雷击过程中避雷线弧根的滑行运动建模与分析

避雷线(overhead ground wire,OGW)是防止输电导线遭受雷击的重要设备。当OGW遭受雷击时,弧根的滑行运动会导致不一样的损伤机理,因此有必要对弧根的滑行运动进行分析,从而为损伤机理的研究和避雷线的选型设计提供滑行位移的数据支持。首先,文中基于链式建模方法建立了弧根沿着OGW的滑行运动模型,并通过分析电磁力的主要影响范围,缩小了建模的空间边界,从而大幅度减少了计算量;然后,通过实验室内的针-线放电实验对模型进行了验证;最后,基于所建立的模型,对弧根滑行位移的影响因素,包括热浮力、回击电流和持续电流,进行了分析。结果表明,在回击电流的作用下,热浮力的影响可以忽略。弧根的滑行位移与波尾时间成正相关,而与波头时间无关。在持续电流的作用下,热浮力会影响弧根滑行位移的评估结果,最大误差超过了25%。

爆轰气流作用下的电弧熄灭特性

为了解决输电线路防雷难题,在并联间隙的基础上提出了一种基于爆轰气流作用的灭弧防雷装置。通过建立链式电弧模型,对电弧元进行受力分析,利用爆轰相似理论对爆轰波的压力进行计算,并进一步推导出电弧元的各速度分量控制方程。利用ANSYS AUTODYN模拟爆轰气流与电弧等离子体耦合过程,得到气流场和电弧温度场的数值仿真,并进行灭弧试验验证。结果表明：电弧元的各速度分量与电弧元的长度无关,与爆轰气流压力有关;且气流压力越大,电弧运动速度越快,越利于熄灭电弧。爆轰气流速度最大可达到6 000 m/s,4.6 ms时电弧温度由最高的14×10^3 K下降到3×10^3 K,且在爆轰气流作用下电弧熄灭,没有发生重燃。

风载荷下高速动车组升降弓拉弧的动态计算

针对高速铁路动车组升降弓的拉弧现象,研究了计及风载荷下的升降弓电弧运动特性。首先结合链式电弧模型的特点,建立升降弓拉弧的物理模型;然后系统考虑开放式环境中升降弓链式拉弧的受力特性,包括热浮力、空气阻力、电动力、风载荷等,建立了升降弓拉弧电流元的综合受力模型;再通过比较升降弓动态拉弧的风载荷与电动力,重点分析了在接触网相同载流下风载荷对电弧运动所起的作用,进一步探讨了不通风载荷对升降弓拉弧形态的影响。仿真结果表明,利用所提出的仿真模型研究风载荷下高速动车组升降弓拉弧的空间运动形态和长度变化过程是可行的。

500kV交流输电线路绝缘子并联间隙电弧运动特性

绝缘子并联间隙是输电线路雷电防护的有效手段之一。文章对500kV线路所用并联间隙的设计参数及其对电弧运动的影响进行了全面的研究。建立了绝缘子并联间隙的电弧运动仿真模型,通过仿真计算,研究了上下并联间隙的罩入比、罩入深度、尺寸以及短路电流对并联间隙间电弧运动情况的影响,详细分析了电弧所受的间隙磁场力、同侧导线磁场力和异侧导线磁场力的特征。仿真结果表明,上间隙电极的弯折角度不应过大,采用上下罩入深度比例2:1的设计,保证起弧点远离绝缘子,同时还防止了电弧上弧根在上间隙弯折处向绝缘子方向运动,绝缘子裸露空气部分85%。推荐并联间隙上下导体水平布置且端部距离绝缘子水平距离为700mm/700mm宽度的设计尺寸。

爆炸气流作用下暂态电弧自熄灭时间计算

爆炸气流是影响暂态电弧自熄灭时间的重要因素,为此,从电弧运动的角度出发,研究了利用爆炸气流灭弧装置产生的爆炸气流对电弧自熄灭时间的影响。利用链式电弧模型以及电弧自熄灭弧长判据,对在故障电流为1 k A时不同喷口角度、气流速度灭弧参数下的电弧自熄灭时间进行仿真计算,并与试验结果进行比较分析,研究结果表明:在气流速度为300 m/s、电流1 k A、喷口角度60o时,仿真中得出电弧自熄灭时间为0.3 ms,而试验中得出的电弧自熄灭时间为0.4 ms,仿真值与实际值基本相符。电弧自熄灭时间与爆炸气流速度有关,在相同的故障电弧电流的情况下,电弧自熄灭时间随着气流速度增大而减小。这说明了爆炸气流灭弧装置在灭弧性能上的可行性。

