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配气相位对缸内直喷氢内燃机性能影响的仿真分析

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配气相位对缸内直喷氢内燃机性能影响的仿真分析

作者：阿帝雅吉林大学

学位级别：硕士

寻找清洁替代燃料、开发高效减排技术是内燃机领域实现“双碳”目标战略、满足日益严苛的排放法规的必经之路。内燃机燃烧氢气可有效解决化石燃料燃烧带来的排放污染、能源紧缺等问题。由于氢气特殊的理化性质,传统发动机配气策略已难... 详细信息

寻找清洁替代燃料、开发高效减排技术是内燃机领域实现“双碳”目标战略、满足日益严苛的排放法规的必经之路。内燃机燃烧氢气可有效解决化石燃料燃烧带来的排放污染、能源紧缺等问题。由于氢气特殊的理化性质,传统发动机配气策略已难以满足其完全燃烧所需的大空气量需求。因此,针对氢内燃机重新研究配气相位对其性能的影响,匹配合适的配气相位具有重要意义。本文基于一台1.5T VVT缸内直喷氢内燃机,搭建了一维及三维仿真模型,研究了配气相位对缸内直喷氢内燃机换气过程、经济性及动力性的影响。使用正交试验设计方法开展以配气相位为变量,经济性或动力性最佳为目标的配气相位优化工作;通过三维仿真手段对燃烧性能进行微观场分析,为适用于缸内直喷氢内燃机的配气相位技术研究提供参考。本文研究内容及结论如下:1.建立一维及三维仿真模型,利用试验数据对模型进行校核。结果显示,中低转速、高转速外特性工况下的缸压误差均在3%以下,模型准确可用;2.利用一维仿真模型开展配气相位对直喷氢内燃机性能影响仿真分析。中低转速外特性工况进气门相位推迟有益于扫气效果提升;排气门相位推迟有益于缸内残余废气扫除;中低转速外特性工况适度提前进气门相位、推迟排气门相位可提高有效热效率。高转速外特性工况推迟配气相位有益于增加进气、减少空气回流,提升动力性;排气门对氢内燃机性能的影响较进气门更显著;3.使用正交试验设计方法开展配气相位寻优工作。中低转速外特性工况匹配最优相位组合可使有效热效率由40.8%提升至41.21%;高转速外特性工况匹配最优相位组合可使功率提高14.2%;4.利用三维仿真平台对优化配气相位进行三维仿真分析。中低转速及高转速外特性工况配气相位变化对缸内速度场、湍动能、温度场及氢气浓度分布场的影响与一维仿真相印证,优化相位对直喷氢内燃机燃烧性能产生正向影响。

关键词：氢燃料内燃机缸内直喷配气相位一维仿真分析

考虑硬刚度特性的压缩机轴系弯扭耦合振动特性研究

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机械强度 2024年

作者：张皓赵翔张冬梅左松陆军勤务学院

为探究联轴器变刚度特征对轴系振动行为的影响规律，以压缩机电动机转子-联轴器-曲轴-轴承为研究对象，利用Lagrange法构建了轴系弯扭耦合动力学模型。结果表明，联轴器变刚度特性会造成相空间出现“锯齿形”波动情况，但轴心轨迹变化... 详细信息

为探究联轴器变刚度特征对轴系振动行为的影响规律，以压缩机电动机转子-联轴器-曲轴-轴承为研究对象，利用Lagrange法构建了轴系弯扭耦合动力学模型。结果表明，联轴器变刚度特性会造成相空间出现“锯齿形”波动情况，但轴心轨迹变化规律基本不受影响；以转速为控制参数时，变刚度特性会诱发混沌和分岔等非线性行为，并引起共振峰值右移和不稳定区域幅值增加现象；随着轴瓦间隙的减少，相空间波动程度降低，且x、y方向非碰摩区域面积呈下降趋势。研究成果可以更好地预测轴系弯扭耦合振动行为与指导轴系工作转速的选择。

关键词：压缩机轴系弯扭耦合硬刚度非线性动力学分岔

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不同刃型TBM滚刀载荷与振动特性实验研究

中南大学学报（自然科学版） 2024年第4期55卷 1340-1350页

作者：张皓诣张蒙祺莫继良段文军周仲荣西南交通大学机械工程学院摩擦学研究所四川成都610031 西南交通大学盾构/TBM装备摩擦学设计实验室四川成都610031 中铁高新产业股份有限公司北京100070

全断面隧道掘进机(TBM)地下工况复杂,破岩产生的振动冲击使得滚刀和刀盘异常失效,易造成重大经济损失。为探究在不同刀盘进给参数下滚刀截面形状(即刃型)对滚刀振动影响机理,开展滚刀破岩实验,获取滚刀载荷和振动信号。研究结果表明:随... 详细信息

