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Energy consumption mechanism simulation and experimental study of reciprocating vibration for Chinese wolfberry picking

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International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2024年第4期17卷 146-155页

作者： Song Mei Dunbing Tang Zhigang shi zhiyu Song Cheng Shen College of Mechanical and Electrical Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China Nanjing Institute of Agricultural Mechanization Ministry of Agriculture and Rural AffairsNanjing 210014China Institute of Chinese Wolfberry Science Ningxia Academy of Agriculture and Forestry SciencesYinchuan 750002China

In order to find out the matching principle of excitation force and energy consumption of reciprocating vibrating Chinese wolfberry picking device,the energy consumption mechanism of reciprocating vibrating Chinese wolfberry picking device is *** to the structural characteristics and operating principle of the picking device,the no-load and load movement and force characteristics of the crank bearing and vibrating component are analyzed,and the theoretical model of energy consumption of the reciprocating vibration picking device is jointly constructed,and the simulation analysis is carried *** results show that the vibrating component and load mass have a significant influence on torque,the load air resistance phase has a significant effect on torque,and the load air resistance and friction coefficient have no significant influence on ***,by building an AC servo motor torque detection system and a torque sensing detection system,verification experiments are carried out,the maximum torque of the preset system is 1.3 N∙m,the rated power is 400 W,the motor frequency is 20 Hz,the amplitude is 15 mm,and the total mass of the vibrating component is 0.143 *** results show that,the no-load operation,the change trend of detected torque is consistent with simulation,the torque model is verified to be *** maximum torque of simulation and detection are 0.52 N∙m and 0.57 N∙m respectively,and the error between test and simulation is 9.6%.For load operation,the maximum torque of five groups of branch loads of 20 g,60 g,100 g,140 g,180 g and 220 g are detected to be 0.73 N∙m,0.74 N∙m,0.75 N∙m,0.82 N∙m and 0.83 N∙m,respectively,and the relationship model between load and torque is obtained by *** research results can provide a theoretical basis which can configure a suitable motor in the reciprocating vibration Chinese wolfberry picking device with a certain load limit.

关键词： Chinese wolfberry branches vibration component load torque power

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基于小波方法的时变动力系统参数识别

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振动．测试与诊断 2008年第2期28卷 108-112页

作者：史治宇沈林南京航空航天大学结构与强度研究所南京210016

针对离散时变动力学系统,运用Daubechies小波对其激励和系统响应信号作小波变换,将变换后的响应和激励代入微分方程,利用Daubechies小波尺度函数的正交性,将微分方程转换成简单的代数方程组,求解方程组,从而识别出时变系统的物理参数。... 详细信息

针对离散时变动力学系统,运用Daubechies小波对其激励和系统响应信号作小波变换,将变换后的响应和激励代入微分方程,利用Daubechies小波尺度函数的正交性,将微分方程转换成简单的代数方程组,求解方程组,从而识别出时变系统的物理参数。推导了单自由度和多自由度线性时变系统的参数识别方程,介绍了小波系数的计算方法,阐述了系统时变参数的识别思路。通过对系统参数连续、周期和突变3种时变情况进行仿真研究,证明了方法的正确性和有效性。

关键词：时变系统参数识别 Daubechies小波尺度函数

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流场中填充吸声材料夹层板结构与声腔的耦合特性

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机械工程学报 2016年第5期52卷 177-185页

作者：宁少武史治宇李晓松南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 中国运载火箭研究院北京100076

采用等效流体模拟吸声材料,建立外部流场作用下填充吸声材料夹层板结构与封闭空间声场的声振耦合模型,应用波动分析方法研究结构的声透射性能,分析入射声波入射角和方位角、流场流速和流向、夹层板几何尺寸和声腔深度等参数对填充吸声... 详细信息

采用等效流体模拟吸声材料,建立外部流场作用下填充吸声材料夹层板结构与封闭空间声场的声振耦合模型,应用波动分析方法研究结构的声透射性能,分析入射声波入射角和方位角、流场流速和流向、夹层板几何尺寸和声腔深度等参数对填充吸声材料夹层板结构声振耦合特性的影响。计算分析表明吸声材料提高了结构的隔声性能;结构的隔声性能随着面板厚度和夹层厚度的增加而提高,且'板-等效流体-板'共振频率向低频移动;随着入射角、方位角、马赫数和空腔深度的变化改变了结构的隔声性能,驻波衰减频率和驻波共振频率随入射角和方位角的增大向高频移动,随空腔深度的增加向低频移动,顺流入射时随马赫数的增加向低频移动,而逆流入射时则移向高频。

关键词：等效流体模型夹层板结构吸声材料驻波衰减频率驻波共振频率

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环境激励下基于chirplet变换的线性时变系统参数识别

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航空动力学报 2020年第1期35卷 9-17页

作者：张杰史治宇李利荣南京航空航天大学航空学院机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 中国商用飞机有限责任公司上海飞机客户服务有限公司上海200241

