全场景试验将智能变电站二次系统作为检验对象，试验时保持二次系统接线的完整性，采用分散注入的方法在合并器的输入端注入数字化模拟量信号，检验范围包括了合并器、交换机以及试验范围内的线路保护、母线保护、变压器保护、各种安控装置、测控装置、智能控制柜、计量装置、监控系统等相关设备和系统。

航空飞行器（飞机、导弹、卫星、飞船等）在飞行时将会遭遇冰雹、雨滴、尘埃等粒子的高速撞击。这些粒子严重威胁近地飞行器的安全,尤其是载人飞行器的安全。航空飞行器和这些粒子发生强烈的高速撞击后，将对飞行器产生严重的损伤，对飞行器防护和姿态控制都是严峻的考验。冰雹撞击试验系统是为研究航空与航天飞行器材料抗冰雹撞击性能而开发的环境可靠性试验装置。冰雹撞击试验系统由发射控制系统、上弹系统、空气炮系统、试验靶架系统、气体增压系统、速度测量系统、高速摄影系统、安全护墙等系统组成。该试验系统可用于航空飞行器材料在冰雹类粒子高速撞击环境下的损伤测试、损伤评价、寿命预测及相关技术的分析研究，也可用于地面高速移动物体和小粒子间的撞击破坏评价和试验。如汽车、火车、相关生产环境下人员安全防护等。该系统已用于对新一代飞机和预警机冰雹环境试验，取得突出成绩。应用前景广阔。

本项目现处于产业化阶段。 我们研究并设计了一种新的能量互馈试验平台，试验平台通过能流循环，可大大提高能量利用率，无需损失满功率的能量即可完成大功率的试验，如对机车逆变器系统的满功率试验或者牵引电机的电机特性试验，具有结构简单，控制灵活，调试方便，系统易稳定，能量利用率高，互为被试件，能更有效地对不同控制策略的特性进行比较等优点。 目前，国内外常见的交流传动系统试验平台主要有以下两种： 1）能量消耗型 “能量消耗型”交流传动试验台由变压器向四象限变流器提供单相交流电，四象限变流器输出直流电给逆变器供电，逆变器输出三相交流电供给交流牵引电机。牵引电机输出轴上对接一个直流发电机，其输出端接电阻性负载。这种试验台设备比较简单，调节控制对象比较少，可方便调节直流发电机转矩，实现起来也不是很复杂。但是由直流发电机发出的电能完全被电阻消耗掉，若长期进行大功率试验，电能浪费惊人。另外，如果用于测试电机运行特性，该系统不能模拟机车启动和高速运行试验。 2）能量反馈型 该种试验台的结构如图所示。异步牵引电机输出轴上对接一个“直流发电机－直流电动机－交流同步发电机”构成的能量反馈系统，电能通过变压器返回电网。这种方式将部分能量反馈回电网，大大节约了电能，但使用设备多，在建设试验平台时一次性投资大。另外由于控制对象多，控制方法复杂，难度大，容易出现超调，造成系统振荡。由于试验电机驱动的是直流发电机，转速受到换向器限制，在试验对象为牵引电机时难以试验其高转速区段。 “能量反馈型”交流传动试验台 本项目确定的交流传动互馈试验系统（以下简称“互馈试验台”）的方案如图所示。能量互馈型试验系统（测试电机）图中该试验台由两套“变流机组－电机”联轴背靠背组成，当变流机组I－异步牵引电机Ⅰ工作于电动状态，变流机组Ⅱ－异步牵引电机Ⅱ工作于发电状态时，能量流向如图中实线所示；当变流机组I－异步牵引电机Ⅰ工作于发电状态，变流机组Ⅱ－异步牵引电机Ⅱ工作于电动状态时，能量流向如图中虚线所示。能量互馈型试验系统（测试逆变器）所示试验台主要用于进行逆变器的满功率试验，但是原理和测试电机图完全相同。实际上，测试电机图中的电机也可以作为逆变器的负载，即将逆变器作为测试对象，实现测试逆变器的功能。由于能量通过直流侧在变流器Ⅰ-负载-变流器Ⅱ之间循环流动，即实现能量的互馈，从电网吸收的功率只是变流器以及负载所损耗的能量。在试验过程中，试验平台的损耗大约只占运行功率的20%～30%。因此，四象限整流器的容量可以大大降低，实现用小功率的电源完成大功率变流器或者电机满载试验。  能量互馈型试验系统（测试电机） 能量互馈型试验系统（测试逆变器） 交流传动互馈试验系统具有如下特点： 1）由于采用了能量互馈的方式，能量在两个变流机组内部流动，因此整个系统的能量消耗仅仅是变流器及其负载的损耗，能量利用率得到大大提高。 2）由于1)中所述原因，且能量交换在直流侧进行，因此采用这种方式可以利用小功率等级的供电电源来试验大功率等级的传动机组，而不需要对电源进行扩容改造。 3）由于系统中没有直流电机，因此系统试验的高速度只与被试交流电机的参数有关，而不受直流电机换向器的影响，可以满足机车牵引电机高转速的要求。 4）两套完全相同的变流器－负载组功能和角色可以互换，可以互为被试件，一次安装可以完成两套装置的测试，提高了测试试验的工作效率。 5）采用高性能控制方式对两套变流机组进行联合调节，能模拟实际负载的各种动静态特征和机车的调节特性以及变流器的功率试验，并对各种控制方法进行对比试验。 应用范围： 牵引变流器、牵引电机和牵引控制系统是轨道交通交流传动的三大核心技术，大功率交流传动试验系统可以对以上三大核心技术开展很好的研究，因而具有非常重要的现实意义。 该系统可以满足生产部门和研究开发部门对变流器、电机等部件的各种试验和控制方案的研究。该系统可以完成如下试验： 1）按照机车牵引特性进行不同级位的牵引运行试验； 2）按照机车制动特性要求进行再生制动试验； 3）按照机车恒转矩启动的要求进行机车启动加速试验； 4）逆变器容量足够大时，能完成牵引电机的各种特性试验和有关参数测定； 5）电机容量许可时，能完成逆变器装置的考核运行试验。

