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量子真空测量技术研究进展
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作者 成永军 孙雯君 +2 位作者 董猛 贾文杰 范栋 《科技导报》 北大核心 2025年第12期65-79,共15页
基于光学方法的量子真空测量技术凭借其在测量量程拓展与不确定度突破方面的显著优势,成为支撑深空探测、半导体制造、新型装备研发等战略领域创新发展的关键技术。从光量子与气体分子相互作用机理出发,介绍了法布里-珀罗腔光学干涉、... 基于光学方法的量子真空测量技术凭借其在测量量程拓展与不确定度突破方面的显著优势,成为支撑深空探测、半导体制造、新型装备研发等战略领域创新发展的关键技术。从光量子与气体分子相互作用机理出发,介绍了法布里-珀罗腔光学干涉、冷原子碰撞损失、光谱吸收等量子光学方法反演真空参数的理论模型创新与实验装置突破,系统综述了国际研究机构在该领域从基础研究到工程转化的最新发展态势。深入分析揭示了现有量子真空测量技术体系存在的瓶颈问题,进而从量子真空基准构建、微型化器件集成等技术路径,展望了量子真空测量技术的演进发展方向。 展开更多
关键词 真空测量 法布里-珀罗腔 冷原子 光谱吸收 量子传感
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罗茨真空泵转子型线容积利用率的分析研究
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作者 李正清 李小金 +4 位作者 成永军 孙雯君 杨建斌 刘筱文 马凤英 《真空》 2025年第3期42-46,共5页
容积利用率是罗茨泵转子型线设计的重要内容之一。为了选取合理的转子参数及型线,使其在相同的几何抽速条件下具有长度短、体积小的优势,对容积利用率与可变参数及型线种类之间的关系进行了分析研究。结果表明:单变量转子型线的容积利... 容积利用率是罗茨泵转子型线设计的重要内容之一。为了选取合理的转子参数及型线,使其在相同的几何抽速条件下具有长度短、体积小的优势,对容积利用率与可变参数及型线种类之间的关系进行了分析研究。结果表明:单变量转子型线的容积利用率为常数;双变量和三变量转子型线的容积利用率均随着转子顶圆半径和节圆半径比值的增加而增加;顶圆半径与节圆半径之比能够取较大值时,可选用优化摆线和圆弧线转子型线,若取值较小时则优先选用渐开线转子型线;对于三变量型线,顶部椭圆转子型线容积利用率高于腰部椭圆转子型线,且椭圆偏心率对容积利用率也有影响;在给定几何抽速条件下,可设计选用较大的转子半径来减小转子的长度及容积。 展开更多
关键词 罗茨真空泵 转子型线 容积利用率 顶圆半径 节圆半径
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基于光学方法的真空计量技术研究进展
3
作者 成永军 董猛 +3 位作者 孙雯君 贾文杰 张亚飞 冯村 《宇航计测技术》 2025年第4期1-11,共11页
国际单位制(SI)的重新定义促进真空计量体系向量子化转变,基于光学方法的真空计量技术在量限拓展及精度提升方面具有独特优势,空间探测、超精密测量与高端装备制造等高新技术领域对全新跨代真空计量新技术有广泛需求。本研究介绍了基于... 国际单位制(SI)的重新定义促进真空计量体系向量子化转变,基于光学方法的真空计量技术在量限拓展及精度提升方面具有独特优势,空间探测、超精密测量与高端装备制造等高新技术领域对全新跨代真空计量新技术有广泛需求。本研究介绍了基于光学方法测量真空参数的基本原理,系统综述了国内外基于量子理论及光学方法反演真空参数的最新研究进展,总结了目前存在的主要问题,展望了量子真空计量技术的未来发展前景。 展开更多
关键词 真空测量 量子计量 量子真空测量传感器
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射频电源电参数对四极质谱计性能影响理论分析与仿真验证
4
作者 李星言 成永军 +4 位作者 冯天佑 孙雯君 陈联 王星辉 赵澜 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第8期696-702,共7页
