M-矩阵在Leontief开模型中的应用

利用非奇异M-矩阵理论研究了一个经济学中的投入—产出分析模型,即一个Leontief开模型的可行性.

基于模型试验闸门开度对溢流坝水力特性影响

结合安哥拉凯巴萨水电站多闸孔溢流坝,基于水工模型试验研究闸门开度对掺气空腔长度、时均压力、流速等水力学特性的影响。结果表明:当闸门相对开度e/H<0.57,闸前水流水力条件较优;溢流坝面最大流速随闸门开度增大而增大,不同闸门开度下溢流坝面和中墩的时均压强分布趋势一致;不同闸门开度下水流经过溢流坝面的掺气坎后,均可形成稳定自由空腔,掺气空腔长度随闸门开度增大而减小。研究结果对水电站闸门运行调度提供有价值的参考。

共母线开绕组永磁同步牵引电机级联模型预测电流控制

为抑制共母线开绕组永磁同步牵引电机传动系统转矩脉动和由共模电压以及三次谐波反电动势作用于零轴回路产生的零序电流,提出一种自抗扰级联模型预测电流控制方法。首先,在第1级采用第1个有效电压矢量使得q轴电流增加,第2个有效电压矢量使得q轴电流减小,这一新的筛选组合规则将2个有效矢量根据对q轴电流作用效果分组寻优和作用时间分配;其次,在第2级对第1级所选有效电压矢量的零轴分量局部寻优,在第3级对第1级和第2级优化后系统产生的零轴电流分量采用极性相反的零矢量进行矢量分类寻优抑制,并精确分配作用时间;然后,在第4级对前3级所选电压矢量进行开关状态局部寻优,确定最优电压矢量的低开关频率状态组合作用于逆变器。最后,引入自抗扰控制减少电机启动加速过程中的调速超调,并对所提策略和双矢量模型预测电流控制进行稳态和动态仿真对比。结果表明:所提策略对转矩脉动、零轴电流、总谐波畸变率、开关频率和调速超调都具有很好的抑制效果,避免了传统模型预测控制的多目标代价函数中权重系数整定,对系统的控制性能有明显的提升作用。研究结果为进一步对共母线开绕组永磁同步牵引电机传动系统弱磁控制进行究,以及将驱动控制系统应用于机车牵引提供参考。

基于MIKE耦合模型的开都河中短期径流预报

为提供开都河水库优化调度和水资源科学管理的依据,应用MIKE耦合模型进行流域中短期径流预报。选取欧洲天气预报中心(ECMWF)气象预报模式作为气象数据输入,构建包含6个子模块(蒸散发、非饱和带、饱和带、坡面流、河流与湖泊)和融雪模块的MIKE SHE模型。将MIKE Hydro river模型作为河道汇流计算与MIKE SHE模型耦合对未来10 d径流信息进行预报。选用相关系数(R^(2))、纳什效率系数(NSE)和相对误差(BAIS)评价模型率定与验证结果,添加预报效率(E)评价模型预报精度。研究表明:在开都河日尺度径流模拟中,验证期R 2和NSE均大于0.70,相对误差仅为-15%,可见模拟径流与实测径流之间具有较好的拟合性和相关性;预报期的NSE=0.53、R^(2)=0.61、E=0.51,说明模拟值与实测值的相关性达0.61。MIKE耦合模型的中短期径流预报可为开都河流域水资源优化利用提供参考。

基于“四水”转化模型的新疆开都-孔雀河绿洲农业节水潜力研究

为探讨绿洲水资源可持续利用模式,挖掘流域农业灌溉节水潜力,以新疆开都-孔雀河绿洲为研究区,基于“四水”转化模型分析农业节水潜力。结果表明:规划年平水年农业用水量为38.42亿m 3,较现状农业水量节约5.51亿m 3;生态用水12.38亿m 3,较现状增加3.98亿m 3,仍超出红线水量5.47亿m 3;在保持灌溉面积和种植比例不变的前提下,渠系水利用系数的提高对流域绿洲耗水量减少有显著作用;防渗能力的提高,减少了渗漏量,进而减少了非灌溉作物耗水量,故渠系水利用系数在灌溉节水和生态保护间存在一个阈值。研究成果为指导绿洲高效节水农业发展、地表水与地下水协同利用提供了指导。

