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叶片前缘加微小圆柱的水平轴风力机气动性能研究

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叶片前缘加微小圆柱的水平轴风力机气动性能研究

作者：李高辉上海理工大学

学位级别：硕士

本文针对水平轴风力机叶片在较大来流工况下运行易产生流动分离的特征,以NREL Phase VI风力机为原型,研究了一种在叶片前缘设置微小圆柱的流动控制方法,并对该种新型水平轴风力机进行了数值模拟,以研究其绕流场气动特性。文章的主要内... 详细信息

本文针对水平轴风力机叶片在较大来流工况下运行易产生流动分离的特征,以NREL Phase VI风力机为原型,研究了一种在叶片前缘设置微小圆柱的流动控制方法,并对该种新型水平轴风力机进行了数值模拟,以研究其绕流场气动特性。文章的主要内容及研究成果包括:首先,参照相关的实验结果,进行数值模拟结果的确认,将扭矩和弯矩数值模拟结果与实验结果以及其他研究相同模型的数值模拟结果进行比较后发现,仿真计算结果能够比较准确地反映NREL Phase VI风力机绕流场的基本物理特征。其次,讨论了不同直径微小圆柱和不同摆放位置对风力机气动性能的影响。结果表明,在不同失速工况下,叶片前缘设置合适的微小圆柱均可以有效地抑制风力机叶片上的流动分离且只略微增大风力机负荷;在不同来流风速下,不同圆柱直径和安装位置对风力机的气动性能影响较大。接着,引入相对入流角的概念,研究了不同位置的微小圆柱对抑制水平轴风力机叶片流动分离的控制机理。结果表明,在U=13m/s时,越靠近叶尖,相对入流角逐渐变小并趋于一个稳定区间,最优圆柱摆放位置随着相对入流角变小而逐渐靠近叶片前缘点。同时由于流场的复杂性其展向每一截面上下部分的流场都会对中间截面流场产生影响,每一截面取最优位置整合后的圆柱并没有达到最优效果。此外,作者根据流固耦合模拟结果设定了2种微小圆柱振动形式,探究了分段圆柱不同振动形式、振幅和频率对水平轴风力机气动性能的影响。结果表明:在不同失速工况下,叶片前缘设置振动的微小圆柱较静止圆柱能更有效地抑制风力机叶片上的流动分离,且对大流动分离情况也有明显的改善效果。当U≥13m/s时振动方向和振幅在气动性能改善上起了最主要作用,高频率振动的微小圆柱能更快速地抑制叶片表面流动分离达到最佳气动性能。通过计算,U=105m/s时,在风力机叶片前设置更为靠近叶片表面的圆柱并加载合适的振动规律,风能利用率较没加设微小圆柱时分别可提高86.2%,188.4%,214.1%,109.8%和120.2%。

关键词：水平轴风力机流动控制微小圆柱振动圆柱流固耦合

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青少年道德同一性的影响因素析及其培养建议

青少年道德同一性的影响因素析及其培养建议

作者：李高辉杭州师范大学

学位级别：硕士

道德同一性指个体将道德理想、社会公认的道德价值观内化到自我意识中,对自身的道德形象与道德身份有符合社会期待的明确定位,并且在时空维度有很好的一致性和连续性,道德行为与道德意识有较高的吻合度。当今青少年知行脱节、自我同一... 详细信息

道德同一性指个体将道德理想、社会公认的道德价值观内化到自我意识中,对自身的道德形象与道德身份有符合社会期待的明确定位,并且在时空维度有很好的一致性和连续性,道德行为与道德意识有较高的吻合度。当今青少年知行脱节、自我同一性危机、道德价值观与道德身份认同危机现象较为突出,开展道德同一性的研究不仅可以有效的解决这些问题,还可以在理论与实践上为学校德育提供理论依据与指导。道德同一性有三个理论基础：自我同一性理论、自我发展理论和道德动机理论。道德同一性的表现维度分为内隐维度和外显维度。通过调查研究,发现我国青少年的道德同一性总体发展良好,但是外显道德同一性的发展欠佳;女生的道德同一性水平高于男生;学生干部的道德同一性水平高于非学生干部;参加过志愿者活动的学生道德同一性高于没参加过的;少年犯的道德同一性低于同龄高中生。对青少年的家庭教养方式与道德同一性进行相关分析,发现温暖理解型的家庭教养方式与道德同一性存在显著正相关,惩罚严厉型、拒绝否认型和过分干涉保护型的家庭教养方式均与道德同一性呈显著负相关。根据青少年道德同一性发展的特点,以及家庭教养方式与道德同一性的相关分析结果,建议从赋予青少年较高的道德期待、组织青少年多参加志愿者活动、促使青少年进行良好的人际交往及给予青少年足够的温暖与理解等方面培养青少年的道德同一性。

