考虑粘结层和阻抗解析表达式的压电阻抗模型

引用根据自由梁振动原理得到的一维梁结构机械阻抗解析表达式,并考虑压电陶瓷锆钛酸铅(PZT)和梁结构之间的粘结层对二者的应力应变传递过程的影响,改进了一维梁结构压电阻抗模型。在粘结系数ξ分别为0.01、0.02和1.00的3种粘结状态下,对5～80kHz频率范围内PZT耦合电阻抗进行了数值计算。测量计算得到α-氰基丙烯酸乙酯、环氧树脂和改性丙烯酸酯三种粘结剂的粘结强度,分别为0.882MPa、7.621MPa和10.198MPa,并在3种粘结状态下测量了5～80kHz频率范围内PZT的耦合电阻抗。研究表明,数值模拟和实验测量所得的耦合电阻抗谱符合良好,数值计算与实验结果峰值对应频率的相对误差范围是0.25%～6.06%。

电压稳定问题中重负荷节点的阻抗解析

按节点负荷阻抗变化成因 ,将其分为局外型和自身特性型两类。在论证关于节点阻抗模值变化基本性质的基础上指出 :运行工作点处于供求关系紧张的P V曲线上半支陡降区段或下半支时 ,在表征重负荷节点的物理量中 ,宜注重发挥节点负荷阻抗模值zL 的作用 ,并在与P V空间对应的zL V空间开展分析。并指出 :在运用动态潮流或中期稳定软件研究实际复杂系统电压稳定性问题时 ,对紧急态势下电压稳定裕度最小的重负荷领头节点 ,应进行特殊处理 ,嵌入阻抗解析 。

基于节点阻抗解析的电压稳定性评估

在ｚＬ－ Ｖ 空间中，通过节点负荷在该空间的非线性特性和电网对节点负荷的供电特性曲线（对应于Ｐ－ Ｖ 曲线的ｚＬ－ Ｖ 曲线），展示了扰动后第一、二类阻抗变化引发对运行点走向影响的规律，讨论了按这两种曲线斜率比值确定稳定性判据的问题。提出了集结负荷特性时应充分考虑群体效应，并以异步电动机堵（ 逆） 转概率分布为例，说明了考虑群体效应的途径。

PEMFC冷启动过程阻抗谱及特征频率分析

为优化质子交换膜燃料电池(PEMFC)冷启动过程,提供足量的反馈数据十分必要,常见的阻抗谱和等效电路因其获取周期较长,无法提供足量且实时的反馈。为此,本文在COMSOL中建立冷启动阻抗模型,结合试验分析其阻抗谱变化,分别在高、中、低频区间提出特征频率1 kHz、50 Hz和1 Hz用于表征燃料电池冷启动过程。研究发现,上述特征频率在冷启动的前、中、后3个阶段变化显著,在特征频率1 kHz、50 Hz和1 Hz下阻抗的变化倍率分别为0.38、0.31和1.47。相较于获取完整的阻抗谱和拟合等效电路,在保留了特征信息的情况下提高了采集数据的实时性。因此,可利用特征频率点的阻抗表征冷启动过程,为实时监测冷启动内部状态提供条件。

地下金属管线无损检测仪中涡流传感器的阻抗分析

根据电磁涡流检测原理,对地下金属管线无损检测仪中的涡流传感器进行设计,并针对无损检测仪中涡流传感器线圈结构参数对传感器性能的影响进行分析。建立空心线圈的有限元模型,对线圈尺寸影响因素进行了分析。针对不同的结构参数,确定磁芯半径与传感器线圈阻抗变化的关系式,确定传感器线圈参数对于传感器线性度和灵敏度的影响,为涡流传感器的线圈结构参数设计提供参考。

考虑弯曲和轴向振动模态的一维梁压电阻抗模型及试验研究

同时考虑一维梁结构的弯曲和轴向振动,对其压电阻抗模型进行建模分析和试验验证。在0.02～42 kHz频段内区分并标记了一维钢梁弯曲振动模态前18阶及轴向振动模态前3阶。结果表明:在0.02～7.5kHz频段内,数值计算和试验结果中谐振峰对应频率的相对误差较大:11.7%～16.5%,其原因可能是低频时振动能量较低且波的传播受结构阻尼、边界条件及环境噪音等因素影响较为明显;在7.5～42kHz范围内,两者谐振峰位置符合良好,相对误差较小:0.11%～2.31%,表明该模型在高频段具有较好的适用性;轴向振动模态对应频率大于弯曲振动模态。本研究为结构健康监测过程中检测频段的选取及损伤信息的提取提供参考。

配电网电磁环网关键技术研究

阐述了配电网闭环运行方式下电磁环网的不同构成方式,分析配电网与输电网电磁环网的不同特点,提出配电网电磁环网阻抗解析模型及计算方法,分析电磁环网对配电网正常运行和故障工况的影响,并提出控制故障影响的方案。方案有利于合理安排和利用配电网电磁环网运行方式。

Application of generalized impedance boundary conditions to sommerfeld half-space problem

Generalized impedance boundary conditions are employed to simplify the solution of the Sommerfeld half-space problem. An analytical expression is derived for the Hertz potential of a vertical electric dipole over the earth’s surface, in which the earth is assumed to be a layered media or homogeneous dissipative half-space. A Sommerfeld type integral in the potential function is expressed as the sum of two parts: a zeroth order Hankel function and an absolutely convergent series of Bessel functions. In addition, two expressions in closed form are obtained as the far-field and near-field approximation of the present result.