Comparative Analysis of Equal and Unequal Grounding Grid Configurations by Compression Ratio and Least Square Curve Fitting Techniques

The primary aim of the power system grounding is to safeguard the person and satisfying the performance of the power systemtomaintain reliable operation.With equal conductor spacing grounding grid design,the distribution of the current in the grid is not uniform.Hence,unequal grid conductor span in which grid conductors are concentrated more at the periphery is safer to practice than equal spacing.This paper presents the comparative analysis of two novel techniques that create unequal spacing among the grid conductors:the least-square curve fitting technique and the compression ratio techniquewith equal grid configuration for both square and rectangular grids.Particle Swarm Optimization(PSO)is adopted for finding out one optimal feasible solution among many feasible solutions of equal grid configuration for both square and rectangular grids.Comparative analysis is also carried out between square and rectangular grids using the least square curve fitting technique as it results in only one unequal grid configuration.Simulation results are obtained by theMATLAB software developed.Percentage of improvement in ground potential rise,step voltage,touch voltage,and grid resistancewith variation in compression ratios are plotted.

脉搏血氧仪校准方法的研究

本方法适用于光电式的脉搏血氧仪(计)、脉搏血氧饱和度监护仪以及多参数监护仪中脉搏血氧监护部分的校准。在脉搏血氧仪质量控制方面,国家并没有专门的计量标准,各地依据当地的实际情况出台了地方标准,但是均没有关于光吸收比率拟合曲线误差的测量。本文主要介绍了脉搏血氧仪的组成和用途,针对目前临床在用设备,研究了脉搏血氧仪的校准方法,增加了光吸收比率拟合曲线示值误差项目,并对该校准方法进行了验证实验。此研究的目的是为开展相应的质量控制工作提供技术依据,希望通过质量控制确保脉搏血氧仪设备良好运行,有效保障医疗安全。

尼龙织物夹层橡胶支座竖向力学性能研究

为了提高村镇建筑的减隔震水平,设计制作了一种低成本、低刚度、高阻尼比的尼龙织物夹层橡胶支座,对其原材料进行了力学性能试验,并对这种新型支座开展了竖向循环压缩试验。试验结果表明,橡胶的断裂伸长率在600%左右,在橡胶中加入尼龙织物可大幅增加橡胶的初始拉伸刚度;尼龙织物夹层橡胶支座的竖向刚度相对于叠层钢板橡胶支座明显较小,其竖向刚度与压应力呈正相关,等效阻尼比与压应力呈负相关,且等效阻尼比均在6%以上,具有较强的耗能能力;竖向刚度与支座中尼龙织物层数和橡胶层总厚度均呈负相关,但两者对等效阻尼比的影响不大,且采用尼龙织物1680D的支座具有更出色的力学性能。最后,在传统橡胶支座刚度计算公式中引入修正系数对其进行了修正,并基于试验结果验证了预测值的准确性。

尼龙织物增强橡胶支座力学性能试验研究

为了探讨影响尼龙织物增强板式橡胶支座力学性能的主要因素,设计加工了三种橡胶总厚度相同、尼龙织物加强层层数不同的板式橡胶支座,对其进行了竖向压缩试验与水平剪切试验。试验结果表明:该类支座力学性能稳定,在10MPa压应力下未出现肉眼可见的损伤。各支座随设计压应力从5MPa增加至10MPa,竖向压缩刚度上升近80%,随尼龙织物加强层层数增加小幅降低;竖向等效阻尼比随设计压应力增大而减小约17%,受尼龙织物加强层层数影响不大。5MPa压应力作用下,支座剪切滞回曲线平滑且饱满,最大剪应变达到300%时支座工作性能仍保持良好。随着剪应变增加,支座先后出现卷曲、翻滚等变形形态,支座水平剪切刚度也因此表现出先减小后增大的趋势。因为尼龙织物受剪变形,尼龙织物层数越多支座的水平剪切刚度减小。各支座的水平等效阻尼比均在9%~13%之间,织物层数对其略有影响。

