同向岩质边坡极限稳定坡角及极限高度分析

根据同向岩质边坡中不同结构面组合关系,按沿结构面剪切滑移极限平衡条件,对各种情况下同向岩质边坡的极限稳定坡角及边坡极限高度进行了分析计算。

黏性土地基中竖向圆孔的极限稳定深度研究

工程中经常遇到打设竖向圆孔的问题,在黏性土地基中打设竖向圆孔,需要知道无护壁措施条件下竖向圆孔的极限稳定深度。首先进行坡面竖直边坡的极限平衡分析,假设破坏面为过坡趾的平面滑动面,建立滑动体极限平衡方程,得出边坡的极限稳定高度,结果与Taylor圆弧滑动面分析方法的结果比较吻合;然后将平面滑动面扩展到轴对称的含圆柱体竖向孔地基极限平衡分析,假定破坏面为通过圆柱体竖向孔底边缘的倒圆台侧表面,建立滑动体的极限平衡状态方程,得到和土坡极限平衡解答统一的c_u/yh(c_u为土体不排水抗剪强度,y为重度,h为竖向孔深度)和h/r(r为竖向孔半径)关系,利用该关系可以分析地基中竖向圆孔的稳定,为地基中竖向孔的设计提供依据;通过数值方法建立竖向孔不同几何参数的数值模型,计算含竖向孔地基能够维持稳定的c_u/yh下限值,和倒圆台滑动体极限平衡解答符合较好,进一步验证了所提极限平衡分析方法的合理性。

多结构面三维块体极限稳定新方法探讨

对复杂块体进行简单切分后,根据块体基本理论与刚体分块极限平衡原理,探讨多结构面三维复杂块体稳定分析新方法,研制适应性较强的三维极限稳定分析程序,在龙滩水电站右岸坝肩高边坡等工程中取得成功应用。

土质边坡极限稳定坡角与极限高度分析

在边坡的稳定性评价中,只计算其稳定系数是不够的,还应分析边坡的极限稳定坡角、极限坡高。论文利用岩土边坡极限平衡理论,导出极限稳定坡角与极限坡高关系式,并以雅安—泸沽高速公路文武坡喇嘛溪沟段昔格达地层的边坡为例,进行了计算分析。

空间异形薄壁拱结构极限稳定研究

为研究空间异形薄壁拱结构极限稳定的问题,以某大跨径异形拱为工程背景,分别建立了板—壳—梁混合模型和空间梁杆单元模型,对比分析了2种模型在局部超载作用下结构的受力规律及荷载曲线。结果表明:混合模型考虑了薄壁箱型截面的翘曲、畸变等局部效应,得到的极限承载力结果较空间梁杆模型低。两者的荷载—位移曲线在线弹性阶段吻合较好,在进入塑性阶段后,受局部效应的影响,两者曲线差异越来越大,在结构的极限稳定分析时,传统的空间梁杆单元模型偏不安全。

双馈风电机组锁相环动态主导的小干扰稳定极限

针对锁相环动态主导的并网双馈风电场小干扰稳定性问题,提出了一种双馈风电场小干扰失稳的判定方法。首先建立了单台双馈风机二阶线性化模型,其次根据单机等值模型将推导的二阶线性化模型推广至并网双馈风电场。最后依据劳斯-赫尔维茨定理(the Rausch-Hurwitz theorem)推导出锁相环动态主导的并网双馈风电场小干扰稳定极限,解释了风机有功出力、电网连接强度、锁相环控制参数及风机数量对锁相环动态主导的并网双馈风电场小干扰稳定的影响规律及内在机理。结果表明,有功出力增加、系统连接强度变弱及控制参数设置不当会对系统小干扰稳定性产生不利影响。以15台双馈风机构成的并网双馈风电场为例验证了所提小干扰稳定性极限的正确性和有效性,并且不需要建立风电场的全阶模型,减小了计算量。

