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热障涂层服役环境模拟试验方法的研究进展

航空制造技术 2023年第17期66卷 38-45页

作者：闫维亮杨丽周益春严刚李聪西安电子科技大学西安710126 西安电子科技大学涂层薄膜材料与器件前沿交叉研究中心西安710126

热障涂层是航空涡轮发动机高温环境部件的关键材料。在恶劣的服役工况以及多场耦合作用下涂层容易剥落失效是急需解决的关键问题,而服役环境试验模拟装置的研发是解决该问题的必然途径,也是提升涂层性能的重要手段和方法。本文从单一服... 详细信息

热障涂层是航空涡轮发动机高温环境部件的关键材料。在恶劣的服役工况以及多场耦合作用下涂层容易剥落失效是急需解决的关键问题,而服役环境试验模拟装置的研发是解决该问题的必然途径,也是提升涂层性能的重要手段和方法。本文从单一服役环境、多耦合服役环境两个方面对试验模拟装置的研究现状进行了详细的综述,重点阐述了静态试验装置和动态试验装置。最后分析了将来需要研究的关键科学问题,展望了热障涂层服役环境模拟试验方法的发展趋势。

关键词：热障涂层(TBCs) 服役环境热力化耦合剥落失效模拟装置

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基于轻气炮加载的火工冲击环境模拟技术研究

振动与冲击 2021年第22期40卷 1-10页

作者：赵宏达孙毅丁继锋郝志伟刘伟王熊刘一志哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 华中光电技术研究所武汉430200 北京空间飞行器总体设计部北京100094 太原理工大学航空航天学院太原030600

针对机械撞击式火工冲击环境试验中需要反复调试以实现试验条件等问题,提出了一种机械撞击式冲击环境模拟装置并研究了装置的调节参数对冲击环境的影响规律。设计了一套采用轻气炮加载并具有多调节参数的冲击环境模拟装置。采用冲击试... 详细信息

针对机械撞击式火工冲击环境试验中需要反复调试以实现试验条件等问题,提出了一种机械撞击式冲击环境模拟装置并研究了装置的调节参数对冲击环境的影响规律。设计了一套采用轻气炮加载并具有多调节参数的冲击环境模拟装置。采用冲击试验和数值仿真相结合研究了装置的调节参数,如轻气炮气室压强、连接杆定位孔位置、加载板厚度等对设备安装板上的冲击响应谱(shock response spectrum,SRS)的影响规律。拟合了冲击环境与调节参数之间定量的关系式并总结了相应的表格。通过火工冲击信号在该装置上进行准确模拟验证了装置的可行性和研究规律的可靠性。研究表明:轻气炮气室压强与谐振板冲击响应谱幅值近似成幂次方关系,连接杆定位孔和加载板厚度可实现冲击响应谱拐点频率的大范围调节等。

关键词：火工冲击模拟装置轻气炮冲击响应谱(SRS)

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水生态系统中宇宙发展现状

应用生态学报 2021年第3期32卷 1129-1140页

作者：王佳文何萍徐杰丁森中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 中国环境科学研究院国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室北京100012

水生态系统中宇宙指人工构建的河流、湖泊、湿地、海洋等水生态系统近自然模拟装置,可以控制一定的物理、化学要素和生境条件,开展生物群落响应研究。中宇宙实验可以弥补传统实验室小型装置模拟要素过于简单,而野外现实系统复杂不可控... 详细信息

水生态系统中宇宙指人工构建的河流、湖泊、湿地、海洋等水生态系统近自然模拟装置,可以控制一定的物理、化学要素和生境条件,开展生物群落响应研究。中宇宙实验可以弥补传统实验室小型装置模拟要素过于简单,而野外现实系统复杂不可控制和难以开展对比实验的局限。本文列举了当前国际上多个科研机构长期运行的水生态系统中宇宙,将其归纳为流水型中宇宙、围隔装置、陆基模拟池、移动式水槽4类,各类中宇宙一般包括物理-生物模拟系统、自动调控系统、监测分析系统、中央控制系统。近年来,我国水生态系统的研究逐渐从单一环境要素向生态系统整体转变,对中宇宙模拟实验的需求愈加迫切。建议我国水生态系统中宇宙建设应提高结构复杂性,并与野外现场监测相结合,共同支撑更大尺度系统的整体模拟。