四极质谱计在各行业的需求量不断加大,中国也逐步开始高精度四极质谱计研究,因此对射频电源性能提出更高要求。基于四极电场以及电参数影响因素理论,使用离子光学仿真软件SIMION针对不同电参数对电场运动以及离子轨迹进行了建模与仿真... 四极质谱计在各行业的需求量不断加大,中国也逐步开始高精度四极质谱计研究,因此对射频电源性能提出更高要求。基于四极电场以及电参数影响因素理论,使用离子光学仿真软件SIMION针对不同电参数对电场运动以及离子轨迹进行了建模与仿真分析。仿真分析结果表明,在给定的仿真参数下,增大偏置电压可以减小离子入射能量,从而对分辨率有一定改善,但由于大质量数离子受边缘场影响更大,因此大质量数离子通过率下降明显;增大电源频率可以提高四极质谱计分辨率,但会使得仪器灵敏度变差,同时高频会使得对应电压升高,增加电源的制造难度;提高直交比会减小离子通过率,提高分辨率,但在同一直交比下由于稳定区域的非线性,使得大质量数分辨率相对小质量数会明显变差,实际生产中可能需考虑不同的直交比来达到要求。以上结果为射频电源研制与使用提供了理论支撑。 展开更多
关键词 四极滤质器 射频电源电参数 SIMION 仿真 离子通过率 分辨率
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电子轰击离子源离子聚焦性能仿真研究
5
作者 李冠华 冯焱 +5 位作者 成永军 孙雯君 陈联 冯天佑 王星辉 杨喆 《真空与低温》 2025年第2期148-155,共8页
针对兰州空间技术物理研究所自研小型四极质谱计的电子轰击离子源(EI源),对其聚焦性能进行了仿真研究。利用仿真软件Simion8.0,采用控制变量法研究了EI源聚焦极电参数、极板间距离、极板孔径大小对离子聚焦性能的影响。结果表明:聚焦极... 针对兰州空间技术物理研究所自研小型四极质谱计的电子轰击离子源(EI源),对其聚焦性能进行了仿真研究。利用仿真软件Simion8.0,采用控制变量法研究了EI源聚焦极电参数、极板间距离、极板孔径大小对离子聚焦性能的影响。结果表明:聚焦极电压与电离室电压压差越大,聚焦性能越好,当聚焦极电压增大且逐渐接近电离室电压时,其聚焦性能会快速变差;同时增大各极板间距时,离子聚焦性能先变好后变差,最佳聚焦性能出现在电离室下极板和聚焦极以及聚焦极和引出极的间距都为1.25 mm时;减小电离室下极板孔径以及引出极极板孔径时,聚焦性能会显著变好,但传输效率会明显降低,当电离室下极板和引出极极板孔径不变时,改变聚焦极极板孔径,其聚焦性能随着聚焦极极板孔径变小而变好,当聚焦极孔径为1.6 mm或2.0 mm时聚焦性能最佳。以上仿真结果为EI源的工程化设计与优化提供了关键数据支撑。 展开更多
关键词 EI源 数值仿真 聚焦离子束
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基于MF-Transformer的刮板输送机减速器健康状态评估方法
6
作者 赵福媛 王波 +6 位作者 苏乐 程永军 杨欢 王欢乐 赵成龙 曹现刚 鲁麒 《机械设计与研究》 北大核心 2025年第1期298-304,310,共8页
减速器作为刮板输送机的关键部件,需要对其健康状态做出及时、准确的评估。针对复杂工况下刮板输送机减速器的数据表达能力弱、健康状态评估模型准确率低等问题,提出了一种基于MF-Transformer的刮板输送机减速器健康状态评估方法。首先... 减速器作为刮板输送机的关键部件,需要对其健康状态做出及时、准确的评估。针对复杂工况下刮板输送机减速器的数据表达能力弱、健康状态评估模型准确率低等问题,提出了一种基于MF-Transformer的刮板输送机减速器健康状态评估方法。首先,根据刮板输送机减速器的结构和工作性能,结合专家经验和历史状态数据,选取能够表征刮板输送机减速器运行状态的关键监测参数,采用滑动平均法对刮板输送机减速器状态监测参数进行数据预处理;其次,运用扩展卡尔曼滤波器构建刮板输送机减速器的健康状态评估指标,划分刮板输送机减速器的健康状态等级;然后,通过格拉姆角场、马尔可夫转移场和递归图的图像编码方法将一维数据表征为二维图像特征,并将多图特征融合输入Transformer模型,构建刮板输送机减速器的健康状态评估体系;最后,实验结果表明:MF-Transformer方法与回溯搜索算法优化支持向量机、XGBoost和CNN-XGBoost方法相比,评估准确率平均提高了2.58%~9.71%,特异度平均提高了3.23%~5.19%,查准率平均提高了5.29%~16.03%,召回率平均提高了5.38%~22.50%,调和平均数平均提高了6.23%~19.87%,该方法具有较好的评估性能。 展开更多
关键词 刮板输送机减速器 多图特征 TRANSFORMER 健康等级划分 健康状态评估
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基于模糊控制原理的电容薄膜真空计数据优化算法研究 被引量:1
