摘要：为准确获取船体开孔板的焊接初始缺陷,借助有限元软件Abaqus先对船体开孔板焊接过程进行焊接模拟,继而对其极限强度开展了非线性有限元分析。结果表明,将基于热弹塑性有限元法获得船体开孔板焊接初始缺陷,运用于船体开孔板极限强度的分析可行。通过与已有经验公式进行对比,所选船体开孔板算例极限强度与经验公式计算值之间的误差均在10%以内。

摘要：为了更快速、准确地分析覆冰分裂导线的断线工况,基于Co-rotational法开发了梁、杆单元的有限元模型。首先,提出了“节点失效”的断线有限元实现方法,并与试验对比验证了方法的可靠性;随后,通过C++语言编写了该有限元程序,通过QT以及VTK工具包实现了程序的可视化;最后,建立了三档覆冰四分裂有限元模型,针对该有限元模型研究了不同覆冰厚度、不同断线位置对子导线的张力及对间隔棒弯矩的影响。结果表明,间隔棒在子导线断裂时承受额外力矩,并且未断导线在间隔棒附近出现最大张力值,该张力沿导线向远离断点位置递减至正常运行水平。在覆冰情况下,单子导线和双子导线的断线最大张力都与覆冰厚度呈线性增加;当三根子导线断裂时,将导致所有子导线断裂;而当四根子导线全部断裂时,可以简化为单导线的计算。该模拟结果可为输电线路设计和故障分析提供参考,提出的断线模拟方法可为导线断线的仿真提供了一种可靠的有限元实现方法。

摘要：该文针对工业控制系统安全,提出面向数控系统(NCS)网络安全保护技术框架,选用国产密码系列算法中的SM2,SM3,SM4算法,设计并建立了数控网络(CNC)认证与验证模型(AUTH-VRF),分内外两层为数控网络提供安全防护。外层为数控网络设备间通信与传输进行安全认证实现网段隔离,内层验证通信协议完整性以确保现场设备接收运行程序的正确性与有效性;通过基于SM2,SM3,SM4算法设计和部署的外层防护装置,为分布式数控(DNC)设备与数控系统之间的通信提供身份认证与文件加密传输;同时针对工业控制网络的S7Comm工业通信协议数据,通过SM3算法验证专有工业协议数据完整性。通过网络攻击实验证明,AUTH-VRF模型可以为数控网络中工业生产数据提供有效的安全认证和资源完整性保护,为满足我国关键基础设施“国内、国外工业控制系统产品共同安全可控”和“安全技术深入工业控制系统各个层级”的需求提供了实际可行的技术参考方案。

摘要：目的改善传统的激光诱导石墨烯薄膜电极本身储电能力差、应用范围有限的问题。方法利用CO_(2)激光扫描自制的高含氧酚醛树脂薄膜制备了一种富氧的多孔石墨烯薄膜电极,并对其进行电化学活化处理,用以增强内部含氧基团的活性和含量,对石墨烯薄膜的形貌、组成以及电化学性能进行了表征。结果在激光的高温高压下,酚醛树脂分解释放的大量气体会使石墨烯薄膜内部形成丰富的纳米孔隙结构,氮气吸附解吸曲线的结果显示其比表面积达到了324m^(2)/g。此外,在酸性电解质下采用电化学激活的方式,能够使石墨烯薄膜内部碳原子上的含氧基团发生转化反应,并且它们与碳原子的键合也为电极提供了更稳定的结构。在电化学性能测试中,石墨烯薄膜上的氧官能团发生高效的可逆氧化还原反应,在0.5 mA/cm^(2)的电流密度下具有高达342.8 mF/cm^(2)的面积比容量,组装成超级电容器后也保持了优异的储能特性和循环稳定性,在0.0589mW/cm^(2)的功率密度下具有5.93μWh/cm^(2)的能量密度。结论利用该方法制备的富氧多孔石墨烯电极材料兼具高稳定性和高比电容的优势,有望在实际应用中为后续赝电容材料的可靠负载和异原子的高含量稳定掺杂提供一种更可靠的石墨烯骨架,为构筑新型高性能储能器件提供了设计思路。

摘要：合理的流道设计能够有效改善质子交换膜燃料电池(PEMFC)的性能。针对PEMFC建立了一种新型的阶梯型流道模型,并根据提出的两种实验方案进行了数值模拟实验。通过与常规型流道进行对比分析,研究了阶梯型流道结构参数对PEMFC氧气和水质量分数分布、流道内的压降和电化学特性的影响。结果表明,与常规型流道结构相比,阶梯型流道结构可以有效改善电池内氧分布和水分布的均匀性,其最高功率密度最大可以提升13.58%,但在流道内会产生较大的压降。当流道进出口高度一定时,通过增加阶梯数量可以减小PEMFC阴极流道内的压降,最大可降低24.9%。

