氢电转换装置旋转部件材料选取及性能分析

针对氢燃料高速旋转磁流体发电的氢电转换装置核心旋转部件设计需求,在SolidWorks旋转部件建模基础上,采用Workbench Static Structural对6061铝合金、304不锈钢、AZ3B镁合金以及TC4钛合金四种备选材料在正常工作状态下的最大应变、等效应力以及静强度许用安全系数求解和对比分析。同时,为防止共振现象对整个装置造成损坏,运用Workbench Modal分别对四种材料进行模态分析。研究结果表明:6061铝合金更能满足氢燃料高速旋转磁流体发电装置的性能需求。旋转部件的材料及性能是氢燃料高速旋转磁流体发电装置结构的优化设计、发电效率的重要影响因素。

甘肃省SMA施工选材及其性能分析

根据黄土高原的气候特点、地质及其他情况,结合SMA结构及其施工技术要求,对SMA的选材进行了实验和研究,分析了其在甘肃地区的应用情况。实践证明其在该地区应用较为成功。

基于TLS-ESPRIT算法和选择模态法的模型降阶研究

随着高增益励磁调节器在电力系统中的大规模应用,提高了系统的输电能力,但同时也出现了低频振荡的问题。电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)是抑制低频的常用方法,构建合适的电力仿真模型是设计PSS的基础。然而电力系统的详细建模往往存在阶数高、运算困难的问题。因此,提出了一种基于TLS-ESPRIT算法和选择模态法对电力系统进行辨识和降阶的方法。首先阐述了TLS-ESPRIT算法的基本原理,接着介绍了模型降阶的条件和选择模态分析的思想和方法,最后在单机系统和四机系统中验证了该方法的合理性。该辨识和降阶方法在一定程度上保留了原始全阶系统的稳态和暂态行为,降低了后续研究分析的难度,提升了效率。

基于多FACTS的网侧协调阻尼控制机理研究

柔性交流输电装置(flexible AC transmission system,FACTS)在提升电网安全稳定和运行效率方面发挥着重要的作用。随着柔性交流输电装置在电力系统中的广泛应用,研究系统中多FACTS的协调控制机理对于实现系统的协调阻尼控制具有重要的理论价值和现实意义。针对实现多FACTS协调控制过程中遇到的交互影响问题,提出基于选择模式分析(selective modal analysis,SMA)和多变量频域控制理论的多FACTS交互作用机理分析方法,通过SMA实现多FACTS交互作用的有效特征量提取,进而通过多变量频域控制理论推导出多FACTS间的交互作用关系和发生条件,并在此基础上揭示多FACTS间交互作用机理。研究结果表明:处于多机系统同一电力区域中的多台FACTS阻尼控制器间存在相互制约的关系,当控制器参数满足负交互条件时会发生比较明显的负交互作用,严重时甚至威胁系统的安全运行,当控制器参数满足协调运行条件时才能保证多FACTS间的协调运行与控制。通过仿真验证了文中机理研究的正确性以及在实际电网中应用的可行性。

模态静力非线性分析中模态选择的研究

本文应用模态静力非线性分析方法,对多个算例进行了静力非线性分析。比较分析了不同振型组合对计算精度的影响,对模态选择的参数进行了研究,提出采用模态质量参与系数进行模态选择的控制,为模态静力非线性分析方法的推广使用提供参考。另外,分析了结构基本周期对该方法计算精度的影响。

基于改进的有效区域基因选择与跨模态语义挖掘的图像属性标注

图像属性标注是一种更细化的图像标注,它能缩小认知与特征间“语义鸿沟”.现有研究多基于单特征且未挖掘属性蕴含的深层语义,故无法准确刻画图像内容.改进有效区域基因选择算法融合图像特征,并设计迁移学习策略,实现材质属性标注;基于判别相关分析挖掘特征间跨模态语义,以改进相对属性模型,标注材质属性蕴含的深层语义-实用属性.实验表明:材质属性标注精准度达63.11%,较最强基线提升1.97%;实用属性标注精准度达59.15%,较最强基线提升2.85%;层次化的标注结果能全面刻画图像内容.