7
作者 杨骐豪 冯焱 +4 位作者 成永军 孙雯君 吴成耀 裴晓强 丁栋 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期28-34,共7页
电容薄膜真空计广泛应用于中、低真空的测量,为了提高电容薄膜真空计的测量准确性,将算法应用于电容式薄膜压力计的数据处理中。分段拟合方法可以根据每个数据段上的数据特性,使每个数据段上的误差数据曲线拟合得更加准确。然而,这种方... 电容薄膜真空计广泛应用于中、低真空的测量,为了提高电容薄膜真空计的测量准确性,将算法应用于电容式薄膜压力计的数据处理中。分段拟合方法可以根据每个数据段上的数据特性,使每个数据段上的误差数据曲线拟合得更加准确。然而,这种方法会在边界点处出现数据点跳跃间断的问题,这对实际使用有很大影响。文章设计了一种基于模糊控制原理的数据处理算法,以消除气压测量值在分界点处的跳跃间断问题。经过模糊控制算法的处理,电容薄膜真空计的测量精度得到了提高,气压测量数据曲线在全范围内具有良好的连续性。 展开更多
关键词 电容薄膜真空计 数据处理算法 模糊控制原理
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磁阱中冷原子真空测量的研究进展 被引量:1
8
作者 冯村 成永军 +3 位作者 吴翔民 董猛 张亚飞 孙雯君 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期929-940,共12页
冷原子真空测量是一种超高/极高真空度测量的新技术,理想磁阱中冷原子真空测量可溯源至原子基本性质,能够建立真空原级计量标准。通过不同磁阱磁场强度、磁捕获势能和磁捕获参数的对比分析,对各类磁阱的束缚性能进行总结。调研了国内外... 冷原子真空测量是一种超高/极高真空度测量的新技术,理想磁阱中冷原子真空测量可溯源至原子基本性质,能够建立真空原级计量标准。通过不同磁阱磁场强度、磁捕获势能和磁捕获参数的对比分析,对各类磁阱的束缚性能进行总结。调研了国内外在磁阱中冷原子真空测量的研究,综述了实现冷原子原级真空标准的理论参数计算和设备研制实验。从优化和构建磁阱方面对磁阱中的冷原子真空测量进行展望。 展开更多
关键词 磁阱 冷原子 真空测量 原级计量标准 超高/极高真空
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静电力平衡式MEMS电容薄膜真空计检测电路研究 被引量:2
9
作者 王绥辉 徐恒通 +4 位作者 李刚 韩晓东 孙雯君 成永军 李得天 《真空与低温》 2024年第2期105-111,共7页
静电力平衡式MEMS电容薄膜真空计量程宽、稳定性高,具有广阔的应用前景。测量电路是保证静电力平衡式MEMS电容薄膜真空计性能的关键因素。采用交流激励式检测方法,设计了一种微小电容检测电路,并利用软件仿真和实验测试进行验证。结果表... 静电力平衡式MEMS电容薄膜真空计量程宽、稳定性高,具有广阔的应用前景。测量电路是保证静电力平衡式MEMS电容薄膜真空计性能的关键因素。采用交流激励式检测方法,设计了一种微小电容检测电路,并利用软件仿真和实验测试进行验证。结果表明,该电路能够快速检测微小电容并将其转换为直流电压信号,分辨率为0.33 V/pF。此外,抗驱动电压干扰测试表明,该电路能够在1~100 V范围的直流驱动电压下正常工作,电容测量的输出电压最大标准差为0.010 249 V,并且具有优异的稳定性。 展开更多
关键词 静电力平衡式MEMS电容薄膜真空计 微小电容检测 交流激励式 抗驱动电压干扰
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基于多种图结构信息融合的刮板输送机健康状态识别 被引量:3
10
作者 杨鑫 苏乐 +6 位作者 程永军 王波 赵愿 杨雄伟 赵成龙 曹现刚 赵江滨 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期171-181,共11页
