基于有限元法的空间探测器复合材料结构安全裕度分析

针对复合材料结构强度和安全性评估问题,提出一种基于有限元法的复合材料层压板结构安全裕度(MS)分析方法。使用ABAQUS软件和Python二次开发前后处理程序,对火星环绕器复合材料结构进行安全裕度分析。通过与试验结果对比,验证了安全裕度分析方法的准确性和可靠性。根据分析结果,对火星环绕器主承力结构局部补强后,提高了结构刚度、强度和安全裕度。

含跟网和构网型新能源发电单元的混联电力系统暂态同步稳定分析

在新能源发电单元与同步发电机共同接入的混联电力系统中,不同同步方式新能源间,新能源与同步发电机间耦合复杂,深刻影响系统的暂态同步稳定性。为揭示电网对称短路故障下不同发电单元间的动态耦合机理及其对系统暂态同步稳定性的作用机制,该文首先建立故障条件下混联系统的暂态稳定分析数学模型。随后,利用空间矢量图示法与相平面法分析跟网型新能源发电单元注入电流、锁相环参数以及构网型新能源发电单元有功控制环参数等因素对混联系统内各发电单元暂态同步稳定性的影响规律,并据此给出系统控制器参数的设计原则。最后,通过不同工况下的仿真验证理论分析的正确性。

电网故障下含直驱风电机组的电力系统频率动态响应分析

电网受扰后基于模型解析的频率响应分析对电力系统安全评估与紧急控制具有重要意义。电网发生故障时,直驱风电机组(DDWT)并网点电压幅值跌落引发控制器暂态响应,同时电压相位突变引发锁相暂态响应,锁相暂态响应又通过变流器控制传导产生功率控制误差,可能导致现有以负荷突变场景为对象的频率特性分析产生较大偏差。为此,提出了电网故障下DDWT锁相偏差的量化方法;解析了锁相偏差经DDWT变流器控制的传导路径,提出了锁相暂态响应导致DDWT功率控制误差的机理及其计算方法;建立了电网故障下含DDWT的电力系统频率响应模型,提出了锁相暂态响应影响下系统频率变化率和最大频率偏差的计算方法,解析了电网故障下考虑DDWT功率控制误差的电力系统频率动态响应特性,并通过算例分析验证了所提方法的有效性。

基于特征和公差重构的结构化多态模型集成方法研究

针对当前航天器结构产品设计制造一体化需求,在新一代GPS标准体系框架下,研究并提出了基于特征和公差重构的结构化多态模型集成方法,对现有三维数字化设计模型信息解构和重构,对现有三维数字化设计模型信息解构和重构,形成符合新一代GPS标准体系的多态设计模型和充分表征设计信息的结构化数据集,突破数字化检定认证手段难以与设计信息关联复用的困难,为航天器结构产品设计制造一体化推广应用提供有益借鉴。

构网型变流器:物理本质与特征

全球能源产业变革促进了电力系统电力电子化转型,以新能源为主体的电力电子化电力系统中同步机占比低,系统呈现低惯量、弱阻尼特征,引发了一系列运行问题。构网型变流器本质为电压源,能够主动构建电压频率,为系统提供惯量支撑,有利于改善系统稳定性,是提高新能源主动支撑能力的有效手段,近年来成为研究热点。该文从电力电子化电力系统的运行问题出发,梳理了下垂控制、虚拟同步机控制等典型构网型控制策略的实现原理及内在联系,建立构网型控制策略的统一数学模型;通过类比稳态条件下同步机与构网型变流器的电压频率构建原理,揭示了构网型变流器的物理本质,从电压频率构建、惯量阻尼支撑、同步机制等角度解释了构网型变流器的内涵与特性,可为构网型变流器的稳定与控制提供理论参考。

基于裕度因子的多风电场站集群频率协调控制策略

为提升高比例电力电子装备电力系统的涉网频率性能,提出了一种基于裕度因子的多风电场站集群频率协调控制方法。对于多风电场站集群系统一次调频功率的分配问题,综合考虑转子转速及变流器容量运行条件后,利用等比例裕度因子的一次调频功率分配方法,将有功功率指令下发给各风电场站。针对各风电场站中虚拟惯量、虚拟阻尼系数的制定问题,研究了一种基于可释放动能的频率调节参数分区设置方法。将各风电场站运行状态通过频率响应的变化趋势进行分区,并在此基础上结合可用调频动能对频率调节参数进行合理灵活的设置。仿真结果表明所提方法充分利用了各风电场站的调频资源,提高了高比例电力电子装备电力系统的频率稳定性,为新型电力系统的频率安全性提供了相应的技术保障。