考虑潜供电弧初始位置随机性的电弧仿真模型

短路电弧向潜供电弧转换过程中,因短路电弧直径远大于潜供电弧,潜供电弧出现的具体位置不能确定,潜供电弧初始位置具有随机性。针对这一问题首次建立了仿真模型,认为潜供电弧出现的位置与空间电导率有关,电导率越大,越容易击穿形成潜供电弧。基于此种认识,计算了空气电导率与温度之间的关系,进一步求得了不同短路电流下电导率沿电弧径向分布规律。在此基础上,仿真计算了不同短路电流下潜供电弧初始弧长的随机性,进而将潜供电弧初始位置随机性模型应用到链式电弧模型中,对潜供电弧进行仿真计算,获得了具有分散性的潜供电弧燃弧时间,并将仿真结果与实验结果相比较。结果表明:电导率随温度变化呈先增加后平坦最终降低的规律;电流为1 k A时电导率沿电弧径向单调递减,而电流为25 k A时电导率沿电弧径向呈现先增加后减小的趋势;随着短路电流的增大,潜供电弧初始弧长平均值与弧长的分散性也随之增大;燃弧时间计算结果与实验结果整体趋势一致,相对误差较小,计算模型可靠。

链条少齿差行星减速机的研究及其CAD

链条少齿差行星减速机是一种新型行星传动装置。介绍了行星轮齿廓曲线的形成，行星轮的受力分析，齿廓曲线的优化设计和整机的计算机辅助设计。

最短路问题的位势法

给出最短路问题的数学模型,根据线性规划的对偶原理提出了最短路问题的两种位势法。这两种算法的计算思路均为:从确定一个起点势和标准势开始;再用标准势与已确定最短路的顶点势进行比较,按照势的由小到大顺序逐步得到其他顶点的势和路由,每次迭代要更新标准势;直到找到终点的势和路由为止。两种算法采用不同的标准势计算法。一种采用原标准势累加1的更新法,该算法仅适用于正整数费用网络;另一种利用弧割的概念寻找最小标准势来代替原标准势,该算法适用于正费用情形。证明了算法的正确性以及为说明算法的有效性给出了一个算例。最后通过与Dijkstra算法的比较分析了位势法的五条特点,得出结论:位势法是求解最短路问题的有效算法。

碳纳米材料的制备及应用

碳纳米材料具有独特的低维纳米结构、优异的性能和潜在的应用价值.重点综述上海大学低维炭材料与器件物理研究所在碳纳米材料研究方面的最新进展,并对碳纳米材料的发展趋势及对未来生产生活的影响进行评述.研究所在高纯度高结晶性单壁碳纳米管(single-walled carbon nanotubes,SWCNTs)、双壁碳纳米管(double-walled CNTs,DWCNTs)的大量生产与应用,具有量子效应的多壁碳纳米管(multi-walled CNTs,MWCNTs)的合成,碳纳米线的可控生长,单根MWCNT、单根碳纳米线的拉曼(Raman)光谱研究以及石墨烯的大量制备等方面均取得了可喜的成果.

高速铁路电分相电弧运动发展规律研究

高速铁路普遍采用锚段关节式电分相结构,动车组带电闯分相时产生的长电弧在弓网物理场中的运动具有随机性。该文在接触网电流分布的基础上,采用链式电弧模型,计及电弧受到的磁场力、热浮力、空气阻力及行车气流作用,得到电弧链的运动轨迹变化,进而发现起弧初相角、起弧位置对电弧运动发展的影响规律。仿真结果表明,磁力对电弧的运动起主导作用,电弧运动受起弧位置影响尤为显著,但受起弧初相角影响不大;当起弧位置居于吊弦正下方时,电弧整体倾向于沿行车方向进行往复运动,当起弧位置位于吊弦前、吊弦后时,电弧呈现明显的下倾、上飘规律。该文研究揭示了电分相电弧会导致异相短路、对车顶短路、烧损承力索3种不同后果的原因。

一种基于条形块跟踪的圆弧识别新方法

圆弧识别是工程图纸矢量化研究中的重点和难点.为了提高识别的效率和精度,本文提出了一种基于条形块跟踪的圆弧矢量化方法,该方法采取条形块跟踪的思想获取圆弧和组合线的低级矢量—型值链,对组合线进行了分割,在几何意义明显的圆弧型值链上,通过检测和验证的方法识别出圆弧.在实验中,分别用标准数据和真实图纸进行了测试,实验结果显示算法具有较高的识别精度和识别效率.

