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新型电磁感应加热方法研究与装置开发
一、 项目简介通过开展电磁装置中的涡流场及其耦合问题研究，建立含有运动参数和材料特性参数的三维涡流场与温度场的耦合数学模型，以有限元数值分析为基础，开发了基于有限元方法和全局优化方法的涡流场及其耦合场的优化设计软件，为现有电磁装置的优化设计或新型电磁装置的开发提供了重要依据和手段；采用全局优化方法设计感应加热线圈结构，解决了运动带材横向磁通感应加热温度分布不均匀的国际电磁感应加热领域难题，做出国内首台满足工程需求的运动带材横向磁通感应加热装置的样机。二、 技术指标（包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况）本项科研成果“涡流场及其耦合场问题的研究与应用”获河北省科技进步二等奖，得到国家自然科学基金和河北省自然科学基金项目等资助，并申请和授权发明专利多项。三、 高清成果图片3-4张钢带淬火生产线横向磁通感应加热装置
河北工业大学
2021-04-11
一种保证阻尼系统特定模态频率不变的方法
本发明公开了一种保证阻尼系统特定模态频率不变的方法，包括如下步骤：（１）确定初始结构的模态频率及附加质量修正的位置；（２）确定弹簧添加在结构的位置信息及期望保证特定模态频率不变的阶次；（３）基于Ｓｈｅｒｍａｎ?Ｍｏｒｒｉｓｏｎ理论推导获得质量和弹簧共同作用下结构的频响函数与质量单独作用下结构的频响函数关系，计算可以获得初始的修正刚度，通过对其取绝对值从而获得实际修正的刚度系数。本发明提供了一种保证阻尼系统特定模态频率不变的方法，通过在结构添加弹簧实现特定阶次的模态频率不变；针对实际工程中的阻尼系统，在质量修正情况下，通过施加弹簧可以有效实现特定阶次的模态不变，在结构设计中具有重要的工程意义。
东南大学
2021-04-11
一种电梯闸皮不均匀磨损的检测方法
本发明提出一种电梯闸皮不均匀磨损的检测方法，包括：a)使用红外热像仪获取电梯制动时被测电梯闸皮及其附近空间的红外热像图像；使用摄像机拍摄从未使用过的性能良好的对照电梯闸皮及其附近空间的可见光图像；b)对红外热像图像进行降噪处理，滤去红外热像仪采集过程中的高斯噪声和椒盐噪声；c)对降噪后的红外热像图像进行特征提取，提取被测电梯闸皮制动时的等温线特征向量；对可见光图像进行特征提取，提取对照电梯闸皮的边缘特征向量；d)计算被测电梯闸皮制动时的等温线特征向量与对照电梯闸皮的边缘特征向量的相似度，检测被测电梯闸皮的不均匀磨损程度。本发明解决了电梯闸皮不解体情况下无法定量检测电梯闸皮不均匀磨损的问题。
东南大学
2021-04-11
一种消除频响函数中弹簧附加刚度的方法
本发明公开了一种消除频响函数中弹簧附加刚度的方法，该方法通过弹簧悬挂来模拟待测结构的自由?自由边界条件进行模态试验，利用测量得到的频响函数矩阵，消除弹簧附加刚度对频响函数的影响。本发明为消除频响函数中弹簧附加刚度提供了有效的方法，并且对于多个弹簧附加刚度可以实现一次性消除，其消除效率高，解决了模态试验中由于弹簧附加刚度造成的频响函数精度低的问题，具有实际工程意义。
东南大学
2021-04-11
多相永磁同步电机驱动系统故障诊断方法
