考虑负荷侧惯量不确定性的机组组合

针对新能源高占比电力系统的频率安全问题和频率安全评价指标中只考虑电源侧惯量的问题,提出一种考虑电源侧惯量和负荷侧惯量并计及预测误差随机性的安全约束机组组合优化模型。首先,推导包含系统整体惯量的频率变化率和频率最低点公式。然后,深入研究电网调度运行的不确定因素,利用蒙特卡洛对风电功率预测误差概率分布模型抽样生成典型场景,利用随机规划理论对负荷侧惯量预测误差建模,在机会约束规划的基础上将其纳入频率约束中,建立随机机会约束的频率安全机组组合优化模型。最后,通过改进的10机算例,验证所提模型的经济性和频率安全性。

船舶永磁同步电机在线惯量辨识研究

针对船舶永磁同步电机推进系统的转动惯量和负载转矩存在扰动的问题,提出基于梯度校正法与扩展卡尔曼滤波器结合的在线惯量辨识算法,采用梯度校正法对转动惯量进行辨识,利用扩展卡尔曼滤波器观测负载转矩,辨识的惯量值对滤波器的系数矩阵进行修正,同时观测的负载转矩作为梯度校正法的输入参数以及作为电流环的前馈补偿。仿真和实验验证了惯量辨识算法的可行性,以及系统对于负载转矩变化的抗扰动性能。

舰载设备在基础运动激励下的动力响应分析方法

为了解决舰载设备在基础运动激励下的动力响应问题,本文通过对比惯性载荷法、大质量法、大刚度法、直接激励法的动力学方程,探讨不同方法的特点和应用条件,并给出相应的算例与结果分析,为开展舰载设备的动力响应计算提供理论依据及方法。

区域负荷惯性时间常数分析及辨识

“双高”电力系统降低了惯量,危及频率稳定。负荷构成复杂,准确的惯性时间常数辨识有利于系统的惯量评估。为此,提出一种区域负荷惯性时间常数辨识方法。首先,基于广义惯量给出负荷惯性时间常数表达式,提出基于负荷并网点电压频率和功率摇摆曲线;然后,利用最小二乘法进行惯性时间常数辨识,并针对多点负荷,给出了区域负荷综合惯性时间常数计算式;最后,通过ETAP12.0对IEEE的3机9节点系统(不含新能源机组)和华东电网局部(含新能源机组)仿真验证所提方法的先进性和有效性。结果表明,提出的方法能够有效计算评估负荷的惯性特性,支撑电网频率稳定分析。

惯性释放在飞行器静气动弹性仿真中的应用

介绍了惯性释放理论以及基于CFD/CSD耦合的静气动弹性计算方法,比较了静气动弹性计算中的三种系统载荷平衡方法。三种方法的计算结果分析表明,在气动弹性计算中应用惯性释放方法能够降低施加模型约束的难度,提高模型描述的准确性及仿真计算精度。

惯性载荷下飞行模拟器大臂结构的拓扑优化

采用导重法对惯性载荷下、以转动惯量为约束的拓扑优化问题进行求解。导重法经过改进,可以得到固定载荷下以整体柔顺度为目标、以转动惯量为约束的拓扑优化迭代公式。考虑到迭代计算时惯性载荷本身随各向同性固体微结构惩罚模型(Solid isotropic micro-structures with penalization,SIMP)中的伪密度的变化,进一步推导重力作用下的单工况拓扑优化迭代公式和重力-离心力同时作用下的多工况拓扑优化迭代公式,并通过相应算例证明其可行性和有效性。将得到的迭代算法应用于飞行模拟器大臂的优化设计中,并将由此得到的拓扑形貌与商业化优化软件Optistruct中得到的结果进行比较。对比显示:该算法比传统的序列线性规划法(Sequential linear programming,SLP)或移动渐近线法(Method of moving asymptotes,MMA)的优化效果更佳,且二者的迭代效率差别不大。导重法为惯性载荷作用下以总体柔度为目标、以转动惯量为约束的拓扑优化问题提供新的有效的解决思路。

运用NASTRAN进行波浪载荷作用下船体强度分析

充分利用MSC公司的PATRAN和NASTRAN软件,结合自编程序实现波浪载荷作用下的全船准静态强度分析.船体总不平衡力以及结构的总质量,质心位置,主转动惯量,主惯性轴的方向等参数利用PATRAN和NASTRAN的现有功能可以得到;利用自编程序,计算出波浪载荷下各节点的平衡惯性力,以合适的格式添加进bdf文件,并提交NASTRAN进行全船准静态强度分析.算例表明上述方法可以实现惯性力的计算和施加,从而拓展了NASTRAN软件在船体结构准静态分析中的应用.