成果简介： 全场景试验将智能变电站二次系统作为检验对象，试验时保持二次系统接线的完整性，采用分散注入的方法在合并器的输入端注入数字化模拟量信号，检验范围包括了合并器、交换机以及试验范围内的线路保护、母线保护、变压器保护、各种安控装置、测控装置、智能控制柜、计量装置、监控系统等相关设备和系统。 本项目研制的全场景试验系统支持对继电保护装置、测控装置、安控装置、故障录波装置等二次设备的单装置试验、复杂保护的配合试验、智能站网络性能测试、保护装置的整组试验、智能站与调度系统的联合试验以及智能变电站间的联合试验。该项试验技术可以有效克服现有试验方法的缺陷，有助于提高试验质量和试验效率。 《智能变电站全场景试验系统》也可用于实验室，完成对大规模二次系统的联合试验。 智能变电站全场景实验系统是基于电网仿真、无线同步与传输和分散注入的一种智能变电站整体性能试验技术，试验系统包括笔记本电脑、变电站仿真平台、无线控制主机、采集器模拟器和开关模拟器。

本技术成果经过10余年的项目积累，以及近几年的可行性论证和前期筹备，目前与英国OLEO公司的合作已经进入了技术方案确认和前期实施阶段；在知识产权方面，已经取得了与成果相关的发明专利近20项，实用新型专利20余项。 项目创新性与先进性：研制一套轨道车辆碰撞特性试验与测试模拟装置，在多参量耦合全息测量及分析、大行程高压气体推进、变刚度变质量模拟体和刚度等效模拟等技术的支撑下，形成具有自主知识产权的高速、重载移动设备碰撞特性测试系统，解决轨道车辆等移动设备的碰撞特性测试分析难题，填补国内外空白。