关键词：青少年道德同一性影响因素培养建议

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柏拉图《克拉底鲁篇》中的名称问题研究

柏拉图《克拉底鲁篇》中的名称问题研究

作者：李高辉华中科技大学

学位级别：硕士

在《克拉底鲁篇》的对话中,柏拉图论述了名称的问题,并提出了两种进行命名的观点,即克拉底鲁的自然论和赫谟根尼的约定论,这是两种受到前人思想影响提出的完全不同的命名观点。本文首先概述这两种观点主要的内容。两种观点虽然差异很大... 详细信息

在《克拉底鲁篇》的对话中,柏拉图论述了名称的问题,并提出了两种进行命名的观点,即克拉底鲁的自然论和赫谟根尼的约定论,这是两种受到前人思想影响提出的完全不同的命名观点。本文首先概述这两种观点主要的内容。两种观点虽然差异很大,但也存在着共同性:它们认为各自的名称都是正确的。第二部分主要是对两种命名观点的内容分析。两种观点综合起来来看,命名的重点在于名称的正确性,而正确性的验证,则在于名称和事物之间的关系,其中包括名称的性质以及命名者如何具有关于事物的知识;名称是作为一种工具进行认识意义上的指导,通过名称来认识事物,其中也就包括名称和事物的知识的关系。在对话中,苏格拉底虽然对两种观点都进行了论证,但并没有明确给出自己的观点,因此在这部分之中,本文分析了苏格拉底的论证内容本身,为下文内容的发展进行了铺垫。本文的最后一部分,进一步讨论了这篇对话中延伸出来的的几个问题,包括通过这篇对话本身来分析柏拉图持有怎样的命名观点,其中进行的大量关于词源学讨论的目的,以及柏拉图写作这篇对话的目的.而这些都是为了对柏拉图“相”的理论的发展作准备。

关键词：约定论自然主义名称词源学

基于兰姆波在水平非压电基板上推动液滴运动机理研究

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基于兰姆波在水平非压电基板上推动液滴运动机理研究

作者：李高辉上海工程技术大学

学位级别：硕士

雨天行车作为一种事故高发率的驾驶工况,由于挡风玻璃和后视镜表面的雨滴未及时清理而引起驾驶员的视线模糊,引起驾驶员注意力不集中造成对前车车距和后车行车动向的误判,造成了行车隐患。交通事故的发生给国家和人民的财产安全带来极... 详细信息

雨天行车作为一种事故高发率的驾驶工况,由于挡风玻璃和后视镜表面的雨滴未及时清理而引起驾驶员的视线模糊,引起驾驶员注意力不集中造成对前车车距和后车行车动向的误判,造成了行车隐患。交通事故的发生给国家和人民的财产安全带来极大的威胁。现今应对雨天行车视线模糊的方案是利用汽车雨刷器除去雨滴。鉴于现有的汽车雨刷器的可靠性和工作质量等问题,文章提出了利用声表面波技术除去汽车挡风玻璃和后视镜表面的液滴。本文以水平非压电基板和液滴为研究对象,研究水平非压电基板上激发兰姆波驱动液滴运动,并对液滴在基板上运动进行受力分析。随后结合实验详细讨论了不同非压电基板、单相压电换能器两端输入电压峰峰值和液滴体积对液滴运动速度的影响规律。得出影响液滴在水平非压电基板上运动的变量。根据分析得出的变量设计实验,结合实验结果总结出变量对液滴在水平非压电基板上运动速度的影响。实验结果表明影响液滴运动速度有三个主要因素:不同非压电基板、单相压电换能器两端输入电压峰峰值和液滴体积。结合理论和实验结果表明:（1）在单相压电换能器两端输入电压和液滴体积保持不变的条件下,液滴在玻璃基板上运动的速度大于镜片基板上的速度。（2）非压电基板和液滴体积保持不变的条件下,单相压电换能器两端输入电压越大,液滴运动速度越快;（3）在单相压电换能器两端输入电压和非压电基板保持不变的条件下,4个不同体积的液滴对照组中,10μl液滴的运动速度最快,30μl液滴的运动速度最慢。在驱动液滴运动的实验中发现,液滴在运动过程中出现明显的振荡变形,且在不同组实验出现振荡变形并不相同。为研究液滴运动中振荡变形的变化规律,文中采用与研究液滴运动机理相同的方法。为量化液滴运动中振荡变形度,文中使用液滴离心率表征液滴运动中的振荡变形度。根据上文的影响因素设计实验,分析实验结果总结出影响液滴运动中振荡变形的规律。实验结果表明:（1）在液滴体积和非压电基板相同的条件下,单相压电换能器两端的输入电压越大,液滴的离心率越大。（2）在单相压电换能器两端的输入电压和非压电基板相同的条件下,随着液滴体积的增加,液滴离心率也在增加。（3）在单相压电换能器两端输入电压恒定和液滴体积相同的条件下,液滴在玻璃基板上的离心率大于镜片基板。本文旨在通过理论和实验相结合的方法,对液滴在基板表面的运动机理及运动中产生的振荡变形进行了研究。文中使用的研究方法与实验结果对除去玻璃和镜片表面的液滴提供理论和实验依据,使得声表面波设备代替传统汽车雨刷器提供了可能。并为之后的非压电基板上驱动液滴运动的实验提供了一定的参考依据。

