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无人机17kW电机振动噪声分析与巡航转速下尖端噪声优化

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1749-1763页

作者：刘栋良詹成根屈峰陈黎君史恒杭州电子科技大学自动化学院杭州310018 卧龙电气驱动集团股份有限公司上虞312300

随着无人机的迅速发展,噪声问题影响消费者体验及AI交互、语音识别等技术,限制了无人机应用潜力。该文针对一台17 kW无人机用外转子永磁同步电机进行研究。为降低电机尖端振动噪声,且保留原电机电磁性能,重点提出优化磁极和定子开槽的... 详细信息

随着无人机的迅速发展,噪声问题影响消费者体验及AI交互、语音识别等技术,限制了无人机应用潜力。该文针对一台17 kW无人机用外转子永磁同步电机进行研究。为降低电机尖端振动噪声,且保留原电机电磁性能,重点提出优化磁极和定子开槽的方法。具体以平均转矩、转矩脉动等作为约束条件,构建多目标优化数学模型,并利用混合粒子群优化算法求解。该文深入探讨磁极参数、定子开槽对低阶次径向气隙磁通密度空间谐波特征的影响。并对电机转子模态仿真,以研究径向电磁力与空间模态的作用机理。在多转速情况下,以巡航转速为重点,分析整体电机电磁振动噪声特征。最后,仿真和实验结果表明,电机在巡航转速下的尖端噪声显著减小。验证了优化结构对无人机电机尖端振动噪声有明显抑制作用,对解决无人机噪声问题具有重要意义。

关键词：无人机外转子永磁同步电机电磁振动噪声巡航转速混合粒子群优化算法

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增材铜合金拉伸力学行为的卷积神经网络预测

计算力学学报 2024年第5期41卷 843-850页

作者：肖庆晖张仁嘉刘士杰胡文轩吕晨晞朱思瑛易敏南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室南京210016 北京宇航系统工程研究所北京100076 北京航天动力研究所低温液体推进技术实验室北京100076

深度学习因其在处理复杂数据和解决复杂问题方面的显著优势而备受关注,已应用于材料性能预测领域。本文提出了一种结合卷积神经网络模型与晶体塑性有限元方法的预测框架,在晶体塑性模型中考虑了增材铜合金(CuCrZr)固溶强化、位错强化以... 详细信息

深度学习因其在处理复杂数据和解决复杂问题方面的显著优势而备受关注,已应用于材料性能预测领域。本文提出了一种结合卷积神经网络模型与晶体塑性有限元方法的预测框架,在晶体塑性模型中考虑了增材铜合金(CuCrZr)固溶强化、位错强化以及晶界强化的贡献,实现了基于增材铜合金的晶体学织构极图、微结构图和晶粒尺寸预测单轴拉伸力学行为的目标。首先,基于实验结果对晶体塑性模型参数进行校正,验证了模型的准确性及预测能力。随后,使用参数校正后的晶体塑性模型对增材铜合金不同的代表体积元进行了一系列的有限元模拟,并利用这些模拟结果对卷积神经网络模型进行了训练、验证与测试。研究结果表明,该卷积神经网络模型在保证预测精度的同时,显著减少了计算时间,展示了其在增材铜合金力学性能预测方面的应用前景。

关键词：增材制造卷积神经网络晶体塑性铜合金

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基于横摆运动补偿的煤矿重载铰接车辆主动电液转向控制研究

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煤炭学报 2024年第6期49卷 2937-2948页

作者：任志勇石琴赵远张磊黄振华中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西太原030006 合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥230009 安徽省智慧交通车路协同工程研究中心安徽合肥230009

煤矿重载铰接车辆采用折腰转向,横向刚度弱且所受扰动因素复杂,操控难度加大,极易引起安全事故。为改善煤矿重型铰接车辆在湿滑低附着路面环境中的安全驾驶操控性能、进一步提升煤矿辅助运输智能化水平,设计了一种具有横摆运动反馈补偿... 详细信息

