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World File Search System磁悬浮
已批准的 ATAL 计划文件 2024-25.pdf
遥感 65. 绿色技术 66. 地基改良技术 67. 遗产管理 68. 以人为本的计算 69. 沉浸式虚拟现实 70. 植入式设备 71. 工业 4.0/5.0 72. 基础设施工程 73. 创新管理 74. 知识产权 75. 物联网 (IoT) 76. 片上实验室 77. 大型语言模型 78. 精益建筑技术 79. 生活技能管理 80. 低成本海水淡化 81. 机器学习 82. 机械加工与微加工 83. 磁悬浮 84. 管理信息系统 85. 海洋生物技术 86. 海洋污染控制与治理 87. 海洋空间规划 88. 机电一体化 89. 微型/智能电网 90. 微电子学 91. 采矿与数据分析 92. 分子制造93. 纳米技术、材料与科学
基于机器学习的混合双胞胎增强了磁轴承实时模拟的减少订单模型
磁轴承的模拟涉及高度非线性物理，对输入变化高度依赖。此外，在使用经典计算方法时，在现实的计算时间内，这种模拟是耗时而无法运行的。另一方面，经典模型还原技术无法在允许的计算窗口内实现所需的精度。为了解决这种复杂性，这项工作提出了基于物理的计算方法，模型还原技术和机器学习算法的组合，以满足要求。用于表示磁性轴承的物理模型是经典的Cauer梯子网络方法，而模型还原技术是在物理模型解决方案的误差上应用的。后来，在潜在空间中，机器学习算法用于预测潜在空间中校正的演变。结果显示了解决方案的改进，而不会稀释计算时间。该解决方案是几乎实时计算的（几毫秒），并将其与有限的元素参考解决方案进行了比较。关键字：光谱法，减少基础，机器学习，磁性轴承，磁悬浮，长期术语记忆
高速转子的机械设计与稳定性...
摘要：转子的稳定悬浮是磁悬浮控制动量陀螺仪的重要要求之一，陀螺效应是转子的一个显著特性。为研究转子结构与陀螺效应之间的关系，引入惯性比的概念，研究惯性比与陀螺效应之间的关系。为提高转子的悬浮稳定性，在建立转子悬浮系统模型的基础上，研究了交叉反馈控制（CFC）方法，指出转子在旋转作用下，仅采用分布式PID控制无法使转子悬浮稳定。为更有效的抑制陀螺效应并在更宽的转速范围内维持稳定悬浮，提出了一种带预调增益的CFC方法。研究结果验证了所提出的CFC方法能有效抑制陀螺效应引起的转子振动。试验结果还表明，较大的惯性比有利于抑制转子陀螺效应，并能在一定程度上提高悬浮稳定性。此外，通过优化惯性比，设计了MSCMG转子，角动量为200 Nms。本文对高速转子的机械设计和稳定悬浮研究具有重要的指导意义。
ATAL 教师发展计划
10. GIS；遥感 11. 建筑技术 12. 工程法 13. 气候科学 14. 采矿；矿物加工 15. 地下空间利用 16. 生物相似技术 17. 基因组工程；技术 18. 精准健康技术 19. 控制系统；传感器技术 20. 基础设施工程 21. 环境地质技术 22. 地震工程 23. 水道运输工程 24. 精益建筑技术 25. 水产食品技术 26. 器官打印技术 27. 营养技术 28. 药物工程 29. 细胞农业 30. 传感器技术 31. 电动汽车 32. 储能 33. 磁悬浮 34. 光子学 35. 低成本海水淡化 36. 个体发育 37. 可穿戴设备 38. 游戏化 39. 远程医疗 40. 分子制造 41. 替代燃料 42. 实时翻译 43. 生物技术 44. 仿生 45. 新材料 46. 芯片实验室 47. 云技术 48. 数字全息与3D成像 49. 沉浸式虚拟现实 50. 人机计算 51. 设计思考
暗物质的磁岩：暗光子和斧头暗物质感应带有悬浮的超导体