斜齿轮啮合刚度改进算法及其影响因素分析

在势能法的基础上,提出了一种斜齿轮啮合刚度修正算法。该方法考虑了齿轮真实加工时产生的齿根过渡曲线,齿根过渡曲线是刀具展成运动时齿顶尖角所形成的轨迹线,且齿根过渡曲线与渐开线的交点为渐开线的起始点。在刚度计算时,齿根到渐开线起始点用齿根过渡曲线方程来计算,渐开线起始点到齿顶用渐开线方程来计算,运用该方法计算的啮合刚度与实际更加接近。通过与有限元法的对比,验证了该修正算法的准确性,提升了斜齿轮啮合刚度的计算精度。基于该方法,分析了渐开线形状、啮合位置以及重合度对斜齿轮啮合刚度以及传递误差的影响。结果表明,当压力角增大时,渐开线曲率半径会变大,从而提高了齿轮的端面刚度;同时,端面重合度会先增大后减小,在端面刚度与端面重合度的综合影响下,平均啮合刚度与端面重合度变化趋势相同;当啮合位置更靠近节点时,啮合刚度会提高;增加重合度会使平均刚度增加,并使传递误差峰峰值趋势整体下降;但当重合度接近0.5的奇数倍时,传递误差峰峰值会出现极大值。

钢结构中防屈曲支撑设计与施工技术研究

钢结构具有轻质高强、工期短、污染少等优点,但抗侧移刚度小、抗震性能差,常用的抗震措施有增大梁柱截面、提高配筋率和强度等,但这些措施存在不经济、普通支撑构件易变形等问题。结合工程实际对防屈曲支撑BRB在钢结构中的设计与施工技术进行研究。阐述BRB的组成与作用机理,通过采用D值法、设定抗侧刚度比对BRB构件进行选型与布置,并通过有限元软件SAP2000对结构进行动力弹塑性时程分析,验证设计可行性;通过试验得出所选构件材料性能满足要求,最后通过BIM深化梳形预埋件、气体保护焊等施工方法完成安装并验收合格。BRB作为结构耗能减震元件,可大幅吸收地震能量且不发生屈曲,提高结构抗震能力的同时节约用钢量。

形状记忆合金改进型双凹面变曲率摩擦摆隔震支座理论分析与数值模拟研究

介绍了形状记忆合金改进型双凹面变曲率摩擦摆隔震支座(SMA-DVFPB)的基本构造,阐述了SMA-DVFPB应具备的功能。通过静力平衡原理推导了SMA-DVFPB在平面内运动时力与位移的关系式。通过ABAQUS软件对SMA拉索和隔震支座进行了模拟,分析了支座的滞回特性,并计算了理论与模拟误差。研究了不同摩擦系数、拉索横截面积对SMA-DVFPB滞回曲线、等效刚度及等效阻尼比的影响,并分析了支座的应力情况。结果表明:理论推导与数值模拟吻合较好,耗能和等效刚度误差在10%以内;SMA-DVFPB的耗能、等效刚度、等效阻尼比均随摩擦系数增大而增大;SMA-DVFPB的耗能、等效刚度随SMA拉索横截面积增大而增大,等效阻尼比随SMA拉索横截面积增大而减小;SMA-DVFPB最大应力出现在SMA拉索与支承板的连接处,设计时应充分考虑其在锚固处的应力集中情况。

用激光诱导击穿光谱技术定量分析土壤中Ba和Sr

利用激光诱导击穿光谱(laser induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术检测土壤标准样品中Ba和Sr的含量,用光纤光谱仪探测等离子体冷却过程中的发射谱线,选取BaⅡ455.41nm和SrⅠ460.73nm特征谱线为分析线。为了减小误差,采用Lorenizian函数进行光谱轮廓曲线拟合对数据预处理,提取光谱净强度值。选择多元素谱线强度和作为内标,根据分析线与内标线强度值之比建立定标曲线,Ba和Sr含量与其强度比的线性系数分别达到0.990 0和0.990 6,采用这种强度比定标法对Ba和Sr的含量进行反演,测定Ba和Sr含量值与标准值的相对偏差分别为5.7%和5.1%。

