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多浮体结构在波浪中运动的全非线性数值模拟研究

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多浮体结构在波浪中运动的全非线性数值模拟研究

作者：张梓霖哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

海洋平台作为人们开发深海资源的装备,容易受到恶劣海洋环境的影响,导致其工作期间自身剧烈的运动,这对海洋平台的工作环境造成不利的影响。所以海洋平台设计初期对其遭受的波浪力以及运动进行准确地预报就非常有必要了。目前各种海况... 详细信息

海洋平台作为人们开发深海资源的装备,容易受到恶劣海洋环境的影响,导致其工作期间自身剧烈的运动,这对海洋平台的工作环境造成不利的影响。所以海洋平台设计初期对其遭受的波浪力以及运动进行准确地预报就非常有必要了。目前各种海况下海洋平台受到的波浪力以及自身运动的研究已有成熟的发展,然而多数商业水动力软件模拟海洋平台与波浪作用时只考虑了线性理论或者部分非线性理论,在恶劣海况下已经无法满足工程上的精度要求,因此开发海洋平台的多浮体结构与波浪作用的全非线性计算程序就显得非常重要。本文在势流理论的整体框架下,基于线性边界元法在时域理论下开发了开敞水域下全非线性数值程序。利用Rankine源格林函数对计算流体域网格进行离散,网格拆分的方式解决边界积分方程的奇异性问题;通过引入虚拟变量间接地求解流体压力,并对运动方程进行耦合求解;在波浪非线性较强时以泰勒摄动展开的方法对浮体表面形成的的射流进行了处理;采用高效的EMT技术选取合适的弹性本构关系对自由面网格进行实时优化,并对其有效性进行了数值验证,保证了非线性现象模拟时网格的质量,并通过五点光滑法对自由面网格进行了光顺,并按一定波浪周期对自由面网格进行重构;通过考虑了非线性的自由面条件,采用混合欧拉-拉格朗日方法对自由面实时位置进行捕捉;本文考虑的全非线性主要是自由面和物面的非线性,因此在每一时刻对浮体瞬时湿表面网格进行了动态地更新;在开敞流体域边界设置了海绵阻尼层以吸收开敞水域边界上的反射波浪。本文基于Fortran语言完成开敞水域全非线性数值程序的开发后,通过不同缩尺比模型的验证、固定浮体模型验证以及网格收敛性分析为后续利用全非线性程序进行的研究打下了基础。本文利用开发的全非线性程序下对不同波浪参数下单浮体所受波浪力与运动响应的变化特性进行了研究,然后将不同波浪条件下单浮体运动响应与频域结果进行了对比验证,并且通过MATLAB软件对流场的变化与浮体的运动进行了可视化处理。在单浮体网格模型基础下构建了适用于半潜式平台多浮体结构的多体自由面网格模型,并对不同波浪参数的入射波对多浮体结构所受波浪力与运动的影响进行了研究。

关键词：全非线性势流理论边界元法 EMT技术多浮体结构

基于钕铁硼磁铁的松土铲过载保护部件设计与试验研究

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基于钕铁硼磁铁的松土铲过载保护部件设计与试验研究

作者：张梓霖吉林农业大学

学位级别：硕士

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MMC-HVDC系统的模糊PI优化控制

浙江电力 2019年第8期38卷 59-64页

作者：康忠健张梓霖李鑫赵振东中国石油大学(华东)电气工程系

MMC-HVDC(基于模块化多电平换流器的高压直流输电)是近几年我国电力系统的重点研究方向。为了优化MMC-HVDC系统控制策略,将模糊控制和PI(比例积分)控制相结合,设计了模糊PI控制器,实现对PI参数进行实时调节的功能。使用MATLAB/Simulink... 详细信息

MMC-HVDC(基于模块化多电平换流器的高压直流输电)是近几年我国电力系统的重点研究方向。为了优化MMC-HVDC系统控制策略,将模糊控制和PI(比例积分)控制相结合,设计了模糊PI控制器,实现对PI参数进行实时调节的功能。使用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了双端有源31电平MMC-HVDC系统仿真模型,对比分析传统PI控制器和模糊PI控制器下的仿真波形。分析结果表明,所设计的模糊PI控制器能有效提高双端有源MMC-HVDC系统的稳态响应特性和鲁棒性,提高电能质量。

关键词： MMC-HVDC 控制策略模糊PI控制

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新能源经柔直送出系统新型孤岛鲁棒控制

电网技术 2022年第1期46卷 111-120页

作者：张梓霖康忠健赵兵王姗姗王铁柱尹睿张安琪中国石油大学(华东)新能源学院山东省青岛市266580 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 山东大学电气工程学院山东省济南市250061

新能源经柔直孤岛送出系统易受到新能源出力波动和交直流故障的干扰,传统孤岛控制下系统受扰后稳定运行点发生偏移,影响送端换流站交流电压的稳定性,严重时甚至导致系统崩溃。为此,提出一种新型孤岛鲁棒控制:首先建立送端换流站的二阶... 详细信息

