期刊,实验室研究与探索 2024年卷5期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

实验室研究与探索

主　　编：夏有为

出版周期：月刊

国际刊号：1006-7167

电子邮箱：sysy@mail.sjtu.edu.cn;sysyyt@163.com

电　　话：021-62932875

邮政编码：200030

地　　址：上海华山路1954号交大教学三楼456、457室

实验室研究与探索/Journal Research and Exploration in Laboratory北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊是教育部主管、上海交通大学主办的国内外公开发行的综合性技术刊物，全国高校实验室工作研究会会刊之一。本刊始终追踪实验室工作中的新技术、新经验、新理论，进行研究与探索，在推动高校的素质教育和创新工程、实验室建设与管理、实验教学改革、实验水平提高等方面发挥了积极作用。刊物已入选国家科技部中国科技论文统计源期刊，中国学术期刊综合评价数据库来源期刊等。

正式出版

收录年代

循环水槽船模阻力修正方法

代燚陈作钢

47-51页

查看更多>>摘要：在循环水槽中开展船模阻力测量是船型优劣分析的常规试验之一,因此对循环水槽阻力修正方法进行研究是十分必要的.以集装箱船标模(KCS)为研究对象在循环水槽中开展模型阻力和流场测量试验,根据循环水槽自身流动特性并结合拖曳水池已有的修正方法,分析并总结适用于水槽船模阻力与阻塞效应的修正方法.由总结的修正公式与修正流程可知,循环水槽中2.5～3.5 m尺寸模型试验与大模型试验结果阻力换算偏差在1％左右,设计航速点阻力换算偏差小于1％.结果表明,有必要对循环水槽中阻力进行自由面倾斜度修正,采用Tamura公式进行阻塞效应修正能得到更为精确的阻力试验结果.

关键词：

循环水槽自由面倾斜度阻塞效应实尺度换算

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超声波干涉及可视化实验装置研制

王亚平韩睿周志赋宋哲...

52-55页

查看更多>>摘要：为了丰富大学物理声学实验内容,研制了一种多功能超声波干涉实验装置.基于空气介质设计了双振子干涉声速测量实验和半波损失验证实验.分别采用干涉声场测量法和干涉条纹移动法进行声速测量实验,并利用示波器实现了干涉声场声压分布的可视化.分别以有机玻璃、橡胶和玻璃为反射面材料,利用干涉法验证掠入射条件下的半波损失现象,并估算出掠入射角的范围.该实验装置实验现象明显、可操作性强,获评北京市第十六届大学生物理实验竞赛一等奖.

关键词：

超声波干涉声速测量可视化半波损失掠入射角

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分子动力学方法评估氢浓度对α-Fe塑性变形的影响

邢潇李凤英

56-61页

查看更多>>摘要：通过分子动力学模拟研究循环加载下氢浓度对多晶α-Fe内部塑性变形的影响.运用Ovito软件观察氢与位错、空位及晶界的相互作用.采用Wigner-Seitz单元法计算模型中的空位数.结果表明,随着氢浓度的增加,在α-Fe中,位错的产生和发射在{110}<111>滑移体系中会增强,而在其他滑移系中会受到抑制.存在一个临界氢浓度,低于该浓度时氢原子会促进塑性变形,高于该浓度塑性变形受抑制.空位数量和应力强度随着氢浓度和循环次数的增加而增加,且空位数量受循环载荷的影响小于受氢浓度的影响.该模拟方法确定了影响α-Fe塑性变形的临界氢浓度,并分析了氢浓度对位错滑移系及空位的影响,为研究氢导致的材料内部微观缺陷提供参考.

关键词：

氢浓度位错循环加载分子动力学

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基于滑模控制的永磁同步电动机DTC仿真研究

张厚升王傲刘龙浩赵翔宇...

62-67页

查看更多>>摘要：针对传统永磁同步电动机(PMSM)直接转矩控制(DTC)中转矩和磁链脉动大的问题,在转矩和磁链控制中引入超螺旋滑模变结构,并采用基于莱维飞行的改进粒子群(PSO)算法对其可调参数优化整定.为加快系统动态响应速度,采用速度滑模控制器代替传统PI调节器.使用Matlab/Simulink对引入滑模变结构的DTC系统进行了仿真研究,分别对空载和带载条件下的转速、转矩以及磁链进行分析.仿真结果表明,滑模变结构的引入可有效抑制转矩和磁链脉动,降低转速超调,缩短过渡时间.仿真研究有助于学生更好地理解与应用滑模理论,并增强学生理论结合实际与自主创新意识.

关键词：

永磁同步电动机直接转矩控制滑模控制粒子群

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气体流量计量虚拟仿真教学项目设计

沈平平赵伟国赵鹏梁佳娜...