滑动弧放电降解直链烃挥发性有机化合物

以正丁烷（n-C4H10）和正己烷（n-C6H14）作为目标挥发性有机化合物（VOCs）,考察供给电压和背景气氛对降解率和降解产物的影响,探索滑动弧放电降解直链烃过程的降解机理.结果表明,通过增大供给电压提高高能电子密度,可以促进正丁烷和正己烷的降解;正丁烷和正己烷在氮气气氛中的主要的降解产物为CH4、C2H2等C1-C4小分子碳氢化合物,而在空气气氛中的主要降解产物为CO2、CO、H2O和NO2等无机小分子化合物;氧化性粒子在降解过程中起关键作用,背景气体氧气体积分数的提高可以促进正丁烷和正己烷的降解;随着氧气体积分数的增大,CO2、CO和NO2生成量增大,同时也会促进CO向CO2转化.

一种基于参数头跟踪的圆弧矢量化算法

目的为解决线图形的圆弧矢量化中存在的不足,提高圆弧识别的精度.方法在基于动态步长跟踪直线算法的基础上,采用Bresenham的圆扫描算法生成跟踪路径,跟踪过程中如果发生偏离则动态调整圆弧参数继续跟踪,遵循"以特征指导跟踪"的思路.结果对GREC会议上给出的合成图片的测试结果优于现有算法,对测试的工程图纸的效果也优于当前的算法,识别精度有所提高,在交点处的识别效果较好.结论该算法能一次性整体识别出工程图纸中的圆弧或圆,抗干扰性较好.

基于弧长参数的曲线自适应平滑算法

文中针对空间曲线平滑这个图像理解与模式识别中的基本问题,在分析现有主要曲线平滑算法(如DouglassPeucker方法和固定窗口平滑算法)不足之处的基础上,利用信号平滑滤波的基本概念,基于曲线的参数方程和方向链码的原理,提出了一种基于Freeman链码和以弧长为参数的离散空间曲线的自适应平滑算法。该算法首先将空间曲线沿弧长方向进行分解;然后在分解后曲线的各个部分中,利用Freeman链码计算其平滑窗口的大小,并在窗口中进行平滑;最后,将各个部分合成,从而得到被平滑后的曲线。该算法解决了图像处理中曲线提取后存在的不光滑问题。最后给出了一些对比实验结果。

电弧喷涂修复工艺尺寸链计算

分析了采用电弧喷涂进行修复的工艺过程,建立了零件修复涂层的工艺尺寸链,得出了修理尺寸、喷涂涂层尺寸及残留涂层厚度的计算公式,通过对余量的精确计算来降低零件修复的劳动量和成本。

挠性接头细颈测量及图像处理方法研究

对于挠性接头细颈不宜接触测量和测量效率低下的问题,提出一种基于圆弧边界识别的视觉测量方法。对原始图像滤波、二值化及边界跟踪后,通过所提出圆弧链码识别规则,提取形成细颈的非整圆轮廓,准确计算细颈最小厚度的方位。为减少细颈表面纹理、光照不均的影响,在分析测量原理误差的基础上,对细颈最小厚度处两端延伸区域进行连续一维测量,剔除粗差值后取均值作为实际测量结果。测试结果表明:提出的细颈测量及图像处理方法可使细颈重复测量准确度<0.7μm,满足细颈加工的测量要求。

“弧形正面引枪”强化身体链状鞭打的“顺进式”教学实验研究

"弧形正面引枪"强化身体链状鞭打的"顺进式"教学方法,符合投掷标枪技术本身的内在规律,使标枪在助跑过程中容易控制,肌肉被预先拉长,避免了运动员在助跑(特别是在投掷步)阶段身体重心上下起伏过大和左右晃动的缺点,保持了较高的助跑速度,使助跑和最后用力衔接紧密,有利于学生掌握掷标枪技术。

35kV直挂式角接链式STATCOM控制策略

在大型电弧炉的补偿应用中,为了应对电网电压不对称的应用条件,提出一种35 k V直挂式角接链式STATCOM网侧电流闭环综合补偿控制策略。该策略将经典电纳平衡补偿和网侧电流闭环控制相结合,使得链式STATCOM装置可以在电网电压不对称条件下对电弧炉负载进行无功、谐波和负序的综合补偿。经35 k V/±40 MVA STATCOM装置实际运行,结果表明:STATCOM装置能够在保持快速的动态响应的同时,实现良好的稳态补偿效果,并能抵御电网电压不平衡造成的影响。

34×126弧齿扁平接链环的工艺及质量

介绍了 34× 12 6弧齿扁平接链环的加工工艺过程及其加工过程中应注意的问题 ,并指出了锻造质量、机加工质量、热处理、以及预拉伸等因素对 34× 12

采用展成法加工圆环链链轮圆弧线齿廓和链窝

分析了矿用高强度圆环链链轮的结构特点,说明齿廓和链窝误差对圆环链传动带来的影响。介绍一种采用展成法加工圆环链链轮圆弧线齿廓和链窝的工作原理,并给出相关的几何参数计算公式,为制造圆环链链轮的专用设备进行了必要的基础理论研究和探讨。