一阶脉宽调制型负载

针对目前负载模拟器动态和时变特性的局限性,提出了一种新的一阶电气负载设计方法。该方法借助调节负载开关管的导通时间实现电气负载的切换,以模拟一定参数范围内的任意一阶目标负载,通过单位周期内负载响应曲线的'函数距离'在负载曲线面积中所占的比例评判负载的模拟程度。对任意给定的实际负载使用其截止频率信号作为输入进行仿真,结果显示:对截止频率分别为20、50、80Hz的3个负载进行模拟,PWM的周期T为1ms,占空比δ分别为9.9%、39.4%、69.1%,模拟偏差为1.48%、3.92%、3.57%,可见其负载模拟程度很高。仿真实验表明用该方法设计的一阶电气负载能够模拟一定参数范围内的任意一阶负载。

码头-缆绳-动力定位船舶耦合系统的时频特性分析

为研究系泊状态下动力定位船舶与码头及缆绳间的耦合作用,采取凝集质量法计算系泊缆索有效张力,设置弹簧阻尼单元用以计算码头碰垫间的非线性反力,应用比例-积分-微分控制系统(PID)进行推力控制。在系泊状态下,以动力定位船舶和无动力定位船舶为研究对象,分析了耦合系统中侧推器对消除因一阶波浪载荷而引起的船舶运动影响的作用;针对动力定位船舶,讨论了码头-缆绳及目标位置两个因素对动力定位船舶的定位能力及侧推器性能的影响。结果表明,在选取合理目标位置的情况下,耦合系统中的侧推器性能及动力定位船舶的定位能力均得到了有效提高。

基于加权平均一阶发散度的混沌序列预测法

深入分析了基于最大Lyapunov指数预测法产生误差的根源。在此基础上定义了一个新的变量:加权平均一阶发散度,并基于该变量提出了一种新的混沌序列预测方法。首先从理论上对该方法的基本原理进行了系统论述,并指出了加权平均一阶发散度所具有的一些显著特点。然后总结了所提预测方法的算法过程。最后将新方法应用于电力系统的负荷预测中,得到了理想的预测结果。通过分析和比较,验证了其有效性。

浅谈应急电源的方案选择

阐述柴油发电机、EPS、UPS的特点及使用范围 ;并介绍了柴油发电机、UPS及EPS应急方案的选择方法。

基于差分分解和误差补偿的短期电力负荷预测方法

基于序列分解的方法能够提高短期电力负荷预测精度,但会带来误差的积累。同时,现有方法忽略了历史预测误差与当前预测结果的相关关系。提出了一种基于差分分解和误差补偿的短期电力负荷预测方法(differential decomposition-error compensation-gated recurrent unit,DD-EC-GRU)。首先,对原始负荷序列进行一阶差分,将负荷的预测问题转化为负荷变化量的预测问题。基于此,在一组实际预测负荷序列的基础上引入多组辅助预测负荷序列,应用门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)构建多目标迭代预测网络。最后综合考虑各序列迭代预测误差的变化趋势与平稳性,构建基于序列相似度和人工神经网络集成模型的误差补偿网络,提升预测精度。在3个实际负荷数据集上对DD-EC-GRU各环节有效性进行验证,并与多种主流算法对比,结果表明本文所提方法有较高的预测精度和较强的适应能力。

降压型DC-DC转换器的二次斜坡补偿电路设计

考虑到传统线性斜坡补偿对开关电源系统带载能力和瞬态响应的影响,利用与频率成正比的充放电电流形成一次斜坡电流,再利用其一次特性与双极性晶体管的输入、输出特性实现了一种工作频率可变的,斜坡峰值电流随占空比变化的二次特性的斜坡补偿,使斜坡补偿所带来的不足有效减小.最后利用HHNEC 0.35μm的BCD工艺,及Hspice仿真软件对电路进行了仿真验证.

随机载荷作用下结构低周疲劳可靠性研究

将影响结构低周疲劳寿命的不确定因素视为随机变量,基于可靠性分析理论,从概率论和数理统计的角度出发对随机载荷作用下的结构低周疲劳进行了可靠性分析。利用Neuber法得到低周疲劳结构的随机应力和应变响应。将随机载荷作用下的结构低周疲劳表示为材料参数、结构尺寸、载荷等随机变量的函数,并推导出了功能函数对随机变量偏导的表达式。算例显示了该方法的有效性和适用性。

雨水管网水质过程线模拟研究

以雨水中污染物质的浓度为研究对象,采用一阶负荷模型与阶式CSTR模型,对雨水地表径流过程与管网中的传输过程进行模拟,得出了雨水管网进出口污染物质的浓度变化过程线,并通过实例工程进行验证。模拟结果表明,该模拟方法结果稳定,得出的雨水管网水质过程线可以用于研究雨水造成的污染情况,并对雨水受纳水体的修复提供理论数据。

