基于压电波动法检测灌浆连接段界面损伤

由于海上恶劣的环境,海上风机灌浆连接段可能会产生损伤,对其受力性能产生不利影响。为了检测灌浆连接段界面损伤,提出了一种基于压电传感器波动法的无损检测方法。该方法通过在灌浆连接段表面粘贴压电传感器来激励和接收应力波,根据接收应力波幅值的变化来判断灌浆连接段的界面损伤程度。将激励压电传感器布置在桩管,接收压电传感器分别布置在套管和桩管。对灌浆连接段进行轴向分级加载,每一级加载完毕后进行一次检测。试验结果表明随着轴向荷载的增加,内钢管上接收传感器接收信号的幅值逐渐减小,外钢管上接收传感器接收信号的幅值逐渐增加。说明轴向加载过程中两条检测路径上灌浆连接段的界面均发生了破坏。该结果与试件割开后观察到的界面损伤状态一致,说明该方法可以用于灌浆连接段界面损伤的检测。

中点钳位型H桥级联单相逆变器新型空间矢量脉宽调制方法

通过对中点钳位型H桥级联单相逆变器开关状态分析,得到了27种有效开关矢量。提出一种适用于该拓扑结构的单相空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)方法,该方法将单相一维空间矢量图分为8个区间。根据期望电压矢量幅值和矢量所在区间以及上一个开关周期的终止矢量进行输出脉冲合成类型判断,并基于开关次数最小原则提出3种矢量合成规则。根据伏秒平衡原理对每种脉冲类型的矢量作用时间进行了计算。提供一种兼顾电压均衡、开关次数最小和开关器件均衡利用的冗余矢量使用法则。利用DSP和FPGA芯片实现所提出的算法。仿真和实验验证了提出调制方法的正确性和可行性。

新型长定子直线感应电机闭环控制策略

对运动载荷加速度的精确控制是直线运动系统闭环控制的主要目标。该文介绍了一种直线加速用双边长定子直线电机结构,并对其屏蔽层结构的模型进行了等效处理,得到了便于参数测量和系统控制的L型等效电路。设计了直线加速要求的直线电机动子运动轨迹曲线。基于间接矢量控制基本原理和定子电压前馈解耦控制,提出了位置和电流双闭环的系统控制框图。在动子运动的初始阶段,采用适当的预励磁控制,提高了系统动态控制性能,达到了启动时定子电流的平滑控制。在动子运动的高速阶段,对直线电机采用弱磁控制,降低了直线电机对逆变器供电电压的要求。仿真和试验结果验证了系统闭环控制策略的有效性和可行性。

异步电机并联运行磁场定向控制

针对两台电机参数和负载不一致的情形,在原有单台电机磁场定向矢量控制模型的基础上,推导出适合一个逆变器控制两台电机的磁场定向控制模型。该方法考虑了电机参数的不同及电机定子电流的不一致,基于转子平均磁链进行定向,以两台电机的定子平均电流为控制目标,定子电流的d轴分量控制平均转子磁链,q轴分量控制平均电磁转矩。理论分析、仿真结果和实验结果表明了该控制方法的正确性和可行性。

高速铁路混凝土路基结构研究与应用现状

从工程应用、理论模型、动力静力性能影响因素和优缺点等方面,综述高速铁路混凝土路基结构的发展和研究现状。详细介绍常见的路基结构型式,并对各种路基结构型式进行对比分析;回顾路基结构的静力和动力特性研究进展;在车辆与轨道的相互作用及动力学研究中,阐述从提出车辆-轨道垂向统一模型,逐步发展到空间耦合模型的研究过程和相应的动力学模型;对未来路基结构的研究提出展望。

固溶温度和时间对ZL114A合金组织的影响

通过金相分析、动力学分析等方法,研究了固溶温度和固溶时间对ZL114A合金共晶硅形态的影响。结果表明:固溶温度对共晶硅的粒化过程有很大的影响,在不产生过烧时,温度越高共晶硅的粒化速率越快、粒化程度越彻底;固溶时共晶分枝和凹槽处首先熔断,并且端部钝化逐渐圆整;ZL114A合金在550℃×10 h固溶时的硅相形态最为理想。

砂土中刚性短桩的p-y模型案例研究

基于Winkler地基模型的p-y曲线法在水平受荷桩的分析与设计中应用非常广泛。该方法最初主要针对海洋石油气平台,基于试桩桩径主要不超过1.2 m、长径比大于20的现场水平荷载试验结果,推导了半经验半理论方法。在过去的十年间,快速发展的风能行业(尤其海洋风机)所采用的桩基础尺寸已经远远超出了当初提出现有p-y模型时的试桩尺寸。目前普遍认为,针对大直径(如桩径D?6 m)水平受荷桩的设计,现有p-y模型的可靠性值得商榷和进一步研究。通过两组水平受荷桩基试验实测结果,对当前API规范建议的砂土中p-y模型及其他研究者提出的修正方法进行了案例研究。研究结果表明:不同的p-y模型计算得到的桩身弯矩差异较小,可忽略不计;桩头变形主要受p-y曲线初始刚度值及曲线表达式影响;确定地基刚度常量时,除依据砂土地基的密实度与内摩擦角外,还应考虑地基形成历史。最后,提出了进一步研究方向。