基于频谱包络分割EWT的轴承故障特征提取方法

为了提高轴承在强干扰背景下的故障诊断精度,提出了一种基于频谱包络分割EWT算法的轴承故障特征提取方法。首先,针对传统EWT算法频段冗余分割导致的模态相似、信号失真等问题,基于三次B样条包络线极点进行了频段分割,有效提取了信号在不同频段的模态分量;然后,使用裕度因子分析了模态分量的敏感度,并分离出了高敏感模态分量,计算了高敏感模态分量的排列熵,组成了特征向量;最后,使用聚类法对频谱包络EWT特征、传统EWT特征、小波信息熵特征进行了分析,其中频谱包络EWT特征不存在类间交叉现象,且类内聚集度较高;将上述3种故障特征输入到支持向量机中进行了模式识别实验。研究结果表明:小波信息熵特征的诊断准确率为93.75%,经典EWT特征的诊断准确率为87.50%,频谱包络EWT特征的诊断准确率为98.75%;这表明频谱包络EWT特征的质量最好,能够在强干扰背景下有效提高轴承的诊断准确率。

近似模态控制分析法及其在选择灵活交流输电稳定器安装地点与反馈信号中的应用

文章提出了一种不需要计算系统矩阵的特征值和特征矢量，在应用和计算上较部分多模分解法更加简便的新的近似模态控制分析方法，并给出了将其应用于多机电力系统中灵活交流输电稳定器安装地点与反馈信号选择的实例。

高密度相位光栅的偏振选择性

高密度光栅具有与传统光栅不同的性质,其衍射特性往往是偏振相关的。本文针对1550nm波长TE/TM偏振入射光和0.5的光栅占空比,利用严格耦合波分析数值计算了不同光栅周期下0级及-1级的衍射效率。研究表明,相比周期为1550nm的光栅,当周期为1200nm时,偏振相关衍射效应明显增强,当光栅周期为890nm时,TE偏振光的衍射效率随着光栅深度呈正余弦变化,而TM偏振光的衍射效率始终集中在0级,具有偏振选择性。通过模式方法,利用模式中的有效折射率概念,研究了不同周期下被入射光所激发的两种光波模式通过光栅区域传播所累积的相位差;基于双光束干涉,模拟了0级和-1级的衍射效率。结果表明,利用严格耦合波分析的数值计算结果符合模式方法的理论预期,对于高密度相位光栅的偏振选择性给予了合理的物理机制解释。

基于模态分析和Relief算法的在线静态电压稳定特征选取方法

输入特征变量选择和降维是基于决策树静态电压稳定评估面临的重要问题之一,电压稳定评估结果的效率和准确率很大程度上取决于所选特征变量集合的合理性,该文提出了一种能有效降低维数的特征变量选择方法。该方法首先依靠模态分析完成初步的筛选,提取出导致电压失稳的关键影响因素;其次根据Relief特征选择算法进一步优化,给每个特征变量一个权重值,排除权重值较低的特征变量。最后以实际电网为案例,利用决策树十折交叉法对评估结果进行验证。结果表明,以该方法对静态电压稳定性进行特征变量选择,得到的最简组合在预测静态电压稳定性上具有较高的准确率和较短的建模时间。

高斯过程模型的全局灵敏度分析的参数选择及采样方法

提出了基于全局灵敏度分析的有限元模型修正参数选择方法,考虑了参数整个变化空间的作用及参数间的相互作用,具有适用于参数不确定性大和无模型限制等优势。全局灵敏度分析常采用蒙托卡罗方法计算灵敏度指标,因此足够大的采样次数是获得可靠灵敏度指标的前提,但是同时会造成计算成本的增加。为此,采用高斯过程模型取代耗时的有限元模型用于降低计算成本,同时探讨了拉丁超立方抽样、Halton序列和Sobol序列3种空间采样方法用于全局灵敏度分析的计算效率,旨在选择一种高效的采样方法。最后,一桁架人行桥实例验证了有限元模型修正参数选择和采样选择方法。

高速逆流色谱仪行星架材料选择与性能分析

行星架是高速逆流色谱仪的重要组成部分,选择合适的材料,对行星架的强度以及整个行星系统的稳定运转十分重要。从行星架的强度、刚度以及高速运行环境考虑,进行5083铝合金、7075铝合金、40Cr合金钢以及TC4钛合金4种耐腐蚀合金的选材分析。运用ANSYS Workbench分析4种材料的行星架在高转速3 000 r/min下的变形、等效应力以及疲劳寿命;对更换行星架材料后的整个转子系统进行模态分析。分析结果表明:4种备选合金材料均能避开电机的激振频率,并达到行星架持续稳定运转的各项性能要求。其中,5083铝合金质量最轻,成本适中,是行星架材料的首选。

模态试验分析系统的实现及其关键技术

针对加固非击打式打印机动态特性的分析，介绍了一套自行开发的模态试验及数据处理系统，分析了实现该系统的关键技术：采样的频混和基带分析、选带分析、平均技术及冲击响应信号的提取等．该系统对激光印字机进行模态试验获得了满意效果．

设计时速120 km线路架空刚性悬挂接触网跨距选择

随着国内城市轨道交通多条线路速度等级达到120km/h,架空刚性悬挂弓网系统因共振导致受流质量下降的运行区段时有出现,因而架空刚性接触网系统跨距值的设计选用变得相当重要。结合架空刚性接触网模态分析、弓网动态接触压力频谱分析,阐述了设计时速120 km线路架空刚性悬挂接触网跨距选择为8 m的依据。