关键词：中宇宙水生态系统模拟装置

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煤与瓦斯突出模拟试验研究进展及展望

河南理工大学学报（自然科学版） 2022年第1期41卷 1-8页

作者：韩颖吕帅张飞燕董博文河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心河南焦作454000 深井岩层控制与瓦斯抽采国家安监局科技支撑平台河南焦作454000 河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地河南焦作454000

煤与瓦斯突出模拟试验是探索煤与瓦斯突出规律与特征,揭示其突出机理的重要手段之一。为理清煤与瓦斯突出模拟试验领域研究脉络及未来发展趋势,从煤样制备方法与制备装置、吸附气体种类、应力加载系统、突出诱导装置和数据采集系统5个... 详细信息

煤与瓦斯突出模拟试验是探索煤与瓦斯突出规律与特征,揭示其突出机理的重要手段之一。为理清煤与瓦斯突出模拟试验领域研究脉络及未来发展趋势,从煤样制备方法与制备装置、吸附气体种类、应力加载系统、突出诱导装置和数据采集系统5个方面入手,对国内外学者在物理模拟领域取得的丰硕成果进行系统总结与分析;以受力维数为分类指标,对数值模拟领域研究进展进行详细论述。分析可知,新型模拟装置研发、数据采集元件和相似材料研制,以及基于不同软件交叉、融通、互补的数值模拟研究是该领域未来研究的重点方向。

关键词：煤与瓦斯突出模拟试验物理试验数值试验模拟装置

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大跨连续刚构桥下击暴流作用效应试验研究

中国公路学报 2019年第10期32卷 279-290页

作者：辛亚兵刘志文邵旭东陈以荣陈政清湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室湖南长沙410082 现代投资股份有限公司湖南长沙410004

为研究大跨连续刚构桥在下击暴流水平风速作用下的风振响应,开发了一套在大气边界层风洞中模拟下击暴流水平风速的试验装置。下击暴流水平风速剖面通过调节置于风洞中的斜板竖向位置与倾角来模拟,下击暴流时间特性通过控制两侧水平开合... 详细信息

为研究大跨连续刚构桥在下击暴流水平风速作用下的风振响应,开发了一套在大气边界层风洞中模拟下击暴流水平风速的试验装置。下击暴流水平风速剖面通过调节置于风洞中的斜板竖向位置与倾角来模拟,下击暴流时间特性通过控制两侧水平开合板运动的速度、角度来模拟。以广东虎门大桥辅航道桥为工程背景,设计并制作几何缩尺比为1∶200连续刚构桥最大双悬臂状态气弹模型,进行了下击暴流瞬态风场、下击暴流稳态风场和大气边界层B类风场下连续刚构桥最大双悬臂状态气弹模型风洞试验,对不同风场下桥梁结构风致振动位移响应进行了对比分析。结果表明:采用下击暴流模拟装置在大气边界层风洞中所模拟的下击暴流水平风剖面与下击暴流经验风剖面吻合较好;采用下击暴流模拟装置实现了下击暴流风速时间特性的模拟,所模拟的下击暴流瞬态风场湍流度与目标值总体接近。在下击暴流瞬态风场下桥梁梁端横桥向位移响应时变均方根最大值约为在B类风场下梁端横桥向位移响应均方根值的2.7~6.8倍;在下击暴流稳态风场下桥梁梁端横桥向位移响应时变均方根最大值约为在B类风场下梁端横桥向位移响应均方根值的70%~230%。在下击暴流瞬态风场下桥梁梁端竖向位移响应时变均方根最大值约为在B类风场下梁端竖向位移响应均方根值的2.3~5.3倍;在下击暴流稳态风场下桥梁梁端竖向位移响应时变均方根最大值约为在B类风场下梁端竖向位移响应均方根值的90%~260%。

