采用TVFEMD和瞬时能量比的轧辊磨床颤振在线监测方法

在磨削过程中,颤振是轧辊表面产生振纹的一个最重要的原因,严重影响了工件表面质量。为避免颤振带来的不利影响,提出了一种基于时变滤波经验模态分解(TVFEMD)和瞬时能量比的(IER)的颤振在线监测方法。该方法采用可靠的指标提前监测出颤振的发生,解决了轧辊磨床早期颤振特征微弱,在背景噪声下难以快速识别的问题。首先对实时采集的振动信号进行实时分段处理。其次对每个砂轮转动周期内的信号进行时变滤波经验模态分解,提高信噪比。然后运用瞬时频率和瞬时能量比选取颤振敏感频带,将颤振敏感频带的瞬时能量比作为颤振特征。最后基于瞬时能量比上升量确定颤振监测阈值,判断当前加工状态。试验结果表明,在不同的轧辊磨床加工条件下,所提方法均能在颤振过渡阶段将其检测出来,更快地实现颤振早期预警;与EMD等传统时频分析方法相比,在早期颤振监测中具有明显的优势。

基于轮齿修形的电动车齿轮啸叫噪声品质研究

齿轮啸叫是影响电动车噪声品质的主要噪声源之一,以某电动车减速器为研究对象,通过振动噪声实验研究以及主观评价实验分析齿轮啸叫噪声品质频谱特性,确定影响齿轮啸叫噪声品质的激励源和频域范围。以敏感频带能量比作为评价齿轮啸叫噪声品质评价指标,对存在啸叫现象的齿轮副进行微观修形分析,优化齿轮的啸叫噪声品质。结果表明主动齿轮转频、啮合频率及其倍频对振动噪声影响较大,适当的轮齿修形可以提高齿轮啸叫的噪声品质。

考虑时间相关性的风储系统多模式协调优化策略

基于考虑风电预测误差时间相关性的不确定性场景,将能量型储能同时应用于削峰填谷和计划跟踪两种模式,提出了风储联合系统多模式协调优化模型。同时,针对风储联合运行的大规模混合整数规划问题,提出储能调峰容量系数的概念,用于构造两层迭代优化算法,对模型进行快速求解,并可对储能在不同模式的容量分配进行量化评估。基于实际数据进行了计算机仿真验证,仿真结果表明,风储联合系统的最优运行模式受上网电价、惩罚价格以及风电随机特性等因素的影响;而所提出的模型可实现储能有限容量在不同模式间的合理分配和高效利用,为研究风储联合系统运行特性、与电网进行协调调度提供了重要的参考信息。

电动车动力总成噪声品质粒子群-向量机预测模型

为了实现电动车动力总成噪声品质的预测,以某集中驱动式电动车为例,在考虑动力总成辐射噪声品质频域特性和已设立的敏感频带能量比这一客观评价参数的基础上进行了心理声学参数,即响度、尖锐度、粗糙度、抖动度、语音清晰度等与主观评价的相关性分析,由此建立了电动车动力总成噪声品质粒子群支持向量机预测模型,内容涉及采用支持向量机建立噪声品质预测模型、利用粒子群优化算法对向量基惩罚因子及核函数参数进行优化,最后验证了敏感频带能量比评价参数的有效性。研究结果表明:敏感频带能量比与主观评价相关度达到0.946,可以较好地反映主观感受;基于粒子群支持向量机的噪声品质预测模型的平均相对误差和最大相对误差分别为2.0%和6.7%,表明以敏感频带能量比作为输入特征的粒子群优化支持向量机模型,在电动车动力总成噪声品质的预测精度上优于基于遗传算法优化及网格搜索优化的预测模型。

复杂油藏开发中的能量保持研究

对于边底水驱油藏、应力敏感油藏与高油气比油藏等复杂油藏,如果地层能量保持不适当,将会改变储层的渗流特征,显著降低油藏的采收率和开发效益。在深入研究复杂油藏生产特征的基础上,根据渗流理论阐述了边底水驱油藏水侵对储层的伤害、高油气比油藏脱气对渗流的影响、应力敏感油藏在较大应力下对渗流的影响,同时分析了其影响程度与地层能量保持的相互关系。在此基础上,提出了复杂油藏能量优化控制措施:对于边底水驱油藏,可以通过控制采油速度与产量、采用合理的井型及控制地层能量,改善油藏渗流特征,促进油藏的高效开发;对于应力敏感油藏和高油气比油藏,可以通过采用合理的井型、适时注水、采用合理的开采速度、改善油藏的渗流特征,提高采收率。

