1 实验工况 |
3.3.2 实验步骤 |
3.3.3 实验结果与分析 |
3.4 典型飞行任务循环实验 |
3.4.1 实验工况 |
3.4.2 实验步骤 |
3.4.3 实验结果与分析 |
3.5 恶劣工况分析 |
3.5.1 恶劣工况认定 |
3.5.2 热安全性能 |
3.5.3 散热方式能耗 |
3.6 本章小结 |
第四章 电作动器高效散热实验研究 |
4.1 实验系统 |
4.2 误差分析 |
4.2.1 误差来源 |
4.2.2 不确定度计算 |
4.3 验证模拟电作动器传热特性的有效性 |
4.3.1 实验工况 |
4.3.2 实验步骤 |
4.3.3 实验结果与分析 |
4.4 稳态实验 |
4.4.1 实验工况 |
4.4.2 实验步骤 |
4.4.3 实验结果与分析 |
4.5 模拟飞行任务循环实验 |
4.5.1 实验工况 |
4.5.2 实验步骤 |
4.5.3 实验结果与分析 |
4.6 恶劣工况实验 |
4.6.1 温升极限的确定 |
4.6.2 实验结果与分析 |
4.6.3 高温环境与高温热沉实验 |
4.6.4 散热性能评价 |
4.7 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(5)一种双作用电磁直线执行器的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号说明 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 直线执行器研究综述 |
1.2.1 结构研究现状 |
1.2.2 性能研究方法 |
1.2.3 电子控制技术 |
1.3 本文的主要内容与结构 |
2 双作用电磁直线执行器的方案分析 |
2.1 结构与磁路分析 |
2.1.1 低能耗方案分析 |
2.1.2 执行器结构与原理 |
2.1.3 执行器磁路分析 |
2.2 执行器控制方案设计 |
2.2.1 控制系统方案设计 |
2.2.2 功率驱动模块设计 |
2.3 稳态电磁场模型建立 |
2.3.1 电磁力计算分析 |
2.3.2 电磁场数学模型 |
2.3.3 电磁场有限元模型 |
2.4 电磁场仿真分析 |
2.4.1 衔铁对电磁力的影响 |
2.4.2 永磁环对电磁力的影响 |
2.5 本章小结 |
3 双作用电磁直线执行器多目标优化的研究 |
3.1 设计目标分析 |
3.2 多目标优化数学模型 |
3.3 分层遗传-粒子群算法 |
3.3.1 算法改进 |
3.3.2 算法流程 |
3.3.3 数值实验及分析 |
3.4 执行器力特性优化设计 |
3.4.1 优化过程 |
3.4.2 结果分析 |
3.5 试验及分析 |
3.5.1 测试系统及样件 |
3.5.2 静态性能测试 |
3.5.3 动态性能测试 |
3.5.4 性能对比分析 |
3.6 本章小结 |
4 双作用电磁直线执行器的多物理场耦合动态特性研究 |
4.1 多物理场耦合模型建立 |
4.1.1 耦合关系分析 |
4.1.2 瞬态电磁场建模 |
4.1.3 能耗模型建立 |
4.1.4 传热模型建立 |
4.2 多物理场耦合模型验证 |
4.2.1 测试系统组成 |
4.2.2 测试结果及分析 |
4.3 能耗定量分析 |
4.3.1 能耗与运动的相互影响 |
4.3.2 能耗随工作频率变化规律 |
4.3.3 能耗分布规律 |
4.4 温度场分析 |
4.4.1 温升分布分析 |
4.4.2 温升变化分析 |
4.5 电流控制模式控制参数设计 |
4.5.1 控制参数分析 |
4.5.2 控制参数设计结果 |
4.6 温升限制下电流控制器设计 |
4.6.1 微分平坦属性分析 |
4.6.2 电流曲线跟踪控制 |
4.7 本章小结 |
5 双作用电磁直线执行器无位置传感器落座控制的研究 |
5.1 落座控制方案分析 |
5.1.1 落座评价指标分析 |
5.1.2 落座控制方案建立 |
5.1.3 落座控制参数影响分析 |
5.2 无位置传感器落座控制方案分析 |
5.2.1 无位置传感器技术分析 |
