摘要：为了实现精确的人体步态检测并实时反馈给机器人系统,设计了一种基于惯性传感器的无线传感器节点,在此基础上研发了一套无线穿戴式传感系统.基于人体下肢模型,提出一种可靠的步长和步向检测算法.使用五个自主设计的低成本惯性传感器节点固定在人体下肢和腰部,实现了相对精确的步态测量.为了进一步提高测量精度,利用回声状态网络对整个系统测量误差进行校正,校正后步长测量误差小于3.5cm,步向测量误差小于4.5°.实验结果表明该系统与方法能够实现高精度的步态检测.

摘要：针对直流电力系统高di/dt短路电流难以分断的问题,开展了基于高速斥力开关的混合型限流断路器在直流电力系统中的应用研究。对限流断路器的工作原理、参数设计以及高速斥力开关的动作特性进行了分析,采用EMTP仿真分析了限流断路器在不同短路电流上升率下的限流特性。仿真结果表明限流断路器可将预期100 kA、时间常数5 ms的直流短路电流限制到16 kA以内,限流分断时间小于2 ms;限流分断时间随着电流上升率的增加而减小,当di/dt向20 A/μs趋近时,分断时间趋近于1 ms。通过三相整流发电机直流系统预期30 kA、时间常数3 ms短路限流试验,验证了仿真结果以及限流断路器在直流系统中限流的快速有效性。

摘要：自主研发的可视化裂隙渗流试验装置,应用颜色示踪的图像数字化处理技术,在不同渗透压和法向应力分级加卸载耦合作用下,进行空间垂直角度的砂岩裂隙可视化渗流试验。通过毫秒级分帧技术捕捉裂隙渗流状态并对渗流面积色域分区,基于数字化图像技术进行二值化处理,通过图层二次叠加渲染,自识别渗流面积参数,建立渗透压与法向应力作用下的渗流面积扩散规律。研究裂隙渗流优势路径各断面的过流宽度变化特征,提出可视化渗流速度求取公式,指出渗流速度沿流径变化为骤增、骤降、均匀损耗3个阶段,建立最小断面宽度对应的峰值流速与渗透压和法向应力耦合作用下的函数模型。基于实测数据建立主渗流路径中法向应力、渗透压与雷诺数的幂函数关系,标定渗流状态的惯性作用区与黏性作用区的转变临界点,构建可视化裂隙渗流雷诺数预测模型,对裂隙渗流中真实渗流路径识别、流速矢量实时变化、流体状态判定等关键科学问题提出了新的研究理论及方法。

摘要：通过对锦屏二级辅助洞爆破开挖损伤区的检测和数值计算,比较岩体开挖动态过程(包括爆炸荷载和地应力高速释放)及静态过程(地应力重分布)所分别造成的损伤,探明地应力瞬态释放诱发岩体损伤的机制。检测结果表明,地应力的存在对深埋隧洞爆破开挖损伤区具有较大影响。隧洞轴线垂直于最大主应力时的钻爆开挖损伤明显要大于轴线平行于最大主应力时的情况;可以将开挖损伤区分为内损伤区和外损伤区,其中前者主要由爆炸荷载和地应力高速释放二者耦合作用引起,其主要特征是岩体声波速度显著降低;后者主要由应力重分布引起,特征是岩体声波速度缓慢降低。另外,辅助洞实测的岩体内损伤区深度显著大于外损伤区深度,且内损伤区在断面上的分布特性受到开挖二次应力场的影响,表明伴随爆破过程发生的地应力瞬态卸载效应是内损伤区形成的直接原因之一,声波检测检测和数值模拟计算均也证明了这一点。

摘要：电气设备在电流电压的作用下,在其内部及其附近会产生多种物理场,如电磁场、温度场、流体场、应力场等,并对构成电气设备的电介质、磁介质及导体三类主要材料产生作用,如使绝缘材料因电、热、应力的作用逐渐劣化,使导磁材料饱和产生谐波,在电机类设备中使导体产生相对运动完成机电能量转换。这些物理场(电磁、温度、流体、应力、运动、绝缘)相互耦合、相互作用,构成复杂的多物理耦合场。文中首先简要回顾我国电气工程领域为计算电磁学的发展所做出的贡献;指出电磁多物理场分析贯穿于电气设备的材料研制、设计制造、运行维护的全寿命过程,是决定电气设备经济性、可靠性的"硬核";然后分别介绍电气设备电磁多物理场耦合及运动涡流场耦合数值计算中的若干关键技术;特别指出绝缘材料的放电电压计算/预测是电磁多物理场计算的重要组成部分,亟待加强;进一步结合电气设备智能运维的发展需求,介绍电气设备热点温升、材料参数等基于电磁多物理场分析的智能反演检测研究方面取得的最新成果;最后提出电气设备电磁多物理场自主分析软件平台的开发思路。

