摘要：为了探索由月球表面极端热环境导致的驻人月球科研站不同形态选型之间防隔热效果的差异性,基于月球表面太阳辐射模型,利用ANSYS WORKBENCH有限元分析平台,建立驻人月球科研站多形态的仿真模型,对月昼和月夜典型时刻的内外表面温度和热通量等数据进行模拟分析.结果表明:当所有形态的驻人月球科研站均选择10mm HAYNES214金属蜂窝外板、30mm LI900纤维隔热毡层、30mm SY1000气凝胶、10mm HAYNES214金属蜂窝内板和10 mm钛合金内支撑板作为外围护结构时,月昼正午时刻,立式圆柱体形态的驻人月球科研站内表面平均温度和单位时间热获取更小,是面对此热环境时更为适合的防隔热形态选型;月夜午夜时刻,六棱柱体形态的驻人月球科研站内表面平均温度更大,单位时间热损失更小,是面对此热环境时更为适合的防隔热形态选型.

摘要：分析了燃氢燃机透平在导热/对流/辐射耦合作用下的流动传热和冷却特性,发展了能够计算高H_(2)O与CO_(2)分压比的灰气体加权和(WSGG)模型。结果表明:燃氢燃机工质中水蒸气含量增大导致金属壁面温度升高;加入辐射的影响后,H_(2)O和CO_(2)含量对传热的影响呈相反的结果,这主要是由于CO_(2)的对流传热能力强于H_(2)O,而H_(2)O的辐射能力强于CO_(2);在对流、导热、辐射3种传热方式都存在的燃氢透平冷却耦合系统中,气膜冷却的速度场几乎不受影响,而温度场则深受耦合及辐射的影响,所定义的耦合条件下气膜冷却效率能够表征燃氢条件下气膜的冷却性能,因此在燃氢燃机透平冷却的设计中,燃氢导致的热负荷恶化需纳入设计变量中。

摘要：机器人的类人能力离不开完善的感知系统,而触觉感知系统能极大地扩展机器人的应用范围。该文以人手指为仿生对象,基于液体压强传导原理研制了一种具有柔性外壳、指甲、指骨、液体、压敏元件和温度敏感元件的仿生手指,并研究了仿生手指的触觉感知能力。结果表明:仿生手指的触摸压力曲线变化率和接触温度曲线变化率能够反映物体的硬度和导热性能,表明仿生手指具有硬度和温度感知能力。由仿生手指触摸振动信号提取的峰值均值和平均功率特征值能够表征织物粗糙感,由仿生手指触摸振动信号频谱图提取的主频率和功率谱重心频率特征值能够表征织物细密感,表明仿生手指具有纹理粗糙度和细密度的感知功能。基于支持向量机模型,使用仿生手指触摸振动信号的峰值均值、平均功率、主频率、功率谱重心频率及6个频段强度作为特征参数,进行织物表面纹理识别,平均识别准确率为92.8%,高于人主观分类的平均识别准确率(88.8%),表明仿生手指能够对织物表面纹理进行有效识别与分类,且优于人主观分类识别织物能力。研究成果可为触感智能机器人、触肤产品质感量化评定等提供技术支持和理论支撑。

摘要：针对由可调度和不可调度分布式电源DG(distributed generation)组成的串级孤岛微电网MGs(microgrids)功率控制机理复杂、电压和频率调节难度大等问题,提出了一种新型分散主从功率分配控制方法,以实现含二类DG串级孤岛微电网的电压、频率调节以及功率分配。该方法分别设计了主DG和从DG的控制方法,其中,主DG负责调节微电网的频率和电压,从属DG的MPPT可在一定母线电压下运行,其可最大限度地利用不可调度DG的输出功率,在轻负荷条件下可采用自动功率削减,并有效保障系统的安全稳定性。最后,通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。

摘要：深基坑开挖引起的周边变形是一个复杂的三维空间问题,而进行三维数值分析需要花费大量的时间和人力成本,且通常不在项目的早期阶段进行。为便捷地预测深基坑开挖引起的地层变形,本文提出了一种考虑空间效应的简化方法,可以计算任意位置的地层变形。该方法通过引入平面应变系数,可在二维平面应变计算结果的基础上得出基坑长边中心截面的三维计算结果;进一步通过地层竖向变形传递系数、水平变形传递系数和补余误差函数,计算出地层中任意位置变形。并给出了案例验证。该方法避免了三维数值计算效率低、周期长、费用高等缺陷,简单易用。计算结果能直观地反映基坑地层变形的整体状态及量值大小,能在工程建设早期阶段进行变形预测,更好地指导设计与施工。