刮板输送机是一种煤矿井下用的煤炭输送设备,在煤矿生产中具有重要作用。恶劣工作环境及长期使用磨损导致刮板输送机性能逐渐退化,故及时掌握刮板输送机健康状态极为关键。为克服传统方法在刮板输送机整机健康状态识别过程中存在的部件... 刮板输送机是一种煤矿井下用的煤炭输送设备,在煤矿生产中具有重要作用。恶劣工作环境及长期使用磨损导致刮板输送机性能逐渐退化,故及时掌握刮板输送机健康状态极为关键。为克服传统方法在刮板输送机整机健康状态识别过程中存在的部件强耦合性关系难以提取融合及健康指标构建人工参与过多、易受异常值影响的问题,提出一种基于多种图结构信息融合的刮板输送机健康状态识别方法。利用自注意力机制(SA)与标准化流(NF)共同优化的变分自编码器(VAE)无监督地自动构建刮板输送机健康指标,降低了刮板输送机健康指标构建中对人工经验的依赖,同时有效拟合了健康指标的隐式分布,克服了监测数据中存在的异常值影响健康指标构建的问题;提出了一种多种图结构信息提取方法,提取刮板输送机先验图结构及相似性度量图结构,全方位显式地表达了多部件之间的耦合关系;提出了一种多种图结构信息融合方法,利用多个图注意力网络(GAT)有效提取并融合刮板输送机的多种图结构信息。在采集的刮板输送机真实状态数据中进行试验,结果表明,模型识别准确率可达98.60%,宏平均F_(1)(Macro-F_(1))值可达96.81%,该方法为刮板输送机的健康状态识别提供了一种新的可行途径。 展开更多
关键词 刮板输送机 设备健康监测 健康状态识别 健康指标构建 多种图结构 图注意力网络
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栀子豉汤联合阿米替林对心肌梗死后抑郁患者血清CysC水平、PLR的影响 被引量:3
11
作者 梁嘉昱 陈瑜 +1 位作者 程泳钧 刘东方 《中华中医药学刊》 CAS 北大核心 2024年第11期227-231,共5页
目的探究栀子豉汤联合阿米替林对心肌梗死后抑郁患者血清胱抑素C(cystatin C,CysC)水平、血小板与淋巴细胞比值(platelet to lymphocyte ratio,PLR)的影响。方法选取2022年6月—2023年4月收治的63例心肌梗死后抑郁患者作为研究对象。根... 目的探究栀子豉汤联合阿米替林对心肌梗死后抑郁患者血清胱抑素C(cystatin C,CysC)水平、血小板与淋巴细胞比值(platelet to lymphocyte ratio,PLR)的影响。方法选取2022年6月—2023年4月收治的63例心肌梗死后抑郁患者作为研究对象。根据治疗方法不同分为联合组(32例,栀子豉汤联合阿米替林治疗)和对照组(31例,阿米替林治疗),治疗4周后,观察两组临床疗效、中医证候积分、CysC、PLR、5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、汉密尔顿抑郁量表、心率变异性指标、不良反应。结果联合组总有效率96.88%(31/32)高于对照组80.65%(25/31)(P<0.05)。联合组情志不畅、烦躁、兴趣索然、失眠得分低于对照组(P<0.05)。联合组CysC、PLR低于对照组(P<0.05)。联合组5-HT、BDNF高于对照组(P<0.05)。联合组汉密尔顿抑郁量表评分少于对照组(P<0.05)。联合组连续24 h内正常RR间期均值标准差(standard deviation of all normal to normal RR intervals,SDNN)、每5 min窦性RR间期均值标准差(standard deviation of 5-min mean RR intervals,SDANN)、相邻正常RR间期差值均方根(root-mean square of difference of successive RR intervals,rMSSD)高于对照组(P<0.05)。两组不良反应比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论栀子豉汤联合阿米替林治疗心肌梗死后抑郁患者效果明显,能明显改善临床症状,降低血清CysC水平及PLR,改善5-HT和BDNF,提升心脏功能,且不会增加不良反应。 展开更多
关键词 栀子豉汤 阿米替林 心肌梗死 抑郁 胱抑素C 血小板与淋巴细胞比值
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基于多方位的刮板输送机中部槽寿命优化方法研究 被引量:3
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作者 高佳俊 程永军 +6 位作者 王波 苏乐 王欢乐 杨雄伟 杨欢 曹现刚 鲁麒 《中国煤炭》 北大核心 2024年第11期102-107,共6页
