Impedance Analytical Method of Wave Run-up and Reflection from A Slotted-Wall Caisson Breakwater

An impedance analytical method （IAM） is developed to study the interaction of plane water wave with a slotted-wall caisson breakwater. The non-linear boundary condition at the slotted-wall is expressed in terms of flow resistance. A set of algebraic expressions are obtained for free surface elevation inside and outside chamber, and reflection coefficient. The prediction of the reflection coefficients shows that the relative widths of the chamber inducing the minimum reflection coefficient for a slotted-wall caisson breakwater are in a range of 0.10～0.20, which are smaller than that （0.15～0.25） for a perforated-wall caisson breakwater. The reflection coefficients and free surface elevation obtained by the present model are compared with that of laboratory experiments carried out by previous researchers.

轨道交通荷载下饱和地基中波阻板主动隔振研究

对列车-轨道子结构进行简化计算,基于薄层法原理推导了饱和地基的三维动力基本解答,为降低薄层法的计算深度,提高计算效率,对饱和半空间的刚度矩阵进行二阶Taylor级数展开,得到了饱和土的旁轴边界作为薄层法的底部边界;基于饱和土频域边界元法,建立了以薄层法基本解作为动力Green函数的饱和土半解析边界元法。对三维饱和地基模型的WIB主动隔振体系进行了详细的参数研究,得到了轨道交通荷载作用下饱和地基WIB主动隔振的规律。分析结果表明:在轨道交通荷载作用下,在饱和地基设置WIB隔振体系有显著的隔振效果;增加WIB的剪切模量、厚度和宽度均可提高WIB隔振效果,且仅需较小的尺寸即可实现。

水平激振下波阻板主动隔振试验与数值计算

通过现场试验对水平激振下层状地基中混凝土波阻板的实际隔振效果及波阻板埋深对隔振效果的影响进行了研究,并将实测位移振幅随距离变化曲线与以薄层法格林函数作为基本解的半解析边界元计算结果进行了比较。研究结果表明,水平激振情况下,具有合理埋深的混凝土波阻板可以有效减少振动输出,获得理想的隔振效果;减小波阻板埋深是提高隔振效果的一项有效措施;半解析边界元法的计算结果与实测结果较为一致,证明了该数值方法的可靠性。

双层开孔板沉箱防波堤的水动力学特征的非线性分析

用作者发展的水波阻抗分析法,研究有两块开孔板和两个消浪室的双层开孔板沉箱防波堤的水动力学非线性特征。得到一组所有参数都是可计算的、形式上是个代数显式的严格理论公式。详细分析防波堤的波浪反射系数与各种参数如面板开孔率、开孔板的间距、沉箱相对宽度和相对水深等的关系。计算结果表明,如果开孔板的开孔率、消浪室的宽度与水文参数组合得当(匹配),可以有效地降低反射系数,拓宽消波频带宽度和扩大双层开孔板沉箱防波堤的适用范围。反之,波阻抗失配,其作用与一块开孔板的沉箱相同。理论计算与现有学者的试验成果做了对比。

点电流源激励下头颅球模型的电位分布解析算法研究

建立了头颅的球型仿真数学模型。用头皮、颅骨、脑脊髓和脑组织四层同心球结构仿真人体头颅。从拉普拉斯方程出发,用解析解的分离变量法求解头颅球模型在最外层(头皮层)表面施加点电流激励的情况下,各层的电位分布函数。根据电位分布的表达式,绘制出颅内的电位等位线图以及电流线图。分析了电流注入角度对电位分布和电流流向的影响。结果表明颅骨的低电导率对颅内的电位分布有很大的影响。研究结果可用于分析头部电阻抗成像等问题。

桩列透空堤的水动力计算

分析了平面波与桩列透空堤的相互作用。根据对矩形桩列上力平衡原理和非线性流阻等水动力学特征分析,导出一组计算反射、传递系数和波浪荷载的理论公式。计算公式内所有参数均是己知的,用它们预测的结果与现有的试验数据很好吻合。

基于阻抗分析法的电桥式涡流检测系统研究

涡流检测技术采用频谱丰富的正弦信号作为激励源,响应中包含多个频率成分,增强了涡流检测的抗干扰能力。将涡流检测技术、数据采集技术与虚拟仪器技术有机结合起来,开发了适用于在线检测的涡流检测系统。系统由脉冲涡流检测硬件电路、PXI总线系统以及相关软件组成。硬件电路可产生性能良好,频率、幅值稳定的激励信号,频率范围为0～5 MHz;结合PXI总线系统和LabVIEW虚拟仪器软件平台,实现了信号的采集、分析、处理与显示。实验结果表明,本系统可以检测直径为0.6 mm的缺陷,具有较好的量化检测能力。

