本文關(guān)鍵詞：基于壓力和熱相移的超流體陀螺量程擴(kuò)展研究

  更多相關(guān)文章： 超流體干涉陀螺 交流約瑟夫森效應(yīng) 超流氦傳熱 量程擴(kuò)展系統(tǒng) 壓力相移 相移鎖定法

【摘要】：超流體陀螺是以低溫物理學(xué)為理論基礎(chǔ)的新型陀螺。超流體干涉陀螺利用物質(zhì)波干涉而具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)從而成為超流體陀螺的主要發(fā)展方向。超流體陀螺在國(guó)內(nèi)外學(xué)者們的長(zhǎng)期研究下已經(jīng)取得一定成果,但是仍然存在性質(zhì)與技術(shù)方面的問(wèn)題需要解決。論文針對(duì)超流體陀螺的驅(qū)動(dòng)原理、超流氦傳熱機(jī)理和新的量程擴(kuò)展方案展開(kāi)了深入研究。論文首先對(duì)超流氦的性質(zhì)以及超流體干涉陀螺的基本原理進(jìn)行了研究,以美國(guó)研究學(xué)者Packard團(tuán)隊(duì)的陀螺為模型,對(duì)超流體陀螺的各個(gè)模塊的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)研究,并且建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,并提出可能存在的關(guān)鍵問(wèn)題。通過(guò)對(duì)超流體陀螺驅(qū)動(dòng)機(jī)理的研究,對(duì)超流體陀螺的壓力驅(qū)動(dòng)和熱驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行建模,并對(duì)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中的流量和薄膜位移等參數(shù)進(jìn)行了建模,構(gòu)成了驅(qū)動(dòng)工作中的驅(qū)動(dòng)模型、流量模型和薄膜位移模型,并仿真了兩種驅(qū)動(dòng)方式下的超流體陀螺各參數(shù)變化規(guī)律,對(duì)兩種驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行分析,得出兩種驅(qū)動(dòng)方式都可以產(chǎn)生恒定的化學(xué)勢(shì)能差,保證超流體進(jìn)行穩(wěn)定的約瑟夫森振蕩,令超流體陀螺能夠穩(wěn)定工作,穩(wěn)定振蕩的流量和薄膜位移是超流體陀螺量程擴(kuò)展的基礎(chǔ),所以對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究為量程擴(kuò)展研究的基礎(chǔ)。量程擴(kuò)展系統(tǒng)為超流體陀螺中的重要模塊,為超流體陀螺的主要組成部分。由于量程擴(kuò)展系統(tǒng)中使用加熱熱阻的方式進(jìn)行熱相移注入,所以量程擴(kuò)展系統(tǒng)與超流氦傳熱機(jī)理具有緊密聯(lián)系。通過(guò)對(duì)量程擴(kuò)展系統(tǒng)和超流氦傳熱機(jī)理的綜合研究可以得出結(jié)論,熱相移的注入并非瞬時(shí)完成,存在的延遲會(huì)很大程度上影響超流體陀螺的性能,所以需要對(duì)超流氦傳熱機(jī)理進(jìn)行深入研究并探究新的量程擴(kuò)展方案解決時(shí)延問(wèn)題。為了解決熱相移注入時(shí)延,論文提出了基于壓力和熱相移協(xié)同作用的量程擴(kuò)展方案。利用薄膜拉扯驅(qū)動(dòng)熱管中的超流體產(chǎn)生壓力相移,利用加熱熱阻產(chǎn)生熱相移,令兩種相移共同實(shí)時(shí)補(bǔ)償薩格納克相移,從而解決熱相移時(shí)延、薄膜產(chǎn)生壓力相移不能長(zhǎng)時(shí)間工作的問(wèn)題,提高量程擴(kuò)展系統(tǒng)性能。論文對(duì)兩種相移的產(chǎn)生和綜合補(bǔ)償原理進(jìn)行了建模和仿真,驗(yàn)證方案可行性。最后在該方案的基礎(chǔ)上,采用模糊邏輯控制方案改善熱相移產(chǎn)生過(guò)程的動(dòng)態(tài)性能,縮短了補(bǔ)償熱相移達(dá)到目標(biāo)相移的時(shí)間,提高了量程擴(kuò)展系統(tǒng)的性能。最后仿真驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：超流體干涉陀螺 交流約瑟夫森效應(yīng) 超流氦傳熱 量程擴(kuò)展系統(tǒng) 壓力相移 相移鎖定法
