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磁导相位偏置技术及其在压缩机电磁噪声抑制中的应用

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中国电机工程学报 2024年第8期44卷 3248-3259,I0026页

作者：邱小华赵世伟杨向宇尹华杰李宗洋龚浩文华南理工大学电力学院广东省广州市510640 广东美芝制冷设备有限公司广东省佛山市528300

针对空调压缩机振动噪声过大问题,该文提出一种磁导相位偏置技术(magnetic permeance phase bias,MPPB),通过引入谐波磁导附加相位,实现定转子谐波磁密相位的偏置,从而降低负载谐波磁密幅值,达到削弱两倍电频率(2f_(e),其中f_(e)为基波... 详细信息

针对空调压缩机振动噪声过大问题,该文提出一种磁导相位偏置技术(magnetic permeance phase bias,MPPB),通过引入谐波磁导附加相位,实现定转子谐波磁密相位的偏置,从而降低负载谐波磁密幅值,达到削弱两倍电频率(2f_(e),其中f_(e)为基波电频率)低阶电磁力的目的。首先,通过解析法分析谐波磁导附加相位对谐波磁场幅值的影响规律;其次,设计并提出一种偏心弧齿结构,以一台9槽6极永磁同步电机作为研究对象,通过有限元法,分析MPPB对谐波磁导相位和定转子谐波磁密相位的影响规律,对比负载2次磁密幅值以及径向电磁力密度的降低幅度;最后,通过电机振动测试、压缩机噪声测试以及空调系统噪声实验,对比磁导相位偏置结构和常规结构的振动加速度、噪声,验证磁导相位偏置技术理论的正确性以及该技术对电磁噪声抑制的有效性。

关键词：磁导相位偏置电磁噪声径向电磁力永磁同步电机

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基于供冷/热系统质-量调节的区域综合能源系统动态最优能流计算

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电网技术 2024年第3期48卷 1008-1018页

作者：梁炜焜林舜江刘明波盛煊潘越华南理工大学电力学院广东省广州市510640 广东省绿色能源技术重点实验室广东省广州市510630

区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)的最优能流计算是求解RIES的设备配置、优化调度、故障分析等问题的基础。考虑供冷/热和供气管道传输能量的动态特性,建立RIES动态最优能流计算模型,其中基于特征线法获得了供... 详细信息

区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)的最优能流计算是求解RIES的设备配置、优化调度、故障分析等问题的基础。考虑供冷/热和供气管道传输能量的动态特性,建立RIES动态最优能流计算模型,其中基于特征线法获得了供冷/热管道和供气管道动态偏微分方程的代数解析解。针对基于供冷/热系统质–量调节模式下管道能量传输时滞变量造成RIES的动态能流计算模型难以求解的问题,提出采用分段插值法获得供冷/热管道两端节点温度之间关系的近似表达式并加入动态最优能流计算模型中。此外,针对优化模型中供冷/热系统的流量与温度相乘的双线性项,提出一种能够缩紧松弛间隙的分段凸包络松弛方法将原混合整数非线性优化模型转化为混合整数二次约束规划模型,能够在保证计算精度的同时实现高效求解。最后以某个RIES算例进行分析,验证了所提方法的计算准确性和高效性,并与常用的质调节模式相比,表明在供冷/热系统质–量调节模式下能找到经济性更优的RIES运行点。

关键词：区域综合能源系统动态最优能流质–量调节偏微分方程特征线法分段凸包络松弛

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沿海区域综合能源生产单元随机优化调度

电网技术 2024年第5期48卷 1884-1895,I0021,I0022页

作者：潘越林舜江梁炜焜盛煊刘明波华南理工大学电力学院广东省广州市510640 广东省绿色能源技术重点实验室(华南理工大学) 广东省广州市510630

为实现沿海区域的海上风电场、海上采气平台和陆上热电联供燃气电厂等多种能源生产子单元的协同化运行,考虑可再生能源出力和氢负荷的随机波动,提出沿海区域综合能源生产单元(coastal integrated energy production units,CIEPU)随机优... 详细信息

为实现沿海区域的海上风电场、海上采气平台和陆上热电联供燃气电厂等多种能源生产子单元的协同化运行,考虑可再生能源出力和氢负荷的随机波动,提出沿海区域综合能源生产单元(coastal integrated energy production units,CIEPU)随机优化调度模型。采用参数化代价函数近似(parametric cost function approximation,PCFA)的动态规划算法求解随机优化调度模型。通过一种基于梯度下降的求解方法--Adadelta法,获得策略函数的一阶信息,并计算梯度平方的指数衰减平均值,以更新策略函数的迭代步长;对随机优化调度模型进行策略参数逼近,从而得到近似最优的策略参数,并逐一时段求解出CIEPU的最优调度计划。最后,以某个CIEPU为例,分析计算结果表明,所提出方法获得的优化调度方案可以提高CIEPU运行的经济性并降低碳排放量,验证了所提方法的准确性和高效性。