关键词：兰姆波非压电基板微流体运动特性振荡幅度

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大跨度斜交复杂连体结构设计分析与应用

大跨度斜交复杂连体结构设计分析与应用

作者：李高辉广州大学

学位级别：硕士

随着各种新型高层建筑结构陆续出现,复杂连体结构也作为一种新型结构型式,丰富了建筑造型。本文结合国内外复杂连体高层建筑结构的实际应用现状,针对斜交大跨度复杂连体结构整体抗震性能研究较少的现状以及斜交大跨度结构具有耗能能力... 详细信息

随着各种新型高层建筑结构陆续出现,复杂连体结构也作为一种新型结构型式,丰富了建筑造型。本文结合国内外复杂连体高层建筑结构的实际应用现状,针对斜交大跨度复杂连体结构整体抗震性能研究较少的现状以及斜交大跨度结构具有耗能能力不足、对地震作用较为敏感等情况,本文提出利用支座以及连接体结构自身的特点,使得复杂连体结构自身比两栋主塔楼更具有消能减震的能力。通过增大结构自身的被动耗能能力,从而减弱大跨度斜交非对称复杂连体结构整体对地震作用的响应。本文采用有限元分析软件MIDAS/GEN,以某大跨度斜交复杂连体高层建筑结构为基本研究对象建立结构的三维空间模型。根据结构的特点,首先进行单独建模与整体建模的地震响应对比分析。采取了三种不同方案的支座连接方式,进行支座的连接方式对结构整体的地震作用的对比分析。对于非对称结构的耗能,选用粘弹性阻尼器与弹性滑移支座的组合,通过改变粘弹性阻尼器中阻尼系数与弹簧刚度,进行结构在多遇地震作用下的弹性时程分析。对比不同参数条件下的粘弹性阻尼器,使得整体结构对地震的响应最小。最后进行罕遇地震作用验证,对利用弹性滑移支座与粘弹性阻尼器组成的组合支座连接的大跨度复杂连体结构进行弹塑性时程分析,分析组合装置在罕遇地震作用下,结构对地震作用的响应,得出以下结论:(1)通过分析非对称的复杂连体结构在单塔与整体结构的模态变化,整体结构的自振周期有所延长。层间位移角有所减小,其中在X向地震作用下整体建模比单独建模的B塔层间位移角平均减小20%。层间位移大体相同,层间剪力在X向地震作用下A塔整体模型的层间剪力总体比单独模型减小,减小值达到20%以上。而对B塔整体建模比单独建模层间剪力增大,但是在第3层,第6层、第7层连接楼层增速放缓。主塔楼通过连接体构件的连接,使两主塔楼具备运动的协调性。(2)通过对连体的挠度与舒适度分析,F3和F6楼面在人行荷载激励下的加速度峰值大于0.07m/s,不满足办公环境的舒适度要求,需要增设TMD减震;(3)采用刚接、铰接、弹性滑移支座三种不同连接方式对比分析,弹性滑移连接比刚接和铰接的结构自振周期延长60%左右。弹性滑移连接的楼层平均最大位移比固接减小0.5%。固接比铰接减小1.5%。B塔在X向地震作用下楼层位移变化最大;弹性滑移连接比固接的楼层最大位移平均减小0.22%。(4)当粘弹性阻尼器的阻尼在5000kN时顶层的位移达到最小。但是当刚度的数值变化到2×10以上时,那么从这个时候开始主要有阻尼器的刚度发挥消能的作用了。阻尼器的刚度在2×10时层间位移急速增加,但是随着刚度继续增加时,顶层的最大层间位移变化缓慢,而有降低的趋势。组合支座中的粘弹性阻尼器对结构在减小地震得响应效果不是很明显。(5)结构在罕遇地震作用下,X方最大位移为0.114m,最大层间位移角为1/134,Y方最大位移为0.092m,最大层间位移角为1/144,均满足规范限值1/100要求。在7条波三向作用下,结构整体刚度退化没有导致结构倒塌,满足“大震不倒”的设防要求。

