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基于组织模型的纬编面料透气性数字化预测

纺织学报 2024年第6期45卷 68-74页

作者：赵雅杰丛洪莲丁玉琴董智佳江南大学针织技术教育部工程研究中心江苏无锡214122

为在投入实际生产前正确评估双面纬编面料的透气性能,构建了双面织物组织模型,并进行织物孔隙率的数字化表达。首先,对双面纬编织物结构中包含的成圈、集圈和浮线这3种基本线圈形态进行孔隙率的单元组织模型构建;然后系统归纳出双层结构... 详细信息

为在投入实际生产前正确评估双面纬编面料的透气性能,构建了双面织物组织模型,并进行织物孔隙率的数字化表达。首先,对双面纬编织物结构中包含的成圈、集圈和浮线这3种基本线圈形态进行孔隙率的单元组织模型构建;然后系统归纳出双层结构中9种正面结构单元和21种反面结构单元,并构建双层结构孔隙率矩阵,得到织物理论孔隙率的计算方法;最后,在3款不同组织的面料基础上通过线性拟合得出理论孔隙率与透气率的关系,并选用2款面料验证预测系统的准确性。结果表明:理论计算的透气率为627.0、688.6 mm/s,实际测量的透气率为600.3、676.3 mm/s,其误差率在±6%以内,说明构建的纬编组织模型和透气性预测方法具有合理性和适用性。

关键词：纬编面料组织模型垂直映射面积孔隙率透气性数字化预测

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基于双层氮化硅减反射垂直光栅耦合器

光学学报 2024年第2期44卷 282-291页

作者：吉喆李东付士儒严英占贾大功石家庄铁道大学机械工程学院河北省工程机械动力与传动控制重点实验室河北石家庄050043 中国电子科技集团公司信息科学研究院北京100041 天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息科学与技术教育部重点实验室天津300072

针对传统光栅耦合器在耦合过程中需要入射光倾斜一定角度且耦合效率低的缺点,提出了一种双层Si_(3)N_(4)减反射垂直光栅耦合器结构。基于时域有限差分法,对双层Si_(3)N_(4)薄膜结构的上、下层Si_(3)N_(4)厚度,下层Si_(3)N_(4)与光栅的... 详细信息

针对传统光栅耦合器在耦合过程中需要入射光倾斜一定角度且耦合效率低的缺点,提出了一种双层Si_(3)N_(4)减反射垂直光栅耦合器结构。基于时域有限差分法,对双层Si_(3)N_(4)薄膜结构的上、下层Si_(3)N_(4)厚度,下层Si_(3)N_(4)与光栅的距离及上、下层Si_(3)N_(4)之间的高度进行了详细讨论。分析结果表明,对于双层Si_(3)N_(4)减反射垂直光栅耦合器结构,横电波(TE)模式下在1550 nm波长处可以获得超过94%(-0.26 d B)的垂直耦合效率,3 d B带宽为107 nm(1485~1592 nm),具有良好的低损耗特性和带宽特性。同时,在现有加工工艺基础上,对该器件进行了容差分析。分析得知,当光纤光栅对准容差在-1.92~1.92μm范围内、对准角度容差在-1.8°~1.8°范围内时,双层Si_(3)N_(4)减反射垂直光栅耦合器可以获得超过80%的耦合效率。

关键词：垂直光栅耦合器 Si_(3)N_(4)薄膜减反射耦合效率

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考虑电压电流限制的伺服电机无纹波转矩控制

组合机床与自动化加工技术 2024年第7期 113-118页

作者：董青青李婷彭朋陕西能源职业技术学院煤炭与化工产业学院咸阳712000 西北工业大学自动化学院西安710072 陕西科技大学电气与控制工程学院西安710021

针对伺服系统无刷电机正弦电流转矩控制纹波较大的问题,提出了一种无刷伺服电机在任意反电动势波形下的无纹波转矩控制,实现了电机驱动器在有限电压、电流范围内的功率损耗最小。首先,建立了有限电压、电流范围内的电机模型,推导了电压... 详细信息

针对伺服系统无刷电机正弦电流转矩控制纹波较大的问题,提出了一种无刷伺服电机在任意反电动势波形下的无纹波转矩控制,实现了电机驱动器在有限电压、电流范围内的功率损耗最小。首先,建立了有限电压、电流范围内的电机模型,推导了电压、电流范围边界的不等约束条件;其次,利用拉格朗日乘数法求解等效二次规划问题,提出了最优转矩控制策略;最后,在三相18极同步电机的实验平台上进行了3种情况的实验验证。结果表明,所提控制策略在相电压、电流饱和时,仍能实现转矩的精确控制,输出期望转矩;在发生单相故障时,可以隔离故障相,同时通过优化励磁电流使非故障相达到预期的转矩输出,减小了转矩纹波。