微波辐射作用下构造煤渗透率变化规律研究

基于自主知识产权的微波辐射三轴加载实验系统,设计煤样在不同微波辐射功率、辐射时间及有效应力作用下的渗流实验,分析影响煤样渗透率的关键因素,并对实际构造煤层内渗透情况进行合理预测。以温升实验为基础得到煤样表面温度、辐射功率及辐射时间的拟合公式。分析渗透率的主要影响因素:有效应力、辐射功率,并对其进行敏感性分析。以能耗比的方式分析辐射功率与辐射时间的协同增渗情况,得出应选择较高微波辐射功率增渗的结论。通过辐射功率、辐射时间与有效应力对煤样渗透率影响的分析,使微波辐射增渗机理更加明确,对微波辐射热采技术具有理论参考及产能预测的指导作用。

纳米晶染料敏化太阳能电池染料优化配比技术

在敏化太阳能电池制作过程中,染料优化配比技术是一项重要技术部分,直接影响敏化太阳能电池的光电性能。本文主要研究纳米晶染料敏化太阳能电池的染料优化配比技术。介绍了不同种类的染料进行最佳配比,使染料的光电转换效率达到极大值的方法。论述了利用积分算法进行配比值计算的方法,通过设计一个染料配比控制系统,论述了染料的精确配比方法。最终,提出了一种光电转换效率较高的染料配比技术。

夏热冬冷地区住宅围护结构能耗的灵敏度分析

为得到围护结构各相关因素对建筑能耗影响的权重,采用EETP围护结构评价指标对空调、采暖能耗进行计算,分析了夏热冬冷地区上海、长沙、韶关和成都四个城市高层点式住宅围护结构各因素对空调、采暖及全年能耗的灵敏度,包括体形系数、窗墙比、遮阳系数、外墙/屋顶/外窗的传热系数、外墙/屋顶外表面的太阳辐射吸收系数。结果表明：窗墙比为25%时,墙体传热系数、体形系数和窗墙比依次是影响全年能耗的前三位主要因素,四个城市灵敏度分别为24.4%~35.8%、21.7%~32.0%和16.8%~31.1%;窗墙比为50%时,窗墙比、体形系数和遮阳系数依次是前三位主要因素,灵敏度分别为34.8%~45.6%,20.0%~44.3%和12.0%~47%;外墙和屋顶外表面太阳辐射吸收系数以及屋顶传热系数对建筑全年能耗影响均很小。

内部热集成精馏塔的模拟及其节能特性研究

首先利用Aspenplus模拟软件，分析了压缩比和进料热状态对内部热集成精馏塔的操作特性、节能效果的影响。结果显示，与传统精馏塔相比，内部热集成精馏塔节能百分率可达30%-60％。最后，从斜率和灵敏度分析的角度优化内部热集成精馏塔的温度和压力控制点，为内部热集成精馏塔设计和工业操作提供参考依据。

不同热工分区下窗墙比对住宅能耗差异性分析

运用能耗模拟与敏感性分析的方法,以不同热工分区下代表城市为例,研究窗墙比与建筑总能耗﹑冷负荷﹑热负荷的关系,量化窗墙比对住宅能耗的影响.结果表明,窗墙比对能耗的影响具有气候差异性,且温和地区影响变化率最大.此外也希望通过对窗墙比与能耗关联性的研究,为建筑节能设计与空调供暖设备选型提供参考.

