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考虑机翼柔性的磁流变减振起落架落振动力学分析

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西安交通大学学报 2022年第12期56卷 56-67页

作者：祝恒佳杨丽昆祝世兴付一博中国民航大学航空工程学院天津300300 中国民航航空地面特种设备研究基地天津300300 中航西飞民用飞机有限责任公司工程技术中心西安710089

为研究飞机着陆过程中机翼柔性对磁流变起落架落振全过程动力学特性的影响,建立了集成单出杆磁流变减振器的飞机起落架落振动力学模型,并通过台架试验进行验证,进一步探究了柔性机翼飞机的磁流变起落架落振特性。考虑磁流变减振支柱内... 详细信息

为研究飞机着陆过程中机翼柔性对磁流变起落架落振全过程动力学特性的影响,建立了集成单出杆磁流变减振器的飞机起落架落振动力学模型,并通过台架试验进行验证,进一步探究了柔性机翼飞机的磁流变起落架落振特性。考虑磁流变减振支柱内部尺寸、压力和流量变化、磁流变液特征,推导了磁流变减振起落架的磁流变阻尼力、压缩气体弹簧力、小孔阻尼力等集总参数动力学模型,并在Adams/View环境中建立磁流变起落架虛拟样机,模拟起落架落振台架试验工况进行仿真研究,仿真与试验对比结果表明,起落架总载荷峰值、垂直过载、动行程及轮胎压缩量相对误差均在10%左右。进一步地,将某型无人机的机翼简化为等截面悬臂梁,建立了考虑机翼柔性的磁流变减振起落架刚柔耦合动力学模型并进行落振动力学仿真分析,结果表明:机翼柔性会降低磁流变起落架减振系统载荷峰值和减振器最大行程;当磁流变减振器的输入电流分别为0、1.2 A时,减振前期机翼产生变形载荷的峰值分别为起落架系统总载荷峰值的0.40%、0.41%,减振后期分别为1.96%、4.16%,落振时柔性机翼弯曲变形所吸收的冲击动能大部分是在减振后期释放;通过改变输入电流实现磁流变减振器输出阻尼力的主动适应,可以在一定程度上缓解飞机着陆冲击,在延长飞机结构件的使用寿命上具有一定的工程价值。

关键词：磁流变起落架落振动力学刚柔耦合机翼柔性冲击动力学

考虑机翼柔性的磁流变减震起落架落震动力学分析

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西安交通大学学报 2022年

作者：祝恒佳杨丽昆祝世兴付一博中航西飞民用飞机有限责任公司工程技术中心中国民航大学航空工程学院中国民航航空地面特种设备研究基地

为研究飞机着陆过程中机翼柔性对磁流变起落架落震全过程动力学特性的影响，建立了集成单出杆磁流变减震器的飞机起落架落震动力学模型并通过台架试验进行验证，进一步探究了柔性机翼飞机的磁流变起落架落震特性。考虑磁流变减震支柱内...

为研究飞机着陆过程中机翼柔性对磁流变起落架落震全过程动力学特性的影响，建立了集成单出杆磁流变减震器的飞机起落架落震动力学模型并通过台架试验进行验证，进一步探究了柔性机翼飞机的磁流变起落架落震特性。考虑磁流变减震支柱内部尺寸、压力和流量变化、磁流变液特征，推导了磁流变减震起落架的磁流变阻尼力、压缩气体弹簧力、小孔阻尼力等集总参数动力学模型，并在Adams/View环境中建立磁流变起落架虛拟样机，模拟起落架落震台架试验工况进行仿真研究，仿真与试验对比结果表明起落架总载荷峰值、垂直过载、动行程及轮胎压缩量相对误差均在10%左右。进一步将某型无人机的机翼简化为等截面悬臂梁，建立考虑机翼柔性的磁流变减震起落架刚柔耦合动力学模型并进行落震动力学仿真分析，结果表明：机翼柔性会降低磁流变起落架减震系统载荷峰值和减震器最大行程，其中当磁流变减震器的输入电流分别为0A、1.2A时，减震前期机翼产生变形载荷的峰值分别为起落架系统总载荷峰值的0.40%和0.41%，减震后期对应结果分别为1.96%和4.16%，落震时柔性机翼弯曲变形所吸收的冲击动能大部分是在减震后期释放；通过改变输入电流实现磁流变减震器输出阻尼力的主动适应，可以在一定程度上缓解飞机着陆冲击，在延长飞机结构件的使用寿命上具有一定的工程价值。

