空气弹簧弹性特性及容积特性分析

依据工程热力学理论得出了空气弹簧的弹力表达式,并分析了空气弹簧材料、几何和接触等非线性力学特性,提出采用非线性有限元研究空气弹簧非线性弹性特性和容积特性的方法。根据有限元方法建立了三曲囊式空气弹簧的有限元分析模型,进行了有限元计算,结果表明:空气弹簧的承载能力随充气压力增加而增大,且呈现出非线性特性;空气弹簧压力、容积及有效面积与变形均呈现出非线性关系,腔内压力和有效面积随空气弹簧变形量的增加而增加,但容积呈现相反变化趋势;充气压力对于空气弹簧容积和有效面积基本没有影响。

水库容积特性曲线定线及其在调度中的应用

发电调度模型中水库容积特性的离散化表征导致调度模型数学解析变得困难和模型求解效率低,而已有研究对水库容积特性的函数化表征缺乏统一性,有必要开展水库容积特性曲线定线研究。本文基于水库水位-库容实测离散数据点,通过线性和非线性最小二乘拟合获取不同线型的水库容积特性曲线,并对不同线型容积特性曲线的拟合优度及工程应用效果进行综合评价。长江流域23座水库的实例研究表明,幂函数型容积特性曲线在描述水库容积特性方面具有广泛适用性和良好可靠性,可作为表征水库容积特性的一种通用性线型。研究可在促进各类发电调度模型解析优化求解方法的内在统一性以及提升模型求解效率方面发挥效用。

基于精细化模型的纤维缠绕压力容器失效行为及容积特性影响因素分析

本文通过开展纤维缠绕压力容器水压爆破试验,结合数值仿真分析,探究其失效机理并分析了影响压力容器容积特性的因素。通过三维扫描仪测量出缠绕层的实际轮廓,对比三次样条公式预测的厚度,结合有限元软件Abaqus及Python脚本文件,给出了一种纤维缠绕压力容器的精细化建模方法,该方法直观且准确地描述每一个纤维缠绕层,通过在纤维缠绕层间加入内聚力单元表征层间损伤情况,利用三维Hashin失效准则对单元刚度进行衰减来实现复合材料层渐进失效分析,从而更加精确地预测压力容器的爆破压强;并结合试验测试结果对纤维缠绕压力容器失效行为进行分析;最后,基于该数值模型,开展了压力容器容积特性影响因素分析。结果表明:①三次样条厚度预测方法能较为准确地预测测地线纤维缠绕层在封头处的厚度分布情况;②采用缠绕层逐层建立并在层间插入黏性层单元,结合Hashin失效判据的渐进损伤计算方法,能够精准、全面以及直观地判断压力容器的各种损伤情况;③压力容器水压实验打爆结果为76 MPa,与有限元计算结果误差为3.3%,且位移应变结果与实际测量值误差在10%以内,表明通过载荷位移曲线破坏位置的位移突变确定爆破压强是合理的;④对于Ⅲ型压力容器,可以通过增大设计爆压提高容器的容积特性系数,且相同容积的压力容器的容积特性随着长径比的增加而减小。

波浪与水流作用对翼形网箱容积保持特性的影响

采用有限元法,对NACA0030型翼形网箱在纯浪和浪流共同作用下的容积保持率进行了计算,通过对比分析研究了网箱容积的变化趋势。研究结果表明:两类环境条件下网箱的容积保持率有所降低,浪高越大,降低越多,且随着波浪周期降低而降低;容积保持率变化情况呈现周期性变化,变化周期与波浪周期基本保持一致,容积保持率变化曲线存在相位前置约π/4;纯浪情况下网箱容积最大值出现于7/8T处,最小值位于2/8T处,而浪流情况下网箱容积最大值出现于7/8T处,最小值位于4/8T处;纯浪情况下会明显出现浮管与网衣X向运动的不协调,浪流共同作用时二者除了会出现纯浪条件下的X向不一致,也会导致Z向运动的不一致。水流对网衣的容积保持性能有较大的影响,翼形网箱实际使用时应着重加以考虑。

含吸收散射粒子半透明介质层的容积吸收特性分析

将 Mie散射理论与蒙特卡罗法相结合分析了含吸收散射粒子半透明介质层的容积吸收特性。考虑了半透明入射表面的折射与反射、不透明壁面的漫反射、半透明介质的吸收以及粒子系的吸收和独立多次非规则各向异性散射。直接由粒子复折射率、粒径及入射辐射波长等基本参数 ,根据 Mie散射理论确定粒子系的吸收、散射因子以及非规则的各向异性散射分布。计算分析了介质层光学厚度、粒子复折射率、尺度参数、粒子系特征参数以及锥形入射时的入射倾角和锥形角对介质层容积吸收性能的影响。

炭燃烧或气化时反应气体和炭的容积扩散特性

针对炭的燃烧或气化反应,本文在Stefan流和温度边界层存在的条件下分析求解了描述气固反应的扩散方程,同时还考虑了相对运动速度对传质的影响.通过计算和与其它研究者开发的计算公式进行比较,进一步揭示了反应气体和炭的容积扩散本质.最后,给出了一个新的推荐使用的计算公式.

