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考虑灵活性不足风险的园区综合能源系统优化调度

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高电压技术 2024年第2期50卷 704-713,I0019-I0025页

作者：黎观海朱建全赵文猛朱文凯刘海欣曾恺华南理工大学电力学院广州510640 南方电网科学研究院有限责任公司广州510663

园区综合能源系统可以实现能源的高效利用,提高可再生能源的消纳能力。但是,随着可再生能源的渗透率升高,系统的运行灵活性需求激增,给其安全、经济运行带来了巨大挑战。在这种背景下,该文提出一种考虑运行灵活性不足风险的电-热园区综... 详细信息

园区综合能源系统可以实现能源的高效利用,提高可再生能源的消纳能力。但是,随着可再生能源的渗透率升高,系统的运行灵活性需求激增,给其安全、经济运行带来了巨大挑战。在这种背景下,该文提出一种考虑运行灵活性不足风险的电-热园区综合能源系统优化调度方法。首先,综合考虑电力子系统与非电(热力)子系统的运行灵活性需求,给出园区综合能源系统的运行灵活性需求和供给的数学表达,并以运行灵活性裕量和运行灵活性不足风险成本作为系统运行灵活性的评价指标。然后,基于条件风险价值,推导出系统运行灵活性不足风险约束的数学表达。由于考虑灵活性不足风险的电-热园区综合能源系统优化调度问题具有随机性、非凸性、非线性和0/1离散整数变量,在数学上属于NP-hard问题,因此,在马尔可夫决策过程框架下对其进行建模,并采用近似动态规划算法对所提模型进行求解。最后,通过算例验证了所提方法的有效性。

关键词：园区综合能源系统优化调度灵活性条件风险价值近似动态规划

芳纶纤维与树脂基体改性对复合材料剪切性能的影响

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高分子材料科学与工程 2024年第2期40卷 91-100页

作者：梁起睿叶金蕊颜丙越刘凯何剑飞姬晓龙侯晓先进输电技术国家重点实验室北京102209 沈阳建筑大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110168 北京理工大学宇航学院北京100081 北京理工大学唐山研究院河北唐山063000

芳纶纤维表面惰性会影响其与树脂间的浸润性能和界面结合强度,因此限制了芳纶纤维复合材料在航空、航天、输电等领域的应用。为了对比纤维表面改性和树脂基体改性技术对芳纶纤维复合材料层间剪切性能的影响,文中结合光学和力学测试方法... 详细信息

芳纶纤维表面惰性会影响其与树脂间的浸润性能和界面结合强度,因此限制了芳纶纤维复合材料在航空、航天、输电等领域的应用。为了对比纤维表面改性和树脂基体改性技术对芳纶纤维复合材料层间剪切性能的影响,文中结合光学和力学测试方法对不同改性技术及处理过程对芳纶纤维表面刻蚀的影响机制开展了深入研究。结果表明,乙酸酐化学刻蚀会对芳纶纤维表面基团产生影响且增加表面粗糙度。热氧化刻蚀处理后表面粗糙度显著增加,具有明显“沟壑”状。然而,当乙酸酐化学刻蚀处理时间高于6 h、热氧化刻蚀处理时间高于4 min时,纤维内部结构就会受到损伤,导致复合材料层间剪切性能降低。超声浸渍改性处理后,纤维表面粗糙度有一定增加,纤维表面附着的气体将会排出,超过20 min后改性效果趋于稳定。使用偶联剂改性树脂基体可以增加纤维表面的键合作用,当添加量超过3%时,树脂分子间的过度交联导致复合材料层间剪切性能下降。研究结果为提高芳纶复合材料浸润性能和界面强度提供了理论依据,对航空航天、电力系统中芳纶复合材料设计及制造研究具有参考价值。

关键词：芳纶纤维表面改性界面强度树脂基体改性微观形貌浸润性能

合成生物学策略发现新型核糖体肽Xenopeptide

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科学通报 2024年第10期69卷 1361-1372页

作者：莫天录曾丹丹马溯泽贾一飞韩沅均丁伟张琪上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 复旦大学化学系上海200433 上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室上海200240

S-腺苷甲硫氨酸自由基(rSAM)酶家族是目前已知的最大酶超家族之一,由22000多个成员组成.这些酶在大自然中广泛存在,被认为是地球上最早的生物催化剂之一.随着大量的微生物基因组信息被解析,分析显示,微生物中大量核糖体肽类天然产物的... 详细信息

S-腺苷甲硫氨酸自由基(rSAM)酶家族是目前已知的最大酶超家族之一,由22000多个成员组成.这些酶在大自然中广泛存在,被认为是地球上最早的生物催化剂之一.随着大量的微生物基因组信息被解析,分析显示,微生物中大量核糖体肽类天然产物的生物合成基因簇中含有rSAM酶;其中Xenorhabdus、Yersinia和Erwinia三个属的基因组中均含有一个高度保守的rSAM酶负责其相邻核糖体肽的前体修饰,此类前体肽和rSAM酶构成的XYE系统所合成的化合物鲜有报道.本研究合成一个来源于Xenorhabdus ***12.1的XYE系统的前体肽和rSAM修饰酶基因,在大肠杆菌中进行共表达,得到新型核糖体肽Xenopeptide,通过结构解析发现,rSAM酶XenB负责分子内2个碳碳键的形成.本研究为微生物中此类化合物的深度挖掘和合成生物学改造提供了理论支撑.