超脑机械传感器为测试新物理学提供了令人兴奋的途径。虽然这些传感器中的许多是为检测惯性力而定制的，但磁悬浮（Maglev）系统特别有趣，因为它们对电磁力也敏感。在这项工作中，我们建议使用磁性悬浮的超导体通过其与电磁作用的耦合来检测暗光子和轴突暗物质。几个现有的实验室实验以高频搜索这些黑暗象征的候选者，但很少有人对低于1 kHz的频率敏感（对应于深色 - 物质M dm m dm≲10-12ev）。作为机械谐振器，磁性悬浮的超导体对较低的频率敏感，因此实验室实验目前无法探索的探针参数空间也可以。暗光子和轴线暗物质可以采用振荡的磁场，该磁场驱动磁性悬浮的超导体的运动。当暗物质康普顿频率与悬浮的超导体的捕获频率匹配时，这种运动会得到共鸣。我们概述了对暗物质敏感的磁性超导体的必要模块，包括宽带和共振方案的规格。我们表明，在Hz≲f dm≲kHz频率范围内，我们的技术可以在深色photon和Axion Dark Matter的实验室探针中达到领先的灵敏度。
PMG安排
摘要 - 我们已经设计了多表面Halbach高温超导体 - 永久磁导向道（HTS- PMG）的磁悬浮运输（MAGLEV）的布置（MAGLEV），并研究了动态响应特性外还研究了静态力参数。使用三种不同的HALBACH HTS – PMG排列与多面（6 HT，4 HTS），并在三个不同的冷却高度（FCHS）中进行静态和动态测量。使用多表面HALBACH HTS -PMG排列获得了较大的垂直载荷能力和更宽的载荷间隙。此外，多面排列的指导力值的近四倍是单个侧面的指导力值，这表明多面排列中的侧面HTSS对指导力有显着贡献，因此磁磁系统的横向运动稳定性。垂直和横向动态刚度值都随着FCH的降低而增加，也可以说，磁磁系统的动态刚度性能可以增强，尤其是通过使用多表面HALBACH HTS -PMG布置在侧向方向上。通过系统的2-D近似来支持这些实验观察结果。我们表明，通过使用单个材料参数（临界电流密度J C）进行整个超导组，可以令人满意地预测完整的一系列实验。从这项研究获得的静态和动态参数和
高温超导展望
即使在开发出具有足够特性的超导材料之后，也需要花费很多年的时间才能从该材料开发出实用的导体并在商业原型中展示其可行性。可以预料到技术困难和意料之外的开发成本；尽管如此，在超导体研发项目的整个生命周期中提供持续、可靠的资金非常重要。一个成功的项目，如果管理得当，但超出预算，有助于积累知识；一个被缩短的项目往往是完全浪费精力。高度可靠、保守的设计是必要的，特别是在商业领域。虽然工程师很想将设计推向最先进的水平，但可靠性对于巩固新的滩头阵地至关重要。谨慎选择目标很重要；即那些不太可能被根深蒂固且稳步改进的传统技术“超越”的技术。HTS 的商业化最有可能在技术和设计不断变化的新应用领域取得成功。很难预测未来的应用领域。1979 年，几乎没有人能预测到 1989 年超导体最大的商业应用会是磁共振成像 (MRI) 磁体。在许多应用中，缺乏商业化与超导技术问题无关；而是由于经济条件不利。例如，即使发现室温超导性，也无法大幅改善美国磁悬浮交通系统的前景，因为此类系统的成本主要由土地征用和导轨建设成本构成。
分析火星上菌落的运输系统
摘要：火星的殖民化在开发可持续和有效的运输系统方面构成了前所未有的挑战，以支持解决方案间的连接和资源分配。这项研究对火星菌落提出的两种拟议的运输系统进行了全面评估：基于地面的磁悬浮（Maglev）火车和一个低轨道太空平面。通过模拟模型，我们评估了每个系统的能源消耗，运营和施工成本以及环境影响。Monte Carlo模拟进一步提供了十年来与每种期权相关的成本变异性和财务风险的见解。我们的发现表明，尽管太空平面系统提供了较低的平均成本和降低的财务风险，但Maglev Train具有更大的可扩展性和与火星基础设施开发相结合的潜力。