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土木工程学报 2015年第10期48卷 99-107页

作者：韩泽军林皋李建波华南理工大学广东广州510641 大连理工大学辽宁大连116024

提出了求解二维层状地基内部格林函数的混合数值算法。利用傅里叶变换将二维层状各向同性地基的波动方程转换为频率-波数域内的两点边值问题的常微分方程,运用精细积分方法求解并得到频率-波数域内的动力柔度系数,最后利用傅里叶逆变换... 详细信息

提出了求解二维层状地基内部格林函数的混合数值算法。利用傅里叶变换将二维层状各向同性地基的波动方程转换为频率-波数域内的两点边值问题的常微分方程,运用精细积分方法求解并得到频率-波数域内的动力柔度系数,最后利用傅里叶逆变换得到层状地基内部的格林函数。本文提出的混合数值算法克服了已有算法的局限性,对于层状地基有广泛的适用性,对层状地基的层数和厚度均没有任何限制,不仅可以求解层状地基表面的动力响应,而且可以求解层状地基内部节点格林函数。混合数值算法基于矩阵运算,从而数值计算稳定,并且有较高的计算效率。数值算例验证了本文算法的高精度。

关键词：混合数值算法层状地基格林函数精细积分算法

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3-P(4S)并联机构分析与多目标性能优化

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农业机械学报 2017年第10期48卷 390-400页

作者：赵星宇赵铁石云轩王文超田昕李忠杰燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004

针对3-P(4S)并联平台,首先对其进行了位置反解,提出了由BP神经网络和拟Newton法相结合的混合数值法,并以此对机构进行了位置正解,求解精度可达到10-8数量级,求解时间在20 ms内。然后通过对位置解求导可得到机构动平台和分支杆件的速度... 详细信息

针对3-P(4S)并联平台,首先对其进行了位置反解,提出了由BP神经网络和拟Newton法相结合的混合数值法,并以此对机构进行了位置正解,求解精度可达到10-8数量级,求解时间在20 ms内。然后通过对位置解求导可得到机构动平台和分支杆件的速度和加速度。根据运动学分析的结果,应用牛顿欧拉方法构建该机构的动力学模型,并对机构的数值算例进行了动力学仿真验证。最后综合考虑机构的动力学性能、刚度性能和速度性能,分别推导了其评价指标,并应用改进的加权求和法对该机构进行多目标的尺寸优化。通过多目标的尺寸优化,该机构的动力学性能和速度性能提升了2倍,刚度性能提升了3倍。

关键词：并联机构混合数值算法多目标性能优化

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基于微观冲击电晕模型的架空输电线路雷电波传播特性仿真研究

基于微观冲击电晕模型的架空输电线路雷电波传播特性仿真研究

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作者：于娟重庆大学

学位级别：硕士

架空输电线路是电网的重要组成部分,而雷击是造成输电线路故障的主要原因,对电网的安全可靠运行带来威胁。雷电过电压可能造成绝缘子闪络、跳闸等线路故障,尤其在路途险恶的山区,给线路巡查和检修工作带来极大困难;雷电侵入波还可能损... 详细信息

架空输电线路是电网的重要组成部分,而雷击是造成输电线路故障的主要原因,对电网的安全可靠运行带来威胁。雷电过电压可能造成绝缘子闪络、跳闸等线路故障,尤其在路途险恶的山区,给线路巡查和检修工作带来极大困难;雷电侵入波还可能损坏变电站内的电气设备,带来更严重的设备事故。雷电波沿线路传播时将出现衰减和变形现象,而冲击电晕是导致其波形畸变的主要原因。在进行线路和变电站的防雷设计时,若不考虑冲击电晕的畸变作用,将因绝缘水平要求过高而提高设备成本。因此,研究雷电波的传播特性对于绝缘水平的设定与绝缘配合的改善十分必要。本文从电晕放电的发展过程着手,考虑空间电荷的电离、迁移、复合、附着、扩散等物理过程,改进了雷电波作用下电晕放电的二维混合数值计算模型,采用由优化模拟电荷法求解人工边界标称电场,由有限元法求解泊松方程和由有限体积法求解电子、正负离子连续性方程的计算方式,分析电晕放电过程中空间电荷对导线周围空间电场的畸变作用、导线表面的电晕电流特性,以及空间电荷对雷电波电荷损失的影响。基于对模型计算结果与电晕放电过程中电荷的产生与迁移过程的分析,本文建立了由若干电容、电阻支路与非线性电导支路并联组成的冲击电晕等值电路模型,并结合伏库特性,计算得出了模型参数。通过对雷电波传播过程中电荷产生与耗散的分析,结合电晕等值电路模型,本文建立了雷电波作用下输电线路的集中参数电路模型,并基于该线路模型提出了一种架空输电线路雷电波传播特性的分析方法,即将雷电波的传播过程等效为空间上电压瞬时值的衰减与时间上波形的延迟两部分的叠加,运用该方法分析了雷电波传播过程中的畸变规律,以及雷电波极性、波头时间和导线参数等对雷电波传播过程的影响。同时,该分析方法的有效性通过与文献中的试验波形对比得到了证实。

关键词：架空输电线路冲击电晕混合数值算法传播特性

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