摘要：突破了一般性的空间组织方式,该研究分析交错桁架结构的多种空间基本型和拓展型,探讨建筑设计使用该结构形式的灵活性和创新性;研究中将交错桁架的结构形式与建筑形式良好结合,研发激烈市场竞争下的新住宅产品,以满足新时期对居住改进的需要。结合建筑设计的整体环节及建造实施问题,提出完善结构设计方法;以及交错桁架体系建筑的一体化建造技术等关键问题。研究提出适应建筑空间模数的墙板部品、特殊楼板部品、以"微管廊"为代表的设备集成化系统;形成装配式交错桁架钢结构体系建筑产业化成套技术,并开展工程示范应用,探讨解决设计、加工、装配一体化的创新应用。

摘要：针对永磁同步电机预测电流控制模型参数失配引起的系统性能下降问题,提出一种基于内模控制观测器的应对策略来矫正模型参数.首先,根据旋转坐标系下的永磁同步电机动态模型,设计了d,q轴电流内模控制观测器并进行稳定性推导证明,观测器可以无静差估计d,q轴电流变化率,进而在线估计电机参数;然后,由卡尔曼滤波减弱参数噪声得到最优参数估计,阈值化处理最优参数估计后在线更新失配参数.最后,在稳态和调速阶段两种不同工况中,将所提策略应用于参数失配的永磁同步电机三矢量预测电流控制;实验结果表明,与同类方法相比,所提策略能在线矫正失配参数,在改善电流波动系数及总谐波畸变率方面表现更好.

摘要：新能源的快速发展为电力和化工行业带来了机遇和挑战,一方面,由于可再生能源电力消纳问题导致大量的弃水、弃光等能源浪费;另一方面,以绿氢为原料替代碳基化石能源合成氨,可以极大地减少化工行业的碳排放。因此,利用水力、光伏等可再生能源电解水制氢,为合成氨提供绿色原料,可显著提升可再生能源消纳能力,降低能耗与碳排放,服务国家“碳达峰、碳中和”目标。然而,可再生能源电力电量的波动性难以适配传统合成氨生产过程对平稳性的要求,大规模可再生能源电解水制氢合成氨的设计与运行依然存在诸多挑战,亟需开展系统性研究,以突破适应可再生能源波动特性的大规模电解水制氢合成氨系统的集成与调控关键技术。对此,本文首先讨论了可再生能源电解水制氢合成氨的工艺过程及拓扑结构,包括电解水制氢工段、压缩缓冲工段、化工合成氨工段,进而探讨该系统建设的关键技术体系,包括可再生能源波动条件下的合成氨多稳态工艺优化和柔性调控技术、考虑“电-热-质”耦合的大规模电解水制氢系统的模块化集成和集群动态控制技术、计及可再生能源波动性与化工多稳态特性的“源—网—氢—氨”的全系统协同控制技术、计及电、氢、氨等要素的全方位安全防护与市场运营机制。具体内容有:针对适用于柔性生产的合成氨工艺优化及多工段协同调控技术,在考虑氢储供量与催化剂性能下,综合合成塔、压缩机、气体分离、换热网络等子系统构建合成氨高保真代理模型;提出可再生能源供给和市场需求波动下,充分考虑操作安全性和过程经济性的电解水制氢合成氨各子系统的适配方案与协同控制技术。针对大规模电解水制氢系统模块化集成和集群动态控制技术,基于奇异摄动和代理模型技术研究集群系统多时间尺度时域仿真方法,构建电解集群系统多物理耦合状态空间模型;综合考虑模块启停组合调度、模块间功率分配调度及模块自身灵活调节,计及安全运行区间及电热气接口特性约束,以提高氢产量、提升能量利用效率、改善水光电源消纳和跟踪电网调峰调频指令为目标,构建集群系统多目标分层调度与控制模型。针对氢能参与电网平衡调节的全系统协同控制技术,提出水光互补发电、制氢、储氢、合成氨、储氨多工段间稳态运行特性的多工段间灵活运行方法,以及电解水制氢合成氨系统柔性动态协同控制方法;构建静态等值和参数聚合等方法降维和等值制氢合成氨系统仿真模型,提出源网氢氨协同提升系统安全稳定性的优化控制方法和技术指标;结合电网调频和调峰特性,研究电解水制氢合成氨系统参与电力辅助服务的策略。建设大规模可再生能源电解水制氢合成氨系统,有望提高可再生能源本地消纳率和并网调度友好性,降低化工碳排放,具有显著社会效益和战略意义。

