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舟山海域夏季上升流的年际变化及其与ENSO的关系

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热带海洋学报 2024年第1期43卷 48-55页

作者：全梦媛王慧李文善王爱梅骆敬新国家海洋信息中心天津300171

本文利用1968—2021年的海表温度和风场数据,分析舟山海域夏季上升流强度的年际变化,并结合同期的Ni?o 3.4指数分析ENSO(El Ni?o-Southern Oscillation)对上升流的影响。温度和风上升流指数表明,1982—2021年夏季舟山海域上升流均呈下... 详细信息

本文利用1968—2021年的海表温度和风场数据,分析舟山海域夏季上升流强度的年际变化,并结合同期的Ni?o 3.4指数分析ENSO(El Ni?o-Southern Oscillation)对上升流的影响。温度和风上升流指数表明,1982—2021年夏季舟山海域上升流均呈下降趋势,下降速率分别为0.062℃·10a^(−1)和0.35m^(3)·s^(-1)·(100m·a)^(-1)。近年来,沿岸风应力的减弱是影响温度上升流指数减弱的一个重要因素。统计更长时间段内(1968—2021年)El Ni?o和La Niño年风上升流指数的强度发现,El Ni?o年平均风上升流指数较小,仅为-10.33m^(3)·s^(-1)·(100m)^(-1)。La Niño年平均风上升流指数较大为7.60m^(3)·s^(-1)·(100m)^(-1),高于El Ni?o和气候态,且多达4级(比例为75%)。进一步分析ENSO与舟山海域风上升流指数的关系发现,ENSO主要通过影响风的变化进而影响上升流的强度。El Ni?o年,舟山海域东南风减弱,导致上升流强度较弱,甚至发生下降流。La Niño年主要为偏南风且风速较大,更有利于上升流的发展。

关键词：舟山上升流年际变化 ENSO 风场

计及功率极性和序列连续性的三电平闭环虚拟矢量调制策略

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电机与控制学报 2022年第2期26卷 10-23页

作者：李文善温旭辉张剑王又珑中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049 中国科学院电工研究所北京100190 齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院山东250100 中国科学院电力电子和电气驱动重点实验室北京100190

针对三电平变流器应用于大功率高速航空起动发电机系统所产生的中点电位偏差问题,提出一种考虑起动发电两种功率极性和开关序列连续性的中点电位偏差闭环虚拟空间矢量调制策略。建立了三电平变流器输出电压序列的中点电荷模型,据此分析... 详细信息

针对三电平变流器应用于大功率高速航空起动发电机系统所产生的中点电位偏差问题,提出一种考虑起动发电两种功率极性和开关序列连续性的中点电位偏差闭环虚拟空间矢量调制策略。建立了三电平变流器输出电压序列的中点电荷模型,据此分析了低载波比工况下虚拟空间矢量调制策略及闭环虚拟空间矢量调制策略下中点电位不平衡问题。在传统虚拟空间矢量调制策略输出开关序列中引入闭环调节系数用以调节开关序列输出的中点电荷极性,从而实现中点电位偏差可控。通过对闭环调节系数的合理设计可实现开关序列连续,进而降低线电压和相电流的畸变。建立了高速永磁同步电机起动发电机仿真模型,对比了传统方法与所提方法在中点平衡能力和电流畸变方面的性能。搭建了阻感负载和高速永磁同步发电机(30000 r/min)测试平台验证了所提方法的有效性。

关键词：高速起动发电机三电平变流器虚拟空间矢量功率流极性低载波比中点电位平衡开关序列连续性

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300 kW航空高速永磁发电机分析与设计

电机与控制学报 2023年第9期27卷 63-72页

作者：魏嘉麟王又珑温旭辉陈晨李文善中国科学院电工研究所中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院山东济南250100

针对航空高速永磁(PM)发电机设计受到多物理场约束以及Halbach阵列磁体内部存在低磁密区域的问题,建立基于任意磁导率转子轭的Halbach磁体通用电磁解析模型,使用模型分析低磁密区域形成机理及影响因素,评估不同工况下磁体的退磁情况,并... 详细信息

针对航空高速永磁(PM)发电机设计受到多物理场约束以及Halbach阵列磁体内部存在低磁密区域的问题,建立基于任意磁导率转子轭的Halbach磁体通用电磁解析模型,使用模型分析低磁密区域形成机理及影响因素,评估不同工况下磁体的退磁情况,并提出满足高速电机约束的改进措施。使用场路耦合有限元法(FEA)分析转子涡流损耗,结合解析模型和电机温升计算优化磁体分段以及选择控制器类型,实现磁体的综合设计。将模型和分析方法用于一台300 kW、30 000 r/min高速永磁发电机的设计,制造样机并进行T型三电平变流器控制下的发电实验。样机实验和FEA仿真结果验证了模型的精度以及设计的有效性,为Halbach阵列磁体在航空高速永磁发电机中的应用提供了一定的参考。

