新型压缩空气储能风电系统膨胀助力控制

针对风能波动性和间歇性问题,提出了新型机械耦合式压缩空气储能风电系统.建立了风电系统膨胀助力模式混杂动态模型.提出了涡旋机柔性切入、切入后动态协调以及膨胀助力优化控制等三级膨胀助力控制策略,采用输入输出反馈线性化以及前馈控制等方法完成控制器设计.基于1,kW风电系统试验平台验证了控制策略的有效性,提高了模式切换过渡过程和风能捕获的动态速度,有效降低了压缩气体的消耗,涡旋机全效率提升至46.7%.

涡旋膨胀机发电系统效率优化控制策略

提出了以最小压缩气体消耗为涡旋膨胀机发电系统效率优化的目标,采用了基于系统损耗模型优化和在线搜索相结合的转速寻优策略,有效避免寻优初值的随机性及参数变化对优化结果的影响。针对气动系统非线性、滞后性及负载不确定性所致的发电系统强非线性的特点,采用了供气压力反馈线性化的补偿控制和PI速度控制相结合的控制策略,对优化速度快速无静差跟踪。试验结果表明,控制策略可实现速度的快速寻优以及优化速度的快速跟踪,实现了减小压缩气体消耗的目标。

基于透明土的4种锚杆拔出对比模型试验

采用透明土材料和粒子图像测速法(PIV)技术,通过物理模型试验研究锚杆拔出机理。在试验中采用普通圆柱型和手榴弹型、糖葫芦型和圣诞树型3种异型共4种不同形状锚固段锚杆,测试获得各锚杆随锚杆锚固段上移对周围土体的扰动规律、锚杆位移与锚固力变化曲线,分析各锚杆锚固段的极限承载力与锚固段破坏机理。试验结果分析表明:在本文试验条件下,在锚杆拔出破坏前,除了手榴弹型锚杆外,各种形状锚杆对土体水平位移影响相对于竖向位移均较小,糖葫芦型和圣诞树型锚杆对土体的竖向位移影响范围最大,达到6.0倍锚杆半径,比普通圆柱型锚杆对土体竖向位移影响范围大1.5倍;异形锚杆可以很有效的提高锚杆极限承载力,比普通圆柱型锚杆可提高66%~91%,其中圣诞树型锚杆的极限承载力最大;锚杆锚固段的有效长度、有效横截面积、有效直径对其极限承载力有直接影响;锚杆极限承载力值是发生在锚杆锚固段与土体接触的界面开始破坏到完全破坏之间,锚杆锚固段与土体接触界面发生破坏,是从锚杆自由段部位开始逐渐往锚杆底部发展,以A型锚杆为例,当破坏发展到距锚杆底部1/3的位置时,锚杆极限承载力达到峰值。

基于LIB-SVM的盾构隧道地表沉降预测方法研究

在大数据开源的背景下,为了分析及预测隧道施工盾构掘进引起地表沉降,同时容纳较多影响地表沉降的因素,提高沉降预测的准确性,本文在总结归纳支持向量机的建模原理的基础上,将支持向量机(support vector machine,SVM)方法应用到地表沉降预测中。结合虹梅南路隧道西线工程,选取土体参数、盾构参数和隧道埋深等8个影响因素作为输入特征,地表最终沉降量作为输出目标值,通过交叉验证选取LIB-SVM的最优参数组合并建立预测模型,对盾构施工引起的地表沉降进行了预测,并与实测数据进行了对比。结果表明:预测结果与工程实际情况较吻合,误差基本在5%以内,证明了该方法在盾构施工引起地表沉降的实际预测中具有可行性,为隧道工程的研究提供了一条新途径。

Femtocell网络中基于双门限的两层协作频谱感知技术

在Femtocell和Macrocell构成的两层异构网络中,前人提出运用认知无线电的技术来解决网络中存在的干扰问题,但大多数研究主要集中在频谱资源的管理上,没有提出高效的频谱检测方法。本文结合认知无线电中频谱感知技术提出了基于双门限的两层协作频谱感知,检测出空洞的频谱资源分配给Femtocell用户使用,既能提高频谱资源的利用率,又能有效的抑制Femtocell与Macrocell之间的干扰。文中推导出了Femtocell用户基于双门限的两层频谱感知的检测概率和虚警概率,给出了Femtocell网络中感知信息两比特编码的融合准则和基于双门限的两层协作频谱感知的具体实施方法。仿真结果表明,所提算法能够有效提高Femtocell用户的频谱检测概率,通过对感知信息进行两比特编码,再将编码后的信息发送至融合中心进行融合,能够有效的提高整个系统的检测性能,抗噪声能力强。

基于蓄电池储能的涡旋膨胀机废气回收系统优化控制

提出了基于蓄电池储能的涡旋膨胀机废气-回收系统方案,在保证废气排放设备高效运行的基础上,提高涡旋膨胀机的能量转换效率.以兼顾过/欠膨胀损耗和发电机铜耗的损耗模型为优化函数,结合实时估计的废气排放流量、气罐压力以及蓄电池充放电限制等约束条件,优化控制涡旋膨胀机运行.采用输入输出反馈线性化方法设计了供气压力PI控制器实现供气压力的快速跟踪;采用储能系统工作模式实时判断、占空比补偿以及PI控制相结合的控制策略实现母线电压恒定.实验验证了控制策略的有效性,实现了在满足负载功率和废气排放系统高效运行基础上的废气回收最大化.