强度比定标法分析激光诱导击穿碳谱线

利用激光诱导击穿光谱技术,使样品在大气常压环境下被击穿形成等离子体,探测等离子体发射信号。选择混合样品所含的基体元素硅作为内标元素,分别根据碳谱线峰值强度、分析线和内标线峰值强度比建立不同的定标曲线。对两种定标曲线的拟合度、测量重复性以及定量分析结果准确度进行了研究。研究结果表明:强度比定标法在一定程度上可以提高定标曲线的拟合度和测量重复性,减小强度比定标法定量分析结果的误差,提高测量准确度。

荔枝大造桥虫幼虫龄数的划分

近年来,大造桥虫Ascotis selenaria(Denis&Schiffermüller)在荔枝上发生严重危害。幼虫龄数的确定是开展害虫生物生态学研究和制定防治措施的基础。目前,国内外对大造桥虫幼虫龄数的划分存在争议。本研究通过田间取样和室内饲养,采集大造桥虫各龄幼虫。测定其头壳宽度,并根据头壳宽度的频次分布推测大造桥虫幼虫分6龄。利用Crosby指数和指数曲线拟合进行验证,结果均表明该幼虫分6龄是合理的。1～6龄幼虫的头壳宽度分别为0.301、0.534、0.940、1.544、2.307、3.374mm。

膨胀土胀缩性指标的试验研究及变异性分析

为研究膨胀土的胀缩性大小及其影响因素,对合肥某工地膨胀土在初始含水率为13%、15%、17%、19%、21%和23%的条件下进行无荷膨胀率试验及收缩试验,提出求解土样缩限的曲线拟合法,分析膨胀土的胀缩性指标与土样初始含水率的关系,并对胀缩性指标的变异性进行了统计分析。结果表明:Weibull模型的拟合相关系数为0.996 6,能较好地拟合收缩试验过程中线缩率与含水率的关系,根据此模型并结合曲线拟合法能快速、准确地求解土样的缩限,避免了传统作图法求解土样缩限过程中的人为影响因素。土样的最大无荷膨胀率随着初始含水率的增大从25.6%减小到15.7%;最大线缩率随初始含水率的增大从1.1%增大到4.7%;胀缩总率随着初始含水率的增大从26.7%减小到20.4%。土样缩限的变异系数相对较小,最大的变异系数为8.0%;而膨胀率及线缩率的变异程度中等,其最大变异系数小于15.1%。膨胀率及线缩率的相关系数为-0.988 3,具有负相关性。

被包装物质量对泡沫材料刚度及阻尼系数的影响

对泡沫材料刚度及阻尼系数的测量方法进行研究,建立试验测量系统。通过激振台对泡沫材料施加激励,通过两个加速度计测量加速度,获得由泡沫材料所组成的缓冲包装系统的振动传递比曲线,通过曲线的共振峰值实现系统阻尼比的求解,进而得到泡沫材料的刚度及阻尼系数。通过试验测量研究被包装物质量对泡沫材料刚度和阻尼系数的影响。结果表明,随被包装物质量的增大,泡沫材料的刚度有增大趋势,阻尼系数逐渐增大。被包装物质量的改变不仅改变了缓冲包装系统的振子质量,而且显著影响了泡沫材料的刚度和阻尼系数。

人工加速锈蚀钢筋混凝土构件中钢筋锈蚀率与锈蚀电流的关系研究

本文针对人工加速锈蚀钢筋混凝土构件中钢筋锈蚀率与锈蚀电流的关系展开研究。首先采用串联方式进行多根钢筋混凝土梁的人工加速锈蚀试验,并通过破型获得梁内钢筋的真实锈蚀率。其次将串联连接人工加速锈蚀电路简化为电阻串并联模式,通过比较计算钢筋内电流密度及实际电流密度来确定其合理性。最后基于试验数据进行曲线拟合工作,修正了传统的锈蚀率与锈蚀电流间关系公式,并采用其他相关试验数据加以验证,验证结果表明该修正公式是有效的。