针对机车低频晃车问题的频变阻尼减振器仿真分析研究

针对某型高速机车车体横向低频晃动问题,提出一种将传统抗蛇行减振器替换为频变阻尼减振器(FSD)的抑制方法.首先,应用Simpack建立该机车动力学模型,从车体振动频域分布对车体横向低频晃动特性进行分析,分析表明车体横向晃动频率在1-2Hz之间;然后,建立频率阀的CFD计算模型和FSD减振器数值简化模型;最后,对比应用传统抗蛇行减振器和FSD抗蛇行减振器的机车横向振动差异,结果表明利用FSD抗蛇行减振器的低频低阻尼特性能显著提高机车一次蛇行稳定性,减小车体低频晃动幅值.在时速160 km/h时,车体横移加速度主频处幅值降低了42%,摇头角加速度主频处幅值降低了37.5%,有效地减小了该机车低频晃车现象.

试验模态分析最佳测试点选取方法的优化

作为有限元模型修正的重要依据,试验模态分析的结果受多方面因素的影响,其中很重要的一方面就是测试点的选取.基于目前试验模态分析中最常用的两种测试点选择方法——有效独立法(EI,Effective Independent)和模态动能法(MKE,Modal Kinetic Energy),提出了一种新的测试点优化选择方法——有效独立-模态动能变异系数法(EI-CVMKE,Effective Independent-Coefficient Variance of Modal Kinetic Energy).并提出了一种新的评估测试点选择方法优劣的准则——模态动能变异系数准则(CVMKE).运用模态置信准则(MAC,Modal Assurance Criterion)、CVMKE和奇异值分解比(SVD ration,Singular Value Decomposition ratio)评价并比较了EI,MKE和EI-CVMKE的测试点优化结果.以印刷电路板作为算例,并通过实物模态试验验证,结果表明EI-CVMKE选取的测试点在考虑了截断模态线性独立的同时又具有较高的模态动能,有较强的抗噪声性能,在3种方法中最佳.

基于选择模态分析法的风力机组等效模型

随着风电占电网总容量的比例增大,风电接入对系统稳定性的影响愈发明显。构建适合电力系统仿真的双馈风电机组模型是风电并网问题研究的基础。然而对风电机组的详细建模常常带来模型阶数过高、仿真时间过长等问题。因此,本文提出了一种基于选择模态分析的双馈风电机组降阶方法。首先阐述了双馈风电机组的结构原理、控制系统以及数学模型,接着介绍了基于选择模态分析的降阶思想和方法。基于所建详细模型和降阶方法,对双馈风电机组模型进行了降阶分析。该降价方法保留了变量原有的物理含义,具有很强的灵活性和适用性。数值仿真结果表明该降阶模型能以一定程度还原系统原有的稳态和暂态行为,从而在全系统分析时可以显著降低计算量,提高计算速度。

基于GA-GNNM的极地光伏发电功率预测方法

为了更加准确有效地对极地光伏发电功率做出预测,提出一种基于GA-GNNM的极地光伏发电功率预测方法。首先对采集到的气候因素数据以及光伏发电数据中缺失、异常部分进行清洗归一化处理;通过最大相关最小冗余算法(MRMR)选择最佳的气候特征组合,构建多维气候特征数据集;并将其输入到K均值聚类算法中完成不同季节天气类型聚类划分,然后引入相对距离量化寒暖季不同天气类型下与预测日相似度高的发电功率;构建灰色神经融合模型(GNNM),将灰色模型(GM)的微分方程映射入神经网络模型,并采用遗传优化算法(GA)对模型参数进行优化以避免局部最优,提高极地光伏预测算法的精度。最后,以南极恩克斯堡岛气候及光伏发电数据为例进行验证,算例分析的结果为极地第5个新站的建立奠定理论基础。

水电站厂房动力分析模型的选取比较

对岩滩水电站厂房的两种动力模型作了模态分析比较 ,表明利用下部结构模型进行机组水力振动的共振验算是合适的。

基于模式识别的混凝土泵车臂架壁厚优化

选取某型号泵车臂架作为研究对象,分析了固有频率对其工作性能的影响。利用Pro/Engineer软件建立臂架系统模型,改变臂架尺寸参数,导入Pro/MECHANICA模块中进行模态分析,利用Matlab的遗传函数工具箱对得到数据进行模式识别,筛选出相关变量,建立尺寸与一阶固有频率的函数关系,可针对性地对某些尺寸进行优化,对臂架系统的设计提供了参考。