关键词： S-腺苷甲硫氨酸自由基酶核糖体肽翻译后修饰合成生物学

基于改进饱和电流密度法的气-固界面电荷分布特性仿真研究

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工程科学与技术 2024年第5期56卷 117-126页

作者：刘杉姜喆袁书文李杨谢更生王青于彭宗仁先进输电技术国家重点实验室北京102209 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室陕西西安710049

直流电压下气-固界面存在自由电荷积聚现象,对沿面闪络等放电行为具有重要影响,与绝缘子的安全可靠性密切相关。国内外学者对此开展了大量实验和仿真研究,已有研究表明,气-固绝缘表面电荷的来源主要有3种:固体侧的体电流、气体侧的离子... 详细信息

直流电压下气-固界面存在自由电荷积聚现象,对沿面闪络等放电行为具有重要影响,与绝缘子的安全可靠性密切相关。国内外学者对此开展了大量实验和仿真研究,已有研究表明,气-固绝缘表面电荷的来源主要有3种:固体侧的体电流、气体侧的离子电流以及气-固表面的面电流。在气体绝缘开关设备(GIS)、气体绝缘金属封闭输电管廊(GIL)等电力设备中,各关键部件的控制场强较低,正常运行时不会发生局部放电,故气体侧电荷来源主要为气体分子的弱电离,但是气体场域的对流扩散方程离散形式会出现振荡解,直接求解易导致迭代不收敛。为了解决此难题,本文提出绝缘子气-固界面电荷积聚的改进饱和电流密度计算方法,并搭建柱式绝缘子表面电荷测量实验系统,测量了常温常压下空气中柱式绝缘子在直流电压下的表面电荷积聚特性,通过对比分析,验证了仿真计算方法的合理性和准确性。结果表明:支柱式绝缘子表面在直流电压下存在两个异极性电位峰、1个同极性电位峰,且随加压时间增大,电位峰位置不变。在试样下部,气体侧电流小于固体侧电流密度,表面积聚负电荷,在试样上部气体侧电流大于固体侧电流密度,表面同样积聚负电荷;在试样中部,绝缘子表面积聚正电荷,固体侧电荷占主导因素。研究结果可为直流输电设备的设计提供理论支持。

关键词：表面电荷饱和电流 HVDC系统柱式绝缘子优化计算

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玄武岩纤维改良土应变速率效应试验研究

应用基础与工程科学学报 2024年第3期32卷 850-859页

作者：牛巍崴刘建坤郑媛媛任志凤中山大学土木工程学院广东广州510275 沈阳工学院能源与水利学院辽宁沈阳113122 隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室广东广州510275

为深入研究不同加载速率对玄武岩纤维改良土力学性质的影响,以掺入0.25%、0.5%和0.75%玄武岩纤维的青藏高原粉质黏土为研究对象,对改良土进行不同围压、不同应变速率下的不固结不排水三轴试验,分析在不同的纤维掺量、不同的应变速率下... 详细信息

为深入研究不同加载速率对玄武岩纤维改良土力学性质的影响,以掺入0.25%、0.5%和0.75%玄武岩纤维的青藏高原粉质黏土为研究对象,对改良土进行不同围压、不同应变速率下的不固结不排水三轴试验,分析在不同的纤维掺量、不同的应变速率下改良土的应力-应变关系、破坏强度及抗剪强度指标的变化规律.研究结果表明:改良土的应变速率效应与土骨架自身的黏滞性和固结程度等因素有关;改良土在不同围压和加载速率下,其应力-应变关系均呈应变硬化特性;破坏强度和抗剪强度随加载速率的增加并不是呈现单调增大趋势,而是存在明显的临界点;纤维含量越高,应变速率对破坏强度的影响程度越显著.综上分析得出应变速率对改良土各力学参数的影响规律,可为今后工程应用提供技术参考.

关键词：路基工程应变速率玄武岩纤维改良土三轴试验抗剪强度应力-应变曲线

计及安装角的六自由度平台虎克铰干涉计算模型

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吉林大学学报（工学版） 2024年第6期54卷 1519-1527页

作者：刘洋江涛湖南师范大学工程与设计学院长沙410081

为了拓展六自由度平台的可达空间,提出了计及安装角参数的虎克铰干涉计算方法。根据虎克铰与相邻结构之间的位姿关系,对上、下铰座分别建立了计及安装角的虎克铰转角计算模型。采用仿真法求解了斜棱柱虎克铰的转角范围,拟合了描述虎克... 详细信息