空间异形桥塔的稳定极限承载力计算方法

空间异形桥塔几何构形复杂,存在非规则截面和非理想边界特征,利用现有方法难以获得其稳定极限承载力,无法准确感知结构安全性,保守设计思维引发材料浪费。而这类桥塔形式发展快、规模大,朝着结构高耸化、材料高强化、构件薄壁化的趋势发展,稳定问题突出,需重点关注其稳定极限承载力。本研究剖析了桥塔稳定问题的实质,从非线性稳定安全系数入手,系统考虑构件长细比、双重非线性、初始缺陷的影响,寻求稳定安全系数与稳定折减系数的内在映射关系,提出了空间异形桥塔稳定极限承载力计算方法。采用矩形和圆形钢筋混凝土、纯钢箱、钢箱混凝土等典型理想压杆算例,将稳定承载力结果与规范值比对,验证了所提计算方法的可行性和准确性。最后,以一座典型的空间异形桥塔斜拉桥为工程依托,构建了精细化非线性有限元模拟策略,获得其稳定极限承载力。结果表明:该工程的弹性稳定安全系数为18.56,非线性稳定安全系数为4.125,稳定折减系数为0.899,考虑双重非线性和初始缺陷后,非线性稳定安全系数仅为弹性稳定安全系数的0.22,稳定极限承载力大幅降低。对于长细比较大的异形压杆索塔结构,设计上应充分考虑非线性对结构稳定承载力的影响。

弱交流系统下光伏经柔直送出系统的稳定运行极限及提升方法

弱交流系统下大规模新能源接入的柔直系统的稳定运行范围影响着系统的新能源消纳能力。建立了弱交流系统下光伏经柔直送出系统的稳态数学模型与状态空间模型,综合考虑了系统稳态运行约束和小信号稳定性约束,提出了系统稳定运行区域的计算方法,定量评估了不同送端交流系统短路容量和光伏出力下系统稳态约束范围与小信号稳定性约束边界的变化特征。研究发现随着送端交流系统短路容量的降低与光伏出力的增大,小信号稳定性约束在稳态约束范围的基础上进一步限制了系统的稳定运行区域。通过特征值分析和参与因子分析,研究了影响弱交流系统下小信号稳定性的关键影响因素,提出了一种附加频率阻尼控制策略,由此在一定程度上扩大了系统稳定运行范围。在PSCAD/EMTDC中搭建了弱交流系统下光伏经柔直送出系统的仿真模型,验证了理论分析和计算结果的正确性。

高层结构基于稳定极限状态的整体抗震可靠度分析及应用

对于高层建筑结构,重力二阶效应对结构稳定性的不利影响显著。建立了基于等效刚重比退化率的整体稳定能力极限状态方程,提出了基于随机响应面法的整体抗震可靠度分析方法。以框架-核心筒结构为例进行整体稳定能力极限状态抗震可靠度分析,并与当前设计规范相适应的变形能力抗震可靠度分析结果进行对比。结果表明:整体稳定能力抗震可靠度指标可以有效地评估结构的抗震可靠性,与变形能力抗震可靠度指标具有较好的一致性。考虑材料强度和地震作用随机性,提出的方法可应用于高层建筑设计结构方案比选、既有高层结构的可靠性鉴定分析以及对加固方案有效性的评估。

深刺焦氏晕听区结合化瘀通督方对脑卒中后平衡障碍患者动态平衡、步态速度和稳定性极限的影响

目的 观察深刺焦氏晕听区结合化瘀通督方对脑卒中后平衡障碍患者动态平衡、步态速度和稳定性极限的影响。方法 选择2021年3月至2022年10月于河北省人民医院治疗的脑卒中后平衡障碍患者89例作为研究对象,采用随机数字表法将患者分为方剂组和针剂联合组。方剂组患者44例,给予化瘀通督方治疗;针剂联合组患者45例,给予深刺焦氏晕听区结合化瘀通督方治疗。检测两组患者治疗前、后血清神经元特异性烯醇化酶(NSE)、脑源性神经生长因子(BDNF)水平,大脑中动脉、基底动脉血流速度,Berg平衡量表(BBS)及Fugl-Meyer平衡量表(FM-B)评分,患者移动速度、反应时间、最大偏移、端点行程、方向控制水平,测试稳定极限时间及范围,记录患者步频及步速,比较两组临床疗效。结果 针剂联合组NSE水平较方剂组低,BDNF表达水平、大脑中动脉、基底动脉血流速度、FM-B、BBS评分、患者移动速度、最大偏移、端点行程、方向控制水平较方剂组明显升高,反应时间短于方剂组;针剂联合组患者稳定极限时间长于方剂组,稳定极限范围大于方剂组,步频及步速高于方剂组。针剂联合组患者总有效率(97.78%)高于方剂组(81.82%)。结论 深刺焦氏晕听区结合化瘀通督方治疗脑卒中后平衡障碍患者,可改善其脑血流动力学和姿势控制力、步态及稳定性极限,提升其动态平衡能力,提高临床疗效。