煤矿重载铰接车辆采用折腰转向,横向刚度弱且所受扰动因素复杂,操控难度加大,极易引起安全事故。为改善煤矿重型铰接车辆在湿滑低附着路面环境中的安全驾驶操控性能、进一步提升煤矿辅助运输智能化水平,设计了一种具有横摆运动反馈补偿功能的泵控电液动力转向系统。建立了包含前车体纵向、侧向、横摆及后车体横摆运动在内的铰接车辆4自由度车体动力学模型以及泵控电液转向系统数学模型,在解耦动力学模型横摆角速度与横向加速度的基础上,设计了“转向操纵跟随−横摆稳定补偿”双通道铰接转向控制策略,其中,转向操纵跟随通道可实现前后车体铰接角对驾驶员的转向操控输入的实时跟踪,而横摆稳定补偿通道则通过主动调节车体铰接角以确保实际横摆角速度逼近理想横摆角速度。通过设置预滤波器和衰减积分器,设计了主动转向控制系统,该系统通过调整转向角度来提供纠正作用,以确保车辆能够遵循驾驶员意图保持路径跟随。基于dSPACE/DS1007半实物仿真平台,对铰接矿车低附着转向工况进行了仿真测试;模拟J型转弯工况,选择低摩擦因数路面条件中低速运行,验证了主动控制器对于铰接车辆跟踪期望路径的有效性。同时,基于冰雪覆盖路面等效低附着系数路面的实验条件,利用煤矿井下25 t级重型铰接式支架搬运车进行了实车转弯实验;结果表明:建立的铰接车辆车体动力学模型和泵控电液转向系统模型,通过横摆角速度与横向加速度进行解耦,能够比较真实的反应该类车辆的折腰运动状态;基于铰接车辆横摆稳定性控制分析,制定的“转向操纵跟随−横摆稳定补偿”双通道铰接转向控制策略,以及设计的主动控制系统,能够有效提高铰接车辆在低附着路面工况下的横摆稳定性,且该系统对于驾驶员的驾驶感觉没有改变,主动控制干预后能够及时、安全、平稳地将车辆的驾驶权交还给驾驶员。

关键词：全液压转向系统矿山重型铰接式车辆动力学模型路径跟随控制算法

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新生儿坏死性小肠结肠炎的外科手术治疗现状

中国实用儿科杂志 2024年第5期39卷 334-338页

作者：杜京斌黄金狮首都医科大学附属北京儿童医院小儿外科北京100045

坏死性小肠结肠炎(NEC)是新生儿时期常见的疾病,过去传统的认知认为只有在腹腔肠道穿孔的时候才需要进行外科手术干预治疗。但随着对于坏死性小肠结肠炎的病理病程变化的不断了解,人们开始寻找早期进行外科干预的方法。目前认为需要外... 详细信息

坏死性小肠结肠炎(NEC)是新生儿时期常见的疾病,过去传统的认知认为只有在腹腔肠道穿孔的时候才需要进行外科手术干预治疗。但随着对于坏死性小肠结肠炎的病理病程变化的不断了解,人们开始寻找早期进行外科干预的方法。目前认为需要外科干预的相对指征主要参考临床表现、实验室检查和放射学检查的参数,一旦发现患儿临床情况恶化,则需要外科进行干预治疗。NEC的外科处理方式包括以下几种,腹腔放置腹腔引流管:单纯地放置腹腔引流可作为对于某些一般情况较差难以耐受手术的患儿或抢救中生命体征不平稳的最终选择;开腹探查术:在坏死肠管切除后进行肠道造口或吻合手术,特别是在局限病变的NEC患儿可以进行。对于一期肠吻合手术,在严重的、多灶性NEC,由于病变肠管较多,国外多采用空肠造瘘的高位置空肠造口术或采用对于残余肠管的“夹闭并放回腹腔”技术以提高患儿生存率;NEC情况下腹腔镜的使用:目前国内外尚报道不多,该技术对于急症的患儿存在加重腹腔内CO_(2)压力,增加麻醉风险和患儿内环境恶化的不利因素,目前尚无更多的数据支持广泛地使用该技术于NEC的患儿。

关键词：坏死性小肠结肠炎新生儿外科干预

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老化效应对涂层表面池沸腾传热性能的影响

原子能科学技术 2024年第1期58卷 93-102页

作者：钟达文廉学新史昊鹏韩昱程华北电力大学北京市非能动核能安全技术重点实验室北京102206

压力容器外部冷却(ERVC)是第三代压水堆核电站严重事故缓解策略的关键技术,其表面临界热流密度(CHF)决定了压力容器的完整性。为探究压力容器真实材料SA508钢表面老化对涂层表面CHF特性的影响,开展了SA508钢光表面和基于SA508钢的TC4钛... 详细信息

