Bio-inspired micro/nanostructures for flexible and stretchable electronics

The remarkable ability of biological systems to sense and adapt to complex environmental conditions has inspired the design of next-generation electronics with advanced functionalities.This review focuses on emerging bio-inspired strategies for the development of flexible and stretchable electronics that can accommodate mechanical deformations and integrate seamlessly with biological systems.We will provide an overview of the practical considerations in the materials and structure designs of flexible and stretchable electronics.Recent progress in bio-inspired pressure/strain sensors,stretchable electrodes,mesh electronics,and flexible energy devices are then discussed,with an emphasis on their unconventional micro/nanostructure designs and advanced functionalities.Finally,current challenges and future perspectives are identified and discussed.

计及柔性直流装置的交直流配电网保护控制研究

交直流混合配电网可更好地接纳分布式电源和直流负荷,缓解城市电网站点走廊有限与负荷密度高的矛盾,已成为现代城市配电网的一个重要发展趋势。接入柔性环网控制装置后,配网由单端电源供电网络变为多端电源供电网络,其可靠性面临新的挑战。通过对交直流混合配电系统的故障特点进行总结,分析接入柔性直流控制装置后柔直侧及系统侧的保护影响,提出基于时序配合的智能装置协同控制架构。利用柔性电力电子器件的快速响应特性,设计柔性直流控制装置与交流保护控制装置配合的保护控制策略。在GOOSE有向节点及快速通信机制的作用下,运用保护控制协同策略进行故障定位及隔离,有效地增强了含柔性互联装置的交直流混合配电网可靠性,具有工程实用价值。

基于刚柔匹配的桥梁柔性防撞装置研究

为避免船舶与桥墩相撞时两者出现较大损伤,基于刚柔匹配、柔性导向原理,提出在桥墩上设置一种由外钢围、防撞圈和内钢围构成的新型柔性防撞装置,对比分析分别设置普通刚性防撞装置与该新型柔性防撞装置的情况下,船舶正撞及斜撞防撞墩时防撞装置与船舶的动力学行为、能量转换关系,并进行实船撞击试验验证新型装置防撞效果。结果表明:新型柔性防撞装置可将船舶撞击的集中力转化为分布力,相比于普通刚性防撞装置,正撞时最大撞击力降低了56%,撞击时间延长了84%,斜撞时最大撞击力降低了37%,撞击时间延长了67%,提高了防撞效率;刚柔匹配的柔性防撞装置可有效拨转船舶航向,降低了撞击过程中的能量交换。实船撞击试验结果表明:新型柔性防撞装置整体安全、可靠,能较好地应用于桥墩防撞中。

继电保护装置整机柔性智能测试系统设计

该文分析了当前继电保护装置在多品种、小批量生产模式下刚性生产测试的特点及弊端;讨论了柔性化测试在单板测试和整机测试环节的可行性并提出通用测试解决方案;并以低压保护系列装置为试点,通过使用工业机器人实现智能搬运,设计测试流水线实现装置在线流转,研发与之配套的柔性智能测试站等技术手段,设计开发了继电保护装置整机柔性智能测试系统,并在南瑞继保江苏省电力装备智能调试示范车间成功应用。通过对系统的不断跟踪和技术改进,实现了系统的高效运转。实际应用表明,该系统实现了多品种、多型号继电保护装置的柔性智能测试,有效提高了生产测试效率,节约了宝贵的人力资源;同时该方案对业界开展继电保护装置无人化初检具有较好的借鉴意义。

桥梁抗船撞还是防船撞观点探讨

主要分析了我国西部地区桥梁防船撞研究工作的现状及存在的问题,提出桥梁防船撞研究及设计中,在保护桥梁安全的同时,应使船舶也得到有效保护。推荐的按河道流场横向分布计算船撞速度以及新型的柔性耗能防撞装置,在防撞理念和船桥防护效果方面具有较大创新。

新型控制与保护开关操作机构零件应力分析

采用有限元软件Ansys与动力仿真软件Adams,利用刚柔耦合的方法,分析了控制与保护操作机构中的主要连杆在机构整个运动过程中的应力变化,通过仿真分析验证连杆零件的强度,为项目设计提供参考。

灵活交流输电技术(FACTS)的现状与展望

介绍了灵活交流输电技术(FACTS)的概念,阐述了FACTS在提高电能质量和系统稳定性中的功能,进一步研究了FACTS需要解决的技术难题,分析了FACTS在电力系统的发展状况和应用前景.

液压驱动式带式输送机断带保护装置动力学分析

提出一种新型液压驱动式带式输送机断带保护装置,并介绍其结构和工作原理。将Pro/E建立的三维实体模型导入Adams中形成刚性体模型,再将Ansys建立的输送带柔性体模型导入Adams中生成刚柔耦合模型。通过添加约束和载荷,对该模型进行动力学分析。分析结果表明,装置设计合理可靠。

智能变色材料的研究及应用进展

探讨智能变色材料的研究进展及其在纺织品中的应用。分析了三类智能变色材料的变色机理和特点,即分子结构变化、晶体结构改变以及胆甾相液晶螺旋结构改变。阐述了通过变色纤维及印染后整理制备智能变色纺织品技术,并对其优劣势进行横向对比;总结了变色材料在纺织品中的三类应用,即装饰美化、功能防护、柔性电子器件。认为:未来可从材料的变色机理入手,优化智能变色纺织品的制备工艺,降低生产成本。