关键词：

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基于虚拟阻抗补偿的PMSG恒导纳建模方法

中国电机工程学报 2024年第6期44卷 2362-2373,I0024页

作者：史一博刘崇茹新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

永磁直驱风力发电系统结构复杂、节点数多,在进行电磁暂态实时仿真时,若采用传统建模方法会因系统导纳矩阵计算过于复杂导致仿真规模严重受限。该文提出一种基于虚拟阻抗补偿的永磁同步发电机(permanent magnet synchronous generator,P... 详细信息

永磁直驱风力发电系统结构复杂、节点数多,在进行电磁暂态实时仿真时,若采用传统建模方法会因系统导纳矩阵计算过于复杂导致仿真规模严重受限。该文提出一种基于虚拟阻抗补偿的永磁同步发电机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)恒导纳建模方法,该方法基于传统发电机模型,通过在转子上补偿虚拟阻抗的方式使发电机导纳矩阵固定,并以暂态误差最小为目标,对阻抗参数进行优化设计;再通过结合换流器的伴随离散电路模型,可建立PMSG完整恒导纳模型并进行电磁暂态仿真,能够节省大量的计算资源。仿真试验证明,该模型具有较高的仿真精度,并且可以用于FPGA等离散化硬件仿真平台上,具有良好的适用性。

关键词：恒导纳模型虚拟阻抗补偿永磁同步电机

相移耦合的STAR-RIS辅助NOMA通信系统低功耗传输方案研究

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南京邮电大学学报(自然科学版) 2024年第3期 26-32页

作者：付羿博王鸿南京邮电大学通信与信息工程学院

同时透射和反射的可重构智能表面(Simultaneously Transmitting and Reflecting Reconfigurable Intelligent Surface, STAR-RIS)是未来B5G/6G无线通信的创新技术，其与非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)技术结合可大幅提升通信系统的频谱与功率效率，成为当前无线通信研究的热点。目前关于STAR-RIS的研究主要集中于透射相移和反射相移相互独立的场景，忽略了在电路实现过程中透射相移和反射相移之间的耦合效应。针对更加实际的相移耦合STAR-RIS辅助NOMA通信系统展开研究，建立了基站波束成形、相移与振幅系数的联合优化问题。通过使用连续凸逼近(Successive Convex Approximation, SCA)和半正定松弛(Semidefinite Relaxation, SDR)等技术工具，设计了高效的STAR-RIS单元间的交替优化算法，求解STAR-RIS辅助的NOMA下行传输功率最小化问题。仿真结果表明，提出算法的性能明显优于传统的反射RIS方法，且接近理想的独立相移STAR-RIS辅助系统。

关键词： STAR-RIS 非正交多址接入功率最小化交替优化相移耦合

融合毫米波与激光雷达的障碍物检测与跟踪方法

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北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1481-1490页

作者：牛国臣田一博熊渝中国民航大学机器人研究所天津300300 民航智慧机场理论与系统重点实验室天津300300

在园区环境中,无人车装载单一毫米波雷达或激光雷达传感器进行障碍物检测跟踪时存在探测范围有限、准确率低及稳定性差等问题。为此,提出一种基于毫米波雷达与激光雷达融合的多障碍物检测跟踪方法。利用改进欧氏聚类算法对道路内激光点... 详细信息

在园区环境中,无人车装载单一毫米波雷达或激光雷达传感器进行障碍物检测跟踪时存在探测范围有限、准确率低及稳定性差等问题。为此,提出一种基于毫米波雷达与激光雷达融合的多障碍物检测跟踪方法。利用改进欧氏聚类算法对道路内激光点云目标进行提取,基于信息筛选策略获得毫米波雷达数据中的有效目标;基于目标检测交并比与可靠性分析,对2种目标进行自适应融合,并利用跟踪门与联合概率数据关联(JPDA)算法完成前后帧数据匹配;应用多运动模型交互与无迹卡尔曼滤波实现障碍物跟踪。实车实验表明:相比单一毫米波雷达与激光雷达障碍物检测跟踪,所提方法有更好的准确性与稳定性。