本发明公开了一种多相永磁同步电机驱动系统故障诊断方法。本发明的方法包括：(1)对待诊断多相永磁同步电机驱动系统的速度传感器、直流母线电压传感器、相电流传感器输出信号进行采集；(2)利用步骤(1)中采集得到的信号分别计算转速指数SI、磁链差绝对值|Δψ|、谐波平面电流幅值Ixy、正半波电流指数CI+和负半波电流指数CI?；(3)速度传感器故障诊断；(4)电压传感器故障诊断；(5)谐波平面电流状态检测；(6)缺相故障诊断；(7)S1开关管开路故障诊断；(8)S2开关管开路故障诊断；(9)电流传感器故障诊断。本方法在不增加外部辅助电路的前提下，能够实现各类故障快速、准确的诊断。
东南大学
2021-04-11
一种用电设备智能充电接入系统及其控制方法
本发明公开了一种用电设备智能充电接入系统及其控制方法，该系统包括：智能插座、高频电源、高频电能发射端、高频电能接收端、车载充电机和服务器。智能插座用于测量交流输入侧的电参数，并上传至服务器，对系统进行一级保护；高频电源用于将工频电转换成高频电至发射端，并监测电流和红外传感器信息，对系统进行二级保护；发射端用于产生高频电磁波传送至接收端；接收端用于接收高频电磁波，并将高频能量输送至车载充电机；车载充电机用于将高频能量转换为电池充电电压；服务器用于对用电设备进行充电调度、状态监控以及对异常状态的应答。本发明在智能插座和高频电源形成了两级保护机制，为系统的智能、自动安全运行提供了保障。
东南大学
2021-04-11
用于非球面测量的波长扫描干涉仪及方法
本发明公开了一种用于非球面测量的波长扫描干涉仪及方法，包括一套可调谐激光器作为光源，一个泰曼—格林干涉仪用于产生干涉条纹，一个平移台用于沿光轴扫描光程差，一个用于将干涉数据转为数字信号并传入计算机的图像卡，以及一个用于同步CCD相机和平移台动作的数据卡。与传统非球面测量方法不同的是，本干涉仪适用范围广，可以测量大非球面度的表面或波前，且无需补偿零位镜。另外，该方法无需复杂且通常较为昂贵的多维运动平台。
浙江大学
2021-04-11
用微波还原弱磁性铁矿物制取铁精矿的方法
本项目针对现行碳热还原工艺存在的不足，提供一种实用用微波还原弱磁性铁矿物制取铁精矿的方法，它无需用碳作为还原剂和热源，因而没有碳的消耗和由此产生的CO2对环境的污染，生产成本低，特别适于铁品位为15～45%的难选低品位红铁矿和含铁工业废料中弱磁性铁矿物的磁化改性，再用弱磁选机磁选获得高品质铁精矿。 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是： 利用微波具有通过物体内部原子和分子发生高速振动的方式，选择性加热能够吸收微波的矿物之特点，以微波场中升温极快的铁粉或铁泥代替碳作为还原剂，铁粉或铁泥同时也是促进剂，通过微波磁化还原焙烧，使难选低品位红铁矿和含铁工业废料中的弱磁性铁矿物还原为磁铁矿，再用弱磁选机磁选获得高品质合格铁精矿。 与传统的碳热还原技术相比，本发明的有益效果在于： （1）用废铁粉或铁泥作还原剂，用弱磁选可将其作为铁精矿回收，可变废为宝，没有还原剂的消耗、过程清洁、成本大幅度降低；而且由于铁粉或铁泥在微波场中升温极快，对高温还原反应具有促进作用。 （2）由于微波仅选择性加热铁矿物，导致铁矿物和脉石矿物热膨胀系数不同，在晶格间应力的作用下，铁矿物更容易在晶界断裂单体解离，有利于后续的磁选回收富集。 （3）微波焙烧不仅可降低磁化还原反应的活化能，而且因其可选择性地加热铁矿物，不需要象碳热还原那样将整个物料加热至600～800℃的高温，还原反应效率高，可显著降低过程所需的能耗。实验表明：将同样二份1kg的红铁矿粉，一份用焦炭作还原剂，在4kw的马弗炉中还原焙烧，另一份用废铁粉作还原剂，在频率2450MHz、功率1.3kw的微波炉中还原焙烧6分钟，还原剂加入量均为处理物料的20%，后者在6分钟内可将98%的弱磁性铁矿物还原为强磁性的磁铁矿,而前者50分钟内弱磁性铁矿物的还原率不到60%，本发明所处理的弱磁性铁矿物物料含铁品位为15～45%，得到的铁精矿其铁品位大于60%，回收率大于80%。（4）突破传统工艺处理贫、细、杂难选红铁矿和含铁工业废料成本高、效率低的瓶颈，使目前传统工艺难以处理的大量铁矿资源得到回收和利用。
