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吴北民: 作品数：26 被引量：32H指数：2; 供职机构：中国科学院近代物理研究所更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国防科技重点实验室基金中国博士后科学基金更多>>; 相关领域：一般工业技术电气工程核科学技术理学更多>>

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一种低温下超导磁体动态测量装置及测量方法: 本发明涉及超导磁体测试设备技术领域，尤其是涉及一种低温下超导磁体动态测量装置及测量方法。其特点是包括测量工作台和测磁工装机构，所述的测量工作台包括底盘，底盘上设置有X方向位置调整机构、Y方向位置调整机构和Z方向位置调整机...; 吴北民马力祯杨文杰吴巍倪东升

超导线圈低/变温热膨胀系数预测与实验: 2023年; 为表征超导线圈低/变温环境热膨胀系数,首先基于细观力学有限元方法建立了超导线圈代表性体积元模型,并利用多项式函数赋予材料属性进一步完成低/变温环境热膨胀系数有限元预测,通过复合律公式计算出理论值验证了有限元模型的准确性。其次,基于应变片测量热膨胀系数的原理,搭建了超导线圈低/变温热膨胀系数测量系统,最后,针对常规材料热膨胀系数进行了实验测量,验证了搭建系统的可靠性。进一步地,基于上述基础表征研究,开展了超导线圈相关低温测量的实验研究,得到了极端低/变温环境下超导线圈热应变、热膨胀系数与温度之间明显的非线性关系,且实验测试结果与理论值吻合良好。该数值模型、实验方法与测试系统的成功发展一方面丰富了极端环境下材料热膨胀系数的表征方法,另一方面,将为我国各类大型超导磁体结构设计、制备与实验提供重要参数与热-力学基础测试平台。; 金乘慧吴北民何天虎关明智; 关键词：超导线圈有限元法热膨胀系数

小型传导冷却低温系统热分析与实验研究: 2023年; 传导冷却型低温系统中,各结构组件间的热平衡过程是以固体间热传导的形式向制冷机实现热量传递。由于各冷却部件降温条件的差异,会导致系统内部温度分布不均匀,影响被测样品性能测量,需对系统结构开展热分析与实验研究。借助ANSYS软件,建立了小型低温系统三维模型并进行了热分析,结果显示,预期系统最低温度为2.38 K,冷屏最大温差不超过1.0 K,样品台最大温差不超过0.1 K。同时,采用一套2.2 W@4.2 K双级制冷机作为冷源,完成了低温系统降温与精准控温实验。实验结果表明,冷屏误差不超过1.5 K,样品台误差不超过0.01 K,与模拟分析结果吻合良好,满足系统要求,验证了传导冷却低温系统热分析方法的准确性以及实验装置测温的可靠性,为类似装置的热分析及其设计提供了参考。; 高靖辉吴北民陈叔平吴巍欧贤金; 关键词：热分析

冷屏蔽系统相变制冷模拟研究: 弹道导弹在飞行过程中会产生很强的热辐射,而红外隐身技术正是致力于消除、降低这种辐射达到隐身的目的。红外隐身技术中的冷屏蔽系统是运用低温制冷剂（液氮）相变制冷的基本原理,采用冷却冷屏蔽系统外壁面的方法,以达到降低其红外辐射...; 吴北民; 关键词：红外隐身技术两相流液氮数值模拟; 文献传递

液化天然气作为汽车燃料的性能分析被引量：16: 2011年; 基于液化天然气物理性质,通过与压缩天然气及汽油的对比分析,表明液化天然气作为汽车燃料具有良好的经济性、环保性以及可靠的安全性。结合国内天然气汽车尤其是液化天然气汽车的发展状况,提出应用液化天然气具有良好的发展趋势与广阔的应用前景。; 豆文娇陈叔平杨凯常智新吴北民; 关键词：液化天然气汽车燃料

