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石英玻璃热膨胀性能的高温分子动力学研究

稀有金属材料与工程 2007年第A2期36卷 331-333页

作者：丁元法张跃张凡伟张大海李仲平北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100083 航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术国防科技重点实验室北京100076

采用基于第一性原理的COMPASS力场对石英玻璃的热膨胀性能作了分子动力学研究。结果分析表明Si-O键长与Si-O-Si键角是导致结构随温度变化的主要因素,两者的变化趋势和变化速率决定了材料热膨胀的不规则性。此外,还根据四面体体积随温度... 详细信息

采用基于第一性原理的COMPASS力场对石英玻璃的热膨胀性能作了分子动力学研究。结果分析表明Si-O键长与Si-O-Si键角是导致结构随温度变化的主要因素,两者的变化趋势和变化速率决定了材料热膨胀的不规则性。此外,还根据四面体体积随温度的变化粗略估算了四面体间隙的变化,对负热膨胀现象做了进一步讨论。

关键词：石英玻璃热膨胀高温分子动力学

反应烧结合成O’SiAlON-BN复合材料的工艺研究

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耐火材料 2006年第4期40卷 241-245页

作者：甄强张大海李文超上海大学材料科学与工程学院纳米科学与技术研究中心上海200444 中国航天科技集团总公司第一研究院第703研究所北京科技大学理化系

以微米级αSi3N4、SiO2、Al2O3和hBN为原料,通过反应烧结法合成了O’SiAlON-BN复合材料(Si2-zAlzO1+zN2-z的z=0.3)。首先在n(SiO2)/n(αSi3N4)=1的理论配比,1700℃保温2h的条件下对比研究了Y2O3+TiO2和Y2O3+B2O3两种混合烧结助剂对该复合材料的助烧效果。结果表明:Y2O3+TiO2作为烧结助剂比Y2O3+B2O3有更好的促进烧结作用,且复合材料的相对密度随着BN(分别为10%,20%和30%)的增加而降低;XRD分析发现,αSi3N4、SiO2原料在理论配比的情况下,会导致βSi3N4相剩余,为了得到O’SiAlON和BN相含量高的复合材料,需要加入过量的SiO2。根据此研究结果,在以Y2O3+TiO2作烧结剂,BN加入量为10%的条件下,通过4因素3水平(因素水平如下:A———n(SiO2)/n(αSi3N4),取1.05、1.1、1.2;B———烧结助剂加入量,取2%、4%、6%;C———烧成温度,取1600℃、1650℃、1700℃;D———保温时间,取1h、2h、3h)的正交试验确定了影响O’SiAlON-BN复合材料烧结性能的主要因素依次为烧成温度、保温时间、烧结助剂加入量、n(SiO2)/n(αSi3N4),合成的复合材料相对密度最高的工艺参数组合为A3B3C3D3;利用统计模式识别方法对合成O’SiAlON-BN复合材料的工艺条件参数进行了优化,得到的优化区为:Y>1024X2-230.400X+11.088(其中,X=0.9999A-0.0006C-0.0163D,Y=0.0163A+0.0009B-0.0014C+0.9999D),在此优化区内,复合材料中全部为O’SiAlON和BN相,无残留βSi3N4相。

关键词： O’-SiAlON-BN 反应烧结模式识别工艺优化

陶瓷基复合材料界面结合强度影响断裂过程的有限元研究

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复合材料学报 2009年第5期26卷 132-136页

作者：李旭东张跃张凡伟张大海李仲平北京航空航天大学材料科学与工程学院空天材料与服役教育部重点实验室北京100191 航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术国防科技重点实验室北京100073

提出了纤维增强复合材料断裂有限元模型,该模型既用弹簧单元考虑了基体与纤维之间的分离,又用接触单元考虑了基体与纤维之间的摩擦,较真实地模拟了纤维增强复合材料的断裂过程。通过有限元计算,预测了基体与纤维之间的界面结合强度对整... 详细信息

提出了纤维增强复合材料断裂有限元模型,该模型既用弹簧单元考虑了基体与纤维之间的分离,又用接触单元考虑了基体与纤维之间的摩擦,较真实地模拟了纤维增强复合材料的断裂过程。通过有限元计算,预测了基体与纤维之间的界面结合强度对整个复合材料断裂模式的影响。还对强弱两种不同基体弹性模量的材料进行进一步的探讨。对比其他文献,本文中预测结果与真实情况较为吻合。结果表明,对于纤维增强复合材料,不论是强基体还是弱基体,适中的界面结合强度有助于提高其韧性及整体抗拉强度。

