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期刊信息/Journal information
电子机械工程
电子机械工程

陈勇华

双月刊

1008-5300

dzjxgc@126.com

025-51821078/51821082

210039

南京市雨花区国睿路8号(南京3918信箱110分箱)

电子机械工程/Journal Electro-Mechanical Engineering
查看更多>>本刊系中国电子学会电子机械工程分会会刊，它是全国唯一的一本电子机械结构杂志，在全国电子机械领域内享有相当高的声誉。以刊登工程、科研和教学实践经验总结为主，兼报导国内外电子机械工程领域内的先进技术。主要读者对象为工程技术人员、科研人员、高等院校有关专业师生和技术工人等。
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    空间近零膨胀复合材料微观结构设计与分析

    何永喜梁烨王松生高文杰...
    1-5页
    查看更多>>摘要：国家太空望远镜、空间引力波探测等前沿研究任务对尺寸热稳定复合材料构件提出了迫切的需求,这种复合材料构件是外空间高低温交替环境中大型精密光学平台保证成像/探测指向稳定的关键部件.然而,此类明显各向异性的复合材料在制造过程中极易产生纤维角度偏差.文中建立了含碳纤维褶皱的碳纤维/氰酸酯复合材料结构的微观模型,研究了纤维褶皱几何结构对材料各向热膨胀系数的影响,并进一步基于Layerwise理论建立了含褶皱的复合材料结构的热分析模型.研究表明:纤维褶皱主要影响复合材料纤维方向的热膨胀系数,纤维屈曲程度越大,结构局部受热后的热变形就越大;采用更薄的预浸料来增加堆叠层数,在一定程度上可减轻碳纤维褶皱缺陷对结构整体热稳定性能的影响.

    尺寸热稳定性复合材料纤维褶皱微观热膨胀碳纤维氰酸酯树脂

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    基于ZnO纳米片层与PDMS的高性能摩擦电纳米发电机

    赵鹏飞李鹏飞
    6-12页
    查看更多>>摘要：随着工业化进程的推进,绿色能源的可持续性挑战日益显著,成为全球关注的焦点.在这一背景下,摩擦纳米发电机(Triboelectric Nanogenerator,TENG)作为一种新兴的能量采集技术,引起了学术界的广泛关注.研究者们相继开发了多种TENG变体,其中,以压电材料作为电极的压电摩擦纳米发电机(Piezoelectric Triboelectric Nanogenerator,P-TENG)展现出卓越的输出功率,性能提升显著.文中进一步探讨了压电材料对TENG输出性能的影响,对使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)包裹压电界面ZnO纳米片作为正极材料的P-TENG进行实验.与仅使用纯净PDMS作为正极材料的TENG相比,实验最高输出电压提升约220 V,进一步验证了ZnO纳米片具有提升TENG输出性能的作用.在80N的作用力下,使用电化学沉积ZnO纳米片的TENG器件的输出电压约为800 V,电流密度约为14µA/cm2,电荷密度约为219µC/m2.

    接触起电压电ZnO纳米片层

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    基于SCNs的大口径陆基有源相控阵天线变形重构方法

    严粤飞王龙杨徐鹏颖王艳...
    13-21页
    查看更多>>摘要：复杂的服役环境会导致相控阵雷达阵面产生变形,降低雷达的探测威力.随着有源相控阵天线向着大口径、高频段、高增益方向不断发展,结构变形对雷达性能的影响更为严重.因此要保障雷达天线"看"得更清、"看"得更准,需要实时感知阵面状态以弥补天线电性能的损失.本文针对高频段大口径陆基有源相控阵天线,提出了基于随机配置网络(Stochastic Configuration Networks,SCNs)的阵面变形重构算法.首先,对大口径陆基有源相控阵天线的结构进行了分析,指出导致天线结构变形的主要因素以及结构变形对电性能的影响机理;然后,基于SCNs建立有源相控阵天线阵面变形重构模型;最后,通过大量实验数据揭示结构应变与位移的隐性关系,验证所提出的方法满足高频段天线阵面高精度重构要求.

    有源相控阵天线结构应变变形重构随机配置网络

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    复合蒸汽通道柔性均热板设计及其传热性能研究

    张仕伟杨俊龙邵常焜郭闻政...
    22-27页
    查看更多>>摘要：近年来,随着科技的发展与进步,各种柔性电子设备得到普及.成倍增长的功耗导致电子芯片在狭小空间内产生过高的热流密度和工作温度,引发了严重的散热问题.然而,传统的均热板因较大的刚性不适用于柔性电子设备.为解决上述问题,文中基于铝塑膜壳体制造了一种具有复合蒸汽通道结构的厚2.2 mm的柔性均热板,并对其在不同灌液量、不同重力方向、不同弯折角度和弯折次数的稳态传热性能进行了测试.结果表明:该柔性均热板的最佳灌液量为700µL;在7W的加热功率下,其热导率最高可达1264.9 W/(m·℃),为壳体材料(铝塑膜)本身热导率的4517.6倍,其传热性能良好.

    柔性均热板传热性能复合蒸汽通道

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    基于增量学习的装载机铲装作业阻力预测技术

    王少杰黄锦青侯亮吴衍锋...
    28-36页
    查看更多>>摘要：针对装载机铲装过程中作业阻力影响因素众多且环境复杂多变,传统作业阻力预测模型的适用范围有限、动态预测效果不佳等问题,文中提出了一种基于增量学习的装载机铲装作业阻力预测技术.首先,建立装载机铲装作业阻力的双向长短期记忆(Bidirectional Long Short Term Memory,Bi-LSTM)模型作为增量学习的基础模型;然后,基于增量学习搭建模型动态更新框架,构建出能够适应新数据并持续更新的 Bi-LSTM增量学习(Bi-LSTM-Incremental,Bi-LSTM-Inc)模型;最后,利用基于EDEM-RecurDyn软件的装载机铲装细沙物料联合仿真的数据进行模型算法的寻优,并利用装载机在相同工况下的在役运行数据进行实际测试验证.结果表明,基于增量学习的装载机铲装作业阻力预测技术能够有效降低预测误差,提高预测精度,作业阻力的动态预测效果好,为装载机无人自主作业提供了技术支撑.

