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MRISim3.0實現了動態顯示核磁共振數據采集和圖像重建過程，通過參數的任意調整對信號和圖像的影響規律以及偽影的表現和成因分析，從而實現根本上掌握核磁成像原理。 MRISim3.0臺式核磁共振技術仿真實驗儀用于直觀快速的學習了解核磁共振弛豫分析技術的原理；也可用于相關專業人員的早期自學原理和操作，熟悉參數的設置規則；同時也可以實際測試樣品的信號且與弛豫譜結果比對參考。 本仿真實驗儀適用于醫學影像技術、生物醫學工程、醫學影像工程專業對于核磁共振成像原理的實操實驗教學。

以當今主流放療和影像設備為仿真對象，以 3D 場景仿真醫院放療和影像科室的工作實景及流程，將放療和醫學影像專業與信息化技術有機融合，將教學能動性發揮到最大。系統包括學習模式和考核模式，操作者可以通過鼠標的點擊操作，在三維模擬的醫院檢查環境下進行360°漫游，在整體上對相關檢查設備有所認識，每種設備檢查技術涵蓋實訓步驟不少于30步，包含設備開機檢查、開機、準備、登記、患者準備、去除異物、擺位、調整設備位置、設置參數、后處理、打印等全過程仿真操作及各仿真過程中知識點學習及考核，軟件為B/S架構，不限節點。

