摘要：钢−混凝土组合梁在负弯矩区混凝土受拉开裂的问题,将引起组合梁刚度的降低,承载力下降,成为制约组合结构发展应用的重要原因之一。针对该问题提出一种基于带约束构造栓钉连接件的组合板构造措施,即在组合梁负弯矩区混凝土翼缘板增加附加钢板,附加钢板和钢梁上分别焊接带约束构造的栓钉连接件,两者相互咬合交错布置在混凝土板两侧。通过双界面抗剪性能试验验证在负弯矩区采用附加钢板帮助混凝土受拉的可行性以及该组合板构造措施抑制混凝土板受拉开裂的有效性,并对组合板中带约束构造栓钉连接件的界面抗剪性能进行研究。研究结果表明:带约束构造的栓钉连接件能将裂缝约束在6倍栓钉直径范围内,避免混凝土板纵向贯通劈裂裂缝,充分发挥混凝土受压强度高的优点,且约束构造能有效提高栓钉的抗剪刚度;证明在负弯矩区采用附加钢板替代混凝土板及其内的受拉钢筋受拉切实可行,带约束构造的栓钉连接件能降低纵向抗剪横向钢筋的用量;提出带约束构造栓钉连接件的抗剪刚度计算公式以及能评价不同长径比栓钉的材料利用效率和抗剪效率的剪切刚度比−剪切角理论曲线,建议带约束构造的栓钉连接件弹性抗剪刚度极限值,为此类剪力连接件的工程应用奠定良好的试验和理论基础。

摘要：牵引电机是动车组动力输出的核心部件。近年来,随着我国动车组运行速度的不断提升,激励载荷频率也随之提高。为保证产品设计的可靠性,牵引电机焊接结构在高频载荷激励条件下的疲劳性能亟待研究。为研究某转向架的侧悬挂式牵引电机结构焊缝疲劳,引入频域结构应力法,设计相关焊接小试件,采用直耦式电动振动试验系统,基于IEC 61373标准2010版本中的随机加速度载荷谱进行随机振动疲劳试验。考虑焊接结构局部细节对其疲劳寿命的影响,建立带焊缝细节的电机壳体有限元模型,采用频域结构应力法对电机壳体结构的疲劳寿命进行预测与评估。研究结果表明:在频域结构应力法采用中值主S-N曲线,结构阻尼系数取0.02计算的疲劳寿命与试验结果比较接近,且疲劳开裂的起始位置也与试验一致。该电机壳体结构的关键焊缝均满足IEC 61373标准中规定的抗疲劳性能要求。该电机结构在实际随机振动疲劳试验过程中未出现焊缝疲劳失效现象,试验结果与分析评估结果一致,验证了电机常用材料Q345E钢结构阻尼选值的合理性及频域结构应力法的有效性,说明频域结构应力法可为我国电机焊接结构的抗疲劳设计提供有效的技术支持。

摘要：为揭示竖向荷载作用下悬索桥纵向变位特征与机理,以主缆变形理论为基础研究了其竖向荷载下的变位特征,并得出了其竖向及纵向位移解析解;在此基础上,分析了竖向荷载作用下传统悬索桥和设有中央扣悬索桥的纵向变位特征及加劲梁纵向位移,揭示了中央扣纵向约束机制,并分别推导了加劲梁在竖向荷载下的纵向位移计算公式;最后,通过算例分析验证所提位移计算公式计算精度.结果表明:由于主缆的几何非线性特征,竖向位移与纵向位移相互耦合,在非对称竖向荷载作用下,主缆发生非同步纵向位移,而加劲梁主要以类似“摆锤体”发生刚体的纵向位移;跨中处主缆、加劲梁及中央扣因中央扣的存在形成一个“刚域”区,从而导致加劲梁纵向位移减小;所提计算方法与有限元数值解法在不同竖向荷载工况下吻合良好.

摘要：为进一步推广大跨径变截面波形钢腹板组合箱梁的应用、并提高其抗裂性能,提出变截面波形钢腹板-UHPC组合箱梁新体系。为研究其剪力滞效应,设计并完成一根大比例变截面波形钢腹板-UHPC组合模型梁在不同边界的静力加载试验。采用变截面比拟杆分析理论进行理论分析、建立ABAQUS有限元模型进行数值分析,获得对应测点的应力结果。从模型试验、理论分析、数值仿真分析中获得变截面波形钢腹板-UHPC组合模型梁在不同边界、不同荷载条件下的剪力滞效应规律及负剪力滞效应出现的区域,验证比拟杆分析剪力滞效应的可行性。研究结果表明:在集中荷载作用剪力滞效应纵向影响区之外,非应力集中区域,试验、理论计算与有限元三者的应力结果吻合良好,验证了变截面比拟杆理论分析集中荷载纵向影响区以外梁段剪力滞效应的可行性;集中荷载处顶板的剪力滞系数取值建议不小于1.4,其他地方的取值建议不小于1.1;在纵向影响区内会出现剪力滞效应正负交替现象,在悬臂梁根部截面变化较大的地方会出现负剪力滞效应。