全断面隧道掘进机(TBM)地下工况复杂,破岩产生的振动冲击使得滚刀和刀盘异常失效,易造成重大经济损失。为探究在不同刀盘进给参数下滚刀截面形状(即刃型)对滚刀振动影响机理,开展滚刀破岩实验,获取滚刀载荷和振动信号。研究结果表明:随着刀盘总推力和转速增加,滚刀振动幅度增大,这是由于推力与转速以不同方式增加了单位时间内岩石破碎的体积,因此岩石应变能的储存—释放过程更为剧烈,滚刀振动加剧;不同刃型滚刀侵入岩石的能力不同,亦会改变单位时间内破岩体积,影响滚刀振动;冲击与载荷突变同时发生,这是因为岩石蓄积的弹性应变能在岩石破裂时集中释放。本文研究可为滚刀选型、研发低振动新型滚刀结构、减少滚刀及刀盘开裂提供参考。

关键词：全断面隧道掘进机滚刀刃型破岩实验振动特性进给参数

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档案聚焦新民主主义革命时期中国共产党法制宣传教育的经验及启示

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档案管理 2024年第1期 10-12页

作者：杨扬张皓晨北京科技大学马克思主义学院河南省档案馆办公室

中国共产党历来重视法制建设,红色档案所见中国共产党法制宣传教育的多元路径主要包括国家机关报等报刊专栏、重大案件的公开审判以及宣传标语与相关教育培训活动以实现宣传教育的目标。从红色档案中记载的新民主主义革命时期中国共产... 详细信息

中国共产党历来重视法制建设,红色档案所见中国共产党法制宣传教育的多元路径主要包括国家机关报等报刊专栏、重大案件的公开审判以及宣传标语与相关教育培训活动以实现宣传教育的目标。从红色档案中记载的新民主主义革命时期中国共产党法制宣传教育的多元路径,指出新时代法治宣传教育的过程中要立足新诉求与新实际,明确法治宣传教育的针对性与方法性,实现党的宣传思想创造性转化与创新性发展。

关键词：红色档案法制宣传教育多元路径

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基于改进YOLOv5s模型的自然场景中绿色柑橘果实检测

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农业工程学报 2024年

作者：吕强林刚蒋杰王明之张皓杨易时来西南大学柑桔研究所国家柑橘工程技术研究中心西南大学工程技术学院

针对未成熟柑橘果实智能检测存在精度低、模型大的问题，该研究提出了一种基于YOLOv5s改进的绿色柑橘检测算法模型YOLO-GC，实现对复杂自然环境中果实的实时准确检测。首先，针对YOLOv5s网络模型较大且难以部署的问题，以轻量级GhostNe... 详细信息

针对未成熟柑橘果实智能检测存在精度低、模型大的问题，该研究提出了一种基于YOLOv5s改进的绿色柑橘检测算法模型YOLO-GC，实现对复杂自然环境中果实的实时准确检测。首先，针对YOLOv5s网络模型较大且难以部署的问题，以轻量级GhostNet网络替换原始的骨干网络，同时为减小模型轻量化后精度下降的影响和提高对绿色柑橘特征的关注度，嵌入全局注意力机制（global attention mechanism,GAM）增强网络在复杂环境下对果实特征的提取能力；其次，为了改善密集与小目标果实的检测效果，引入BiFPN(bi-directional feature pyramid network)架构进行多尺度的加权特征融合；最后，为减少果实与枝叶遮挡、重叠造成的漏检，采用GIoU(generalized intersection over union)损失函数结合Soft-NMS(soft-non-maximum suppression)算法优化边界框回归机制。试验结果表明：相较于YOLOv5s,YOLO-GC的权重模型内存减小了53.9%，参数量减少了55.2%，平均精度AP0.5提升了1.2个百分点，平均推理时长减少46.2%。YOLO-GC模型的综合检测性能优于YOLOv8等7种常用网络模型，在安卓手机APP中检测准确率达到97.2%，推理时长减少了85.8%。研究表明，该研究模型为复杂环境中绿色果实检测及模型部署应用提供了技术支撑。

关键词：柑橘图像识别 YOLO 绿色果实轻量化模型移动部署

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方形铝合金管混凝土短柱长期性能研究

建筑结构学报 2024年第S1期 161-168页

作者：张皓勃耿悦马明凤王玉银哈尔滨工业大学土木工程学院广西大学省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室

铝合金管混凝土不仅具有传统钢管混凝土优异的受力特点，同时具有良好的耐腐蚀性与美观性等综合优势，对于在高腐蚀、高盐雾等环境下服役的外露结构有广阔的应用前景。考虑核心混凝土的收缩徐变对组合结构正常服役的影响，以方形铝合金... 详细信息