一、平臺背景 虛擬仿真實驗教學是高等教育信息化建設和實驗教學示范中心建設的重要內容，是學科專業與信息技術深度融合的產物。為貫徹落實《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》（教高〔2012〕4號）精神，根據《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》，教育部決定于2013年啟動開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作。其中虛擬仿真實驗教學的管理和共享平臺是中心建設的重要內容之一。 目前，大多數高校都有針對課程使用實驗教學軟件，但由于每個專業或課程的情況不同，購買的軟件所采用的工作環境、體系結構、編程語言、開發方法等也各不相同。由于學校管理工作的復雜性，各校乃至校內各專業的實驗教學建設大都自成體系，各自為政，形成了“信息孤島”。主要面臨如下問題： • 管理混亂，各種實驗教學軟件缺乏統一的集中管理； • 使用不規范，缺乏統一的操作模式和管理方式； • 可擴展性差，無法支持課程和相應實驗的擴展； • 各系統的數據無法共享，容易形成“信息孤島”； • 缺乏足夠的開放性； • 軟件部署復雜，不同的軟件不能運行在同一臺服務器上。 二、平臺目標 該平臺的目標就是高效管理實驗教學資源，實現校內外、本地區及更廣范圍內的實驗教學資源共享，滿足多地區、多學校和多學科專業的虛擬仿真實驗教學的需求。平臺要實現學校購置的所有實驗軟件統一接入和學生在平臺下進行統一實驗的目的，通過系統間的無縫連接，使之達到一個整體的實驗效果，學校通過該平臺的部署，不僅可以促進系統的耦合度，解決信息孤島的問題，還可以使學校能夠迅速實施第三方的實驗教學軟件。 平臺提供了全方位的虛擬實驗教學輔助功能，包括：門戶網站、實驗前的理論學習、實驗的開課管理、典型實驗庫的維護、實驗教學安排、實驗過程的智能指導、實驗結果的自動批改、實驗成績統計查詢、在線答疑、實驗教學效果評估等功能，同時該平臺可擴展集成第三方的虛擬實驗課程資源或自建課程資源，為各類院校虛擬實驗教學環境提供服務并進行相應的應用。 三、應用方案 《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010－2020年）》第十九章第六十條明確指出:加強優質教育資源開發與應用。加強網絡教學資源庫建設。引進國際優質數字化教學資源。開發網絡學習課程。建立數字圖書館和虛擬實驗室。建立開放靈活的教育資源公共服務平臺，促進優質教育資源普及共享。創新網絡教學模式，開展高質量高水平遠程學歷教育。 虛擬實驗建設的理念就是采用我們這個方案的理念(平臺+資源)，發布一個虛擬實驗中心門戶網站、建設一個開放式虛擬仿真實驗教學的管理和共享平臺，然后再陸續把相關虛擬實驗課程的資源統一放到該平臺來進行管理，從而面向各個學科的相關課程開展虛擬實驗教學。 四、平臺的主要功能 開放式虛擬仿真實驗教學的管理和共享平臺包括虛擬實驗中心門戶網站、實驗前的理論學習、實驗的開課管理、典型實驗庫的維護、實驗教學安排、實驗過程的智能指導、實驗結果的自動批改、實驗成績統計查詢、數字化資源管理、師生互動交流和系統管理等子系統。 虛擬實驗中心門戶網站：一個動態Web系統，系統內容包括中心介紹、實驗教學、實驗隊伍、管理模式、設備與環境、教學特色、中心新聞/公告/通知等。 實驗教務管理：課程庫、培養計劃、排課、選課、開課審核等功能。 實驗教學管理：現場實驗安排、虛擬實驗安排、實驗批改、考勤管理、成績管理、實驗報告等。 實驗前理論學習：實驗前學生通過練習、自測、課件等方式學習實驗理論知識。 實驗過程智能指導：學生在實驗過程中遇到問題可以請求指導，系統給出指導信息。 實驗結果自動批改：學生提交實驗結果后系統自動評判，給出分數和評分點。 數字化資源管理：各種虛擬實驗、仿真軟件和演示動畫的上傳、發布。 實驗室開放預約管理：實驗室設備借出、實驗室預約、實驗預約、工位預約管理。 師生互動交流：實時答疑、在線留言等。 系統管理：用戶、分組、角色、權限、日志、備份管理和實時監控等。 五、平臺特點 1)系統針對學校實驗教學整體需求設計，滿足校級實驗教學需要； 2)可集成所有符合標準的第三方虛擬實驗系統和軟件； 3)經典實驗的設計采用B/S架構，方便學生使用和系統部署； 4)全面開放了實驗室的實驗資源，提供開放式實驗教學服務。方便學生自主靈活參與實驗，充分發揮學生的主觀能動性，提高實驗教學的效果； 5)多種角色應用體系，多種業務權限配置，滿足學生、教師、教務人員、實驗室管理人員和校領導的需求，受益面廣； 6)人性化的協同學習，幫助教師和學生隨時隨地通過網絡在線或離線交流； 7)虛擬實驗和現實實驗相結合，豐富了實驗教學方式，通過系統可同時管理硬件實驗和虛擬實驗； 8)實驗教學排課靈活，可統一安排也可學生自選，提供學生、教師以多種方式打印課表； 9)多種數據導入導出功能，方便各種身份角色數據匯總、數據統計； 10)可無縫集成到學校的教學教務管理系統中； 11)支持實驗報告在線提交，并提供實驗報告在線批注和智能批功能； 12)可根據現實實驗室進行直觀的工位布局，方便學生預約和入座； 13)支持在線多媒體編輯宣傳內容，可實現實驗中心與下設實驗室門戶網站統一管理； 14)系統更加注重實驗教學效果。

本項目針對礦井瓦斯爆炸早期探測與抑制的技術難題，采用實驗與光譜分析方法，得到了瓦斯爆炸感應器內自由基變化的光學特征及其辨識方法，并以此為基礎，利用量子化學軟件分析瓦斯爆炸微觀動力學過程，得出了瓦斯爆炸感應器內的關鍵基元反應、自由基和其圍觀動力學參數，以及微觀反應與宏觀現象的關系，為瓦斯爆炸抑爆技術提供理論支持，受到國內相關研究人員的普遍認可。項目成果在國內外重要期刊發表學術論文13篇（9篇已刊出，4篇已錄用），其中SCI源刊1篇，EI源刊5篇（2篇已收錄），CA收錄2篇，CSCD收錄及中文核心期刊5篇，完成碩士學位論文2篇。

