摘要：凹角结构具有优良的减振降噪特性,可以有效衰减结构振动响应,蜂窝结构具有优良的力学特性并已经较为普遍地被应用到工程之中,因此凹角蜂窝的复合结构引起了学者们的关注。本文通过对内凹蜂窝结构分形设计,构建了一种新型声子晶体模型。基于有限元方法对分形凹角蜂窝结构进行分析,计算能带结构以及振动传输特性,分析结构的负泊松比特性以及结构分形对振动带隙的影响。通过改变壁厚和内凹角度等参数,以及在分形结构顶点处填充钢材,可以更好地对某些频段振动产生抑制。结果表明:分形结构仍具有负泊松比特性,分形结构在二阶结构产生的带隙更宽,壁厚和凹角角度的增加会导致结构振动带隙向高频区域转移,填充钢材会使带隙变宽。

摘要：多落点混合级联直流系统存在特有的模块化多电平换流器(MMC)功率盈余问题。当受端交流系统发生短路故障时,MMC过流、过压将引起MMC阀组闭锁,进一步可能导致系统功率中断。多落点混合级联直流系统整流侧采用电网换相型换流器(LCC)、逆变侧采用LCC与多台MMC级联。针对该系统提出一种适用于受端交流系统故障的故障电流限制方法,在逆变侧MMC控制中引入虚拟阻抗降低故障电流,无需额外添加设备。对虚拟阻抗的控制引入、计算以及投入实现过程进行了详细阐述,并在PSCAD/EMTDC中搭建模型进行仿真分析。结果表明,所设计的虚拟阻抗控制器可以实现故障电流的有效抑制,并防止功率倒送,从而实现混合级联直流系统的交流故障成功穿越和功率可靠传输。

摘要：蒸发器温度控制存在时变性、非线性和滞后时间长等特性,传统控制方法难以实现温度的精确控制。通过对蒸发器的生产过程进行分析,提出了一种基于串级模糊自适应比例-积分-微分(PID)的蒸发器温度控制方法,将模糊控制理论和串级PID控制理论相结合,建立了主回路和副回路的模糊自适应PID控制连续功能图(CFC),实现了对蒸发器温度控制的主回路和副回路PID参数的实时修正。采用SMPT-1000仿真设备和西门子PCS7过程控制系统的研究结果表明:PID参数实时修正后,比例参数加快了系统响应速度,积分参数减小了系统的偏差,微分参数起到了超前控制作用;温度响应的调节时间缩短二分之一,最大偏差降低幅度超过五分之四;温度提升负荷的调节时间缩短幅度超过五分之三,最大偏差降低幅度超过五分之四;过热蒸汽干扰的恢复时间缩短幅度超过二分之一,最低和最高温度偏差降低幅度超过十分之一。与传统串级PID控制方法相比,串级模糊自适应PID控制具有调节时间短、超调量小、鲁棒性好等优势,克服了传统串级PID的不足,为解决蒸发器温度精确控制提供了一种有效途径和方法。

摘要：空气中的高危病原微生物对人类社会存在着极大威胁,而传统的监测方法无法对空气中的微生物实现准确的识别与分类。因此采用激光诱导荧光技术原理,以单光子探测器为核心器件,设计并搭建了一种高效的荧光光谱仪用于空气中高危病原微生物的识别与分类,并且该光谱仪可以实现对微生物浓度的预测,其对于环境安全具有重要意义。对于该光谱仪采集的数据,探索了以一维向量和二维矩阵2种输入形式来实现荧光光谱的识别与分类,并研究对比了主成分分析网络、卷积神经网络和全卷积网络等深度学习网络的识别与分类效果。实验结果表明以矩阵形式输入的卷积神经网络模型在测试集中识别分类准确率达到98.05%。采用矩阵形式输入的全卷积网络模型在测试集中微生物浓度预测准确率达到98.97%。

摘要：石油化工行业的配套设施设计中,矩形钢筋混凝土水池的设计必不可少。水池的内力计算包括池壁和底板的计算。文章主要讨论在不同的壁板边界条件下池壁的内力计算情况,并结合石油化工行业中常见的矩形钢筋混凝土水池来呈现计算结果,并进行水池池壁的优化设计。