启动分离器在超临界压力直流锅炉中的启动特性

该文根据低负荷水冷壁无延迟跟踪假定建立了超临界压力直流锅炉中启动分离器入口焓方程。以平均比容和平均焓值作为特征变量，模拟了启动分离器在超临界压力直流锅炉从冷态启动至带节流的直流锅炉运行过程中的启动特性。以华能南京电厂的俄罗斯锅炉ТПП－３１６／ｃｏ为研究对象，部分结果与现场实际运行参数作了比较。最后，给出了在启动过程中启动分离器主要参数的启动曲线。

型线曲率半径变化对涡旋压缩机性能的影响

为了研究所构造型线的曲率变化对涡旋压缩机性能的影响,构建了基于曲率半径函数方程的组合涡旋型线;建立了吸气腔、压缩腔和排气腔容积数学模型,得到了涡旋压缩机的轴向、切向和径向气体力随曲轴转角的动态变化规律。通过MATLAB数值模拟结果表明:母线的曲率变化对涡旋压缩机动力学特性的影响显著;母线曲率变化主要影响切向气体力的变化速率和径向气体力的幅值大小波动,进而对于振动、密封和泄漏有着直观的影响。

圆渐开线在涡旋液压泵方面的应用

传统的涡旋液压泵在工作过程中会形成吸液腔、压液腔、排液腔,由于液体的可压缩性很小,因此在压缩过程中会产生困油现象,解决困油现象常用的方法是通过开设泄压口,但是这种方法对油液的粘稠度、电机的转速有很高的要求,工作中还会产生运转不平稳、输出不稳定等问题,大大影响了涡旋液压泵的性能。本研究通过对基圆渐开线的进一步研究,使型线在啮合过程中只形成吸液腔和排液腔,从而使输液过程不产生困油现象;再对其容积特性进行计算分析,得出了涡旋液压泵在运动过程中容积变化呈线性关系,由此可知涡旋盘运转平稳,输出稳定,可靠性高,从而改善了传统的液压泵设计和工作中所产生的问题,提高涡旋液压泵的工作性能。

滑片泵轴向力的分析与试验研究

论述了滑片泵的工作特性;分析了滑片泵的轴向力及其影响因素;用正交法进行了试验;提出了解决轴向力的新型结构;为大口径滑片泵的开发提供了依据。

考虑关键非线性特征的集成式电子液压制动系统主缸液压力精确控制

针对具有"电动机+减速机构"形式的解耦式电子液压制动系统(Electro-hydraulic brake system,EHB)展开研究。针对主缸液压力控制过程中出现的爬行、死区和振荡等问题,设计一种考虑关键非线性特征(摩擦、PV特性)的主缸液压力精确控制算法。基于LuGre模型对摩擦非线性进行补偿,设计了压力自适应控制器。针对压力闭环控制在系统死区工作点处出现的问题,采用基于死区补偿的非线性控制方法。结合以上两种方法的优点,设计基于LuGre摩擦模型前馈补偿和死区补偿的联合控制方法,能够在考虑系统关键非线性特征的基础上,精确控制主缸液压力。通过联合仿真(AMESim&Simulink)和硬件在环测试对比验证各闭环控制系统的时频域响应特性,联合控制方法提高了系统的压力动态跟踪精度和响应速度。

细胞外间隙再认识及其在脑胶质瘤基础和临床研究中的进展

细胞外间隙为细胞膜外相互连通的,充满组织液和基质的不规则特殊空间,是细胞赖以生存的微环境。脑细胞外间隙影响着神经系统的活动,并参与各种神经系统疾病的发生、发展。但是,长期以来脑细胞外间隙在各种神经系统疾病中的作用缺乏重视和深入研究。本课题团队在国内外率先开展对细胞外间隙的磁跟踪技术。细胞外间隙占据高级别胶质瘤近一半的容积特性,本文重点介绍细胞外间隙在脑胶质瘤中的变化规律及其在脑胶质瘤临床治疗中的应用,为临床探索脑胶质瘤的诊疗新方法提供参考。