检索结果-南通市图书馆

耦合渗流-变形的数值流形法裂隙岩质边坡稳定性分析

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岩土力学 2024年第1期45卷 313-324页

作者：屈小磊张云开陈悠然陈悠扬戚承志北京建筑大学北京市节能减排关键技术协同创新中心北京100044 北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 伦敦大学学院土木、环境和测绘工程系英国伦敦

岩石裂隙渗流问题作为影响岩石边坡失稳的重要因素吸引了越来越多研究者采用不同的数值方法模拟其力学行为。提出了一种基于渗流-变形耦合模型的数值流形方法,并相应地讨论了岩体裂隙网络中地下水的流动、渗透压力和岩石变形的耦合效应... 详细信息

岩石裂隙渗流问题作为影响岩石边坡失稳的重要因素吸引了越来越多研究者采用不同的数值方法模拟其力学行为。提出了一种基于渗流-变形耦合模型的数值流形方法,并相应地讨论了岩体裂隙网络中地下水的流动、渗透压力和岩石变形的耦合效应。基于最小能量原理,分别推导渗流条件下单元边界流体压力和系统的整体平衡方程,以及块体接触算法求解任意岩石裂缝的局部安全系数。通过一系列验证实例对所提出的数模模型进行检验,验证了该数值模型的鲁棒性和有效性。利用该方法模拟了一个岩石边坡由于渗流作用而发生的坍塌事故,再现了岩石边坡的破坏过程。模拟结果表明,过大的水力压力导致垂直裂缝张开,增加岩体变形量,最终导致边坡破坏。研究表明,该方法在模拟大规模工程问题方面具有很大的潜力。

关键词：数值流形法裂隙渗流岩石边坡稳定渗流-变形耦合

利用径向力平衡飞行控制的航天器高精度轨道捕获方法

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国防科技大学学报 2024年第2期46卷 27-35页

作者：孟云鹤侯佳睿罗宇飞中山大学人工智能学院广东珠海519082 中山大学物理与天文学院广东珠海519082

为实现对探测器轨道形状与高度的精准调整,提出一种径向力平衡飞行的航天器连续推力控制新方法。建立连续推力平衡飞行的动力学极坐标模型,并推导出特殊条件下的解析轨道解,进一步分析边值条件,给出连续推力的控制律。利用这一平衡飞行... 详细信息

为实现对探测器轨道形状与高度的精准调整,提出一种径向力平衡飞行的航天器连续推力控制新方法。建立连续推力平衡飞行的动力学极坐标模型,并推导出特殊条件下的解析轨道解,进一步分析边值条件,给出连续推力的控制律。利用这一平衡飞行控制理论,构建轨道捕获的最优控制策略。考虑推力器的推力水平,通过一次或多次的控制过程,实现对轨道形状、轨道高度及轨道相位的综合调整。数值仿真表明:利用平衡飞行的轨道控制方法,配置微小推力器的空间引力波探测器可以实现高精度的轨道捕获;该方法具有控制过程可解析、计算量小、简便、实用等特点。

关键词：空间引力波探测器连续推力平衡飞行轨道捕获最优控制

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地心甚高轨道星座构形协同捕获控制策略

国防科技大学学报 2024年第2期46卷 18-26页

作者：孟云鹤吕健康罗宇飞中山大学人工智能学院广东珠海519082 中山大学物理与天文学院广东珠海519082

针对地心甚高轨道星座构形协同捕获控制问题,基于虚拟编队方法设计了协同捕获控制策略,采用三脉冲燃耗最优轨迹规划算法对构形捕获轨迹进行协同规划;并且结合自适应全程积分滑模控制器对卫星各自转移轨迹进行跟踪控制。以10万km轨道高... 详细信息

针对地心甚高轨道星座构形协同捕获控制问题,基于虚拟编队方法设计了协同捕获控制策略,采用三脉冲燃耗最优轨迹规划算法对构形捕获轨迹进行协同规划;并且结合自适应全程积分滑模控制器对卫星各自转移轨迹进行跟踪控制。以10万km轨道高度的三星星座构形捕获为例进行仿真验证,仿真结果表明:该策略可以有效应用于地心甚高轨道星座构形捕获控制,能够在燃耗较少的情况下使星座中卫星同时到达各自的标称位置,同时具有较高的精度。

关键词：地心甚高轨道星座构形捕获协同规划三脉冲燃耗最优滑模控制

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等离子体光纤光栅超痕量汞离子传感器

光学学报 2024年第9期44卷 258-266页

作者：王芳廉岚淇卢梦迪张扬太原理工大学电子信息与光学工程学院山西太原030600 大连理工大学物理学院辽宁大连116024

为实现特异性、超痕量、原位的重金属汞离子检测,提出一种基于适配体和磁性纳米粒子增强倾斜光纤布拉格光栅-表面等离激元共振(TFBG-SPR)汞离子传感器。首先,在倾斜光纤布拉格光栅包层区域溅射厚度合适的金膜以激发表面等离激元共振,在... 详细信息