双馈风电系统低压穿越期间的参数辨识方法研究

随着风电装机容量的增加,风电机组并网对电力系统安全稳定运行的影响日益显著。为了实现低电压穿越(LVRT)期间双馈风电系统的稳定性分析与计算,需要建立能准确描述实际输出外特性的双馈风电系统模型。然而由于变流器控制系统是黑箱结构,其控制模型和控制参数通常难以获取,因此仿真模型与实际系统的外特性响应往往存在显著偏差。为了进一步提高模型的准确度,本文提出了一种考虑双馈风电机组低压穿越序贯控制的全局参数辨识方法。首先计及低电压期间的序贯控制特性,建立双馈风电系统的精细化数学模型,其次基于轨迹灵敏度法选取最佳观测量,提出了多工况-分步辨识策略,利用多组实测数据对双馈风电系统的全局控制参数进行辨识。最后在不同电压跌落程度情况下进行波形对比和模型验证,验证结果表明所提辨识方案可准确模拟实际双馈风电系统的输出外特性。

海上风电经柔性直流送出系统高频振荡分析及抑制策略

近年来,柔性直流输电已经是风电深远海开发的有效方案,随着大量用于远海风电并网的柔性直流输电系统不断投运,高频振荡现象在实际工程中频繁出现。然而,现有研究大多聚焦于新能源交流并网系统或异步分区电网交互所产生的高频振荡现象,针对海上风电经柔性直流送出系统的高频振荡研究尚不充分。并且现有模块化多电平换流器(MMC)高频段阻抗模型通常忽略换流器中、低频段特性,使得投入高频振荡抑制策略对中、低频阻抗特性的影响无法被准确揭示。为此,本文首先考虑系统链路延时的影响,基于谐波状态空间建立MMC全频段阻抗模型。在此基础上,分析海上风电经柔性直流送出系统高频振荡机理,并设计控制参数优化策略。最后,基于Matlab/Simulink搭建海上风电经柔性直流送出系统电磁暂态仿真模型,并验证本文所建阻抗模型的精确性以及高频振荡抑制策略的有效性。

不对称短路故障下多风电场电压控制方法研究

由于风电场往往处在电网末端,与负荷中心呈现逆分布特点,系统在不对称短路故障条件下具有较差的电压支持能力,风电机组的低电压运行适应性能受到严峻挑战。因此,有必要进一步结合风电并网导则,研究提升电网故障下多风电系统低电压运行适应能力的控制方法。论文首先建立了多风电系统的正负序等效电路,分析了影响系统公共连接点电压的因素。其次,分析了不对称故障下单风电场电压控制的限制条件,然后以改善不同运行场景下风电系统低电压运行适应能力为目标,提出了多风电系统暂态电压协同控制方法。最后,建立了多风场暂态电压控制仿真计算模型,仿真结果表明所提方案可有效改善公共连接点暂态电压水平,并灵活实现最大风能跟踪,为有效提升多风电系统的低电压运行适应能力奠定基础。

多孔硅碳复合材料的制备及性能改善

硅基负极材料存在体积膨胀、表面稳定性差和导电性低的问题。通过硅形貌调控、立体导电网络构筑、多孔结构构造和碳包覆的方法,制备了多孔硅碳复合材料。基于硅不同晶面离解能的不同,球磨获得硅纳米片。将含硅纳米片、碳纳米管(CNT)和石墨的浆料,喷雾干燥,获得硅纳米片和CNT自组装形成多孔结构。对多孔结构进行液相碳包覆,使多孔结构内的纳米硅和整个多孔结构表面形成碳包覆层,获得多孔硅碳复合材料。扣电测试显示,该材料可逆比容量为1000.8 mAh/g,首次循环效率高达93.9%,全电测试显示优异的1 C特性和较好的循环稳定性,这主要得益于立体导电网络的构建、多孔结构的构造和双重碳包覆的形成,提高了硅基材料的导电性,缓解了体积膨胀,提高了表面稳定性。