金属压力囊与应变测量技术在异型超导磁体结构装配过程中的应用研究被引量：1: 2020年; 为了研究异型超导磁体结构预应力施加及其应变控制性测量等问题,基于自主集成的气压-水压混合高压增压系统,结合电阻应变片与非接触式DIC(Digital Image Correlation)全场应变测量方法,本文提出了一种超导磁体结构装配后预应力施加与应变测量控制技术。为了验证研制系统及其应变测量的可靠性和准确性,模拟超导二极线圈结构,自制了一套带有铝壳约束的铁质二极结构,对其进行装配后的预应力施加与应变测量,即:在二极结构内部放置一种自主研制的类似千斤顶设备--用薄钢板制成的长方形金属压力囊(称Bladder),利用自制的高压增压系统将较高的水压打入压力囊中,通过其有限的位移对二极结构内部人为地施加均布压应力,最终到达为二极结构内部施加预应力的目的。在施加预应力过程中,运用电阻应变片与基于高速CCD(Charge Coupled Device)设备的非接触DIC技术,对二极结构外部的约束结构--铝壳进行实时的应变测量。多组重复性实验结果表明:高压增压系统可控水压范围为5~120MPa,步长为4MPa,可同步显示压力,并且在此范围内能够维持设定的压力恒定不变,误差控制在±1.5MPa以内;采用连续激光焊接技术自主研制的加宽型金属Bladder可在30MPa范围内循环使用8次以上;对于带有铝壳约束的铁质二极结构,其铝壳表面的应变与打压压强成线性关系,电阻应变片与非接触的CCD应变测试技术均能给出高精度的测量结果,且非接触的CCD应变测试技术可以给出打压过程中铝壳表面全场应变测试结果。相关设备、技术和结果将为中科院近代物理研究所自主研制的全Nb3Sn超导离子源装配后预应力施加以及应变控制性测量提供方法和指导。; 吴北民辛灿杰关明智关明智

一种核孔膜工业生产用的重离子生产装置: 本发明涉及一种核孔膜工业生产用的重离子生产装置，包括离子源、LEBT束线、粒子加速器、HEBT束线和膜照射终端；离子源用于产生高电荷态的重离子束流并对重离子束流进行初级加速；LEBT束线用于对重离子束流进行分析并匹配传输...; 王兵孙良亭莫丹张金泉王贤武姚庆高吴巍马艺准杨龙吴北民卢旺杨建成胡正国徐瑚珊; 文献传递

空间飞行器冷屏防霜结构被引量：2: 2012年; 空间飞行器冷屏是一种包裹在高速飞行器外的基于相变制冷的装置,可以降低高速飞行器在太空飞行时的红外辐射特性。冷屏在发射前需要进行低温制冷剂加注。如果没有保护装置,在地面加注时会引起冷屏表面严重结霜,恶化冷屏表面红外辐射特性。设计了一种由保温层和氮气保护层组成的防霜结构。氮气保护层利用氮气在低温下不易凝结的特性,保护冷屏外壳使不结霜;保温层利用保温材料的热阻特性,使保温层外壁温度在当地露点温度以上,从而防止空气中水蒸气在保温层外壁凝结。建立了氮气保护气填充速度随时间变化的关系式。实验表明,冷屏表面和保温层外壳均实现了零结霜,取得了很好的防霜效果。; 陈叔平谭风光吴睿吴北民谢福寿温永刚陈光奇; 关键词：冷屏飞行器氮气保护

强场NB_3SN-NBTI混合型超导聚焦螺线管的研制: 2016年; 介绍了为强流重离子加速器(HIAF)研制的强场超导聚焦螺线管样机的设计。该磁体中心场达到10T,在距离磁体中心260mm处的漏场要求小于240Gs,且保证平方积分场值达到14.2T^2m,由于安装空间的限制,要求尽量缩短磁体长度。为得到符合物理要求的线圈电磁设计,结合全局粒子群算法和局部SLSQP算法,采用Python编写了超导聚焦螺线管的优化设计程序,得到了满足要求的电磁设计方案。为了保证磁体的稳定运行,采用ANSYS对磁体及骨架进行了应力分析,得到了合理的骨架结构设计和关键工艺参数。利用OPERA的QUENCH模块对磁体进行了失超分析,得到了磁体的热点温度、失超电压等参数,确定了失超保护方案。; 李亚东杨通军吴北民郑石钧陈玉泉吴巍马力祯; 关键词：NB3SN

FECR超导离子源Nb3Sn磁体半长度样机的结构分析被引量：1: 2020年; 中国科学院近代物理研究所正在研制运行于45 GHz的世界首台第4代电子回旋共振离子源(fourth electron cyclotron resonance,FECR)。该离子源磁体线圈全部采用Nb3Sn(铌三锡)超导材料制作,这一超导材料临界性能对应力敏感,加之磁体中六极线圈和螺线管线圈之间的应力不平衡分布,导致磁铁机械结构设计面临极大挑战。为了验证离子源磁铁结构设计的合理性和仿真结果的可信性,为全尺寸真机的研制奠定技术基础,设计了能够一定程度上反映离子源磁体机械结构的半长度样机。主要介绍了FECR半长度样机的三维机械结构分析,借助ANSYS有限元软件分析了磁铁在室温组装、冷却降温和加电励磁时的应力分布和变化情况,为磁体装配提供预应力参考。; 朱丽朱丽吴巍孙良亭俞树荣陈玉泉吴北民辛灿杰关明智; 关键词：NB3SN 螺线管 ANSYS

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