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Free vibration of non-uniform axially functionally graded beams using the asymptotic development method

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Applied Mathematics and Mechanics(English Edition) 2019年第1期40卷 85-96页

作者： Dongxing cao Yanhui GAO College of Mechanical Engineering Beijing University of Technology Beijing Key Laboratory of Nonlinear Vibrations and Strength of Mechanical Structures

The asymptotic development method is applied to analyze the free vibration of non-uniform axially functionally graded(AFG) beams, of which the governing equations are differential equations with variable coefficients. By decomposing the variable flexural stiffness and mass per unit length into reference invariant and variant parts, the perturbation theory is introduced to obtain an approximate analytical formula of the natural frequencies of the non-uniform AFG beams with different boundary ***, assuming polynomial distributions of Young's modulus and the mass density, the numerical results of the AFG beams with various taper ratios are obtained and compared with the published literature results. The discussion results illustrate that the proposed method yields an effective estimate of the first three order natural frequencies for the AFG tapered beams. However, the errors increase with the increase in the mode orders especially for the cases with variable heights. In brief, the asymptotic development method is verified to be simple and efficient to analytically study the free vibration of non-uniform AFG beams, and it could be used to analyze any tapered beams with an arbitrary varying cross width.

关键词： axially functionally graded(AFG)beam non-uniform natural frequency asymptotic development method

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基于自适应移频滤波的电力系统谐波分析方法

电工技术学报 2024年第13期39卷 4015-4024页

作者：李建闽曹远远姚文轩梁成斌于佳琪湖南师范大学工程与设计学院长沙410081 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 贵州大学电气工程学院贵阳550025 长沙学院电子信息与电气工程学院长沙410022

随着非线性负荷和冲击性负荷的不断增加以及新能源的大规模并网,电网环境日趋复杂,各类电能质量问题日益凸显。其中,谐波问题尤为突出,准确估计谐波参数不仅是谐波治理的关键,也是电力企业和用户评价电能质量的重要依据。为此,该文提出... 详细信息

随着非线性负荷和冲击性负荷的不断增加以及新能源的大规模并网,电网环境日趋复杂,各类电能质量问题日益凸显。其中,谐波问题尤为突出,准确估计谐波参数不仅是谐波治理的关键,也是电力企业和用户评价电能质量的重要依据。为此,该文提出一种基于自适应移频滤波的电力系统谐波分析方法。首先,对电网谐波信号进行初次移频滤波操作,以获得信号实际基波频率;然后,根据信号实测基波频率,对信号进行二次移频滤波处理,进而准确获取各次谐波的幅值和相角;最后,仿真实验表明,该文所提算法能够有效地克服非同步采样和噪声的影响,并且具有测量精度高、实时性好和适应性强等特点。此外,通过实际构建的硬件测试平台,进一步验证了所提算法的准确性和可靠性。

关键词：电力系统分析电能质量电网谐波移频滤波

石墨负极颗粒对锂离子电池容量衰减及SEI膜生长影响的模拟研究

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化工学报 2024年第1期75卷 366-376页

作者：闻文王慧艳周静红曹约强周兴贵华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237

以石墨为负极材料的锂离子电池在新能源领域应用广泛,但其长时间充放电循环后的容量衰减会显著缩短电池的使用寿命。负极表面固体电解质界面层(SEI)是影响电池循环寿命的主要因素之一,其生成反应除了受电解质组成和制备工艺影响外,还取... 详细信息

以石墨为负极材料的锂离子电池在新能源领域应用广泛,但其长时间充放电循环后的容量衰减会显著缩短电池的使用寿命。负极表面固体电解质界面层(SEI)是影响电池循环寿命的主要因素之一,其生成反应除了受电解质组成和制备工艺影响外,还取决于石墨负极材料的结构。基于SEI膜的生长动力学,构建了电池容量衰减模型,模拟计算了石墨负极颗粒粒径对于电池容量衰减及SEI膜生长过程的影响。结果表明,负极材料颗粒粒径越大,SEI膜厚增加速度越快,电池使用寿命显著降低;在充放电循环过程中,首次循环容量衰减速度最快,随着后期SEI膜厚的增加,老化速率减缓并趋于稳定;溶剂在SEI膜中的扩散系数和SEI层孔隙率的降低,会减缓电池容量衰减速度;溶剂通过SEI膜向内扩散至电极表面的步骤是SEI膜连续生长过程中的控速步骤。研究结果可为锂离子电池石墨电极涂层制备工艺优化提供基础知识及指导。