摘要：基于质量源于设计(quality by design,QbD)理念,应用Box-Behnken设计-响应面法结合基准关联度(standard relation,SR)和层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)-熵权法(entropy weight method,EWM),对经典名方易黄汤(Yihuang Decoction)的提取工艺进行优化。以易黄汤中指标性成分京尼平苷酸、盐酸黄柏碱、盐酸小檗碱的含量及出膏率和指纹图谱相似度作为提取工艺的关键质量属性(critical quality attributes,CQAs);以提取时间、加水量、提取次数作为关键工艺参数(critical process parameters,CPPs)。采用单因素试验确定各因素水平后,按Box-Behnken原理设计响应面试验,对试验结果进行分析,计算不同提取参数的各种评价指标下各样品与基准样品的基准关联度,采用AHP-EWM确定5项评价指标的权重系数后进行综合评分,建立CPPs与综合评分表征的CQAs之间的函数模型,预测优选最佳提取工艺参数。在最终确定的综合权重系数中,出膏率指标占比43.1%,盐酸小檗碱含量指标占比35.1%,盐酸黄柏碱含量指标占比6.3%,京尼平苷酸含量指标占比15.5%,结合基准关联度进行综合评分分析后,建立的二阶多项式模型具有统计学意义(P<0.01且失拟项不显著)。预测确定易黄汤的最佳提取工艺条件为全方饮片加8倍量水,提取1.5 h,提取1次。验证试验的综合评分均值为85.77,RSD为0.99%,且符合易黄汤基准样品质控标准的要求。结果说明优化后的易黄汤提取工艺稳定可靠,所得水提液与基准样品质量属性接近,可为后续颗粒剂的研究开发奠定基础,Box-Behnken响应面法结合基准关联度和AHP-EWM综合赋权的设计方法能够为其他经典名方的现代提取工艺研究提供参考。

摘要：钢壳沉管隧道在火灾高温下易出现强度退化、结构承载性能下降甚至失稳破坏等情况,因此有必要开展火灾高温下钢壳沉管隧道结构温度场分布规律等基础研究。以国家重大工程“深中通道海底沉管隧道工程”为依托开展了系统研究。首先推导了火灾高温下钢壳混凝土结构瞬态温度场求解简化解析公式,然后在管节结构局部全尺寸火灾试验的基础上,拟合了工程尺度下钢壳-混凝土界面接触热阻值,并通过建立具有等效薄层结构的数值模型验证了理论求解的正确性,最后基于解析方法进行了温度场的计算与分析。综合3种方法分析得出以下结论:①基于理论解析公式对火灾试验结果的拟合,分析得到钢壳-混凝土界面接触热阻近似值为0.01 m^(2)·K·W^(-1);通过具有等效薄层结构的数值模拟结果与理论解析解的拟合分析,得到等效薄层结构的密度、比热容和导热系数分别为1.29 kg·m^(-3)、1005 J·(kg·K)^(-1)和0.1 W·(m·K)^(-1)。②通过理论解析方法,对火灾温度场进行了分析,分析结论与数值模拟、模型试验结果基本一致;火灾高温对钢壳-混凝土结构的影响深度主要在400 mm左右,400 mm以后结构温度增加不大。③由于钢壳和混凝土2种材料的导热性能不同,以及两者之间的界面接触热阻效应,致使钢壳与混凝土交界面处在火灾曲线的不同阶段出现温度突减和突增现象,并且整个管壁结构温度场在升温、恒温阶段及降温阶段前期出现“外高内低”现象,在降温阶段后期出现“外低内高”现象。提出的温度场分布规律为依托工程设计提供了依据;提出的界面接触热阻值确定及其等效模拟方法,可为类似工程计算分析提供参考借鉴。

摘要：为了解决车用线性电磁作动器(直线电机)可靠性差的问题,设计了一种将直线电机与液压阻尼器集成的混合电磁作动器。采用改进天棚控制策略进行性能匹配,对混合电磁作动器的性能参数进行优化,得到天棚阻尼系数、被动阻尼系数以及直线电机需要提供的峰值电磁推力,并以优化得到的峰值电磁推力为优化目标,优化混合电磁作动器的结构参数。根据优化得到的结构参数试制实体样机,对其进行台架试验,包括混合电磁作动器的外特性试验,以及包含混合电磁作动器的混合电磁悬架主动控制试验。试验结果表明,设计的混合电磁作动器用于悬架系统时,能够较好地改善车辆动力学性能,与被动悬架相比,混合电磁悬架车身加速度和悬架动挠度分别降低了23. 35%和14. 97%,虽然轮胎动载荷增加了13. 20%,但根据"3σ"原则,在可接受范围之内,验证了混合电磁作动器样机的有效性。

摘要：用乙烯基类硅氧烷、不饱和脂肪酸和醇类润湿剂等基础材料合成了冷补沥青添加剂,同时以柴油为稀释剂对基质沥青进行改性,设计制备了溶剂型冷补沥青(SCPA),并根据黏度和黏附性测试确定了SCPA的配方;基于溶剂型冷补沥青混合料(SCPAM)设计及相关技术性能试验,设计评价了冷补沥青添加剂的改善效果.结果表明:SCPAM宜采用较粗的矿料级配;掺加冷补沥青添加剂后,SCPA的温度稳定性提升,与集料的黏附性明显改善,SCPAM的拉伸强度与黏聚性明显提高;建议SCPA配方为m(基质沥青)∶m(柴油)∶m(冷补沥青添加剂)=(73~77)∶(20~24)∶3,SCPAM的沥青用量为4.7%~5.0%.

