摘要:提出并演示了一种基于拓扑光子晶体(TPC)的单片硅光子平台上的片上1×N功率分配器。得益于具有不同拓扑相位的TPC界面处的谷底锁定传播模式,所提出的功率分配器在急弯处具有可忽略的后向散射,并且对制造缺陷具有良好的稳健性,因此与传统设计相比,插入损耗更低、均匀性更好、占用空间更紧凑。对于制备的1×2(8)功率分配器,输出端口之间的均匀性低于0.35(0.65)dB,最大插入损耗为0.38(0.58)dB,紧凑占用空间为5×5 µm 2(10×12 µm 2 ),带宽为70 nm。此外,拓扑功率分配器仅需要具有不同拓扑相位的TPC的简单配置,与传统设计相比,设计和制造更可靠。
商用飞机的驾驶舱非常复杂,在正确的时间搜索必要的信息有时是一项挑战。本研究通过眼动追踪技术研究了飞行员与两种不同设计的机组警报系统交互时的视觉参数。共有 24 名航空专业人士参与了本次实验,包括商用飞行员、私人飞行员和航空电子工程师。与传统设计相比,新的集成设计应用了邻近兼容性原则来帮助飞行员搜索必要的信息以应对紧急情况。结果表明,集成设计在提供由视觉行为决定的准确指令方面优于传统设计。但是,集成设计通过将注意力从当前任务转移到最关键的任务来提高飞行员的态势感知能力,但总注视持续时间更长。飞行员的视觉参数在与 PFD(主要为数字)、ND(主要为符号)和 EICAS(显示文本信息)交互时表现出显著差异。因此,驾驶舱设计必须采用整体方法,因为飞行员的视觉注意力在各种不同类型的显示器之间转移以获得态势感知,而不是只关注一个显示器。集成 EICAS 的设计可以提供详细的指示来处理紧急情况,这会引起更高的认知负荷,因为飞行员的瞳孔扩张比与传统设计交互时要大得多。通过眼动追踪技术,可以设计以人为本的驾驶舱,以提高航空安全性和人机性能。
每台电子设备都需要某种电源,无论是电网、电池还是简单的台式电源。当今汽车和绿色能源等行业的先进电力电子器件面临着电力转换带来的重大挑战,需要低噪音和热管理来确保可靠性和稳定的电力输送,从而确保整个系统的电气性能。除了低噪音、热管理和稳定的电力外,现代电力电子器件还需要在更紧凑的外形尺寸中实现更高的功率因数,这将传统设计推向极限。突出的例子包括汽车电源管理、绿色能源系统和支持 5G 部署的电信设备。
摘要—本文讨论了杜克能源、北卡罗来纳大学夏洛特分校 (UNCC) 和施魏策尔工程实验室公司 (SEL) 就输电变电站点对点数字二次系统 (P2P DSS) 设计进行的合作案例研究。P2P DSS 使用最简单的网络架构,其中合并单元 (MU) 使用光纤电缆直接连接到 P2P 继电器。本文讨论了在为某些电力系统配置设计 P2P DSS 时遇到的挑战,并提供了解决方案。根据设计,使用总设备数量、保护方案不可用性和保护系统运行速度作为标准,将 P2P DSS 与传统设计进行比较。杜克能源计划使用此案例研究的结果来评估其变电站的 P2P 技术。
CE912价值工程5在第二次世界大战期间进化的价值工程(VE)的概念当材料和人工短缺需要改变方法,材料和传统设计时。专业人士通常需要提高生产力和生产力,并达到比以往任何时候都更高的绩效水平。这些有时甚至来自现有技术,旧的设备和设施,尽管资本缺乏,缺乏劳动力的必要技能,社会经济和强制性压力,基础设施差等等。资源的稀缺性以及高消费率不仅使所有可用资源的保护势在必行,而且更重要的是,预防不必要的资源使用。这是VE可以确保结果的地方。竞争力取决于提高产品设计和质量的能力。这也取决于行业对市场变化的反应速度,并利用高科技产品的寿命通常很短。实现这些目标将需要必要的技能和工具才能成本效益完成工作。这是有助于完成的。
摘要 — 由于市场上可用的样品数量很少,通过实验确定 10 kV SiC-MOSFET 功率模块的可靠性具有挑战性。基于 3D 热计算的数字设计可提高 10 kV SiC-MOSFET 功率模块的可靠性。模块设计是根据数字孪生建模计算确定的。通过制造 10kV SiC-MOSFET 功率模块样品并将计算温度与测量结果进行比较,证实了数字孪生模型的正确性。该设计侧重于芯片上的铝线,并阐明了改变导线布局对导线温度的影响。结果表明,与传统设计相比,改进的导线布局可将导线温度降低 2.2-5.3%。根据基于 Coffin-Manson 模型的预测,这有望将功率循环能力提高高达 31%。
为了生产出在所需使用寿命内性能更安全、更高效的结构,并计划一定程度的损伤容限,在设计开发和验证过程中充分考虑冗余的影响非常重要。大多数传统设计实践使用线性弹性模型解决整体全局响应,随后使用合理的极限状态方法检查局部组件响应,包括计算局部坍塌。因此,整体结构的安全性和可靠性评估实际上是在组件级别进行的。因此,不允许考虑冗余效应可能对安全性和可靠性产生重大影响的整体结构固有的真正强度储备。同样,通常不考虑某种形式的局部损坏后结构的残余强度,其中冗余提供了维持整体稳定性的机制。
本文介绍了军用飞机多点优化架构生成器 (MAGMA) 工具,并将其应用于新型闭环空气循环机热管理系统 (TMS) 的概念设计研究。该研究重点关注具有高功率有效载荷的名义总起飞重量为 10,000 磅的飞行器,利用 MAGMA 基于图论的架构生成功能探索跨多个操作点的 TMS 架构。该工具生成并分析了 10,841 种潜在配置,产生了 23 种满足所有操作约束的架构。结果揭示了几种新型 TMS 架构,它们的表现优于该飞行器的传统设计,展示了 MAGMA 在早期设计阶段的潜力。这项研究展示了自动化设计工具在满足现代高功率密度飞机复杂要求方面的有效性,标志着 TMS 概念设计的重大进步。
CO 2排放的环境影响要求采取紧急行动将这种有害的废物转换为碳原料,并将其回收为有价值的产品。1,2实现这一目标需要既便宜的生产和高效的催化剂。CO 2的高热力学稳定性在其利用中提出了一个明显的障碍,只能通过使用合适的催化剂材料来降低高反应屏障来克服。3虽然确实存在替代CO 2激活方法,但4,5常规,热异构催化是工业应用中的首选方法。但是,设计新催化剂的过程传统上是由于催化剂测试,全面表征和计算建模之间的循环依赖性减速。实验数据的实验观察到的性能趋势可以提供对催化活性的见解,并允许基于简单组成变化和主要反应参数的传统设计实验。