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新型静电飞行器
微型飞行器小体积、轻质量、高机动，能够在狭小空间执行拍照、探测和运输等特种任务，在国民经济领域拥有广泛应用前景。然而，此类飞行器普遍存在飞行时间短的痛点问题，尤其当重量小于10克时，其飞行时间一般不超过10分钟。这是因为目前微型飞行器的发动机驱动部件一般采用传统的电磁电机，而电磁电机在微型化后转速高、发热大，能量转化效率急剧下降，甚至降到10%以下。微型电磁电机效率下降后，如果采用供电方便的自然太阳光作为能量来源，受限于太阳能电池的面积，很难满足飞行需求。
为了解决上述难题，北航科研团队从微型发动机的原理方面寻求突破，提出一种新的静电驱动方案，研制出了在微小尺寸下转速低、发热小、效率高的微型静电电机，并首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行，在微型飞行器的发展进程中具有里程碑意义。
该飞行器主要由静电发动机和超轻质高压电源组成，具备低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）优势，首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行。
静电发动机的核心是静电电机，它是一种依靠静子和转子间的库仑力来产生连续旋转运动的新型微型电机，具备结构简单和无需绕组的优势，其高电压（千伏级）、低电流（微安级）的工作特性也使其在工作过程中发热少且无明显红外特征。相比传统电磁电机，静电电机表现出了颠覆式的效率和功耗特性，在小质量（5克以内）情况下，其能量转化效率可达传统电磁电机的10倍以上，产生相同升力所需功耗仅为电磁电机的1/10以内，因此即便采用小尺寸太阳能电池，也可以为微型飞行器提供飞行所需功率。
电机虽然效率高、功耗低，但仍需要千伏级高压电流来驱动，然而传统高压电源由于体积和重量过大，无法搭载在微型飞行器上。因此团队还针对飞行应用场景，研制了千伏级超轻质高压电源，主要包括太阳能电池和升压电路两部分，其中升压电路可以在1.21克的重量下，将太阳能（或锂电池）输入的低压直流电，转换为4 - 9千伏的高压直流电，相比美国斯坦福大学研发的同类技术升压比提高了92%。
在微型静电电机和超轻质高压电源的助力下，本项目研发出的飞行器整机仅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一张A4纸还轻（4.21克），尺寸和重量分别是此前世界最小、最轻太阳能飞行器的1/10和1/600。更进一步，团队还提出一款翼展8毫米，质量9毫克的超微型静电飞行器，飞行功耗不到1毫瓦，展示了静电电机在飞行器进一步微型化中的巨大潜力。
北京航空航天大学
2024-07-19
一种基于粒子系统的运载火箭尾焰仿真方法
成果描述：发明专利，一种基于粒子系统的运载火箭尾焰仿真方法市场前景分析：可用于尾焰高效仿真与同类成果相比的优势分析：算法简单，效果好
电子科技大学
2021-04-10
一种基于改进粒子群的有源配电网故障定位方法
本发明公开了一种基于改进粒子群的有源配电网故障定位方法，具体包含两个部分：离线区域划分和在线故障定位；其中，离线区域划分包括如下步骤：(1)根据配网中已有量测装置形成网络拓扑结构，从经济性、可靠性和风险性三个方面进行配电网区域静态划分；(2)考虑DG接入，建立新的评价指标进行DG接入的配网区域动态调整；在线故障定位包括如下步骤：(1)根据区域边界节点处的故障信息进行冗余信息处理，剔除无效区域；(2)对处理后的故障信息进行变量优化；(3)采用改进粒子群算法实现故障全局性定位；本发明采用区域划分和改进粒子群算法实现了故障区域的定位，能够高效、准确的解决含分布式电源的配电网故障定位问题。
东南大学
2021-04-11
一种铕掺杂羟基磷灰石荧光纳米粒子的制备方法
研发阶段/n该发明涉及一种铕掺杂羟基磷灰石荧光纳米粒子的制备方法，其对沉淀法进行改进，通过添加生物相容的稳定剂结合超声分散技术得到稳定的铕掺杂HAP荧光纳米粒子悬浮液，并通过水热处理提高其结晶度进而改善其荧光性。包括有以下步骤：1）配置氯化钙和氯化铕的混合水溶液，控制Eu/(Ca+Eu)摩尔比为0.1-4%，配置磷酸氢二钠水溶液，室温下将磷酸氢二钠水溶液迅速倒入氯化钙和氯化铕的混合水溶液中，搅拌混合均匀，反应后，离心得到沉淀物，用去离子水冲洗后重新分散到去离子水中；2）加入稳定剂，高能超声探头超声分