关键词：连续刚构桥模拟装置虎门大桥下击暴流位移响应气弹模型竖向位移风洞试验

抽油杆柱动力屈曲模拟装置液压加载系统设计与性能仿真

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机床与液压 2023年第13期51卷 137-142页

作者：李海祥董世民王传锋燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

为模拟抽油杆柱受轴向外载荷产生的动力屈曲和横向振动现象,设计一种新型的基于程序控制的液压加载模拟装置。基于液压压力闭环控制方式,利用PLC输入设定值调节比例溢流阀开口度,控制系统的压力,通过压力传感器的检测与变送,将液压系统... 详细信息

为模拟抽油杆柱受轴向外载荷产生的动力屈曲和横向振动现象,设计一种新型的基于程序控制的液压加载模拟装置。基于液压压力闭环控制方式,利用PLC输入设定值调节比例溢流阀开口度,控制系统的压力,通过压力传感器的检测与变送,将液压系统的压力反馈回PLC,从而控制连续变化的系统压力,以满足设计需求。使用MATLAB中的Simulink模块建立液压系统的数学模型,仿真得到比例溢流阀的性能曲线并验证了此液压闭环控制系统模拟装置的稳定性和可行性。

关键词：抽油杆柱动力屈曲模拟装置液压压力闭环控制

水压致裂煤体分区渗流试验装置及教学实验方法设计

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实验技术与管理 2022年第10期39卷 54-58,64页

作者：张村宋子玉刘晨熙陈见行中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

水力压裂技术是在煤层气勘探开发过程中提高煤层气产能的重要技术手段,了解水压致裂后煤层瓦斯在不同致裂分区中的渗流情况有助于产气预测。为满足行业特色教学的科教要求,提高学生工程实际创新能力,自主研制了水压致裂扰动煤岩体瓦斯... 详细信息

水力压裂技术是在煤层气勘探开发过程中提高煤层气产能的重要技术手段,了解水压致裂后煤层瓦斯在不同致裂分区中的渗流情况有助于产气预测。为满足行业特色教学的科教要求,提高学生工程实际创新能力,自主研制了水压致裂扰动煤岩体瓦斯渗流模拟装置,并设计了瓦斯分区渗流的串并联实验方案。根据水压致裂扰动煤岩体的裂隙分布特征,将致裂煤层分为强扰动区、弱扰动区和未扰动区,分别对应贯穿裂隙煤样、微裂隙煤样、完整煤样;通过串并联上述煤样腔体实现符合实际工况的水压致裂瓦斯横向和纵向渗流模拟试验,获得煤层在不同水力压裂参数、应力环境、赋存条件下的瓦斯抽采量,对指导实际工程具有重要意义。该装置的研发完善了深部煤层不同扰动区渗流模拟的实验教学和科研手段,为科研辅助教学提供了良好的平台。

关键词：深部煤层气水力压裂损伤分区串并联实验模拟装置

基于FDMA(频分多址)技术的空口位置信号模拟装置

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城市轨道交通研究 2023年第12期26卷 271-274,279页

作者：查伟欧冬秀卡斯柯信号有限公司上海200071 同济大学交通运输工程学院上海200331

目的:为模拟信标与车载信标天线间空口位置信号发生及传输特性,提出了基于FDMA(频分多址)技术的新型空口位置信号模拟装置。方法:介绍了基于FDMA技术的信号传输模式、模拟原理;阐述了基于FDMA技术的新型空口位置信号模拟装置组成及各组... 详细信息

