摘要：The effect of porosity on compressive,bending,and tensile properties of the porous tantalum scaffolds fabricated by electron beam powder bed fusion(EB-PBF)was *** porous tantalum scaffolds with porosity from 69%to 77.8%were obtained by varying the designed porosity and adjusting the processing *** is found that the pores and unfused powder decrease with the increase of deposited energy *** decrease of porosity leads to an improvement in mechanical *** relevancy between compressive/bending/tensile yield strength and relative density can be described appropriately by exponential model,while the relationship between elastic modulus and relative density is in good agreement with the Gibson-Ashby *** the porous tantalum scaffolds exhibit good ductility in compressive,bending and tensile *** fragmentation of struts is observed during the compression process,but cracks are formed on the strut surface after 90°bending,mainly due to the high sensibility to defects caused by the oxide.

摘要：为实现沙漠、戈壁、荒漠地区孤岛风电的大规模汇集与远距离输送,提出了一种兼顾直流故障穿越与经济性的基于电网换相换流器-二极管整流器(line commutated converter-diode rectifier,LCC-DR)的混合型输电系统。文章首先介绍了混合型输电系统的拓扑结构,该系统送端采用电网换相换流器(line commutated converter,LCC)与二极管整流器(diode rectifier,DR)串联,从而接入大规模风电基地。随后建立了系统数学模型,并设计了协调控制方案。针对直流故障与交流故障,分析了故障期间系统的运行情况并为系统设计了故障穿越策略,保障系统的稳定运行。为验证控制策略的有效性,在PSCAD/EMTDC中建立了LCC-DR混合型输电系统模型并开展稳态与暂态运行特性仿真。研究结果表明,该系统可有效实现沙戈荒地区新能源的大规模远距离输送。

摘要：针对我国北方露地葡萄藤防寒土春季清除机械化作业清土不彻底、易伤藤和机具适应差等问题,设计了一种刮刷组合式葡萄藤防寒土清土机。该机采用双翼式刮土板部件、刚性叶轮部件和柔性刷丝部件分别将葡萄藤的上方防寒土、侧边外围防寒土和根部附近防寒土一次性清除。对关键部件进行设计,搭建基于STM32F103的控制系统,实现双翼式刮土板部件的自动避障和机具的自动调平。调平性能试验表明,当调平机架向左倾斜到最大角度或向右倾斜到最大角度时,均能在1 s内完成自动调平过程,且没有明显的超调量;当拖拉机行驶在不平整的葡萄行间时,即使拖拉机车身发生较大的倾斜变化,挂接在后侧机具上的清土部件仍能保持期望的水平状态(±2°以内)进行作业;田间清土试验表明,各清土部件运行稳定,不存在相互作业干涉的情况,清土作业后的清土率约为81.96%,葡萄藤损伤率约为1.67%,满足我国北方露地葡萄藤防寒土清除作业要求。

摘要：近年来,高端装备制造技术朝着极高精度、极高性能与极限尺度方向迅猛发展,对几何学提出了一系列新的问题和需求。微观几何学描述和刻画在表面或内部具有微小尺度细节的几何特征,为表征、设计、加工和测量微观特征提供了数学基础。本文阐述了微观几何的基本概念与内涵,分析了微观几何在微尺度建模、跨尺度关联和局部形状控制方面的特点。从微观几何的表示与建模、多物理场仿真、智能设计与优化、高精度制造、高效率测量等五个方面梳理了微观几何设计制造的关键技术,并凝练了微观几何设计制造亟需解决的宏观-微观耦合的几何表征、材料-结构-工艺-性能一体化设计、原子尺度的几何表征与测量等关键科学问题。最后介绍了作者团队在基于混合维的复杂零件真实表面建模、基于接触簇约束的复杂产品装配仿真与分析、复杂微孔结构建模与拓扑优化设计等方面的相关研究工作。

摘要：大型水库的修建引起坝下游的水位调整,进而对河势、航运、防洪及生态等产生显著影响。为探究汉口—九江河段水位变化特征及成因,采用M-K分析法分析1988—2022年汉口、黄石港和九江站的水位变化趋势,并使用基于距平残差的水位变幅分析方法和一维水动力模型,分析河道冲淤、下游水位和阻力变化对不同特征流量下水位变化的影响。研究结果表明:①三峡成库前,除九江站枯水位呈显著性下降趋势,各级流量下的水位均没有显著性变化趋势。②三峡成库后,九江站的水位变化趋势与建库前相同;汉口站、黄石港站在12000 m^(3)/s和20000 m^(3)/s下的水位呈显著性下降趋势,12000 m^(3)/s时降幅分别为0.072、0.045 m/a,20000 m^(3)/s时降幅分别为0.048、0.027 m/a;水位变化的临界转换流量约为30000 m^(3)/s,在该流量附近水位未出现明显变化;当流量大于30000 m^(3)/s时,水位呈非显著性上升趋势,45000 m^(3)/s下的升幅分别为0.037、0.049 m/a。③临界转换流量以下水位下降的主导作用为河道冲刷,临界流量附近的水位未出现明显变化源于阻力增大作用接近抵消了河道冲刷的影响,临界转换流量以上的水位上升源于阻力增大作用更加明显,个别年份的洪水位上升显著源于下游水位顶托作用明显。