铝合金管混凝土不仅具有传统钢管混凝土优异的受力特点，同时具有良好的耐腐蚀性与美观性等综合优势，对于在高腐蚀、高盐雾等环境下服役的外露结构有广阔的应用前景。考虑核心混凝土的收缩徐变对组合结构正常服役的影响，以方形铝合金管混凝土为研究对象，通过定义各向异性的热膨胀系数考虑混凝土徐变泊松效应，采用降温法建立能够考虑被动约束经时发展的有限元分析模型。参数分析结果表明：与传统钢管混凝土长期性能对比，方形铝合金管混凝土长期变形增幅更大，可达28.6%～131.6%,其中含铝率、核心混凝土强度、加载龄期与持荷时间均是影响长期变形的关键参数；方形铝合金管混凝土徐变的非线性不显著，当应力比由0.5提高至0.75时，长期变形增幅的差异为21.5%～44.7%,比方钢管混凝土的低78.9%～93.4%;铝合金在正常使用阶段的应力水平较低，一般不会因时效作用而发生屈服。

关键词：铝合金管混凝土加载龄期非线性徐变应力比有限元分析长期性能

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波形钢腹板预应力组合箱梁纯扭全过程分析

吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：张皓陈宜言叶俊宇董桔灿赵秋福州大学土木工程学院云基智慧工程股份有限公司

基于联合作用软化桁架模型（CA-STM）提出了一种适用于波形钢腹板组合箱梁的扭转理论模型（PCA-STM），并给出了优化算法。该模型考虑了预应力效应，并根据腹板屈服状态引入了波形钢腹板与混凝土板之间的变形协调关系。通过试验验证了... 详细信息

基于联合作用软化桁架模型（CA-STM）提出了一种适用于波形钢腹板组合箱梁的扭转理论模型（PCA-STM），并给出了优化算法。该模型考虑了预应力效应，并根据腹板屈服状态引入了波形钢腹板与混凝土板之间的变形协调关系。通过试验验证了理论模型的准确性，结果表明：PCA-STM可以很好地预测波形钢腹板组合箱梁在纯扭作用下的全过程受力行为，包括扭矩-扭率曲线、混凝土和波形钢腹板剪应变曲线等。

关键词：桥梁与隧道工程联合作用软化桁架模型波形钢腹板优化算法纯扭作用

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超大跨波形钢腹板箱梁弯扭耦合性能试验

吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：张皓陈宜言叶俊宇董桔灿赵秋福州大学土木工程学院云基智慧工程股份有限公司

本文设计并开展了3根超大跨波形钢腹板组合箱梁弯扭耦合试验，得到了试验梁的破坏模式、扭矩-扭率曲线、弯矩-位移曲线以及应变分布规律等。之后基于已验证有限元法进行了参数化分析，根据超大跨波形钢腹板组合箱梁的破坏模式，提出了... 详细信息

本文设计并开展了3根超大跨波形钢腹板组合箱梁弯扭耦合试验，得到了试验梁的破坏模式、扭矩-扭率曲线、弯矩-位移曲线以及应变分布规律等。之后基于已验证有限元法进行了参数化分析，根据超大跨波形钢腹板组合箱梁的破坏模式，提出了弯扭耦合关系曲线以及简化承载力计算方法。结果表明，在弯扭耦合作用下组合箱梁的破坏形式可分为弯型破坏和扭型破坏，分别以混凝土顶板被压碎和混凝土底板剥落为标志；弯型破坏时腹板的整体屈曲现象主要集中在弯剪扭段，而扭转破坏时腹板的整体屈曲现象主要集中在弯扭段；在一定范围内，弯矩的存在使组合箱梁的抗扭强度得到加强；建立的弯扭耦合关系曲线和简化承载力计算方法均具有较高精度，最大误差不超过6%。

关键词：桥梁与隧道工程超大跨波形钢腹板破坏模式弯扭耦合关系曲线简化承载力计算方法

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我国新型公共文化空间发展现状与未来展望

图书情报知识 2024年第4期41卷 6-13页

作者：李斯张皓珏陈一北京大学信息管理系北京100871 北京工商大学商学院北京100048 武汉大学信息管理学院武汉430072

[目的/意义]从多层维度揭示我国新型公共文化空间发展现状,为“十五五”时期新型公共文化空间高质量发展提供理论参考。[研究设计/方法]采用实地调研、宏观数据与案例文本作为数据源,提取建设方式、空间营造、运营模式、管理模式、服务... 详细信息

[目的/意义]从多层维度揭示我国新型公共文化空间发展现状,为“十五五”时期新型公共文化空间高质量发展提供理论参考。[研究设计/方法]采用实地调研、宏观数据与案例文本作为数据源,提取建设方式、空间营造、运营模式、管理模式、服务内容信息,形成概念和类型,归纳存在的问题。[结论/发现]我国以公共图书馆和文化馆为主体,在总分馆制基础上开展新型公共文化空间建设。新建、改造和嵌入是新型公共文化空间的主要建设方式,空间价值是核心价值,空间的变革带动了运营、管理和服务的变革。未来,新型公共文化空间要与已有公共文化设施体系深入衔接,同时形成错位发展;加强乡村新型公共文化空间建设;提升服务专业化水平;增强可持续发展能力。[创新/价值]采用多源数据从宏观上揭示我国新型公共文化空间发展现状,提出面向“十五五”的发展建议。

关键词：新型公共文化空间总分馆制公共文化设施公共文化服务

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