压力容器外部冷却(ERVC)是第三代压水堆核电站严重事故缓解策略的关键技术,其表面临界热流密度(CHF)决定了压力容器的完整性。为探究压力容器真实材料SA508钢表面老化对涂层表面CHF特性的影响,开展了SA508钢光表面和基于SA508钢的TC4钛合金多孔涂层表面在不同老化状态下的沸腾换热特性实验研究。结果表明:SA508钢光表面在水中会快速氧化,随着老化的加深,其CHF呈上升趋势,上升幅度在20%以内;CHF增强的原因在于SA508钢氧化生成了能改善表面润湿性的Fe3O4磁性微纳米颗粒层。随着氧化的加深,TC4涂层表面由超亲水特性变为疏水特性,基体SA508钢生成的氧化物易堵塞涂层孔隙,CHF呈恶化趋势。

关键词：相变传热涂层沸腾换热临界热流密度氧化

不同压下量对波纹辊轧制铜/铝复合板微观组织及力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 1826-1835页

作者：李岩史爱尊张文斌刘翠荣太原科技大学材料科学与工程学院山西太原030024 山西电子科技学院智能制造产业学院山西临汾041000

波纹辊冷轧粘合(CCRB)作为一种新型轧制工艺,在金属复合板的制备过程中受到广泛关注,但不同压下量下波纹复合板的力学性能及界面的微观形貌尚不明确。采用数值模拟和实验方法,研究了在55%、60%、65%和70%压下量下制备铜/铝波纹复合板的... 详细信息

波纹辊冷轧粘合(CCRB)作为一种新型轧制工艺,在金属复合板的制备过程中受到广泛关注,但不同压下量下波纹复合板的力学性能及界面的微观形貌尚不明确。采用数值模拟和实验方法,研究了在55%、60%、65%和70%压下量下制备铜/铝波纹复合板的情况。通过ABAQUS有限元模拟仿真软件建立三维模型,模拟了轧制过程中的应力和应变曲线。通过扫描电子显微镜、电子背散射衍射、X射线能谱仪等方法研究了波纹复合板界面形貌。结果表明,复合板的极限抗拉伸强度和剪切强度在65%压下量下达到最大值,分别为221.08和79 MPa,在55%压下量下达到最小值,分别为169.34和45 MPa。在65%和70%压下量下,由于剧烈的塑性变形作用,复合板形成拉长的晶粒和细小的等轴晶。但70%压下量下,由于轧制力过大,基体金属产生微裂纹,导致拉伸性能下降,这与力学实验结果一致。

关键词：铜/铝波纹复合板波纹辊冷轧粘合(CCRB) 压下量 ABAQUS有限元模拟力学性能微观形貌

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共轴刚性旋翼气动及噪声特性的参数影响分析

航空学报 2024年第9期45卷 106-120页

作者：刘琦史勇杰胡志远徐国华南京航空航天大学直升机动力学全国重点实验室南京210016

共轴刚性旋翼直升机是未来高速直升机发展的重要方向之一。研究了其前飞时旋翼桨-涡干扰(BVI)流场及气动噪声特性,探究了参数变化对其气动和噪声特性的影响规律。为精细捕捉旋翼尾迹流场,提出了一套高精度的共轴刚性旋翼直升机流场计算... 详细信息

共轴刚性旋翼直升机是未来高速直升机发展的重要方向之一。研究了其前飞时旋翼桨-涡干扰(BVI)流场及气动噪声特性,探究了参数变化对其气动和噪声特性的影响规律。为精细捕捉旋翼尾迹流场,提出了一套高精度的共轴刚性旋翼直升机流场计算方法,该方法基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程为控制方程,并用五阶WENO-Z格式重构空间变量,以运动嵌套网格系统模拟旋翼桨叶运动。同时,使用了基于Farassat 1A公式的旋翼噪声计算方法,对旋翼桨-涡干扰噪声具有较高捕捉精度。应用所建立的方法,分别对孤立单旋翼、无机身共轴旋翼和有机身共轴旋翼流场进行计算对比,研究了该构型旋翼自身桨-涡干扰、旋翼间干扰和机身干扰对共轴刚性旋翼气动及噪声特性的影响。然后还计算分析了不同几何参数对共轴刚性旋翼气动及噪声特性的影响,得出了一些新的结论。

