基于激光旋转扫描的约束态薄壁圆柱壳模态振型测试新方法

针对传统采用实验模态分析理论辨识模态振型测试效率低的问题,提出基于单点激光旋转扫描的测试约束态圆柱壳模态振型新方法。在明确基本测试原理基础上组建激光旋转扫描测试圆柱壳模态振型实验系统,提出基于激光旋转扫描测试约束态模态振型试验流程,并对判定圆柱壳共振及由响应数据获得圆柱壳模态振型等关键技术进行详述。通过实例验证结果表明,该方法可快速准确获得薄壁圆柱壳的模态振型、极大提高空间测试分辨率、高效测试圆柱壳结构各点振动响应,具有一定工程应用价值。

约束态薄壁圆柱壳固有频率的精确测试

采用传递矩阵法和有限元法对约束态圆柱壳固有特性进行计算以明确振动特点;详细分析了约束态圆柱壳固有频率测试的影响因素,并提出通过力矩扳手定量确定边界约束条件、合理选择激励信号类型、采用加窗和多次平均处理等解决措施.最后,搭建了4种不同激励形式(锤击、电磁激振器、压电陶瓷、振动台激振)的测试系统对其固有频率进行了试验研究,提出了约束态下薄壁圆柱壳固有频率的测试流程.研究表明:振动台基础激励方法对约束态薄壁圆柱壳没有任何附加质量和刚度的影响,测试状态即为圆柱壳真实的受力状态.使用该激励方法并配合激光测振仪进行固有频率测试的精度最高.

NbTi-NiTi原位复合材料的约束态相变阻尼

为使记忆合金展现宽温域高阻尼特性,采用熔炼、热锻、轧制等手段制备原位自生的NbTi-NiTi记忆合金复合材料。借助NbTi对NiTi的约束,拓宽NiTi相变温度区间,获得宽温域相变阻尼。采用LMR-1低频力学弛豫谱测试机测试样品内耗。完全相变测试结果表明:材料能在很宽的温度范围内展现高阻尼特性,并随着预变形量的增加,马氏体逆相变阻尼峰的峰温随之升高,峰宽也随之增加;预变形后,样品在第一次加热过程中阻尼峰的峰温较高,且峰较宽,而第二次加热,阻尼峰温和宽度都明显降低;测试中材料的动态模量也伴有相同的变化。不完全相变测试结果表明:内耗曲线出现双阻尼峰,而动态模量曲线出现阶梯式升高现象,且内耗曲线和动态模量曲线都展现出温度记忆效应。

约束态TiNi形状记忆合金丝可逆形状响应应变和响应力的分析模型

建立了TiNi形状记忆合金（SAM）主导的金属基或聚合物基智能复合材料中TiNi丝形状响应应变和响应力的分析模型,并进行了计算分析和实验考察,计算和实验结果符合良好.结果表明,当基体预定曲率km一定时,随TiNi SMA丝数量n增加,智能复合材料的形状响应应变ε和响应力F增加,形状回复率ρ减小;随基体宽度b增加,ε和F皆减小,而ρ则增加.当b一定时,随n增加,ε和F皆增加;随km增加,F增加,ε则基本保持不变.因此,设计该类智能复合材料时应综合考虑增强材料数量、基体尺寸及其预变形量等因素.

TiNi形状记忆合金丝在约束态热循环后的力学特性

研究了TiNi形状记忆合金丝在约束态热循环后的应力-应变特性。结果表明,如果停止加热并加载,或者在母相状态下冷却但是尚未发生正相变时加载,加载应力-应变曲线首先呈线弹性关系,然后才出现应力平台。如果在冷却过程中发生正相变的时候停止冷却并加载,则加载应力-应变曲线只出现应力平台。与之相似,如果在约束态冷却过程中停止冷却并卸载,卸载应力-应变曲线首先呈线弹性关系,然后才出现应力平台。如果在加热过程中停止加热并卸载,则卸载应力-应变曲线立即出现应力平台。

约束态混凝土单面盐冻损伤数值模拟及试验研究

为研究约束态与自由态混凝土单面盐冻劣化行为及机理,利用Abaqus/Explicit对混凝土表面和内部损伤过程进行了数值模拟研究,设计了混凝土约束装置,并对比研究了约束态和自由态混凝土单面盐冻循环的表面剥落量和相对动弹性模量损失。结果表明:与自由态混凝土相比,约束态混凝土表面损伤更严重,但内部损伤较轻;掺引气剂可以明显减少约束态混凝土的表面损伤;气孔的存在干扰了表面微裂纹的发展,含气量高的混凝土表面盐冻损伤程度较低;混凝土与表面冰层间变形量的差异是导致约束态混凝土表面损伤更严重的原因;约束抑制了混凝土内部微裂纹的发展,导致约束态混凝土比自由态混凝土内部损伤更轻。

二阶谐波方程组约束态解的存在性

研究了一个全新的二阶谐波方程组约束态解的存在性.通过限制泛函极小值的次可加性,证明了任意极小化序列通过平移是列紧的,结合变分方法得到了全局极小值的存在性.

