摘要：通过对玻纤增强环氧乙烯基酯树脂(GF/EVE)和玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂(GF/UP)复合材料的多轴向铺层设计试件进行低速冲击、弯曲和剪切破坏性力学试验,分析了不同铺层方式的GF/EVE和GF/UP复合材料冲击、弯曲和剪切载荷作用下产生的损伤及失效模式。结果表明:在铺层设计与工艺相同的情况下,CF/EVE的弯曲强度、冲击韧性均优于CF/UP;[0,90]6试件冲击能量吸收性能优于其他五种铺层方式;铺设角设计、树脂基体类型、铺层厚度对层合板剪切力学性能的影响较小。并基于SEM与超声C扫描成像检测(C-SAM)对复合材料的微观界面脱粘机制及损伤演化行为进行阐释。

摘要：以双有源桥变换器(dual-active-bridge converters, DAB)为子模块、输入端并联输出端串联(input parallel output series, IPOS)构成的IPOS-DAB变换器是全直流风电系统实现风电直流汇集与送出的关键枢纽。IPOS-DAB变换器在工程实际应用中元器件参数存在差异,并串联时不同DAB子模块输出功率不均衡,导致DAB子模块输出电压电流不均衡,进而会造成子模块损坏的机率大增,极大地降低了系统的可靠性。传统均压控制存在可靠性较低、动态性能不足的问题,因此无法满足外部动态扰动时的控制要求。针对此问题,结合模型预测控制(model predictive control, MPC)方法的优势,采用模型预测控制对IPOS-DAB变换器进行均压控制。首先根据IPOS-DAB变换器建立预测模型,然后设计控制目标函数及整体控制策略。最后在Matlab/Simulink中搭建系统模型,在不同工况下与传统均压控制进行对比仿真验证,证明了所提控制策略具有更好的均压控制效果。

摘要：为研究叠层轮胎隔震支座(Scrap tire rubber pads,STP)在老化与不同荷载耦合下的轴压性能,选取180 mm×180 mm×69 mm的6层STP,利用老化试验箱和加载模具在100℃恒温及4 MPa、5 MPa、6 MPa作用下分别对试件进行77 h、154 h、231 h、308 h加速老化试验,对比试验前后加载模具力、试件外观、竖向极限压应力、竖向刚度和竖向变形性能的变化,得到它们随老化时间的变化规律。同时,在考虑老化前后STP竖向力学性能稳定性的基础上,建议选取5 MPa为最佳设计压应力。最后提出了STP的轴压破坏准则,修正了适用于叠层轮胎隔震垫的竖向变形性能公式。

摘要：针对电力系统中普遍存在的参数变化引起系统混沌振荡导致系统不稳定问题,提出了一种基于浸入与不变(immersion and invariance,I&I)原理的自适应反演滑模控制(adaptive backstepping sliding mode control, ABSMC)算法,以提高电力系统运行稳定性。首先,利用电力系统非线性模型,分析无功功率的变化对系统动力学行为的影响。其次,融入Ⅰ&Ⅰ原理,对系统中存在的未知非线性项和外部扰动进行补偿,设计扰动估计自适应律,利用反演原理设计控制器,并通过Lyapunov稳定性理论对所提出的控制方法进行收敛性证明。最后,对系统进行数值仿真试验,结果表明,所提方法可有效辨识出系统的动态扰动,使系统所有状态变量迅速收敛,提高了系统的响应速度。

摘要：为提升移动机器人的路径规划能力,提出一种改进双层蚁群算法,将蚁群划分为引导层蚁群和普通层蚁群.为提升算法的收敛速度和路径的平滑程度,在设计引导层蚁群启发函数时加大终点栅格的吸引力,设计普通层蚁群启发函数的同时考虑起点、终点和转折点的影响;针对复杂环境下蚁群算法死锁严重的问题,为引导层蚁群设计应对死锁问题的自由寻路-剪枝策略,当引导层蚁群发生死锁时可以迅速跳出并优化路径;为进一步提升算法的运行效率,每一次迭代后仅对长度较短的路径进行信息素更新,并在信息素更新公式中引入次优路径抑制因子,充分发挥不同层蚁群在搜索过程中的协作优势,避免在迭代过程中陷入局部最优.最后通过仿真实验验证所提出算法在大规模环境及复杂障碍环境下的可行性、高效性和鲁棒性.

