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新型靜電飛行器
微型飛行器小體積、輕質量、高機動，能夠在狹小空間執行拍照、探測和運輸等特種任務，在國民經濟領域擁有廣泛應用前景。然而，此類飛行器普遍存在飛行時間短的痛點問題，尤其當重量小于10克時，其飛行時間一般不超過10分鐘。這是因為目前微型飛行器的發動機驅動部件一般采用傳統的電磁電機，而電磁電機在微型化后轉速高、發熱大，能量轉化效率急劇下降，甚至降到10%以下。微型電磁電機效率下降后，如果采用供電方便的自然太陽光作為能量來源，受限于太陽能電池的面積，很難滿足飛行需求。
為了解決上述難題，北航科研團隊從微型發動機的原理方面尋求突破，提出一種新的靜電驅動方案，研制出了在微小尺寸下轉速低、發熱小、效率高的微型靜電電機，并首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行，在微型飛行器的發展進程中具有里程碑意義。
該飛行器主要由靜電發動機和超輕質高壓電源組成，具備低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）優勢，首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行。
靜電發動機的核心是靜電電機，它是一種依靠靜子和轉子間的庫侖力來產生連續旋轉運動的新型微型電機，具備結構簡單和無需繞組的優勢，其高電壓（千伏級）、低電流（微安級）的工作特性也使其在工作過程中發熱少且無明顯紅外特征。相比傳統電磁電機，靜電電機表現出了顛覆式的效率和功耗特性，在小質量（5克以內）情況下，其能量轉化效率可達傳統電磁電機的10倍以上，產生相同升力所需功耗僅為電磁電機的1/10以內，因此即便采用小尺寸太陽能電池，也可以為微型飛行器提供飛行所需功率。
電機雖然效率高、功耗低，但仍需要千伏級高壓電流來驅動，然而傳統高壓電源由于體積和重量過大，無法搭載在微型飛行器上。因此團隊還針對飛行應用場景，研制了千伏級超輕質高壓電源，主要包括太陽能電池和升壓電路兩部分，其中升壓電路可以在1.21克的重量下，將太陽能（或鋰電池）輸入的低壓直流電，轉換為4 - 9千伏的高壓直流電，相比美國斯坦福大學研發的同類技術升壓比提高了92%。
在微型靜電電機和超輕質高壓電源的助力下，本項目研發出的飛行器整機僅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一張A4紙還輕（4.21克），尺寸和重量分別是此前世界最小、最輕太陽能飛行器的1/10和1/600。更進一步，團隊還提出一款翼展8毫米，質量9毫克的超微型靜電飛行器，飛行功耗不到1毫瓦，展示了靜電電機在飛行器進一步微型化中的巨大潛力。
北京航空航天大學
2024-07-19
一種用于橋梁伸縮縫病害控制的永磁式調諧質量阻尼裝置
本發明公開了一種用于橋梁伸縮縫病害控制的永磁式調諧質量阻尼裝置，包括質量塊、分布于質量塊內外側并覆蓋有石墨烯涂層的永磁鐵、內外銅板及若干彈簧。內外銅板位置固定，質量塊通過彈簧懸掛于該裝置的上固定板，箱梁水平振動時引起質量塊擺動，內銅板切割質量塊內側永磁鐵產生的磁感線；箱梁豎向振動時引起質量塊豎向運動，外銅板切割外側永磁鐵的磁感線，振動能量通過銅板的電阻熱效應耗散。本裝置構造簡單、安裝方便、克服了傳統粘滯流體阻尼器漏油的缺點，大大延長了阻尼器的使用壽命、提升了裝置的阻尼效率；此外，該阻尼裝置可同時控制梁端水平向與豎向的位移，大幅降低因梁端轉角而造成伸縮縫扭曲破壞的概率，控制了伸縮縫病害的產生與發展。