为实现特异性、超痕量、原位的重金属汞离子检测,提出一种基于适配体和磁性纳米粒子增强倾斜光纤布拉格光栅-表面等离激元共振(TFBG-SPR)汞离子传感器。首先,在倾斜光纤布拉格光栅包层区域溅射厚度合适的金膜以激发表面等离激元共振,在探针末端镀金从而形成反射式传感结构。然后,采用具有胸腺嘧啶(T)碱基失配的适配体修饰TFBG-SPR栅区,进行特异性汞离子识别。最后,选择链霉亲和素包被的磁性纳米粒子作为信号放大标签,以提高离子检测性能。汞离子与T碱基作用激活适配体序列,连接磁性纳米粒子,传感器表面折射率发生变化,TFBG-SPR包层模式的振幅产生响应。结果表明:采用差分幅度解调,传感器对汞离子的检测极限为0.5 pmol/L,检测范围为1 pmol/L~10μmol/L,所提传感器具备良好的特异性以及再生性,同时通过测量临床样品的回收率,可以证实其在即时、快速检测领域中的应用前景。

关键词：传感器光纤传感器光纤布拉格光栅表面等离激元痕量离子检测

基于磁-固-路双向耦合的电机电磁振动分析方法

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机械工程学报 2024年第11期60卷 156-168页

作者：徐晨期祝长生浙江大学电气工程学院杭州310027

电机的电磁振动是由电机的电磁场与结构场之间的相互作用产生的,研究电机的电磁振动就必须考虑这种磁-固双向耦合的影响。结合电机驱动与控制系统,提出了一种磁-固-路双向耦合的电机电磁振动分析方法。首先建立了电机转子及定子在磁-固... 详细信息

电机的电磁振动是由电机的电磁场与结构场之间的相互作用产生的,研究电机的电磁振动就必须考虑这种磁-固双向耦合的影响。结合电机驱动与控制系统,提出了一种磁-固-路双向耦合的电机电磁振动分析方法。首先建立了电机转子及定子在磁-固双向耦合条件下的动力学模型,基于场路耦合方程建立了电机驱动与控制系统和电磁场之间的联系。然后提出了电机电磁振动的磁-固-路双向耦合循环迭代方法,分析了多场路双向耦合分析中需要解决的关键问题。接着提出了一种多场耦合分析的节点标记方法,实现了电机电磁场与结构场间数据的快速、准确传递和交换。最后以一台1 MW-4极72槽永磁同步电机为例,进行了电机振动的分析及试验测试,对电机电磁振动磁-固-路双向耦合循环迭代分析方法的可行性和准确性进行了验证。结果表明,提出的节点标记及磁-固-路双向耦合循环迭代分析方法能够实现不同场网格节点间信息的准确传递,能考虑转子偏心、结构、轴承、驱动及控制系统等对电机电磁振动特性的影响,为精确预测电机的电磁振动和噪声提供了一种可行的方法。

关键词：电机电磁振动磁-固双向耦合场路耦合

大孔对ZnO/SiO_(2)复合脱硫剂常温脱硫性能的影响机制

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煤炭学报 2024年第6期49卷 2851-2859页

作者：杨超刘栩妃刘植龙苏哲林樊惠玲太原理工大学环境科学与工程学院山西太原030024 太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室山西太原030024

煤化工行业作为我国主要的碳排放源,在双碳目标的约束下将面临巨大挑战。煤制气体精脱硫是煤炭高效清洁利用的重要组成部分,对于碳减排意义重大。氧化锌是目前普遍使用的干法精脱硫剂,但受动力学的限制,其在常温下的脱硫活性非常低,无... 详细信息

煤化工行业作为我国主要的碳排放源,在双碳目标的约束下将面临巨大挑战。煤制气体精脱硫是煤炭高效清洁利用的重要组成部分,对于碳减排意义重大。氧化锌是目前普遍使用的干法精脱硫剂,但受动力学的限制,其在常温下的脱硫活性非常低,无法满足工业应用要求。孔扩散是氧化锌与H_(2)S反应发生的前提,但目前鲜有报道研究孔径,特别是大孔对脱硫性能的影响及影响机制。基于此,采用溶胶凝胶法和胶晶模板法分别制备了以介孔为主和以大孔为主的ZnO/SiO_(2)复合脱硫剂,探究了大孔结构的引入对其常温脱硫性能的影响。研究表明,尽管大孔的引入会增加脱硫剂的比表面积、强化表面碱性、提高氧化锌的分散性以及增加脱硫剂中氧空位浓度,但会导致脱硫剂脱硫性能大幅下降。介孔脱硫剂的穿透硫容为151.9 mg/g,是大孔脱硫剂的脱硫性能的2.3倍。这是因为大孔结构不稳定,在脱硫过程中易坍塌,阻碍了氧化锌反应位点的获取。气氛中的水汽在大孔表面不利于凝聚成水膜,进而抑制了脱硫反应的发生。更为重要的是,大孔制备过程中由于模板剂的燃烧会释放大量热,致使SiO_(2)网络发生深度交联,从而减小了脱硫剂中的介孔孔径。较小的介孔孔径导致其表面物理吸附水的量过多,进而抑制了氧化锌与H_(2)S的反应。

