摘要：喷射3D打印喷口与受喷面的间距空间可解决3D打印和钢筋协同建造的问题。本工作基于协同连续布筋和喷射3D打印混凝土工艺,提出喷射3D打印微筋混凝土的设计方法,研究了不同微筋直径(0.6、0.8、1.0 mm)和根数(1—4)对喷射3D打印微筋混凝土抗弯性能的影响规律。试验结果表明,微筋可显著提升打印混凝土的抗弯强度和韧性,对比未增强组(D0试样),喷射3D打印微筋混凝土的抗弯强度和弯曲位移分别最高提升了800%和2 076.47%。此外,基于喷射3D打印的高速喷压和逐层打印特性,微筋与喷射混凝土界面粘结密实,进一步保证了喷射3D打印微筋混凝土的抗弯性能和结构整体性。本工作打印了尺寸为1 300 mm (Z)×800 mm (X)×86 mm (Y)的异形火炬结构,验证了喷射3D打印微筋混凝土系统的实用性,为3D打印钢筋混凝土结构的制备及在大尺寸结构中的应用提供了一定的参考。

摘要：为了给抗滑桩加固边坡的抗震设计提供参考,对其在地震作用下的三维稳定性进行研究。基于极限分析上限定理,采用修正的拟动力法(MPDM)对水平地震作用下的三维抗滑桩加固边坡的稳定性进行了分析,并推导出边坡安全系数(FS)的表达式。为了提高计算效率,采用遗传算法(GA)计算出安全系数的最小值。将所得研究结果与已有文献成果进行对比,验证了所用方法的有效性。此外,通过参数分析研究了归一化频率(ωH/V_(S))、宽高比(B/H)、水平地震系数(k_(h))、阻尼比D、桩位、桩距等因素对桩加固边坡稳定性的影响。研究结果表明:ωH/V_(S)对桩加固边坡稳定性的影响显著,并决定着D对桩加固边坡稳定性的影响;当桩加固边坡受到与土体固有频率接近的地震波作用时,D对桩加固边坡的稳定性影响非常显著,并且拟动力法会极大地高估桩加固边坡的稳定性;对于远离土体固有频率的地震波,D对桩加固边坡的稳定性影响较小;在一个地震波周期内,地震作用下边坡的FS随地震峰值加速度的增加而减小;水平地震加速度系数a_(hs)的峰值会随着k_(h)的增大和D的减小而增大;当B/H小于5时,三维效应对桩加固边坡的稳定性影响不可忽略;对于给定高度的边坡,k_(h)的增大和D的减小会造成F_(S)的降低以及滑裂面的加深,并且会导致最佳桩位向坡顶方向移动。

摘要：采用自行设计的绝缘夹具对TC4钛合金板材进行了电致塑性单向拉伸试验。基于对照试验的方法,以无脉冲电流且不同温度条件作为参照,与同等温度条件下脉冲电流加热情况进行对比,以探索电流参数对TC4钛合金电致塑性效应和力学性能的影响规律。结果表明:在试验研究范围内,脉冲电流的占空比主要影响材料的温度变化,脉冲电流密度对TC4钛合金的电致塑性起主导地位,脉冲电流作用下的TC4钛合金材料抗拉强度大幅下降,塑性提高。基于Johnson-Cook模型和Arrhenius方程建立了耦合温度和脉冲电流密度的TC4钛合金电致塑性本构方程,并进行了验证。