高比例新能源电网新能源功率优化分配方法

大规模新能源接入弱交流电网时易发生暂态过电压、锁相同步稳定等问题,为新能源充分利用带来挑战。对此,文中探究了新能源接入系统稳定水平的影响因素,将新能源短路比作为系统电压强度的量化评估依据,推导出短路比对新能源发电功率的灵敏度,综合考虑系统平均短路比和最低点短路比灵敏度,构建新能源短路比综合灵敏度指标,提出一种基于等综合灵敏度准则的新能源发电功率优化分配方法。利用该方法对新能源发电功率进行优化控制,在确保系统安全稳定的基础上充分利用可再生能源,最后以西北某新能源集中送出系统为算例进行分析,验证了该方法的可行性和有效性。

负载敏感控制技术在飞机液压元件综合试验泵站中的应用

简要介绍了负载敏感控制技术的工作原理和技术特点,结合双比例控制泵源,实现单泵多负载同时工作的应用实例,指出了负载敏感系统的输出压力及流量取决于最大负载的需求,为从事液压控制工程设计的人员提供参考。

BGO闪烁体电流前置放大器设计

设计了一款BGO探测器电流型前置放大器.其选用互阻型低噪声运算放大器,具有高增益,高输入阻抗、低噪声、宽频带的特性,采用该电流前置放大器对BGO探测器进行了能量响应测试以及能谱分辨率测试,通过对比不加该电流前置放大器的测试结果,得到如下结果:电流型前置放大器输出信号上升时间约为208 ns,脉宽约为1.6μs;对^(137)Cs(@0.662 MeV)源测量的信噪比由5.8∶1提高到7.3∶1,能量分辨率由13.378%提高到12.368%;对于^(60)Co(@1.17 MeV,@1.33 MeV)的峰半高宽为266道和234道.

严寒地区近零能耗建筑非透明围护结构经济敏感度分析

为探究非透明围护结构热工性能对近零能耗建筑经济敏感度的影响,选取哈尔滨地区一典型高层住宅建筑为研究对象,采用DeST软件对严寒地区非透明围护结构的不同热工性能进行模拟计算分析,并结合近零能耗建筑的成本增量得出各围护结构的经济敏感度和SIR值,结果表明屋面SIR值整体较高,外墙次之,地面最低;屋面的SIR值随传热系数值降低,下降幅度最大;随着传热系数值的降低,屋面与夕卜墙SIR值的差异逐渐变小,地面的SIR值基本无变化。因此,在严寒地区非透明外围护结构热工性能优化过程中屋面作用最为显著。

基于节点竖向移动的正交正放网架结构形态优化研究

研究了节点竖向位置对于正交正放网架结构承载力的影响.建立了以节点竖向坐标为设计变量,以结构储存应变能最小为目标函数,以结构允许变化空间作为约束条件的优化数学模型.在优化方法上,首先计算正交正放网架结构的总应变能;然后计算节点应变能对竖向坐标灵敏度,通过调整节点竖向坐标,进一步减小结构总应变能,改善结构受力状态;反复迭代,直至结构形态最优.通过算例表明本文提出的正交正放网架结构形态优化方法是可行的,通过对不同阶段结构矢跨比进行对比,得出了最合理矢跨比.

台阶式消能设计中相关参数的敏感性分析

台阶式坝面的消能率超过光滑坝面,但台阶式消能设计受许多参数影响。为充分利用溢流面消能,本文利用昌桑算法计算不同边界条件下的台阶式坝面的消能率。通过敏感性分析,对台阶尺寸、溢流面坡度、单宽下池流量和溢流面净高等不确定性因素进行比较。结果表明,单宽下泄流量和溢流面净高是较为敏感的因素。在设计方案中,应更加重视单宽下泄流量和溢流面净高对溢流面消能效果的影响。

