摘要：资源匮乏、能源短缺、环境恶化已经成为关系到当今社会能否持续发展的三大问题。材料作为社会进步的先导和基础,为人类带来巨大物质财富的同时也引发了材料制造、使用及废弃过程中能源资源的过度消耗以及环境负荷的激增问题。随着人们对环保、健康和公共卫生安全意识的显著增强,集“材料-环境-生态-健康”设计理念于一体的生态环境功能材料越来越受到学术界、产业界与教育界的广泛关注,正逐渐成为材料科学与工程学科及战略性新兴产业发展的新增长点。生态环境功能材料的研发不仅遵循材料生命周期评价原则、倡导绿色材料技术、赋予功能材料以优异的环境协调性,而且更加注重环境净化、环境修复、有益健康等生态环境健康功能。非金属矿物不仅种类繁多、储量丰富、价格低廉,而且具有与自然环境协调性最佳的特点,这使其在制备生态环境功能材料的过程中具有天然优势。目前,以天然矿物资源为主要原料开发的生态环境功能材料在环境污染防治和微环境调控功能方面已展现出巨大的应用潜力。本文介绍了生态环境功能材料的内涵、基本概念和新发展,以海泡石、蒙脱石、电气石、硅藻土、生物炭和铁尾矿等矿物为主要原料系统地构筑了典型生态环境功能材料的研究进展和发展动向,分析了生态环境功能材料学科研究和产业发展趋势,以期为生态环境功能材料产业的未来发展和创新人才的培养提供参考。

摘要：为了解决煤矿供电系统三相不对称运行问题,提出了一种基于D-STATCOM瞬时功率平衡补偿的控制策略。给出了D-STATCOM系统接线图,分析了电网功率不对称对D-STATCOM控制特性的影响。提出了一种单相P-Q功率解耦控制方法,实现电网有功功率和无功功率的独立控制。在此基础上提出了一种零序能量转换为有功功率补偿的机制,给出了一种三相功率平衡的控制方法。Matlab/Simulink仿真结果表明,电网功率不对称运行时,D-STATCOM不但能够独立控制无功功率功率,还可以平衡三相有功电流。

摘要：为了准确计算承弯组合结构的临界预紧力,保证组合结构整体性,提出采用叠加修正法计算组合结构x方向应力场。研究中建立承弯组合结构临界预紧力的平面应变理论计算模型,提出开缝判据,对Airy应力函数求解的x方向应力场进行分析,确定误差来源,通过叠加修正法对应力函数计算结果进行改进,并将x方向应力的叠加修正理论解与有限元模拟解进行对比,证明该方法的可行性,最后结合临界开缝判据公式,推得临界预紧力理论计算公式,并进行实验验证。研究结果表明:叠加修正法得到的临界预紧力理论计算结果与实验结果吻合良好,最小相对误差为4.0%,最大相对误差为9.8%,能够保证承弯组合结构的整体性并为预紧组合结构的设计提供理论依据。

摘要：以600 MW护环为例,研究了外补液液压胀形加载路径确定方法。把连续的胀形强化过程离散为多个子加载段,将各子加载段锥模作用力和环坯腔内液体压力的关系简化为线性关系,采用分段匹配的方法确定各加载段的合理子加载路径,再叠加为完整的合理加载路径,确定了加载路径的形式和关键参数。将环坯液压胀形质量作为目标,两段加载路径斜率、加载路径拐点液体压力和胀形终了液体压力为设计变量,采用遗传优化算法对护环液压胀形加载路径进行优化,并进行了缩比实验。研究结果表明,外补液护环液压胀形加载路径可近似为两段线性线形,拐点对应的环坯腔内液体压力在使环坯外层完全屈服的液体压力值附近,且通过优化获得加载路径的最优参数组合能够保证护环液压胀形制品的质量。

摘要：为研究返包式土工格栅加筋土挡墙在高速铁路列车荷载作用下的受力变形行为和作用机理,本文利用室内大型模型试验进行加筋土挡墙墙体加速度、动土压力、墙面变形、残余土压力及土工格栅拉伸应变等分布规律的研究。试验结果表明:加筋土挡墙内部竖向加速度受加载频率影响较大,加载频率10 Hz时加速度突然增大;墙面累积水平位移沿墙高呈S形分布,随着应力增大,水平位移最大值位置从墙中部逐渐向中下部移动;动土压力主要受动荷载大小及加载次数影响,沿墙高呈衰减趋势;动载卸载后残余土压力较小,经过增长后逐渐趋于稳定;筋材累积应变在填筑-静载-动载过程中呈增加-稳定-减小-稳定的趋势,沿拉筋长度方向呈单峰值或双峰值分布,峰值位置从高到低距墙面水平距离逐渐减小。