托卡马克增强约束态的排氦研究

由于氦在当前托卡马克放电实验和将来D－T聚变反应堆中的特殊作用，通常将氦和其它杂质分开来研究。首先，几乎现有的托卡马克装置都采用氦辉光放电清洗（He-GDC)作为常规壁处理技术。这个技术能有效地清除壁材料表面的氧和排空吸附在壁／孔栏中的氢。He-GDC后氦作为剩余气体留在真空室将继续影响等离子体放电。它不仅直接贡献电子，而且引起壁中的氢解吸，导致增强的壁加料，在HL－1装置的喷氦实验表明，电子密度衰减时间常数τp=τp(1-R)是喷氢的3倍（式中，τp是粒子约束时间，R是氢再循环系数）；对于同样的密度，送入气体的量仅为喷氢的1／5，有利于当前有高密度实验。但另一方面，从长远的观点看，排氦又是磁约束D－T聚变反应堆设计的一个重要问题。热化的α粒子所谓氦灰，作为D－T聚变反应的产物必须从系统中除去，否则，燃料将被累积的氦稀释引起氦中毒。下一代稳态托卡马克，如国际热核实验堆（ITER）设计成在增强约束态下运行。Reiter估计必须在7－15倍能量约束时间内（τHe/τE<7-15)把新产生的氦离子除去，使等离子体芯部的氦浓度保持在10％以下，才能维持堆的连续运行。

基于ISSO-PP组合赋权的双向区间约束正态云模型的换流站阀冷系统冷却能力研究

阀冷系统是保证换流站安全运行的关键一环,其作用在于排出阀体中元件形成的热量,因此其冷却能力的准确评估至关重要。针对上述问题,提出基于ISSO-PP组合赋权的双向区间约束正态云模型的换流阀冷却能力评价模型。首先,对采集数据预处理并确定阀冷系统冷却能力评价指标体系;其次,利用层次分析法和改进CRITIC法计算评价指标主、客观权重,并由改进鲨鱼优化投影寻踪法(ISSO-PP)得到综合权重;最后,由数据等级评价标准为中间型这一特性,提出双向区间约束的正向云数字特征计算方法,同时对逆向云数字特征计算方法进行改进,结合综合权重计算得到最终隶属度,依据最大隶属度原则确定最终评价结果。

基于热启动的大规模安全约束机组组合模型的快速求解方法

大规模安全约束机组组合(security constrained unit commitment,SCUC)问题的混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)模型因其高维、非凸的特点导致求解困难,尤其在考虑故障态安全约束后模型规模骤增,MILP算法常遇到收敛间隙下降瓶颈问题。为满足现货市场出清对SCUC问题求解时间的要求,提出了基于热启动的快速求解方法,从待求模型的一个可行解出发,根据节点边际电价和机组收益分析进行整数变量固定,同时削减无约束力的安全约束,以缩减模型规模,加快收敛进程。仿真结果表明:所提方法能够大幅缩减SCUC模型规模,尤其对于考虑故障态安全约束的大规模SCUC问题,能有效克服收敛间隙下降瓶颈问题,求解效率提高特别显著。

某航空密封件波形弹簧模态分析

该项目以0Cr17Ni7Al不锈钢波形弹簧为研究对象,利用CATIA软件进行建模并导入ABAQUS软件中进行有限元分析,获得其0~12阶模态特性。基于实际压缩高度分析受力情况的波形弹簧自振频率,并对2种自由态以及工作状态的弹簧仿真结果进行对比,得到固有频率的数据以及振形图。为不同情况下弹簧种类的选择提供一定参考。

稳态约束优化控制可行性分析的新方法

针对文［5］所提出的稳态约束优化控制问题，本文提出了一种新的可行性分析算法．基于该算法，不仅可以判断稳态约束优化控制问题是否存在可行解，还可以直接求取约束控制的可行区域，它为复杂工业过程优化控制系统的设计与实施提供了一种有效的分析方法．

考虑稳态频率约束的含高渗透率风电的孤立电网机组组合

孤立电网具有各次备用容量小、自平衡能力差的特点。为了提高风能的利用率,在保障稳态频率约束的前提下,采用综合利用一、二次备用的方法。提出了考虑稳态频率约束的系统最大可调备用容量的概念,建立了考虑稳态频率约束的机组组合优化模型。以常规机组发电成本最小和系统消纳风能最大为多目标,并通过扩展ε约束法对模型进行求解。改造后含高渗透率风电的孤立电网10机系统的计算结果表明,所提模型通过有效利用系统中各次备用,在满足系统稳态频率约束的同时,有较好的经济性以及风电的消纳能力。

开放态约束与跨文化管理方式的变革

开放态约束主要包括三方面的内容 :政治体制的开明、贸易制度的开放、网络方式的普及。开放态约束持续和强力作用将导致区域文化作用逐渐弱化 ,影响着企业跨文化管理方式的变革。跨文化管理方式的变革主要体现在两方面 :其一是由“全面适应”转向“部分适应” ,其二是由“区域特色”转向“企业个性”。