新能源经柔直孤岛送出系统易受到新能源出力波动和交直流故障的干扰,传统孤岛控制下系统受扰后稳定运行点发生偏移,影响送端换流站交流电压的稳定性,严重时甚至导致系统崩溃。为此,提出一种新型孤岛鲁棒控制:首先建立送端换流站的二阶数学模型,设计三阶线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)对系统的扰动进行实时估计并前馈补偿,利用PI控制器实现并网电压的稳定控制。其次,针对所提控制系统进行收敛性及稳定性分析。最后设计故障电流抑制环节,降低故障后模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的过流风险。新型孤岛控制采用前馈加反馈的复合控制策略,在提高鲁棒性的同时简化控制器结构。在PSCAD/EMTDC中搭建新能源孤岛送出的四端柔性直流输电系统,验证所提控制策略的有效性。仿真结果表明:新型孤岛控制在新能源出力变化和系统交直流扰动下具有更优越的暂态响应和恢复响应。

关键词：柔直换流站孤岛控制线性扩张状态观测器稳定性分析鲁棒性

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一种高精度并网逆变器频率耦合导纳测量方法

电源学报 2024年

作者：卓浩泽林杰姚文轩张梓霖伍文华莫枝阅广西电网有限责任公司电力科学研究院湖南大学电气与信息工程学院

实现并网逆变器的导纳测量对于新能源并网稳定性分析起着关键作用。本文提出一种高精度并网逆变器频率耦合导纳的测量方法。该方法先将基于扰动注入的导纳测量过程看作是确定性分量的测量过程；通过将扰动注入后的信号看作是宽频带信号... 详细信息

实现并网逆变器的导纳测量对于新能源并网稳定性分析起着关键作用。本文提出一种高精度并网逆变器频率耦合导纳的测量方法。该方法先将基于扰动注入的导纳测量过程看作是确定性分量的测量过程；通过将扰动注入后的信号看作是宽频带信号，提出了基于多项式拟合的宽频带信号确定性分量测量方法；最后，搭建了基于确定性分量的逆变器频率耦合导纳测量框架。仿真及实验结果表明，相比于现有方法，所提方法能实现宽频带信号的精确测量，在多种电网频率场景下可以准确测量出频率耦合导纳特性，对于确定性分量的测量有着很好的适用性。

关键词：导纳测量频率耦合逆变器宽频带信号测量

新型含Mn生物陶瓷粉体减轻软骨细胞的氧化应激损伤

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中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3335-3342页

作者：张梓宁邓荣辉余家阔北京大学第三医院运动医学科北京市100191 北京清华长庚医院骨科与运动医学中心清华大学医学中心北京市102218

背景:Mn可参与到多种生物体内氧化还原反应中,比如作为超氧化物歧化酶2中的金属辅助基团发挥辅助清除活性氧的作用,因此近些年开发含Mn的新型抗氧化应激材料成为研究的热点。目的:探讨含Mn生物陶瓷粉体通过降低活性氧途径对软骨细胞氧... 详细信息

背景:Mn可参与到多种生物体内氧化还原反应中,比如作为超氧化物歧化酶2中的金属辅助基团发挥辅助清除活性氧的作用,因此近些年开发含Mn的新型抗氧化应激材料成为研究的热点。目的:探讨含Mn生物陶瓷粉体通过降低活性氧途径对软骨细胞氧化应激损伤的保护作用。方法:采用熔盐法制备含Mn生物陶瓷粉体。分离培养小鼠原代软骨细胞。在H_(2)O_(2)溶液中分别加入含0,0.15,0.30 mg/mL Mn生物陶瓷粉体,避光孵育后检测H_(2)O_(2)清除率。将第2-4代软骨细胞分别与含不同质量浓度(0,0.15,0.30 mg/mL)含Mn生物陶瓷粉体的完全培养基共培养,采用细胞活死染色检测细胞活性。将第2-4代软骨细胞(或软骨组织)分4组干预:空白对照组加入完全培养基培养,H_(2)O_(2)组加入用含H_(2)O_(2)的完全培养基培养,H_(2)O_(2)+低质量浓度Mn粉体组加入含H_(2)O_(2)+0.15 mg/mL含Mn生物陶瓷粉体的完全培养基培养,H_(2)O_(2)+高质量浓度Mn粉体组加入含H_(2)O_(2)+0.30 mg/mL含Mn生物陶瓷粉体的完全培养基,采用CCK-8法检测软骨细胞活力,2,7-二氯荧光素二乙酸酯探针检测软骨细胞活性氧生成,qRT-PCR检测软骨细胞相关因子表达,甲苯胺蓝染色检测软骨组织结构与功能。结果与结论:①两种剂量的含Mn生物陶瓷粉体均可以于体外显著清除H_(2)O_(2),并且具有质量浓度依赖性;细胞活死染色结果显示,0.15 mg/mL含Mn生物陶瓷粉体具有软骨细胞安全性,0.30 mg/mL含Mn生物陶瓷粉体存在软骨细胞毒性;②CCK-8检测结果显示,两种质量浓度的含Mn生物陶瓷粉体均可以显著减轻H_(2)O_(2)对软骨细胞活力的抑制作用,并可抑制H_(2)O_(2)诱导的软骨细胞活性氧生成,并且具有质量浓度依赖性;两种质量浓度的含Mn生物陶瓷粉体均可逆转H_(2)O_(2)诱导的软骨细胞血小板反应蛋白解整合素金属肽酶5 mRNA表达升高与蛋白聚糖mRNA表达降低;③甲苯胺蓝染色结果显示,两种质量浓度的含Mn生物陶瓷粉体均可保护氧化应激下软骨组织结构的完整,其中0.30 mg/mL含Mn生物陶瓷粉体还可以减轻软骨组织的功能损伤;④结果表明,含Mn生物陶瓷粉体可以通过清除活性氧途径维持软骨细胞外基质稳态,从而对氧化应激下的软骨细胞发挥保护作用,但0.30 mg/mL含Mn生物陶瓷粉体具有一定的软骨细胞毒性,因此更倾向使用0.15 mg/mL含Mn生物陶瓷粉体进行后续研究。

