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基于CFD计算域分区耦合技术的航空微型溢流阀流固耦合全域数值计算

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航空学报 2024年第15期45卷 65-81页

作者：朱嘉兴李奕宁牛世勇田一松李頔解一鸣航空工业西安飞行自动控制研究所西安710065

飞机液压作动系统微型插装式溢流阀具有微形流道结构,内部瞬时流体输运规律及诱发两相流的机制尚不明确,产品特性参数对性能的影响尚未明晰,亟需发展相关的仿真模型进行分析研究并开展实验验证工作。以某航空液压作动系统用微型插装式... 详细信息

飞机液压作动系统微型插装式溢流阀具有微形流道结构,内部瞬时流体输运规律及诱发两相流的机制尚不明确,产品特性参数对性能的影响尚未明晰,亟需发展相关的仿真模型进行分析研究并开展实验验证工作。以某航空液压作动系统用微型插装式溢流阀为研究对象进行了仿真和试验研究。在仿真计算时,考虑了阀芯运动造成的溢流阀全域结构变化以及边界条件迁移的影响,在流固耦合的基础上提出了一种针对该型溢流阀流道结构的CFD计算域分区耦合技术,并以此完成了全域数值计算模型的建模工作。基于全空化模型、湍流模型和阀芯动力学计算模型,该CFD仿真模型可实现对溢流阀全工作周期内瞬态特性的准确模拟,可得到流体压力场、流体速度场、空化相变特性及运动组件动力学特性随阀芯动作的动态衍变规律。另一方面,搭建了溢流阀性能试验台用于验证仿真模型的正确性。并基于代理模型技术构建了CFD模型输入输出之间映射关系的Kriging模型,极大提升了原模型的计算效率。将其应用于较大计算规模的模型评估,以此进行了启闭及流量特性参数对输入参数的全局灵敏度分析。最后,以结果指导产品研制过程的优化。结果表明:该型溢流阀的启闭过程连续、迅速且稳定,可有效保障系统安全。仿真得到的压力-流量结果与试验数据较为吻合,全周期内最大误差保持在5%以内。弹簧特性和位移限制位置对溢流阀的启闭特性产生较大影响,需要在研制过程进行重点关注。本文工作有助于深入理解微型插装溢流阀内部复杂流动机理,可对其研制过程形成理论指导,对其所处液压作动系统的运行可靠性和稳定性提升具有较为重要的价值。

关键词：微型阀 CFD 流固耦合瞬态流场特性灵敏度分析

基于CFD计算域分区耦合技术的航空微型溢流阀流固耦合全域数值计算研究

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航空学报 2024年

作者：朱嘉兴李奕宁牛世勇田一松李頔解一鸣航空工业西安飞行自动控制研究所

飞机液压作动系统微型插装式溢流阀具有微形流道结构，内部瞬时流体输运规律及诱发两相流的机制尚不明确，产品特性参数对性能的影响尚未明晰，亟需发展相关的仿真模型进行分析研究并开展实验验证工作。以某航空液压作动系统用微型插装... 详细信息

飞机液压作动系统微型插装式溢流阀具有微形流道结构，内部瞬时流体输运规律及诱发两相流的机制尚不明确，产品特性参数对性能的影响尚未明晰，亟需发展相关的仿真模型进行分析研究并开展实验验证工作。以某航空液压作动系统用微型插装式溢流阀为研究对象进行了仿真和试验研究。在仿真计算时，考虑了阀芯运动造成的溢流阀全域结构变化以及边界条件迁移的影响，在流固耦合技术的基础上提出了一种针对该型溢流阀流道结构的CFD计算域分区耦合技术，并以此完成了全域数值计算模型的建模工作。基于全空化模型、湍流模型和阀芯动力学计算模型，该CFD仿真模型可实现对溢流阀全工作周期内瞬态特性的准确模拟，可得到流体压力场、流体速度场、空化相变特性及运动组件动力学特性随阀芯动作的动态衍变规律。另一方面，搭建了溢流阀性能试验台用于仿真模型的正确性验证。并基于代理模型技术构建了CFD模型输入输出之间映射关系的Kriging模型，极大提升了原模型的计算效率。将其应用于较大计算规模的模型评估，以此进行了启闭及流量特性参数对输入参数的全局灵敏度分析。最后，以结果指导产品研制过程的优化。结果表明：该型溢流阀的启闭过程连续、迅速且稳定，可有效保障系统安全。仿真得到的压力-流量结果与试验数据较为吻合，全周期内最大误差保持在5%以内。弹簧特性和位移限制位置对溢流阀的启闭特性产生较大影响，需要在研制过程进行重点关注。本文工作有助于深入理解微型插装溢流阀内部复杂流动机理，可对其研制过程形成理论指导，对其所处液压作动系统的运行可靠性和稳定性提升具有较为重要的价值。