摘要：厚壁圆筒自增强处理技术的关键在于预应力。传统的自增强处理技术采用的是机械预应力方法,即在圆筒投入使用前,对其施加超过操作压力的自增强压力,使之获得残余预应力。考虑到厚壁圆筒内、外壁存在温差时,筒壁中有热应力产生,因此针对厚壁圆筒自增强问题,提出了以热应力作为预应力的自增强技术。具体研究了圆筒壁厚、温差等对热应力与总应力(热应力与操作应力的叠加)的影响、热应力与总应力的变化趋势、各种参数间的约束条件;在分析热应力与总应力特性的基础上,得出最佳设计条件,提出了基于第四强度理论的热预应力自增强厚壁圆筒的设计方法。结果表明,热预应力能有效地降低和均化厚壁圆筒的操作应力;按照所提出的设计方法,在确保圆筒安全的前提下,可使圆筒获得最大的承载能力和最小的壁厚。

摘要：光伏经逆变器接入弱电网时,容性补偿对于增强逆变器功率传输能力与并网稳定性具有重要意义。为解决传统容性补偿装置性能与成本之间的矛盾,提出一种动态容性补偿器。首先,根据接入静止无功发生器的光伏并网系统在dq坐标系下的基频等效电路模型,分析了容性补偿对其功率传输能力的影响。其次,介绍了动态容性补偿器(dynamic capacitive compensator,DCC)电路拓扑与工作原理,并综合考虑负载与线路阻抗的无功消耗,提出瞬时无功与电压下垂调节相结合的无功指令电流计算方法,基于此给出了晶闸管投切电容器控制策略。同时,针对DCC特殊结构带来的LC串联谐振问题,提出了LC支路电流反馈的有源阻尼优化控制策略和反馈参数设计方法。最后,仿真与实验结果验证了DCC拓扑与优化控制策略的有效性。

摘要：以20 kW风力发电并网逆变器为研究对象,简要介绍了电压型三相双PWM并网逆变器的特点和硬件结构.针对并网逆变器,要求硬件处理速度快、精度高、抗干扰能力强,对逆变器的信号检测与信号调理电路、过流故障报警、过温故障报警电路进行了设计和实验验证.实验结果验证了本文所提出的设计方案的正确性.

摘要：为了减小研磨后海泡石矿粉粒径及其分布宽度,基于层压破碎理论,研制了一款螺旋搅拌磨机。利用工程离散元法(engineering discrete element method,EDEM)对海泡石研磨进行仿真,研究介质球在研磨腔的运动规律,以介质球的速度梯度、旋转动能和搅拌磨机的磨损量为评价指标来获得最优工艺参数。采用自行研制的螺旋搅拌磨机进行海泡石研磨实验,并对研磨后的海泡石矿粉进行粒径检测。仿真和实验结果表明:当磨机转速和介质球直径较小时,可以获得粒径及其分布宽度较小的海泡石矿粉,同时磨机的磨损量较小。研究结果可为海泡石研磨设备的优化和最优工艺参数的确定提供参考。

摘要：现实中不断涌现的高维多目标优化问题对传统的基于Pareto支配的多目标进化算法构成巨大挑战.一些研究者提出了若干改进的支配关系,但仍难以有效地平衡高维多目标进化算法的收敛性和多样性.提出一种动态角度向量支配关系动态地刻画进化种群在高维目标空间的分布状况,以较好地在收敛性与多样性之间取得平衡;另外,提出一种改进的基于L_(p-)范式(p<1)的拥挤距离度量方法以有效地度量高维目标空间中解群的多样性.设计了一种采用动态角度向量支配关系的高维多目标进化算法DAV-MOEA,该算法利用动态角度向量支配关系增强选择压力,运用改进的基于L_(p-)范式(p<1)的拥挤距离维持解群的多样性.实验研究了动态角度向量支配关系、改进的拥挤距离方法以及DAV-MOEA算法在5-、8-和10-目标的DTLZ和WFG基准测试实例上的IGD与HV指标性能.实验结果表明,动态角度向量支配关系、改进的拥挤距离方法和DAV-MOEA算法在高维目标空间中能够获得显著较优或颇具竞争力的收敛性和多样性.由此表明所提出的支配关系、拥挤距离度量方法和DAV-MOEA算法在高维目标空间中颇具前景.

摘要：建立发动机气门振动的运动微分方程,该模型杆端作支承运动,考虑阻尼和较复杂的边界条件。支承运动根据凸轮轮廓曲线或实测数据拟合成富氏级数,以便进行简谐运动分析。考虑阻尼较小,用摄动方法求出气门运动的近似解析解。这项工作为工程计算提供一种便捷的实用方法。