单层开缝板沉箱防波堤水动力学特性研究

用阻抗分析方法,对有一块开缝板和一个消浪室组成的开缝板沉箱防波堤的波浪反射系数进行系统的研究。在对开缝板消波机理分析基础上,导出一个所有参数都可计算的、完全封闭的波浪反射系数理论公式。该式物理概念明确、结构简单,与已知学者的试验成果对比,理论与试验吻合良好。

斜向规则波与单列桩的相互作用(英文)

文章讨论了斜向入射波与桩列相互作用。根据流体通过孔隙结构传递波角小于入射波角以及压力和体积速度连续原理,利用波阻抗和桩列的流阻分析,导出反射系数、传递系数和波浪荷载的解析公式。公式内所有参数均是已知的。用文中公式预测结果与其他研究者的正向入射波试验数据对比,理论与试验很好地吻合。

双馈风电场经柔直并网系统次同步振荡机理及特性分析

双馈风电场经柔直接入交流电网可能成为未来“三北”地区大规模风电外送的输电方式。但是双馈风机与柔直系统之间的相互作用存在引发次同步振荡的风险。为此,该文在建立双馈风电场经柔直接入交流电网的系统等值模型的基础上,通过阻抗法分析次同步振荡产生的机理;研究风电场并网机组台数、风速、负荷等因素对次同步振荡特性的影响;同时引入变流器控制器参数的灵敏度指标,分析各控制器参数对系统虚拟阻抗的影响。结果表明,特定运行条件易引发系统的次同步振荡,双馈风电机组在次同步振荡频率上表现出“负电阻、感性电抗”性质,与柔直风场侧变流器(“正电阻、容性电抗”)构成等效的负电阻谐振电路,并因负阻尼效应引起系统的次同步振荡;最后仿真验证理论分析的正确性。

方管中超声导波的传播特性及缺陷检测

针对基于点对点检测方式的传统体波方法在检测长距离方管时效率低下的问题,利用超声导波高效检测的优势,提出基于超声导波的方管检测方法。首先利用半解析有限元法求解出方管的相速度和群速度频散曲线,选择群速度频散曲线上群速度最大、相对平坦,频率范围在54~74 kHz的L(0,6)作为激励模态。其次分别采用有限元仿真和实验的方法,在方管中激励出中心频率为64 kHz的超声导波,研究导波在正常、面上存在圆孔缺陷和边缘存在槽缺陷的方管中的散射特性。在实验过程中,通过对压电晶片进行阻抗匹配来提高信噪比。仿真和实验结果表明,能够在方管中有效激励出L(0,6)模态超声导波,而且利用L(0,6)模态的缺陷反射回波,能够快速地检测出方管中的圆孔和槽缺陷,并定位缺陷的轴向位置。同时,阻抗匹配后信号的幅值是未阻抗匹配的2~3倍。纵向L(0,6)模态超声导波能够对方管中缺陷进行高效检测,为方管的检测提供了一种新的方法。

双分裂变压器短路阻抗的分析求解

随着发电机组以及电力变压器的容量的不断增加,系统中的短路容量也在不断增大,分裂变压器的应用也在随之增加。但分裂变压器不同于传统变压器,其独特的绕组结构对短路阻抗的计算造成了一定的难度,基于此,利用能量法和解析法就双分裂变压器独特的绕组结构对穿越阻抗、半穿越阻抗分别进行了解析,为变压器的优化设计提供了有效参考。

空调的电压波动与闪烁测试方法详解

根据电压波动与闪烁测试标准对空调产品的特殊测试要求进行了分析,详细完整地介绍了空调电压波动与闪烁所有指标参数的测试方法步骤,最后介绍了当测试结果不合格时,按有条件设备接入电网时阻抗的计算方法和处理方式处理。

波浪与透空管防波堤的相互作用

用阻抗分析方法,对由透空管组成的防波堤的波浪反射与传递系数等水动力学特征进行研究。在对透空管线性和非线性消耗波能机理分析基础上,导出一组所有参数都是事先知道的、完全封闭的理论公式。计算结果与试验吻合很好。在此基础上分析了透空管防波堤的波浪反射系数、传递系数和能量耗散系数随相对管长、开孔率、周期和波陡的变化。