关键词：伺服系统无刷电机纹波最优转矩控制故障隔离

碳中和导向下寒地近零能耗建筑形态多目标优化研究

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西部人居环境学刊 2024年第1期39卷 87-95页

作者：孙嘉祎李绥董轶欣沈阳建筑大学建筑与规划学院东北大学江河建筑学院天津大学建筑学院

双碳目标的大背景下,严寒地区因特殊的气候条件,碳排放问题较为突出,且寒地近零能耗建筑热工性能优化空间有限。为研究严寒地区近零能耗建筑进一步降低碳排放的可能,以及建筑参数与碳排放等性能之间的关系,以中德节能中心为例,依托Rhino... 详细信息

双碳目标的大背景下,严寒地区因特殊的气候条件,碳排放问题较为突出,且寒地近零能耗建筑热工性能优化空间有限。为研究严寒地区近零能耗建筑进一步降低碳排放的可能,以及建筑参数与碳排放等性能之间的关系,以中德节能中心为例,依托Rhino+Grasshopper平台,整体考虑建筑的产能端和用能端,按建筑参数层级不同,基于RBFOpt算法分形态、立面两个阶段进行多目标优化,并利用Simlab对建筑参数进行全局敏感性分析。结果表明:在近零能耗建筑围护结构热工性能已达限值的前提下,经过多目标优化,最优方案单位面积碳排放下降了4.75%,产能消费比提高了8.2%。证明多阶段多目标优化方法对于提升严寒地区近零能耗建筑性能、降低碳排放是有效的。另外,对于建筑碳排放敏感程度较高的两个参数是面宽进深比和天窗面积比。产能消费端协同的多阶段多目标优化方法可以为严寒地区近零能耗建筑设计与优化提供一定的借鉴参考。

关键词：多目标优化近零能耗建筑严寒地区建筑形态 RBFOpt算法碳中和

吸振器与球平衡器并用控制转子不平衡振动的理论研究

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振动工程学报 2024年第6期37卷 954-963页

作者：朱光远张小龙东亚斌何育民西安建筑科技大学机电工程学院陕西西安710055

球式自动平衡器(Automatic Ball Balancer,简称ABB)可以在临界转速以上区域完全消除转子未知不平衡量,但其缺点是在临界转速附近会引起大振幅的共振响应和不稳定振荡。为此增加动力吸振器(Dynamic Vibration Absorber,简称DVA)来克服其... 详细信息

球式自动平衡器(Automatic Ball Balancer,简称ABB)可以在临界转速以上区域完全消除转子未知不平衡量,但其缺点是在临界转速附近会引起大振幅的共振响应和不稳定振荡。为此增加动力吸振器(Dynamic Vibration Absorber,简称DVA)来克服其缺点,改善其抑振性能。以Jeffcott偏心转子模型为研究对象,根据拉格朗日方程建立了吸振器、球平衡器单独使用以及两者结合使用时控制转子不平衡振动的动力学方程,使用谐波平衡法理论求解新耦合系统的振幅表达式,并分析各参数对稳态幅频曲线的影响规律以获得较合适的参数,采用龙格-库塔数值方法计算得到稳态幅频特性图和瞬态振幅时域变化曲线。对比结果表明,两种手段并用的新方案有效降低了转子经过临界共振区时的振动水平,并使转子在临界转速以上区域衰减为零振幅,达到了融合两者优点的目的,具有更优良的抑振效果。

关键词：振动控制 Jeffcott偏心转子模型动力吸振器球式自动平衡器临界转速

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中国式现代化背景下体旅融合发展思考

体育文化导刊 2024年第3期 16-22,45页

作者：杨占东于涛赵晨蕾北京体育大学体育休闲与旅游学院北京100084

运用文献资料、逻辑分析等方法,探究中国式现代化背景下体旅融合的价值、困境,并提出发展路径。价值:扶正异化旅游,积极改造身心;强化人际交往,促进改善人际关系;培养游客亲环境行为,促进人与自然和谐共生。困境:融合深度不足,体育旅游... 详细信息

运用文献资料、逻辑分析等方法,探究中国式现代化背景下体旅融合的价值、困境,并提出发展路径。价值:扶正异化旅游,积极改造身心;强化人际交往,促进改善人际关系;培养游客亲环境行为,促进人与自然和谐共生。困境:融合深度不足,体育旅游主体建构受阻;行业急功近利,可持续发展能力有待提高;产品特色不足,体旅产品独特价值有待彰显;市场监管薄弱,监管机制和标准有待完善;文化融入欠佳,传统文化融入有待加强。路径:增强内生动力,促进体育旅游主体建构;强化价值引导,增强产业发展可持续性;创新产品设计,凸显体旅融合本质价值;加强市场监管,完善体育旅游监管体系;结合传统文化,打造中国特色体育旅游。

