高频列车荷载作用下板式无砟轨道垂向应力衰减特性

为了优化无砟轨道结构设计并为确定动力系数取值提供参考,以CRTSⅠ型板式无砟轨道为研究对象,采用LS-DYNA软件建立车辆-轨道耦合动力学模型,分析了不同速度级时车轮扁疤和焊缝激励下的轮轨垂向力时频特征,阐明了轮轨垂向力随车速的变化规律;进而分析了轨道结构垂向应力沿深度的变化规律,计算了轨道结构动力系数并揭示了动力系数沿轨道结构深度的变化规律。结果表明:车速在400 km/h内,车轮扁疤不平顺作用下轮轨垂向力主频大于500 Hz,而焊缝不平顺作用下轮轨垂向力存在两个主频,较高的主频大于500 Hz,较低的主频处于(49.9±10)Hz内;高频列车荷载下的轨道垂向应力沿着轨道结构深度衰减明显,轨道板底部的垂向应力约为轨道板顶部的15%,底座板底部的垂向应力约为轨道板顶部的4%;轨道结构动力系数沿轨道结构深度显著降低,在钢轨至轨道板之间衰减约40%,底座板底部动力系数比钢轨上减小约50%。建议适当降低高频列车荷载作用下无砟轨道设计和检算动力系数。

黄河冲积粉土动弹性模量的衰减特性研究

黄河冲积粉土分布范围广、工程性质差,作为填料时容易在动力荷载下产生附加沉降或破坏,给沿黄区域工程建设带来不利影响。为研究压实粉土的动力特性,以郑州地区黄河冲积粉土为研究对象,在分析黄河冲积粉土基本物理性质和颗粒级配的基础上,对不同压实度粉土开展了等压固结分级循环加载的动三轴试验,分析了压实度、围压、循环应力比、加载频率对粉土动弹性模量衰减特性的影响规律。研究结果表明,压实度主要影响粉土的初始弹性模量,随着累积轴向动应变的增加,不同压实度粉土的动弹性模量基本趋于一致;在不同试验条件下,粉土的动弹性模量随着累积轴向动应变的增加表现出逐渐减小的趋势;当累积轴向动应变较小时,动弹性模量的减小速率较快,但随着累积轴向动应变的增加,动弹性模量衰减逐渐减缓,最终趋向稳定;粉土动弹性模量随累积轴向动应变基本呈指数衰减模式。

500 kV气体绝缘开关设备特高频电磁波衰减特性研究

针对500 kV气体绝缘开关设备(Gas Insulated Switchgear,GIS)内部特高频电磁波传播过程复杂、局部放电在线监测存在盲区的问题,建立500 kV GIS开关设备三维等比例的电磁波传播仿真模型,对GIS内部特高频电磁波衰减特性进行计算分析。结果表明,500 kV双断口断路器的平均正向传输系数低于单断口断路器,500 kV转角型隔离开关的平均正向传输系数低于直线型隔离开关,且GIS分闸时特高频电磁波会产生额外衰减。

特高压GIS开关设备电磁波衰减特性及在线监测传感器布点方案研究

特高压气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)在壳体内部布置在线监测传感器,用于实时监测局部放电产生的特高频电磁波信号,然而特高频电磁波信号在GIS内部传播时会产生不同程度的衰减,若在线监测传感器布置不合理,则可能无法发现衰减后的特高频电磁波信号,尤其是如断路器与隔离开关气室等内部组部件繁多的开关设备,特高频电磁波的衰减过程更为复杂,无法通过简单的经验公式进行计算。因此有必要对特高压开关设备内部电磁波的衰减特性及在线监测传感器布点方案开展研究。根据国内主流型号的特高压开关设备的实际结构尺寸,建立三维等比例的电磁场仿真模型,对300~1500 MHz频率范围内的特高频电磁波信号在其内部的衰减特性进行分析,结果显示,由于众多组部件对电磁波信号的衰减作用,特高压断路器气室的平均传输系数比隔离开关气室低10 dB左右。之后在满足相邻两个传感器之间平均正向传输系数不小于-70 dB的基础上,进一步研究特高压开关间隔在线监测传感器的布点方案,结果显示,一个开关间隔内需要在两个电流互感器(current transformer,CT)气室及靠近出线分支的过渡气室共布置3处传感器。研究结果可为特高压GIS在线监测传感器的布点选择提供借鉴。