武汉工程大学
2021-04-11
岩石材料裂纹演化机理及非连续数值方法研究
开展岩石裂纹扩展与连接机理的研究，对于预测岩 石（体）工程的失稳破坏以及提高油气产量与效率具有重要的理论意义和应用价 值。主要取得的科学发现点如下：（1） 在试验研究方面，研发了适用于裂隙岩石的高精度数字量测技术，发 现了非连续岩石材料中的裂纹扩展与连接规律，建立了非连续岩石材料应力跌落 与裂纹演化规律之间的联系，揭示了岩石材料中的裂纹演化规律，为理论和数值 研究裂纹演化规律提供了技术支撑。（2） 在理论研究方面，利用内变量热力学理论和伪力法，揭示了裂隙岩体 的损伤局部化机理，建立了岩石（体）损伤局部化分叉模型；基于断裂力学原理, 提出了岩石（体）的非线性强度准则，为开展复杂应力状态下裂纹演化过程的数 值模拟奠定了理论基础。（3） 在数值方法方面，提出了连续-非连续数值模拟方法，编制了广义粒子 动力学多线程高效并行计算程序，成功实现了二维和三维裂纹演化过程的数值模 拟，揭示了复杂应力状态下裂纹演化的细观机理，为岩体工程稳定性分析提供了 计算平台。(4) 在工程应用方面，实现了锦屏I级水电站深埋地下洞室非连续围岩损 伤破坏过程的数值模拟，结合现场监测数据，阐释了地下洞室非连续围岩的破裂 发展规律，揭示了深埋地下洞室围岩的损伤失稳机制。
重庆大学
2021-04-11
岩石材料裂纹演化机理及非连续数值方法研究
（2018年度高等学校科学研究优秀成果奖（自然科学奖）一等奖） 成果简介：岩石（体）是一种复杂的天然介质，在漫长的地质构造作用过程中，内部孕 育了各种规模和尺度的缺陷（如节理、裂隙和断层等），这些缺陷的空间位置与 分布规律显著影响其力学响应，进而对断续裂隙岩体工程的稳定与安全产生重要 影响。另一方面，在页岩气与煤层气等开采过程中，往往需要人为制造裂缝网络 来实现压裂增渗增产。因此，开展岩石裂纹扩展与连接机理的研究，对于预测岩 石（体）工程的失稳破坏以及提高油气产量与效率具有重要的理论意义和应用价 值。主要取得的科学发现点如下： （1） 在试验研究方面，研发了适用于裂隙岩石的高精度数字量测技术，发 现了非连续岩石材料中的裂纹扩展与连接规律，建立了非连续岩石材料应力跌落 与裂纹演化规律之间的联系，揭示了岩石材料中的裂纹演化规律，为理论和数值 研究裂纹演化规律提供了技术支撑。 （2） 在理论研究方面，利用内变量热力学理论和伪力法，揭示了裂隙岩体 的损伤局部化机理，建立了岩石（体）损伤局部化分叉模型；基于断裂力学原理, 提出了岩石（体）的非线性强度准则，为开展复杂应力状态下裂纹演化过程的数 值模拟奠定了理论基础。 （3） 在数值方法方面，提出了连续-非连续数值模拟方法，编制了广义粒子 动力学多线程高效并行计算程序，成功实现了二维和三维裂纹演化过程的数值模 拟，揭示了复杂应力状态下裂纹演化的细观机理，为岩体工程稳定性分析提供了 计算平台。 (4) 在工程应用方面，实现了锦屏I级水电站深埋地下洞室非连续围岩损 伤破坏过程的数值模拟，结合现场监测数据，阐释了地下洞室非连续围岩的破裂 发展规律，揭示了深埋地下洞室围岩的损伤失稳机制。
重庆大学
2021-04-11