天然染料染色综述

目前天然染料染色的研究基础薄弱,呈碎片化。基于此,本文介绍了常见天然染料的化学结构,根据染料结构选择正确的染色方法(包括直接染色法、还原染色法和媒染法)并进行优化,同时比较媒染法中预媒染法、同浴媒染法和后媒染法的特点,指出后媒染法最合理、最常用。

基于二氧化硫脲还原剥色的丝织物扎染新工艺

扎染作为时尚流行元素,其产品设计一直是个热门话题,当前文献报道大多侧重扎染的图案设计、扎花技法和产品应用,深入研究其染色工艺的相对较少。文章提出先以活性染料对丝织物染地色,扎染时采用二氧化硫脲作为还原剂对地色染料进行剥色,同时选择中性染料对丝织物进行着色,以开发扎染新工艺。单因素影响实验结果表明,在无碱条件下,二氧化硫脲质量浓度1g/L、还原温度90℃、还原时间6min时,诺威克隆红S-B、红EC-4B、橙EC-3R和蓝EC-R四只活性染料染色丝织物的剥色率分别达到95.43%、97.54%、92.91%和96.62%。扎染时选择相同浓度与温度、还原时间大于6min,活性染料染色的丝织物通过单色扎染可以获得与常规扎染相反的图案效果,也可以通过中染料着色获得两套色或以上的扎染效果。

MBD在卫星数字化协同研制中的技术研究与应用

在深入分析卫星数字化协同研制典型问题的基础上,重点阐述了MBD(基于模型的定义)在卫星数字化协同研制过程中涉及的分布式并行协同设计、机械产品精益化智能设计、多维度设计制造一体化集成等关键技术解决方案。通过型号全流程应用验证了技术方案的可行性和合理性,提高了卫星机械的总体设计质量和效率。卫星产品开发单件定制、种类繁多、结构复杂专业综合的特点与模具类似,可为行业应用提供有益参考。

考虑设备安全的新能源场站参与电网频率协调控制方法

大规模新能源并网降低了系统惯量水平,使电力系统的频率稳定问题逐渐恶化。为缓解新能源机组出力频繁调整对设备安全的影响,提出考虑设备安全的新能源场站参与电网频率协调控制方法。通过协调同步机与新能源场站的功率变化量、协调切机量与功率调节量,以取得最优频率控制效果,同时在进行频率控制时兼顾各场站调频时的疲劳成本。算例分析表明,本文所提方法在保障新能源机组安全运行的同时,能有效抑制系统不平衡功率扰动下的频率波动,实现设备安全性和系统经济性最优。

不对称短路故障下辐射状风电场电压稳定性分析方法

随着风电场规模的不断增大,电网不对称短路故障期间,风电场与电网之间的耦合作用不断增强,电压失稳风险增大。针对现有风电场接入电力系统技术规定,在电网发生不对称短路故障持续阶段,研究辐射状风电场的静态电压稳定性分析方法。建立了考虑多风电场与连接线路的阻抗模型,根据不对称故障时的动态无功支撑要求,对多风电场的电压稳定性进行分析,获得了风电场和电网正负序阻抗之间的电压相互作用关系。分析结果表明,多风电场满足现有风电并网导则时,所提方法可准确判断电网不对称短路故障持续阶段的静态电压是否稳定。最后,通过仿真验证了理论分析的正确性和所提方法的有效性。

考虑一次调频死区的风电机组虚拟同步控制参数优化研究

风电机组基于虚拟同步发电机(VSG)控制参与系统频率支撑时,调频参数设置不当可能导致转速低于约束值或变流器功率超出限值,且现有研究较少计及风电机组一次调频死区对系统频率响应的影响。因此,本文提出一种考虑一次调频死区及调频物理约束边界的风电机组虚拟同步控制参数优化方法。首先,更为精细化地计及一次调频死区的建模,建立含VSG控制的风电机组系统全过程频率响应模型。其次,通过轨迹灵敏度分析方法研究风电机组调频参数发生变化对频率响应全过程动态轨迹影响的强弱程度,分析结果表明虚拟阻尼系数在调频过程中起关键作用。在此基础上,综合考虑风电机组的不同运行工况及系统频率动态响应过程,以转子转速约束和变流器容量限值为条件获得风电机组调频物理约束边界下虚拟阻尼系数优化值,充分利用了风电机组可用调频容量。最后,基于Matlab/Simulink仿真平台搭建系统仿真模型,仿真结果表明所提方法可充分发挥风电机组的频率调节能力,避免响应超出调频物理约束边界,有效提高了系统频率稳定性。