5.2.2 无位置传感器控制方案建立 |
5.3 激励时间控制器设计 |
5.3.1 正向激励段时间迭代学习控制 |
5.3.2 落座控制段时间控制方案 |
5.4 无位置传感器落座控制仿真分析 |
5.4.1 仿真模型及验证 |
5.4.2 仿真结果与分析 |
5.5 落座控制试验验证 |
5.5.1 衔铁位置估计试验 |
5.5.2 落座控制结果及分析 |
5.6 本章小结 |
6 基于双作用电磁直线执行器的SCR计量泵的研究 |
6.1 双作用电磁直线执行器的应用分析 |
6.1.1 计量泵设计目标 |
6.1.2 执行器应用实例 |
6.2 SCR计量泵方案设计 |
6.2.1 SCR系统方案分析 |
6.2.2 结构与原理 |
6.2.3 隔膜片设计 |
6.3 单向阀设计及测试 |
6.3.1 单向阀方案设计 |
6.3.2 单向截止性能分析 |
6.3.3 稳态通流能力分析 |
6.4 SCR计量泵的试验研究 |
6.4.1 计量泵测试系统 |
6.4.2 连续工况测试与分析 |
6.4.3 流量特性测试与分析 |
6.5 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 主要工作与结论 |
7.2 论文创新点 |
7.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文及其它科研情况 |
(6)螺旋线圈电磁发射器能量转换相关技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 螺旋线圈电磁发射器概述 |
1.2 课题的研究背景及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国外螺旋线圈电磁发射器的发展及研究现状 |
1.3.2 国内螺旋线圈电磁发射器的发展及研究现状 |
1.3.3 螺旋线圈电磁发射器研究现状分析 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 螺旋线圈电磁发射器能量转换理论分析 |
2.1 加速过程研究 |
2.2 换向过程研究 |
2.2.1 后换向过程 |
2.2.2 前换向过程 |
2.3 能量转换效率分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 螺旋线圈电磁发射器加速力的分析与优化 |
3.1 最大加速力位置分析 |
3.1.1 电磁加速力的计算 |
3.1.2 加速力与位置的关系 |
3.2 发射器的结构设计 |
3.2.1 D形双线圈电枢 |
3.2.2 驱动线圈 |
3.2.3 实验研究 |
3.3 封装对加速力的影响 |
3.3.1 仿真研究 |
3.3.2 实验研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 螺旋线圈电磁发射器磁能损失研究 |
4.1 换向磁能损失研究 |
4.1.1 换向感应电压 |
4.1.2 感应换向实验 |
4.1.3 多匝换向方式 |
4.2 管口磁能损失研究 |
4.2.1 电路模型和控制方程 |
4.2.2 控制方程的数值求解 |
4.2.3 电路参数计算 |
4.2.4 仿真分析 |
4.3 消磁波激励方式 |
4.4 本章小结 |
第五章 螺旋线圈电磁发射器结构参数的整体优化 |
5.1 结构参数对发射器性能的影响 |
5.2 温升约束条件下的多目标优化问题 |
5.2.1 温升约束条件 |
5.2.2 多目标优化问题 |
5.3 改进型自适应遗传算法 |
5.4 优化结果及讨论 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要工作与结果 |
6.2 主要创新点 |
6.3 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
附录 螺旋线圈电磁发射器多目标优化改进型GA程序 |