关键词： ZnO/SiO_(2)复合脱硫剂大孔结构常温脱硫水膜吸附水

催化剂对煤热解焦油品质的调控及其表面积炭行为的分析

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煤炭学报 2024年第2期49卷 1067-1082页

作者：鲍卫仁王倩李挺田茜王旎晨闫伦靖王美君常丽萍太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室山西太原030024 太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室山西太原030024 山西能源学院山西晋中030600

以催化剂为核心和焦油提质为目的的低阶煤热解技术是保障国家能源安全和实现“双碳”目标的煤炭清洁高效转化技术。鉴于煤焦油品质调控和催化剂表面积炭行为的复杂性,阐述了金属、金属氧化物、天然矿物质、分子筛和炭基催化剂对煤和热... 详细信息

以催化剂为核心和焦油提质为目的的低阶煤热解技术是保障国家能源安全和实现“双碳”目标的煤炭清洁高效转化技术。鉴于煤焦油品质调控和催化剂表面积炭行为的复杂性,阐述了金属、金属氧化物、天然矿物质、分子筛和炭基催化剂对煤和热解挥发物的催化作用及其对热解产物分布和组成的影响,并对比分析了各类催化剂的优缺点。探讨不同催化剂物理化学性质的区别及其与催化性能之间的关系,结合煤及热解挥发物中C—C、C—H、C=C、—OH、C=O、C—O和—COOH等化学键的断键行为,揭示了不同催化剂的作用机制。在此基础上,针对催化过程中存在的焦油产率低及提质效果差的问题,提出了利用金属尤其是过渡金属改性催化剂活化热解体系中的内部小分子氢供体和外部固体/气体氢供体对重质组分裂解碎片原位供氢的方法,实现焦油产率的提高及焦油品质的改善。同时,针对催化剂易积炭失活问题,分析了积炭的物理化学性质和组成以及积炭形成的原因。从催化剂设计及热解反应体系出发,分析了多种有效抑制积炭的途径,如多级孔与金属活性位点的组合效应、双金属改性调控Brønsted和Lewis酸性位点的比例、酸碱双功能催化剂的开发以及引入H_(2)O、CH_(4)、C_(2)H_(6)和CH_(3)OH等富氢小分子调控挥发物组成等,以期为低阶煤催化热解技术的发展提供理论基础。

关键词：低阶煤热解挥发物催化裂解焦油提质

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圆柱壳体动力响应中的模态参与问题研究

振动工程学报 2024年第1期37卷 83-94页

作者：徐港辉祝长生浙江大学电气工程学院浙江杭州310027

以两端简支圆柱壳体为例,研究了考虑正、余弦模态成分影响的圆柱壳体动力响应中的模态参与问题,提出了根据模态参与因子的分布特征判定模态截断阶次的方法,采用正、余弦模态叠加得到了圆柱壳体在冲击激励及旋转行波激励作用下的动力响应... 详细信息

以两端简支圆柱壳体为例,研究了考虑正、余弦模态成分影响的圆柱壳体动力响应中的模态参与问题,提出了根据模态参与因子的分布特征判定模态截断阶次的方法,采用正、余弦模态叠加得到了圆柱壳体在冲击激励及旋转行波激励作用下的动力响应,基于响应的收敛性验证了判定方法的可靠性。理论计算与有限元仿真结果表明,与圆柱壳体模态特性分析不同,在求解圆柱壳体动力响应时必须同时考虑正、余弦模态成分的影响;冲击激励作用下,圆柱壳体各阶正、余弦模态在响应中的参与程度与激振点和观测点的位置相关;旋转行波激励作用下,圆柱壳体各阶正、余弦模态在响应中的参与程度与激励的阶次和频率密切相关。

关键词：圆柱壳体正余弦模态模态参与模态叠加模态截断动力响应

基于完全邻域保持嵌入的光伏组件热斑故障诊断

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计算机集成制造系统 2024年第2期30卷 460-468页

作者：宋远大易辉缪小冬冒泽慧李红涛南京工业大学电气工程与控制科学学院江苏南京211816 南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016 中国电力科学研究院有限公司江苏南京210003

针对局部阴影遮挡引起的光伏组件热斑,提出一种基于完全邻域保持嵌入的热斑故障诊断方法。该方法采用流形学习从光伏组件运行数据中提取非线性特征,在不借助红外图像的前提下实现组件状态的高灵敏检测。所提方法较传统方法能够更精准地... 详细信息

针对局部阴影遮挡引起的光伏组件热斑,提出一种基于完全邻域保持嵌入的热斑故障诊断方法。该方法采用流形学习从光伏组件运行数据中提取非线性特征,在不借助红外图像的前提下实现组件状态的高灵敏检测。所提方法较传统方法能够更精准地反映组件运行状态,进而实现故障检测与故障分级。依托国家电网电力科学研究院实验平台,通过对15组不同程度的热斑故障样本进行性能验证与对比,所提方法能够有效实现故障检测与评估。

关键词：数据驱动光伏组件热斑故障评估函数