目的:为模拟信标与车载信标天线间空口位置信号发生及传输特性,提出了基于FDMA(频分多址)技术的新型空口位置信号模拟装置。方法:介绍了基于FDMA技术的信号传输模式、模拟原理;阐述了基于FDMA技术的新型空口位置信号模拟装置组成及各组成部件的功能。结果及结论:该模拟装置可用于轨道交通列车控制系统空口位置信号模拟。该模拟装置继承了FDMA多路多频信号承载的特性,信号频谱范围广,具备全双工上下行信号同步交互的会话机制,在保证多路多频信号高保真度和高同步性的同时,可支持对各路频分多址信号的增益和衰减系数进行灵活处理,可广泛地匹配轨道交通列车控制系统多样式的FDMA空口位置信号接口。

关键词：轨道交通列车控制系统空口位置信号模拟装置

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多模态三相电压暂降故障模拟装置的研发

多模态三相电压暂降故障模拟装置的研发

作者：何雪琴重庆科技学院

学位级别：硕士

在实际运行的电力系统中,各种大功率用电设备的投切、设备与线路短路故障、局部用电户的超负荷运行、各种大功率电力电子装置的使用等等,常常给电力系统带来各种扰动,影响着电网的电能质量,这些扰动一般通过电压或者是电流的幅值、波形... 详细信息

在实际运行的电力系统中,各种大功率用电设备的投切、设备与线路短路故障、局部用电户的超负荷运行、各种大功率电力电子装置的使用等等,常常给电力系统带来各种扰动,影响着电网的电能质量,这些扰动一般通过电压或者是电流的幅值、波形以及频率的异常表现出来,其中,电压暂降、短时中断等问题比较常见,占据较大比例。造成的经济损失也较为严重,目前对电压暂降的问题的研究主要在于其检测、定位以及治理等方面。对电压暂降故障电源的发生研究相对较少,所以本文围绕电压暂降故障电源发生器的问题,提出了基于自耦变压器与双向电子开关配合实现的方案,对方案进了仿真。在此基础上,设计开发了一种电压暂降故障发生装置。并成功对敏感性电气设备进行了实验。仿真与实验平台的成功搭建验证了所设计的电压暂降故障发生装置的可行性与有效性,所开发的电压暂降故障模拟装置能够有效地产生多种模态下的电压暂降故障。本文的主要工作如下:(1)对电压暂降的典型问题进行了论述,并描述了不同电压暂降类型的特征,根据电压暂降的特征,将其分为对称电压暂降与不对称电压暂降两大类。考虑不同电压暂降类型特征,是作为电压暂降模拟装置设计方案的前提,为后续电压暂降模拟装置的设计以及电压暂降的仿真提供理论依据。(2)针对目前的电压暂降故障模拟装置实现方案存在局限且不易实现的问题,基于自耦变压器与双向电子开关,提出了一种新的实现方案。结合了变压器形式与电力电子形式的优势,在实现电压暂降的基础上减少了电子器件的使用,控制了成本,并且在变压器实现形式的基础上引入了双向电子开关,使电压暂降模拟装置在响应速度上有了很大提升。(3)在方案设计完成的基础上,利用MATLAB仿真软件对电压暂降模拟装置实现方案进行了模拟仿真,并验证了该方案的可行性。在此基础上,完成了试验的电路设计,其中包括主电路、基于M57962L芯片的驱动电路、基于单片机的控制电路、负载电路、保护电路。(4)研究开发了一种参数可调、产生及时、使用方便的异常状态下的电源,能够有效地模拟产生多种电压暂降故障电源。开发的故障发生器输出电压可模拟实际电力网中可能出现的多种电压暂降故障形态。连接负载进行了电压暂降实验,验证了敏感性电气设备对电压暂降的抗干扰能力。并将实验平台输出波形与仿真波形进行了对比分析,通过仿真与实验平台验证了本文电压暂降模拟装置实现方案的有效性与可行性。

关键词：多模态电压暂降模拟装置双向电子开关