关键词：复杂连体结构粘弹性阻尼器大跨度非对称消能减震

非小细胞肺癌三维适形放疗急性放射性食管炎的相关因素分析

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非小细胞肺癌三维适形放疗急性放射性食管炎的相关因素分析

作者：李高辉苏州大学

学位级别：硕士

目的:观察非小细胞肺癌(NSCLC)实施三维适形放射治疗中急性放射性食管炎的发生情况,并分析影响其发生的临床和剂量学因素。材料与方法:回顾性分析了我科自2007年8月至2009年11月间接受三维适形放射治疗的具有完整病例资料的41例NSCLC... 详细信息

目的:观察非小细胞肺癌(NSCLC)实施三维适形放射治疗中急性放射性食管炎的发生情况,并分析影响其发生的临床和剂量学因素。材料与方法:回顾性分析了我科自2007年8月至2009年11月间接受三维适形放射治疗的具有完整病例资料的41例NSCLC患者的三维适形放疗计划剂量及临床资料,采用RTOG标准评价急性放射性食管炎的发生情况,并对引起2级及以上急性放射性食管炎的相关因素进行分析。结果: 41例中无4～5级急性放射性食管炎发生,2级及以上急性放射性食管炎15例(36.58%),对影响2级以上急性放射性食管炎的单因素分析后发现,同期放化疗和淋巴结分期有统计学意义(P<0.05),剂量学因素食管Dmax、Dmean、LETT20、LETT30、LETT40、V20、V30、V40、V45、V50、V55均有统计学意义(P<0.001)。结论:本研究提示NSCLC三维适形放疗中同期放化疗、淋巴结分期和剂量学因素(食管Dmax、Dmean、LETT20、LETT30、LETT40、V20、V30、V40、V45、V50、V55)是影响2级以上急性放射性食管炎发生的重要因素。

关键词：非小细胞肺癌三维适形放射治疗放射性食管炎

AZ61镁合金双轴肩搅拌摩擦焊工艺及机理研究

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AZ61镁合金双轴肩搅拌摩擦焊工艺及机理研究

作者：李高辉哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

双轴肩搅拌摩擦焊技术是在常规搅拌摩擦焊技术的基础上发展起而来,其在保留了固相连接技术优点的基础上,又简化了焊接工装、克服了焊缝根部未焊合缺陷等问题。本文针对5mm厚AZ61镁合金开展工艺与机理研究,设计了双轴肩搅拌头,实施了焊... 详细信息

双轴肩搅拌摩擦焊技术是在常规搅拌摩擦焊技术的基础上发展起而来,其在保留了固相连接技术优点的基础上,又简化了焊接工装、克服了焊缝根部未焊合缺陷等问题。本文针对5mm厚AZ61镁合金开展工艺与机理研究,设计了双轴肩搅拌头,实施了焊接工艺试验,得到了合适的焊接工艺参数区间,揭示了工艺参数与接头成形、焊接过程参数、接头微观组织及力学性能的联系,从而阐明接头形成机理,为工程应用奠定理论基础。焊接工艺试验结果表明AZ61镁合金双轴肩搅拌摩擦焊焊接工艺参数区间较窄,通过合理的焊具设计在一定工艺范围内能够获得成形良好、无缺陷的接头。为了建立过程参数与接头成形的对应关系,为工艺参数的优化提供指导,对焊接过程特征参数进行测量。发现随着搅拌头转速的提高,热输入量增大导致测温点监测到的峰值温度提高,主轴和X轴输出扭矩均有所下降;而随着焊接速度的提高,焊接线能量下降,材料软化程度不足,测温点峰值温度降低,主轴和X轴输出扭矩升高。当温度或扭矩过高或过低时,都无法形成连续的无缺陷焊缝。由于有两个轴肩的存在,AZ61镁合金双轴肩搅拌摩擦焊焊缝区域呈哑铃状,对接头进行微观组织分析可以发现接头可分为母材、热影响区、热机影响区和焊核区四个区域。焊核区内均为细小的等轴晶,且沿厚度方向晶粒尺寸没有明显变化;接头的热机影响区也主要由等轴晶组成;热影响区的组织较为粗大;焊核区、热机影响区和热影响区的平均晶粒尺寸和焊接工艺参数明显相关,均随着搅拌头转速的升高而增大,随着焊接速度的升高而减小。接头力学性能分析结果表明,AZ61镁合金双轴肩搅拌摩擦焊接头硬度整体接头硬度分布均匀,各区域硬度值均在52-65HRC之间波动。工艺参数对接头热影响区和热机影响区的显微硬度无明显影响。在热输入量较低的焊接工艺条件下,接头焊核区的显微硬度高于其他区域。拉伸试验表明有缺陷接头的拉伸性能很差,断口表面呈现韧脆混合型断裂,而无缺陷接头的拉伸性能良好,其最大抗拉强度可达213MPa,相当于母材的80%,呈韧性断裂。冲击试验结果表明,工艺参数对接头的冲击性能有明显影响,而焊核区的冲击吸收功始终高于热影响区和母材,热影响区冲击试样呈现韧脆混合型断裂而焊核区试样呈现韧性断裂。