摘要：目的利用超高速激光熔覆工艺制备Fe基非晶合金。方法利用专用模具制备0.4、0.5、0.6 mm不同厚度预置涂层,并用质量分数为4%的聚乙烯醇将涂层与基材黏接,在真空环境下烘干。然后,设计正交试验分析预置厚度、激光功率和扫描速度对Fe–Si–B非晶粉末材料单道熔覆宽度的影响,并利用超景深显微镜和极差分析法分析工艺参数对涂层稀释率的影响次序。最后,对样件磨抛和腐蚀,借助扫描电子电镜分析涂层显微组织。结果利用超高速激光熔覆制备涂层,单道涂层宽度与激光功率大小呈正相关关系。涂层稀释率变化区间为8.8%~12.1%,影响涂层稀释率的工艺次序为预置厚度>激光功率>扫描速率。所制备的涂层与基材形成良好的冶金结合,但涂层底部出现了晶化现象,晶粒尺寸分布区间为0.5~3.5μm。将工艺因素归一化考虑,涂层晶粒大小受激光能量密度影响较大。结论涂层底部凝固速率较低和成分偏析是造成晶化的重要原因,在预置厚度0.6 mm、激光功率500 W、扫描进给量6000工艺下的晶化程度最小,将激光能量密度控制在10 W/mm^(3)以下,有利于抑制晶化现象。

摘要：为快速、准确地预测混凝土抗压强度,采用深度学习技术建立预测模型,使用贝叶斯优化算法进行模型自动优化调节,并结合SHapley Additive exPlanations(SHAP)可解释性方法对预测结果进行分析,以克服预测模型的“黑盒子”问题.利用深度学习模型挖掘各输入特征参数与抗压强度之间潜在的规律;通过可视化输入特征参数的SHAP值分析参数对抗压强度预测结果的重要性及影响规律.结果表明,所建深度学习模型相比其他传统模型具有更好的性能;SHAP分析结果与试验结果一致,该模型较好地反映了各特征参数之间复杂的非线性关系,可为混凝土材料的工程设计提供依据和参考.

摘要：针对激光扫描复杂构件受损面加工过程中,光束易与零件发生干涉的问题,提出复杂结构零件激光轨迹的干涉检测及修正算法。以逆向点云数据为基础,构建预期轨迹插补点数据结构。根据扫描轨迹采用法向投影建立碰撞域,快速排除非干涉激光束,粗检出可能发生干涉的路径点。构建四叉树索引精确搜索干涉点,计算干涉角,考虑光束半径补偿误差,确定相应修正量。满足再制造成形质量的前提下,调整光束姿态将干涉点转换为有效点,优化熔覆轨迹模型。设计干涉检测模块,实现用户可视化操作。该算法适用于曲面及结构复杂的零件,通过具体实例分析验证了该算法的可靠性与有效性。

摘要：混沌作为一种复杂且不稳定的非线性动力学行为,极易导致电力系统的振荡与失稳,严重威胁着电力系统的安全稳定运行。该研究基于有限时间理论,针对混沌电力系统,提出一种考虑静差消除的有限时间命令滤波反步控制方法。首先,通过径向基神经网络实现对电力系统模型中未知非线性函数的逼近;其次,加入命令滤波器与误差补偿器,实现对虚拟控制信号的求导及误差补偿;最后,针对传统有限时间命令滤波控制中存在的静态误差问题,引入误差积分反馈律,通过反步法设计系统的控制律,使其满足有限时间稳定,实现电力系统在混沌状态下对目标信号的跟踪,从而间接实现电力系统的混沌控制。通过仿真试验证明,该研究所设计的方法能够有效抑制电力系统的混沌振荡现象,消除控制过程中存在的静态误差,进一步削弱控制量之间的耦合关系,保证了电力系统的正常运行。

摘要：研究杏果在实际定向输送过程中的定向机理,构造满足实际工程条件的欧拉动力学方程,为杏果定向、切分装置的设计优化提供必要的设计依据。应用李雅普诺夫稳定性原理对杏果动力学方程进行稳定性判定,借助于Matlab数学分析软件对杏果物理模型进行数值模拟仿真,运动仿真及试验结果表明杏果随机进入输送系统后逐渐实现绕杏果最大主惯性轴(横径)方向作滚动,并趋于稳定,定向效果良好。运动仿真模拟和试验数据相符,验证了杏果定向理论的正确。