电缆谐振试验中杂散电容对二阶滤波器衰减特性的影响

电缆谐振试验需测量局部放电,为了减小谐振电抗器本体局放的干扰,常在电抗器后端添加二阶滤波器。试验中,向空载的试验设备本体施加80%额定电压,测量经过滤波后的局部放电为3 pC,不能满足小于1 pC的要求。通过仿真计算可知,衰减度主要受滤波器尾端与分压器之间的杂散电容的影响,该杂散电容值越小,滤波器的滤波效果就越好,且随着放电频率(20~300 kHz)的增大,衰减度先逐渐增大后逐渐减小,最后逐步上升并趋于稳定。针对上述结果,通过改变现场滤波器和分压器的布局改变其之间的杂散电容:当滤波器与分压器呈直角排列时,其间的杂散电容为50.9 pF,电抗器的局放为3 pC;而当滤波器和分压器呈直线排布时,其间的杂散电容为36.5 pF,电抗器的局放减小为0.8 pC,满足小于1 pC的要求,该结果与仿真分析结论基本一致。

混凝土骨料粒径对声发射信号衰减特性影响

针对混凝土材料声发射信号衰减特性问题,探究了不同组分对声发射信号的衰减变化规律。选用不同骨料粒径(5~10 mm、10~15 mm和15~20 mm)混凝土试件进行断铅试验,研究分析声发射信号幅值、中心频率、波速等参数变化。结果表明:品质因子Q与波阻抗具有较好的相关性,15~20 mm骨料粒径混凝土试件的品质因子Q和波阻抗最小,声发射信号衰减最大。随着传播距离的增加,弹性波的幅值、中心频率、峰值电压均呈衰减趋势。混凝土骨料粒径越大,其幅值和中心频率的衰减系数越大,声发射信号衰减越明显,各频段信号衰减越快,信号频带变得越窄,其基准波速越小,波速衰减变化越大。当弹性波传播到900 mm距离处时,5~10 mm、10~15 mm和15~20 mm粒径试件的波速变化率分别为-33.85%、-34.88%和-35.91%。

水流激励下水轮发电机组轴系的振动衰减特性

振动衰减特性对水轮发电机组轴系的动力学行为有较大影响,为了准确描述水轮发电机组轴系在水流激励下的振动特性,对轴系的振动衰减特性进行研究是十分必要的。首先,在分析水流激励振动特性的基础上,提出基于PSO-VMD的水流激励特征信号提取方法;然后,应用波有限元法建立未包含导轴承和包含导轴承两种情形下的轴单元振动传递模型,在此基础上应用波有限元法构建水轮发电机组轴系的振动传递方程;再根据所构建的轴系振动传递方程确定轴系振动衰减系数的计算方法;最后,通过实例对轴系的振动衰减特性进行分析。研究结果表明,本文所提出的水轮发电机组轴系的振动传递模型及振动衰减系数计算方法是可行、有效的,从而为进一步深入研究振动衰减特性对水轮发电机组轴系动力学行为的影响提供了一定的理论基础。

考虑电解槽和蓄电池寿命衰减特性的分布式电热氢系统优化调度策略

可再生能源的强波动性会导致分布式电热氢系统中电解槽和蓄电池的寿命衰减加速,为了在提高分布式电热氢系统经济性的同时延长电解槽和蓄电池的使用寿命,提出一种考虑电解槽和蓄电池寿命衰减特性的分布式电热氢系统优化调度策略。分析电解槽和蓄电池的寿命衰减特性,建立电解槽和蓄电池的寿命衰减模型;以综合提升分布式电热氢系统中电解槽和蓄电池寿命以及系统经济性为优化目标,建立考虑电解槽和蓄电池寿命衰减特性的分布式电热氢系统优化调度模型,并利用场景生成法处理可再生能源和负荷的不确定性。以一个包含多种能量转换和存储设备的分布式电热氢系统为例进行仿真,结果验证了所提策略的有效性。

