Piezoelectric Energy Analysis on Diverse Buoy Coupling with Hydrodynamic Parameters

This paper mainly describes the influence factors of the captured energy power by huge wave energy harvesters, in which the vertical motion of buoy can transform ocean’s potential energy into piezoelectric energy power by undulating waves. Firstly, related environmental coefficients are analyzed by means of the incident wave theory. Besides, the geometric structural parameters are also analyzed and compared under optimal environmental coefficients with semi-analytical solutions. Thirdly, the numerical results also show the impact trend of hydrodynamic parameters and geometric volume on motion, voltage and power with qualitative agreement. The numerical simulation confirms that the improved structure parameters could markedly deliver sufficient power under the same conditions with long-time stability.

基于5G系统的微带滤波器设计

设计了一组具有小波纹特性并且工作在5G附近频段的微波低通滤波器和带通滤波器。采用半集总参数结构,通过与最大平坦度特性比较,选择了滤波特性更加优越的切比雪夫低通原型滤波器,这种类型的滤波器主要采用耦合微带线形式,该文对这种滤波器设计进行了理论分析并仿真。该实验通过分析计算,并根据实际情况改变了滤波器节数,最终基于ADS软件仿真,将低通滤波器带内最大波纹控制在了-0.383 dB,最高频率为5 GHz;带通滤波器以5.5 GHz为中心频率,通带带宽为1 GHz,带内最大波纹为-2.166 dB。

基于Bouc-Wen单元的半主动阻尼拉杆的集总参数模型研究

为减小发动机启停等工况下动力总成的振动,这里开发了一款半主动阻尼拉杆。在对半主动阻尼拉杆阻尼力推导基础上,提出了阻尼力的集总参数模型,引入非线性迟滞Bouc-Wen单元表征油液非线性粘性效应。这里将BoucWen单元非线性特性近似线性处理,通过实验和理论计算相结合的方法对模型中各参数进行了识别。对半主动阻尼拉杆各振幅和频率下的阻尼力分别在MTS831试验台上进行测试和理论计算。结果表明各频率和振幅下的阻尼力的理论计算值和实验结果一致。这里通过对Bouc-Wen单元的简化,使集总参数模型简单化,推广了Bouc-Wen单元在非线性动态特性中的应用。

基于流固耦合有限元法和集总参数法模型的建模方法

传统的半主动悬置非线性较强,难以探究其动态特性。为了更好地解决其建模过程中参数识别困难的问题,根据半主动悬置的基本原理,采用一种基于流固耦合有限元法和集总参数模型的建模方法,对其运动特性进行了理论、仿真与试验研究。首先,根据悬置的基本原理构建了力学模型,在AMESim平台中建立了悬置结构集总参数模型;然后,采用流固耦合有限元法,提取了橡胶主簧、两个液室体积刚度、流体惯性系数和阻尼系数等关键参数;最后,将参数代入集总参数模型后完成了仿真,并通过搭建试验平台,验证了仿真结果的准确性;绘制了软硬模式下悬置系统的动刚度和阻尼角曲线,分析了其动态特性。试验结果表明:流固耦合-集总参数的建模方法精准度较高,仿真与试验对比后的动刚度和阻尼角最大误差分别为6.2%和7.4%,满足工程误差要求。研究结果表明:基于流固耦合有限元法和集总参数模型的方法不仅可用于分析悬置参数对动刚度和阻尼角的影响,也可为发动机悬置优化提供建模基础,节省了研发成本,提高了研发效率。

半集总参数环形电桥设计

本文利用集总电路模型 ,用微带高、低阻抗线实现环形电桥 ,组成 180°功分器 ,用于四线螺旋天线的激励。由于利用半集总参数设计思想 ,功分网络的尺寸减小了一半。

半主动悬置幅变动特性建模与试验分析

针对经典集总参数模型无法表述半主动悬置幅变特性的问题,建立了修正的集总参数模型,用于描述半主动悬置的幅变特性。首先,在MTS831试验台上分别对半主动悬置和橡胶主簧进行了不同位移振幅激励下的动特性试验。根据试验结果,采用遗传算法对半主动悬置的主要集总参数进行了辨识,确定了受幅值影响较大的集总参数。其次,根据参数辨识结果,采用幂指数模型拟合了惯性通道液阻的幅变修正系数,应用二次多项式响应面方法获得了橡胶主簧动特性关于幅值和频率的回归方程,最终建立了修正的集总参数模型。修正的集总参数模型不仅能同时反映半主动悬置的幅变和频变特性,还具有很好的预测功能。通过修正的集总参数模型,分析了半主动悬置幅变动特性的产生机理。