基于初态激扰法的铁道车辆蛇行运动不稳定极限环求解

针对铁道车辆蛇行运动分岔图中不稳定极限环通过整车动力学仿真求解困难的问题,提出直接积分求解不稳定极限环的方法——初态激扰法。该方法利用多体系统动力学软件Simpack建立高速列车动力学模型,采用Matlab软件对拟周期解进行动态加权调整后作为车辆系统主要部件的初始状态,在光滑轨道上时域积分获取刚体运动状态,在轮对横移幅值随运行速度变化的分岔图中绘制不稳定极限环及平衡点和稳定极限环,从而得到完整的车辆蛇行运动分岔图。以某高速列车为例,基于初态激扰法求解不同轮轨接触工况和抗蛇行减振器故障工况下蛇行运动分岔曲线。结果表明:新轮和磨耗轮工况的车辆蛇行运动分别对应Hopf亚临界分岔和超临界分岔行为,且磨耗轮工况下蛇行运动由亚临界分岔变为超临界分岔;不改变抗蛇行减振器阻尼仅减小卸荷力,对车辆Hopf分岔临界速度没有影响,但会降低车辆LPC (Limit Point Bifurcation of Circles)分岔临界速度并减小不稳定极限环的幅值,从而降低车辆横向稳定性。

慢性非特异性腰痛患者的静态平衡和稳定极限

背景:平衡能力是影响慢性非特异性腰痛患者姿势控制的重要因素和引发跌倒、骨折、残疾的主要原因。现有研究大多仅从双足站位下分析比较,却鲜见在辨别优势腿和非优势腿带来混杂因素等影响的前提下去探讨单、双足静态平衡和稳定极限的特征报道。目的:分析慢性非特异性腰痛患者的静态平衡和稳定极限特征。方法:2020年4月至2021年12月在广州市番禺区中心医院实习生中招募慢性非特异性腰痛患者20例(腰痛组),健康者20例(健康组)。选择Pro-kin平衡仪,进行单/双足站立静态平衡和稳定极限测试,并记录相应测试的指标数值,例如:双足站立时的足底压力中心和稳定极限,以及单双足站立下的前后和左右摆动幅度标准差、前后和左右平均运动速度、运动面积、运动长度等。结果与结论:(1)睁/闭眼状态下,健康组的足底压力中心呈轴心处集中分布,腰痛组相较呈更大离散分布,并以非优势腿上分布为主;(2)比较双足站立静态平衡:睁眼状态下两组间无显著差异(P> 0.05),闭眼状态下腰痛组各静态平衡指标数值大于健康组(P <0.05);(3)比较单足站立静态平衡:腰痛组优势腿各静态平衡指标数值大于非优势腿(P <0.05),健康组优和非优势腿间无明显差异(P> 0.05);腰痛组优势腿各静态平衡指标数值明显大于健康组(P <0.05),非优势腿上两组间无显著差别(P> 0.05);(4)健康组在左方(正左方、左前方、左后方)和右方(正右方、右前方、右后方)上的稳定极限数值均显著大于腰痛组(P <0.05);(5)结果提示,慢性非特异性腰痛患者闭眼状态下的双足站立静态平衡、优势腿的单足站立静态平衡以及左、右方上的稳定极限平衡能力均出现显著下降,平衡能力的维持存在视觉依赖,并有较大跌倒风险。

风火打捆送出系统稳定特性研究和运行策略优化

为解决粤西海上风电集群与火电打捆送出的同步稳定问题,首先研究了风火打捆送出系统的同步稳定特性和影响因素,然后提出了提高风火打捆送出系统风电渗透率和同步稳定特性好的风电机组优先发电的运行方式优化策略。最后构建了风电场集群整体硬件在环接入的实时仿真系统进行验证,仿真结果表明所提出的同步稳定性提升策略可以提高风火打捆送出系统稳定极限,有力提升了风电并网消纳率和电网安全稳定水平。

基于卷积神经网络的暂稳极限功率计算

目前求取联络线暂态稳定传输功率极限的时域仿真法和基于李雅普诺夫稳定性理论的直接法计算过程复杂,针对此问题,提出基于卷积神经网络的输电断面暂态稳定极限功率计算方法。首先将系统运行的数据与实验仿真数据相结合,转化为输电断面特征属性,选择输电断面关键特征,将其作为神经网络的输入层向量,然后经过多次训练构建出系统关键特征与输电断面暂态稳定极限功率的非线性映射关系。最后以IEEE14节点进行算例分析,验证了计算方法的可靠性以及有效性。