提出了针对时变系统响应的短时频率线性时变假设,通过将时变响应拟合成多分量线调频信号,根据线调频信号互相关理论推导了随机白噪声激励下时变系统的物理参数识别方法。该识别方法只需基于结构的加速度响应,便能识别结构的时变质量和... 详细信息

提出了针对时变系统响应的短时频率线性时变假设,通过将时变响应拟合成多分量线调频信号,根据线调频信号互相关理论推导了随机白噪声激励下时变系统的物理参数识别方法。该识别方法只需基于结构的加速度响应,便能识别结构的时变质量和刚度。由于引入了调频斜率刻画响应信号的短时频率线变特征,该方法相比传统识别方法能更好地追踪快变甚至突变参数,对实际工程中的时变问题具有重要的应用价值。仿真算例中构造了1个3自由度时变结构模型,针对线性时变、周期时变和突变等情况进行了物理参数的识别,误差分析显示识别误差均在5%以内,仿真结果验证了方法的正确性和适用性。

关键词：线调频小波变换加速度响应时变系统参数识别随机激励相关函数

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风电机组塔架极限风载荷计算及对比研究

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太阳能学报 2019年第5期40卷 1373-1380页

作者：高春彦刘泽史治宇南京航空航天大学航空宇航学院南京210016 内蒙古科技大学土木工程学院包头014010

以某2 MW水平轴风力发电机组为计算模型,分别采用GH Bladed软件和日本《风力发电设备塔架结构设计指南及解说》对该风电机组塔架的极限风载荷进行计算,并研究在正常发电工况和暴风工况下2种计算方法的差异。结果表明,由2种计算方法得到... 详细信息

以某2 MW水平轴风力发电机组为计算模型,分别采用GH Bladed软件和日本《风力发电设备塔架结构设计指南及解说》对该风电机组塔架的极限风载荷进行计算,并研究在正常发电工况和暴风工况下2种计算方法的差异。结果表明,由2种计算方法得到的正常发电工况下的极限风载荷均大于暴风工况,由GH Bladed软件得到的极限风载荷计算结果偏大。造成极限风载荷差异的主要原因是2种计算方法的风况条件、工况种类及理论基础不同造成的。对于风力发电机塔架这种典型的"高鸡腿哑铃式"高耸结构因其塔顶部位受风轮、机舱的影响较大,采用GH Bladed软件计算结果更精确。

关键词：风电机组塔架极限载荷标准

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基于线调频自适应分解的时变系统瞬时模态参数识别

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振动与冲击 2020年第22期39卷 103-109,118页

作者：张杰史治宇赵宗爽南京航空航天大学航空学院机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

提出了基于线调频小波时频分解的时变系统瞬时模态参数识别方法。该方法应用线调频小波对时变系统加速度响应信号进行时频分析,通过小波脊方法提取瞬时频率,再应用卡尔曼滤波进行自适应分解获得各阶响应的幅值信息;为了更精确地识别时... 详细信息

提出了基于线调频小波时频分解的时变系统瞬时模态参数识别方法。该方法应用线调频小波对时变系统加速度响应信号进行时频分析,通过小波脊方法提取瞬时频率,再应用卡尔曼滤波进行自适应分解获得各阶响应的幅值信息;为了更精确地识别时变结构的阻尼比,该研究推导了基于幅值能量法的时变阻尼比识别方法;线调频小波相比传统小波对具有更高的能量聚集性,因此该方法具有更高的瞬时频率提取精度,此外传统的基于幅值的阻尼识别方法易受噪声干扰,能量法在短区间内基于幅值进行整体积分具有较强的抗噪性和更高的识别精度。仿真算例中,构造了一个三自由度时变结构来验证识别方法,通过与传统小波和时域峰值法作对比,验证了方法识别瞬时模态参数的精确性和抗噪性。

关键词：线调频小波变换(CT) 时频脊提取自适应滤波时变系统瞬时模态参数识别能量法

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基于线调频小波积分的时变系统物理参数识别

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振动与冲击 2020年第21期39卷 267-273页

作者：张杰史治宇赵宗爽南京航空航天大学航空学院机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

基于短时线性变化假设推导了线调频小波积分计算方法。借助此方法仅利用时变结构的加速度响应信号,就可重构出速度响应和位移响应信号,并在质量参数已知的情况下构造最小二乘算法识别结构的时变刚度和时变阻尼。由于引入了调频斜率参数... 详细信息

基于短时线性变化假设推导了线调频小波积分计算方法。借助此方法仅利用时变结构的加速度响应信号,就可重构出速度响应和位移响应信号,并在质量参数已知的情况下构造最小二乘算法识别结构的时变刚度和时变阻尼。由于引入了调频斜率参数刻画信号的短时调频特征,该方法相比传统识别方法能更好地追踪快速时变参数且计算效率大大提高。仿真算例中,构造了一个3自由度时变结构模型,针对各种时变情况进行物理参数的识别,验证了方法的正确性、适用性和抗噪声能力。