一种参数连续平稳可调的1阶等效电路

为解决现有1阶负载电容参数难于实现平稳连续可调问题,设计了一种1阶等效电路。该电路基于PWM控制原理,借助对脉宽占空比的控制,调整有源电路的电流与电压,实现对电路中电容参数的平稳连续调节。分析了该1阶电路的等效性,误差分析表明,随着开关频率的提高,误差逐渐减小。通过实验仿真,对在线连续调节占空比时等效电路与实际电路的阶跃响应曲线进行分析,当开关频率为100 kHz,在占空比δ分别为20%、50%、80%时,最大误差分别为1.598×10-3、2.49×10-3、1.588×10-3,等效曲线与实际曲线几乎是重合的,其误差可忽略不计。仿真实验验证了该1阶等效电路的可行性,为解决1阶负载电容参数难于平稳连续可调提供了一种新思路。

不同失效模式下平面张弦梁结构受力全过程刚度变化

针对现有关于平面张弦梁结构受力全过程中刚度变化规律研究不够系统化的不足,采用理论推导、有限元分析和试验验证等策略对此问题进行深入分析。首先,运用一阶方法推导简化平面张弦梁结构模型在外荷载作用下的跨中竖向位移和杆件内力的计算公式。在此基础上,研究上弦抗弯刚度及上下弦轴向刚度比这2个参数对结构竖向整体刚度的影响规律。最后,分析多个平面张弦梁结构模型在受力全过程中的刚度下降程度。结果表明:当各参数在常用范围内取值时,上弦抗弯刚度对结构整体刚度的影响不大。该结构的多种承载破坏模式均具有脆性破坏的特征。

随机风荷载作用下的桥梁颤振可靠性分析

基于现有的结构可靠性理论,通过极限状态方程建立起桥梁颤振的可靠性分析模型,并提出了用以确定桥梁颤振稳定失效概率的计算方法。其中颤振可靠性分析模型中的极限状态方程以桥梁颤振临界风速为结构抗力变量,以桥址处随机风速为荷载变量。本文采用一次二阶矩理论的几种失效概率计算方法对主跨602m的上海杨浦大桥进行了颤振失效概率计算。

T梁在三点弯曲荷载作用下的超声测试

为了研究超声尾波信号参数指标与混凝土结构所受荷载等级间的对应关系,设计并实施T梁在三点弯曲荷载作用下的超声尾波测试试验,采集T梁在22个荷载等级下的超声尾波试验数据,利用泰勒展开公式,提取并分析超声尾波试验数据中的前五阶信号成分,在此基础上逐次剔除高阶信号成分,保留前一阶信号成分并从中提取出一阶信号参数,建立超声尾波一阶信号参数与荷载等级间的关系曲线.研究结果表明:T梁超声尾波一阶信号参数与所受荷载等级间存在近似线性关系直线,直线的拟合优度高于0.99.

组合人工湿地对化工园区尾水COD的去除及其模拟

采用组合人工湿地中试试验对工业园区污水厂尾水进行处理,研究了3种不同的水力负荷(10cm/d,20cm/d和25cm/d)下COD的去除,并用一级动力学模型对组合人工湿地及其各个湿地单元的COD的去除进行了模拟。结果表明组合人工湿地对COD的去除受水力负荷影响有限,去除率基本都在60%以上,系统出水COD浓度在40mg/L以下,并且夏季的去除效果最佳。对数学模拟的结果进行分析,发现一、二级潜流湿地对COD去除贡献较大,另外组合人工湿地系统对COD的去除效果也优于单个的湿地。系统最终出水中的COD模拟结果和实测值相接近,说明基于一级动力学模型的组合人工湿地数学模拟对实际运行有指导意义。

关于多高层钢结构柱计算长度(Ⅱ)：数例说明

本文先建立四个有初始几何缺陷的框架结构,通过有限元分析分别得到这四个框架的竖向极限荷载Pcr和水平极限荷载Hcr;再对与这四个框架几何及截面相同但没有初始缺陷的框架,用之前计算得到竖向和水平极限荷载分别按一阶弹性分析和二阶弹性分析得到其内力,用我国现行《钢结构设计规范》(GB50017)中压弯杆件极限承载力验算式计算其名义应力,并与实际结果比较。结果证明,进行钢框架压弯杆件平面内稳定验算时,对框架采用二阶弹性分析,并将柱的计算长度取为实际柱长,所得验算结果较对框架采用一阶弹性分析,并将柱的计算长度取为框架弹性屈曲长度,所得结果合理,且偏于保守。