我校物理與材料科學學院新組建的天體物理團隊，與中國科學院國家天文臺合作，在太陽暗條感應爆發研究領域取得新進展。 太陽暗條是懸浮于太陽高溫稀薄大氣中冷而密的等離子體。暗條爆發是觸發太陽耀斑和日冕物質拋射等嚴重影響近地空間環境太陽爆發事件的重要誘因。多個暗條間的感應爆發是一種常見的暗條爆發形式，但是，由于高質量觀測數據積累有限等客觀條件的限制，對于此類暗條爆發完整過程的觀測報道較為罕見，因此，相應的物理圖像也難以獲得直接的觀測證據支持。近期，安徽大學物理與材料科學學院天體物理團隊張軍、宋志平、汪鵬和中國科學院國家天文臺侯義軍、李婷等人綜合利用空基和地基太陽觀測數據，并借助非線性無力場外推方法，對一個典型暗條感應爆發事件的完整物理過程進行了詳細研究。從感應爆發發生前的磁場位型、發生時的觀測特征和發生后的磁場重構等角度構建一個完備的演化證據鏈條，揭示了暗條感應爆發過程的完整物理圖像，并指出發生在兩個暗條上覆磁場間的外部磁重聯及其造成的上覆磁場重構觸發了暗條間的感應爆發。

1. 高壓IGBT器件封裝絕緣測試系統 針對高壓IGBT器件內部承受的正極性重復方波電壓以及高溫工況，研制了針對高壓IGBT器件、芯片及封裝絕緣材料絕緣特性的測試系統（如圖1所示），可實現電壓波形參數、溫度和氣壓的靈活調控，用于研究電壓類型（交、直流、重復方波電壓）、波形參數、氣體種類、氣體壓力等因素對絕緣特性，具備放電脈沖電流測量、局部放電測量、放電光信號測量、漏電流測量及紫外光子測量等功能（如圖2所示），平臺相關參數：頻率：DC~20kHz，電壓：0~20kV，上升沿/下降沿：150ns可調，占空比：1%~99%，溫度：25℃~150℃，氣壓：真空~3個大氣壓。  2.壓接型IGBT器件并聯均流實驗系統 針對高壓大功率壓接型IGBT器件內部的芯片間電流均衡問題，研制了針對壓接型IGBT器件的多芯片并聯均流實驗系統（如圖3所示），平臺具有靈活調節IGBT芯片布局，柵極布線，溫度和壓力分布的能力，可開展芯片參數、寄生參數以及壓力和溫度等多物理量對壓接型IGBT器件在開通/關斷過程芯片-封裝支路瞬態電流分布影響規律的研究，以及瞬態電流不均衡調控方法的研究；平臺相關參數：電壓：0~6.5kV，電流：0~3kA，溫度：25℃~150℃，壓力：0~50kN。   圖3 壓接型IGBT多芯片并聯均流實驗 3.高壓大功率IGBT器件可靠性實驗系統 隨著高壓大功率 IGBT 器件容量的進一步提升，對其可靠性考核裝備在測量精度、測試效率等方面提出了挑戰。針對柔性直流輸電用高壓大功率 IGBT 器件的測試需求，自主研制了 90 kW /3 000 A 功率循環測試裝備和100V/200°C高溫柵偏測試裝備（如圖4所示）。功率循環測試裝備可針對柔性直流輸電中壓接型和焊接式兩種不同封裝形式的IGBT開展功率循環測試，最多可實現12個IGBT器件的同時測試。電流等級、波形參數、壓力均獨立可調，功率循環周期為秒級，極限測試能力可達 300 ms，最高壓力達220 kN，虛擬結溫測量精度達±1°C，導通壓降測量精度達±2mV。高溫柵偏測試裝備可實現漏電流和閾值電壓的實時在線監測，最多可實現32個IGBT器件的同時測試。 4. 壓接器件內部并聯多芯片電流及結溫測量方法及實現 高壓大功率壓接型IGBT器件內部芯片瞬態電流及結溫測量是器件多物理量均衡調控及狀態監測的基本手段，針對器件內部密閉封裝以及密集分布鄰近支路引起的干擾問題，提出了PCB羅氏線圈互電感的等效計算方法，實現了任意形狀PCB羅氏線圈繞線結構設計，設計了針對器件電流測量的方形PCB羅氏線圈（如圖5所示），實現臨近芯片電流造成的測量誤差小于1%；針對器件內部多芯片并聯芯片結溫測量，提出了壓接型IGBT器件結溫分布測量的時序溫敏電參數法，通過各芯片柵極的時序單獨控制（如圖6所示），在各周期分別進行單顆IGBT芯片結溫的測量，進而等效獲得一個周期內各IGBT芯片的結溫分布。在此基礎上，完成了集成于高壓大功率器件內部的多芯片并聯電流測試PCB羅氏線圈以及時序溫敏電參數測量驅動板的設計（如圖7所示）。 5. 自主研制高壓大功率電力電子器件 面向電力系統用高壓大功率電力電子器件自主研制的需求，開展了芯片建模與篩選、芯片并聯電流均衡調控、封裝絕緣特性及電場建模以及器件多物理場調控等方面工作，相關成果支撐了國家電網公司全球能源互聯網研究院有限公司3.3kV/1500A、3.3kV/3000A以及4.5kV/3000A硅基IGBT器件的自主研制，并通過柔直換流閥用器件的應用驗證實驗，同時也支撐了世界首個18kV 壓接型SiC IGBT器件的自主研制。

