Studying the Effect of the Pre-Stimulation Paradigm on Steady-State Visual Evoked Potentials with Dynamic Models Based on the Zero-Pole Analytical Method

This study explored methods for improving the performance of Steady-State Visual Evoked Potential(SSVEP)-based Brain-Computer Interfaces(BCI), and introduced a new analytical method to quantitatively analyze and reflect the characteristics of SSVEP. We focused on the effect of the pre-stimulation paradigm on the SSVEP dynamic models and the dynamic response process of SSVEP, and performed a comparative analysis of three pre-stimulus paradigms(black, gray, and white). Four dynamic models with different orders(second-and third-order)and with and without a zero point were used to fit the SSVEP envelope. The zero-pole analytical method was adopted to conduct quantitative analysis on the dynamic models, and the response characteristics of SSVEP were represented by zero-pole distribution characteristics. The results of this study indicated that the pre-stimulation paradigm affects the characteristics of SSVEP, and the dynamic models had good fitting abilities with SSVEPs under various types of pre-stimulation. Furthermore, the zero-pole characteristics of the models effectively characterize the damping coefficient, oscillation period, and other SSVEP characteristics. The comparison of zeros and poles indicated that the gray pre-stimulation condition corresponds to a lower damping coefficient, thus showing its potential to improve the performance of SSVEP-BCIs.

悬臂同轴双转子系统不平衡耦合振动抑制试验研究

针对悬臂同轴双转子系统不平衡耦合振动突出问题,以某开式转子发动机输出端双转子系统为研究对象,对悬臂双转子系统振动耦合机理进行了理论推导、仿真分析和试验研究。首先,采用有限元法(FEM)建立了双转子系统等效动力学模型和耦合动力学方程,分析了悬臂同轴双转子系统耦合振动机理;然后,利用有限元软件对双转子系统进行了模态分析、临界转速分析以及不平衡响应分析,建立了自敏感系数概念以定量评价系统对不平衡振动的敏感度和耦合状态;最后,根据实际结构设计了悬臂同轴双转子实验台,进行了不同转速比下的不平衡振动抑制实验,并结合实验结果对仿真结果进行了验证。研究结果表明:模拟仿真提出的自敏感系数可作为双转子系统实际振动测点布置和不平衡振动抑制策略的理论依据;通过应用先平衡内转子后平衡外转子的不平衡振动分步抑振策略,可使双转子系统不平衡振动降幅达80%以上。该研究对双转子系统传感器测点布局和系统耦合振动抑制具有一定的指导意义。

冲击载荷下电机-多级齿轮系统动态特性研究

为研究非稳态工况下电机-齿轮耦合作用机理,考虑电机电磁特性和齿轮系统扭转振动,将时变啮合刚度和啮合误差表示为齿轮转角的周期函数,建立了一个电机拖动多级齿轮系统的机电耦合模型。求得了系统的固有频率、模态振型及模态能量分布,仿真分析了受冲击载荷激励时齿轮系统的扭振特性和电机电流的频谱特征,比较了不同齿轮副的使用系数和动载系数,并进行了试验验证。结果表明:冲击引发该系统产生由一阶模态主导的瞬时自由振动,电机轴、太阳轮轴和齿圈支承处的扭转变形能量较大,为系统的薄弱环节;多级齿轮耦合振动对该系统高速级影响较大,导致载荷系数呈现出从高速级向低速级逐渐减小的趋势。在稳态运行阶段和瞬态冲击阶段,齿轮系统扭振特征频率在电机电流信号中均有所体现。

