摘要：为了提高排汽缸的气动性能,探索排汽缸的设计规律,耦合基于子元模型的全局优化算法、三阶贝塞尔曲线的三维排汽缸参数化方法、RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes)方程求解方法与基于总变差分析的数据挖掘技术,提出了健壮高效的排汽缸设计优化与知识挖掘方法。在考虑末级叶片和排汽缸之间相互作用的基础上,选取静压恢复系数最大为目标函数,对低压排汽缸进行了设计优化与知识挖掘。优化得到的排汽缸静压恢复系数从0.165提高到了0.516。采用基于总变差分析的数据挖掘技术并结合排汽缸气动性能分析,阐明了设计变量与目标函数之间的相互影响机制。研究结果表明:扩压器出口宽度、排汽缸外缸宽度、外导流环高度和外导流环出口角度对排汽缸气动性能有显著影响。所建立的排汽缸优化设计方法和知识挖掘技术为高性能排汽缸设计提供了工具。

摘要：Backfill mining is one of the most important technical means for controlling strata movement and reducing surface subsidence and environmental damage during exploitation of underground coal resources. Ensuring the stability of the backfill bodies is the primary prerequisite for maintaining the safety of the backfilling working face, and the loading characteristics of backfill are closely related to the deformation and subsidence of the roof. Elastic thin plate model was used to explore the non-uniform subsidence law of the roof, and then the non-uniform distribution characteristics of backfill bodies’ load were revealed. Through a self-developed non-uniform loading device combined with acoustic emission (AE) and digital image correlation (DIC) monitoring technology, the synergistic dynamic evolution law of the bearing capacity, apparent crack, and internal fracture of cemented coal gangue backfills (CCGBs) under loads with different degrees of non-uniformity was deeply explored. The results showed that: 1) The uniaxial compressive strength (UCS) of CCGB increased and then decreased with an increase in the degree of non-uniformity of load (DNL). About 40% of DNL was the inflection point of DNL-UCS curve and when DNL exceeded 40%, the strength decreased in a cliff-like manner;2) A positive correlation was observed between the AE ringing count and UCS during the loading process of the specimen, which was manifested by a higher AE ringing count of the high-strength specimen. 3) Shear cracks gradually increased and failure mode of specimens gradually changed from “X” type dominated by tension cracks to inverted “Y” type dominated by shear cracks with an increase in DNL, and the crack opening displacement at the peak stress decreased and then increased. The crack opening displacement at 40% of the DNL was the smallest. This was consistent with the judgment of crack size based on the AE b-value, i. e., it showed the typical characteristics of “small b-value-large crack and

摘要：为研究铝合金板式节点网壳结构在实际火灾下的响应,针对一网壳缩尺模型进行了结构受火试验。采用柴油油池火作为火源,考虑不同的火源功率、火源位置和通风条件,设计了8个受火场景。在结构受火试验前,进行了两次柴油燃烧特性试验,并将试验结果与经典羽流模型的预测值进行了对比分析。结构受火试验结果表明:空间温度场在大空间火灾下分布不均匀,且火源位置和火源功率对结构温度场分布具有较大影响;在各受火场景中,大功率火源位于结构角部且通风条件不佳时为最不利火灾场景;在该火灾场景下,所测得的最高空气温度为128℃,而杆件和节点板的最高实测温度分别为92℃和84℃;在所有结构模型受火试验过程中,均发现网壳发生起拱变形,但试验结束后变形可恢复,且未观测到其他破坏现象。对试验过程进行数值模拟,结果表明火灾下结构的热膨胀变形可能提升其稳定承载力,因此在设计时建议分别基于有热膨胀变形和无热膨胀变形的结构进行稳定承载力分析,并取两者结果中的较小值作为结构火灾下承载力的设计值。

摘要：核动力破冰船由于其强大的破冰能力和持久的续航力一直是俄罗斯保障北部地区能源和物资供给、实现北极战略的重要技术装备。论文分析了核动力破冰船的船体参数、船型特征以及螺旋桨设计特点,对其典型核动力装置、备用动力、推进装置、电力系统以及总布置规划进行了简要概述,对比分析了其优缺点。归纳总结了核动力破冰船总体设计的发展方向,为我国核动力破冰船的总体设计和重点研究方向提供了参考。