本發明公開了一種在低信噪比情況下提取設備物理指紋特征的方法，接收機接收到低信噪比的信號后，在不破壞設備物理指紋的情況下進行降噪處理，然后從降噪后的信號中提取設備的物理指紋特征，方法中涉及的信號需要包括重復序列，或重復發送的多幀信號內有不變的部分，包括步驟：接收到低信噪比信號后，估計信號的頻率和相位，估計信號重復序列上調制的信息數據，獲得極性相同的多個重復序列，并將其對齊和疊加以提高信噪比；最后通過物理層指紋提取方法提取設備的物理指紋并用于設備身份識別。本發明可以在信噪比低的情況下有效地提取設備的物理層指紋特征，有效地解決了基于設備物理指紋的設備識別方法在現實應用中必須面臨的低信噪比問題。

本發明提供了一種基于粒子群多物理場協同優化的高效感應電機輕量化方法,包括:根據高效感應電機的主要尺寸、額定數據等參數,給出高效感應電機的電磁設計總體目標；對電機定轉子拓撲結構進行選擇,確定電機的可行性方案集；選定高效感應電機電磁設計初步方案；采用智能算法對高效感應電機進行成本優化,得到高效感應電機的成本最優；采用磁路法及電磁場有限元并行方式對高效感應電機的工作特性和主要運行數據進行計算；采用有限元法對高效感應電機的溫度場進行校核；對優化后電機的重量與電磁設計初步方案中計算出的重量相比較進行計算。本發明實現了高效感應電機輕量化的目標,并采用多物理場對優化后的結果進行校核,保證計算結果的準確性。

本發明公開了一種基于配電網物理模擬的故障指示器檢測平臺 的建模方法，該方法包括如下步驟：(1)建立雙電源模型；(2)建立線路 模型，并在每條線路的末端接入故障模擬單元和模擬負載；(3)利用經 過所述步驟(1)中的電源模型和經過所述步驟(2)中獲得的線路模型組 網搭建低壓配電網模型；(4)在所述步驟(3)中獲得的配電網模型中的模 擬電纜線路、模擬架空線路上加裝升壓器、升流器，將線路運行參數 轉化為實際配電網運行參數，由此完成故障指示器檢測平臺的建模。 按照本發明實現的基于配電網物理模擬的故障指示器檢測

本發明公開了一種基于配電網物理模型中的線路零序電流模擬 與檢測方法，屬于電力系統配電自動化領域；現有的檢測方法實際負 載阻抗和零序電流互感器的容量不一致時將會出現較大的誤差；本發 明提供的方法將三相線路和副方繞組繞在同一個環形鐵芯上，通過磁 平衡原理大大提高了零序電流互感器的二次電流值和測量精度。