个人网上银行采用意向影响因素研究

本文以科技接受模型和传播学中品牌形象理论为主要理论基础,结合中国大陆个人网上银行及其营销的特点,采用结构方程模型进行实证研究。以探求包括传统银行形象、科技接受模型相关要素在内的各类因素对个人网银采用意图的影响。研究表明,在中青年群体中感知风险对于个人网银采用意图影响力减弱,传统银行品牌形象对于网银采用意图有着显著的影响。

微动磨损测试微摩擦测量头刚度标定

针对通用于一般机构和微、纳机电系统(MEMS/NEMS)的微动磨损测试,新研制了低频往复式微动磨损测试系统。采用微压痕式直接标定方法,首先标定垂直、侧向加载测试的传感器灵敏度,再用标定的传感器进行了电磁加载微测量头装置的机构刚度标定。实验结果表明:垂直、侧向分别加载得到的机构刚度值偏差小,电磁加载微测量头装置可靠性、实验一致性好。

含先进绝热压缩空气储能电站的电力系统实时调度模型

先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)具有规模大、成本低、无需燃料、效率高等优点,是压缩空气储能(CAES)技术领域的主流发展趋势之一。本文将AA-CAES电站作为重要的调度资源,与常规机组、风电共同参与电力系统实时调度。首先,基于AA-CAES电站的热力学特性,建立能够反映AA-CAES电站变工况条件下运行特性的储能电站运行约束模型。然后,考虑AACAES电站在自动发电控制(AGC)阶段的功率调节不确定性,建立AA-CAES电站AGC约束模型。在此基础上,提出含AA-CAES电站的电力系统实时调度模型,该模型考虑了系统AGC容量需求约束、AGC调节速率需求约束和AGC调节任务量需求约束。最后,基于修改版IEEE30节点系统进行算例仿真,仿真结果证明了调度模型的有效性。

考虑变寿命特性的先进绝热压缩空气储能电站容量规划模型

先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)系统具有容量大、成本低、无需燃料等突出优点,具有广阔的发展应用前景。AA-CAES电站的寿命随使用方式不同而变化,而AA-CAES电站的寿命是影响其优化规划结果的重要因素,因此,研究AA-CAES电站变寿命特性具有重要意义。该文考虑AA-CAES电站的变寿命特性,建立面向电力系统运行与大规模风电消纳的AA-CAES电站双层优化规划模型。该模型在规划层面,考虑了运行工况、备用期望发生次数对AA-CAES电站寿命的影响,并研究了其对日均投资成本的影响;在调度层面,综合考虑了AA-CAES电站的备用特性,以及在起停、功率调整和工况转换等复杂运行状态下的运行限制,研究了含AA-CAES电站的电网调度策略。最后,基于某地区的典型日数据进行仿真,验证了模型的有效性。

第一台多功能微纳米级表面特性摩擦显微仪(英文)

介绍了一台具有国际发明专利的新型仪器———多功能机械摩擦显微仪 (TPM ) .TPM可用于检测微纳米级工程表面的机械和摩擦性能 .其特点是在一次扫描中可同时检测以下四项功能参数 :表面轮廓、表面摩擦、表面纳硬度和表面弹性模量 .由于TPM基于点阵扫描 ,因此所测得的四项参数在空间和时间上是相关的 .TPM是一种可变力触针式扫描仪 .表面接触力由一个永久磁铁和线圈加力装置控制 ,加力范围为 0 .0 1～ 3 0mN .扫描平台范围为 10 0 μm× 10 0 μm ,该范围通过闭环控制具有纳米级精确度 .表面轮廓的范围为 2 0 μm并具有 0 .1nm的分辨力 .TPM已经用于各种表面的性能测试中并取得了广泛的认可 .TPM在 2 0 0 1年获得了“MetrologyforWorldClassManufacturingAwards 2 0 0 1” .

两层异构网络中基于分簇DIA的干扰消除算法

由Femtocell和Macrocell构成的两层异构网络可以有效提高系统容量,但也引入了较为严重的干扰问题.对此提出一种基于分簇的分布式干扰对齐(Distribute Interference Alignment,DIA)算法.算法以图论中的边权值机制为基础,以边权值最大化为准则对Femtocell网络进行分簇.其次,针对某一确定的簇,选出对该簇产生干扰最强的宏用户并将其与该簇结合构成一个整体,最后利用DIA技术对该整体进行跨层干扰消除.所提算法在保证系统性能的同时,有效满足了密集部署情况下的可行性条件要求.仿真结果表明,所提算法具有较好的信道容量性能,适用于实际的两层异构网络.