稳态约束下的风电场最优控制策略选择

对采用不同控制策略的风电场接入系统进行了稳态分析,通过绘制不同控制策略下风电场公共接入点(PCC点)、地区电网电压中枢点和重要变电站的P-U曲线,分析了风电接入后地区电网的电压、网损变化;对采用不同控制策略的风电场最大接入容量进行了研究;最后,在不同的稳态约束下,讨论了风电接入系统的最优控制策略的选择问题。

基于伞约束的安全约束机组组合迭代求解方法

为了提高电力市场出清结果的可靠性,在传统安全约束机组组合(security constrained unit commitment, SCUC)问题的基础上根据N-1原则考虑了故障态安全约束;为了不影响出清效率,基于伞约束原理提出了迭代式安全约束筛选方法。以机组组合(unit commitment, UC)模型为迭代起点,计算基态和故障态下的线路潮流,添加越限的所有基态安全约束,对于故障态潮流越限的线路,每条线路只保留越限最严重的故障态,并且给每轮添加的故障态约束数量设置上限,迭代求解直至无越限约束。分别对IEEE118系统和Polish2383系统进行仿真,与直接求解完整模型相比,求解速度分别提升了72.6%和88.4%。仿真结果表明,根据伞约束原理进行约束筛选后再迭代求解,能够显著提高SCUC模型的求解效率,尤其是对于考虑故障态安全约束的大规模SCUC问题,提速效果尤为明显。

考虑稳态和动态数据的S-型生化系统参数估计方法

针对具有稳态实验数据和动态实验数据的一类S-型生化系统的参数估计问题,以浓度误差、斜率误差与稳态误差之和为极小化目标,构建了一种参数估计优化模型。为了求解参数估计问题,利用四阶龙格库塔离散化格式,将优化问题中的微分方程转化为代数方程,同时将所构建的优化模型转化为稳态约束条件下的非线性规划问题。为了求解上述非线性规划问题,应用样条插值估计实验值的速率。为了说明算法的有效性可行性,将建立的优化模型与求解方法应用到已有的S-型生化系统中,并绘制了仿真结果的图像。与已有方法比较,数值结果表明,加入稳态误差优化与稳态约束后,可获得更为精确的参数估计结果。

应变约束相变对Ti_(44)Ni_(47)Nb_9合金恢复应变的影响

研究了10％预应变Ti44Ni47Nb9合金应变约束相变加热温度Th对随后自由相变行为的影响,结果表明:经过约束相变循环的Ti44Ni47Nb9合金,在随后的自由相变过程输出两段恢复应变εr1和εr2,其值分别随约束相变加热温度Th升高而增加和减小,但合金总恢复应变εr(εr=εr1+εr2)却随Th升高而降低.分析表明:恢复应变εr的降低与约束逆相变过程中马氏体相在恢复力作用下拉伸变形导致合金产生了大量塑性变形有关,而两段恢复应变εr1和εr2的形成则与合金约束相变后形成应变量明显不同的M1和M2两部分取向马氏体逆相变相关.

一类肖卡尔方程约束解的存在性

研究一类带有临界项p和卷积项q的肖卡尔方程在限制条件下解的存在性。通过对方程中参数p、q的讨论,获得了Pohozaev流形上的一些性质;利用Hardy-Littlewood-Sobolev不等式和Gagliardo-Nirenberg不等式,得到了极小化序列为相应泛函的(PS)序列;通过Schwarz对称重排,证明能量泛函满足流形上的山路定理,得到了方程解的存在性。当14/5<p<10/3且7/3<q<25/9时,得到了一类肖卡尔方程约束解的存在性。

不同风光水配比下多类型电源打捆直流外送系统的功率传输能力研究

风光水打捆经电网换相换流器高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)外送系统中,风光水配比不同会影响系统的功率传输能力。文章首先建立风光水打捆直流外送系统的稳态数学模型和状态空间模型,然后提出综合考虑稳态运行约束条件和小信号稳定性约束条件的系统功率传输能力计算方法及流程,掌握不同功率水平下系统稳定运行区域及边界的变化特征,最终得到不同水电出力下的直流外送系统功率传输范围、特定传输功率下所允许的水电出力最小值、风光配比与小信号稳定性的定量关系。通过该方法定量评估风光水配比不同时直流外送系统的功率传输能力,从而优化选取风光水配比。结果表明,水电出力较小时,系统传输功率上限受小信号稳定性制约,下限受电压偏移约束制约;水电出力较大时,系统传输功率上限受LCC-HVDC安全运行约束制约,下限受逆变侧电压偏移、系统潮流约束制约;在功率运行点不变时,风光配比平衡工况系统更加稳定。最后,通过PSCAD/EMTDC下的电磁暂态仿真,验证上述功率传输能力理论计算的正确性。