Maglev系统的初始成本较高，还是作为长期殖民地扩张和可持续性的战略资产而出现的，强调了对与火星殖民目标保持一致的运输技术平衡投资的需求。进一步扩展了我们的探索，这项研究介绍了对替代运输技术的先进分析，包括Hyperloop系统，无人机和流浪者，并结合了火星的动态环境建模和增强性学习以进行自主导航。为了增强火星导航模拟的现实主义和复杂性，我们引入了一些重大改进。此分析是火星运输基础设施未来研究和战略规划的基础框架。这些增强功能集中在包括动态大气条件的包含，诸如陨石坑和岩石等地形特异性障碍的模拟以及引入群体智能方法以同时导航多个无人机。
高速测试轨道运营
摘要：本 PEA 是根据美国空军的环境影响分析程序制定的，旨在支持新墨西哥州霍洛曼空军基地高速测试轨道的持续运行、维护和改造。霍洛曼高速测试轨道 (HHSTT) 是一条一流的火箭滑橇测试轨道，是世界上同类设施中最长、校准最精确、仪表最齐全的设施。HHSTT 可用于州或联邦机构、盟国、教育研究组织和商业实体所需的地面测试和评估活动。HHSTT 由第 846 测试中队 (TS) 运营，支持其计划和执行世界级火箭滑橇测试的任务，这些测试可为作战人员提供关键武器系统的开发支持。HHSTT 通过提供安全、高效且经济实惠的地面测试替代方案来取代昂贵的开发飞行测试，为实验室调查和全尺寸飞行测试提供了关键的联系。此外，HHSTT 综合设施还提供人工降雨模拟、弹射试验区、俘获和自由飞行爆炸试验场、撞击试验场和退役的水平火箭试验台等辅助设施。支持设施包括电子和光学仪器建筑、遥测地面站以及用于设计和制造测试硬件的工程和车间设施。HHSTT 还支持国防部 (DOD) 主要靶场和试验设施基地，该基地开展开发和操作测试和评估活动，以支持国防部指令 (DODI) 5000.1 和 DODI 5000.2 的武器系统采购计划。PEA 评估在 HHSTT 进行的所有地面测试和操作活动，但磁悬浮 (MAGLEV) 雪橇轨道操作除外，该操作属于另一项环境评估。
用于储氢的创新混合材料
有机分子晶体，例如对苯二酚笼状物，可能是很有前途的储氢材料。笼状物是由客体分子（这里是 H 2 ）和形成空腔的宿主分子组成的超分子化合物。对苯二酚 (HQ) 与气体（例如 CO 2 1 或 CH 4 2 ）的形成在文献中是众所周知的。但是，对于氢气捕获，一些重要的限制限制了这种材料的发展，例如高压和低笼状物形成动力学。Han 等人 3 通过预先形成无客体结构，然后在 350 bar 下用 H 2 填充它，获得了氢 HQ-笼状物。人们还进行了其他尝试来提高对苯二酚笼状物的存储容量，例如添加 C 60 4，但迄今为止尚未发现最佳系统。本研究开发的策略是将对苯二酚浸渍在多孔材料的微孔内，以利用限制效应来启动限制包合物的形成并改善包合动力学。为此，开发了一种新颖的浸渍方法，并在几种具有不同化学性质（碳、聚合物、二氧化硅）和不同孔径（1 至 15 纳米之间）的材料上进行了测试。使用 TGA-DSC、氩气孔隙率仪和 MAS-NMR 来表征新型复合材料。有机晶体的浸渍率可达到混合材料质量的 35%。用磁悬浮天平测量氢的存储容量。对于浸渍在多孔聚苯乙烯基材料中的 HQ 的情况，通过将温度在 0 到 100°C 之间循环可以达到 HQ 包合物的形成。在 20 bar 氢气压力下，经过 10 个温度循环，样品的存储容量从每克样品 0.1 wt.% 增加到每克 HQ 1.3 wt.%（或每克 HQ 7 wt.%）。此外，该系统在室温下稳定，P = 1 bar 氢气压力下，每克 HQ 的存储容量为 5.7wt.% H 2，并且在 100°C 时可完全释放 H 2。使用 MCM-41+HQ 等其他材料也获得了类似的存储容量。