关键词：生物陶瓷 Mn粉体材料软骨损伤氧化应激活性氧骨关节炎细胞外基质生物安全性

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以接触者追踪为例的欧美新冠防疫中的技术治理实践

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自然辩证法通讯 2025年第1期 77-87页

作者：李俊霖大连大学历史学院

“接触者追踪”是在新型冠状病毒肆虐全球的背景下，欧美国家运用技术手段应对疫情冲击的范例，亦是一次对技术治理理念可行性、有效性的检验。实践证明，以接触者追踪为代表的技术治理策略，在提升疫情防控效率方面，确实发挥了积极作... 详细信息

“接触者追踪”是在新型冠状病毒肆虐全球的背景下，欧美国家运用技术手段应对疫情冲击的范例，亦是一次对技术治理理念可行性、有效性的检验。实践证明，以接触者追踪为代表的技术治理策略，在提升疫情防控效率方面，确实发挥了积极作用。但与此同时，由接触者追踪所引发的，民众对于隐私与信息安全的忧虑，也在一定程度上影响了欧美国家政府贯彻相关技术治理策略的决心和力度，进而导致治理效果折损。因此，想要实现技术治理效果的最优化，其执行者需要进一步完善治理流程，以赢得民众的认可和配合。

关键词：接触者追踪新型冠状病毒技术治理

面向BORO和BOPS的零售商退货策略与渠道决策

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管理工程学报 2025年第1期 271-284页

作者：毛照昉苗琪琪杨哲杜泽霖天津大学管理与经济学部

消费者体验需求的提升促使零售商不断探索新渠道模式,以提高原有实体店效益的同时优化线上经营策略。本文分别考虑传统BORO(buy online and return online)和开通BOPS(buy online and pickup in store)两种渠道情形,构建零售商针对消费... 详细信息

消费者体验需求的提升促使零售商不断探索新渠道模式,以提高原有实体店效益的同时优化线上经营策略。本文分别考虑传统BORO(buy online and return online)和开通BOPS(buy online and pickup in store)两种渠道情形,构建零售商针对消费者线上购买并在线上或线下退款的差异化退货策略利润模型,分析两种渠道情形下的最优定价和最优退货策略,进而考虑BOPS渠道的溢出效应,分析零售商在相同退货策略下是否应该开通BOPS渠道。结果表明:(1)在两种情形下,随着线下商店数量的增多,零售商均会倾向于在低开店成本下选择全额退款策略,倾向于在高开店成本下选择部分退款策略;(2)在同渠道情形下,全额退款策略的定价始终低于部分退款策略。在同退货策略下,BOPS情形下的定价始终低于BORO情形;(3)高溢出效应和多商店数量都促使零售商选择开通BOPS渠道,但商店数量决定了BOPS线下麻烦成本规模因子对零售商开通BOPS渠道起推动还是抑制作用。本文为既定商店数量下多渠道零售商退货策略与渠道选择提供了决策支持。

关键词：商店数量 BORO BOPS 退货策略渠道选择

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等参理论发展概述

中国科学:数学 2025年第01期 145-168页

作者：葛建全钱超唐梓洲彦文娇北京师范大学数学科学学院北京理工大学数学与统计学院南开大学陈省身数学研究所

自Cartan开创实空间形式中等参超曲面的研究以来,经历了一个世纪的曲折发展,等参理论已经与数学及理论物理的多个领域产生了密切联系和交叉渗透.本文旨在概括性综述等参理论的发展、推广和理论应用.

关键词：等参超曲面等参函数极小子流形

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