电厂供热中汽汽换热器动态特性数值模拟

为研究工业供热中蒸汽再热器中蒸汽的动态特性,通过仿真软件对用于蒸汽换热的管壳式换热器进行建模和数值模拟,对高温、低温蒸汽热量交换过程中的温度、速度及压力的变化特性进行了分析。获得的结果如下:第一,高温蒸汽域入口蒸汽速度的增加对管壳式换热器的换热效率有正向促进作用;同时,增加高温蒸汽域的入口端速度有助于加快换热反应的整体速度。第二,低温蒸汽域入口速度的增加,可以加快管壳式换热器前期加热的速度,而经过一个转折点之后,低温蒸汽入口速度增大则会降低管壳式换热器的换热效率。第三,提高高温蒸汽域入口初速度可以增加稳态时温度升高的数值,提高低温蒸汽域入口初速度反而会降低稳态温度升高的数值。数值模拟结果揭示了蒸汽再热器的动态特性,所分析的高温蒸汽与低温蒸汽进口速度对蒸汽再热器的换热效率的影响,可为热电联产改造中汽汽换热器优化提供借鉴。

高层建筑悬挑支模脚手架及施工平台的设计与抗倾覆动力分析

悬挑脚手架结构是高层建筑施工中被广泛应用的辅助施工措施。在应用悬挑脚手架的过程中,应当格外重视由风荷载作用引起的架体倾覆失稳问题。文章提出了一种悬挑脚手架的基础固接方式,以及一种高层施工作业平台,旨在提高悬挑脚手架抗风稳定性的同时,保证在高层建筑施工人员的安全性与可操作性。为了验证该脚手架的抗风致倾覆能力,以及规范验算公式应用于文章脚手架结构时的合理性,以一高层悬挑脚手架作为工程实例,结合有限元方法与规范设计经验公式,对架体的抗倾覆能力进行了相对全面而细致的探讨。研究结果表明,文章的验算方法验证了规范静力3倍抗倾覆验算公式是偏安全的,同时,可作为3倍静力抗倾覆的补充验算方案。

玩具抛绳枪稳态构型的动力学分析

玩具抛绳枪通过迫使绳环高速切线运动,创造出柔绳悬浮在空中的错觉.利用动静法进行力学分析,推导了稳态悬浮时绳环的形状方程,给出了抛绳枪能够正常工作的条件.研究表明,发射角度使绳环上下对称时,水平跨度最大;最大跨度与阻力和重力之比正相关.

西藏灵菇发酵乳胞外多糖的流变学特性

以西藏灵菇发酵乳中分离纯化所得胞外多糖为研究对象,对其流变学特性进行了系统研究。结果表明,该胞外多糖的水溶液表现为典型的非牛顿假塑性流体特性,且其流动行为受胞外多糖的质量浓度、pH值、温度、离子种类和浓度的影响,具体表现为:胞外多糖溶液的黏度随胞外多糖质量浓度的升高而增加,质量浓度越高剪切稀释现象越明显;pH 4.0和pH 10.0时胞外多糖溶液黏度明显低于pH 7.0。Na^+可使胞外多糖溶液的黏度显著增大,且Na^+浓度越高,溶液黏度越大;Ca^(2+)可使胞外多糖溶液的黏度明显下降,但其下降幅度与Ca^(2+)浓度无关;温度在10~85℃范围内胞外多糖溶液的黏度变化很小,有很好的耐温性。加入10 mg/mL的该胞外多糖能够明显增加脱脂乳的黏度。

电液比例节流井控系统的动态分析

电液比例节流井控系统不仅可用于一般钻井溢流压井,也可用于欠平衡钻井井口回压控制。本文阐述了系统的组成和工作原理,研究建立了电液比例控制系统的数学模型,用频率特性博德图分析了该系统的稳定性及快速性,并计算了系统的稳态精度,为确定系统的控制算法和系统设计提供了重要的参考数据。