摘要：性能化抗火设计过程中,火灾下结构构件的温升计算方法对设计结果具有重大影响。为研究大空间火灾下铝合金构件的温升计算方法及火焰辐射对构件温升的影响,对2种常见的铝合金构件截面试件进行了火灾温升试验。试验结果表明,由于火焰辐射的作用,构件温度与周围空气温度较为接近。基于铝合金构件的导热微分方程,提出了一般室内火灾和大空间火灾下铝合金构件的温升计算方法,并与试验结果进行了对比分析。结果表明:计算大空间火灾下铝合金构件温升时,忽略火焰辐射的作用会导致结果偏于不安全;所提出的基于点火源假定的火焰辐射热量计算方法较欧洲规范中的计算方法更为简单准确。此外,火焰辐射下烟气黑度值对构件温升的计算具有较大影响,并根据试验结果拟合了烟气黑度的实用计算式,计算结果与试验拟合结果吻合良好。

摘要：实时精密单点定位(real time precisepoint positioning,RT-PPP)技术可实现亚纳秒级、天稳定度达到1×10^(-14)量级的全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)单向授时。时钟调控直接影响输出时频信号的稳定度性能,但调控参数不合适时将破坏振荡器的短期稳定度。面向振荡器短期稳定度和RT-PPP长期稳定度最优组合,构建了RT-PPP时频接收机的锁相环时钟调控模型,分析了调控系统噪声,提出了一种二阶锁相环调控参数设计方法。利用RT-PPP时频接收机对所提出的调控模型和参数设计方法进行了实测验证,结果表明,利用所设计的时钟调控模型和参数,RT-PPP时频接收机的频率稳定度可达秒稳4.3444×10^(-12),天稳1.1029×10^(-14),在时间间隔小于300s时与铷钟自由振荡稳定度基本一致,大于300s时与RT-PPP稳定度基本一致,能很好地组合振荡器短期稳定度和RT-PPP长期稳定度优势。

摘要：为实现载波移相(CPS)正弦脉冲宽度调制(SPWM)策略在级联配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)中的应用,设计基于现场可编程门阵列(FPGA)芯片的载波移相通用多路SPWM发生器,载波频率、级联数可通过上位机进行选择.介绍通用多路SPWM发生器的设计原理、硬件结构及其通用性设计方法.针对大功率级联多电平逆变器较低器件开关频率时SPWM调制存在的脉冲竞争现象,分析产生机理并采用在三角波的升、降半周期内限制PWM信号翻转次数的新方法予以消除.在10kV/2MVar的DSTATCOM装置上进行验证实验,实验结果证明所设计SPWM发生器准确、可靠以及脉冲竞争消除新方法的优越性.

摘要：针对箱型钢结构现场焊接施工中的自动化程度低、高空作业和接头质量稳定性不足等问题,设计了一款新型箱型钢结构全位置焊接机器人系统.在介绍机器人系统的结构设计方案和原理的基础上,根据箱型钢结构的结构特征,对其直拐角的焊接运动过程进行了详细的探讨,对其各种运动状态进行了基于Craig D-H模型的运动学建模和分析.针对焊接机器人在过渡运动过程中存在连杆偏距和关节角变量的问题,提出了一种额外引入中间坐标系的正运动学求解方法.结果表明,机器人系统的结构设计和参数选择合理,系统运动学建模及求解正确.

摘要：针对一类不确定非线性SISO系统,结合系统有限时间稳定理论与积分滑模控制理论,提出了一种新的高阶滑模控制器设计方法,改善了现有高阶滑模控制中存在的缺陷.积分滑模保证了系统初始时刻就具有抗扰能力,同时采用有限时间稳定观测器实现了高阶滑模的输出反馈控制.仿真结果表明该控制器可使系统在有限时间内收敛,并有效地减小了系统抖振.

摘要：针对模块化多电平变流器(MMC)的直流侧电压启动不对称问题,分析该情况启动失败导致的原因.提出新的启动策略,该策略相对于传统的启动方法具有三相对称性好、速度快且不容易启动失败等优点.对模块化多电平变流器载波移相控制下直流电压的二级控制进行严格的数学建模,分别推导子模块电压平均控制和平衡控制环的传递函数,并介绍相应控制器的设计方法.利用Matlab搭建仿真模型,验证了所提出启动策略、数学模型以及控制器参数设计的正确性.