随着直流输电线路电压等级越来越高，直流绝缘子的绝缘性能对电网安全愈显重要。在高电压作用下直流绝缘子电介质中会发生离子迁移，从而导致直流绝缘子的绝缘性能下降和老化，严重威胁到电网的安全运行。国内外文献表明，通过对直流绝缘子进行离子迁移试验，可以评价其绝缘性能。大连理工大学特种电源及自动化团队以多年从事的高电压及绝缘技术的技术积累和研究成果为基础，借助多学科交叉优势，将高电压及绝缘技术、小信号测量技术和计算机技术有机的结合，研制出直流绝缘子离子迁移试验测试系统，系统具有高压设备自身泄露电流小、输出电压精度高，纳安级泄漏电流测试，系统绝缘性能好，试验环境的温度、湿度控制精准，被测对象数量多、试验时间短等特点。已有二套系统投入使用，分别为大连电瓷集团和浙江金利华电气有限公司的绝缘子绝缘性能测试系统。

配置： 轮胎、钢圈、减振器、方向机、动力泵及油管、压力表、前独立悬挂方向盘彩用三相电机驱动，助向泵工作车身重量模拟调节移动钢台架（喷塑）。 规格：1200×1000×1000 电源：交流380V  1.1kw 净重：100kg

河北水利电力学院坐落于渤海之滨、运河之畔的沧州市，是河北省教育厅直属的应用技术型本科院校。学校于1952年在天津建校，由河北省水利厅、交通厅、工业厅合办，校名为“河北水利土木学校”，是当时华北地区最早建立的水利学校之一，也是解放后全国最早独立设立的水利学校之一;1955年更名为“河北省天津水利学校”;1958年，迁至保定市，升格为高等学校，更名为“河北水利电力学院”，1960年升格为本科院校，更名为“河北水利学院”;1966年，迁至石家庄平山县岗南镇，更名为“河北水利工读专科学校”;1970年迁至沧州市，更名为“河北水利专科学校”;1992年更名为“河北工程技术高等专科学校”; 2016年3月28日，经教育部批准，学校再次升格为本科院校，重新命名为“河北水利电力学院”。 2015年，学校整体搬迁至新校区。新校区占地550余亩，校舍面积近20万平方米，位于沧州西南高教区，区位优越，交通便利，校园建筑布局合理，环境恬静优美。学校教育教学设备先进，设施齐全，条件优良。图书馆拥有现代化的图书管理系统，馆藏纸质图书约65万册、纸质报刊2700余种、各类电子资源数据库11个;学校现有七院三部两中心，设本科、专科专业四十余个，涉及工学、管理学、文学3个学科门类，形成了以工学专业为主体，水利电力专业为龙头，建筑、测绘、自动化、交通、机械、信息技术、经济贸易等专业协调发展的学科专业体系。现有中央财政支持提升专业服务产业发展能力重点专业2个，国家级特色专业1个，国家级试点专业1个，水利部示范专业2个，省级示范专业3个。 学校拥有一支数量充足、结构合理、素质优良、能够适应应用技术型本科教学的师资队伍。现有专任教师四百余人，其中，研究生学历教师占50%以上，“双师型”教师占60%以上。国家级和省级模范教师、优秀教师、水利职教名师、河北省有突出贡献中青年专家二十余人，沧州市专业技术拔尖人才、十大杰出青年教师十余人。加强科研平台建设，建有市厅级以上科研平台2个，校企合作共建科研平台3个，校内科研平台7个，为教师创造了良好的科研环境。近年来，教师主持科研项目四百余项，出版教材、学术著作二百余部，发表学术论文一千余三百余篇，主持、参与重大工程项目、决策咨询四百余项，获国家专利一百七十余项。 站在新的历史起点，面对新的形势和新的任务，探索教育规律，狠抓内涵建设，突出办学特色，推进改革创新是学校未来发展的主题。每一个水院人将继续传承学校的优良传统和奋斗精神，勇于担当，善于创新，坚持以立德树人为根本任务，扎实做好教育管理工作，优化完善制度体系，全面提高人才培养质量，全面提升办学水平，将我校建设成为一所特色鲜明、优势突出、多学科协调发展、与区域经济和社会事业良性互动的应用技术型本科院校，为国家京津冀协同发展战略、建设美丽河北贡献力量!