预弯底部钻具组合横向振动响应的快速求解

底部钻具组合(BHA)的横向振动特性对井眼轨迹控制及井壁稳定性有重要的影响。目前,应用于BHA分析的数学方法主要包括有限差分法、能量法、有限元法和加权余量法。针对带预弯结构和稳定器BHA(Pre-bent BHA)的结构特征,提出一种可快速求解Pre-bent BHA横向振动响应的新型分析方法。首先,建立小变形条件下Pre-bent BHA的三维静力学模型,并用加权余量法和切点优化法求解该模型,得到其在三维井眼内的变形特征;其次,在静力学计算的基础上,根据Pre-bent BHA与井壁的接触特征来确定其上切点的位置,并以此切点位置定义Pre-bent BHA的上边界;随后建立Pre-bent BHA的有限元模型并求解其模态特征;最后,在考虑井壁约束的条件下,利用振型叠加法求解其稳态动力学响应,计算了实际钻井过程中使用的Pre-bent BHA的动态特性,得到其临界转速及工作状态图版。通过与相同结构参数(除弯角外)的常规BHA动态特性对比发现,合适的预弯结构可以大幅改善BHA的横向振动特性。该方法可用于钻前分析以便合理地设计Pre-bent BHA的结构并优选钻井参数,也可用于钻后分析找出Pre-bent BHA失效的初步原因。

周期性变载荷作用下的结构稳态响应计算方法研究

针对常用有限元结构程序和商用有限元软件难以求解载荷大小和位置均呈现周期性变化下的结构稳态响应问题,研究以有限元软件ANSYS为平台,通过对研究对象进行模态分析,采用模态叠加法求其瞬态解,利用APDL循环程序实现了载荷大小、加载位置同时周期性变化,采用自主开发的稳态判断程序对提取的位移响应结果进行体外判断,实现了结构稳态响应的求解。以圆盘结构的稳态响应计算为例,将提出的方法与有限元结构程序方法进行对比,计算结果可达到相同的精度,在相关的工程应用中也验证了其正确性,该方法也可以推广到其他各类结构的稳态响应求解中。

动态电源管理超时策略与随机型策略的等效关系

为了建立动态电源管理不同类型策略优化之间的联系,研究了超时策略与随机型策略在性能与功耗均衡上的等效关系.构建了动态电源管理系统基于半Markov控制过程的随机分析模型,通过分析该系统的稳态行为,揭示了超时策略和随机型策略在性能与功耗均衡上的等效性,推导出这2种策略之间的等效关系式;证明了超时策略具有最优的动态电源管理效果,并使得2种类型策略的优化结果能够相互转换.最后通过无线通信节点动态电源管理的数值仿真验证了这种等效关系.

一种液压伺服关节稳定性及其稳态误差分析

针对液压伺服关节存在的稳态误差,使得由该关节组成的机器人操作臂跟踪目标时存在位置跟踪误差问题,分析了其产生的原因,阐述了三自由度垂直相交运动解耦液压伺服关节的工作原理,采用拉格朗日法建立了该关节的动力学模型,对该关节的动力学模型进行了简化。从理论上分析了重力矩是产生稳态误差的根源,并通过仿真试验证明了这一模型简化是可行的,关节是稳定的,从而验证了结论的正确性。

基于有限元的水基动力无杆抽油系统流体分析

针对油田新型水基动力无杆抽油系统在运行中动力缸易受到液压冲击的问题,开展了水基动力无杆抽油机动力学分析与研究。基于流体动力学理论,运用有限元分析方法进行加载过程中瞬态分析和相应的稳态分析,分析了稳态压力和流速分布及瞬态压力和流速随时间变化的过程,得到了不同状态下的流场分布情况。流体分析结果表明流体流动不对称,且加载输入功率不稳定,分析结果有利于进一步开展系统故障分析,并能够为之提供理论依据。

基于Abaqus的螺旋输送机动态特性分析

为研究螺旋输送机的动态特性,建立了螺旋轴等效动力学模型,运用SolidWorks软件建立螺旋轴三维模型,利用Abaqus软件对螺旋轴进行模态和稳态动力学分析。结果表明:当激振频率达到50.4Hz、102Hz以及174Hz时螺旋轴将发生共振现象;螺旋轴长期在共振频率下工作,易导致螺旋轴断裂。分析结果可为螺旋输送机的设计和结构优化提供理论参考。