可变解耦膜刚度半主动液阻悬置研究

分析一种新型的可变解耦膜刚度半主动液阻悬置的基本结构,测试其动特性。基于工程流体力学相关理论,建立与结构几何相关联,既能分析外特性、又能分析内特性的非线性集总参数模型。基于储能动刚度不动点的参数识别方法,对其空气室封闭与接通大气两种状态下的上液室体积刚度和橡胶主簧等效泵液活塞面积进行参数识别,结果表明两种状态因解耦膜刚度不同而显著改变上液室体积刚度。对所建模型进行动特性分析,经与试验结果对比,二者吻合良好,验证了模型的合理性和参数的正确性。在此基础上,建立单质量-半主动液阻悬置的隔振系统模型,对低频、高频及冲击等典型工况进行隔振性能仿真,基于力传递率探讨典型工况下系统的隔振性能,提出可变解耦膜刚度半主动液阻悬置的控制方式,对半主动液阻悬置的开发以及汽车动力总成的隔振降噪具有指导意义。

600MW超临界锅炉半辐射受热面积灰监测模型研究

针对燃煤锅炉受热面积灰监测的需求,以某电厂600 MW锅炉的半辐射受热面为研究对象,采用污染率作为受热面积灰监测指标建立了监测模型,提出了一种高温区域烟气温度推算方法,在变负荷工况下考虑了锅炉运行动态特性并引入集总参数动态修正模型,研究了稳定负荷和变负荷工况下半辐射受热面的污染率变化趋势.结果表明:稳定负荷下的积灰监测模型能够满足积灰监测的要求,而变负荷工况下的积灰监测模型虽然在一定程度上缓解了负荷变化的影响,但污染率计算结果波动较大,仍受到负荷变化的干扰.

半主动液阻型橡胶隔振器动态性能测试与计算分析

设计并制造了一种解耦膜刚度可调的半主动液阻型橡胶隔振器,对其静态、动态特性进行了实验测试。建立了半主动液阻悬置动特性计算分析的集总参数模型,利用该模型计算分析了一半主动液阻悬置在低频大振幅激励下的动刚度和滞后角,计算结果和实验值的对比结果证明了模型的正确性。给出了半主动液阻悬置在解决汽车在怠速、巡航与粗糙路面激励下的驾驶员座椅振动问题的应用实例。该分析方法和结论有助于被动式液阻悬置和半主动液阻悬置的设计与开发。

张紧式系泊半潜式风机平台水动力响应建模分析

针对某半潜式风机平台,采用锚链和聚酯纤维绳分段连接形成张紧式系泊系统,建立环境载荷数学模型及环境载荷作用下的平台及系泊系统动力学方程。通过Simulink集总参数计算与AQWA数值仿真2种方式,对比分析风载荷阶跃输入、浪载荷正弦输入作用下平台的响应特性。结果表明,Simulink集总模型计算结果与AQWA数值仿真结果较为吻合,这在一定程度上说明了集总参数建模方法的合理性。研究发现,在风阶跃输入作用下平台主要表现出横荡、垂荡、横摇3个自由度方向的响应,其中横荡稳定时间较短,但偏移量相对较大,而垂荡和横摇的稳定时间较长且基本一致;在浪正弦输入作用下平台同样主要表现出横荡、垂荡、横摇3个自由度方向的响应,此时横荡幅值相比垂荡同样较大。横荡位移与振幅较大的原因在于采用了张紧式系泊的半潜式平台设计,进一步约束该自由度是接下来平台与系泊系统优化设计的研究方向。

易集成的S波段小型化环行器的研制

采用半集总参数设计思路,利用高场工作模式和双Y中心结内导体形式,研制出了一种S波段电性能优良、体积十分小巧且易于集成的小型化环行器。环行器测试结果:在3.2GHz附近9%带宽范围,插损≤0.35dB,隔离≥20dB,驻波≤1.2,能在-55℃^+85℃的宽温范围工作。

一种半集总微波带通滤波器的设计

设计了一种适用于阵列天线的带通滤波器,主要用于抑制杂波干扰。该滤波器以传统椭圆函数滤波器设计理论为基础,并对输入输出端口进行高低通包络匹配,从而解决了椭圆函数滤波器带外抑制平缓的问题。为了满足滤波器设计指标的要求,电路采用半集总参数思路实现。给出了该滤波器的设计过程及实际测量结果,实测结果和仿真结果相符合,满足技术指标要求。

半集总同轴腔体带通滤波器设计

提出了一种半集总同轴腔体带通滤波器结构,并设计了一个中心频率为2.35 GHz,相对带宽为4.25%的半集总同轴腔体带通滤波器。仿真结果表明,该滤波器通带内反射损耗小于–18 dB,插入损耗小于0.08 dB,在2.2GHz和2.5 GHz处带外抑制均小于–40 dB。该滤波器插入损耗低,结构简单紧凑,在移动通信系统中有一定的应用价值。