剪切可变形梁非线性静态响应的精确解

本文给出了纵横向载荷作用下,梁非线性静态问题的精确解。基于非线性一阶剪切变形梁理论,导出了梁非线性静态问题的基本方程。将三个非线性方程化简为一个关于横向挠度的非齐次四阶非线性积分-微分方程,当只有轴向载荷作用时,该方程和相应的边界条件构成微分特征值问题。直接求解该方程,得到了梁非线性静态变形闭合形式的解,这个解显式地给出了梁的变形与外载荷之间的非线性关系,描述了梁变形后的非线性平衡路径。利用这个解,得到了梁临界屈曲载荷的一阶结果与经典结果。为考察载荷、长高比以及边界条件的影响,根据得到的解析解给出了一些数值算例,并讨论了梁不同阶屈曲模态下非线性静态响应的一些性质。结果表明:对应于方程特征参数λ的不同取值区间,梁的轴向载荷-挠度曲线有不同的解支;而对应于参数λ的同一取值区间,梁分别对应两个不同的屈曲模态。

TMDL中MOS的定量估算方法及其应用

为了分析TMDL水污染控制管理模式中安全临界值MOS的影响因素,采用FOEA法对MOS中模拟计算的不确定性进行定量估算,通过不同水质达标率条件下MOS的设定,探讨水环境管理中不确定性因素对MOS的影响;将TMDL应用于珠江三角洲佛山水道的水环境管理中,运用动态水环境数学模型、考虑潮周期达标率的环境容量优化模型及遗传算法对TMDL进行求解。研究结果表明,所采用的FOEA法能较为准确地反映模型的不确定性对MOS的影响,而且从水质达标率的角度出发能合理地考察环境管理中的不确定性因素对MOS的影响,为定量化探讨MOS的设定给出了可行的求解思路及方法。

钢框架柱平面内整体稳定验算的两种方法对比

先建立两个有初始几何缺陷的多层钢框架结构,通过有限元分析分别得到这两个框架的竖向极限荷载Pcr和水平极限荷载Hcr;再对与这两个框架几何及截面相同但没有初始缺陷的框架,用之前计算得到的竖向和水平极限荷载分别按一阶弹性分析和二阶弹性分析得到其内力,用我国现行GB50017-2003《钢结构设计规范》中压弯杆件极限承载力验算公式计算其名义应力,并与实际结果比较。结果证明,进行钢框架压弯杆件平面内稳定验算时,对框架采用二阶弹性分析,并将柱的计算长度取为实际柱长,所得验算结果较对框架采用一阶弹性分析并将柱的计算长度取为框架弹性屈曲长度合理。但总体来说,两种方法的验算结果都均偏于保守。

机械载荷作用下功能梯度梁的过屈曲分析

基于一阶剪切变形梁理论,对轴向载荷作用下的功能梯度梁的过屈曲行为进行了研究.推导出功能梯度梁非线性静态问题的基本方程、并求得梁过屈曲的精确解.该精确解显式地给出了梁的过屈曲变形与外载荷的非线性关系.根据所得结果,考察了外载荷、材料性质、长细比以及不同的边界条件等因素对功能梯度材料梁过屈曲行为的影响.结果表明,梯度材料性质、横向剪切变形以及不同边界条件对功能梯度材料梁的过屈曲特性均有显著影响.

中厚夹层圆柱扁壳的屈曲分析

基于一阶剪切变形中厚圆柱壳理论,考虑夹心层的面内刚度,根据中厚夹层圆柱扁壳的几何方程、本构关系、平衡方程,建立了中厚夹层圆柱扁壳小挠度屈曲的微分方程;应用广义傅里叶级数解法,得到了四边简支条件下中厚夹层圆柱扁壳屈曲的临界荷载表达式。该表达式可以退化为硬夹心夹层板的表达式,表明本文推导过程的正确性。本文还讨论了夹心层的弹性模量和泊松比以及中厚夹心圆柱扁壳的长宽比和厚度对扁壳屈曲荷载的影响。结果表明:临界荷载与夹心层的弹性模量和泊松比成正比,与扁壳的长宽比和厚度成反比。

基于有限元的重力坝抗滑稳定静动力可靠度快速求解方法

重力坝的抗滑稳定是重力坝工程能够安全运行的关键,其抗滑稳定的可靠度研究是当前水利工程领域的重要研究课题.为了解决采用蒙特卡罗法求解可靠指标时计算效率低、采用响应面法时求解精度不高问题,本文提出一种基于有限元的改进一次二阶矩法进行重力坝抗滑稳定可靠度计算.首先,将坝基岩体抗剪断强度参数视为随机变量,定义功能函数为抗滑稳定极限平衡状态下阻滑力与滑动力的差值,在极限平衡状态条件下推导了功能函数中随机变量的偏导数;然后考虑地震荷载作用的随机性,采用基于全概率公式的数值拟合积分方法计算抗滑稳定静动力可靠指标并将此方法应用于某重力坝工程的抗滑稳定分析中.研究结果表明,该方法在保证计算精度的情况下具有更高的求解效率和收敛速度,故可为类似工程的抗滑稳定静动力可靠度分析提供方法借鉴.