关键词：时变系统参数识别线调频小波积分加速度响应信号重构

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应用加速度响应Chirplet积分的线性时变系统参数识别

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机械科学与技术 2021年第2期40卷 198-203页

作者：张杰史治宇南京航空航天大学航空学院机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

提出了线调频小波积分运算方法,在仅获得加速度响应的情况下对结构速度和位移响应进行重构,将时变微分方程转化成区间线性方程组,进而构造最小二乘算法识别结构的时变物理参数。Chirplet基适用于处理时变信号,能在短区间拟合时变系统各... 详细信息

提出了线调频小波积分运算方法,在仅获得加速度响应的情况下对结构速度和位移响应进行重构,将时变微分方程转化成区间线性方程组,进而构造最小二乘算法识别结构的时变物理参数。Chirplet基适用于处理时变信号,能在短区间拟合时变系统各阶响应,相比传统小波能更好地追踪信号频率变化特征,通过与微分方程结合提高了时变系统参数识别的效率。方法的有效性和适用性通过一个3自由度时变结构模型进行了验证。

关键词：线性时变系统 Chirplet积分加速度响应物理参数识别

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Exfoliation of bulk 2H-MoS_(2)into bilayer 1T-phase nanosheets via ether-induced superlattices

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Nano Research 2024年第6期17卷 5705-5711页

作者： Xiuling shi Dongmei Lin Zhuorui Xiao Yibo Weng Hanxiang Zhou Xiaoying Long zhiyu Ding Fuyuan Liang Yan Huang Guohua Chen Kaikai Li Tong-Yi Zhang School of Materials Science and Engineering Harbin Institute of TechnologyShenzhen 518055China Department of Mechanical Engineering Research Institute for Smart EnergyThe Hong Kong Polytechnic UniversityHong KongChina School of Energy and Environment City University of Hong KongTat Chee AvenueKowloonHong KongChina The Hong Kong University of Science and Technology(Guangzhou) Guangzhou Municipal Key Laboratory of Materials InformaticsAdvanced Materials Thrust and Sustainable Energy and Environment ThrustNanshaGuangzhou 511400China

The exfoliation of bulk 2H-molybdenum disulfide(2H-MoS_(2))into few-layer nanosheets with 1T-phase and controlled layers represents a daunting challenge towards the device applications of MoS_(2).Conventional ion intercalation assisted exfoliation needs the use of hazardous n-butyllithium and/or elaborate control of the intercalation potential to avoid the decomposition of the MoS_(2).This work reports a facile strategy by intercalating Li ions electrochemically with ether-based electrolyte into the van der Waals(vdW)channels of MoS_(2),which successfully avoids the decomposition of MoS_(2)at low *** co-intercalation of Li+and the ether solvent into MoS_(2)makes a first-order phase transformation,forming a superlattice phase,which preserves the layered structure and hence enables the exfoliation of bulk 2H-MoS_(2)into bilayer nanosheets with *** with the pristine 2H-MoS_(2),the bilayer 1T-MoS_(2)nanosheets exhibit better electrocatalytic performance for the hydrogen evolution reaction(HER).This facile method should be easily extended to the exfoliation of various transition metal dichalcogenides(TMDs).

关键词： exfoliation of MoS_(2) phase transformations superlattices ether electrolyte hydrogen evolution reaction(HER)

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参数不确定性内声场分析的封闭区间有限元方法

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振动与冲击 2022年第18期41卷 25-32页

作者：向育佳史治宇冯雪磊南京航空航天大学航空学院机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

针对含有不确定但有界参数的内声场预测问题,主要的区间建模方法为逐单元的区间有限元法(EBE-IFEM)和区间摄动有限元法(IPFEM)。但由于IPFEM在级数展开时存在非保守近似的缺陷,EBE-IFEM在利用拉格朗日乘子法来约束扩增的节点自由度时增... 详细信息

针对含有不确定但有界参数的内声场预测问题,主要的区间建模方法为逐单元的区间有限元法(EBE-IFEM)和区间摄动有限元法(IPFEM)。但由于IPFEM在级数展开时存在非保守近似的缺陷,EBE-IFEM在利用拉格朗日乘子法来约束扩增的节点自由度时增加了内存消耗并降低了迭代计算效率,现有方法很难兼备保守的结果和高的计算效率。为此,提出了一种新的封闭区间有限元方法(Enclosing-IFEM),结合“混合节点-单元”(MNE)的组装策略来缩减自由度,该方法能够在满足结果保守性的前提下,提高求解效率。而且,Enclosing-IFEM的区间动力学方程可以直接转化为“并矢积”形式,解决了基于Sherrman-Morrison-Woodbury(S-M-W)级数的区间摄动有限元法(SMW-IPFEM)的动力学拓展问题。最后,将蒙特卡罗方法以及它的区间有限元方法作为参考解,通过两个数值算例验证了Enclosing-IFEM的计算精度和效率。

关键词：封闭区间有限元方法(Enclosing-IFEM) S-M-W级数不确定性声场分析不确定但有界参数

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