刮板输送机是综采工作面的主要机械设备之一,其综合性能直接影响到煤矿的开采效率,中部槽是刮板输送机的重要组成部分,其在重载长距离工况下,易发生磨损、断裂等故障,造成安全隐患。基于此,对影响中部槽寿命的主要因素进行了分析,提出... 刮板输送机是综采工作面的主要机械设备之一,其综合性能直接影响到煤矿的开采效率,中部槽是刮板输送机的重要组成部分,其在重载长距离工况下,易发生磨损、断裂等故障,造成安全隐患。基于此,对影响中部槽寿命的主要因素进行了分析,提出一种基于多方位的中部槽寿命优化方法,使用优质合金钢铸造槽帮提升其强度,选择机器人焊接替代人工焊接提升焊缝可靠性,使用一种新型耐磨材料提升中部槽整体耐磨性。实验结果表明,与传统中部槽相比,使用该方法生产的中部槽在硬度、拉伸强度、耐磨能力等中部槽性能指标上有较大提升。 展开更多
关键词 刮板输送机 中部槽寿命优化方法 新型耐磨材料 力学性能
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刮板输送机链轮轴组可靠性提升方法研究 被引量:3
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作者 王绪龙 王波 +6 位作者 苏乐 程永军 王欢乐 杨欢 杨雄伟 曹现刚 赵江滨 《煤炭技术》 CAS 2024年第9期226-231,共6页
刮板输送机是综采工作面的重要机械设备之一,其综合性能影响着煤矿的开采效率,而链轮轴组作为刮板输送机的关键部件,其可靠性直接决定着刮板输送机的正常运转。由于链轮轴组长时间处于恶劣的工作环境,导致其极易发生链轮磨损、拆卸更换... 刮板输送机是综采工作面的重要机械设备之一,其综合性能影响着煤矿的开采效率,而链轮轴组作为刮板输送机的关键部件,其可靠性直接决定着刮板输送机的正常运转。由于链轮轴组长时间处于恶劣的工作环境,导致其极易发生链轮磨损、拆卸更换困难、密封不严的问题。基于此,提出了一种链轮轴组可靠性提升的方法,设计了一种TiC增强FeCrMoNi链窝熔覆材料来对链轮链窝进行梯度涂层以提高其耐磨性;设计了一种可拆卸式链轮轴组以方便更换维护;采用了双重密封的结构以增强系统密封性。实验结果表明,优化后的链轮轴组表面硬度达到了HRC65,更换拆卸更加方便,密封性能得到了极大的提升。因此,研究成果对于工程机械设备的可靠性提升和稳定运转具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 链轮轴组 梯度涂层 可拆卸 双重密封 可靠性
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PVC泡沫夹芯板单点低速冲击动态响应与冲击后剩余抗压强度试验研究 被引量:1
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作者 陈翀一 程勇军 +4 位作者 蔡伟 印卓 胡海晓 王静南 余彧 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期263-270,共8页
[目的]为了研究复合材料夹芯板抗冲击力学性能,选取尺寸为150 mm×100 mm×26 mm的正交编织玻纤复合材料PVC泡沫夹芯板为研究对象,研究其单点低速冲击动态响应与冲击后的剩余压缩强度。[方法]开展一系列不同冲击能量下夹芯板落... [目的]为了研究复合材料夹芯板抗冲击力学性能,选取尺寸为150 mm×100 mm×26 mm的正交编织玻纤复合材料PVC泡沫夹芯板为研究对象,研究其单点低速冲击动态响应与冲击后的剩余压缩强度。[方法]开展一系列不同冲击能量下夹芯板落锤冲击试验,研究夹芯板在不同冲击能量下的失效模式、冲击力–位移响应和能量吸收特性。随后开展含冲击损伤的夹芯板试样准静态压缩试验,分析含冲击损伤的复合夹芯板的最大压缩承载能力和剩余压缩强度。[结果]研究结果发现,不同冲击能量下夹芯板失效模式和冲击力–位移特性有明显的区别,芯层主要通过压缩变形来吸收冲击能量。随着冲击能量增大,复合材料夹芯板的最大冲击力、凹坑深度和结构吸收能量都随之增大,夹芯板结构的最大压缩承载能力和剩余压缩强度在逐渐降低,夹芯结构受冲击面板的损伤程度决定了夹芯板的剩余压缩强度。[结论]研究工作可为舰船结构抗冲击设计提供参考。 展开更多
关键词 复合材料夹芯板 冲击 失效模式 压缩 剩余强度
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基于动态离散元的机头卸载效率提升方法 被引量:1
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作者 张鑫媛 杨欢 +6 位作者 王波 苏乐 程永军 杨雄伟 王欢乐 曹现刚 赵江滨 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期98-103,共6页