摘要：为了得到具有更好性质的Lupa?q-Bézier曲线的递归求值算法,通过应用Pascal-type关系和重新参数化,构造具有显式矩阵表示的de Casteljau算法,并得到具有对称性质的Lupa?q-Bézier曲线.首先,利用Pascal-type关系构造具有显式矩阵表示的de Casteljau算法,该算法具有经典Bézier曲线的de Casteljau算法的3个性质;然后,通过重新参数化调整Lupa?q-Bézier曲线上点的分布,得到具有对称性质的Lupa?q-Bernstein基函数和Lupa?q-Bézier曲线,给出重新参数化后Lupa?q-Bézier曲线的一种矩阵累乘的递归生成方法.另外,从应用角度给出了用一条Lupa?q-Bézier曲线逼近2条光滑拼接的Bézier曲线的数值实例,进而验证了文中算法的有效性.

摘要：h-Bézier曲线是具有形状参数的广义Bézier曲线.为了拓展h-Bézier曲线表示能力,通过增加正实数权因子构造有理h-Bézier曲线,可精确表示圆锥曲线.首先定义有理h-Bézier曲线,分析曲线的基本性质;然后推导曲线的升阶公式、de Casteljau算法,以及二次有理h-Bézier曲线与二次有理Bézier曲线的互化;分别从代数和几何的角度,讨论了二次有理h-Bézier曲线表示圆锥曲线的分类情况.另外,还给出喷泉和拱门的造型实例.结合文中的数值实例,显示了有理h-Bézier曲线相比h-Bézier曲线和经典有理Bézier曲线的造型优势和灵活性.

摘要：随着智能电网的发展和电力电子设备不断增多,设备故障时产生的剩余电流呈现非线性,本文针对非线性剩余电流传感器的工作过程开展了研究。首先建立了电压型磁调制式剩余电流传感器的动态励磁电流变化过程模型,推导出励磁脉冲电压频率的计算公式,并证明了通过励磁电流的检测可以实现剩余电流的准确测量;其次对动态励磁电流变化过程进行了分析,在剩余电流传感器励磁电流动态变化过程简化计算模型中,通过合理选择饱和电流值可以使励磁脉冲电压频率和励磁电流平均值的计算结果与考虑磁滞情况的结果一致;然后分析了影响磁调制剩余电流传感器工作性能的因素,通过改变传感器的匝数、励磁电压幅值、反转励磁电流等方法可以使传感器满足设计要求;最后通过仿真模型和实际测试,对动态励磁电流变化过程模型进行了验证,考虑磁滞影响的励磁电流动态过程与实际变化过程更吻合。本文对励磁电流动态过程的分析为电压型磁调制式剩余电流传感器的设计提供了依据。

摘要：通过加速寿命试验,研究热循环条件下航空电连接器可靠性并探索其寿命预测方法,提出了一种模拟昼夜温差影响的热循环加速试验方法(包括试验方案及电路的设计)。热循环加速试验中,将高温稳定阶段的航空电连接器插孔应变量作为其性能退化进程的主要监测参数,进行了应力松弛引发的航空电连接器性能退化规律的试验研究。理论推导了航空电连接器失效对应的应变量临界值,分别利用灰色模型预测法、时间序列法和神经网络时间序列法对航空电连接器进行了寿命预测。试验结果表明:接触件应变量随热循环次数的增加而逐渐减小,且温差越大,应变量的减小量越大,应力松弛现象越明显,性能退化越快,寿命越短。随着热循环中温差值的增大,热循环寿命近似呈指数下降。

摘要：研究基于侵入与不变流形(I&I)自适应方法和非线性干扰观测器(NDO)的可逆冷带轧机速度张力系统耗敞Hamiltou控制问题.首先采用I&I自适应方法估计系统的摄动参数;其次,通过预反馈建立系统速度张力外环的耗散Hamilton模型,并利用互联和阻尼配置以及能量整形方法设计耗散Hamilton控制器;再次,选用NDO对系统电流内环的外扰进行观测,并引入设计的积分滑模控制器中进行补偿;最后将该方法应用于某1 422mm可逆冷带轧机速度张力系统中进行仿真,结果验证了所提出方法的有效性.