关键词：微型阀 CFD 流固耦合瞬态流场特性灵敏度分析

基于多级氢键和酰腙键的自修复聚氨酯的合成与性能研究

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基于多级氢键和酰腙键的自修复聚氨酯的合成与性能研究

作者：樊嘉兴北京化工大学

学位级别：硕士

聚氨酯材料因其简单方便的成型工艺和多功能性,广泛应用于生活的方方面面。但是,复杂的使用环境导致聚氨酯易受外界损伤,进而再缩短使用寿命,造成巨大的资源浪费和环境污染。自修复与可回收性能是解决聚氨酯资源浪费以及改善环境污染的... 详细信息

聚氨酯材料因其简单方便的成型工艺和多功能性,广泛应用于生活的方方面面。但是,复杂的使用环境导致聚氨酯易受外界损伤,进而再缩短使用寿命,造成巨大的资源浪费和环境污染。自修复与可回收性能是解决聚氨酯资源浪费以及改善环境污染的有效策略。自修复聚氨酯材料能够修复损伤,从而延长材料的使用寿命。目前基于非共价超分子作用以及动态共价键的本征型自修复引起了广泛关注。可回收性能赋予废弃聚氨酯可重新利用的特性。但是,聚氨酯复杂的链结构和良好的耐溶剂性使得聚氨酯的回收利用较为困难。因此,制备兼具自修复性能和可化学回收的聚氨酯材料依然面临挑战。本课题通过引入动态可逆酰腙键与多级氢键制备一种可化学回收的自修复聚氨酯材料,赋予材料在受到损伤时自修复,废弃后能回收再利用的能力。本论文第一部分制备含有酰腙键的自修复高强聚氨酯,以可逆酰腙二醇和1,4-丁二醇作为扩链剂,聚四氢呋喃,二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯为原料,采用逐步聚合的方式合成。系统地研究了不同扩链剂配比对材料自修复性能的影响,样品切断后在酸性条件下室温修复24 h能够达到50%以上修复效率。流变测试结果表明,酸性环境下材料表现出频率依赖性,说明材料中的酰腙键具有pH响应性,在酸性环境下断裂重组。对材料热回收性能测试,结果表明拉伸强度和自修复性能恢复率超过90%,具有良好的热回收性能。本论文第二部分制备了一种可以化学回收的自修复高强聚氨酯,通过调整聚氨酯链段结构,使用多级氢键小分子单体与可逆酰腙二醇作为扩链剂,实现对材料机械性能以及自修复性能的调控。随着酰腙键比例的增多,材料机械性能增强,拉伸强度从23.9 MPa提高到54.3 MPa。同时材料在35℃酸性环境下修复24 h能够达到90%以上的修复效率。此外,酰腙键和超分子氢键都具有温度响应性,材料具有热压重回收的性质,回收后的聚氨酯性能能够达到原本性能的95%以上。通过四氢呋喃与乙酸的混合溶液实现了单体的回收,通过核磁共振氢谱证明了回收的单体有较高的纯度。综上所述,引入酰腙键合成了一种自修复高强聚氨酯。酰腙键的引入提高了材料的力学性能和自修复性能。通过多级氢键和动态可逆酰腙键的引入成功合成了可化学回收的高强自修复聚氨酯。多级氢键的引入能够更好的提高材料的力学性能和自修复性能,动态可逆酰腙键的p H响应性不仅能对材料的修复做出贡献,而且能够赋予材料可降解回收的能力。

关键词：自修复聚氨酯可回收酰腙键多级氢键

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民宅消防设备数字化巡检系统的设计与实现

民宅消防设备数字化巡检系统的设计与实现

作者：刘嘉兴电子科技大学

学位级别：硕士

钢板尺寸与缺陷的光学检测图像处理算法的研究

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钢板尺寸与缺陷的光学检测图像处理算法的研究

作者：李嘉兴太原科技大学

学位级别：硕士

基于三层博弈的社区综合能源系统电热交易策略

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电力系统保护与控制 2024年第5期52卷 25-37页

作者：牛焕娜王青林袁嘉兴李春毅井天军中国农业大学信息与电气工程学院北京100083

随着综合能源系统逐渐向智能化、清洁化、去中心化转型,发用电一体的产消者应运而生。为实现综合能源系统可再生能源的充分消纳,提高各主体的交互效益,提出基于三层博弈的社区综合能源系统电热交易策略。首先,建立基于社区合作博弈嵌套... 详细信息