关键词：复合材料界面结合强度断裂模式有限元法

基于直流电抗器电压曼哈顿距离的单端保护方案

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南方电网技术 2022年第2期16卷 58-66页

作者：张怿宁张大海武传健中国南方电网有限责任公司超高压公司检修试验中心广州510663 北京交通大学电气工程学院北京100044

高阻故障降低直流线路主保护的灵敏性和可靠性,严重影响了系统的安全性。为解决这一问题,进一步提高保护的可靠性,提出一种基于直流电抗器电压曼哈顿距离的单端保护新原理。首先,分析了高阻故障影响保护选择性的原因,揭示了现有基于直... 详细信息

高阻故障降低直流线路主保护的灵敏性和可靠性,严重影响了系统的安全性。为解决这一问题,进一步提高保护的可靠性,提出一种基于直流电抗器电压曼哈顿距离的单端保护新原理。首先,分析了高阻故障影响保护选择性的原因,揭示了现有基于直流电抗器电压保护原理的不足。然后,通过分析直流电抗器电压的暂态特性及直流电抗器的阻碍作用,阐述了区内、外故障时直流电抗器电压波形存在差异性的原因,并引入曼哈顿距离描述这种差异性,借此提出一种基于直流电抗器电压曼哈顿距离的整体保护方案。该方案只需测量单侧直流电抗器电压便可进行故障检测,易于实现且经济性好。最后,在PSCAD中搭建直流输电系统模型,验证了所提单端保护方案的有效性和优越性。

关键词：直流输电系统单端保护直流电抗器电压曼哈顿距离

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凝胶注模成型制备微多孔氮化硅陶瓷

稀有金属材料与工程 2009年第A2期38卷 340-343页

作者：余娟丽王红洁张健张大海西安交通大学金属材料强度国家实验室陕西西安710049 航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术国防科技重点实验室北京100076

采用凝胶注模法,在无其它添加剂的条件下,通过提高单体含量,成功制备出高性能微多孔氮化硅陶瓷,陶瓷抗弯强度高达137MPa以上,气孔率高达50%以上,孔中径小于1μm。结果表明:随着有机单体含量的增加,氮化硅微多孔陶瓷气孔率单调增加;随着... 详细信息

采用凝胶注模法,在无其它添加剂的条件下,通过提高单体含量,成功制备出高性能微多孔氮化硅陶瓷,陶瓷抗弯强度高达137MPa以上,气孔率高达50%以上,孔中径小于1μm。结果表明:随着有机单体含量的增加,氮化硅微多孔陶瓷气孔率单调增加;随着固含量的增大,氮化硅微多孔陶瓷气孔率单调下降,抗弯强度先上升然后又下降,固含量有一优化值,此时陶瓷体抗弯强度最大;随着烧结温度的增加,氮化硅陶瓷强度单调增加,而气孔率单调下降。

关键词：凝胶注模微多孔氮化硅陶瓷强度气孔率

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陶瓷基复合材料纤维拔出有限元研究

稀有金属材料与工程 2007年第A1期36卷 766-769页

作者：刘春俊张跃张大海李仲平北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100083 航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术国防科技重点实验室北京100076

采用粘结带模型描述复合材料界面的分离特性,利用有限元数值方法模拟了陶瓷基复合材料的纤维拔出的细观损伤和破坏过程,计算了其拔出过程的载荷-位移响应曲线,研究了界面结合强度、纤维的埋深长度以及热膨胀不匹配对纤维拔出过程的影响... 详细信息

采用粘结带模型描述复合材料界面的分离特性,利用有限元数值方法模拟了陶瓷基复合材料的纤维拔出的细观损伤和破坏过程,计算了其拔出过程的载荷-位移响应曲线,研究了界面结合强度、纤维的埋深长度以及热膨胀不匹配对纤维拔出过程的影响。结果表明该模型能很好的解释纤维拔出的破坏过程,纤维的最大拔出力和材料的承载能力都随面结合强度、纤维的埋入长度和基体的热膨胀系数增大而增大;纤维与基体热膨胀系数的不匹配对摩擦拔出力有直接影响。