東南大學
2021-04-11
基于周期性阻尼結構的車內振動與噪聲控制技術研究
可以量產/n成果簡介：汽車NVH性能作為衡量乘駕舒適性的一個重要指標，在日益發展的汽車行業中受到汽車用戶和各廠商的重視。由于阻尼減振降噪方法快捷、低耗，且不改變車型設計和生產工藝，逐漸在各廠家車型減振降噪中得到廣泛應用。本研究在車輛減振降噪測試分析方面，結合車內噪聲產生機理，利用頻譜分析技術及國際先進儀器設備（B&KPulse系統）進行車內噪聲特性分析、聲源診斷、及模態分析，對車身振動及噪聲的整體特性進行研究。在周期性減振材料研究方面，將聲子晶體局域共振帶隙相關理論模型與阻尼結構降噪機理相結
湖北工業大學
2021-01-12
基于激光測振技術的建筑幕墻安全狀態遠程檢測方法
建筑幕墻是由支承結構體系與面板組成的、可相對主體結構有一定位移能力、不分擔主體結構所受作用的建筑外圍結構或裝飾性結構,包括玻璃幕墻、石材幕墻和合金幕墻等，并被廣泛應用于高樓大廈、機場、高鐵車站等公共設施。隨著服役年限的增加，近些年來建筑幕墻因面板脫落造成的事故屢見不鮮，嚴重威脅著人們的生命財產安全。因此，建筑幕墻實施有效的檢測是實現幕墻安全管理、預防災害發生的重要前提。當前幕墻安全狀態檢測的手段主要有：目測法、手試法、振動傳感器法等，目測法和手試法需要作業人員通過攀爬等手段靠近檢測對象實施檢測，且檢測結果受檢測人員個人經驗影響較大。振動傳感器法因傳感器的安裝困難、需要額外激振、附加質量也對檢測結果影響較大等原因實際應用價值較小。 本項成果提供了一種基于激光測振技術的建筑幕墻安全狀態的無損檢測方法。該方法基于幕墻面板時常微動的特點進行幕墻安全狀態檢測，不需要提供額外激勵，可遠程、快速評價幕墻的安全狀態，具有適用范圍廣、實用性強等特點。
北京科技大學
2021-02-01
一種利用杠桿原理的電渦流減振裝置
本發明提供一種利用杠桿原理的電渦流減振裝置，該減振裝置包括箱體(1)、連接螺孔(2)、固定銅板(3)、永磁體(4)、永磁體導軌(5)、支撐桿(6)、移動銅板(7)、質量塊(8)、質量塊導軌(9)、彈簧(10)、連桿(11)、鉸接螺孔(12)、驅動銷軸(13)；當結構發生振動時，首先由TMD阻尼器進行能量轉移，減小結構振動；然后由質量塊通過杠桿體系帶動永磁體產生與質量塊相反方向的運動，增加銅板與永磁體的相對運動速度，通過電渦流阻尼器進行非接觸式能量耗散。該裝置利用杠桿原理，有效增加銅板與永磁體的相對運動速度，提高阻尼器耗能能力；同時通過調節杠桿支點及力臂長度，可以調節TMD阻尼器參數，裝置適用頻率范圍更加廣泛。
東南大學
2021-04-11
基于激光測振技術的建筑幕墻安全狀態遠程檢測方法
建筑幕墻是由支承結構體系與面板組成的、可相對主體結構有一定位移能力、不分擔主體結構所受作用的建筑外圍結構或裝飾性結構,包括玻璃幕墻、石材幕墻和合金幕墻等，并被廣泛應用于高樓大廈、機場、高鐵車站等公共設施。隨著服役年限的增加，近些年來建筑幕墻因面板脫落造成的事故屢見不鮮，嚴重威脅著人們的生命財產安全。因此，建筑幕墻實施有效的檢測是實現幕墻安全管理、預防災害發生的重要前提。當前幕墻安全狀態檢測的手段主要有：目測法、手試法、振動傳感器法等，目測法和手試法需要作業人員通過攀爬等手段靠近檢測對象實施檢測，且檢測結果受檢測人員個人經驗影響較大。振動傳感器法因傳感器的安裝困難、需要額外激振、附加質量也對檢測結果影響較大等原因實際應用價值較小。本項成果提供了一種基于激光測振技術的建筑幕墻安全狀態的無損檢測方法。該方法基于幕墻面板時常微動的特點進行幕墻安全狀態檢測，不需要提供額外激勵，可遠程、快速評價幕墻的安全狀態，具有適用范圍廣、實用性強等特點。