摘要：履带式移动机器人因具有良好的环境适应性被广泛应用于军事和安全领域。为了改善现有摆臂履带式机器人结构复杂、重量和体积较大等不足,进一步提高其越障能力,提出一种带辅助轮摆臂的履带式移动机器人,设计该机器人的几何模型,分析其越障机理,推导摆臂的正逆运动学方程,分别建立有/无滑移条件下机器人的运动学模型。采用柔性体有限段模型法建立履带的多体动力学仿真模型。通过履带滑转率、机器人主体质心高度,履带与地面接触力及摆轮受力的变化,综合分析该机器人越障时的动力性能。在越阶、爬坡和越沟壑不同工况下,提出的带辅助轮摆臂的履带式机器人表现出良好的越障性能。

摘要：振动和噪声是开关磁阻电机亟待解决的问题,其产生的主要原因之一是电磁切向力突变引起的转矩脉动。针对三相12/8极开关磁阻电机存在的这一问题,在传统模型基础上提出一种T型定子、转子结构,采用有限元静态电磁场仿真得到不同参数定、转子双T型开关磁阻电机静态特性曲线与磁场云图。在此基础上,通过Simulink动态仿真分别对比了传统策略控制和直接转矩控制时,800 r/min、1 600 r/min二种转速工况下的转矩脉动,得出双T型开关磁阻电机极靴尺寸对转矩脉动系数的影响规律。结果表明:双T型定、转子结构能通过降低换相时刻的电流突变减小转矩波动,对开关磁阻电机转矩脉动能具有抑制作用。

摘要：选取廉价的乳化沥青作为碳前驱体、以柠檬酸铁铵为铁源、氯化钠为模板,通过模板辅助法高温热解法制备了沥青衍生碳纳米片包覆Fe_(3)O_(4)复合材料(C@Fe_(3)O_(4))。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等手段表征C@Fe_(3)O_(4)复合材料的化学组成和微观结构形貌,并通过恒电流充放电测试、倍率测试、电化学阻抗、电流间歇滴定技术(GITT)等测试表征其电化学性能。结果表明,由柠檬酸铁铵在热解中产生的Fe_(3)O_(4)纳米颗粒均匀地包裹在石墨化沥青衍生碳纳米笼中;作为锂离子电池的负极时,优化的C@Fe_(3)O_(4)-3复合材料在0.1 A/g的电流密度下循环100次后保持有910.85 mAh/g的优异可逆容量,且在1 A/g的大电流密度下循环240次后仍可以保留517.76 mAh/g的可逆容量。如此出色的循环稳定性主要得益于其精心设计的结构:高度石墨化石油沥青基碳纳米笼不仅提高了Fe_(3)O_(4)材料的导电性,还有效抑制了Fe_(3)O_(4)在充放电循环过程中的体积膨胀,提供了增强的电化学稳定性。这项工作不仅实现了低成本道路石油沥青的高附加值利用,而且可以推广到应用其他氧化物负极。

摘要：为了更真实快速地模拟覆冰分裂导线的诱发脱冰过程,本文基于Co-rotational理论法开发了梁单元有限元计算程序,从而快速准确地模拟间隔棒的大位移几何非线性问题;将梁单元退化为杆单元,该单元可以快速准确地计算覆冰导线空间大范围的运动,通过算例验证了方法的可靠性;最后定义了覆冰脱落加速度判定准则,建立了覆冰四分裂导线的诱发脱冰有限元模型。针对该有限元模型研究了不同子导线在不同覆冰厚度、初始脱冰位置和临界加速度时各子导线的脱冰跳跃高度及变化规律。结果表明,不同子导线初始脱冰产生的诱发脱冰效应会产生不同的冰跳效应,接近非诱发脱冰模式的1.25倍;下子导线引起的诱发效应远大于上子导线;覆冰厚度越厚,初始脱冰位置越靠近中点,临界加速度越小,引起的诱发效应越大。本文模拟结果可为重冰区输电线路设计提供参考,本文提出的模拟方法可为分裂导线脱冰、除冰的仿真提供一种新的研究思路。

摘要：为揭示驾驶人分心行为的心理作用机制,首先,按照计划行为理论(TPB)设计初始驾驶分心行为量表;然后,在重庆地区开展问卷调查工作,并描述性统计分析有效回收的321份量表数据;最后,划分驾驶分心态度、知觉行为控制、主观规范、注意力特征、人口学信息、驾驶信息6个主要影响因素,并将其作为外源性潜变量,将分心行为频次作为内生性潜变量,构建结构方程模型(SEM)。根据修正指标(MI)和临界比值(CR)优化模型路径后,检验6个外源性潜变量对分心行为的相关假设,并提取其中具有显著性的影响路径。研究结果表明:对分心驾驶行为影响最显著的外源性潜变量是驾驶人的主观规范,对应的路径系数为0.650;而知觉行为控制、驾驶分心态度、人口学信息3个潜变量影响较小,路径系数分别是0.152、0.134和0.113,而注意力特征、驾驶信息对分心行为的影响不具有显著性。