基于粒子群算法的飞行控制律参数设计研究

无人机控制策略采用俯仰高度控制、油门空速控制和侧偏距控制。在设计的适应度函数中引入高度误差、相角裕度和幅值裕度,利用粒子群算法迭代寻找适应度函数最优值确定控制器参数。对无人机纵向高度运动和横侧向位置运动进行仿真,通过各控制器的阶跃响应和开环频率特性曲线,验证了粒子群算法得到的控制器参数满足设计要求。在仿真中引入离散突风,进一步验证通过粒子群算法得到的控制器参数的可靠性,说明粒子群算法简捷、快速、可靠的优点。

钢管中心支撑滞回性能的数值模拟

在中心支撑钢框架结构体系中,支撑作为主要的抗侧力构件,其滞回性能直接影响结构的整体抗震性能。本文对单向铰接约束的圆钢管截面和椭圆钢管截面支撑构件进行了循环加载有限元模拟,研究了长细比、径厚比、截面形式等参数对滞回性能的影响。分析结果表明:长细比显著影响钢管支撑构件的承载能力,径厚比显著影响支撑的耗能能力,绕强轴弯曲的椭圆钢管支撑具有更好的耗能能力。

混合动力汽车动力传动系统参数匹配研究

文章研究和设计了混合动力汽车的布置结构、动力传动系统结构参数、驾驶模式以及再生制动系统。针对纯电动汽车的不足之处,参考电动版大众Up!车型,研究并选用串联布置结构。介绍了动力传动系统主要由电机、发动机和发电机组及蓄电池组成,并研究了其主要结构参数以及推导计算过程。研究了三种驱动模式,分别是强制充电模式、增程模式、电动模式。并选择了合适的再生制动系统。为今后在混合动力汽车设计方面的研究提供一定的参考。

顶煤预制裂隙定向水力压裂研究

为改善厚硬顶煤冒放性和工作面作业环境,提出顶煤预制定向裂隙水力压裂技术。利用理论分析研究了定向压裂基本原理,分析了钻孔和裂隙的受力模型,得到裂隙的起裂条件、扩展过程及其形态。利用RFPA^(2D)-Flow渗流软件研究顶煤定向压裂规律:在压裂起始阶段,定向裂隙尖端出现高应力集中现象,在钻孔和定向裂隙两面形成卸压区,且随着注水压力的增大逐渐扩大;钻孔和定向裂隙周围形成高水压区,且随着注水压力的增大逐渐扩大。压裂初期煤体发生剪切破坏,压裂后期出现大量拉伸破坏。定向裂隙倾角α介于0°～60°时,裂隙尖端首先起裂、扩展,然后发生转向;当倾角α=75°和α=90°时,裂隙沿最大水平主应力方向扩展。

汽车流线型外观影响的数值模拟

本文研究了流线型外观汽车和箱型外观汽车在正常行驶状态下的空气动力学特性差异,主要通过仿真分析的手段探讨汽车不同外观对表面压力、表面空气涡旋以及表面剪切力的影响。研究表明,汽车在正常行驶状态下(60km/h),流线型外观汽车较箱型汽车而言,具有低空气阻力、高稳定性以及高附着力等优点。所以,同样的驱动力作用下,流线型外观相对于箱型外观减少了发动机功率损耗,从而降低了油耗,提高了最大速度和加速度。

泸州岩窝头古滑坡群稳定性分析及防治措施研究

以四川泸州岩窝头滑坡为例,研究了泸州山区大型滑古坡群变形破坏机理及复活成因。根据详细地质勘查,结合岩土体工程地质特性和变形破坏特征,得出了滑坡复活失稳的主要诱因为地下水;通过定性及定量分析,对不同工况下的坡体稳定性进行计算和评价,依据评价结果,提出了工程防治宜采用的治理方案。

应用聚合物齿轮对汽车变速箱性能的提升

聚合物(聚醚醚酮、聚甲醛等)齿轮相对传统金属齿轮,具有重量低、噪音低、对润滑的依赖低及制造成本低等优点。本文使用聚合物制造齿轮箱倒挡惰轮,从而降低重量提高效率。由于聚合物齿轮在强度上达不到要求,故通过共混改性、调整齿轮尺寸以及改变齿面形状的方式,使得齿根最大弯曲应力降低至聚合物齿轮可以承受的范围。通过结合理论论述与仿真验证,并通过专用试验台测试齿轮表面的磨损率,对调整过的齿轮箱进行校验,验证聚合物齿轮应用于小汽车变速箱的可行性。经仿真分析,通过合理选择主从齿轮尺寸,最大齿根弯曲应力由500 MPa降低至300 MPa,最大齿面接触应力由1500 MPa降低至800 MPa,达到聚合物齿轮的应用条件。

对华合作30载,培训助力“中国制造”

认识WMG 华威大学制造工程学院（Warwick Manufacturing Group,简称WMG）从1980年创建至今,已发展成为英国排名前六名的顶尖大学华威大学中最大的学术部门之一。过去三十多年来,WMG致力于产业与学术的结合。正如WMG学院的创始人及董事会主席库玛·巴塔查利亚勋爵强调：＂将一流学术与产业应用相结合,始终是我们努力的核心,也正是我们的特色所在。＂