(7)当代俄罗斯基础物理教育改革研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1.绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 问题提出 |
1.3 研究意义 |
1.4 相关概念界定 |
1.4.1 当代俄罗斯(Росиия) |
1.4.2 基础教育(общее образавание) |
1.4.3 教育改革(реформа образования) |
1.5 文献综述 |
1.5.1 关于当代俄罗斯基础教育(7——11 年级)改革的研究 |
1.5.2 关于俄罗斯国家教育标准和示范性教学大纲(7——11 年级)的研究 |
1.5.3 关于俄罗斯基础教育教科书的研究 |
1.5.4 关于俄罗斯国家统一考试和侧重专业教学的研究 |
1.5.5 小结 |
1.6 研究方法 |
1.6.1 文献研究法 |
1.6.2 访谈法 |
1.7 创新之处 |
1.8 论文框架 |
2.当代俄罗斯基础教育改革的概述 |
2.1 社会背景 |
2.1.1 叶利钦“休克疗法”式的激进西化改革(1992——1999 年) |
2.1.2 普京“乱世用重典”的振兴改革(2000 年——至今) |
2.2 理论基础 |
2.2.1 乌申斯基“民族性”教育思想 |
2.2.2 达维多夫-艾利康宁发展性教学理论 |
2.2.3 杜威实用主义教学思想 |
2.3 价值取向 |
2.3.1 人文化取向 |
2.3.2 个性化取向 |
2.3.3 区别化取向 |
3.俄罗斯基础物理教育改革的演进历程 |
3.1 当代俄罗斯基础物理教育改革前回顾 |
3.1.1 俄国基础物理教育的发展(1766——1915 年) |
3.1.2 苏联基础物理教育的发展(1916——1987 年) |
3.1.3 基础物理教育改革的萌芽(1988——1992 年) |
3.2 基础物理教育改革探索阶段(1993—1997 年) |
3.3 基础物理教育改革发展阶段(1998—2003 年) |
3.4 基础物理教育改革成熟阶段(2004—2009 年) |
3.5 基础物理教育改革巩固阶段(2010—至今) |
4.当代俄罗斯基础物理教育改革中的“标准+大纲” |
4.1 当代俄罗斯基础物理教育改革中“标准”的演变 |
4.1.1 基础物理教育改革中“标准”框架结构演变 |
4.1.2 基础物理教育改革中“标准”的发展脉络 |
4.1.3 基础物理教育改革中“标准”理念的更迭 |
4.2 初中物理教学大纲(7——9 年级)纵向比较 |
4.2.1 初中物理教学大纲(7——9 年级)的发展概况 |
4.2.2 初中物理教学大纲(7——9 年级)框架结构的演变 |
4.2.3 初中物理教学大纲(7——9 年级)教学目标的演变 |
4.2.4 初中物理教学大纲(7——9 年级)教学内容的演变 |
4.2.5 初中物理教学大纲(7——9 年级)学习结果的演变 |
4.3 高中物理教学大纲(10——11 年级)纵向比较 |
4.3.1 高中物理教学大纲(10——11 年级)的发展概况 |
4.3.2 高中物理教学大纲(10——11 年级)教学内容的演变 |
4.3.3 高中物理教学大纲(10——11 年级)中学习结果的演变 |
4.4 中学物理教学大纲的特点 |
4.4.1 教学大纲具有可操作强特点,保证了教学目标的高度达成 |
4.4.2 教学大纲按照一定逻辑顺序编写知识内容 |
4.4.3 教学大纲重视演示实验和学生实验,保证了学生对知识、方法和能力的建构 |
4.4.4 教学大纲对学生学习结果的要求达到了分层化 |
4.4.5 教学大纲关注科学态度、社会责任、安全教育和环境保护 |
4.5 基于“标准+大纲”的当代俄罗斯基础物理教育改革进展分析 |
4.5.1 “标准+大纲”并行的特有模式 |
4.5.2 教学负担的最大容量和必修内容的最低限制 |
4.5.3 重视演示实验在物理教学中的重要作用 |
4.6 小结 |
5.当代俄罗斯基础物理教育改革中的教科书编写 |
5.1 改革前俄罗斯中学物理教科书编写简要回顾 |
5.1.1 俄国中学物理教科书的编写 |