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN96
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 注釋表11-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 論文研究背景和意義13-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析15-19
• 1.2.1 三種基于超流體氦的陀螺15-18
• 1.2.2 超流體陀螺驅(qū)動(dòng)原理研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.3 超流體陀螺量程擴(kuò)展研究現(xiàn)狀19
• 1.3 論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)19-22
• 第二章 超流氦性質(zhì)及超流體陀螺原理研究22-34
• 2.1 引言22
• 2.2 超流氦性質(zhì)研究22-26
• 2.2.1 超流氦的二流體模型22-24
• 2.2.2 超流氦的熱機(jī)械和機(jī)械熱效應(yīng)24-26
• 2.3 超流體陀螺的工作原理研究26-32
• 2.3.1 交流約瑟夫森效應(yīng)26-28
• 2.3.2 物質(zhì)波干涉陀螺敏感角速度原理28-30
• 2.3.3 幅值檢測(cè)原理30-32
• 2.4 超流體陀螺關(guān)鍵問(wèn)題分析32
• 2.5 本章小結(jié)32-34
• 第三章 超流體陀螺驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究34-47
• 3.1 引言34
• 3.2 壓力驅(qū)動(dòng)研究34-41
• 3.2.1 壓力驅(qū)動(dòng)數(shù)學(xué)模型的建立34-38
• 3.2.2 壓力驅(qū)動(dòng)模型的仿真與分析38-41
• 3.3 熱驅(qū)動(dòng)研究41-46
• 3.3.1 熱驅(qū)動(dòng)模型的建立41-43
• 3.3.2 熱驅(qū)動(dòng)模型的仿真和分析43-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第四章 量程擴(kuò)展與超流氦傳熱機(jī)理研究47-60
• 4.1 引言47
• 4.2 超流體陀螺量程擴(kuò)展系統(tǒng)研究47-52
• 4.2.1 相移鎖定法原理研究47-49
• 4.2.2 量程擴(kuò)展機(jī)理研究49-52
• 4.3 超流氦傳熱機(jī)理研究52-58
• 4.3.1 超流氦的超常導(dǎo)熱52-54
• 4.3.2 超流氦傳熱研究54-58
• 4.4 超流氦傳熱在量程擴(kuò)展系統(tǒng)中的作用和影響58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第五章 基于壓力和熱相移的量程擴(kuò)展方案研究60-75
• 5.1 引言60
• 5.2 基于壓力和熱相移的量程擴(kuò)展方案60-66
• 5.2.1 壓力和熱相移的產(chǎn)生原理60-64
• 5.2.2 壓力相移和熱相移綜合補(bǔ)償原理64-66
• 5.3 基于壓力和熱相移的量程擴(kuò)展優(yōu)化方案66-74
• 5.3.1 基于壓力和熱相移的量程擴(kuò)展優(yōu)化方案66-67
• 5.3.2 零點(diǎn)偏置和幅值檢測(cè)的線性化67-68
• 5.3.3 壓力和熱相移共同注入的優(yōu)化方案68-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第六章 總結(jié)和展望75-77
• 6.1 論文主要內(nèi)容75
• 6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)75-76
• 6.3 后續(xù)研究工作和展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-82
• 致謝82-83
• 在學(xué)期間的研究成果及學(xué)術(shù)論文83

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 謝征;基于物質(zhì)波干涉效應(yīng)的新型低溫超流體陀螺關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：532005