摘要：为了进一步提高无线电能传输系统(WPT)的空间自由度,提出了一种新型类半球体状发射机构,从理论角度出发,利用互感叠加原理与等效电路模型分析了三维无线电能传输系统的特性;建立阵列式三维电能传输系统仿真模型,分析不同控制方式下的磁场分布规律,分别从距离特性与磁场分布研究系统传输性能,并搭建了无线电能三维传输实验系统,对该发射机构的传输性能进行验证。结果表明:新型结构最远可在400 mm处实现效率为19.2%的能量传输;在相同距离下,处于同一水平面的负载线圈在各方向接收功率最大效率偏差仅为8%,具有高均匀度磁场;该新型三维耦合机构具有空间高自由度、无方向性等良好的传输性能。

摘要：原位生物修复作为一种低成本、绿色的污染场地修复技术受到了极大的关注。大多数生物修复研究集中增强土著微生物自身的降解能力的生物刺激技术上,对引入外源微生物的生物强化技术研究有限。而污染场地内天然和人工裂隙等优势渗流会影响注入微生物的运移及其降解反应。通过提出一个数学模型来模拟裂隙含水层中微生物和相关溶质迁移以及污染物降解过程。该模型考虑了对流、扩散、吸附、生长、死亡和微生物代谢反应等过程,并耦合了微生物、电子受体和基质底物三者之间的相互联系,并与试验结果验证良好。模拟结果分析表明,保持微生物与污染物之间的充分接触并提供充足的养分是提高生物修复效率的关键。由于生物降解消耗加速了基质内污染物向裂缝周边区域的反向扩散,生物修复的实际影响范围比微生物运移范围要大。同时,裂隙外基质的扩散系数对生物修复效果的影响最大,其次是微生物吸附系数和注入速度。该数学模型是评估含裂隙地层生物强化策略有效性的重要工具,有助于设计和优化相应的生物修复方法。

摘要：针对某型Cr12Mo1V1钢电连接压接模具在服役200次后发生脆性断裂的现象,采用5M1E的失效分析方法,结合Cr12Mo1V1冷作模具钢特性,采用扫描电镜、直读光谱仪、洛氏硬度计、金相显微镜等对Cr12Mo1V1钢电连接压接模具的宏观断口形貌、材料成分、力学性能和显微组织进行分析检测,并借助Deform软件对电连接压接模具的压接过程进行仿真模拟。结果表明:电连接压接模具的材料成分不达标、强度过低以及内部共晶碳化物不均匀、碳化物尺寸超标是导致模具短寿命和脆性断裂的根本原因。此外,模具止裂槽、圆孔位置等分布不合理,导致模具在挤压过程中出现应力集中,是模具发生脆性断裂失效的主要原因。最后,从模具原材料、热处理、锻造工艺以及模具结构设计等方面提出了电连接压接模具的延寿措施。

摘要：有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)技术可用于低品位热能发电,在可再生能源开发和余热回收中应用前景广阔。随着“双碳”目标提出,能源电力系统低碳化已成为必然趋势,因此,ORC系统的环保性能指标越发重要。本文综述了ORC系统全生命周期环保性能的研究现状,总结了ORC全生命周期评价(life cycle assessment,LCA)的分析流程,根据热源类型对相关研究进行了分类并总结了其环境影响特点,评价了常见工质的环保性能,最后探讨了ORC系统全生命周期研究的发展趋势。研究发现,生命周期清单分析中的现有清单数据多为二次数据,Recipe方法是应用最多的评价方法,ORC系统的设备生产和工质泄漏是影响其环保性能的重要因素。

摘要：为实现海岛地区能源需求的可再生和自我可持续性发展,结合海岛的丰富可再生资源特征,设计一种海岛微能网优化调度模型。聚合出力设备、生物质废能转化装置、海水淡化装置以及储能为微能网,考虑风、光不确定性,设计以运行成本、环境成本、风险值最小为目标的随机调度优化模型,并运用混合差分进化算法进行求解。算例分析表明,该模型实现了电-热-气-氢多能协同优化,提高了海岛风、光和生物质等可再生资源的利用率,促进可再生能源的可持续发展和能源结构的清洁低碳转型。