简介 第一个 HUM 系统于 1991 年 11 月获得认证,可在北海运行。该系统是两种竞争设计之一,旨在满足石油公司在 HARP 直升机适航性评估之后对 HUM 的要求。这两个系统的设计都是为了满足相同的要求,但每个系统的功能和人员操作方式都有很大不同。在接下来的十年里,欧洲直升机公司和后来的贝尔公司都推出了民用直升机的 HUM 系统,表面上看,它们也是为满足相同的北海要求而设计的,但它们也是截然不同的系统。最近,在军事领域,史密斯和古德里奇生产了 HUM 系统,这代表了设计上的进一步变化。英国民航局直升机健康监测咨询小组 1 发布了关于 HUM 系统构成的指南,但该指南并未形成一致的系统设计理念,也没有建立衡量 HUM 系统性能的标准。本文旨在探讨如何确定这些不同设计的系统的性能并比较它们的相对属性。HUM 系统的目的是及时指示部件持续适航性的恶化,以便维护人员可以介入并纠正缺陷。它是直升机维护手册中包含的各种规定检查和预防性维护措施的补充方法,以确保直升机的持续适航性,从而提高直升机运行的安全裕度。为了实现这一目标,HUM 系统监控 a) 使用寿命组件的使用情况 b) 任何超出操作范围的情况以及 c) 动力传动系组件的健康状况。组件健康监测提供了守门员功能,防止维护程序出现任何故障,以保持直升机的适航性。最重要的健康监测功能是振动监测功能,它利用不同程度的复杂技术来识别动力传动系组件中出现的缺陷。HUM 中的次要功能与获得维护积分有关。其中最重要的是平衡轴和转子,而无需使用专门的维护测试设备,对于主旋翼,在调整旋翼后无需进行维护试飞。不过,HUM 系统的主要要求是提高适航性,这就要求能够测量 HUM 对直升机适航性的贡献。
本论文研究基于近端 InAs/Al 纳米线的超导量子比特。这些量子比特由半导体约瑟夫森结组成,并呈现了 transmon 量子比特的门可调导数。除了门控特性之外,这个新量子比特(gatemon)还根据操作方式表现出完全不同的特性,这是本论文的主要重点。首先,系统地研究了 gatemon 的非谐性。在这里,我们观察到与传统 transmon 结果的偏差。为了解释这一点,我们推导出一个简单的模型,该模型提供了有关半导体约瑟夫森结传输特性的信息。最后,我们发现该结主要由 1-3 个传导通道组成,其中至少一个通道的传输概率达到大于 0.9 的某些门电压,这与描述传统 transmon 结的正弦能量相位关系形成鲜明对比。接下来,我们介绍了一种新的门控设计,其中半导体区域作为场效应晶体管运行,以允许通过门控设备进行传输,而无需引入新的主导弛豫源。此外,我们展示了传输和过渡电路量子电动力学量子比特测量之间的明显相关性。在这种几何结构中,对于某些栅极电压,我们在传输和量子比特测量中都观察到量子比特谱中的共振特征。在共振过程中,我们仔细绘制了电荷弥散图,在共振时,电荷弥散显示出明显抑制的数量级,超出了传统的预期。我们通过几乎完美传输的传导通道来解释这一点,该通道重新规范了超导岛的电荷。这与开发的共振隧穿模型在数量上一致,其中大传输是通过具有近乎对称的隧道屏障的共振水平实现的。最后,我们展示了与大磁场和破坏性 Little-Parks 机制中的操作的兼容性。当我们进入振荡量子比特谱的第一叶时,我们观察到出现了额外的相干能量跃迁。我们将其解释为安德烈夫态之间的跃迁,由于与 Little-Parks 效应相关的相位扭曲,安德烈夫态在约瑟夫森结上经历了路径相关的相位差。这些观察结果与数值结模型定性一致。