固溶工艺对ZL114A合金组织和性能的影响

通过金相分析、动力学分析和硬度测量等方法研究了固溶温度和时间对ZL114A合金共晶Si形态和性能的影响,并确定了最佳的固溶工艺。研究结果表明,固溶温度对共晶硅的粒化过程有很大的影响,在不产生过烧时,温度越高共晶Si的粒化越彻底,而且合金的硬度越高。通过对试验结果分析得出ZL114A合金最佳固溶工艺为550℃保温6 h。

感应电机并联运行矢量控制系统仿真研究

针对两台并联电机参数和负载不平衡的情况,在单台电机矢量控制数学模型的基础上,建立了两台并联感应电机在d-q坐标系下的数学模型,给出了基于平均转子磁通进行定向的矢量控制策略,利用定子电流的q轴分量控制两台电机的平均转矩,d轴分量兼顾控制平均转子磁通和偏差转矩。仿真结果表明,系统具有较好的动态、稳态性能。

浠水卧龙庵矿区砂石工厂布置与工艺研究

砂石工厂布置与工艺选择是节约项目投资和保证砂石骨料质量的关键。浠水卧龙庵矿区砂石工厂利用原始地形集中布置,设计年处理能力为2000万t,根据岩石特性和环保要求,采用湿法生产,采取三段一闭路破碎筛分、棒磨整形制砂的工艺流程。砂石工厂布置减少了开挖、回填工程量,缩短了建设工期,节约了建设成本。该工艺不仅可以有效减少成品骨料的含泥量,保证骨料洁净,还可以降低噪音、粉尘等对环境的影响。试验结果和运行情况表明,浠水卧龙庵矿区砂石工厂布置与工艺设计方案切实可行,可为其他类似工程提供有效参考。

上海基坑开挖引起地面沉降估算经验系数探讨

对地面沉降估算实用方法与上海同济启明星科技发展有限公司开发的基坑开挖环境影响分析软件JK3E进行简单的介绍。基于分析软件JK3E,采用上海地区5个工程的6个工况实测数据,对软件中估算地面沉降分布的同济启明星曲线法的沉降经验系数γ和位置经验系数η进行了计算研究。计算研究结果表明:用于调整地面沉降量值大小的沉降调整系数γ介于0.90与1.25之间;用于调整各基本模式下最大沉降点位置的位置调整系数η介于0.20与0.50之间。研究结果为JK3E软件更好地服务于上海地区基坑工程实际中提供了重要的参数取值参考,并有利于积累工程经验。

分层土中水泥土围护结构抗倾覆验算方法的改进

推导了分层土中水泥土围护结构抗倾覆稳定系数计算公式,提出了改进的计算方法,研究了土层分层结构对水泥土围护结构抗倾覆稳定系数的影响。土层上软下硬时,水泥土围护结构抗倾覆稳定系数分别随着墙体宽度与入土深度的增加而增加。土层上硬下软时,增加墙体宽度对于提高抗倾覆稳定系数具有较好的效果,而增加墙体入土深度对于提高抗倾覆稳定系数作用不大,因为分层土中,水泥土围护结构抗倾覆稳定性主要依靠下部土体的被动土压力来维持,即抗倾覆稳定性主要受下层土体强度的影响。如将分层土参数按厚度加权平均取值后作为均匀土对待,对上软下硬土层,该方法计算的抗倾覆稳定系数比分层方法得到的小,偏于保守;而对上硬下软土层,该方法计算的抗倾覆稳定系数比分层方法得到的大,存在安全隐患。改进方法与常规计算方法对比表明,其计算结果更为安全合理。

截面型式对钢桩水平受荷的影响特征

目前针对异形截面桩的研究主要集中在现浇混凝土桩的竖向承载力承载特性,而对异形截面薄壁钢桩的水平向承载特性研究较少.基于数值模拟,研究3种不同截面桩型(空芯圆桩、空芯方桩及X形桩)、两种不同长径比(桩基嵌固深度与桩外径或宽度的比值)的钢桩水平承载特性.研究表明,对于半刚性桩,方桩、X形桩等异形截面桩的承载力比圆桩高,两者的承载力要比圆桩分别高9%和11%;对于柔性桩,方桩承载力比圆桩和X形桩均高约15%.在此基础上,通过对比桩身变形、最大弯矩等,探讨不同截面桩型的优缺点,得到3种桩型的力学特征之间的经验关系,以便于实际工程设计中参考.