随着综合能源系统逐渐向智能化、清洁化、去中心化转型,发用电一体的产消者应运而生。为实现综合能源系统可再生能源的充分消纳,提高各主体的交互效益,提出基于三层博弈的社区综合能源系统电热交易策略。首先,建立基于社区合作博弈嵌套的综合能源运营商与能源社区主从博弈模型,运营商以最大化自身效益为目标制定分时电价、热价并传递给能源社区。能源社区响应运营商的电热决策,以消费剩余最大为目标制定与其他社区的交互策略,确定购能需求并传递给运营商。其次,为降低综合能源运营商碳排放,充分消纳各运营商的资源剩余,建立多综合能源运营商的纳什谈判模型。然后,利用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件将模型进行转化,并利用McCormick法进行凸松弛。最后,采用交替方向乘子分布式算法对模型进行求解,通过算例验证了所提策略能够有效提升各主体交互效率、降低综合能源系统碳排放、提高各主体效益。

关键词：能源社区社区综合能源系统三层博弈纳什谈判主从博弈

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补充植物提取物预防运动诱导的肌肉损伤的研究进展

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生命科学 2024年

作者：许亚民许嘉兴王政山西工商学院齐鲁理工学院

随着健康中国战略的实施，越来越多的人加入体育运动中，不适当的运动易引起损伤，其中运动性肌肉损伤(exercise-induced muscle damage， EIMD)是由于长时间或高强度的运动，导致肌肉收缩能力受损、出现氧化应激及炎症反应，从而不同... 详细信息

随着健康中国战略的实施，越来越多的人加入体育运动中，不适当的运动易引起损伤，其中运动性肌肉损伤(exercise-induced muscle damage， EIMD)是由于长时间或高强度的运动，导致肌肉收缩能力受损、出现氧化应激及炎症反应，从而不同程度地影响人们的日常生活。植物提取物因具有抗氧化、抗炎等生物学功能，成为预防EIMD的极佳选择。本文通过归纳总结补充植物提取物预防EIMD的现有机制及临床研究，发现植物提取物可以通过降低肌肉损伤标志物水平，提高抗氧化酶活性及抑制氧化应激和炎症等缓解EIMD，且富含多酚和中药皂苷等活性化合物的植物提取物已被众多临床研究证明可以有效减轻EIMD并加速肌肉功能恢复。总之，补充植物提取物是预防EIMD的重要选择。

关键词：运动性肌肉损伤植物提取物生物学研究进展

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可回收自修复聚氨酯的合成与性能调控

高分子通报 2024年

作者：樊嘉兴陈栋祥宋妍李国良化工资源有效利用国家重点实验室北京化工大学材料科学与工程学院

通过向聚氨酯分子链中引入多级氢键与酰腙键，制备了一种可回收的高强自修复聚氨酯。以聚四氢呋喃醚二醇为软段，以4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯，含多级氢键和酰腙键的扩链剂为硬段，通过逐步聚合得到聚氨酯材料。一方面，合成的聚氨... 详细信息

通过向聚氨酯分子链中引入多级氢键与酰腙键，制备了一种可回收的高强自修复聚氨酯。以聚四氢呋喃醚二醇为软段，以4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯，含多级氢键和酰腙键的扩链剂为硬段，通过逐步聚合得到聚氨酯材料。一方面，合成的聚氨酯分子链中的多级氢键赋予材料自修复性能，并且可以调控其力学性能；另一方面，在酸性条件下动态共价键酰腙键可以断裂，进而实现聚氨酯材料的降解与再生资源化。结果表明，在35℃，24 h条件下，聚氨酯材料的修复效率可达到91.6%，通过原位变温红外对自修复机理进行了探究。进一步研究了自修复聚氨酯材料的降解性能，有助于实现聚合物的再生资源化与碳资源高效回收，推动高分子材料全生命周期减污降碳协同增效。

关键词：自修复聚氨酯回收

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基于模糊神经网络的电网消防预警算法

沈阳工业大学学报 2024年第1期46卷 19-23页

作者：赵嘉兴荆玉智张彦山西省电力公司电力科学研究院山西阳泉045000

针对传统基于阈值判别方法的电网火灾预警系统预测精度低、抗干扰能力弱的问题,提出了一种基于模糊神经网络的电网消防预警算法。该算法利用神经网络学习大规模电网数据,使用模糊逻辑推理算法来提升预测结果的推理能力,并通过结合神经... 详细信息

针对传统基于阈值判别方法的电网火灾预警系统预测精度低、抗干扰能力弱的问题,提出了一种基于模糊神经网络的电网消防预警算法。该算法利用神经网络学习大规模电网数据,使用模糊逻辑推理算法来提升预测结果的推理能力,并通过结合神经网络对大规模数据的学习能力和模糊逻辑算法的推理能力来分析电网线路参数,从而提升电网消防预警系统的精度和抗干扰能力。实验与仿真结果表明,所提出方法能显著提升电网火灾的预警精度,且使用模糊逻辑推理可以得到更符合实际情况的电网火灾预警结果。

关键词：电网预警抗干扰神经网络模糊推理信号处理

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