地球表面高山、丘陵、沙漠、河流、潮滩等地貌形态万千，它们是如何在历史的岁月中逐渐形成的呢？放眼宇宙，空气密度极低的冥王星，是如何神奇地拥有丰富的沙丘地貌？被称为沙漠行星的火星会因为大风而刮起沙尘暴吗……这些自然界中的奥秘正是地球物理学科的泥沙运动力学所研究的问题。已有的研究告诉我们，泥沙颗粒输运普遍发生于大气环境和水环境中，是塑造地貌形态最重要和最根本的自然过程之一。如何理解和定量描述地表环境泥沙颗粒的起动、输运和沉降是揭示地貌形态千差万别的核心问题。目前野外和实验数据已经证明，粗颗粒泥沙输运量与流体强度之间的关系，在大气环境表现为线性，在水环境表现为非线性。然而，如此截然不同的输运规律背后的力学机制却一直还是个迷。近日，浙江大学海洋学院百人计划研究员托马斯·派兹（Thomas Pähtz）博士成功揭开了这个谜底，并推导出了描述粗颗粒泥沙输运量与流体强度关系的通用方程。北京时间2020年4月20日，相关研究成果在物理学学术期刊美国物理学会刊物《物理评论快报》(Physical Review Letters，简称PRL)）上发表，并被该刊物和杂志Physics同时聚焦报道。通过离散元(DEM)精细数值模拟追踪大量泥沙颗粒的运动轨迹并分析其受力特征， 托马斯·派兹首次发现，粗颗粒泥沙的动能耗散机制主导其输运规律。大气环境条件下颗粒和床面间碰撞是主要的耗散机制；而在水环境条件下，颗粒和床面间碰撞以及颗粒之间的碰撞起着同等重要的作用。根据这一新的理论认识，托马斯·派兹推导了能统一描述大气环境和水环境粗颗粒泥沙输运量与流体强度关系的通用方程。这为深入认识地球甚至火星等外星球表面丰富多样的地貌形态提供了有力的理论工具。 统一输沙率公式与水环境（左图）和大气环境（右图）相关实验资料对比“最困难的部分是对模拟的结果进行物理解释和数学描述。在总共7年的时间里，我无数次地用笔和纸进行尝试。特别是在最初的4年里，我大部分时间都在思考这个问题。” 托马斯·派兹说。评审专家认为，这项研究工作是地球物理学科最基础而没有被揭示的问题。而对于未来的进一步应用，托马斯·派兹表示，上述通用方程可以预测任意大气/水体环境下的泥沙输运量，这使我们能够更好地了解这些天体的地貌，还可以通过测量行星的动力地貌来间接推断行星的风况。据悉，托马斯·派兹于2020年1月起受邀担任美国地球物理学会会刊《地球物理学研究杂志-地表过程》的副主编。他是浙大近海环境流体力学团队的重要成员。该团队由贺治国教授领衔，主要从事近海泥沙动力学、海岸动力学、近海环境流体力学等方面的研究，成果已逐步应用于理解河口海岸泥沙运动、深水航道整治、深海地貌演变、深海热液源矿物颗粒沉积等问题，取得了重要的国际影响力。该研究得到国家自然科学基金和浙江大学百人计划研究基金资助。论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.168001

实验内容 1、单摆； 2、三线摆； 3、碰撞打靶； 4、李萨如图形； 5、液体表面张力系数； 6、应变力传感器定标及未知物体称重实验。