摘要：鉴于传统曲率指标桥梁损伤识别方法抗噪性能较弱和识别效率较低等问题,提出了一种基于统计矩曲率指标和车桥耦合振动理论的数据驱动桥梁损伤识别方法。首先,在牵引车的拖动下,利用2辆测试车静止时对相邻指定测点同步采集加速度响应信号,并计算相应信号的统计矩曲率,拖动2辆测试车重复该操作直至完成对整跨桥梁所有测点的采集及计算;然后对比前一状态下的桥梁各测点统计矩曲率值,将不同状态下的测点曲率值相减后绘制沿桥梁纵向变化的统计矩曲率差异曲线,基于曲线突出变化的测点即可获得桥梁损伤位置;进一步构建以统计矩曲率为参数的目标函数,实现桥梁模型修正,获取桥梁的损伤程度。首次推导了统计矩曲率与振型及其刚度之间的理论关系,并通过数值模拟研究了不同参数变化对该方法的影响,最后采用实桥测试验证了本文方法的实际可操作性。研究结果表明:与振型曲率和柔度曲率类指标相比,采用统计矩曲率指标识别损伤位置具有更好的抗噪性能和更高的识别效率;同时相对传统的传递率损伤识别方法,该方法对损伤的定位和损伤程度判断都具有更好的效果,且识别误差更小。

摘要：针对下垂控制会导致母线电压出现跌落现象这一问题,提出基于蓄电池荷电状态(SOC)的n次幂的自适应下垂控制(ADC)策略,设计充放电时的下垂系数,在下垂系数中引入蓄电池S^(n)及基于母线电压的下垂系数调整律,并加入超级电容功率补偿。在系统的协调运行控制策略上,以母线电压U_(dc)和蓄电池SOC值作为控制元,设计上层协调控制模块。与传统自适应下垂控制相比,所提控制策略可升高跌落的母线电压,且当外界环境因素变化或负载变化时,蓄电池-超级电容混合储能系统能更好地维持母线电压的稳定,提高系统的抗干扰能力;且系统可在各工作模式之间平滑切换,维持母线电压的稳定。最后,在基于TMS320F28335的光储直流微网实验台上验证该控制策略的有效性。

摘要：针状焦是人造石墨的重要原材料之一,具有结晶度高、热膨胀系数小、取向性好、导电性能及导热性能优异等特点,被广泛应用于电炉炼钢的超高功率石墨电极、特种炭素制品、锂离子电池负极等领域。基于针状焦材料,从材料合成、结构设计和性能优化等角度,详细讨论了针状焦在不同领域中的应用场景和面临的挑战,并提出优化改进方案。

摘要：为了研究铣削的主要工艺参数中铣削速度、每齿进给量、铣削宽度和铣削深度对氟金云母陶瓷材料铣削过程中的温度影响,对铣削过程中热量的来源进行分析。通过热源法建立铣削面热源对已加工表面传热的温度数学模型,并优化热量分配比例系数,使数学模型的计算误差减小;设计单因素试验分析主要工艺参数对氟金云母陶瓷的铣削温度影响规律,发现在参数范围内铣削温度均随着加工参数的增大而增大。最后将温度数学模型计算的理论值与试验值进行对比以验证结果的一致性,并发现两者之间的误差在1~11℃之间,均在合理误差范围内。

摘要：为探究大田引黄滴灌系统灌水器流道的堵塞机理,以减少大田灌水器系统堵塞,根据山西运城尊村灌区泥沙特点利用SolidWorks绘图软件进行灌水器流道的建模设计,以大田滴灌实际工程条件设置仿真参数,采用Ansys Fluent仿真软件进行不同型号灌水器流道的仿真计算模拟。研究此灌水器的压力、流速、湍动能等湍流特性以及颗粒的运动轨迹,揭示其内部流动机理。灌水器内部流体域压力随流道单元线性降低,并且压降梯度与流道单元数量线性相关;主流区流体更新快,泥沙不易发生沉积,流道旋涡区以及储水槽倒角部位是泥沙发生沉积的主要部位;流道高速区以外的其他区域以及储水槽部位整体湍流动能较低,水流无法形成或维持湍流状态,不利于泥沙运移,从而形成堵塞。模拟结果表明,灌水器内部结构流体域流速、湍流动能以及流线等分析均表明在灌水器流道部分的低速区和储水槽部位的倒角和边壁处是发生泥沙颗粒沉积的主要部位。