摘要：蒙古栎是集用材、园林绿化及橡实利用于一身的优良树种。其无性繁育技术体系不健全是制约其产业发展的瓶颈问题。为完善蒙古栎无性繁育技术体系,满足生产上对苗木的需求,建立蒙古栎压条繁育技术。以2年生蒙古栎的嫩枝为穗材,用不同质量浓度和种类的外源生长物质、不同基质及压条方式处理,以蒙古栎压条苗的生长量、生物量及生根性状为评价指标,采用隶属函数的综合评价法筛选处理组合。不同处理蒙古栎压条苗的生长量、生物量及生根性状等指标存在显著差异(P<0.05),其中,苗高和地径均值分别为69.2 cm和7.0 mm;叶干质量、茎干质量、根干质量和单株生物量均值分别为11.20、15.70、0.21、27.70 g;生根率、偏根率、根长、根粗和根数均值分别为7.4%、80.6%、11.6 cm、1.6 mm和2.9条。蒙古栎压条苗在不同处理间的显著差异为筛选较优组合提供可能,采用隶属函数值法对不同处理进行排序,最终筛选出26~#处理、13~#处理、24~#处理、11~#处理和7~#处理5个处理为蒙古栎压条繁育较优处理,其中,26~#处理的生根率、偏根率、根数、根长和根粗生根性状分别为27.6%、72.1%、3.5条、14.4 cm和1.5 mm,除根粗指标外,其他指标均优于参试处理均值,生根率、根数和根长分别是参试处理均值的3.73、1.21、1.24倍;其苗高和地径等生长量指标分别为90.2 cm和8.7 mm,分别是参试处理均值的1.30、1.24倍;其根干质量、茎干质量、叶干质量和单株生物量分别为0.28、31.8、19.3、51.3 g,分别是参试处理均值的1.33、2.03、1.72、1.85倍。结果表明,基于隶属函数综合评价法筛选试验中最优组合为26~#处理,基质为河沙和园土等体积比混合基质,压条方式为直立压条,同时使用铁丝进行横缢,外源生长物质采用IBA-K(2000 mg/L)。研究结果为完善蒙古栎压条育苗提供支撑,为其他树种压条育苗技术体系的建立提供借鉴。

摘要：沉管隧道接头的力学性能是其安全运营的关键。通过宁波甬江沉管隧道23a的运营期接头沉降的监测数据分析,找出了沉管隧道在软土地基中产生的不均匀沉降与沉管隧道接头各种形变的关系,讨论了甬江沉管隧道在23a运营期间的不均匀沉降的规律。其次,建立GINA止水带的受力模型,计算了由于接头变形导致的GINA止水带受力的问题,并检验了接头止水的安全性。最后,提出了在隧道运营期间,可通过强制位移法利用隧道沉降监测数据对结构进行安全性评估的方法。

摘要：高强铝合金(2×××,7×××等)因具有比强度高、加工性好等优点而被航空航天、汽车等领域广泛应用。随着大推重比飞行器设计及汽车轻量化技术的发展,轻质结构材料的需求日益增加,同时零部件也面临着“薄壁化、中空化、复合化”的发展趋势,高强铝合金的传统加工方法越来越难以满足要求。近年来,激光选区熔化成形(selective laser melting,SLM)作为一种常见的金属增材制造技术(additive manufacturing,AM)在复杂零部件成形领域受到关注,有望成为进一步拓宽高强铝合金应用领域的新兴技术。然而,SLM成形高强铝合金因易产生周期性热裂纹和粗大柱状晶不良组织等问题而发展缓慢,晶粒细化是克服增材制造高强铝合金这一固有热裂问题的关键所在。本文综述了近年来SLM成形高强铝合金显微组织和力学性能调控等方面的研究进展,归纳了不同体系合金的力学性能,重点阐述了抑制SLM成形高强铝合金中热裂纹形成的主要策略,包括SLM工艺参数优化以及通过微合金化或添加纳米颗粒细化晶粒等方法。指出当前研究存在的主要问题是合金成分的改变对材料综合性能以及热处理制度的影响规律尚不清晰等,并展望了未来的发展趋势,如SLM成形新型高强铝合金成分设计与综合性能评价、利用后处理工艺等手段进一步提升合金综合性能以及专用晶粒细化剂的设计与细化机制探究等。