基于机器学习的负泊松比蜂窝的面内力学性能预测

负泊松比蜂窝结构具有优良的力学性能,本文开发并对比了两种多输入多输出的人工神经网络模型(ANN),用于预测不同几何参数下负泊松比蜂窝结构的能量吸收特性。采用蜂窝胞元的胞角θ、直壁长度与胞元高度之比L/H和厚度t作为ANN的输入,输出是蜂窝结构的初始峰值力、平台力和蜂窝结构的总能量吸收。验证集的误差全部在8%内,且验证集和测试集的平均相关系数R^(2)都大于98.2%,说明神经网络可以获得良好的预测效果,这表明ANN有能力学习和捕捉将蜂窝的拓扑结构及其力学性能联系起来的潜在物理机制。开发的两种神经网络中,与ANN1相比,ANN2的网络参数更多,网络结构更复杂,有更好地预测精度和训练速度。通过对给定几何参数的蜂窝结构的力学性能进行快速预测得到了吸能高的蜂窝结构。建立了反向设计网络对蜂窝结构进行反向设计,发现网络对蜂窝结构的胞角θ和壁厚t预测效果良好,对L/H的预测效果相对较差,由于L/H对初始峰值力、平台力和总能量吸收影响很小。此外进行了蜂窝几何参数的敏感度分析,结果表明蜂窝结构的几何参数对初始峰值力、平台力和总能量吸收的敏感度趋势一致,蜂窝胞元厚度t的敏感度最高,L/H对能量的敏感度最低。对于敏感度高的参数反向设计网络预测效果好,反之敏感度低的参数预测效果相对较差。总之,ANN为蜂窝结构吸能性能的研究提供了一种快速准确的方法,有望加快蜂窝结构的优化和设计进程。

贫/富氧氢气燃烧敏感性分析及仿真模拟

氢能作为新兴的能源形式,其燃烧应用技术距离市场化仍有一定差距。射流燃烧器作为一种高效的燃烧设备,能够有效提升能源热利用率。针对射流燃烧器内氢气的燃烧过程开展仿真模拟,分析不同供氧比例下的火焰特征,对比不同空燃比工况下燃烧温度、火焰高度形貌、污染物浓度的变化。仿真所用反应机理选用包含10种组分的21步反应的氢气燃烧机理,对纯氢燃烧关键组分开展了敏感性分析,并进行了有限元模拟仿真。结果表明:氢气燃烧温度峰值随供氧量减少而降低;当空燃比低于1时,火焰高度随供氧量的减少而显著降低;当空燃比大于1后,火焰高度逐渐趋于稳定;污染物氮氧化物的生成总量随供氧比增加而增大,但其浓度分布会受火焰形貌等其他因素的影响。该研究从提高热效率的角度给出了射流燃烧器的适宜空燃比范围,以期为氢能燃烧利用提供借鉴。

温度对Er^(3+)掺杂ZBLAN透明玻璃斯塔克能级跃迁的影响

采用熔融淬火法制备了Er3+掺杂53ZrF4-20BaF2-4LaF3-3AlF3-20NaF-2.4PbF2(ZBLAN)氟化物透明玻璃。在10K^540K温度范围内,测量了对应于Er3+斯塔克分裂能级4S3/2(1)→4I15/2和4S3/2(2)→4I15/2(对应波长分别为542nm和548nm)的变温荧光光谱,结果显示环境温度升高时,样品在两个发射位置的发光强度均快速衰减,但是衰减速率有所差异,结合位形坐标模型讨论认为,两斯塔克能级的激活能分别为!E1=0.078eV和!E2=0.049eV,其差异导致了二者热猝灭速率不同。分析了斯塔克分裂能级跃迁的荧光强度比(FIR)随温度的变化规律,结果显示在低温区域FIR随温度呈现线性增加,而高温区则趋于平缓。计算了样品的温度灵敏度随温度的变化,结果表明,在温度90K时,灵敏度达到最大为0.0011K-1。该材料对环境温度敏感性可应用于光学温度传感器。

光外差-磁旋转-浓度调制光谱技术

介绍了一种针对瞬态分子光谱测量的新技术:光外差磁旋转浓度调制光谱技术,这种光谱技术具有很高的灵敏度,综合了光外差探测技术、磁旋转光谱技术和浓度调制光谱技术的特点,利用浓度调制光谱技术针对寿命很短的瞬态分子和激发态分子的光谱进行测量,利用光外差探测技术可以消除来自光源的幅度涨落噪声,实现散粒噪声的测量极限,利用磁旋转光谱技术可以对顺磁性分子进行选择性的测量,并且进一步提高探测灵敏度。详细讨论了这种光谱技术的工作原理,并用这种技术对O2分子的b1Σg+-X3Σg-三重禁戒跃迁光谱进行测量,获得了很好的测量信噪比。并对该技术的灵敏度作了详细的分析,估计最小相对吸收度可达1.9×10-9以及O2分子三重禁戒跃迁的吸收截面为σ=2.4×10-24cm2。