冲压模安全保护装置的结构设计

介绍了合理设计冲压模安全保护装置的结构,提高了其灵活性、有效性,真正地保护操作者的人身安全。

厂用变压器零序差动保护定值整定分析及对策

根据沙角C电厂高压厂用变压器零序差动保护装置及其电流互感器配置的特点,从差动动作量、制动动作量、动作方程等3方面对零序差动保护进行整定计算分析。针对变压器满载运行靠近中性点附近绕组单相接地时灵敏度不足的问题,提出解决方案:将零序差动保护装置的相电流互感器变比人为设置成3 000/5,对应的电流输入回路运行改接到5 A的输入端,并对电流互感器的性能进行校验,校验结果证明其灵敏度满足运行要求。

立井柔性人工保护盘受力分析的研究

在综合考虑井内坠物受力的情况下 ,计算了井内坠物冲击荷载 ,推导建立了柔性人工保护盘索单元刚度矩阵显式 ,提出了一种较为实用的柔性保护盘结构有限元分析方法 ,编制了相应的有限元程序 ,并对预张力、冲击时间、坠物质量、井深等几个关键参数进行了深入细致地分析研究 ,得出坠物质量和井深与保护盘的最大内力近似呈线性关系等重要结论 ,为柔性人工保护盘的设计提供了较为科学的理论依据 .

柔性电站用中压直流快速隔离柜研究

10kV中压直流快速隔离柜是柔性电站系统关键设备,用于替代价格昂贵的直流断路器,保护电力电子变压器及电力系统的安全。快速隔离柜要求具有小于4 ms的快速分合闸的能力,具备与电站系统光学电流传感器光CT通信能力,可同时接受电力电子变压器控制保护系统及电站后台控制系统的控制。根据自身的安全保护特性,结合电力电子变压器顺控逻辑和柔性电站系统电气参数,综合安全保护逻辑,输出正确的动作指令,保护系统及设备本身的安全。

柔性过分相牵引供电系统广域保护方案构想

由于柔性过分相牵引供电系统的特殊性,其保护方案除需要保护柔性过分相装置自身故障外,还应能保护过分相装置故障或退出后出现的列车闯分相等次生故障,以及列车受电弓导通相邻隔离供电区段导致的跨区段故障。因此,基于广域保护,通过收集计轴器的占位信号并利用断路器的相互配合,实现在弓网拉弧产生之前切断故障,本文提出了柔性过分相供电系统的保护方案构想以及紧急供电方案。

桥墩防汽车撞击计算分析方法和防撞方案探讨

桥墩防撞计算宜考虑实际存在的汽车撞击风险,根据桥下实际通行车辆的重量和汽车速度,可参考《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ 69-95)提供的估算公式进行汽车撞击力估算,与《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2015)规定的撞击力进行包络设计。防护方案宜结合工程实际情况因地制宜选用隔离式防护装置和附着式柔性防护装置,建议设计时遵循以人为本的原则考虑对撞击车辆和驾乘人员的保护。

活动侧墙棚车用柔性防护装置的使用性能

介绍了活动侧墙棚车用柔性防护装置的特点、性能及试验情况。

基于LabVIEW的继电保护装置柔性自动化测试系统设计

为了提升继电保护装置运行的可靠性,设计基于LabVIEW的继电保护装置柔性自动化测试系统。硬件层内测试仪依据二次开发层制定的测试方案,PC机利用LabVIEW设计数据采集模块、数据显示模块与报表生成模块;通信接口层利用测试仪通信接口与PC机接口,通过数据层分类存储接收的数据;结合数据层内存存储的数据,得到继电保护装置柔性自动化测试结果,并传输至PC机,生成测试报表;二次开发层通过调用数据层内存储的数据,设计柔性自动化测试方案,并传输至测试仪完成测试。实验证明:该系统可有效采集继电保护装置运行数据,完成柔性自动化测试;故障类型不同时,继电保护装置均可正确执行保护动作。

柔性交流输电(FACTS)技术综述

介绍了柔性交流输电(FACTS)的概念,论述了FACTS在提高电压质量和系统稳定性中的作用,研究了FACTS需要解决的技术难题,提出了相应的对策,分析了FACTS在电力系统的发展状况和广阔应用前景。

仿生柔性防护装具的设计及防弹性能测试

依据仿生学原理,借鉴硬骨鱼鳞的微观结构及叠加模式,设计并制备了6套仿生柔性防护装具。使用了两种复合鳞片,分别为SiC陶瓷-超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合防护鳞片和Al2O3陶瓷-UHMWPE复合防护鳞片。对柔性防护装具进行侵彻测试,分析了复合鳞片类型、覆盖角度和子弹侵彻位置对柔性鳞片防护装具防弹性能的影响。结果表明,新型柔性鳞片状防护装具均能成功抵挡速度为(445±10) m/s的手枪弹(铅芯)侵彻,垫层材料的凹陷深度为5~20 mm。SiC-UHMWPE复合鳞片防护装具的防弹性能显著优于Al2O3-UHMWPE复合鳞片防护装具。此外,柔性防护装具的防弹性能均随着鳞片覆盖率的增加而提高。本研究成果为新型柔性防护装具的设计提供理论依据和科学指导。

矿用无轨胶轮车速度失控保护装置

为了解决无轨胶轮车在斜井运行时因坡度大,距离长易造成车辆制动失效而引发跑车事故的问题,提出了使用速度失控保护装置以提高车辆运行的安全性。通过分析该装置应具有的功能,研究了其构成、工作原理、拦截装置的受力及车辆的制动距离等,并根据失速运行距离及制动距离提出了该装置在井下巷道的布置方式。以WC20R(D)防爆柴油机无轨胶轮车为例进行了试验,假设车重为7 t,爬坡度为12°,运行速度为29 km/h,巷道宽度为4.5 m,最大跑车速度为70 km/h,减速度在0.5g^2.5g之间,由MATLAB计算可知,此时拦截装置钢丝绳上的力应设定为3.09~11.84 t,制动距离约为116~23 m,首个拦截装置应布置在变坡点下方77 m处。