关键词：毫米波雷达激光雷达无人车传感器融合障碍物跟踪

铠甲催化剂助力锌-空气电池:氮掺杂石墨烯上超薄碳封装铁镍合金增强氧电催化

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第3期58卷 206-215页

作者：郭一博薛圆媛周震中国民航大学科技创新研究院民航热灾害防控与应急重点实验室天津300300 南开大学材料科学与工程学院新能源材料化学研究所先进能源材料化学教育部重点实验室新能源转化与存储交叉科学中心天津300350 郑州大学化工学院河南郑州450001

改善氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)的缓慢动力学对促进可充电锌-空气电池的应用具有重要意义.在过去十年中,研究人员致力于开发不含贵金属的双功能氧电催化剂,包括过渡金属(铁、钴、镍和锰)、合金、氧化物、氮化物、氢氧化物和磷化... 详细信息

改善氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)的缓慢动力学对促进可充电锌-空气电池的应用具有重要意义.在过去十年中,研究人员致力于开发不含贵金属的双功能氧电催化剂,包括过渡金属(铁、钴、镍和锰)、合金、氧化物、氮化物、氢氧化物和磷化物,以进一步降低催化剂的成本,并提高其性能.研究表明,铁基催化剂表现出较好的ORR催化活性,而镍基催化剂在OER方面具有出色的性能,因此将铁和镍进行合金化组合成为一种实现高效双功能催化活性的有效方法.然而,反复的氧化还原反应会导致金属在水溶液中溶解,从而使得催化剂的耐久性变差.因此,如何在保证催化活性的同时提升催化剂的耐久性,成为了科研人员面临的一项重大挑战.构建铠甲催化剂被证明是解决上述问题的一种有效策略.本文通过热解三聚氰胺、葡萄糖和无机金属盐组成的混合物,成功制备了一种极具前景的铠甲催化剂FeNi@NC,其由掺杂氮的类石墨烯纳米片上超薄碳壳封装的铁镍合金纳米颗粒构成.扫描电镜、透射电镜、能量色散光谱、X射线吸收光谱和X射线衍射系列表征结果证明了碳壳封装铁镍合金纳米颗粒的形成,X射线光电子能谱证明催化剂中铁镍合金的电子向外层碳壳转移.电化学测试结果表明,FeNi@NC的ORR起始电位和半波电位与商业Pt/C催化剂相当,并且OER性能也与商业RuO2催化剂相近,展现出了良好的双功能催化活性.理论计算结果表明,内部铁镍合金的电子向外层氮掺杂碳壳转移,不仅活化了碳表面,还显著提升了催化剂的ORR和OER活性.这种电子转移促进了铁镍合金与氮掺杂碳壳之间的强协同效应,共同赋予了催化剂出色的双功能催化能力.此外,包裹在FeNi合金纳米颗粒周围的碳壳不仅为催化剂提供了结构支撑,还显著增强了易溶解合金物质的稳定性和耐久性.在多次循环伏安测试后,FeNi@NC催化剂仍然能够维持较高的催化性能,循环后的电镜表征进一步证实了催化剂结构的稳定性.FeNi@NC催化剂的高效催化活性、界面上快速的物质和电荷传输以及稳定的封装结构,使其在作为可充电锌-空气电池正极时展现出高功率密度和长循环稳定性.综上,本文研究了杂原子掺杂碳材料负载限域生长过渡金属合金的可控制备及其电催化反应机制,为锌-空气电池提供了一种新的解决方案.

关键词：锌-空气电池铠甲催化剂双功能电催化剂 FeNi合金碳壳

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基于新型交叉效率的资源分配机制

系统工程理论与实践 2024年第5期44卷 1522-1533页

作者：张倩伟刘一博王新宇中国人民大学数学学院北京100872

本文结合数据包络分析(DEA)与合作博弈理论,设计公平合理的资源分配机制.首先建立体现联盟内外部效应的新型交叉效率,这种交叉效率既保留了传统DEA交叉效率的互评本质,又考虑了联盟内部和外部在绩效评价中的差异性,通过赋予决策单元相... 详细信息

本文结合数据包络分析(DEA)与合作博弈理论,设计公平合理的资源分配机制.首先建立体现联盟内外部效应的新型交叉效率,这种交叉效率既保留了传统DEA交叉效率的互评本质,又考虑了联盟内部和外部在绩效评价中的差异性,通过赋予决策单元相应的权重,体现联盟内外部不同决策单元重要性的差异;其次,基于新型交叉效率建立合作博弈的特征函数,证明特征函数的超可加性以及相应合作博弈的核心非空性;进一步地,根据特征函数,利用Shapley值设计资源分配机制;最后,通过数值算例和实证分析展现新型交叉效率和权重设置的应用价值.