隧道火灾烟气温度及蔓延速度衰减特性

在隧道火灾烟气内部温度竖向分层的条件下,利用理论分析和数值模拟研究隧道横截面烟气平均温度沿隧道纵向的衰减特性,并量化其对烟气瞬态蔓延速度的影响。在同一隧道截面上,某点处烟气温度随着该点与隧道顶棚之间距离的增大而近似呈线性降低。理论分析表明:将上述温度分层特性考虑在内之后,烟气通过侧壁的热损失比传统算法减小一半。烟气温度与蔓延速度沿隧道纵向的衰减率主要受烟气流量及壁面换热系数的影响;在确定烟气流量时不仅需要量化羽流产烟量,火源附近密度跃变卷吸空气量约为羽流产烟量的10%;烟气与壁面的换热系数不是常数,而与烟气蔓延速度成正比。基于以上分析建立不同截面处烟气平均温度的理论模型,并根据蔓延速度与浮力通量的内在关系,提出烟气蔓延速度预测模型;二者均随着烟气蔓延长度的增大而呈指数衰减。最后利用FDS研究不同火源功率条件下烟气温度和蔓延速度在隧道纵向的衰减率,理论模型与数值模拟的结果比较一致。

基于二次谐波分量衰减特性的变压器励磁涌流识别方法

变压器空载合闸时将产生大的励磁涌流,受剩磁、合闸角、变压器参数等因素影响,涌流特性复杂,辨识困难。这一现象在包含变压器匝间短路场景下,体现尤为明显。目前尚缺少考虑匝间短路因素下励磁涌流特性的数学表征和辨识判据。本文笔者提出了一种基于二次谐波分量衰减特性的励磁涌流表征方法,采用基于变压器二次谐波分量与基波分量幅值比的涌流判定依据,可实现包含匝间短路等多场景下励磁涌流的快速辨识。

基于10 kV架空线合闸励磁涌流衰减特性的前加速过流保护整定调整方案

为有效避免配电变压器励磁涌流对10 kV架空线保护的不利影响,确保保护动作的可靠性,针对配电变压器励磁涌流的衰减特性,提出了一种简单易执行的解决方案。该方案通过合理延长10 kV架空线前加速过流保护动作时限,不必调整保护电流动作值的整定以及与其他保护的配合,可以躲过配电变压器铁心饱和导致的励磁涌流的影响。配电网实际励磁涌流的录波数据验证了该方案的有效性,该方案适用于上海等城市电网中10 kV架空线配置前加速过流保护无延时出口动作的情况,并具有原理清晰、实际改造易实现等优点,为城市配电网提升供电可靠性提供了一种可行方案。

矿物绝缘同轴铠装电缆信号衰减特性研究

对常用的矿物绝缘同轴铠装电缆在标准信号及实测脉冲信号条件下进行信号衰减特性研究,研究结果表明,采用氧化硅绝缘的同轴铠装电缆信号衰减性能最优,同时芯线电阻越小,电容越小,对信号传输越有利,结合这三种特性,可以获得更好的测试性能。

基于飞思卡尔Kinetis60与AD9850的通信电缆衰减特性检测系统设计

以飞思卡尔Kinetis60与AD9850为基础构建了通信电缆衰减特性检测系统,设计了主控模块、AD9850与Kinetis60接口、低通滤波器、信号放大电路以及软件程序等,实现了AD9850芯片产生扫频信号或正弦信号和Kinetis60采集回波信号的功能.最后对所设计的系统进行测试,测试结果表明检测系统实测数据与预期测线的一致性良好,可以为通信电缆生产和维护工作提供参考.

加香卷烟衰减特性及转移行为研究进展

从卷烟加香的不同方式引入,重点论述卷烟的衰减特性及转移行为。分析加香卷烟中香味成分在主流烟气转移及不同存放时间的衰减规律,得出卷烟感官品质的因素。

车用动力电池箱体紧固扭矩衰减特性的仿真与实验分析

螺栓连接是电池包的一种重要连接方式,由于振动影响可能会产生松动,其连接可靠性影响电池系统的性能和安全。文章主要采用模拟仿真和试验测试方式,研究电池包上下箱体之间的螺栓连接扭矩衰减情况,通过仿真计算电池包的模态振型,并分析螺栓受力分布,参照《电池包及系统安全要求及试验方法》(GB 31467.3-2015)中对电池系统耐振动性的要求,开展电池包整体随机振动试验,对比振动前、振动1 h和振动3 h后,电池包上下箱体螺栓的扭矩衰减相对值及其分布规律。研究结果显示,随机振动1 h后,螺栓扭矩衰减6%左右,振动3 h后,螺栓扭矩衰减均值衰减17%左右,且电池包结构特点影响螺栓扭矩衰减分布,在有固定吊耳的位置区域,扭矩衰减较小,而在缺乏固定吊耳的区域,螺栓扭矩衰减较大,其为电池系统螺栓连接可靠性提供参考依据。

