摘要：当前地铁车站临时混凝土盖板系统设计涉及规范多,常用计算方法计算内力偏大,导致铺盖系统的截面和配筋设计偏于保守。对铺盖系统计算的荷载取值、加载方式、建模方法等进行了研究和归纳,提出了影响临时盖板结构的要因,并依托实际工程进行了优化设计示范,发现:活载加载形式、活载取值、路面板计算方式是影响临时盖板计算结果的主要因素;车辆荷载采用局部均布荷载方式较为合理;按单向板计算时,车轮越靠近跨中弯矩越大,车轮越靠近支座剪力越大;按双向板计算时,应考虑车轮作用位置、数量,计算结果取包络值。研究结论为同类工程提供指导和借鉴。

摘要：能量捕获机构是水平轴潮流能发电系统的关键部件。在叶素动量理论的基础上设计三叶片结构的潮流能透平装置,采用变速运行的最优叶片设计方法设计叶片的几何特性,在考虑必要的模型修正后建立水动力学性能预测的数字模型,对捕能装置在不同安装角下的性能进行理论预测。预测结果显示捕能装置的水动力学设计是有效的。在实际海况下对捕能装置进行测试,试验结果显示捕能装置工作正常,设计尖速比附近的功率系数达到0.341,验证捕能装置设计方法的有效性。将试验结果与理论预测进行对比发现试验值略低于理论值,但两者总体上比较一致,验证数字预测模型的正确性和有效性。

摘要：针对水下风车与现代风力机结构形式相似而所利用的能量介质不同的特点,分析机组海流能发电的原理.依据风力机桨叶常用翼型,考虑海流特点,利用计算流体力学方法,设计了水下风车发电机组的桨叶,从机械强度和可靠性出发,设计了机组的传动机构和密封机构,并参考海上风力机安装方式设计了水下风车机组安装结构,搭建出水下风车模型样机.通过海下试验表明,水下风车机组海流能最大捕获效率超过35%,设计的水下风车机组能有效地利用海流能发电.

摘要：在海流能发电系统最大功率跟踪控制理论的基础上,设计了基于Buck-Boost型直流变换器的功率调节装置和采用功率、电流双闭环的控制系统。在Matlab/Simulink环境下进行了整机的建模和仿真研究,验证了模型和控制系统的正确性及有效性。搭建了试验平台,对海流能发电系统进行了试验研究,通过空载试验修正了最大功率曲线,通过最大功率跟踪试验获得了系统的静态功率跟踪结果,试验结果证明所设计的功率调节装置和控制系统能很好地跟踪最大功率点运行,实现系统最大功率输出。

摘要：在分析潮流能发电装置特点的基础上,设计了25kW独立运行式水平轴潮流能发电系统。样机系统由经过优化设计的能量捕获机构、功率分流合流式的机械传动机构及蓄电池储能的电气控制系统组成。在系统透平机构捕能性能的理论预测、机械传动及电气系统的模型分析基础上,通过数字仿真对整机系统的工作性能进行了预测。海上试验结果显示,样机在实际海况下工作稳定,最大发电功率达到设计功率等级,验证了系统设计的有效性。该系统可作为独立发电装置向海岛地区用户提供电能。

摘要：针对水平轴潮流能发电机组的变桨距系统进行研究。利用理论力学及叶素动量理论对桨叶在机组工作时的受力进行详细分析,提出变桨载荷的理论计算方法。根据潮流能机组轮毂体积小、变桨载荷及调桨范围大等特点,设计了一种新型的基于电液比例技术的齿轮齿条式变桨距执行机构。该机构结构紧凑、油路新颖、驱动力矩及调桨角度大。在建立系统数学模型的基础上,通过数字仿真对系统的控制特性进行研究。仿真结果表明采用PID控制算法的变桨距系统具有较好的动态特性,能够满足机组功率控制的需求。

摘要：针对水平轴螺旋桨式海流能发电装置正常工作时轴向力很大的问题,运用流体力学理论、叶元动量理论及流固耦合模拟的方法,对叶片受力进行分段求解再叠加计算出轴向力。计算的轴向力与数值模拟仿真结果较好地吻合。理论分析和仿真计算表明水流流速的变化及流固耦合使轴向力呈随机非线性变化。根据轴向力规律性变化的特点,设计一种新型的液控式轴向力自动平衡装置,在Bladed和AMESim软件中建立系统联合仿真模型并进行研究,结果表明该液控平衡装置可以较好地抵消水流引起的轴向力波动,从而可以保护轴承结构。

摘要：潮流能透平装置的变桨距系统是潮流能商业化应用的关键性部件。在分析潮流能变桨距系统特点的基础上,设计了一套新型的液压式变桨距系统。系统由液压缸前置的齿轮齿条式执行机构及基于电液比例技术的液压控制系统组成。采用连续域—离散化的方法设计了液压控制系统并在厂房内开展了开环及闭环变桨试验。试验结果显示系统的调桨角度达到188.3°,最大变桨速度为3.36°/s,验证了系统变桨对流的功能。试验发现,采用数字比例—积分—微分(PID)算法的控制系统响应速度快,能够实现节距角的精确控制,阶跃响应调整时间小于1s,稳态误差小于0.05°。

摘要：在潮流能发电系统中采用液压传动方式是一种全新的探索。文中提出了基于液压传动的独立运行式变速恒频潮流能发电系统。在介绍了系统组成及工作原理后,进行了理论分析并提出通过调节泵排量、负载大小及马达排量来实现系统变速恒频恒压复合控制的调控原理。建立了整机系统的仿真模型,并进行了有无控制条件的仿真对比试验。仿真结果显示,基于所述调控原理的液压式潮流能系统能够实现变速恒频恒压运行,验证了理论分析的正确性,为真实系统的设计及试验提供了理论依据。针对真实样机系统开展的拖动试验进一步验证了液压传动在潮流能系统中应用的可行性。

摘要：针对现有立柱结构优化设计中模型复杂、计算量大及求解时间长等问题,提出一种结合拓扑优化、灵敏度分析、径向基函数(RBF)神经网络模型和带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的组合优化设计方法。采用拓扑优化方法明确加工中心立柱材料的最佳分布,并进行模型修复;以立柱开孔、开槽和横竖筋板尺寸为输入参数,立柱质量、最大变形、最大等效应力和1阶固有频率作为目标进行灵敏度分析,筛选出6个关键尺寸作为优化设计变量。采用拉丁超立方抽样和有限元分析获得试验样本和结果,构建RBF神经网络优化模型并采用遗传算法求解。分析结果表明:优化后立柱质量减轻8.8%,1阶固有频率提升5%,立柱最大应力减小36%,立柱静动态特性都有所提高。