关键词：电化学锂离子电池数学模拟电极电解质界面石墨

计及风机运行状态差异的风电场频率协同支撑控制

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电力自动化设备 2024年第3期44卷 98-104页

作者：冀肖彤江克证姚雅涵柳丹姚伟曹侃文劲宇华中科技大学电气与电子工程学院强电磁技术全国重点实验室湖北武汉430074 国网湖北省电力有限公司湖北武汉430077 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北武汉430077

尾流效应会导致同一风电场内风机的调频能力各不相同,为了充分利用风电场内每台风机的调频能力以提升系统的频率表现,提出了一种计及风机运行状态差异的风电场频率协同支撑控制策略。所提控制策略分为2个阶段:在频率支撑阶段,采用无领... 详细信息

尾流效应会导致同一风电场内风机的调频能力各不相同,为了充分利用风电场内每台风机的调频能力以提升系统的频率表现,提出了一种计及风机运行状态差异的风电场频率协同支撑控制策略。所提控制策略分为2个阶段:在频率支撑阶段,采用无领导一致性算法使风机与邻近风机实时交换状态信息,实现合理的功率分配,并在此基础上自适应调整调频系数以保障风电场的安全运行;在风机由频率支撑阶段切换至转速恢复阶段,采用渐进转速恢复控制实现两控制间的平滑过渡,缓解二次频率跌落问题。以含风电场的4机2区系统和3端4区系统为算例进行仿真分析,仿真结果验证了所提控制策略向上调频和向下调频的控制效果相比于集中式控制的优越性。

关键词：风电场频率支撑分布式控制一致性算法二次频率跌落运行状态

基于SiGe BiCMOS工艺的8 GS/s采样保持电路

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半导体技术 2024年第5期49卷 499-504页

作者：李飞吴洪江龚剑曹慧斌中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051

为实现数字通信对高速模数转换器的要求,基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺提出了一款8 GS/s采样率、6 bit的采样保持电路。电路采用全差分开环结构,利用射极跟随型采样开关实现了电路高采样率。采样开关中采用晶体管线性补偿技术,有效地提... 详细信息

为实现数字通信对高速模数转换器的要求,基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺提出了一款8 GS/s采样率、6 bit的采样保持电路。电路采用全差分开环结构,利用射极跟随型采样开关实现了电路高采样率。采样开关中采用晶体管线性补偿技术,有效地提高了采样保持电路的线性度。输出缓冲电路采用级联结构实现高线性度,并提高了电路的驱动能力。测试结果发现,在采样模式下单端输入信号频率4 GHz、采样时钟频率8 GHz条件下,有效位数为5.4 bit,无杂散动态范围为37.6 dB,总谐波失真为37.5 dB,总功耗为450 mW,芯片尺寸为0.68 mm×0.68 mm。

关键词：采样保持电路 SiGe BiCMOS工艺射极跟随型采样开关前馈电容馈通补偿电路

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脂肪族胺、醇和醚气相碱性的通用表达式

有机化学 2000年第2期20卷 258-262页

作者：曹晨忠湘潭师范学院化学系湘潭411100

脂肪族胺、醇和醚的气相质子亲合能(PA)与N、O原子所带电荷(qx)、烷基的极化效应指数(PEI)以及N、O原子的sp^3杂化轨道能量[E_X(sp^3)]的关系可以表示为:PA(kJ/mol)=2383.5547-1060.3351qx+59.4247∑PEI-117.0142E_X(sp^3)。上式较好地... 详细信息

关键词：胺醇醚质子亲合能脂肪族气相碱性分子结构

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电液伺服系统多PID控制器参数整定优化

控制理论与应用 2024年第4期41卷 763-767页

作者：冯浩姜金叶宋倩玉马伟殷晨波曹东辉南京信息工程大学人工智能学院江苏南京210044 南京信息工程大学计算机学院江苏南京210044 南京工业大学挖掘机关键技术联合研究所江苏南京211816 三一重机有限公司江苏昆山215300

为了解决挖掘机器人动臂、斗杆和铲斗不同电液伺服系统中多个比例–积分–微分(PID)控制器参数优化的难题,提高挖掘机器人铲斗齿尖轨迹跟踪精度,采用改进的粒子群算法(PSO)对多PID控制器参数进行整定优化.首先,建立电液伺服系统的数学... 详细信息