辐板式人字齿轮结构稳态响应特性研究

利用有限元理论及分析方法,把采用集中质量法建立的某船用人字齿轮减速器动力学模型求出的动态载荷激励作为稳态响应求解的载荷输入,建立了辐板式人字齿轮结构的参数化模型,计算轮体结构前20阶固有频率和振型,采用模态叠加法进行瞬态计算,经过若干个周期循环,结合外部判断程序求得稳态解;同时采用上述方法,研究了辐板厚度和轮缘厚度对人字齿轮结构稳态响应的影响,得到了最优化结构参数,为齿轮结构设计、修改提供依据。

基于集中质量模型的框架式基础动力分析及设计参数影响研究

以某离心式压缩机框架式基础为研究对象,采用SAP2000软件建立集中质量模型,进行了基础结构的模态和稳态分析。作为对比,采用了ABAQUS软件建立实体模型,进行了模态分析和最不利转速下的显式动力分析,用于研究集中质量模型的准确性和适用性。在此基础上,研究了设计参数对基顶振动速度峰值的影响。研究结果表明:(1)形成的集中质量模型在模态频率和振型上与实体模型较一致,由于横纵梁连接位置的刚度偏弱,部分振型频率偏低;(2)集中质量模型在低频扰力下的稳态分析结果与实体模型显式动力分析结果较一致,在高频扰力下则显著偏小;(3)采用两类模型得到的基顶水平振动速度不超过2mm/s,竖向振动速度不超过5mm/s,能够满足项目振动限值要求;(4)低频扰力下,基顶竖向振动速度随柱截面尺寸、混凝土弹性模量的增加而增加,随柱净高、顶板厚度、设备质量的增加而减小,水平向振动受设计参数的影响相对较小。所得结论可以供同类工程参考。

基于Labview的固定结合面动态特性参数测量

以振动理论为基础并以虚拟仪器软件Labview为开发平台,用分时快速稳态正弦扫频激振的测量方式建立了一套测试系统。以PC机为硬件载体,Labview软件为软件平台,配合其他相关设备以快速稳态正弦扫频激振的方式对试件进行实验测试,可以测得试件结构的频率响应函数曲线,进而计算出结构的固有频率和阻尼比等动态参数,用于结构动态参数的测量实验当中。通过与有限元理论分析的结果进行对比,证明本系统所测数据准确可靠,具有较高的理论意义和实践价值。

行进工况下压实系统的非线性特性

针对振动压路机实际的行进压实工况,提出一种考虑压实物料滞回非线性的振动系统动力学模型,仿真分析系统的动力响应特性并通过现场的试验数据予以验证该模型方法提出的合理性.在此基础上,采用谐波线性化方法获得滞回模型的等效刚度和等效阻尼系数,并导出此类非线性模型系统的稳态响应解析解,同时讨论模型参数对整体动力学特性的变化规律影响.研究结果表明:行进工况下的压实系统体现出明显的刚度软化非线性特性,屈服局限发生点主要影响等效刚度的软化程度,等效阻尼体现系统的能量耗散主要受滞回环面积大小的影响,选择合适的激振频率可以避开固有共振点来提高行驶舒适性.

浅谈水下生产系统流动安全保障中的水力热力分析

深水油气田开发中流动保障设计非常关键,一般流动保障遵循系统设计思路,将油气藏、水下生产系统及管线、上部设施作为一个整体的系统来考虑,水下生产系统的水力热力分析是水下流动安全保障设计的核心组成部分,可分为静态水力热力分析和动态水力热力分析两方面,其影响参数众多,工况复杂,但对确定合理的系统布置和水下生产系统形式,以及提前制定操作策略和程序至关重要。

利用Matlab辅助分析电路问题

《电路》课程是电气与电子信息类专业的重要技术基础课。通过实例,探讨利用Matlab软件辅助分析动态、正弦稳态等电路问题的方法。结果表明,利用Matlab软件辅助分析电路问题,程序易读、逻辑清晰、图像直观、结果精确。