摘要：分布式驱动智能电动汽车可以通过独立分配各轮驱动力矩来保证在对开坡道行驶时的通过性,但对各轮力矩输出具有很高要求且难以保证车辆侧向稳定性。为解决上述问题,基于所发明的具备集中式和分布式耦合驱动功能的双模耦合驱动系统,提出了协同耦合式驱动防滑和主动转向的对开坡道行驶稳定性控制方法。首先,建立了整车模型,分析了在对开坡道上采用双模耦合驱动提升车辆通过性的动力学机理;其次,设计了基于耦合式驱动防滑与主动转向协同的行驶稳定性控制系统,包括可以实现最优滑转率控制的上层驱动防滑控制器、用于减少控制超调量并抵消差动驱动附加转向的主动转向前馈控制器以及为解决车速干扰的基于T-S模糊化模型预测控制的主动转向反馈控制器;最后,开展了对开坡道行驶稳定性控制效果离线仿真和实车试验验证。研究结果表明:在10%的对开坡道上,耦合式驱动比分布式驱动的爬坡能力提升了41.32%;对比无前馈协同控制,所提出的协同控制方法可将侧向位移误差量减少68%,调整时间缩短10.81%。所提出的控制方法不仅能极大提升整车对开坡道的动力性和通过性,还可以很好地保证其方向稳定性。

摘要：负载口独立系统是近年来电液系统的研究热点,但该系统在控制设计上呈现“双输入单输出”特性,控制设计的灵活性是其中关键问题;现有研究主要采用模式切换方法,但不同模式下执行器同一容腔的控制目标频繁切换,易造成压力波动。为此,提出基于容腔压力规划和压力跟踪控制的负载口独立系统控制方法,首先基于液压缸理想驱动力,为有杆腔规划出连续可导的压力参考轨迹,进而为两腔单独设计压力跟踪和运动跟踪控制器,从根本上避免模式切换造成的控制目标不连续。最后,针对动态的正、负负载工况,与主流模式切换方法开展对比试验,证实模式切换导致压力波动的现象,验证此方法可以有效降低容腔压力波动幅度,使负载口独立控制系统的动态过程更为平稳。

摘要：近年来,可再生能源发电、热电联产、储能和电力电子变压器(PET)等技术发展迅速,有利于构建多能互补、清洁高效的交直流混合多能微网(MEMG),但不成熟的PET模型和复杂的不确定性为系统的优化调度带来了挑战。为此,首先构建了一种基于三级式PET的交直流混合MEMG结构,建立了包括PET在内的设备模型和不确定性模型;其次,提出了计及多重差异的MEMG多时间尺度优化调度策略,明确了日前-日内-实时三时间尺度调度的协调机制,其中,多重差异包含需求响应资源、系统调度目标和源荷预测精度在时间尺度上的差异,以及不同能量的响应特性差异;再次,建立了对应的多时间尺度优化调度模型,包括日前鲁棒机会约束优化模型、日内随机优化模型和实时分层滚动修正模型,并在日前调度中,改进了传统储能和电热耦合设备的备用模型,设计了基于PET的交直流系统备用共享机制,将调度模型转换为混合整数线性规划模型,给出了利用CPLEX求解器求解多时间尺度调度模型的步骤;最后,通过算例分析表明,所提调度策略可以通过逐级修正调度计划应对不确定性,且所设计备用方案兼具可靠性和灵活性。

摘要：针对风电叶片前缘空间不规则、直径变化范围大的特点,文中制订了内窥机器人设计要求,提出以履带式行走机构和剪叉式变径机构为基础的设计方案,分别建立两种不同的内窥机器人三维模型,详细介绍了两种内窥机器人结构及各部件功能。机器人主要由行走模块、变径模块和支撑模块构成,具有大范围变径、小范围随形支撑和差速转向能力。机器人本体配有可移动电源并可进行无线控制,搭载检测设备可以对前缘空间进行检测。最终对机器人变径机构进行运动仿真,结果表明:机器人工作直径为395~1492 mm,满足设计要求。