武汉理工大学
2021-01-12
三维复杂自由面流动问题粒子法并行计算
加快科学工程计算领域中并行计算算法研究及流体力学中复杂流动机理研究，为机械流体工程上流体力学领域中无法模拟的商业软件的开发提供基础理论支持
扬州大学
2021-04-14
基于粒子阻尼的北京冬奥智能动车组减振降噪关键技术
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
（1）国际首创性提出连续-非连续多体耦合动力学建模方法
厦门大学肖望强教授团队在国际上率先提出连续-非连续多体耦合动力学建模方法，研究有限元的载荷边界与离散元的位移边界的双向传递过程，将接触载荷从离散元域向结构有限元节点等效移置映射。解决了使用粒子阻尼关键技术的高端设备结构进行动力学设计时，无法采用有限元法对其动态响应进行分析的难题。
应用该分析方法，为保障冬奥列车在京张线350Km/h运行速度下舒适的声环境，为各国政要和冰雪健儿的冬奥专列旅程带来宁静舒适的感受。厦门大学开展科研攻关，最终克服技术难题，突破创新，在航空航天技术基础上，针对轮轨和空气涡激等振动激励源，在冬奥4动4拖动力分散式动车组头车结构上，专门研制了冬奥列车专用粒子阻尼装置，解决了高速冬奥专列噪声控制的世界难题。该装置不畏极寒天气，不改变车厢结构，显著提升了冬奥专列高速运行时车厢内声环境舒适度，在高铁车厢内部形成一层无形的“隔声护盾”。京张线冬奥列车如图1所示，实车测试如图2所示。
图1 京张线冬奥列车
图2 实车测试
2020年12月，教育部在北京组织召开成果鉴定会，鉴定意见为：该成果技术难度大，创新性强，具有重大经济和社会效益，项目综合水平达到同类产品国际先进水平。
厦门大学
2022-07-28
一种基于粒子系统的运载火箭尾焰仿真方法
发明专利，一种基于粒子系统的运载火箭尾焰仿真方法
电子科技大学
2015-01-17
基于铣削温度预测残余拉应力发生及相应优化控制方法
本发明公开了一种基于铣削温度预测铣削加工过程中残余拉应力发生的方法，该方法包括：将被加工工件表面热源分布简化设定为梯形分布模型，并根据该模型确定被加工工件在铣削加工过程中的表面及亚表面温度 TM；建立被加工工件铣削过程中的温度与残余拉应力之间的映射关系，并计算得出当残余拉应力发生时工件的表面及亚表面临界温度 TC；根据所获得的 TM 和 TC 值之间的比较，来预测铣削过程中是否会发生残余拉应力。本发明还提供了相应的基于铣削温度对铣削加工过程中残余拉应力的方法。通过本发明，能够通过对残余拉应力的多个影响因素进行简化，并有效执行对残余拉应力的预测和控制，相应实现零件的高效低损伤加工。
华中科技大学
2021-04-11
便携式大气压空气 冷等离子体发生
大多数等离子体辉光放电需要使用惰性气体或者惰性气体和氧气的混合气体，或者需要外加气流来得到稳定的放电效果。传统上，如果用空气作为工作气体，放电形式为电弧，其温度很高。我们课题组近期发明一种便携式大气压空气等离子体发生器，是一种结构简单成本较低的便携式的大气压空气等离子体发生器，由于正电极内嵌于阻燃性绝缘介质容器，其不仅安全而且可以避免发生弧光放电。此便携式大气压空气等离子体发生器电离激发时，产生的冷等离子体辉光，人体可以触摸，可以处理任何材料（人体、金属、塑料等）。且此空气冷等离子体辉光均匀，富含多种活性成份，对杀菌、消毒及材料改性有显著作用，基于此开发的产品有很好的市场及经济价值。已申请专利：ZL201310002111.1（发明）和 ZL201320076075.9（实用新型）.
安徽理工大学
2021-04-13
控制全球变暖在1.5 ºC内将限制干旱化的发生
研究发现2 ºC的升温将使全球愈加干旱。如果升温达到2 ºC，全球将有超过四分之一的土地将变得愈加干旱。此变化将大大增加旱灾和山火的威胁。但是如果把全球变暖控制在1.5 ºC内则将大大减少干旱发生地区的范围。此项发表在《自然气候变化》期刊上的研究成果由南方科技大学和东英吉利大学（UEA）共同完成。干旱化通过比较降水与蒸发的关系来衡量地表的干湿程度。研究小组综合评估了27个全球气候模式的预测结果以确定世界范围内干旱化程度将大大改变的区域。预测结果建立在将全球温度升高范围控制在工业化前1.5 ºC和2 ºC水平的基础上。干旱化程度的改变则通过对比其当前的年际变化得到。
南方科技大学
2021-04-13