关键词：高速永磁发电机 Halbach阵列通用解析模型退磁场路耦合涡流损耗

航空飞行器用300 kW高速永磁同步电机优化设计

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兵工学报 2023年

作者：魏嘉麟王又珑温旭辉陈晨李文善中国科学院大学中国科学院电工研究所齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院

航空飞行器用高速永磁同步电机损耗密度高、散热条件差，脉宽调制电压供电产生的损耗可能会导致显著的温升，加剧Halbach磁体的退磁风险，影响电机的安全运行。针对上述问题，提出基于Nelder-Mead法的高速永磁同步电机多目标优化设计方... 详细信息

航空飞行器用高速永磁同步电机损耗密度高、散热条件差，脉宽调制电压供电产生的损耗可能会导致显著的温升，加剧Halbach磁体的退磁风险，影响电机的安全运行。针对上述问题，提出基于Nelder-Mead法的高速永磁同步电机多目标优化设计方法，以电机损耗和温升为优化目标，使用场路耦合有限元分析法和解析法计算电机在T型三电平变流器供电下的损耗，进而计算电机温升。根据寻优算法搜索最优设计区域，获得优化设计方案。分析Halbach磁体内的磁密分布和涡流损耗，对磁体进行优化设计从而抑制退磁和损耗。设计并制造一台300 kW、30 000 r/min高速永磁同步电机，仿真和实验结果表明，所提出的设计方法能够快速实现多目标寻优，并有效抑制退磁。

关键词：航空飞行器高速永磁同步电机 Halbach磁体 Nelder-Mead法多目标优化场路耦合

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原位构造煤加载力学特性测定

煤矿安全 2022年第6期53卷 69-74页

作者：李文善张浩金智新太原理工大学安全与应急管理工程学院山西太原030024

基于冷压成形理论,以密度和渗透率为指标,采用高压力循环加卸载的方法制取了压实程度同井下原位构造煤相近的型煤标样;基于该型煤标样,采用三轴压力机对原位构造煤的加载力学特性进行了对比测定,获得了煤体的应力应变特征、基础力学参... 详细信息

基于冷压成形理论,以密度和渗透率为指标,采用高压力循环加卸载的方法制取了压实程度同井下原位构造煤相近的型煤标样;基于该型煤标样,采用三轴压力机对原位构造煤的加载力学特性进行了对比测定,获得了煤体的应力应变特征、基础力学参数以及损伤破坏模式。测定结果表明:与原生煤相比,构造煤在峰后阶段应力跌落现象不明显,呈现出理想塑性特征;同时,弹性模量和黏聚力仅为原生煤的15.50%和26.50%,抗变形能力弱,力学强度低;此外,构造煤的颗粒集合体属性使得其峰后损伤模式和原生煤具有根本性不同,构造煤发生多重剪切损伤,损伤后的煤体呈现出粉化特征。

关键词：构造煤常规三轴加载变形特征强度特征损伤破坏

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中国沿海和近海海平面上升预测

海洋学报 2023年第8期45卷 1-10页

作者：王慧全梦媛徐卫青相文玺李文善江羽西国家海洋信息中心天津300171 上海交通大学密歇根学院上海200240

本文利用验潮站观测和卫星高度计数据,以及基于筛选的CMIP6的10个模拟性能较好的地球系统模式结果,对中国海平面的长期变化趋势,以及未来上升幅度进行了分析和预测。结果显示:(1)1960-2021年,中国沿海海平面呈加速上升趋势,上升速率为2.... 详细信息

本文利用验潮站观测和卫星高度计数据,以及基于筛选的CMIP6的10个模拟性能较好的地球系统模式结果,对中国海平面的长期变化趋势,以及未来上升幅度进行了分析和预测。结果显示:(1)1960-2021年,中国沿海海平面呈加速上升趋势,上升速率为2.5 mm/a,加速度为0.06 mm/a^(2);1993-2021年上升速率为4.0 mm/a,高于全球同期3.3 mm/a的上升值。(2)1980-2021年,渤、黄海,东海和南海沿海海平面上升速率分别为3.5mm/a、3.3mm/a和3.6mm/a,渤、黄海和南海沿海海平面上升速率较快,东海偏慢;渤、黄海沿海海平面在20世纪60-70年代上升较慢,80年代之后上升加快。(3)在中等情景(SSP2-4.5)和高情景(SSP5-8.5)下,2050年中国近海海平面将上升0.22m(0.19~0.28m)和0.24 m(0.21~0.33 m);到2100年,中国近海海平面将上升0.59 m(0.47~0.80 m)和0.83 m(0.64~1.09 m)。(4)2021-2040年,统计预测的海平面上升中值略接近数值模式低、中和高情景预测值。2041-2060年,数值模式低、中和高情景预测值均介于统计预测的中值和高值之间。2081-2100年,统计预测的海平面上升高值与数值模式中情景预测值接近,绝对偏差为0.017m,相对偏差为3.4%。(5)高情景下,2100年现有100年一遇的极端高海面将变为不足10年一遇,其中超过50%的站点将变为不足两年一遇,沿海防护工程等基础设施的防御能力降低,复合型滨海城市洪涝等灾害事件的风险增加。