北京科技大學
2021-04-13
處理吹填軟土的多點脅迫振沖聯合擠密法
多點脅迫振沖聯合擠密法，用于加固處理吹填松散砂土地基，采用多點脅迫振動的聯合振沖法和振動碾壓擠密法兩種加固方法有機結合；多點脅迫振動的聯合擠密法給其松散的砂土骨架施加予力作用，即施加振沖力、激振力、共振力、擠壓力和碾壓力；促成飽和松散砂土體產生預變形和預沉降，使之地基土經處理后能更好地滿足工程使用階段的承載變形要求；對于加固港口工程的沖填砂土地基來說，其預力度標準可控制在0.85～0.65范圍內，并在振沖后1～7天時間內完成振動碾壓擠密。該法是一種復合型加固處理吹填松散砂土地基新方法。它將兩種方法有機匹配揉合在一起，相互補充，相互促進，共同形成有機組合的快速高效處理吹填砂土地基新工法。工藝路線：應用予力技術作用原理，將多點脅迫振沖法與工藝揉合的振動碾壓法兩種地基處理工法有機匹配，有機揉合，創新出新的施工工藝路線。 應用范圍：（1）港口碼頭拋石擠淤及吹填形成的陸域場地的地基處理工程。（2）圍海造地及灘涂造地形成的新陸域場地的地基處理工程。（3）處理軟弱地基土深度可達10-15m，甚至更深（正在改制機械）。 （4）特別適合處理含泥量少的過飽和粉細砂土吹填軟基。
南京工業大學
2021-04-13
一種組合式智能自供電減振鏜桿
本發明公開了一種組合式智能自供電減振鏜桿，包括鏜桿、第一壓電陶瓷片、第二壓電陶瓷片、電流變液、大質量塊、定位檔環、小質量塊、第三壓電陶瓷片、密封檔環、控制器、端蓋，第三壓電陶瓷片內部設有小質量塊，所述電流變液設置在第一壓電陶瓷片和第二壓電陶瓷片之間，大質量塊設置在第二壓電陶瓷片內部，所述控制器利用端蓋固定在鏜桿的尾部，所述第三壓電陶瓷片的內、外表面與控制器相連形成檢測回路，所述第一壓電陶瓷片的外表面和第二壓電陶瓷片的內表面與控制器相連形成自供電控制回路，控制器根據檢測回路計算出鏜桿的振動狀態，對施加在電流變液上的電場進行控制，改變電流變液的阻尼和剛度，使吸振器工作在最佳減振狀態。
東南大學
2021-04-13
用于箱形主梁斜拉橋顫振控制的檢修軌道結構
本發明涉及用于箱形主梁斜拉橋顫振控制的檢修軌道結構，其特征在于：在主梁的 斜腹板下緣設置檢修軌道結構，該檢修軌道結構由軌道和軌道支撐塊構成。本發明的斜 腹板下側設置檢修軌道的控制措施不但能將顫振臨界風速提升 10.8％，顯著提高了箱形 主梁斜拉橋結構的顫振穩定性能，而且經濟性能最佳，幾乎不需要增加工程造價，同時 滿足了主梁上檢修車移動檢修的要求。本發明的斜拉橋顫振控制檢修軌道結構是一種有 效的顫振控制措施。
同濟大學
2021-04-13
一種用于拱橋的拱橋渦振控制建筑膜結構
本發明涉及一種用于拱橋的拱橋渦振控制建筑膜結構，其特征在于：拱肋的截面頂 部設有建筑膜結構，建筑膜結構由膜支撐架和設在膜支撐架上的膜體系構成。使用時本 發明在拱肋截面頂部設置建筑膜結構，該膜結構由膜支撐架和膜體系組成，能夠有效控 制拱肋渦振。采用流體動力學數值模擬分析結果表明，可以減小渦振振幅 61％，其渦振 控制機理在于迎風側拱肋頂面和底面的兩個大渦被中間隔板隔離，使得上下兩個渦產生 的渦激力因相反的旋轉方向和不同的相位差 而有所相互抵消，可以有效地控制下承式或中承式拱橋的實體式拱肋渦激共振。
同濟大學
2021-04-13