开绕组六相永磁同步电机模型预测电流控制

针对六相永磁同步电机模型预测电流控制中存在固有的共模电压较大和计算量繁重的问题,提出了一种开绕组六相永磁同步电机模型预测电流控制方法。首先,将六相永磁同步电机绕组的中性点打开并接入两个六相电压源逆变器,形成双逆变器馈电的开绕组结构,目的是抵消逆变器之间共模电压。其次,双逆变器馈电会产生繁多的电压矢量,从中选出具有零共模电压性质的矢量。在此基础上,又考虑了x-y平面的谐波电流问题和母线电压利用率的问题,将矢量集精简为一个包含7个电压矢量的控制集,减少了计算负担。最后,通过与现存的传统六相永磁同步电机模型预测电流控制方法进行对比仿真,证明了所提出方法的有效性。

大鼠正中开胸升主动脉根部阻断灌注心脏停搏液体外循环模型的建立

目的建立大鼠正中开胸模拟心肺转流(CPB)升主动脉根部阻断灌注心脏停搏液心脏停搏及复苏过程。方法选取10只成年雄性SD大鼠350~450 g,吸入诱导及腹腔注射麻醉后气管插管接小动物呼吸机辅助通气。右颈内静脉穿刺自制带侧孔引流管,尾动脉灌注建立体外循环,股动脉监测血压。CPB开始,正中开胸,暴露心脏,阻断升主动脉,经升主动脉根部灌注心脏停搏液,阻断30 min后开放升主动脉,予以氯化钙、小剂量肾上腺素、速尿,待血流动力学稳定及血气调整满意后停机。分别于CPB开始前、CPB开始、CPB 10 min、升主动脉阻断、阻断10 min、20 min、开放升主动脉、停机、停机后2 h采集血液进行血气分析并观察停机后大鼠血流动力学指标。结果7只大鼠成功建模,1只在开胸过程中呼吸心跳骤停,1只颈内静脉穿刺失败出血性休克死亡,1只颈内静脉插管过深刺激窦房结导致心脏骤停。转机时间(72±12)min,后并行时间(21±6)min,CPB期间红细胞压积显著低于基线生理值,各检测点血气均符合CPB正常标准要求。结论大鼠正中开胸CPB升主动脉阻断模型是一种成本低廉、稳定可靠的实验模型,可以作为心脏手术患者器官损伤、心肌保护等的替代研究。

拓扑优化-拉压杆模型方法设计钢筋混凝土开孔深梁的仿真研究

为了提高钢筋混凝土深梁设计的合理性,提出一种拓扑优化-拉压杆模型(strut-and-tie model, STM)设计方法,并展开与中国现行规范推荐的经验设计方法的对比研究。共设计了3组6根钢筋混凝土开孔深梁,开展了相应的非线性有限元静力仿真。结果表明,采用拓扑优化-STM方法设计的构件不仅能在减少15%~25%钢筋用量的情况下提升20%以上的承载力和30%左右的变形能力,而且可以减少孔洞角部等应力较大处的混凝土拉损伤,提升这些部位钢筋的利用率。因此,拓扑优化-STM方法可为日后的钢筋混凝土开孔深梁设计提供参考。

九相开绕组永磁同步电机谐波电流模型预测控制

为实现九相开绕组永磁同步电机谐波电流的准确跟踪,该文提出一种谐波电流模型预测控制方法。该方法根据谐波空间电压矢量分布规律,以开关状态切换最少为原则设计三次谐波空间虚拟电压矢量。针对三次谐波虚拟电压矢量空间分布重叠的寻优问题,考虑对基波空间最优矢量开关状态的影响,改进谐波空间寻优策略,同时简化寻优计算过程。最后,通过实验验证该文所提方法的可行性。结果表明,所提方法在未增加开关频率的同时实现了有效的谐波电流控制。

一种基于Voronoi图的三维开孔泡沫模型构建方法

开孔泡沫材料是一种可以满足航空航天等高新技术领域实际需求的先进的功能结构一体化材料,在工程实际生产应用方面有较好的发展前景。关于三维开孔泡沫的力学模型研究已经得到了一定的发展,但是在声学方面鲜有研究。提出一种利用Voronoi图构建三维开孔泡沫模型的方法,用于模拟开孔泡沫微结构的几何特性,并定义扰动因子K来衡量微观结构的不规则程度;利用光敏树脂打印技术生成对应的实物模型,并通过力学及声学实验与仿真对生成模型的准确性进行验证。结果表明:生成的带有截面属性的开孔泡沫实体模型可以导入多种有限元软件完成力学、声学等有限元计算,对三维Voronoi开孔泡沫模型的构建提供了思路和方法,对多孔材料的进一步性能研究和生产制备具有借鉴意义。