5.1.2 苏联中学物理教科书的编写 |
5.1.3 20 世纪90 年代俄罗斯中学物理教科书的编写 |
5.2 21 世纪中学物理教科书(7——9 年级)的编写 |
5.2.1 物理教科书(7——9 年级)概况 |
5.2.2 韩德施特因主编的物理教科书(7——9 年级)介绍 |
5.2.3 布雷舍娃主编的物理教科书(7-9 年级)介绍 |
5.3 21 世纪俄罗斯中学物理教科书(10——11 年级)的编写 |
5.3.1 物理教科书(10——11 年级)概况 |
5.3.2 布雷舍娃主编物理教科书10-11 年级(基础水平)介绍 |
5.3.3 米基舍夫主编的物理教科书(专业水平10——11 年级)介绍 |
5.4 当代俄罗斯中学物理教科书编写特点 |
5.4.1 遵循标准和示范性教学大纲进行编写 |
5.4.2 基本继承了苏联教材的“高难度原则” |
5.4.3 重视科学认知方法教育 |
5.4.4 遵循“阶段式的物理课程体系”原则 |
5.4.5 关注物理学史内容,重视本国科学家对物理学的贡献 |
5.5 小结 |
6.当代俄罗斯基础物理教育改革中的教学实施特色 |
6.1 高中侧重专业教学 |
6.1.1 内涵和目标 |
6.1.2 侧重专业教学的课程结构 |
6.1.3 侧重专业教学的保障政策 |
6.2 培养学生通用学习行为(技能)的“活动”教学 |
6.2.1 标准与“活动”教学 |
6.2.2 通用学习行为(技能) |
6.2.3 “摩擦力”(7 年级)“活动”教学举例 |
6.3 小结 |
7.当代俄罗斯基础物理教育改革中的课程评价 |
7.1 物理课程的平时测试和期末考试 |
7.1.1 主题测验考试(контрольная работа) |
7.1.2 自主测验考试(самостоятельная работа) |
7.1.3 期末考试(зачёт或者экзамен) |
7.2 国家基础考试(ОГЭ)——结业考核 |
7.2.1 国家基础考试(ОГЭ)概述 |
7.2.2 物理国家基础考试(ОГЭ) |
7.2.3 2017 年国家基础考试(ОГЭ)物理卷 |
7.3 国家统一考试(ЕГЭ)——毕业考核 |
7.3.1 国家统一考试(ЕГЭ) |
7.3.2 物理国家统一考试(ЕГЭ) |
7.3.3 2017 年国家统一考试(ЕГЭ)物理卷 |
7.4 当代俄罗斯中学物理课程评价特点 |
7.4.1 物理课程评价采取口试、笔试和实验操作相结合的多样化评价方式 |
7.4.2 物理课程评价力求避免“一考定终身”形式 |
7.4.3 国家统一考试(ЕГЭ)和国家基础考试(ОГЭ)还不能完全实现对标准评价结果的考核 |
7.5 小结 |
8.研究结论与启示 |
8.1 研究结论 |
8.2 对我国的启示 |
附录 1 谟涅摩叙涅(мнемозина)出版社出版物理教科书(7-9年级)目录 |
附录 2 德罗法(дрофа)出版社出版物理教科书(7-9 年级)目录 |
附录 3 德拉法(дрофа)出版社出版物理教科书(基础水平10-11 年级)目录 |
附录 4 教育(просвешение)出版社出版物理教科书(专业水平10——11 年级) |
参考文献 |
后记 |
攻读学位期间的研究成果 |
(8)自由活塞内燃直线发电系统设计理论及控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号及缩写对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 自由活塞内燃直线发电混合动力增程应用简介 |
1.2.1 基本结构、原理及特点介绍 |
1.2.2 混合动力增程应用简介 |
1.3 国内外研究现状分析 |
1.3.1 相关研究单位及其研究现状 |
1.3.2 对国内外各单位研究工作总结及思考 |
1.3.3 内燃直线发电系统设计方法研究现状 |
1.3.4 直线电机匹配设计研究现状 |
1.3.5 控制方法研究现状 |
1.3.6 对系统控制难题的总结及思考 |
1.4 课题难点挑战及关键科学问题 |
1.4.1 课题难点挑战 |