为了拓展六自由度平台的可达空间,提出了计及安装角参数的虎克铰干涉计算方法。根据虎克铰与相邻结构之间的位姿关系,对上、下铰座分别建立了计及安装角的虎克铰转角计算模型。采用仿真法求解了斜棱柱虎克铰的转角范围,拟合了描述虎克铰工作空间的非参数模型,建立了斜棱柱虎克铰干涉判定条件。通过分析动平台平动轨迹,探讨了铰座运动与安装角之间的变化规律。将虎克铰的干涉计算与六自由度平台的运动学反解结合,通过动平台在极限位置的运动试验,验证了虎克铰干涉计算模型在拓展六自由度平台极限位姿中的有效性。

关键词：机械设计及理论六自由度平台铰座约束避障工作空间

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同轴脉冲形成线振动环境适应性优化设计

强激光与粒子束 2024年第1期36卷 70-75页

作者：范红艳潘亚峰王俊杰侯振园孙旭樊旭亮郭旭西北核技术研究所先进高功率微波技术重点实验室西安710024 西安交通大学西安710049

以带有悬臂结构的同轴脉冲形成线为研究对象,开展提高振动环境适应性的优化设计。首先,通过实际工况分析及仿真计算,确定形成线内筒的盲孔螺钉可采用的防松措施有:使用施必劳螺纹并涂抹防松胶;优化螺钉数量。其次,通过仿真分析和绝缘试... 详细信息

以带有悬臂结构的同轴脉冲形成线为研究对象,开展提高振动环境适应性的优化设计。首先,通过实际工况分析及仿真计算,确定形成线内筒的盲孔螺钉可采用的防松措施有:使用施必劳螺纹并涂抹防松胶;优化螺钉数量。其次,通过仿真分析和绝缘试验,优化尾端绝缘子材料,提高悬臂支撑的中内筒连接刚度。最后,开展振动试验考核,优化后的形成线等效件可以通过长时间的振动考核,相比优化前的振动环境适应性有很大提高,验证了优化设计的有效性。该研究结果对同类型脉冲功率源的振动环境适应性设计具有参考意义。

关键词：同轴脉冲形成线振动环境适应性螺钉防松绝缘试验优化设计

飞秒激光作用TATB的大尺寸分子动力学模拟

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兵工学报 2024年第7期45卷 2351-2363页

作者：伍俊英李钧剑尚伊平杨利军陈朗北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室北京100081

深入认识炸药在飞秒激光作用下的快速化学反应机制和热力响应特征,是发展飞秒激光加工炸药技术的基础。采用分子动力学方法,基于ReaxFF/lg反应力场,对不同飞秒激光能量作用于三氨基三硝基苯(TATB)炸药的过程进行亚微米级大尺寸反应分子... 详细信息

深入认识炸药在飞秒激光作用下的快速化学反应机制和热力响应特征,是发展飞秒激光加工炸药技术的基础。采用分子动力学方法,基于ReaxFF/lg反应力场,对不同飞秒激光能量作用于三氨基三硝基苯(TATB)炸药的过程进行亚微米级大尺寸反应分子动力学模拟,考虑炸药对飞秒激光的非线性吸收过程,分析炸药烧蚀去除机制、产物演化和热力响应规律。计算结果表明:不同强度的飞秒激光对TATB的烧蚀去除机制不同,当激光强度为6.79×10^(17) W/m^(2)时,TATB发生等离子体烧蚀,产物以小分子或等离子体为主;当激光强度为3.39×10^(17) W/m^(2)时,TATB发生不完全反应,产物以大分子或团簇为主;当激光强度为1.69×10^(17) W/m^(2)时,TATB发生光机械烧蚀,以完整分子形式被剥离去除;激光强度越高,烧蚀产物的温度和粒子速度越高,对烧蚀区周围的热力响应越严重,有引发点火的风险。

关键词：三氨基三硝基苯飞秒激光分子动力学计算 ReaxFF/lg反应力场

改进RRT-Connect与DWA算法的巡检机器人路径规划研究

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计算机工程与应用 2024年第15期60卷 344-354页

作者：罗征志韩怡可张鑫邹宇博西南交通大学机械工程学院成都610031

针对传统RRT-Connect算法在密集复杂环境中路径规划效率低、动态避障效果差等问题,提出一种改进RRT-Connect与DWA融合算法。该算法通过改进采样策略、动态步长优化和碰撞检测引导随机树生长;在随机树中采用贪心策略和角度约束优化路径... 详细信息

针对传统RRT-Connect算法在密集复杂环境中路径规划效率低、动态避障效果差等问题,提出一种改进RRT-Connect与DWA融合算法。该算法通过改进采样策略、动态步长优化和碰撞检测引导随机树生长;在随机树中采用贪心策略和角度约束优化路径。基于巡检机器人建立运动学模型,通过速度采样空间生成轨迹簇;建立模糊逻辑系统自适应调整DWA算法评价函数的权重系数,将全局最优路径点融入DWA算法中实现全局最优路径和实时避障。仿真结果表明,在油气站场密集复杂环境中,改进RRT-Connect算法较传统算法路径缩短约27.09%,平滑度提高约84.6%,碰撞距离提高约18.75%;改进融合算法路径减少约2.97%,平滑度提高约78.8%,碰撞距离提高约30.6%,验证了提出算法的有效性。

关键词：路径规划改进RRT-Connect算法 DWA算法融合算法