基于Informer模型的开都河流域径流预测

为提高径流预测的准确性,本文通过应用长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)和Informer模型,对开都河流域察汗乌苏水文站2010年6月至2023年6月的逐日径流数据进行模拟。结果表明Informer模型的模拟性能最优,验证期的NSE达到0.96,而LSTM模型在径流峰值处的模拟存在低估。因此,基于Informer模型建立了开都河流域的单变量和多变量径流预测模型。结果表明,Informer模型在开都河流域察汗乌苏水文站具有较好的适用性。单变量和多变量预测模型在预测步长为1-3d时精度最高,R2>0.9,RMSE<15,MAE<10。对比单变量预测模型与考虑降水和气温的多变量预测模型的预测结果,结果表明,随着预见期逐渐增加,单变量预测模型性能更好。研究结果验证了Informer模型在径流预测领域的有效性,为研究区的水资源管理和防洪减灾等决策部门提供了一定参考。

开缝钢板墙等效交叉支撑模型

作为一种用于高层建筑钢结构抗侧力构件,开缝钢板墙已被验证具有良好的滞回耗能能力.在先前的1∶4缩尺开缝组合钢板墙试验中,发现开缝组合钢板墙在循环加载作用下,其极限承载力受循环应变强化的影响.通过足尺开缝组合钢板墙试验进一步验证了循环应变强化效应的存在;基于开缝钢板墙的受力性能,对普通开缝钢板墙和开缝组合钢板墙提出了统一的等效交叉支撑模型和等效支撑的恢复力模型,用于模拟开缝钢板的滞回特性.对4个普通开缝钢板墙试件和3个开缝组合钢板墙试件进行了计算机数值模拟,验证了等效交叉支撑简化模型的合理性.

大麦开颖性状的遗传分析 Ⅰ.大麦开颖性状的遗传效应和遗传模型

为了研究大麦开颖性状的遗传规律,以5个开颖品种(系)(黄长芒大麦、沪1154、1430R、99-7122、扬0187)和1个闭颖品种(91单2)为亲本,采用62完全双列设计,配制杂种F1,开花期利用图象处理软件A dobephotoshop测量亲本及杂种F1的开颖角度,并对所测的数据进行方差分析,同时计算公共亲本的系列方差V r和系列协方差W r,以测验开颖性状的遗传模型,推断其显(隐)性基因频率分布特点。结果表明:(1)亲本间和杂种间的F值分别为237.71**和162.48**,表明开颖角度在亲本间和杂种间的差异均达到极显著水平;(2)W r依V r的回归方程为W r=4.5128+0.8968V r,r=0.9339**,回归系数与0的差异(t=5.23**,df=4)达到极显著水平,与1的差异(t=-0.60,df=4)不显著,即开颖性状的遗传符合加性-显性模型;回归截距与0的差异(t=0.86,df=4)也不显著,即开颖性状的遗传属完全显性类型;加性、显性和环境方差的估计数依次为45.922、20.321和1.210,说明加性遗传方差比非加性遗传方差更重要;开颖显性方向和程度随亲本和组合而有所不同,平均而言,开颖性状是减效基因表现为显性,即闭颖对开颖表现为显性;(3)15对正反交杂种F1中有3对的开颖角度存在正反交差异,表明大麦开颖性状有时还受到细胞质基因的影响。

利用电弧动态数学模型的低压断路器开断过程仿真分析

低压断路器开断过程仿真的关键内容是如何建立开断过程的电弧数学模型,并将其与其它开断过程的物理现象相耦合。通过对虚拟样机软件ADAMS进行二次开发,将电弧动态数学模型应用到低压断路器的开断过程仿真,并结合有限元软件ANSYS,建立了耦合复杂机械运动﹑电路﹑磁场和电弧数学模型的低压断路器开断过程仿真模型。通过将建立的仿真模型应用到一带双向斥开触头系统的塑壳断路器,研究了静触头压力大小对该塑壳断路器开断性能的影响。实验结果表明,利用所提出的仿真模型研究低压断路器的开断过程是可行的。