1.4.2 关键科学问题 |
1.5 研究目的及研究内容 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 课题主要研究内容 |
第二章 自由活塞内燃直线发电系统解耦设计 |
2.1 系统总体结构方案选定 |
2.2 系统性能指标解耦分配 |
2.2.1 系统能量转化过程功率及效率指标确定 |
2.2.2 每工作循环各部件能量及效率分布特性确定 |
2.3 各关键部件结构参数及运行参数确定 |
2.3.1 内燃机结构参数及运行参数确定 |
2.3.2 气体弹簧结构参数及运行参数确定 |
2.3.3 直线电机运行参数及关键设计要求 |
2.4 直线电机设计 |
2.4.1 直线电机型式方案 |
2.4.2 直线电机主要尺寸确定 |
2.4.3 直线电机性能分析及优化 |
2.4.3.1 空载特性仿真分析 |
2.4.4.2 负载特性仿真分析 |
2.5 系统解耦设计有效性验证 |
2.6 小结 |
第三章 自由活塞内燃直线发电系统热动力学特性分析 |
3.1 自由活塞运动特性与动力学分析 |
3.2 耦合系统建模分析 |
3.2.1 内燃机模型建立 |
3.2.2 直线电机模型建立 |
3.2.3 气体弹簧模型建立 |
3.3 耦合系统热动力学仿真研究 |
3.3.1 自由活塞运动特性分析 |
3.3.2 自由活塞受力特性分析 |
3.3.3 内燃机气缸、气体弹簧压强特性分析 |
3.3.4 系统输出特性分析 |
3.4 系统参数、运行参数对系统性能影响分析 |
3.4.1 系统等效刚度对于输出功率的影响 |
3.4.2 循环喷油量对于输出功率及系统效率的影响 |
3.4.3 点火位置对于输出功率及系统效率的影响 |
3.4.4 气体弹簧初始压强对输出功率及系统效率的影响 |
3.4.5 负载对输出功率及系统效率的影响 |
3.4.6 运动质量对于输出功率及系统效率的影响 |
3.5 小结 |
第四章 系统全周期运行过程及基本控制策略分析 |
4.1 活塞组件运动状态检测及运行工况预测 |
4.2 系统启动过程及其控制策略分析 |
4.3 系统稳定运行过程及其控制策略分析 |
4.4 系统失火故障恢复过程及其控制策略分析 |
4.5 系统停止过程及其控制策略分析 |
4.6 小结 |
第五章 基于虚拟曲轴的自由活塞运动非线性控制 |
5.1 虚拟曲轴概念及其特点 |
5.2 基于虚拟曲轴的自由活塞运动轨迹规划 |
5.2.1 虚拟曲轴参数与自由活塞运动轨迹关系 |
5.2.2 虚拟曲轴参数与系统性能指标关系 |
5.2.3 虚拟曲轴参数影响分析 |
5.2.4 虚拟曲轴参数优化及活塞运动轨迹规划 |
5.3 耗散哈密顿能量整形自由活塞运动控制 |
5.3.1 自由活塞直线电机耗散哈密顿建模 |
5.3.2 系统能量整形及电流内环平衡点配置 |
5.3.3 耗散哈密顿速度控制器设计 |
5.3.4 自由活塞运动控制算法仿真验证及分析 |
5.4 小结 |
第六章 系统硬件测试平台及实验分析 |
6.1 集成系统总体硬件构成 |
6.2 内燃机操作功能测试 |
6.2.1 内燃机操作功能测试平台 |
6.2.2 内燃机点火启动测试及实验分析 |
6.3 直线电机性能测试 |
6.3.1 直线电机性能测试平台 |
6.3.2 直线电机性能测试及实验分析 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 论文结论 |
7.2 论文特色与创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的论文与研究成果 |
(9)耐高压高速开关电—机械转换器关键技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
目次 |
1. 绪论 |
1.1 高速开关阀概述 |
1.1.1 高速开关阀的作用及特点 |
1.1.2 高速开关阀的构成及原理 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 电—机械转换器结构的创新 |
