检索结果-内蒙古大学图书馆

高等学校化学学报 2025年第2期46卷 135-142页

作者：郭鑫马永强鲍爱达邓蕊秦丽张文琦徐厚敦中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 武警工程大学密码工程学院西安710086

预测并构建了一种Ⅱ型的GaP/SiH异质结构,并对其结构特性、电子特性和光学特性进行了研究.结果表明,该GaP/SiH异质结构属于典型的Ⅱ型范德华异质结构,展现出卓越的能量稳定性.GaP/SiH异质结构的带隙为2.24 eV,Ⅱ型能带结构的排列有效抑... 详细信息

预测并构建了一种Ⅱ型的GaP/SiH异质结构,并对其结构特性、电子特性和光学特性进行了研究.结果表明,该GaP/SiH异质结构属于典型的Ⅱ型范德华异质结构,展现出卓越的能量稳定性.GaP/SiH异质结构的带隙为2.24 eV,Ⅱ型能带结构的排列有效抑制了光生载流子的复合.通过施加不同的双轴应变和垂直应变,可以对异质结的电子结构进行一定范围内的精确调控.GaP/SiH异质结构在可见光和紫外光区也表现出优异的光吸收性能,吸收率可达2.34×10^(6)cm^(−1).GaP/SiH异质结构表现出的优异性能为光电子器件的设计提供了参考.

关键词：第一性原理 GaP/SiH范德华异质结构光吸收

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Au/CeO_(2)(111)表面吸附的电荷转移特性

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物理学报 2025年第5期74卷 39-50页

作者：田馨舒鹏丽张珂童曾德超姚志飞赵波慧任晓森秦丽朱强魏久焱温焕飞李艳君菅原康弘唐军马宗敏刘俊中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器与电子学院太原030051 中北大学半导体与物理学院太原030051 中北大学量子传感与精密测量山西省重点实验室太原030051 日本大阪大学工学研究科精密科学应用物理学日本大阪5650871

Au/CeO_(2)(111)作为一种重要的催化剂体系,在催化氧化、水气转换反应等多个领域展现出优异的催化性能.为了深入揭示其催化机理,特别是在原子尺度上理解活性组分的相互作用.本文采用密度泛函理论(DFT+U)计算方法,构建了Au/CeO_(2)(111)... 详细信息

Au/CeO_(2)(111)作为一种重要的催化剂体系,在催化氧化、水气转换反应等多个领域展现出优异的催化性能.为了深入揭示其催化机理,特别是在原子尺度上理解活性组分的相互作用.本文采用密度泛函理论(DFT+U)计算方法,构建了Au/CeO_(2)(111)体系的原子尺度模型,通过计算该模型的吸附能、差分电荷密度、巴德电荷以及态密度,揭示了Au/CeO_(2)(111)的表面吸附行为.在CeO_(2)(111)的平面区域内,经过结构弛豫与优化,确定了5个Au吸附位点.其中最为稳定的吸附位点并非传统上认为的氧顶位,而是氧-氧桥位.在这种吸附构型下,电荷从Au向Ce4+转移,导致Ce^(4+)被还原为Ce^(3+),伴随着显著的电荷转移现象.过去的研究更多地关注了平面区域的吸附行为,而忽视了台阶边缘区域在催化过程中的重要性.因此,本研究进一步扩展了研究范围,深入探讨了4种不同台阶结构对Au吸附的影响,其中,Type II*和Type III台阶因高度欠配位的Ce原子增强了对Au原子的吸附,特别是Type III台阶通过显著的电荷转移成为Au的首选吸附位点.本研究通过构建更全面的Au/CeO_(2)模型,突破了以往仅关注平面吸附的局限性,揭示了Au/CeO2在台阶边缘的吸附机制,为深入理解Au/CeO_(2)(111)的催化机理提供了新的视角.

关键词： Au/CeO_(2)(111) 电荷转移吸附能第一性原理计算

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线激光扫描热成像无损检测参数有限元仿真分析

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红外技术 2025年第1期47卷 121-129页

作者：谭丹张志杰王禄祥王丁迩恺中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原038507

为进一步研究线激光扫描红外热成像无损检测技术,探究检测过程中可调参数及被检材料参数对热成像结果的影响,以获取最佳缺陷检测效果。本文使用COMSOL软件建立线激光扫描碳纤维复合材料的有限元分析模型,选取缺陷中心处及无缺陷处表面... 详细信息

为进一步研究线激光扫描红外热成像无损检测技术,探究检测过程中可调参数及被检材料参数对热成像结果的影响,以获取最佳缺陷检测效果。本文使用COMSOL软件建立线激光扫描碳纤维复合材料的有限元分析模型,选取缺陷中心处及无缺陷处表面最大温差作为衡量检测效果的特征量,分析线激光长度、缺陷大小及缺陷深度对CFRP(Carbon Fibre Reinforced Plastics)热成像结果的影响规律,并分别对3个参数与检测效果的关系进行拟合。研究可为搭建激光扫描热成像检测系统和制定准确可靠的检测标准提供参考。