基于变压器电流直流分量衰减特性的励磁涌流识别方法

为有效区分励磁涌流与短路电流,确保变压器保护的可靠性,针对变压器励磁涌流与短路电流直流分量衰减特性的差异,提出了一种新的励磁涌流识别方法。该方法以变压器高压侧和中压侧出口断路器电流作为识别励磁涌流与短路电流的信号源,将电流直流分量与基波分量幅值比的衰减速率设置为判据,可以辨识出励磁涌流与短路电流。基于典型建模仿真分析了励磁涌流与短路电流直流分量衰减特性的差异,以及不同系统短路容量、变压器额定容量、铁心剩磁等因素的影响。经典型仿真结果及工程现场实测数据验证,该方法有效,适用于断路器未加装合闸电阻的情况,并具有原理清晰、所需测量数据少、简单易实现等优点,为新型继电保护装置开发及工程应用提供了参考。

雾对10.6μm红外辐射的衰减特性研究

基于gamma雾滴尺寸分布模型及辐射雾和平流雾含水量与能见度的经验关系 ,计算并回归得到了平流雾和辐射雾对 10 6 μm红外辐射的衰减与含水量和能见度的关系 ,其对浓辐射雾得到的雾衰减与含水量的线性关系与文献所给实验结果和半经验公式均有很好的一致性 .最后对雾的红外衰减和可见光衰减进行了比较 ,结果表明浓平流雾对 10 6 μm红外辐射的雾衰减大于可见光的雾衰减 .

成都遥测台网区域尾波衰减特性及Q_c值研究

基于单次散射模型的尾波功率谱分析法，利用四川省地震局与日本东北大学共同建立的成都遥测台网地震波实时处理系统记录的５０个地震的数字化地震波形资料，计算了成都遥测台网区域地球介质对应于几个不同频率的Ｑｃ值．发现在１．０～２０．０Ｈｚ频率范围内，Ｑｃ值随频率的变化近似服从幂函数关系Ｑｃ＝Ｑ０ｆｎ．其中Ｑ０值在６０．８３～１７８．０５之间，平均值为１１７；ｎ值在０．７１３～１．１５９之间，平均值为０．９７８．结果表明，成都遥测台网区域Ｑｃ值对频率有强的依赖关系．与世界上其它地区所得到的结果比较，成都遥测台网区域Ｑ－１ｃ值及其随频率的变化与构造活动强烈地区的值类似。

冲击波在泡沫铝中的传播和衰减特性

用平面冲击波实验对相对密度为 0 396的开孔泡沫铝的冲击波压缩特性进行了研究 ,采用PVDF传感器技术测量并分析了泡沫铝中的冲击波应力波形及其传播速度。在泡沫铝样品中不同位置处记录的应力波形显示随着在泡沫铝中传播距离的增加 ,冲击波应力峰值迅速衰减 ,归一化的冲击波应力峰值随传播距离呈指数关系变化 ,另外 ,冲击波的传播速度也随距离的增加而呈线性关系减慢。

冲击波在有机玻璃中衰减特性的数值模拟与实验研究

为了研究《国家军用标准—炸药试验方法—卡片式隔板法》(国军标)条件下冲击波在有机玻璃中的衰减特性,对其传播规律和衰减特性进行了数值模拟研究。采用显示有限元程序AUTODYN,并利用理论计算及锰铜压力计测试方法验证了数值模拟的可靠性。结果表明:通过实验测得的国军标条件下冲击波在有机玻璃中的衰减规律为p=17.0e-0.0537x,数值模拟结果与实验结果基本吻合,能够准确预测冲击波在有机玻璃中的衰减规律。利用数值模拟方法分析讨论了冲击波压力在隔板中的衰减特性。研究发现:随着隔板长度的增加侧向稀疏波的影响将会越来越显著。