考虑液体惯性的游梁式抽油机悬点载荷计算

根据抽油杆柱和液柱受力单元 ,在考虑抽油杆柱受阻尼力和液体惯性力影响等条件下建立了抽油杆柱和液柱的运动方程 ,利用Wendroft差分格式对运动方程进行求解 ,可以准确求出任意时刻的悬点载荷值。中原油田采油三厂 4 9口抽油机井悬点载荷的计算表明 ,该方法计算的悬点最大载荷和最小载荷值精确度分别为 75 6 %和 6 5 2 % ,大大高于其它公式计算精度。该方法运算程序简单 ,可在现场中推广应用。

新型落体式惯量测量方法研究

为解决传统落体法将阻力矩视为恒定值进行消元引起的惯量测量精度误差较大的问题,将考虑不同阻力因素的阻力矩函数应用到落体法惯量测量中。通过开展落体法惯量测量装置中阻力因素分析,建立了阻力矩与速度和载荷间的关系,提出了通过在两次落体过程中主动构建相同速度和载荷从而通过做差进行有效消元的方法。设计了一套落体法惯量测量装置,并对提出的新型落体法进行了实验研究,重复测量了3个飞轮的惯量值。研究结果表明:新型落体法的惯量测量误差不超过5%,通过在两次落体过程中主动构建相同的阻力影响因素并进行消元能有效减小阻力影响,提高落体法惯量测量重复性和精度。

舵机负载模拟器惯量失配加载补偿方法

针对舵机负载力矩模拟器输出等效惯量大于被加载舵机舵面惯量的舵机加载试验情况,研究了其力矩加载补偿方法,分析了其力矩加载误差,提出了针对不同误差源的提高仿真精度的技术途径。分析结果表明,此力矩加载补偿方法现实可行,提高了试验资源的利用率,具有较好的经济效益和现实意义。

惯性车作用下东方明珠电视塔楼层的动力反应

基于线性结构系统的叠加原理，将游乐惯性车对楼层结构的动力作用采用一系列的冲击荷载来模拟，用有限元方法建立上海东方明珠广播电视塔下球标高８６．３ｍ楼层结构承重体系的三维分析模型，采用振型分析法对在游乐惯性车作用下该楼层结构的动力反应进行了计算与分析，其结果为楼层结构的防振设计提供了理论依据．

无机保温承重砌块节能性能分析

为了适应我国建筑节能的发展趋势,满足人们不断提高的对居住建筑舒适度的要求,研究了一种集保温隔热、承重于一体的新型环保墙体材料——无机保温承重砌块.介绍了无机保温承重砌块的制作过程,分别计算了由无机保温承重砌块和普通混凝土砌块砌筑而成的墙体的传热系数和热惰性指标,并采用冷负荷系数法计算了二者的传热量和耗能率.对比分析结果表明:该无机保温承重砌块能够满足居住建筑围护结构保温隔热性能和建筑节能标准的要求,并具有很好的经济效益.

永磁交流伺服系统负载辨识及补偿方法

永磁交流伺服系统通常追求良好的动态性能,而负载变化对系统动态性能具有较大影响。为解决此问题,本文首先采用模型参考自适应方法得到系统转动惯量,在此基础上解决负载转矩辨识问题,并根据所得负载转矩对系统进行补偿。仿真和实验结果验证了所提方法的可行性和正确性。

含结构惯性载荷作用桁架结构的弯曲应力及其控制

结构惯性载荷所占成分较大的桁架结构,需考虑其对杆单元弯曲应力的影响及其控制。针对该问题,可用桁架结构分析方法求解杆内轴向应力,再用受横向均布载荷梁的分析方法求解杆内最大弯曲应力,将两者相加以确定杆内最大总应力。继而,采用控制细长比的方法,以控制横向惯性载荷引起的最大弯曲应力,并讨论相应的屈曲条件以确定许用轴向压应力。运用应力比法对多工况下应力约束桁架结构进行最轻化设计,以含惯性载荷作用的3杆和10杆桁架结构优化为例,验证该控制最大弯曲应力方法的必要性与有效性。

