摘要：罕遇地震作用下,结构会不可避免进入塑性状态,并且相邻结构会产生碰撞现象。将相邻的复杂结构简化为多个单自由度结构,并在相邻结构间增加接触单元,以模拟多点碰撞。地震反应过程区分为分离状态和碰撞状态,分别建立了增量动力平衡方程和全量动力平衡方程,推导了分离状态增量动力平衡方程和碰撞状态全量动力平衡方程的精细积分法,并解决了滞回曲线界点的精确分析和分离-碰撞状态转换问题。设计了增量精细积分法和全量精细积分法相结合求解弹塑性地震碰撞反应的算法。通过算例分析,验证该算法能精确地模拟结构的材料非线性行为和碰撞行为。在此基础上,对接触单元模型进行参数化分析,结论有助于进一步理解相邻结构碰撞现象。

摘要：根据热光源具有极短的相干长度、能够提高系统的轴向分辨率的特点,设计了一种使用热光源的谱域光学相干层析成像系统.利用高斯函数计算得到的理想光谱密度与光谱仪测量的实际光谱密度之间的比值,得出了不同波长对应的光源光谱密度的校正系数,将校正系数与所测干涉光谱值相乘,得到了校正后的理想干涉光谱值.实验结果表明:高斯校正后,样品的一维散射势得到锐化,散射势峰值变大,系统的轴向分辨率变高;高斯校正后使二维层析图像的质量得到了提高,样品的薄膜边界变得清晰.因此,系统具有分辨率高、成像速度快、测量精度高和对样品无损伤的特点,在薄膜厚度的无损测量方面有着广泛的应用前景.

摘要：提出了一种非接触式套管探伤装置设计方案。采用有限元仿真技术,对装置中纵向磁探头与横向磁探头的时域电磁响应进行了数值模拟。结果表明,纵向磁探头产生与套管同轴的环状涡流,而横向磁探头产生的涡流方向与前者互相垂直。磁探头上的接收信号主要来自金属套管。分析了套管上存在孔洞、纵向裂缝和横向裂缝时,两种磁探头的响应特性。不同孔洞损伤的电磁响应计算结果显示,两种磁探头对孔洞直径的变化均具有较高分辨率。通过对不同参数纵向裂缝与横向裂缝电磁响应特征的讨论,认为横向磁探头对套管上纵向裂缝长度的变化无判断能力,而纵向磁探头对横向裂缝长度变化的识别效果较弱。不同套管损伤的实验结果证实了数值模拟的正确性。

摘要：提出了一种非接触式剩余油探测装置的参数设计方法。通过两种观测装置在均匀介质中时域电磁响应特性的对比,确定了最佳观测装置结构。分析了发射信号脉冲宽度和关断时间对响应信号的影响。研究了发射线圈电性与实际发射波形关断时间的关系,提出了发射线圈参数的选择原则。讨论了斜阶跃波激励下接收线圈的过渡过程,并给出了匹配电阻和接收线圈分布电容的估算方法。根据分析结果最终设计了装置参数并进行了室内实验。结果表明,不论从响应信号幅度还是延迟时间,均可对不同电导率的介质进行有效识别,为今后时间域电磁法剩余油探测的井下实验奠定了基础。

摘要：网侧阻抗波动与数字控制延迟会影响到LCL滤波器型并网逆变电源的稳定运行。针对该问题,在考虑到数字延迟的基础上,建立系统的离散化状态空间模型,并进行状态反馈特征分析,据此研究一种具备主动阻尼特征的状态反馈控制方法。该方法将公共耦合点电压作为系统的状态变量,分析该状态变量反馈对网侧阻抗波动引入的稳定性问题的改善作用。另外,在仅对网侧电感电流采样的基础上,研究对逆变电流进行状态重构与离散系统状态拓展方法,并通过这些状态变量的反馈控制设计,改善系统的稳定裕度与参数适应性。通过仿真与实验进行验证,结果证明分析的正确性以及控制方法的可行性和有效性。

摘要：从多Agent系统的角度,以面向对象Petri网为语义基础,建立了一种信息物理融合系统体系结构模型,将系统抽象为传感器节点Agent、执行器节点Agent和控制器节点Agent.该体系结构模型利用面向对象Petri网形象、无歧义地刻画系统的整体和个体特性,描述系统的静态和动态语义,同时可利用Petri网的数学分析方法和支持工具对系统进行模拟、分析和验证,检测系统开发早期存在的错误,提高系统的正确性和可靠性.利用信息物理融合系统体系结构模型对目标跟踪系统的建模、分析与实现表明,信息物理融合系统体系结构模型可以有效地辅助系统的设计与开发.

摘要：研究了考虑结合部特性的机床结构动力学特性的系统建模解析方法。将整机结构用梁元件、弹簧元件和集中质量元件来等效,并将结合部特性引入到整机模型中,基于边界元法建立了整机结构的动力学方程,快速地求得了整机结构相应的动力学特性。数值算例与实验结果表明,上述方法不但节约了计算量,而且具有很高的精度,可有效地解决各种复杂系统结构的动力学建模解析问题。上述方法对于提高机床结构的理论计算和设计水平具有十分重要的意义。

摘要：为了抑制直流配电网内间歇性电源输出功率以及负荷扰动对直流母线电压的冲击,设计一种基于降阶扩张状态观测器的线性自抗扰控制方法,实现直流母线电压的稳定控制。在不增加负荷电流传感器的情况下,实现直流电压控制单元对扰动的快速响应与跟踪,有效提高控制系统的抗扰动性和稳定性。在理论和仿真分析的基础上,将所提控制算法嵌入自主开发的AC/DC变换器的数字信号处理模块,设计模拟直流母线电压负荷大扰动工况实验,并进行了对比分析。结果表明所设计的控制器对于直流母线电压控制的鲁棒性、稳定性及实时性显著优于传统双PI控制器。

摘要：传统的修调方案是通过改变电阻反馈网络的反馈系数来对系统的输出电压进行修调,这种针对于特定输出电压下的反馈电阻修调的方法无法保证配置不同输出电压时的精度.针对上述问题,本文通过分析环路的工作特点,从固定工作点的误差放大器入手,提出基于动态修调误差放大器电流的高精度Buck-Boost转换器设计方法.基于0.18μm BCD工艺对提出的方法进行了具体电路设计与物理实现验证.结果表明,修调电流可以将输出电压±40 mV的输出电压误差降低到±1.83 mV,输出电压精度可以达到0.0457%;在输出电压误差满足≤5 mV时,满修调时可实现最大误差62.83 mV的修调.相较于传统结构,修调电压的精度受PVT变化影响较小,极大地改善了系统的输出精度,该方法已在一款Buck-Boost型转换器中得到成功应用.

摘要：针对冻土冻融过程中存在移动相变界面及材料分区不断变化的特点,基于已建立的能全面地描述冻土的水、热、力与变形实际状态的准饱和冻土耦合模型,推导土颗粒、水和冰颗粒的温度场、变形场及水分场的扩展有限元解析格式,构建水热力相互作用在程序中实现的具体方法,开发一款能够为实际冻土工程服务的耦合分析平台3GEXFEM,利用程序对Fukuda系列试验进行数值模拟,分析得到的温度场、水分场与变形场与试验结果较一致,验证了程序的合理性和先进性。此外,基于程序系统地研究不同环境条件:上覆压力、温度梯度、变温模式、温变速率对冻土冻结过程中水热力耦合的影响,为模型及程序的工程应用奠定了基础。