针对当前大负载工况下交叉侧卸式刮板输送机卸载过程中拉回煤、效率低、能耗大等问题,本文综合考虑煤流速度、煤流质量及结构磨损等因素,基于动态离散元方法,提出了适用于大负载工况的卸载机头部件线性结构最优匹配策略。研究了交叉侧... 针对当前大负载工况下交叉侧卸式刮板输送机卸载过程中拉回煤、效率低、能耗大等问题,本文综合考虑煤流速度、煤流质量及结构磨损等因素,基于动态离散元方法,提出了适用于大负载工况的卸载机头部件线性结构最优匹配策略。研究了交叉侧卸式刮板输送机煤流运动机理,分析了卸载机头犁煤板弯板、底板和s活动中板的多结构组合优化方案,搭建了大负载物料特征信息数据库,提出了动态离散元的刮板输送机卸煤效率分析模型。试验结果表明:在同一卸载口监控位置与体积状态下,弯板曲率半径R、入煤角α及底板关键设计坐标点配合关系的优化设计,可有效提升卸载口物料流动平均速度;所提出的卸载机头部件结构最优匹配策略有效提升卸载效率9.4%,对刮板输送机机头卸载效率提升设计具有重要指导意义。 展开更多
关键词 侧卸式刮板输送机 离散元 卸煤效率 最优匹配
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一种双工位NEG吸气性能测试装置设计
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作者 戎振华 成永军 +5 位作者 陈联 孙雯君 董猛 周超 冯天佑 马占吉 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期243-251,共9页
文章设计了可选择定压法或定容法测量非蒸散型吸气剂(NEG)吸气性能的测试装置,装置设计有两个结构对称的测试工位,可同时对两个测试样品进行预处理和性能测试,装置结构设计合理紧凑,测试效率高。测试装置可直接通过软件输出吸气速率和... 文章设计了可选择定压法或定容法测量非蒸散型吸气剂(NEG)吸气性能的测试装置,装置设计有两个结构对称的测试工位,可同时对两个测试样品进行预处理和性能测试,装置结构设计合理紧凑,测试效率高。测试装置可直接通过软件输出吸气速率和吸气量等性能参数。测试结果表明该装置本底真空度高,其中样品室真空度优于1×10^(−7) Pa,漏放气速率小于3×10^(−7) Pa·L/s;测试数据精度高且可靠,其中吸气速率测量精度达1 mL/s,吸气量测量精度达1 Pa·mL。 展开更多
关键词 双工位 定压法 定容法 吸气性能 小孔流导
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真空测试计量技术及其航天应用 被引量:11
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作者 李得天 习振华 +7 位作者 王永军 成永军 郭宁 王鹢 秦晓刚 张虎忠 李刚 赵呈选 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期795-816,共22页
真空测试计量技术是确保载人航天、探月工程、北斗导航等重大航天工程顺利实施的重要基础。围绕计量发展和航天发展建设对真空测试计量提出的新任务、新要求,真空测试计量发展在深度、广度及维度上表现出强劲的态势。近年来,围绕国家重... 真空测试计量技术是确保载人航天、探月工程、北斗导航等重大航天工程顺利实施的重要基础。围绕计量发展和航天发展建设对真空测试计量提出的新任务、新要求,真空测试计量发展在深度、广度及维度上表现出强劲的态势。近年来,围绕国家重大战略需求,瞄准真空测试计量技术核心科学问题,开展了面向航天应用的真空测试计量原始创新研究,实现了由真空中性气体测试计量向空间电推进真空等离子体测试、卫星充放电真空模拟测试、真空环境下空间计量等交叉领域的拓展,并在月球样品采样、飞船交会对接、空间守时原子钟研制、卫星平台升级换代、卫星安全防护等应用中发挥了至关重要的作用。 展开更多
关键词 真空测量 真空计量标准 真空等离子体测试 充放电真空模拟测试 真空环境下空间计量
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快速动态真空校准装置的研制 被引量:4
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作者 习振华 李得天 +2 位作者 成永军 孙雯君 李亚丽 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期43-53,共11页