关键词：直升机共轴刚性旋翼气动噪声桨-涡干扰桨尖形状计算流体力学(CFD)

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网络空间隐喻Gosper地图表达与分析

地球信息科学学报 2024年第1期26卷 144-157页

作者：刘龙辉施群山周杨胡校飞徐青中国人民解放军战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院郑州450001 智慧中原地理信息技术河南省协同创新中心郑州450001 时空感知与智能处理自然资源部重点实验室郑州450001

网络空间地图是认识抽象、复杂网络空间的重要工具,也是地图学领域研究的新方向和热点问题。针对传统网络空间制图不能分析网络节点多级拓扑关系和存在要素重叠的问题,本文综合应用隐喻思想和Gosper地图技术研究网络空间要素的隐喻表达... 详细信息

网络空间地图是认识抽象、复杂网络空间的重要工具,也是地图学领域研究的新方向和热点问题。针对传统网络空间制图不能分析网络节点多级拓扑关系和存在要素重叠的问题,本文综合应用隐喻思想和Gosper地图技术研究网络空间要素的隐喻表达与分析,提出了网络空间隐喻Gosper地图和地形图构建方法。首先,结合网络空间节点的拓扑层级关系和地理学第一定律构建网络节点与Gosper曲线叶节点的映射关系;然后,基于Gosper叶节点构建具有面域嵌套关系的Gosper地图;最后,结合隐喻思想和地图视觉要素与网络空间要素的相似性关系构建多尺度网络空间隐喻Gosper地图和地形图。本文基于两套网络空间资产数据验证了本文方法的适用性,并从节点分布、拓扑结构和节点脆弱性3个方面分析和挖掘网络空间资产特性用以说明网络空间隐喻Gosper地图的表达能力与认知效果。基于层次分析法的定量实验表明,本文方法的综合加权指标(0.4998)远高于节点链接(0.2668)和地理空间图层叠加(0.2331)可视化方法。本文提出的网络空间隐喻地图能够有效解决传统网络空间可视化中节点重复冗余、复杂抽象且无法支撑可视化分析的问题,能够为感知和管理网络资产、挖掘网络空间数据,可视化分析网络空间提供理论和手段支撑。

关键词：网络空间测绘网络空间资产层网络空间制图可视化与可视分析 Gosper地图多尺度表达隐喻思想网络空间地形

仿生正形尾鳍结构微通道流动与传热特性数值研究及结构优化

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化工学报 2024年第5期75卷 1802-1815页

作者：李娟曹耀文朱章钰石雷李佳南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037 中南大学能源科学与工程学院湖南长沙410083

基于鱼类尾鳍在流动过程中的重要作用,仿生设计并建立了正形尾鳍结构微通道物理模型,研究了仿生尾鳍肋间距对微通道综合传热性能的影响,提取了尾鳍结构凹陷长轴相对长度Dt/Wch、决定尾鳍结构最大宽度的bt/Wch以及决定尾鳍结构最大高度... 详细信息

基于鱼类尾鳍在流动过程中的重要作用,仿生设计并建立了正形尾鳍结构微通道物理模型,研究了仿生尾鳍肋间距对微通道综合传热性能的影响,提取了尾鳍结构凹陷长轴相对长度Dt/Wch、决定尾鳍结构最大宽度的bt/Wch以及决定尾鳍结构最大高度的张角αt三个结构参数,数值分析了结构参数对仿生微通道平均摩擦因数、平均Nusselt数、综合性能因子以及热阻和泵功的影响规律;并通过均匀试验分析回归拟合和遗传算法多目标优化得到了正形尾鳍结构参数的最优解。结果表明,综合性能因子随着仿生肋间距的增大而减小,当间距为4 mm时,正形尾鳍结构微通道的综合性能因子变化范围为1.74~1.89,综合传热性能明显优于矩形光滑通道;随着Dt/Wch的增加、bt/Wch的减小或αt的增加,尾鳍结构微通道的综合传热性能提升,其中凹陷长轴相对长度Dt/Wch和高度张角αt影响较大。结构参数为Dt/Wch=0.476、bt/Wch=0.135、αt=146.96°时,微通道性能有较大提升。

关键词：微通道尾鳍仿生数值模拟传热