关键词：线激光扫描热成像 CFRP 无损检测 COMSOL仿真参数分析

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分频带极坐标格式处理的水下目标层析成像研究

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振动与冲击 2025年第1期44卷 325-331,342页

作者：戴文舒鲍凯凯张国军张文栋陈新华中北大学仪器科学和动态测量重点实验室太原030006 北方自动控制技术研究所太原030051 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030006 中国科学院声学研究所北京100190

声层析成像模型慢时间维和快时间维空间分辨率均相同,仅取决于发射信号最高频率,分辨率较聚束合成孔径声呐性能更优。现有的水下层析成像多采用时域反投影算法,计算量大。根据投影切片理论,提出了一种分频带极坐标格式融合的波数域成像... 详细信息

声层析成像模型慢时间维和快时间维空间分辨率均相同,仅取决于发射信号最高频率,分辨率较聚束合成孔径声呐性能更优。现有的水下层析成像多采用时域反投影算法,计算量大。根据投影切片理论,提出了一种分频带极坐标格式融合的波数域成像方法,将宽带发射下圆环空间谱的直角坐标系插值求逆傅里叶变换问题转换为单频点圆形空间谱的求逆后的融合问题,减小了常规宽带波数域圆环插值带来的估计误差,克服了圆环形空间谱进行插值逆变换时重建的目标分布函数为中空的问题,提高了计算效率,并且有效地抑制了单频波数域成像结果为贝塞尔函数时的高副瓣影响,相同条件下,较聚束合成孔径声呐成像精度有显著提高。

关键词：分频带处理声层析极坐标格式处理波数域插值

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一种适用于微型胶囊机器人的新型接收线圈设计

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传感器与微系统 2025年第05期44卷 71-76+81页

作者：马子毓高晋阳马欣瑜钱瑞琛卢晨智中北大学动态测试技术国家重点实验室

为解决微型胶囊机器人供能难题，对其接收线圈的结构进行了分析，提出了一种新型磁共振结构的无线能量传输(WPT)系统。针对传统胶囊机器人接收线圈存在体积大和退磁场影响等问题，新型系统通过改进接收线圈中铁氧体磁芯结构来优化性能... 详细信息

为解决微型胶囊机器人供能难题，对其接收线圈的结构进行了分析，提出了一种新型磁共振结构的无线能量传输(WPT)系统。针对传统胶囊机器人接收线圈存在体积大和退磁场影响等问题，新型系统通过改进接收线圈中铁氧体磁芯结构来优化性能。通过对圆柱形铁氧体磁芯和新型铁氧体铁磁芯的退磁场进行分析，以及对其互感进行解析计算、分析、仿真和实验。结果表明：与圆柱形铁氧体磁芯相比，所提出的新型铁氧体磁芯具有更小的退磁系数和更高的互感。搭建了实验平台以验证不同类型接收结构的无线功率传输系统的性能。实验结果表明：新型铁氧体磁芯系统在功率传输能力方面优于空心圆柱形铁氧体磁芯系统，与仿真分析结果吻合较好。

关键词：无线能量传输退磁场胶囊机器人铁氧体磁芯互感

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基于FNN优化的AUV姿态控制研究

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舰船科学技术 2025年第5期47卷 132-137页

作者：张海龙齐向东普勇博张涛中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

为了满足自主水下潜航器(AUV)快速达到稳定姿态的需求,在传统增量式PID的基础上引入神经网络理论和模糊控制逻辑,提出一种模糊神经网络(FNN)PID姿态控制器。首先建立双坐标系系统,并通过受力分析得到AUV动力学模型,其次融合模糊逻辑和... 详细信息

为了满足自主水下潜航器(AUV)快速达到稳定姿态的需求,在传统增量式PID的基础上引入神经网络理论和模糊控制逻辑,提出一种模糊神经网络(FNN)PID姿态控制器。首先建立双坐标系系统,并通过受力分析得到AUV动力学模型,其次融合模糊逻辑和人工神经网络的计算模型,设计AUV姿态控制器并搭建Matlab仿真模型,有效解决模糊PID控制过度依赖经验,难以应对水下复杂工况的问题。仿真结果表明,相比于传统的模糊PID控制和BP神经网络,模糊神经网络PID姿态控制器具有更快的响应速度,达到稳定姿态所需时间减少一倍以上,有效改善了AUV姿态控制性能。

关键词：自主水下潜航器模糊PID BP神经网络控制优化

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基于STM32的数字源表系统设计

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仪表技术与传感器 2025年第1期 39-44,78页

作者：孟皓森苏淑靖亢叶飞杜子桥中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室

为了提供可靠、精确的电流和电压输出,缩短测试时间。文中计了一种由主控芯片STM32F103、D/A转换模块、输出电压反馈模块、输出电流反馈模块、钳位保护模块、AD采集模块等组成的高精度数字源表系统。通过数模转换器AD5686设定电压与电流... 详细信息