关键词：综合能源生产单元随机优化调度近似动态规划参数化代价函数近似 Adadelta算法

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基于超声导管的心输出量测量方法

声学学报 2024年第3期49卷 403-409页

作者：李俊健彭珏陈思平唐浒赵继伟孔凡凯刘晓医学超声关键技术国家地方联合工程实验室深圳518060 广东省医学信息检测与超声成像重点实验室深圳518060 深圳大学医学部生物医学工程学院深圳518060

提出了一种基于超声导管的心输出量测量方法,该超声导管具有两种不同中心频率的单振元换能器。使用超声导管、流量泵、体模等组成血流循环回路,实现了血流速度的检测与肺动脉图像管腔区域的分割,进而完成了心输出量测量。测量结果与蠕... 详细信息

提出了一种基于超声导管的心输出量测量方法,该超声导管具有两种不同中心频率的单振元换能器。使用超声导管、流量泵、体模等组成血流循环回路,实现了血流速度的检测与肺动脉图像管腔区域的分割,进而完成了心输出量测量。测量结果与蠕动泵预设流量值的平均相对误差小于2%,表明超声导管用于心输出量测量是可行的。

关键词：超声导管多普勒超声心输出量血流动力学

用于经食道超声心动图的1.5维超声探头设计

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声学学报 2024年第3期49卷 410-416页

作者：刘晓唐浒孔凡凯赵继伟陈思平彭珏医学超声关键技术国家地方联合工程实验室深圳518060 广东省医学信息检测与超声成像重点实验室深圳518060 深圳大学医学部生物医学工程学院深圳518060

设计了一种用于经食道超声心动图的1.5维超声探头,与传统1维超声探头相比,该探头可在仰角方向上实现变孔径、变焦点,从而提高切片厚度在远场、近场的一致性。采用传统PZT-5H压电陶瓷作为压电材料制备了一个包含320阵元的1.5维经食道超... 详细信息

设计了一种用于经食道超声心动图的1.5维超声探头,与传统1维超声探头相比,该探头可在仰角方向上实现变孔径、变焦点,从而提高切片厚度在远场、近场的一致性。采用传统PZT-5H压电陶瓷作为压电材料制备了一个包含320阵元的1.5维经食道超声探头,随后测试探头的电学性能、声学性能和声场分布情况。该探头的中心频率为5.6 MHz,-6 dB带宽为76%。在5~70 mm的探测范围内, 1维超声探头切片厚度为7~9 mm, 1.5维超声探头切片厚度为1.3~2.8 mm,在5~30 mm探测范围内切片厚度差值不超过0.2 mm,线靶成像显示的信息也更全面、分辨率更高。因此, 1.5维超声探头具有更广的聚焦深度、更好的远近场分布一致性以及更高的空间分辨率。

关键词：经食道超声探头 1.5维相控阵空间分辨率超声心动图

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近底悬浮弹性球声散射机理分析

声学学报 2024年第4期49卷 880-888页

作者：张培珍周光波范军王斌冯子仪广东海洋大学电子与信息工程学院湛江524088 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室上海200240

基于二维周向分解方法进行了总场非轴对称背景下近底目标三维散射声场的数值快速计算,研究了近底悬浮弹性球目标声散射机理。根据海底及目标耦合四路径模型的射线声学叠加原理,给出了近底轴对称目标的二维有限元模型散射远场声压计算表... 详细信息

基于二维周向分解方法进行了总场非轴对称背景下近底目标三维散射声场的数值快速计算,研究了近底悬浮弹性球目标声散射机理。根据海底及目标耦合四路径模型的射线声学叠加原理,给出了近底轴对称目标的二维有限元模型散射远场声压计算表达式。计算得到因界面引入的附加回波共同作用下的弹性球体目标散射频率−角度谱和频率−高度谱,给出了耦合散射声场明暗交替干涉条纹的精确预报公式。通过数值计算及实验分析了目标在掠射角和悬浮高度变化时目标镜反射、弹性目标体内激发的弹性波与海底反射波相互耦合的传播规律及其对总场的影响,讨论了因悬浮高度和掠射角变化产生的目标散射声场强度起伏机理。结果表明,增大掠射角和悬浮高度均会使目标频谱相邻共振峰峰值间距减小,并且利用海底与目标耦合作用声场的干涉条纹计算公式可以较好地对目标散射频谱信息进行预报。

关键词：四路径模型射线声学近底悬浮目标频率−角度谱弹性球体

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氨基酸修饰的MOF-808催化降解神经毒剂的模拟酶性质研究