考虑黏接工艺对云纹干涉钻孔法标定系数基本机理的影响

云纹干涉法与钻孔法相结合的增量钻孔技术被公认为是一种测量内部残余应力的有效方法。该技术中使用的黏接剂在试验过程中起着将应变从结构表面传递到光栅层的关键作用。然而,在求解标定系数时,往往没有考虑黏接剂的影响。基于有限元软件,从黏接剂的材料性质、粘接层的形状和尺寸、粘接层的厚度、钻孔的增量和应变测量方法5个方面考察了黏接剂对标定系数的影响。通过比较有无黏接剂时的标定系数误差,说明了黏接剂的影响。结果表明,忽略黏接剂的影响会显著影响标定系数的精度,将黏接剂从有限元模型中剔除会导致低估标定系数,标定系数的误差超过2.5%,并且与钻孔增量和测量方法有很大关系。此外,黏接剂对薄壁构件的影响比对较厚的试件更显著。

海军基层部队军医住院医师外科规范化培训现状和对策

目的探讨目前海军基层部队住院医师外科规范化培训现状,研究问题及相关对策。方法随机选取上海长征医院2019年8月—2021年8月参加参加住院医师外科规范化培训的基层部队军医76名,通过问卷调查的方式了解其对培训的满意度和培训效果。结果问卷回收率为100%,均为有效问卷。96.05%和98.68%的学员对住培基地管理较满意;86.84%认为住培方案的制定合理;13.16%认为三级学科轮转应具有个体性;97.37%认为住培床位满足学习需要;94.74%认为住培病种能满足学习需要;92.11%认为临床操作机会不足;分别有88.16%、85.53%、69.74%以及96.05%学员认为带教理论、操作、教学和医德符合住培要求;学员对临床思维满意度为78.95%、医患沟通满意度为76.32%,而临床科研不满意度88.16%。结论目前基层军医外科规范化培训中存在操作机会少,理论学习和科研不能协调,缺乏个体化目标等问题,需要加强学员的技能培训和人文教育,提高带教的教学能力,严格教学督导。

TBL教学法在外科住培学员腹腔镜手术基本操作教学中的应用

目的 探讨以团队为基础的教学法(team-based learning,TBL)在外科住院医师规范化培训(简称“住培”)学员腹腔镜手术基本操作的临床教学中的应用价值。方法 选择2021年7月—2022年12月于海军军医大学第二附属医院参加外科住培的84名学员为研究对象,随机将学员分为观察组和对照组各42名。比较2组间理论成绩、各项基本操作成绩、教学满意度评分和团队协作能力、TBL教学效果。结果 观察组学员理论测试成绩和教学满意度评价[(90.30±4.45)分、(8.54±0.83)分]均高于对照组[(86.72±6.27)分、(7.71±0.72)分],差异有统计学意义(P <0.05);观察组扶镜、剪切、分离、缝合打结等基本操作测试成绩均优于对照组,差异有统计学意义(P <0.05)。观察组学员运豆20粒所需时间[(9.03±1.57)min]短于对照组[(11.21±1.95)min],10 min内运豆总数[(22.19±2.58)粒]高于对照组[(17.84±3.60)粒],差异有统计学意义(P <0.05)。42名观察组学员中对TBL教学法普遍评价较高,均认为其可促进提高解决问题、团队合作精神和资料检索的能力。结论 将TBL教学法应用于普外科腹腔镜手术基本操作的教学有一定优势,可提高理论成绩、各项基本操作成绩、教学满意度评分和团队协作能力、TBL教学效果,值得逐步探索,但应因材施教,尊重学员个人学习习惯。

基于控切配合的高比例风电电力系统紧急频率控制方法

高比例风电送端电网易因通道异常和中断导致高频问题。现有研究忽略了风电机组的减载控制与切机的相互影响,不仅影响频率控制效果,还可能限制系统的后续频率响应能力。为此,分析了风电电力系统的暂态频率响应特性,提出了双馈风电机组“控切配合”的思想,构建了考虑双馈风电机组转速恢复约束的风电电力系统紧急频率控制的优化模型;进而提出了一种基于控切配合的高比例风电电力系统紧急频率控制方法,最后通过算例验证表明该方法能够有效提高电力系统的紧急频率控制能力,保障高比例风电电力系统的频率稳定。