水泥土围护结构抗倾覆稳定验算方法的改进

现行水泥土围护结构抗倾覆稳定验算中存在抗倾覆稳定系数随着墙体入土深度的增加而减小的不合理现象,假设转动点位置在墙趾处而进行抗倾覆稳定验算,是导致不合理现象的主要原因。据此,假设转动点在墙体埋深范围内变化,计算各点相对应的抗倾覆稳定系数,并定义其最小值为该围护结构实际的抗倾覆稳定系数。采用Fortran语言编制计算机程序进行的计算表明,抗倾覆稳定系数随入土深度的增加而增加。还讨论了影响抗倾覆稳定系数的影响因素。

水泥土围护结构抗倾覆验算转点位置探讨

假设转动点在墙体埋深范围内变化,由此计算出各点相对应的抗倾覆稳定系数,并定义计算得到最小值所对应位置即为该围护结构实际的倾覆转动点位置。典型算例的计算结果验证了转动点位置确实不一定在墙趾或墙底,土体的强度参数对转动点位置的影响较大。

基于PWM脉冲延时补偿的直接并联逆变器均流方法

针对输出端直接并联的脉冲间歇式工作逆变电源输出线路阻抗的微小差异会引起较大的环流问题,建立了基于主从控制策略的逆变系统等效模型,推导了环流关于补偿相角的数学表达式。研究结果表明,驱动信号传输延迟和线路阻抗差异是影响环流的关键因素。为此,提出了一种通过主动补偿驱动脉冲延时来抑制环流的方法,并在半实物仿真平台上验证了该方法的有效性。

浅谈氨制冷系统的安全技术管理

目前,国内涉氨制冷企业有关氨制冷系统安全的事故频发,引起了各界人士和有关部门的关注,造成一种"谈氨色变"的现象。鉴于此,本文尝试对氨制冷系统的安全危害进行简析,确定氨制冷系统安全危害的关键控制点,并着重提出有针对性的专项控制措施,通过这些专项控制措施使得氨制冷系统在生产全过程中,各个环节能够连续处于受控状态,最终实现全面的保证氨制冷系统的运行安全,最大程度的保证人身财产安全,降低甚至避免氨泄漏所造成的损失。

矢量控制感应电机起动机理及直流预励磁研究

起动问题自感应电机诞生之日起就是业界研究的重点之一。感应电机常规起动时输出转矩小而起动电流大,对电网、电机拖动的负载及自身绝缘均造成损害。而当采用变频调速时,需要开关器件的裕量足够大,由此带来了成本问题。本文在探究上述情况产生原因的前提下,提出了一种新型预励磁复合控制方案。此方案基于间接矢量控制的思想,预先在电机起动之前建立磁场,将转子磁链定向在电机某相绕组的中心线上,而起动时转换到常规矢量控制算法,从而实现了起动过程中励磁子系统和转矩子系统的动态解耦,电流平滑过渡且输出转矩响应快,避免了以往任何起动方式中的电流尖峰现象发生。最后通过仿真与试验验证了本方案的有效性、可行性。

一种适用于大容量中点钳位型三电平逆变器的绝缘栅双极型晶体管吸收电路研究

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT),关断过压问题始终是设计者亟待解决的主要问题。单单依靠合理的多层复合母排设计不足以消除中点钳位型(neutral point clamped,NPC)三电平IGBT逆变器大换流路径杂散电感所引起的IGBT关断电压尖峰。因此,必须设计有效的IGBT吸收电路。该文将Undeland吸收电路在NPC三电平逆变器中进行扩展应用,结合NPC三电平逆变器运行模式,详细分析LRCD吸收电路工作原理。研究LRCD吸收电路与逆变器电路性能之间的定量关系与影响,给出了数学表达式,提出吸收电路参数设计原则。通过仿真与实验验证了分析与参数设计的正确性。将LRCD吸收电路成功应用于1.4MW级NPC三电平逆变器原理样机。研究结果表明,LRCD吸收电路在NPC三电平逆变器中实现了主开关器件IGBT和钳位二极管的"软"开通与"软"关断,通过对吸收参数的合理设计能够定量的控制主开关管的开通电流的变化率(di/dt)和关断电压的变化率(dv/dt),有效抑制开关器件的关断过压尖峰,优化开关管的瞬态特性。该吸收电路适合大容量NPC三电平IGBT逆变器应用。

对称电流激励长初级直线感应电机推力波动研究

直线感应电机受纵向边端效应影响,推力将产生波动。该文首先对推力波动产生的原因进行了定性分析,推导出推力存在明显的两倍供电频率和两倍转差频率波动,并指出通过控制初级电流对称,将消除由初级电流负序分量引起两倍供电频率推力波动。从一维电磁场分析出发,对比了初级坐标系和次级坐标系两种推导途径,指出初级坐标系下选取边界条件应注意的问题。基于次级坐标系,推导出对称电流激励下推力的时谐解析表达式,得到了推力各分量的转差特性,指出该文研究的直线电机适宜运行在低转差率状态。最后利用直线加速平台进行试验验证,实验结果和理论计算吻合较好。