考虑剪力滞效应的曲线箱梁自振特性研究

通过假设曲线箱梁翼板纵向位移函数,分别建立了曲线箱梁形变势能和振动动能表达式。综合运用能量变分法和哈密顿原理推导出了曲线箱梁受弯、扭、剪力滞耦合作用的自由振动微分方程,由位移场函数对简支曲线箱梁一阶竖向弯曲频率进行了近似求解,获得了自振频率显示解。然后将理论计算值与ANSYS有限元数值解相比较,误差仅为0.37%,二者吻合良好,证明了理论公式推导的正确性。在此基础上重点研究了剪力滞效应对曲线箱梁自振频率的影响,分析结果表明:剪力滞效应削弱了弯梁的刚度,降低了结构的自振频率,剪力滞效应对弯梁刚度的削弱程度主要取决于宽跨比,当宽跨比由0.15增大到0.4的过程中,曲线箱梁刚度的削弱程度由2.05%增大到12.8%。实际工程中,对于多室箱梁和扁平箱梁,应充分考虑剪力滞效应对自振频率的不利影响。

PTT织物与棉氨包芯纱织物的弹性比较

采用新型聚酯纤维———PTT织制了4种纬弹织物,选用2种市售棉氨包芯纱织物与其对比,实测了它们的应力-应变曲线和定伸长重复拉伸性能。通过实验,将PTT织物与棉氨包芯纱织物相比,PTT织物在高伸长下仍表现出低模量的特征;PTT织物弹性回复能力高,对人体有更好的收紧作用,可起到紧身健美的效果。

运动模糊图像点扩散函数参数识别的新方法

为了估计任意大小运动模糊图像点扩散函数,提出了真实方向、测量方向和列宽行高比的角度变换公式。在此基础上利用Radon变换最大值曲线检测峰值角度作为候选方向,剔除候选方向中Radon变换未出现规律性波谷的干扰方向后为待变换方向,再进行角度变换即为识别方向。取该方向上Radon变换向量,利用相邻波谷位置差剔除奇异值求均值的方法检测暗条纹间距,通过曲线拟合鉴定模糊尺度。仿真结果表明算法实时性好、精度高、抗干扰能力强。

异步电动机功率因数特性研究

异步电动机的转差率是一个非常重要的参数,分析异步电动机的工作原理、运行状态基本上离不开转差率,而且异步电动机的一些主要参数(如功率因数)和转差率密切相关。通过分析异步电动机的等效电路图,推导出了电机功率因数角的数学表达式,得出了在电机以及所接电源确定的情况下,其功率因数角仅取决于电机的转差率的结论。应用MATLAB曲线拟合功能,得出了转差率和功率因数的二维曲线。对转差率的分析发现,转子铜耗是转差率的内在实质,它的外在表现为电机转速较同步转速有所降低。

地震动幅值沿深度变化研究

以美国加州强震观测计划(CSMIP)的 6 个土工台阵和日本 Hosokura矿台阵为研究对象, 以323组三分量地表和地下地震动峰值数据为基础, 按照台阵场地的软硬和土层分布,将其分为基岩、土层和“土层/基岩”台阵. 对于同一类台阵记录的所有地震, 分别按照震级和地表地震动峰值的大小将其分类. 对于同一类台阵的各类地震, 分别对加速度、速度和位移峰值沿深度的变化进行统计分析, 得到沿深度变化的峰值比, 并且用非线性最小平方法, 采用指数衰减模型, 对峰值比沿深度变化曲线进行拟合. 通过对各类场地的各类地震的分析,得到了地震动峰值沿深度变化的初步规律.

基于视频分割的关键帧选取

综合考虑了基于帧分块的局部似然比特征和基于小波变换的全局的边缘信息,利用这两者进行镜头边界检测,从视频镜头重构度(SRD)角度出发,针对线性拟合方法,采用了最小二乘法曲线拟合优化方法,分段重构出视频曲线,求出曲线的极值点,并以极值点代表关键帧。通过实验数据比较表明,该方法与实际的情况相符并取得明显的数值效果。

斜支承曲线梁桥内力影响因素分析

为了深入了解斜支承曲线梁桥的受力性能,基于结构力学的力法原理,推导了任意斜度的斜支承曲线梁桥的内力计算公式。以这些公式为依据,编制了相应电算程序,详细分析了荷载作用位置、荷载类型、弯扭刚度比、斜度、圆心角等因素对斜支承曲线梁桥受力性能的影响。绘制的大量曲线清晰地显示了各项因素对斜支承曲线梁桥受力性能的影响规律。