利用开断模型分析引弧板对低压断路器电弧运动的影响

为了描述电弧在跑弧道上运动的动态过程,得出引弧板对低压断路器灭弧性能的影响规律,提出了一种基于开断模型的描述电弧在跑弧道(含引弧板)上运动全过程的分析方法。首先建立了一种基于多场耦合的对低压断路器开断过程进行仿真的方法,该方法通过对多体动力学仿真软件ADAMS进行二次开发,实现了开断过程中电路、电弧、气吹、电动斥力、复杂机械运动等多场域的相互耦合;然后以某带引弧板的低压断路器为分析对象,利用所提出的仿真方法,对电弧从起燃、运动、转移到熄灭的全过程进行了计算仿真,分析了不同引弧板形状对低压断路器开断性能的影响,并通过实验验证。计算与实验结果表明,钩状引弧板的弧形轮廓在迎着电弧运动方向上具有更大的接触面积,且弧角朝栅片方向弯曲符合电弧的整体运动趋势,有利于电弧在弧根转移后进一步进入灭弧栅片,从而减少触头的烧蚀和提升电弧进入栅片的效果。

转轴上裂纹开闭模型的研究

本文提出了一种新的描述转轴裂纹开闭状态的数学模型,此模型描述了裂纹开、闭及过渡状态的持续过程,它将开裂纹、方波和余弦模型统一于同一模型中,它的使用不受动、静挠度关系的限制.用这个模型算得的裂纹轴刚度变化曲线与实验结果吻合程度比余弦和方波模型好.文中还以Jeffcott裂纹转子为例,对各模型进行了理论探讨.结果表明:当研究非同步运动时,本文模型与方波和余弦模型所得的解差别较大,且轴心位移矢量的方向角在静平衡位置处的波动,影响到所得响应的特性.而对同步运动,这种差别及影响都很小.

利用随机模型计算低密度开孔泡沫材料的弹性模量

利用Voronoi随机几何模型来描述低密度开孔泡沫材料的内部微结构,并用有限元方法计算了低密度开孔泡沫材料的弹性模量。同时,讨论了泡沫材料相对密度和胞体支柱横截面形状对材料整体模量性质的影响。结果表明,相对密度小的开孔泡沫材料,其计算结果与经验公式吻合得很好。

基于HBV模型的开都河致灾洪水临界雨量分析

应用HBV水文模型对开都河流域焉耆站以上段进行了模拟,通过对模型敏感参数的率定(1982—1985年),Nash效率系数达到0.73,说明模型能够很好地反映开都河流域的径流过程;对模型进行验证的结果表明在1986—1989年模拟结果的Nash效率系数达到0.75,比率定期的Nash效率系数高,模型在开都河流域有较高的适用性,能够反映出流域年、月、日径流量的变化趋势。通过率定后的HBV模型,计算了不同流量和水位所对应的临界致灾雨量,当基础水位为6.27 m,流量为100 m3/s时,临界一级(保证流量800 m3/s)和二级(警戒流量500 m3/s)致灾面雨量分别为50 mm和30 mm,随着基础水位和流量的增加,临界致灾雨量的值在减小。将通过HBV水文模型计算的临界雨量与历史上发生洪水的24 h和120 h的实际降水量进行对比分析,发现应用HBV水文模型推算的临界面雨量大于实际24 h降水量,小于前5 d的降水合计量,因此在实际的业务应用中还需要对结果进行进一步的分析和验证。

开闭裂纹转子的模型化与动态仿真

基于所建立的开闭裂纹转子系统的非线性动力学模型，对裂纹转子在不同激励参数下的开闭条件进行了预测，并对转子运行轨道和频谱响应进行了动态仿真．结果表明，对裂纹开闭条件的预测是正确的。

自激振荡直流开断过程数学模型的研究

自激振荡是高压直流开断的重要方式。本文对高压直流断路器的自激振荡开断过程进行数学分析,推导出产生自激振荡的临界时间常数,并用电弧的伏安特性与数学模型进行比较,得到了直流断路器的模型参数,讨论了自激振荡回路各元件对开断过程的影响,为大电流断路器的设计提供了依据。