摘要：煤矸石浆体充填是一种低干扰条件下矸石无害化规模处置的重要技术手段,是实现煤炭绿色开采的重要途径之一,符合国家绿色发展理念。但针对浆体充填材料制备缓存、浆体长距离输送及采空区充填处置等方面的研究仍不完善,部分问题的研究尚属空白,严重制约浆体充填技术在煤矸石固废处置领域的发展。通过近年来研究,煤矸石浆体充填在基础理论及关键技术均取得了大量的成果。文章系统性地梳理了多种煤矸石充填固废处置技术及其发展历程,总结了其适用性及优缺点,阐述了浆体充填诞生的技术背景及科学内涵,明确了浆体充填关键技术与工艺原理。从大规模推广应用角度出发,总结了浆体材料精准制备与流变特性、矸石浆体长距离管输特征、采空区空隙空间浆体介入规律3项关键科学问题,围绕以上关键科学问题,重点开展了精准制浆技术、管道输送技术、浆体多位充填技术等方面的研究。分析了多因素耦合条件矸石浆体流变特性,揭示了矸石浆体成浆机理,构建了矸石浆体精准制备模型,提出了矸石浆体管道输送关键参数确定方法,总结了高位、低位、邻位3种形式的浆体流动扩散规律,进而指导浆体充填工程实践。在以上研究基础上,分析了浆体充填技术当前研究的不足及未来研究的重点难度,并对“双碳”背景下煤矸石浆体充填技术的发展趋势进行了展望,认为以下3个方向是今后研究的重点:(1)矿化CO_(2)制备负碳浆体技术;(2)基于MICP技术的浆体重构岩层技术;(3)浆体置换难采煤体流态化开采技术。

摘要：基于天然橡胶(NR)胶乳中大小橡胶粒子具有不同的分子结构,通过离心分离得到小橡胶粒子(SRP,平均粒径<300 nm)和大橡胶粒子(LRP,平均粒径300 nm),研究了不同SRP/LRP质量比(10:0,7:3,5:5,3:7和0:10)对NR力学性能的影响。结果表明,硫化胶的扭矩差值和交联密度随SRP含量的增加而上升,拉伸强度、定伸应力、撕裂强度和硬度等常规力学性能也随之提高;Mooney-Rivlin方程对应力-应变曲线拟合的结果表明,拉伸诱导结晶的起始应变在SRP/LRP质量比为3:7时达到最低。硫化胶的动态疲劳性能随LRP含量的增加先上升后下降,当LRP的比例达到50%及以上时,样品的动态疲劳性能显著提高;在SRP/LRP质量比为3:7时,温升和压缩永久变形最低、疲劳寿命最长。以上发现为通过调控橡胶粒子粒径,实现对NR性能进行设计提供了依据。

摘要：采用数值模拟方法研究平衡孔板平衡孔数量和圆心圆直径的最佳取值。以管径D=100 mm、等效开孔直径比β=0.6工况为例,介绍了获得最佳平衡孔数量和圆心圆直径比的方法和过程。取定圆心圆直径比情况下(K=0.67),对比不同平衡孔数量时流出系数、压力损失和动量差等指标,得到最佳开孔数量为N=10;取定平衡孔数量情况下(N=10),对比不同圆心圆直径比时上述评判指标,得到最佳圆心圆直径比为K=0.67。文中给出了DN50~DN1000五种管道规格和6个等效开孔直径比各种工况组合的最佳结构参数,平衡孔最佳开孔数量为8或10个,最佳圆心圆直径比K的取值在0.64~0.73之间(多数情况下取值在0.66~0.70之间)。文中提出了动量差概念用于进行平衡孔性能的评判,对比结果表明,以动量差ΔM达到最小值作为某个结构参数取得最佳的辅助依据是可行的。研究结果对于平衡孔板结构设计具有参考价值。

摘要：碳纤维结构电池具有碳纤维增强复合材料优异的力学性能,同时又具有良好的储能性能,在航空航天、新能源汽车等领域有广阔的应用前景。本文采用湿法涂覆工艺,制备了超薄镀镍碳纤维电池(Nickel-plated Carbon Fiber Battery,Ni-CFB);基于嵌入集成式结构电池的设计方法,以该电池为芯部,碳纤维编织布为蒙皮,采用真空树脂传递工艺制备了碳纤维增强复合材料三明治结构电池管(Sandwich Structure Battery Tube,SSBT),测试了Ni-CFB的电化学性能,评价了SSBT在不同受载条件下电化学性能衰减行为。结果表明:Ni-CFB在0.1 C的充放电倍率下比容量达到156 mAh/g,比磷酸铁锂-石墨体系常规电池的比容量高30%;在压缩载荷比和弯曲载荷比分别达到550 N/g和89.1 N/g的条件下,SSBT的电容量分别保持在80%和60%以上,表明SSBT具有良好的结构效能和储能效能,在储能系统轻量化设计和安全性设计方面具有巨大的潜力。

摘要：为评估复杂连体结构在地震作用下的抗震性能,通过增量动力分析法对结构整体的抗震性能进行易损性分析。分别将最大层间位移角,扭转角和损伤参数作为DM值,获取结构易损性曲线,根据超越概率密度函数得到了各部件和整体结构的易损性矩阵。结果表明:在不同工况的PGA输入下,连体结构各部分均能满足抗震规范所规定的8度罕遇地震的要求,大跨桁架始终满足抗震性能要求;随着整体结构破坏程度的不断加大,角钢预埋件的破坏随着大跨桁架在强震作用下扭转的增大而逐渐增大,各水准的超越概率均大于其它部分的超越概率,因而大跨桁架支座端的角钢预埋件1和2是决定连体结构整体抗震性能的关键。