聚丙烯纤维增强混凝土梁变形性能的试验研究

为探究PP-ECC梁与RC梁变形发展规律的区别,通过逐级加载和循环加载两种加载制度对4根PPECC梁和4根RC梁进行抗弯试验;同时,基于有效惯性矩法推导出适用于短期荷载作用下PP-ECC梁的最大变形计算公式.研究结果表明:逐级加载下,PP-ECC梁呈现出更为明显的塑性变形阶段,与RC梁相比,PP-ECC梁经过5次循环加载后的循环荷载变形曲线与原曲线拟合度较好;循环加载过程中,PP-ECC梁在基准荷载下的加载变形增长率和卸载变形增长率均小于相同配筋率的RC梁,呈现出更好的抗损伤变形能力和变形恢复能力;基于有效惯性矩法推导出的变形修正模型计算结果与试验结果拟合度较好,可应用于实际工程对PP-ECC梁在短期荷载作用下最大变形的计算.

虚功准则法在结构优化设计中的改进

虚功准则法是理性准则法,在结构优化设计中应用非常广泛,但以前对其求解时均忽略结构的自重及惯性载荷,导致虚功准则法准则不准,结果不优,所以本文基于有限元法以桁架结构为例推导考虑自重及惯性载荷的虚功准则法方程组,并优化迭代求解公式。

基于类噪声信号的等值负荷惯量两阶段辨识方法

负荷惯量的准确、在线估计是电力系统电压和频率稳定分析的重要基础。为此,提出了一种基于类噪声的负荷惯量辨识方法,基于系统中时刻存在的类噪声信号跟踪等值负荷惯量的时变特性。考虑到类噪声条件下惯量参数可辨识性较差,采用两阶段辨识的思路,首先对负荷的电磁参数进行辨识,然后基于第一阶段辨识得到的状态变量估计出惯量、转矩系数等机电参数。仿真算例和实测数据分析表明,所提负荷惯量辨识方法能够适应不同变转矩情形下负荷惯量的类噪声辨识需求;相较于恒转矩辨识方法,该方法能够更加准确地反映实际负荷的机电暂态特性,得到稳定、可靠的惯量辨识结果。

基于双模型组合的月度售电量预测研究

月度售电量蕴含电力供需双方的诸多信息,对其进行精准预测有助于需求侧管理和电网运营的协同提升。首先从必然和偶然两个层面对驱动月度售电量波动的因素作解析,确定该项预测应为惯性预测与非惯性预测的叠加。其次建立组合预测模型,即以售电量年间增长为依据确定“Logistic模型”为惯性预测分模型,以数据样本沿时间轴呈现某种相似性、重复性为依托确定“层次分析-模糊聚类模型”为非惯性预测分模型,并以最小二乘法将二者糅合。最后以某供电公司为背景做案例检验。

转动惯量法在多轴疲劳本构关系预测中的应用

一些金属材料在承担多轴非比例加载过程时,会产生额外非比例附加强化或软化现象,这一现象往往会导致在评估疲劳寿命时因为材料本构关系的不确定而引起预测结果出现较大误差.因此基于单轴疲劳理论得出的寿命预测模型并不能准确地预测多轴非比例疲劳加载下的材料寿命.针对此问题,本文阐述了非比例附加强化效应产生的原因及结果,结合转动惯量法的理论和塑性增量法,建立了预测多轴低周疲劳加载下循环应力-应变曲线的数值计算模型.利用316L不锈钢试样在5种加载路径下的实验数据对预测结果进行了验证,结果表明该模型具有良好的预测有效性及精度.

旋转部件SGBEM-FEM耦合热弹性断裂分析

旋转部件载荷复杂,易萌生裂纹,引发疲劳断裂失效。针对含裂纹受热旋转部件,在全局无裂纹区域使用有限元法(FEM),发挥其在大型结构仿真分析方面的优势;在裂纹附近局部子域使用对称伽辽金边界单元法(SGBEM),发挥其在结构断裂分析方面的优势。构造考虑旋转惯性载荷和热载荷影响的SGBEM超单元,该超单元刚度矩阵对称半正定,且施加的旋转惯性载荷和热载荷仅影响等效力向量,可实现与有限元刚度矩阵和力向量的直接装配,从而耦合求解旋转部件的热弹性断裂问题。采用构造的SGBEM超单元FEM耦合法计算了含裂纹受热旋转圆盘的应力强度因子,验证了该方法的有效性。