为了解决挖掘机器人动臂、斗杆和铲斗不同电液伺服系统中多个比例–积分–微分(PID)控制器参数优化的难题,提高挖掘机器人铲斗齿尖轨迹跟踪精度,采用改进的粒子群算法(PSO)对多PID控制器参数进行整定优化.首先,建立电液伺服系统的数学机理模型,在理论模型的基础上,采用递推最小二乘辨识法(RLS)得到实际的机理模型.其次,提出一种改进的PSO算法,采用非线性自适应惯性权重、引入异步变化策略、设计精英变异方法.接着,搭建仿真验证平台,跟踪正弦轨迹,比较传统Z-N参数整定方法、基本PSO算法和改进PSO算法的差别.最后,以挖掘机器人最常见的整平为代表工况,基于23 t挖掘机器人实验平台进行实验验证.实验结果表明,改进PSO算法的跟踪精度最高,与基本PSO算法相比,明显提高了轨迹跟踪精度.

关键词：电液伺服系统机器人轨迹控制粒子群算法智能控制

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基于耦合动力学的拖拉机传动装置性能提升

农机化研究 2024年第9期46卷 264-268页

作者：胡博孙忠民曹乃悦廊坊职业技术学院河北廊坊065001 黑龙江农业工程职业学院哈尔滨150088

为进一步提升我国农用拖拉机的综合作业效率,选定其传动装置展开性能优化分析。以耦合动力学理论为改善原则,结合拖拉机传动装置的工作机理与效率传递特点,建立耦合动力学数学模型,并通过传动结构分析与性能提升方案设计,进行整机作业... 详细信息

为进一步提升我国农用拖拉机的综合作业效率,选定其传动装置展开性能优化分析。以耦合动力学理论为改善原则,结合拖拉机传动装置的工作机理与效率传递特点,建立耦合动力学数学模型,并通过传动结构分析与性能提升方案设计,进行整机作业试验。试验结果表明:基于耦合动力学的拖拉机传动装置性能优化效果明显,传动系统的传动效率与动力输出效率分别相对提高了5.09%和7.40%;此思路将传动系统的机械元件与电控模块的内部力学关系进行耦合处理,改善了整机的系统稳定性与振动舒适度,综合作业效率相对提升了6.90%,是耦合思维在拖拉机转型升级的创新应用,具有重要的借鉴意义。

关键词：拖拉机耦合动力学性能提升传动效率转型升级

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可变形磨损模型下微型离心泵复合磨损研究

农业机械学报 2024年第4期55卷 136-145页

作者：王田田李俊宏南玲博陈帝伊曹东亮韩伟西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 中山大学航空航天学院广州510275 海尔集团青岛266101 兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050

为了探究微型离心泵在不同颗粒体积分数下的复合磨损类型与磨损变化,基于计算流体动力学与离散元耦合的方法,通过可变形磨料磨损Archard模型与可变形冲蚀磨损Oka模型对离心泵在不同颗粒体积分数(2%、4%、6%、8%、10%、12%)下的颗粒-部... 详细信息

为了探究微型离心泵在不同颗粒体积分数下的复合磨损类型与磨损变化,基于计算流体动力学与离散元耦合的方法,通过可变形磨料磨损Archard模型与可变形冲蚀磨损Oka模型对离心泵在不同颗粒体积分数(2%、4%、6%、8%、10%、12%)下的颗粒-部件碰撞占比率、磨损分布与演化进行了研究。通过对比实验发现颗粒体积分数在4%附近时颗粒与叶轮叶片、蜗壳碰撞占比率呈现不同的变化趋势。离心泵磨损以磨料磨损为主,磨料磨损中蜗壳为磨损最严重的部件,占总磨料磨损量的68.5%,随着颗粒体积分数的增加,蜗壳处磨料磨损由断面Ⅷ向断面Ⅰ演化,蜗壳前后端先后磨损。冲蚀磨损高磨损区域主要集中于叶轮叶片,占冲蚀磨损总量的95.83%,蜗壳处冲蚀磨损断面演化规律与磨料磨损变化规律近似,但蜗壳后端最先被磨损。颗粒体积分数对蜗壳磨料磨损变形量影响较大,蜗壳、叶轮磨料磨损变形量与冲蚀磨损变形量具有相似的变化趋势。

关键词：微型离心泵磨料磨损冲蚀磨损可变形磨损颗粒体积分数 CFD-DEM

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