摘要：为研究加筋土挡墙在墙顶荷载作用下土体受力和变形形态,通过改变筋材层数、筋材长度和替换加筋材料等方式对加筋土挡墙进行了4种工况的模型试验。对4种工况下的加筋土墙体内竖向土压力、墙面水平位移、墙顶竖向位移和筋材应变等进行对比研究。研究表明,挡墙上部竖向土压力增长较快且各层竖向土压力最大值由加载点下部向墙面处移动;墙顶荷载超过130 kPa时,由于不均匀沉降,第5层筋材对应墙面处有向内收缩趋势,墙面水平位移最大值大约在上三分点位置;整个加载阶段,筋材总体应变值增幅不大且远小于筋材设计应变峰值;增加挡墙内筋材层数和增加筋材长度均可提升挡墙各方面性能,但增加筋材层数提高效果要优于增加筋材长度;使用废旧轮胎代替单向格栅进行加筋可有效提高挡墙整体性能,分散超载引起的附加应力,有效减小墙面水平位移和墙顶竖向位移。

摘要：预应力孔道压浆密实度对桥梁承载力和耐久性有显著影响。本文通过预应力孔道循环压浆试验,测试循环压浆工艺的压浆效率和质量。利用计算流体力学(CFD)仿真方法对循环压浆过程进行模拟,将数值模拟结果与试验结果进行对比分析。结果表明,循环压浆利用浆液持续循环的方式,可带走孔道中绝大部分的空气,达到较高压浆质量。数值分析表明,采用循环压浆工艺,仍有少量气泡分布在波纹管管壁及截面突变处,试验结果也验证了在入口处及截面突变处较容易出现压浆缺陷,可采用人工二次补浆方法消除这些缺陷。

摘要：在测绘生产实践中,经常会遇到三维的不等精度直线拟合问题。提出了一种基于极坐标法的空间直线拟合法。首先,通过建模将x、y、z 3个方向分离出来,建立最小二乘模型,解算出空间直线的天顶距、方位角、极径的最佳估值。该方法考虑到3个方向误差,避免了设计矩阵的误差,将不等权情况引入观测值权阵,模型简单直观,解算方便、易于编程。经实验分析,该方法具有可能性及有效性。

摘要：大米蛋白粉是大米淀粉的副产物,具有丰富的饲料营养价值,是畜牧业中的优良蛋白质原料。本实验采用固态发酵的方式对大米蛋白粉进行发酵处理,增加发酵基质中的酸溶蛋白水平,提高原料的生物利用率。首先通过单因素实验探讨大米蛋白发酵的基本条件,筛选出对发酵有显著影响的因子,进一步通过响应面设计确定大米蛋白含量、含水量和发酵时间的最优水平。结果表明:在发酵基质中,初始大米蛋白粉添加量为70%,添加水分达到52%时,采用单菌株Bacillus amyloliquefaciens BS-20按照10%的接种量接种发酵,发酵87 h后,发酵基质的粗蛋白质量分数从初始的52.9%提高到59.5%,,酸溶蛋白质量分数水平从初始的17.7%提高到40.5%,提高率为128.7%。因此,大米蛋白粉经微生物发酵处理后粗蛋白质含量和酸溶蛋白含量均显著提高,有利于促进饲用大米蛋白粉的资源化开发和利用。

摘要：高压直流系统故障电流极快速的上升速度对系统安全稳定运行产生严重影响。永磁偏置磁饱和型高压直流限流技术是一种经济可靠的抑制高压直流系统故障电流快速上升的方法,但现有的磁阻网络计算法无法考虑永磁体漏磁效应带来的计算误差,导致设计计算结果不准确,因此亟待研究该类限流器的设计方法。该文提出一种基于高阶麦克劳林展开的磁通管区段拟合方法,能有效计及永磁体漏磁效应,进而精确计算限流器工作电感值,为该类限流器及永磁偏磁型电力设备提供设计方法。首先计算不同漏磁区段等效磁导值,其次重构限流器等效磁导网络,最后计算得到限流器电感值及相关尺寸参数。多组有限元仿真及样机试验结果表明,该文所提出方法较常规方法准确度等级提高约20%,且计算时间大大缩短,符合装备设计实际需求。