简介：目的：提出一种适用于全封闭冷却结构的电机热性能优化模型,设计一台600kW的高速列车用永磁牵引电机。创新点：1.通过耦合局部流体动力学模型的方法求解电机复杂冷却风道内的对流传热系数,并在全局热网络模型的框架内得到快速、准确的电机温升结果以用于结构优化;2.在冷却风道中引入栅格结构,采用热性能分析模型优化冷却结构,提升电机热性能;3.通过三维流体动力学模型计算电机局部温升最大值,并提山一种预测特定结构下电机铁损工作阈值的工程方法。方法：1.采用热网络法建立全局热网络模型（图3）,并通过耦合局部流体动力学模型计算风道内的热网络参数（图4和6）;2.应用田口设计法对电机风道结构进行优化,并研制样机进行验证（计算与试验结果见表5）;3.假设铁损的谐波附加值与磁密值成正比,通过三维流体动力学模型计算给山端部绕组、永磁体温升值与铁损的预测曲线,并用样机试验进行验证。结论：1.采用全局热网络和局部流体动力学建模的方法可以快速、正确地计算复杂冷却结构下的电机温升分布,且优化后的冷却结构至少可以提升文中电机15%的热性能;2.本文提出的优化模型适用于全封闭风冷或者水冷等冷却结构相对独立且尚无经验公式可参考的电机热性能优化设计;3.铁损工作阈值的预测方法可以为电磁和控制系统设计提供参考。

简介：为进一步研究激光防护材料的表面特性,提高激光测量设备的防护能力,对铝和铜材料粗糙表面的双向反射分布函数(BRDF)进行了研究。通过分析不同入射角度、不同表面粗糙度对铝和铜材料粗糙表面BRDF的影响,可得到,铝和铜材料粗糙表面的BRDF分布具有明显的镜反射特征,且入射平面内的BRDF峰值随入射角度增加而增大。在波长为1064nm激光辐照下对铝和铜粗糙表面的BRDF进行了实验测试。结果表明,相同粗糙度下,铜表面的BRDF镜反射方向峰值高于铝表面的。当表面粗糙度较大时,光子在粗糙表面内会经历多次散射,粗糙表面内多次散射光子数占所有散射光子数的比例随着表面粗糙度的增大而增加。

简介：为研究几十微秒脉冲作用下高压气体中绝缘材料的沿面闪络特性,研制了一个高电压绝缘测试平台。该平台通过高压电容对同轴线进行谐振充电,谐振倍压可达1.6,输出电压可达350kV,充电时间约30μs。在0.4MPa高压氮气环境下对平板结构的尼龙和有机玻璃沿面闪络特性展开实验研究,利用韦伯统计分析工具,发现闪络发生概率为0.1%时,有机玻璃的沿面最大电场强度是尼龙的1.64倍。分析了两种不同刻槽结构对有机玻璃沿面闪络电压的影响,发现半圆形刻槽能更好提升沿面闪络电压,因为这种结构更能抑制电子沿材料表面的运动。

简介：介绍了材料位移损伤效应研究中的多尺度数值模拟方法,包括第一性原理、分子动力学和动力学蒙特卡罗方法,举例说明了3种方法的作用和模拟结果,指出了半导体材料位移损伤多尺度模拟研究中待研究的问题,为半导体材料的辐射效应研究提供参考。