关键词：气候变化海平面上升趋势预测

泗礁岛周边海域风暴潮增减水特征浅析——以台风“灿鸿”为例

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海洋湖沼通报 2022年第1期44卷 9-15页

作者：左常圣黄清泽林春霏张建立李文善国家海洋信息中心天津300171 宁德海洋环境监测中心站宁德352000 天津航海仪器研究所天津300131

基于2015年"灿鸿"台风暴潮期间的实测资料,应用三维数值模式(FVCOM),建立杭州湾周边海域台风暴潮数值模拟,分析风暴潮期间泗礁岛附近海域增减水过程以及时空分布,获得泗礁岛与大陆沿岸风暴潮增减水的差异性表现规律。结果显示:受台风"灿... 详细信息

基于2015年"灿鸿"台风暴潮期间的实测资料,应用三维数值模式(FVCOM),建立杭州湾周边海域台风暴潮数值模拟,分析风暴潮期间泗礁岛附近海域增减水过程以及时空分布,获得泗礁岛与大陆沿岸风暴潮增减水的差异性表现规律。结果显示:受台风"灿鸿"影响,泗礁附近海域出现最大增水约为0.6 m左右,最大减水0.4 m左右,同期芦潮港以及朱家尖附近海域最大增水均在1.0 m左右,明显高于泗礁附近海域增水。在相同程度的天气系统影响下,与大陆沿岸相比,泗礁海岛周边海域风暴潮增水相对较小。

关键词：风暴潮增减水泗礁 FVCOM

机械设计制造及其自动化专业机械之制造工程课程教学实践

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中国多媒体与网络教学学报(上旬刊) 2022年第6期 245-248页

作者：刘建军李文善湖南交通工程学院

为了培养适应现代化社会要求的机械专业人才，要求学生必须掌握专业理论知识与技能，教师不断对机械制造及自动化机械工程课程进行改革，并且在教学过程中加入实践活动，合理设置专业方向，调整教学内容的大纲，优化课程体系，进行试验... 详细信息

为了培养适应现代化社会要求的机械专业人才，要求学生必须掌握专业理论知识与技能，教师不断对机械制造及自动化机械工程课程进行改革，并且在教学过程中加入实践活动，合理设置专业方向，调整教学内容的大纲，优化课程体系，进行试验建设，教学实践，课程设计，课程实习等教学环节的改革，培养专业的人才，根据实验证明，这些方法提高了教学的质量和提高了人才培养的质量。

关键词：机械设计制造自动化专业机械制造工程课程

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AC/DC整流器并联均流新型下垂控制策略

电机与控制学报 2020年第7期24卷 62-72页

作者：李文善温旭辉张剑中国科学院大学电子电气与通讯工程学院北京100049 中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院电力电子和电气驱动重点实验室北京100190 北京电动汽车协同创新中心北京100190

为降低传统下垂控制造成的母线电压衰减,提出一种基于AC/DC整流器等效阻抗差的改进型下垂控制策略,并应用于解决中小型运载器的发供电系统均流问题。分析了AC/DC整流器的dq轴模型及其等效电路,并据此给出等效阻抗计算式。在确定并联整... 详细信息

为降低传统下垂控制造成的母线电压衰减,提出一种基于AC/DC整流器等效阻抗差的改进型下垂控制策略,并应用于解决中小型运载器的发供电系统均流问题。分析了AC/DC整流器的dq轴模型及其等效电路,并据此给出等效阻抗计算式。在确定并联整流器的等效阻抗相对关系的前提下,建立AC/DC整流器输出电流差和电压差之间的数学模型,并以此为基础,针对等效阻抗较大的整流器设计下垂控制器。为验证所提策略的有效性,建立了永磁同步发电机—整流器并联系统的仿真模型和实验平台。仿真分析了等效阻抗和控制参数对均流性能的影响。仿真和实验结果表明,基于整流器等效阻抗差的下垂控制能够在降低母线电压衰减的基础上实现均流,该方法尤其适合高压小电流的AC/DC整流系统。

关键词： AC/DC整流器均流下垂控制母线电压衰减等效阻抗差