68-71,115页

查看更多>>摘要：气体流量计量标准装置结构复杂、价格昂贵,在传统实验教学模式下学生难以开展动手操作,为此开发气体流量计量的虚拟仿真实验.运用虚拟仿真技术搭建音速喷嘴气体流量传递标准装置,在虚拟三维场景中学生可对气体流量标准装置的结构和工作原理展开全方位的认知,掌握气体流量量值传递与溯源方法.同时依据检定规程设计气体涡轮流量计检定交互步骤,使学生掌握涡轮流量计的检定流程及其计量性能评价方法.该项目克服了传统流量计量实验教学中存在的难题,取得了较好的实验教学效果,有效提升学生的专业认知和行业从业能力.

关键词：

气体流量计量虚拟仿真实验教学

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滚动轴承旋转精度测量实验设计

季晔郑昊天黄昆余利洁...

72-76页

查看更多>>摘要：为提升"新工科"专业人才培养质量,满足行业对毕业生解决复杂工程问题能力的要求,以滚动轴承旋转精度测量为例,设计一项包含理论建模、测量数据研究、软件开发的工程实验.基于角接触球轴承旋转精度检测时的接触关系,建立径向跳动值和轴向跳动值计算解析模型.选取9个均布位置检测轴承套圈设计参数,利用傅里叶级数对测量数据进行轮廓拟合,设计旋转精度计算流程并进行编程计算,得出旋转精度变化规律.计算与测试结果一致,遵循国家标准开展实验,与工程问题无缝衔接,实施过程具有创新性,强化实验对人才培养的支撑作用.

关键词：

实验设计旋转精度轮廓拟合角接触球轴承

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基于改进Bi-RRT与动态窗口法的机器人动态路径规划

刘越王天笑柴秋月刘芳...

77-83页

查看更多>>摘要：针对应用双向快速扩展随机树(Bi-RRT)算法进行复杂环境路径规划时,存在采样效率低、冗余节点以及无法实时避障等问题提出一种将改进Bi-RRT与改进动态窗口法(DWA)融合的算法.算法采用双向自适应扩展策略,加快收敛速度以及提高采样效率.引入基于A*算法的节点最优选择及路径优化策略,提高目标导向性和缩短路径长度.改进DWA算法中的评价函数,把全局偏航角与全局路径距离加入评估函数,对轨迹方向的评价更加多样化,实现机器人高效动态避障.融合改进Bi-RRT与改进DWA算法,在Matlab与ROS平台进行实验仿真,结果表明,所提融合算法规划路径短、效率高且能有效避开未知障碍物.

关键词：

Bi-RRT算法DWA算法融合算法自适应扩展动态避障

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基于嵌入式和YOLOv8存储柜控制系统实验设计

张浩鹏王海珍范梅花郭强...

84-88页

查看更多>>摘要：为实现存储柜高效和安全的管理,提出基于人脸检测的存储柜控制系统,系统包括终端、后端和前端.终端采用先训练后移植的方式将YOLOv8人脸检测算法部署在嵌入式Android设备,将人脸图片转化为人脸特征文本数据,Retrofit携带人脸特征和存储柜相关数据向后端发送网络请求.后端采用若依框架、Jwt认证权限、Spring Security管理动态权限菜单和Spring Boot实现API接口,MyBatis管理MySQL数据库和Redis缓存数据.前端也采用若依框架,采用Vue2和Element UI通过Axios访问后端获取数据进行可视化.测试结果表明,系统识别效果好,执行器工作正常,数据可视化展示准确,系统运行稳定.

关键词：

YOLOv8人脸检测边缘计算嵌入式Android设备

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Multisim仿真技术在PLC教学中的应用

王乐英智少雷张军

89-92页

查看更多>>摘要：为打破PLC实验室建设的各项限制,提升PLC课程教学效果,拓宽PLC实验教学内容,提高学生的实践动手能力和创新能力,将Multisim仿真技术应用到PLC教学中.利用Multisim开发虚实结合的PLC实验教学平台,并在此基础上构建了虚实结合的创新型教学体系,探索了 Multisim在PLC教学中的应用.教学平台的开发与实施得到了学生的好评,为PLC的实验教学开辟了一种新的路径.

关键词：

仿真软件可编程逻辑控制器虚实结合教学平台

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基于磁耦合电动汽车无线电能传输教学实训平台研究与实践

张艺明吴元超毛行奎陈孝莺...

93-98页

查看更多>>摘要：针对目前无线电能传输教学实训平台理论教学与实训脱节,使得学生对无线电能传输运行机理的认识不够深入.为激发学生学习兴趣,增强教学效果,以电动汽车无线电能传输为应用背景,对传统无线电能传输系统架构进行设计.基于基波等效法和基尔霍夫电压定律建立无线电能传输的几种典型结构数学模型,分析在谐振状态下不同结构的输出电压、电流、功率以及传输效率等特性.介绍无线电能传输教学实训平台的搭建过程,包括逆变器、整流器、磁耦合结构的设计和利兹线的计算选择等.在教学实训平台验证了几种典型无线电能传输结构的工作特性,使学生增强电力电子实践能力的同时对无线电能传输系统有更深入的认识.

关键词：

无线电能传输电动汽车恒压恒流结构磁耦合结构实验平台搭建

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