快速动态真空校准装置由校准系统、高速数据采集与控制系统、抽气系统、烘烤系统、供气系统5个部分组成。采用快开超高真空插板阀与不同几何尺寸限流元件的组合实现标准压力建立时间在18.12~658.13 ms范围的调整,采用容积比为1 573.9的... 快速动态真空校准装置由校准系统、高速数据采集与控制系统、抽气系统、烘烤系统、供气系统5个部分组成。采用快开超高真空插板阀与不同几何尺寸限流元件的组合实现标准压力建立时间在18.12~658.13 ms范围的调整,采用容积比为1 573.9的下游室与上游室实现动态真空1 000倍以上的阶跃。通过ms量级稀薄气体快速膨胀过程数值仿真获得了快开阀与限流元件不同流态下随时间的流导函数,并采用动态响应特性经过优化的电容薄膜真空计(响应时间1.07 ms)实验验证,快速动态真空校准装置校准范围10^-1~10^5Pa,合成标准不确定度为14%。 展开更多
关键词 真空计量 动态真空 时间常数 响应时间
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毫秒量级快速动态真空校准稀薄气体非定常流动研究 被引量:2
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作者 陈叔平 汪乘红 +3 位作者 成永军 习振华 孙雯君 刘丹 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期659-666,共8页
对毫秒量级快速动态真空标准压力建立过程进行分析,获得了经实际气体特性和温度变化修正的动态真空标准压力理论模型,分析表明:上游室压力呈指数规律衰减,快速开合超高真空插板阀打开时间和限流小孔流导值是决定标准压力建立时间的关键... 对毫秒量级快速动态真空标准压力建立过程进行分析,获得了经实际气体特性和温度变化修正的动态真空标准压力理论模型,分析表明:上游室压力呈指数规律衰减,快速开合超高真空插板阀打开时间和限流小孔流导值是决定标准压力建立时间的关键因素。此外,在阻塞流态下,对气体膨胀过程进行数值模拟,并做了实验验证。结果表明:上游室压力均匀变化,意味着被校真空计安装位置不会影响校准结果;上游室温度下降呈现出较大梯度,实验测量时应将热电偶尽量布置在上游室中心位置;理论和模拟压力与实测压力最大不确定度分别为10%和4.65%,表明该校准系统能够在毫秒量级的时间内产生可以预测的压力变化;实际气体特性修正因子值为1,可忽略其对标准压力建立的影响;限流小孔流导最大和最小值相差0.8,证明了推导标准压力模型时假设小孔流导为定值的合理性。 展开更多
关键词 非定常流动 动态真空校准 快速膨胀 稀薄气体 阻塞流
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不同参数四极杆组件宽质量范围性能仿真 被引量:2
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作者 冯天佑 成永军 +4 位作者 陈联 董猛 赵澜 王星辉 孙雯君 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1003-1011,共9页
四极质谱计应用需求的不断扩大对四极杆组件需求量迅速增加,为满足大批量、通用化要求需研发几种固定尺寸的模块化四极杆组件,再设计不同的射频电源来满足应用需求。基于四极电场和离子运动理论,使用离子光学仿真软件SIMION对电场分布... 四极质谱计应用需求的不断扩大对四极杆组件需求量迅速增加,为满足大批量、通用化要求需研发几种固定尺寸的模块化四极杆组件,再设计不同的射频电源来满足应用需求。基于四极电场和离子运动理论,使用离子光学仿真软件SIMION对电场分布和离子运动轨迹进行了建模和计算分析。仿真分析结果表明,在所选定仿真参数下,场半径主要决定大质荷比离子通过率曲线形状,其对不同质荷比离子通过率影响不同,对分辨率的影响随质荷比增大而减小;质荷比越小,离子稳定分离所需杆长越长,达到所需杆长前,离子通过率随杆长增加而减小,分辨率相反;直交比的增加会减小通过率、提高分辨率,对大质荷比段影响更大;频率的增加在全质荷比提高分辨率,增加低质荷比通过率,但显著降低大质荷比通过率;大尺寸杆特别适用于低质荷比离子分析,用于大质荷比时必须采取降低边缘场影响的措施。研究结果可为不同应用目的四极质谱计的设计提供参考。 展开更多
关键词 四极杆组件 宽质荷比范围 离子通过率 分辨率 SIMION
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