关键词：新型交叉效率联盟内外部效应参与者权重 Shapley值资源分配

考虑电动汽车充放电的输配协同能量-灵活性市场出清机制

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 210-224页

作者：姜涛吴成昊李雪张儒峰付麟博现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012

为应对输电网对灵活性资源的迫切需求,挖掘配电网分布式资源的灵活性支撑潜力,首先,构建市场环境下电动汽车的车-网互动响应模型,分析不同充放电方式下电动汽车的需求响应能力,为电动汽车参与市场环境下电网调度控制提供模型基础;然后,... 详细信息

为应对输电网对灵活性资源的迫切需求,挖掘配电网分布式资源的灵活性支撑潜力,首先,构建市场环境下电动汽车的车-网互动响应模型,分析不同充放电方式下电动汽车的需求响应能力,为电动汽车参与市场环境下电网调度控制提供模型基础;然后,计及配电网运营商对需求侧灵活性资源的聚合作用,以购买电力和灵活性资源总成本最低为目标,构建考虑电动汽车充放电方式的输配协同能量-灵活性市场出清模型,通过协调控制输配电网中各类灵活性资源来满足输电网的灵活性需求;最后,通过修改的IEEE 33节点输电网与2个IEEE 33节点配电网耦合的测试系统对所提输配协同能量-灵活性市场出清方法的有效性进行分析与验证。结果表明,所提方法可提升电力系统的运行经济性和灵活性。

关键词：能量市场灵活性市场输配协同市场出清分布式资源电动汽车充放电方式

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光热发电用不锈钢的熔盐腐蚀评价及机理

材料工程 2024年

作者：李广付一川喇培清石玗兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室

光热发电系统中热熔盐储罐、传热管道、换交换器、阀门和泵等构件主要采用不锈钢。熔盐具有优异的热物理性质而作为光热发电中的热能传储介质，然而其对金属材料具有强烈腐蚀作用。本文综述了熔盐环境中不锈钢的腐蚀评价及机理。首先介... 详细信息

光热发电系统中热熔盐储罐、传热管道、换交换器、阀门和泵等构件主要采用不锈钢。熔盐具有优异的热物理性质而作为光热发电中的热能传储介质，然而其对金属材料具有强烈腐蚀作用。本文综述了熔盐环境中不锈钢的腐蚀评价及机理。首先介绍了不锈钢在光热发电系统中的应用以及在熔盐中的腐蚀评价，并总结归纳了不锈钢的主要熔盐腐蚀类型及其在硝酸盐、碳酸盐和氯盐等熔盐中的腐蚀机理。奥氏体不锈钢在太阳盐中满足光热电站结构材料腐蚀速率要求，含铝不锈钢在碳酸盐中具有更优异的耐蚀性，310不锈钢可适用于惰性气氛保护的纯化氯盐中。熔盐驱动腐蚀的机制很复杂，不锈钢的熔盐腐蚀主要取决于盐阴离子种类，在含氧阴离子盐和卤化物盐中归纳为熔盐酸碱理论，其中氯盐腐蚀还包括活化氧化理论。最后讨论了气氛、杂质和温度等影响熔盐腐蚀性的电化学腐蚀行为，指出氯盐纯化可以大幅度降低对金属材料的腐蚀。含铝不锈钢在含氧阴离子盐中可以形成更稳定的A12O3钝化膜，能有效地防止铬、铁的溶解以及腐蚀性杂质的渗透，是耐熔盐腐蚀不锈钢的主要研究方向。

关键词：光热发电熔盐储能熔盐腐蚀熔盐酸碱理论活化氧化理论氯盐纯化含铝不锈钢