串补提升新能源大规模汇集远距离输送的静态电压稳定极限的研究

新能源大规模汇集远距离输送模式的静态电压稳定极限受到送出通道参数的影响,会限制新能源的发电和送出能力;在送出通道加入串补可以提升静态电压稳定极限,增强新能源发电和送出能力。对静态电压稳定极限主要影响因素的数学模型进行推导和分析,搭建仿真模型,改变串补的补偿比例和网架规模,分析静态电压稳定极限和有功出力同时率的变化规律,得出的结果和理论分析相符,并且对新能源的发展规划具有一定指导意义。

结合直流潮流模型的电网断面热稳定极限快速评估方法

电网结构的增强使得系统的热稳定问题日益突出。采用直流潮流的方法对典型等值系统的断面热稳定极限进行了推导,分析了断面设备N-1开断对在运设备有功潮流变化的影响。基于有功潮流的阻抗分配原理,提出了对断面热稳定极限的评估方法和流程,可实现断面热稳定极限和限制故障的快速评估。最后,以河南电网2014年夏季大负荷方式为例,对豫北断面的热稳定极限进行了评估,仿真结果证明了所提方法的可行性。

电力系统静态电压稳定极限及裕度计算综述

介绍几种静态电压稳定极限指标,如负荷裕度、雅可比矩阵奇异值、灵敏度指标、阻抗模等;对静态电压稳定极限及裕度的计算方法,包括奇异值分解法、灵敏度法、连续潮流法、直接法、非线性规划法等进行详细的总结和评述,指出它们各自优缺点;重点介绍计算一种N-1故障情况下电压稳定极限及其裕度的新方法,计算速度快,该方法具有很强的实用价值;最后介绍提高电压稳定的一些应对措施。通过全文可对目前静态电压稳定极限及裕度计算方法有一个全面了解和充分认识。

新能源并网变换器单机无穷大系统的静态稳定极限及静态稳定工作区

针对基于输出电流闭环控制的新能源并网变换器,研究弱电网条件下其输出有功功率特性,推导其在直流电压时间尺度下的数学模型,基于输出有功功率特性和直流电压时间尺度下的数学模型得到新能源并网变换器单机无穷大系统的静态稳定判据,在此基础上进一步给出新能源并网变换器单机无穷大系统的静态极限电流、静态极限功角与电网阻抗及无功电流之间的关系。通过Matlab/Simulink仿真对新能源并网变换器单机无穷大系统在不同工作点的静态稳定性进行验证。最后,对比新能源并网变换器与同步发电机特性的异同。

基于改进信号能量法估计暂态稳定极限

信号能量法是一种基于时域仿真数据来快速求取电力系统暂态稳定极限的方法。它的基础是认为在给定故障条件下,暂态电压响应的信号能量将随着功率增加而渐近增长,其渐近线对应于暂态稳定极限,从而建立信号能量 与传输功率和稳定极限的解析函数关系。另外,对于不同功率水平的暂态仿真数据可以得到该水平下的暂态电压数值信号能量。应用这些数值信号能量和解析信号能量表达式即可对稳定极限做出估计。文中提出了两种新的解析信号能量表达式,即1阶近似法和3阶近似法。在新英格兰系统和四川重庆系统中的应用证实了所提出方法的正确性,并且与原方法比较,所提出的方法适应性更强,更有效。特别是1阶近似法能够保持以较高精度确定系统的暂态稳定极限。

虚拟现实技术对小脑卒中患者静态平衡功能及稳定极限范围的影响

目的:观察虚拟现实技术(VR)对小脑卒中患者静态平衡功能及稳定极限范围的影响。方法:小脑卒中患者71例随机分为观察组36例和对照组35例,观察组接受VR游戏训练,对照组接受常规平衡训练。分别于训练前、训练4周后采用平衡测试仪对所有患者的身体压力中心移动面积和稳定极限进行测量。结果:治疗4周后,2组患者在睁眼和闭眼条件下的摆动有效面积、摆动路径长度、平均摆动速度值与治疗前比较均显著下降(均P<0.05);2组间比较,在睁眼和闭眼条件下的平均摆动速度值无显著差异,但观察组摆动有效面积、摆动路径长度值下降更为显著(均P<0.05)。治疗后,2组治LOS值均较治疗前显著提高(均P<0.05),且观察组高于对照组(P<0.05)。结论:基于VR的平衡训练较常规的平衡训练能更有效地改善小脑卒中患者的静态平衡功能和稳定极限范围。