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化工学报 2024年第2期75卷 616-625页

作者：刘克清崔燕于琼陈立坤郑永超乔智威郑禾广州大学化学化工学院能源与催化研究所广东广州510006 国民核生化灾害防护国家重点实验室北京102205

通过后合成修饰方法制备了一系列不同氨基酸(amino acid,AA)接枝的MOF-808-AA催化剂,研究了孔结构和孔道微环境对神经毒剂模拟剂催化性能的影响,探索了MOF-808和MOF-808-AA的模拟酶性质。结果表明:氨基酸修饰造成MOF-808的孔结构和孔道... 详细信息

通过后合成修饰方法制备了一系列不同氨基酸(amino acid,AA)接枝的MOF-808-AA催化剂,研究了孔结构和孔道微环境对神经毒剂模拟剂催化性能的影响,探索了MOF-808和MOF-808-AA的模拟酶性质。结果表明:氨基酸修饰造成MOF-808的孔结构和孔道微环境发生变化,从而影响催化剂对模拟剂的催化性能。其中,氨基酸侧链提供的氢键以及疏水作用使得MOF-808-AA对模拟剂的亲和力有所提升;氨基酸接枝后,MOF-808原始结构中的活性金属位点数量减少造成了降解速率的降低;氨基酸侧链官能团的酸碱性会导致孔道微环境差异,当侧链为氨基等碱性官能团时,催化效率明显提高,而当侧链为羧基时,催化效率则明显降低。

关键词： MOF-808 氨基酸后合成修饰神经毒剂模拟剂

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光固化成型制备钛酸钡基1-3型压电复合材料

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硅酸盐学报 2024年第1期52卷 154-160页

作者：陈柳莉陈燕纪轩荣广东工业大学机电工程学院省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室广州510006

1-3型压电复合材料作为一种新型的功能材料,具有低介电常数,低声阻抗和高机电耦合系数的优点,常用于制备高灵敏度宽带超声换能器。采用光固化成型技术打印钛酸钡微柱状结构作为1-3型复合材料的压电相,通过优化浆料配方,坯体的平面尺寸... 详细信息

1-3型压电复合材料作为一种新型的功能材料,具有低介电常数,低声阻抗和高机电耦合系数的优点,常用于制备高灵敏度宽带超声换能器。采用光固化成型技术打印钛酸钡微柱状结构作为1-3型复合材料的压电相,通过优化浆料配方,坯体的平面尺寸精度可达到±10μm,烧结后压电微柱的宽度和高度分别为120、330μm,将环氧树脂填充于压电微柱的间隙制备1-3型压电复合材料,研究了不同压电相体积分数(20%~45%)对1-3型压电复合材料电学性能的影响。当压电相体积分数为45%时,压电复合材料的压电常数d33为74 pC/N,机电耦合系数kt为0.48,介电常数εr为1167,介电损耗tanδ为0.023,声阻抗Z为10.43 MRayl(1 Rayl=1 Pa·s/m=10-6MRayl),与钛酸钡陶瓷相比(kt约为0.37,Z为31.64 MRayl),其机电耦合系数提高了30%,声阻抗降低67%。研究结果表明,光固化成型技术制备的压电复合材料兼具高机电耦合系数和低声阻抗的优势,为压电复合材料在高性能超声换能器的应用提供了一种高效、低成本的制备方法。

关键词：光固化成型钛酸钡 1-3型压电复合材料

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基于浮动坐标法的刚柔耦合定位平台力学模型

吉林大学学报（工学版） 2024年第2期54卷 385-393页

作者：杨志军张驰黄观新广东工业大学省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室广州510006

精密定位平台由于机械摩擦造成精度受限,难以满足大行程、高精度定位的运动要求。本文结合宏微复合结构,提出了一种单驱动刚柔耦合定位平台。相对于现有的宏微复合平台,大幅简化了机械结构和运动控制系统的设计。基于浮动坐标法和有限... 详细信息

精密定位平台由于机械摩擦造成精度受限,难以满足大行程、高精度定位的运动要求。本文结合宏微复合结构,提出了一种单驱动刚柔耦合定位平台。相对于现有的宏微复合平台,大幅简化了机械结构和运动控制系统的设计。基于浮动坐标法和有限元法建立了单驱动刚柔耦合定位平台的静力学和动力学模型,并与商业软件ABAQUS及简化解析模型的分析结果进行对比,最大相对误差分别为1.6%和3.72%,证明了该理论模型具有较高的预测精度,可为刚柔耦合平台的优化设计及精密运动控制提供参考。

关键词：机械工程刚柔耦合动力学有限元分析柔性铰链定位平台