摘要：[背景]作为交通污染物的重要组成部分,有研究表明空气污染物中的二氧化氮(NO_(2))对神经系统具有毒性效应,但关于NO_(2)暴露与儿童神经系统疾病关系的相关研究有限。[目的]探讨石家庄市大气中NO_(2)短期暴露对儿童神经系统疾病门诊量的影响。收集2013—2021年河北省石家庄市空气污染物数据、气象数据以及河北省儿童医院神经系统疾病门诊量数据,空气污染物数据包括可吸入颗粒物(PM_(10))、细颗粒物(PM_(2.5))、二氧化硫(SO_(2))、NO_(2)、一氧化碳(CO)的日均质量浓度以及O_(3)的日最大8 h平均浓度;气象数据包括每日平均气压、气温、相对湿度、风速以及日照时间。采用时间分层的病例交叉设计建立条件logistic回归模型分析NO_(2)和儿童神经系统疾病门诊就诊之间的关联性,并根据性别(男、女)以及年龄(0~6岁、7~14岁)进行分层分析。[结果]研究共纳入有效儿童神经系统疾病门诊数据154348人次,NO_(2)的日均浓度为49.3μg·m^(-3)。单污染物模型分析结果显示,NO_(2)会增加儿童神经系统疾病的门诊就诊风险,NO_(2)与儿童门诊就诊的关联在lag0时最高:大气NO_(2)暴露浓度每增加10μg·m^(-3),儿童神经系统疾病就诊量增加1.40%(95%CI:1.05%~1.74%)。分层分析结果显示,大气NO_(2)暴露增加了女童的神经系统疾病门诊就诊风险(ER=1.54,95%CI:1.01~2.08)以及7~14岁年龄组儿童的神经系统疾病门诊就诊风险(ER=2.35,95%CI:1.68~3.02)。在纳入PM_(2.5)(ER=1.96,95%CI:1.49~2.43)、SO_(2)(ER=2.09,95%CI:1.62~2.55)、O_(3)(ER=1.40,95%CI:1.06~1.74)后,NO_(2)暴露对儿童神经系统疾病门诊量的影响仍然具有统计学意义;全污染物模型分析结果仍具有统计学意义(ER=2.53,95%CI:1.97~3.08)。[结论]石家庄市大气NO_(2)短期暴露对儿童神经系统疾病门诊量的影响为急性效应,并且具有独立健康效应,其中7~14岁儿童是NO_(2)暴露危害的敏感人群。

摘要：测定了中碳25Mn钢经温轧及退火处理后的拉伸性能及-196℃时的低温韧性,并对不同处理条件下的显微组织及冲击断口进行了观察,讨论了试验钢退火过程中的再结晶行为及其对力学性能的影响机制。结果表明:试验钢在550℃保温1 h后已经基本完成再结晶,再提高退火温度,再结晶组织逐渐粗化,导致奥氏体的稳定性变差,因此在变形过程中更易于发生马氏体相变,即相变诱导塑性(TRIP)机制逐渐增强,这虽然能够在一定程度上缓解裂纹形核与扩展过程中产生的应力集中,但马氏体的产生也会导致钢的韧性与塑性恶化。同时,结果也表明即便再结晶已经充分,细小的奥氏体晶粒中仍然存在一定量的高密度位错胞和层错,因此产生了比单一细晶强化更高的强度增量。

摘要：在“双碳”背景下,风电作为零碳电力和新能源发电的主力军,在助力社会全面绿色低碳转型方面发挥了关键性作用。在保证发电稳定的前提下实现风能的最大化利用,提升风力发电系统发电量至为重要。文中针对永磁同一步风力发电系统的最大功率跟踪(maximum power point tracking, MPPT)问题进行研究。首先建立了永磁同步风力发电系统的机理仿真模型,用两电平双PWM全功率换流器连接风力发电机与电网。然后基于以上模型,分别设计了整数阶PI控制器、分数阶PI"控制器、模糊分数阶PP控制器以实现MPPT控制。最后对以上控制策略进行了仿真研究。结果表明,无论在阶跃风速还是随机风速下,模糊分数阶PU控制器相较于其他两种均具有更出色的MPPT性能与更强的鲁棒性。