    增量学习装载机作业阻力预测Bi-LSTM-Inc模型

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    固态均热板外壳的典型设计参量影响分析

    程皓月刘芬芬白宗旭王崇哲...
    37-44页
    查看更多>>摘要：文中识别了固态均热板模块外壳的典型设计参量,并以一个高热耗模块为背景,开展了各典型设计参量对模块整体导热性能影响的研究.研究结果表明,外壳的整体导热性能与高导热层的平面导热系数、Z向尺寸、固态均热板"三明治"结构的异种材料间水平接触热阻3个设计参量的关联较大,与高导热层垂直导热系数、X向尺寸、固态均热板"三明治"结构的异种材料间垂直接触热阻关联较小.此外,还对研究数据进行了敏感度分析.分析结果表明,高导热层的平面导热系数、Z向尺寸与外壳整体的传热性能呈线性相关,"三明治"结构异种材料间的水平接触热阻与外壳整体的传热性能呈非线性相关.该研究成果为后续固态均热板壳体在材料、结构尺寸和"三明治"构型加工工艺的设计选型提供了依据.

    固态均热板设计参量导热系数接触热阻敏感度分析

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    磁悬浮微重力隔振系统自抗扰主动控制研究

    江友亮马欣江洋陈昌皓...
    45-53页
    查看更多>>摘要：空间站中精密仪器、敏感设备及微重力实验极易受太空微振动的干扰,非接触式磁悬浮微重力隔振系统是解决微振动的重要手段之一,主动控制对其隔振效果至关重要,是研究的核心.首先,基于磁悬浮微重力隔振平台,建立系统六自由度姿态解耦模型,构建具有外激励的耦合动力学模型;然后,提出并设计基于位移控制的"观测+补偿"自抗扰主动控制器,跟踪目标信号,观测系统的总干扰并实时补偿;其次,建立主动控制的仿真模型,分析主动控制参数对磁悬浮微重力隔振系统的影响规律;最后,对主动控制系统的性能进行仿真分析.结果表明,该微重力主动控制器具有良好的一致性和隔振性能,为磁悬浮微重力隔振系统主动控制的研究提供了一定的技术和理论支持.

    磁悬浮隔振微重力主动控制自抗扰控制

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    基于动力学模型的机载天线座力矩补偿控制研究

    陈诚李小璐王闻喆
    54-58页
    查看更多>>摘要：当前随着载机性能的不断提升,机载雷达伺服系统需要克服载机大机动飞行时重载不平衡负载带来的力矩干扰,以确保伺服跟踪精度.文中以三轴正交串联构型的雷达天线座为例,借鉴串联机器人零力控制的力矩补偿思路,根据载机姿态信息,结合动力学分析,预估载机大机动过程中转台各轴收到的各项干扰力矩,并进行实时前馈补偿(至电流环),半实物仿真和实验证明伺服系统的抗扰动能力得到了有效提升.

    机载伺服系统天线座动力学力矩补偿

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    双轴直线电机模组水冷结构优化设计

    朱继元梅智发
    59-64页
    查看更多>>摘要：文中针对双轴直线电机模组长时间工作后绕组温升过高的问题,研究水冷板管道截面形状对降温效果的影响.经公式推导计算,获得绕组等效导热系数、比热容、密度以及动子表面对流换热系数.通过建立有限元模型,经电磁场-温度场耦合计算,绕组最高稳态温度为105.66 ℃,最低稳态温度为74.524 ℃.加装管道截面形状为圆形、正方形、矩形及正三角形的水冷板后,经电磁场-流体场耦合计算,对应绕组最高温度分别为43.328 ℃,43.833 ℃,43.951 ℃及43.216 ℃.其中,圆形管道与正三角形管道的绕组最高温度温升曲线相似,正方形管道与矩形管道的绕组最高温度温升曲线相似.引入综合换热性能指数作为评价指标,以圆形管道水冷板的换热效率和流动阻力作为基准,计算得出其余形状管道综合换热性能指数均小于1.以最高温度为评价标准,正三角形管道水冷板的降温效果最好,而圆形管道水冷板的综合换热性能最好.

    直线电机水冷板有限元换热性能

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    天线引向器阵列的准周期布局优化方法

    王奇牛国强郑峻峰刘书田...
    65-71页
    查看更多>>摘要：准周期电磁金属阵列已被成功应用于机载旋罩天线等多种类型的电子器件中,用以提升电磁辐射性能.与周期阵列相比,准周期阵列不再受到周期性的限制,其设计自由度大幅增加,但也导致布局形式的描述参数规模更大且相互独立.同时,在准周期阵列的布局优化中,各个阵元间存在非规律耦合效应,耦合效应随着布局形式的变化而发生变化,该非规律变耦合效应需要在布局优化的迭代过程中严格考虑,以实现性能的精准设计.提出一种基于阵元几何移动、考虑变耦合效应的准周期电磁金属阵列布局优化方法,并将其用于求解天线引向器阵列的准周期布局.数值算例表明,通过引向器阵列中各个阵元尺寸和布置位置的协同优化,能够实现天线辐射波束性能的提升.

    参数化建模布局优化准周期阵列耦合效应旁瓣抑制

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