摘要：含聚油水两相流流动状态对当今石油化工含油污水处理起到事实作用,面对含聚油水两相流流体黏度高、含油率低的问题,对含聚油水-水平小管径的结构设计展开研究。为了解集流后水平小管径内的含聚油水两相流的流型变化及流动特性,对水平小管径-含聚油水两相流进行数值模拟研究,得到集流后小管径油水两相流的速度折线图、流型状态及各相体积分数分布情况,并改进水平井变径的模型,为含聚高黏度油水两相流的流动情况的研究提供可靠的理论依据。

摘要：基于锂离子电池在循环过程中产生的体积效应严重影响整个电池的循环稳定性的问题,本研究设计了一种利用聚吡咯包覆金属有机框架的简单方法,来合成蛋黄壳结构的碳包覆氧化锰材料,并用于锂离子电池的负极材料.所制备的碳包覆氧化锰纳米颗粒在锂离子电池充放电过程中表现出良好的比容量,在0.1,0.5和2Ag^-1的电流密度下分别表现出723,651,374 mAh g^-1的比容量.在具有优异的倍率性能的同时,该材料还具有优异的稳定性.在上述3个电流密度下,该材料循环200圈后容量没有明显的衰减.该纳米结构MnOx的制备方法和电化学理解也可以推广到其他过渡金属氧化物,最终实现高性能的锂离子电池.

摘要：研究基于热声相控阵列的宽频带声聚焦效应.设计新型热声相位控制单元,通过改变单元的空气温度控制声波波速,实现声波透射与反射相位延迟覆盖2π区间.设计四种不同类型的热声相控阵列聚焦透镜,采用8种或2种热声相位控制单元分别实现了透射与反射声聚焦效应.与其他类型的声聚焦透镜相比,热声相控阵列聚焦透镜具有宽频带、高聚焦性能、设计方案简单等优点.

摘要：为降低电机转矩脉动,首先提出一种五相40槽8极的非对称V型内置式永磁同步电机。在此基础上,为准确获取电机的最优参数值,提升电机转矩性能,以降低转矩脉动和提高输出转矩为优化目标,提出一种基于参数分层设计与响应曲面法相结合的多目标优化方法。通过分析优化前后非对称电机的电磁性能可知,采用改进后的非对称转子结构能有效降低电机转矩脉动。与非对称、偏移极转子结构样机相比,所提出的基于多目标优化方法设计的非对称V型内置式永磁同步电机能够在降低转矩脉动的同时提高转矩密度。

摘要：复合材料层合板可靠性分析涉及多变量、非正态、非线性功能函数和失效相关性等问题。针对分析难题引入发生函数法,分别构造描述载荷、抗力和抗力序列等概率分布的发生函数,定义相应发生函数的复合算子。通过发生函数的复合运算,根据复合材料层合板的首/终层失效准则,结合层合单元的Tsai-Hill强度理论,建立层合板可靠性分析模型。该方法适用于含有众多随机变量(包含非正态随机变量)且功能函数为非线性的结构系统可靠性评估,考虑了层合板失效路径之间因含有共同失效元,以及失效路径内部各失效元因共享同一随机载荷源而引起的失效相关性,通过K-means聚类和同类项合并技术显著缩减了计算成本从而提高效率。结合本方法给出具体算例,分析结果表明:可靠度值与传统一次可靠度方法相比更接近蒙特卡罗法仿真结果,可为复合材料层合板强度可靠性分析提供一种新思路。

摘要：在老龄化引起的船舶结构安全性问题中,裂纹损伤是结构强度衰减的一个重要因素。文章采用逐步加载法对含裂纹损伤的加筋板压缩剩余极限强度进行试验研究。设计六种典型的穿透裂纹损伤加筋板,对损伤试件进行轴向压缩试验。通过改变裂纹尺寸、位置及倾角参数并根据试验观测结果,探讨了不同裂纹参数下加筋板的屈曲破坏特点和对剩余极限强度影响。试验结果表明,不同的裂纹长度以及裂纹位置改变加筋板结构承载力的分布,影响结构应力应变场,进而改变其失效崩溃模式;倾角为45°的裂纹相对于垂直于加筋的裂纹对加筋板结构的剩余极限强度影响较小,此外初始缺陷对结构的剩余极限强度的影响也不容忽视。

摘要：失效相关普遍存在于工程结构中,是影响结构系统可靠性分析精度的重要因素。针对随机恒幅载荷和随机变幅载荷两类典型工况,推导积矩相关系数和Kendall秩相关系数的计算式,从定性和定量角度分析结构系统各单元疲劳失效内在的统计相关机理。单元寿命相关性主要来自应力过程特征量的分散性,而材料性能的分散性则减轻相关程度。根据单元失效的统计相关机理,利用阿基米德族的Clayton Copula建立串联、并联结构系统的疲劳寿命可靠性模型。分析表明:Clayton Copula形式简洁,可细腻刻画单元对数寿命联合分布密度等高线呈现的非对称形态,由此建立的概率模型计算精度高。算例验证了所提方法的合理性和可行性。新模型可用于共因载荷多次作用下结构系统的疲劳寿命可靠度预测,并为考虑多模式损伤耦合的装备可靠性设计及概率评估提供新工具。

摘要：为了提高圆筒永磁直线电机(tubular permanent magnet linear motor,TPMLM)在不匹配扰动下的调速性能,提出一种基于内模的滑模速度控制策略。该策略采用内模控制方法(internal model control,IMC)将TPMLM系统变换为1阶惯性系统,进而系统响应速度由IMC调制系数a决定,实现了电机速度快速跟随且无超调,简化了动态性能设计。采用2阶扰动观测器观测系统不匹配扰动,并将其引入滑模面,滑模控制器与扰动观测器相结合,提高系统对不匹配扰动的鲁棒性能;同时将反馈电流引入速度控制,实现了速度、电流的双重闭环控制。仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。

摘要：为了解决非线性强耦合的多输入/输出的两电机调速系统存在较大负载扰动的问题,提出一种基于神经网络逆(neural network inverse,NNI)的鲁棒解耦控制策略。首先,根据逆系统理论,分析系统的可逆性,利用神经网络逼近原系统逆模型,将强耦合的两电机非线性系统线性化解耦为一伪线性复合系统。其次,针对两电机调速系统中负载扰动的问题,根据动态线性化理论,设计无模型自适应(model-freeadaptive,MFA)补偿控制器;将MFA补偿控制器与伪线性化复合系统相结合,以提高神经网络逆控制的两电机调速系统在负载扰动下的抗扰性能。基于Matlab/Simulink和PLC实验平台进行仿真和实验。实验结果表明:基于神经网络逆系统的MFA鲁棒控制策略不仅能很好地实现两电机转速与张力的解耦,还对负载扰动具有很强的抗扰性能。

摘要：随着工业物联网(IoT)、云计算等信息技术与工业控制系统(ICS)的整合,工业数据的安全正面临着极大风险。为了能在这样一个复杂的分布式环境中保护数据的机密性和完整性,该文采用基于属性的加密(ABE)算法,设计一种集数据加密、访问控制、解密外包、数据验证为一体的通信方案,同时具有密文长度恒定的特点。最后,从正确性、安全性和性能开销3个方面对方案进行详细的分析,并通过仿真验证得出该算法具有低解密开销的优势。