关键词：陶瓷基复合材料单纤维拔出有限元粘结带模型

计及风光不确定性的新能源虚拟电厂多时间尺度优化调度

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太阳能学报 2022年第11期43卷 529-537页

作者：张大海贠韫韵王小君和敬涵北京交通大学电气工程学院北京100044

针对中国西北地区新能源消纳问题,该文聚合风力发电、光伏发电、光热电站、电储能装置组成虚拟电厂(VPP),提出一种基于鲁棒随机优化理论的新能源虚拟电厂多时间尺度优化调度策略。首先对风力发电、光伏发电、光热电站与电储能装置进行... 详细信息

针对中国西北地区新能源消纳问题,该文聚合风力发电、光伏发电、光热电站、电储能装置组成虚拟电厂(VPP),提出一种基于鲁棒随机优化理论的新能源虚拟电厂多时间尺度优化调度策略。首先对风力发电、光伏发电、光热电站与电储能装置进行数学描述,在此基础上建立VPP多时间尺度优化调度模型。在日前调度层中,以VPP运行效益最大为目标,依据风光日前预测出力建立日前优化调度模型;在时前调度层中,以VPP运行成本最小为目标,根据风光时前预测出力建立时前调度修正模型。同时,为了衡量风电、光伏发电出力不确定性对系统的运行影响,建立VPP随机优化调度模型。仿真结果验证该模型可提高运行效益与新能源消纳能力。

关键词：新能源不确定性虚拟电厂运行成本多时间尺度鲁棒随机优化

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基于参数优化SDP分析的转子故障诊断方法

振动与冲击 2023年第1期42卷 81-88页

作者：万周何俊增姜东李坚张大海东南大学机械工程学院南京211189 东南大学江苏省空天机械装备工程研究中心南京211189 南京林业大学机械电子工程学院南京210037 中国航空发动机集团有限公司湖南动力机械研究所湖南株洲412002

针对存在多种故障类型不同故障严重程度的转子故障诊断问题,提出了一种基于参数优化对称点模式(symmetrized dot pattern,SDP)分析的智能诊断方法。首先,利用SDP分析提取多个传感器信号的故障特征并将其融合为SDP图像;然后,以基于欧氏... 详细信息

针对存在多种故障类型不同故障严重程度的转子故障诊断问题,提出了一种基于参数优化对称点模式(symmetrized dot pattern,SDP)分析的智能诊断方法。首先,利用SDP分析提取多个传感器信号的故障特征并将其融合为SDP图像;然后,以基于欧氏距离定义的图像区分度函数为适应度函数,基于天牛须搜索(beetle antennae search,BAS)算法获得SDP分析中角域增益因子与时间延滞系数的最佳取值;最后,利用SDP图像训练卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)获得转子故障诊断模型。试验研究表明,该方法相较于其他故障诊断方法具有更高的诊断精度,且在强噪声环境下的诊断表现良好。基于BAS算法优化后的SDP分析放大了不同类型不同严重程度转子故障的表征差异,提高了故障诊断精度。

关键词：转子对称点模式(SDP) 天牛须搜索(BAS)算法卷积神经网络(CNN) 故障诊断

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螺旋桨非空泡噪声数值计算方法研究

舰船科学技术 2016年第5期38卷 21-25页

作者：张成张大海魏强中国舰船研究设计中心湖北武汉430064

通过合理的区域划分,分别建立螺旋桨流场计算域与声学计算域,通过大涡模拟求解螺旋桨流场压力信息。利用Light-Hill声类比理论对流场压力进行变换,得到螺旋桨旋转域的面声源与体声源,由此计算整个研究域的噪声分布情况,并对螺旋桨非空... 详细信息

通过合理的区域划分,分别建立螺旋桨流场计算域与声学计算域,通过大涡模拟求解螺旋桨流场压力信息。利用Light-Hill声类比理论对流场压力进行变换,得到螺旋桨旋转域的面声源与体声源,由此计算整个研究域的噪声分布情况,并对螺旋桨非空泡噪声的指向性进行分析。利用试验值对计算精度进行验证,计算值与试验值对比结果表明,计算方法对螺旋桨非空泡噪声具有较高的预报精度。

关键词：螺旋桨非空泡噪声声类比指向性