关键词：双轴肩搅拌摩擦焊 AZ61镁合金搅拌头设计焊接工艺微观组织力学性能

6005A-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头疲劳性能分析

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焊接学报 2023年第9期44卷 30-36,I0004,I0005页

作者：张欣盟高士康李高辉张海峰周利王苹中车长春轨道客车股份有限公司长春130062 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学(威海) 山东省特种焊接技术重点实验室威海264209 哈尔滨工业大学(威海) 威海264209

通过对3.3 mm厚6005A-T6铝合金型材双轴肩搅拌摩擦焊接头进行疲劳试验,分析型材平行段宽度及厚度对试件疲劳性能的影响;并结合典型参数下焊接接头的宏观成形及其微观组织演变,揭示型材双轴肩搅拌摩擦焊接头的断裂行为.结果表明,典型参数... 详细信息

通过对3.3 mm厚6005A-T6铝合金型材双轴肩搅拌摩擦焊接头进行疲劳试验,分析型材平行段宽度及厚度对试件疲劳性能的影响;并结合典型参数下焊接接头的宏观成形及其微观组织演变,揭示型材双轴肩搅拌摩擦焊接头的断裂行为.结果表明,典型参数下(转速1000 r/min、焊接速度100 mm/min、平行段宽度和厚度分别为11.8 mm和3.1 mm)接头的拉伸断裂位置位于后退侧热影响区;型材接头前进侧热力影响区晶粒组织的特征会影响型材疲劳裂纹产生与开动;疲劳断口扫描分析显示断口无明显缺陷,试件疲劳条带的扩展区和瞬断区具有典型的疲劳断裂特征,断裂发生在前进侧热影响区位置.

关键词：搅拌摩擦焊 6005铝合金型材接头疲劳裂纹扩展

2219铝合金双轴肩搅拌摩擦焊工艺及接头组织性能研究

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机械工程学报 2022年第22期58卷 250-257页

作者：张海峰郝云飞李高辉颜旭杨海峰周利哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学(威海)山东省特种焊接技术重点实验室威海264209 首都航天机械有限公司北京100076

通过对8 mm厚2219铝合金进行双轴肩搅拌摩擦焊试验,研究了不同焊接速度对接头成形、组织演变及其对力学性能的影响规律。工艺试验结果表明:在固定转速(200r/min)下,不同焊接速度下的接头均成形良好,未出现微裂纹、隧道以及疏松等焊缝表... 详细信息

通过对8 mm厚2219铝合金进行双轴肩搅拌摩擦焊试验,研究了不同焊接速度对接头成形、组织演变及其对力学性能的影响规律。工艺试验结果表明:在固定转速(200r/min)下,不同焊接速度下的接头均成形良好,未出现微裂纹、隧道以及疏松等焊缝表面缺陷。随着焊接速度的增加,接头区域晶粒尺寸减小;接头显微硬度受到晶粒尺寸与沉淀相分布的制约,硬度分布曲线呈“W”形,热影响区硬度最低。并且随着焊接速度的增加,接头最低硬度和抗拉强度逐渐提高,断裂位置发生在热影响区与热影响区交界处。在焊接速度为350mm/min时,接头抗拉强度达到最大值335 MPa,约为母材的72.8%。

关键词：双轴肩搅拌摩擦焊 2219铝合金组织与性能