课程概览 没有一种方法可以为学生创造有意义的学习体验。有最佳实践可供参考,数据和学生都认为这些最佳实践会影响学生的长期学习。这些最佳实践之一是将学生的学习与他们的经历联系起来。职业技术学生组织 (CTSO) 为学生提供了在课堂上以及通过地区、州和/或国家竞赛展示其学习成果的机会。基于工作的学习 (WBL) 包括与课程内容相关的持续和协调的基于工作的活动。这些活动应通过学习计划在各个级别进行。以下是本课程可能的 CTSO 连接和 WBL 活动的列表。此列表旨在作为想法的启动,而不是全面的列表。在课堂上使用职业技术学生组织 (CTSO) 将课堂学习应用到现实生活中通常会为学生创造有意义的学习体验,这种体验会超越考试和课程。CTSO 是为您的学生创造这种学习方式的绝佳资源。它们也是通过地区、州和国家竞赛展示学生学习成果的绝佳资源。本课程的可能联系包括以下内容。这不是一份详尽的清单。• 参加 CTSO 秋季领导力会议,通过展示逻辑思维过程和发展涉及团队合作和项目管理的行业特定技能与同行交流 • 参加突出工作技能展示的竞赛;面试技巧;社区服务活动、即兴演讲和求职面试 • 参加领导力活动,如全国领导力和技能会议、全国服务周、21 世纪技能 如需更多想法和信息,请访问田纳西州 SkillsUSA(http://www.tnskillsusa.com)和技术学生协会 (TSA):http://www.tntsa.org 在课堂中使用基于工作的学习 与课程内容相关的持续和协调的活动是成功进行基于工作的学习的关键。本课程可能开展的活动包括以下内容。这不是详尽的清单。• 标准 1.1-1.2 | 邀请行业代表讨论安全协议。• 标准 2.1-2.3 | 邀请专业工程师讨论工程的重要性。• 标准 3.1-3.3 |与行业专业人士一起完成综合项目。• 标准 4.1-4.3 | 参观使用该设备的工作现场,让学生了解其操作方式。• 标准 5.1 | 邀请数学老师讨论测量。• 标准 6.1 | 做一个可以被当地行业使用的项目。如需更多想法和信息,请访问 https://www.tn.gov/education/career-and-technical- education/work-based-learning.html 。
执行摘要 场所管道系统是建筑环境的重要组成部分,它提供清洁的饮用水以及从家庭、企业和其他机构中安全、可靠地去除废水的方法。管道系统在整个 20 世纪得到了广泛的发展,始于 20 世纪 20 年代的努力,旨在发展支持系统设计和监管所需的技术理解,其中大部分是由当时的商务部长赫伯特·胡佛发起的,旨在解决一系列健康和性能问题。管道系统不断发展以应对当前对成本、水资源可用性、环境影响和安全的担忧。一系列政策行动,包括 1974 年的《安全饮用水法》、1980 年的《能源安全法》和 1992 年的《能源政策法》,旨在提高水质、用水效率和能源效率。这些变化带来了显著的成就,包括减少管道产品中的铅含量和引入低流量装置。例如,如今典型的单户独立住宅的室内用水量比二十年前减少了 22%(DeOreo 等人,2016 年)。因此,管道网络内的流速和相应的停留时间可能与当前设计方法下的假设有显著差异。因此,围绕水处理实践有效性的假设不一定适用,从而导致水质下降。这些和其他现实情况导致管道系统的设计、安装和操作方式与当前规范、标准和实践中所体现的技术数据和理解所支持的方式大不相同。管道设计方法、规范和标准没有跟上这些变化,很大程度上是因为存在重大的技术知识差距。需要进行研究来解决这些差距,以支持水效率和水质目标,确保这些系统现在和将来的有效性。本报告记录了推进管道系统设计、操作和维护的具体研究需求,以及适用于这些系统的标准、规范和指南。推动这一努力以确定场所管道研究需求的主要问题是水质、用水效率和能源效率。水质是最大的问题之一,因为它直接影响建筑物居住者的健康和安全,并且正成为一个日益复杂的挑战。水质问题主要分为三类:金属、化学和生物。由于人口增长、气候变化和基础设施挑战,对用水效率的需求预计将变得更加迫切。水的可用性在很大程度上是一个区域性问题,美国各地有许多地区世界各地都经常出现缺水现象,即使在非干旱条件下也是如此。能源效率是推动管道技术进步的另一个重要因素。美国每年在建筑能源上花费超过 4000 亿美元(DOE,2016 年;DOE,2013 年)。作为一个国家,几乎一半的用水用于发电,超过 3% 的电力用于输送和处理饮用水(DOE,2014 年)。当管道行业寻找减少用水量的方法时,必须考虑能源消耗,因为水和能源的使用紧密相关。