1.2.2 阀体结构的创新 |
1.2.3 新型材料的应用 |
1.3 相关技术进展 |
1.3.1 控制放大器 |
1.3.2 磁性材料 |
1.3.3 液动力补偿 |
1.4 课题的研究意义及研究内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 研究难点 |
1.4.3 研究内容 |
2. 耐高压动铁式高速开关电—机械转换器的基本理论 |
2.1 分类、结构与工作原理 |
2.1.1 电—机械转换器的分类与分析 |
2.1.2 耐高压动铁式电—机械转换器的典型结构和工作原理 |
2.2 高速开关电磁铁的参数、性能指标及分析 |
2.3 分析与计算基本理论 |
2.3.1 动态数学模型 |
2.3.2 磁路与电磁场基础 |
2.3.3 磁路分析法 |
2.3.4 有限元分析法 |
2.4 动态特性分析 |
2.5 本章小结 |
3. 耐高压大行程高速开关电—机械转换器的研究 |
3.1 结构与工作原理 |
3.2 动态过程中的磁路与磁场分析 |
3.3 结构参数的影响 |
3.3.1 盆型极靴的影响 |
3.3.2 衔铁的影响 |
3.3.3 电源电压的影响 |
3.3.4 涡流损耗的影响 |
3.4 圆锥形磁极与平面形磁极的研究 |
3.4.1 磁极形状的研究 |
3.4.2 半锥角θ的影响 |
3.4.3 适用性分析 |
3.5 结构设计 |
3.6 实验研究 |
3.6.1 静态实验 |
3.6.2 动态实验 |
3.7 本章小结 |
4. 新型永磁屏蔽式耐高压高速开关电—机械转换器的研究 |
4.1 结构与工作原理 |
4.2 结构参数分析 |
4.2.1 盆口高h_b的影响 |
4.2.2 前隔磁角α和后隔磁角β的影响 |
4.2.3 永磁铁长度l_p的影响 |
4.2.4 永磁体径向厚度h_p的影响 |
4.2.5 永磁体充磁方向d_i的影响 |
4.2.6 耐压环径向厚度a_b的影响 |
4.2.7 隔磁环厚度l_s的影响 |
4.3 结构设计 |
4.4 温升验证 |
4.4.1 动态过程中的功能转换分析 |
4.4.2 瞬态温度场模型 |
4.4.3 温度场仿真 |
4.5 强度验证 |
4.6 实验研究 |
4.6.1 静态实验 |
4.6.2 动态实验 |
4.7 本章小结 |
5. 耐高压高速开关电—机械转换器的应用实例 |
5.1 电液振动冲击系统的结构与工作原理 |
5.2 电液振动冲击系统的仿真分析 |
5.2.1 高速开关电磁铁的仿真分析 |
5.2.2 高速开关阀的仿真分析 |
5.2.3 电液振动冲击系统的仿真分析 |
5.3 电液振动冲击系统的实验研究 |
5.3.1 实验系统 |
5.3.2 实验分析 |
5.4 本章小结 |
6. 总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的学术成果 |
附录 |
(10)低功耗比例电—机械转换器关键技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
目次 |
1 绪论 |
1.1 电液伺服/比例阀概述 |
1.1.1 电液伺服/比例阀的作用、特点及分类 |
1.1.2 电液伺服/比例阀的构成及原理特点 |
1.2 国内外关键技术研究进展 |
1.2.1 电液伺服/比例阀用电-机械转换器 |
1.2.2 电磁控制阀低功耗技术应用 |
1.3 相关技术进展 |
1.3.1 阀用功率放大器 |
1.3.2 磁性材料 |
1.3.3 线圈散热技术 |
1.4 课题的研究意义及研究内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 研究难点 |
1.4.3 研究内容 |
2 低功耗耐高压比例电-机械转换器的结构方案及工作原理 |
2.1 动铁式电-机械转换器的结构分类及工作原理 |
2.2 动铁式电-机械转换器的功能转换分析 |
2.2.1 功能转换关系 |
2.2.2 降低功耗的方法 |
2.3 动铁式比例电-机械转换器的低功耗策略 |