为了提供可靠、精确的电流和电压输出,缩短测试时间。文中计了一种由主控芯片STM32F103、D/A转换模块、输出电压反馈模块、输出电流反馈模块、钳位保护模块、AD采集模块等组成的高精度数字源表系统。通过数模转换器AD5686设定电压与电流,采用闭环反馈控制将设定的电压电流与反馈模块的电压电流进行比较,实现电压电流的高精度输出并通过模数转换芯片AD7175实现对电压电流的测量。测试结果表明:其输出电流范围为-100~+100 mA,分为10μA~100 mA,5档量程,每档量程的电流分辨率为0.01%,误差在0.01%~0.1%之间;电压范围-5~+5 V,电压分辨率为0.01%,误差小于0.1%。

关键词：数字源表高精度多档位闭环控制

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一种高精度的柱温箱控制系统设计

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中国测试 2025年第05期 117-122页

作者：闫丹苏淑靖吴梦香郭杨盛亢叶飞中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室

针对柱温箱温度控制的非线性、时变问题，设计一种高精度温度控制系统。控制系统软件上以温度偏差作为决策变量，较大温度偏差采用改进Bang-Bang温控策略，中等温度偏差采用模糊温控策略，微小温差采用模糊PID温控策略，硬件上以Cortex... 详细信息

针对柱温箱温度控制的非线性、时变问题，设计一种高精度温度控制系统。控制系统软件上以温度偏差作为决策变量，较大温度偏差采用改进Bang-Bang温控策略，中等温度偏差采用模糊温控策略，微小温差采用模糊PID温控策略，硬件上以Cortex-M3内核处理器为核心，结合温度采集电路以及温度控制电路。实验结果表明：温度稳态精度达到了预期设计目标，设定温度为40.00℃时，稳态误差在0.04℃以内，同时具有良好的抗干扰能力。

关键词：柱温箱温控复合温度控制方法改进Bang-Bang控制模糊控制 PID控制

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基于小波变换的拖拉机旋耕作业载荷谱同步加速

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农业工程学报 2025年第6期41卷 71-79页

作者：王禹王玲王书茂赵俊生陈雪丽马铁华中北大学机械工程学院太原030051 中国农业大学工学院北京100083 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

拖拉机旋耕作业载荷谱中小载荷循环占据大量时间,导致室内可靠性试验时间长,效率低。该研究针对常用载荷谱加速方法对多类型载荷加速效果有限的问题,提出基于小波变换的旋耕作业载荷谱同步加速方法。该方法结合小波变换和Hilbert包络分... 详细信息

拖拉机旋耕作业载荷谱中小载荷循环占据大量时间,导致室内可靠性试验时间长,效率低。该研究针对常用载荷谱加速方法对多类型载荷加速效果有限的问题,提出基于小波变换的旋耕作业载荷谱同步加速方法。该方法结合小波变换和Hilbert包络分析实现大损伤片段的识别和提取,基于旋耕作业载荷的时域同步性实现载荷谱加速;提出伪损伤加速效率指标(pesudo-damage acceleration efficiency, PDAE)对加速效果进行评价,确定了适用于拖拉机旋耕作业载荷谱的最优加速参数,加速后的载荷谱时间保留比为81.32%,动力输出轴(power take-off, PTO)转矩载荷的伪损伤保留比为98.99%,悬挂载荷谱的伪损伤保留比为97.56%。与常用损伤保留加速方法相比,本文加速方法在保留载荷损伤特征的基础上节省10.07%的时间,具有更高的加速效率。开发拖拉机旋耕载荷谱台架加载平台并开展应用试验,结果表明,加载平台对PTO转矩载荷谱和悬挂载荷谱的平均复现误差分别为-7.53%和-2.48%,能够实现载荷谱复现模拟旋耕作业工况。研究结果可为拖拉机载荷测试以及加速疲劳可靠性试验提供参考和技术支撑。

关键词：拖拉机载荷谱小波变换旋耕作业载荷加速加载平台

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基于RISC-V单片机的图像采集存储系统设计

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仪表技术与传感器 2025年第2期 40-44页

作者：刘峰孟令军刘昕昊中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室

针对当前嵌入式图像抓拍存储系统体积大、功耗高,提出了一种体积小、功耗低、基于RISC-V单片机的图像采集存储系统。系统采用RISC-V架构的单片机CH565W作为系统主控,使用CMOS传感器作为图像采集前端,使用eMMC芯片作为图像存储介质。系... 详细信息

针对当前嵌入式图像抓拍存储系统体积大、功耗高,提出了一种体积小、功耗低、基于RISC-V单片机的图像采集存储系统。系统采用RISC-V架构的单片机CH565W作为系统主控,使用CMOS传感器作为图像采集前端,使用eMMC芯片作为图像存储介质。系统测试结果表明:上位机可以实时显示分辨率为1 600 pixel×1 200 pixel、帧率为15 fps的视频,系统在低功耗模式下功耗为6.5 mW,系统正常工作时,整机功耗为750 mW,图像数据的平均存储速率为3.43 MB/s。

关键词： RISC-V CH565W 嵌入式低功耗

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