关键词：中国式现代化体旅融合体育旅游

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冶炼钒钛矿高炉操作炉型计算模拟研究

钢铁钒钛 2024年第3期45卷 121-130,154页

作者：董晓森饶家庭郑魁钒钛资源综合利用国家重点实验室攀钢集团研究院有限公司四川攀枝花617000

根据某钒钛磁铁矿冶炼高炉炉型设计参数和生产工况数据,通过MATLAB计算软件建立该高炉操作炉型计算模型,研究高炉运行中高温区域炉墙挂渣情况。计算结果表明:受高炉边缘气流控制较弱影响,高温区域炉墙的热负荷大多在12 kW/(m^(2)·s)以... 详细信息

根据某钒钛磁铁矿冶炼高炉炉型设计参数和生产工况数据,通过MATLAB计算软件建立该高炉操作炉型计算模型,研究高炉运行中高温区域炉墙挂渣情况。计算结果表明:受高炉边缘气流控制较弱影响,高温区域炉墙的热负荷大多在12 kW/(m^(2)·s)以下,冷却壁壁体温度接近炉壳温度,冷却壁热面的渣皮厚度普遍高于100 mm,且渣皮厚度分布不均匀,个别方向达到200 mm以上;对比普通高炉,冶炼钒钛磁铁矿高炉在同等热负荷下,高温区域挂渣能力更强,从安全性与渣皮稳定性考虑,高炉冷却壁热负荷应控制在10.50~34.50 kW/(m^(2)·s)。

关键词：高炉钒钛磁铁矿操作炉型 MATLAB软件渣皮

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铁路货车钩舌检修数字孪生车间的研究与应用

计算机集成制造系统 2024年第7期30卷 2474-2485页

作者：杨康吴少培董志宇李国芳丁旺才兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070

为了实现对铁路货车检修车间的实时透明管控,提高车间管理的信息化和智能化水平。首先,基于数字孪生技术,提出一种数字孪生检修车间六维模型,介绍了系统核心功能和开发流程,并详细阐述了数据采集及交换、三维可视化场景构建,被检对象生... 详细信息

为了实现对铁路货车检修车间的实时透明管控,提高车间管理的信息化和智能化水平。首先,基于数字孪生技术,提出一种数字孪生检修车间六维模型,介绍了系统核心功能和开发流程,并详细阐述了数据采集及交换、三维可视化场景构建,被检对象生成等全要素精准建模过程。其次,基于分布式MQTT构架的数据采集及交换的方法,建立多源异构数据流转节点的状态矩阵,利用嵌入式设备、采集卡、传感器,逻辑控制器与车间管控系统进行数据交换,结合检修车间设备、物料、产线等检修全过程动态模型,构建了虚实交互映射的检修车间数字孪生系统。最后,通过基于数据挖掘的钩舌检修跟踪、检修工艺甘特图等技术输出,展示了数字孪生关键技术在钩舌智能检修中的应用场景,验证了所提方法的有效性,同时为数字孪生在智能轨道交通中的应用提供参考。

关键词：数字孪生检修车间实时信息铁路货车

TiO_(2)粒径对TiO_(2)/聚脲超疏水涂层机械稳定性和防覆冰性能的影响研究

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表面技术 2024年第12期53卷 240-251页

作者：胡丽娜杜一枝董立婷雷煜航新疆大学电气工程学院乌鲁木齐830047

目的研究改性TiO_(2)粒径对TiO_(2)/聚脲超疏水涂层机械稳定性和防覆冰性能的影响,解决低温环境下风机叶片结冰问题。方法采用有机无机粒子共混,以改性纳米TiO_(2)和聚天门冬氨酸酯聚脲(PAE聚脲)为材料,利用一步法构建TiO_(2)/PAE聚脲... 详细信息

目的研究改性TiO_(2)粒径对TiO_(2)/聚脲超疏水涂层机械稳定性和防覆冰性能的影响,解决低温环境下风机叶片结冰问题。方法采用有机无机粒子共混,以改性纳米TiO_(2)和聚天门冬氨酸酯聚脲(PAE聚脲)为材料,利用一步法构建TiO_(2)/PAE聚脲超疏水涂层。开展耐酸碱性、耐磨性、静态防覆冰、动态防覆冰、覆冰黏结强度等实验研究,并应用在真实风电场。结果超疏水涂层的机械稳定性、防覆冰性能随着粒径增大而逐渐变差。当TiO_(2)粉末粒径为100 nm时,接触角为(162.4±2.1)°,滚动角为(3.8±0.7)°;经过250次磨损,接触角为(158.8±0.31)°,滚动角为(7.3±0.1)°;经过14 d的酸碱耐候性实验,超疏水涂层仍具有超疏水性,酸性和碱性溶液皆会导致涂层受损,碱性溶液对涂层腐蚀作用更强;机械稳定性较强、防覆冰性能较优。涂有超疏水涂层的风机在冻雨天平均比空白风机平均多运行255 min,对一台2 MW机组来讲,相当于多产生8500 kW·h的电能。结论制备的超疏水涂层具备优良的机械稳定性与防覆冰性能,推动了超疏水涂层在风机叶片被动防覆冰领域的应用。

关键词：超疏水涂层防覆冰性能机械稳定性改性TiO_(2)粒子粒子粒径风机叶片