2.4 低功耗耐高压单向比例电磁铁的结构 |
2.5 低功耗耐高压双向线性力马达的结构 |
2.6 本章小结 |
3 低功耗耐高压比例电-机械转换器的理论分析 |
3.1 磁路分析方法 |
3.1.1 线圈励磁磁路模型 |
3.1.2 永磁体的磁路模型 |
3.2 磁路模型及特性分析 |
3.2.1 低功耗耐高压单向比例电磁铁的磁路模型 |
3.2.2 低功耗耐高压单向比例电磁铁的特性分析 |
3.2.3 低功耗耐高压双向线性力马达的磁路模型 |
3.2.4 低功耗耐高压双向线性力马达的特性分析 |
3.3 电磁场有限元分析理论 |
3.3.1 电磁场基本理论 |
3.3.2 静态磁场中的位函数方程 |
3.3.3 非线性轴对称静态磁场的有限元方程 |
3.3.4 时谐电磁场的位函数方程 |
3.3.5 涡流场的有限元方程 |
3.3.6 基于有限元模型的运动耦合瞬态场理论 |
3.4 低功耗耐高压单向比例电磁铁的磁场数值计算 |
3.4.1 基于静态磁场有限元模型的结构参数影响分析 |
3.4.2 静态特性有限元仿真计算及分析 |
3.5 低功耗耐高压双向线性力马达的磁场数值计算 |
3.5.1 基于有限元模型的结构参数影响分析 |
3.5.2 静态力特性有限元仿真计算及分析 |
3.5.3 运动耦合瞬态场有限元分析 |
3.6 能量损耗及温升分析 |
3.6.1 铁损分析 |
3.6.2 涡流分布及损耗计算 |
3.6.3 温升分析 |
3.7 本章小结 |
4 测试系统与试验研究 |
4.1 力特性测试系统 |
4.1.1 测试系统组成及原理 |
4.1.2 测试系统误差分析 |
4.1.3 电磁铁的性能指标及试验方法 |
4.1.4 比例电磁铁的试验 |
4.2 低功耗耐高压单向比例电磁铁的试验研究 |
4.2.1 静态力特性试验 |
4.2.2 动态力特性试验 |
4.2.3 功耗及线圈温升特性 |
4.3 低功耗耐高压双向线性力马达的试验研究 |
4.3.1 力特性试验 |
4.3.2 位移特性试验 |
4.3.3 功耗及线圈温升特性 |
4.4 小结 |
5 应用实例 |
5.1 低功耗先导式溢流阀的结构和工作原理 |
5.2 低功耗先导式溢流阀的数学及仿真模型 |
5.2.1 数学模型 |
5.2.2 仿真模型 |
5.3 低功耗先导式溢流阀的仿真分析 |
5.3.1 稳态特性 |
5.3.2 瞬态特性 |
5.4 低功耗先导式溢流阀的试验研究 |
5.4.1 稳态特性 |
5.4.2 瞬态特性 |
5.4.3 功耗特性 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的学术成果及荣誉 |
附录 |
四、电、磁场能量与机械功(论文参考文献)
- [1]层层组装构筑智能响应薄膜及其可控动力学探索[D]. 谭慧燕. 华东师范大学, 2020(11)
- [2]初中物理教学中物理思想与方法渗透研究[D]. 罗光勇. 西南大学, 2020(01)
- [3]学术演讲集《理论物理学八讲》翻译实践报告[D]. 葛依凌. 浙江理工大学, 2020(02)
- [4]飞机电作动器散热特性实验研究[D]. 林灵矫. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [5]一种双作用电磁直线执行器的研究[D]. 谭草. 南京理工大学, 2018(06)
- [6]螺旋线圈电磁发射器能量转换相关技术研究[D]. 杨栋. 国防科技大学, 2018(02)
- [7]当代俄罗斯基础物理教育改革研究[D]. 张艳. 华东师范大学, 2018(02)
- [8]自由活塞内燃直线发电系统设计理论及控制方法研究[D]. 孙鹏. 中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所), 2017(12)
- [9]耐高压高速开关电—机械转换器关键技术研究[D]. 满军. 浙江大学, 2011(07)
- [10]低功耗比例电—机械转换器关键技术研究[D]. 李勇. 浙江大学, 2009(10)