基于降阶均匀化理论的混凝土双尺度力学性能分析

混凝土材料细观特性对宏观力学性能有着重要影响。为进一步分析混凝土细观特性对宏观力学行为的影响规律,将混凝土材料简化为由骨料、砂浆和界面三相组成,编制了随机凸多面体骨料生成、投放和网格剖分算法,建立可用于有限元计算的满足级配要求的随机细观模型。针对直接使用细观力学模型计算量较大的问题,采用降阶均匀化理论,对混凝土细观胞元模型进行预处理并编制了相应的双尺度计算程序。对不同强度混凝土进行了单轴静态压缩双尺度计算,与实验数据和细观力学模拟结果符合较好。研究表明,降阶均匀化理论在加快求解速度的同时具有较高的精度,可以用于混凝土的多尺度力学性能分析。

基于电磁暂态分析的高速铁路牵引网谐波模型及谐波特性分析

在建立了电力系统多导体传输线模型的基础上,结合牵引网等值电路的自身特点,利用多导体降阶方法,并通过电力系统电磁暂态仿真平台建立了牵引网的谐波模型。采用某高速客车的典型数据,对牵引网中的谐波电流放大现象和规律进行了仿真分析和验证。通过对牵引网长度、机车位置等因素与牵引网发生谐波电流放大关系的研究,证明了所建模型的正确性。

基于多导体传输线模型的牵引网谐波谐振模态分析

根据牵引网自身结构特点,在建立多导体传输线模型的基础上,利用多导体降阶理论,形成网络节点导纳矩阵。应用模态分析算法对节点导纳矩阵进行特征根分析,准确找到了谐振频率、谐振点。通过改变机车位置和牵引网供电臂长度对牵引网谐波谐振进行研究,结果证明模态分析方法是进行牵引网谐波谐振分析的有效工具。

电力系统动态降阶的优化方法研究

随着电力系统互联互通规模的日益增大,系统状态空间方程的维数也急剧增加。全维特征值QR法计算量大,计算时间长,并且当状态矩阵维数特别大时,可能会出现舍入误差。动态降阶是解决特征值计算问题的方法之一,传统降阶方法中有利用某一指标将状态矩阵重排,仅保留强相关机组的状态变量,再利用改进Raleigh商逆迭代求解降阶矩阵的特征值。本文在模型降阶理论的基础上将机电模式分组,多个机电模式共享一个降阶模型,并寻求分组内保留发电机组的最优台数,以减少计算量提高计算效率,保证准确计算所有机电模式特征值。并用算例验证了此方法的正确性。

考虑阻力系数时变的下压段半解析时间预测方法

高超声速飞行器下压段飞行环境复杂、弹道参数变化剧烈、被动减速较快,传统解析预测采用的常值阻力系数假设不再适用。考虑攻角、马赫数影响,对阻力系数表达式进行拓展,基于解析理论对复杂弹道方程加以简化,得到以剩余射程为自变量的微分方程,通过数值积分快速求解弹道诸元,提升全弹道快速规划能力。典型弹道仿真表明,与传统常值假设相比,所提方法可将俯冲下压段的时间预报误差降低到1 s左右,同时不增加计算复杂度,实现滑翔飞行器俯冲飞行时间、速度、动压的精准、快速预报。