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皮质骨超声振动辅助磨削力仿真与研究

天津理工大学学报 2025年第1期41卷 10-15页

作者：朱玉莹郑清春张春秋张善青王桂莲胡亚辉天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心

在开颅手术中，磨削作为传统精密加工方法可以实现骨组织的高效切除。针对过大的磨削力容易造成骨裂纹、骨组织损伤这一问题，基于普通磨削与超声振动辅助磨削运动学方程，建立皮质骨超声振动辅助磨削有限元仿真模型，结合试验结果获得... 详细信息

在开颅手术中，磨削作为传统精密加工方法可以实现骨组织的高效切除。针对过大的磨削力容易造成骨裂纹、骨组织损伤这一问题，基于普通磨削与超声振动辅助磨削运动学方程，建立皮质骨超声振动辅助磨削有限元仿真模型，结合试验结果获得磨削参数和超声振动参数与磨削力的二次回归预测模型，研究磨削速度、磨削深度和超声振幅对磨削力的影响。结果表明：磨削力随着磨削速度与磨削深度的增加而增加；在选取的超声振幅范围内，随着超声振幅的增加，磨削力先减小后略有增大；合理地选择磨削参数可以有效降低磨削力。

关键词：皮质骨磨削超声振动磨削力响应面分析

基于自适应视距制导的无人潜航器三维协同路径跟踪控制

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控制与决策 2025年第1期 242-251页

作者：王浩亮于德智卢丽宇张卫东彭周华大连海事大学轮机工程学院上海交通大学电子信息与电气工程学院大连市智能船艇集群控制与电气技术重点实验室水路交通控制全国重点实验室大连海事大学船舶电气工程学院海南大学信息与通信工程学院

针对跟踪路径复杂、立体空间运动、模型参数动态变化、风浪流扰动下的多无人潜航器(unmanned underwater vehicle, UUV)协同路径跟踪问题开展研究.首先,针对UUV跟踪复杂路径情形设计自适应前视距离策略,使得UUV可以更好地跟踪复杂水下路... 详细信息

针对跟踪路径复杂、立体空间运动、模型参数动态变化、风浪流扰动下的多无人潜航器(unmanned underwater vehicle, UUV)协同路径跟踪问题开展研究.首先,针对UUV跟踪复杂路径情形设计自适应前视距离策略,使得UUV可以更好地跟踪复杂水下路径;其次,针对立体空间运动的UUV集群,设计三维视距制导律和协同控制律引导UUV集群在三维空间中沿参数化路径运动;最后,针对模型参数动态变化、风浪流扰动影响下的UUV集群,设计自抗扰控制器实现对动态变化模型、总扰动信息和速度信息的统一估计,保证动力学控制的稳定性.仿真结果验证了所提出基于自适应视距制导的无人潜航器三维协同路径跟踪控制方法的有效性.

关键词：自适应前视距离三维视距制导协同路径跟踪自抗扰控制无人潜航器

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新型铈钨钛复合氧化物催化还原脱硝机理

中国环境科学 2018年第5期38卷 1670-1676页

作者：刘晶熊志波周飞金晶陆威张磊上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海理工大学流动控制与仿真重点实验室上海200093 华能石岛湾核电有限公司山东荣成264312

利用水热共沉淀法制备了铈钨钛复合氧化物催化剂,考察了H_2O_2络合修饰对其催化脱硝转化频率(TOF)的影响;并借助傅里叶原位红外光谱仪研究了H_2O_2络合修饰后铈钨钛复合氧化物的催化脱硝机理.结果表明:H_2O_2络合修饰可增强铈钨钛复合... 详细信息

利用水热共沉淀法制备了铈钨钛复合氧化物催化剂,考察了H_2O_2络合修饰对其催化脱硝转化频率(TOF)的影响;并借助傅里叶原位红外光谱仪研究了H_2O_2络合修饰后铈钨钛复合氧化物的催化脱硝机理.结果表明:H_2O_2络合修饰可增强铈钨钛复合氧化物表面Br?nsted酸位强度,提高其表面NH_3低温吸附和中低温NH_3-SCR脱硝性能,400℃时其NO_x催化脱除频率TOF高达0.658s^(-1);NH_3和NO_x在H_2O_2络合修饰后铈钨钛复合氧化物表面存在竞争吸附,其表面催化脱硝反应主要为吸附态NH_3、NH_2和NH_4^+与气态NO+O_2的反应,其低温NH_3-SCR反应机理遵循Eley-Rideal(E-R)机理.

关键词：选择性催化还原脱硝铈钨钛复合氧化物 H_2O_2络合修饰转化频率脱硝机理

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基于改进有限时间的电力系统混沌控制

天津理工大学学报 2025年第1期41卷 64-69页

作者：王红君李淑一赵辉陶纪中天津理工大学天津市复杂系统控制理论与应用重点实验室天津理工大学电气电子工程学院天津农学院工程技术学院

在某些特殊条件下，电力系统会受影响产生混沌振荡现象，影响电网的安全稳定运行。比如，电力系统在运行过程中产生过多的无功功率将会导致电压相角偏移，从而进一步引发电力系统混沌振荡现象。通过对电力系统相对电角度和相对角速度的... 详细信息

在某些特殊条件下，电力系统会受影响产生混沌振荡现象，影响电网的安全稳定运行。比如，电力系统在运行过程中产生过多的无功功率将会导致电压相角偏移，从而进一步引发电力系统混沌振荡现象。通过对电力系统相对电角度和相对角速度的调控和观测，可以实现电力系统稳定性的控制。文中首先对二阶电力系统模型(model of second order power system, MSOPS)进行混沌振荡的动力学分析，综合利用反步法和固定时间控制器等方法，设计了一种改进有限时间(finite-time, FT)的控制器，既实现了对电力系统混沌振荡的抑制又减轻了计算负担、提升系统收敛速度。最后采用MATLAB软件进行数值仿真表明：文中提出的控制策略能够快速抑制电力系统的混沌状态，验证了控制方法的鲁棒性和快速性。

关键词：电力系统有限时间混沌控制反步法

蒸馏水和自来水中悬浮气泡表面天然气水合物生长特性的实验研究

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化工进展 2017年第1期36卷 129-135页

作者：谢育博刘道平杨亮杨梦上海理工大学能源与动力工程学院新能源科学与工程研究所上海理工大学流动控制与仿真重点实验室上海200093

在275.2K条件下开展了静止悬浮气泡表面形成天然气水合物的可视化实验研究,分析探讨了水中杂质对天然气水合物的成核时间、生长时间和生长形态的影响。研究结果表明:蒸馏水和自来水对水合物的成核时间和生长时间影响不大,但是在蒸馏水... 详细信息

在275.2K条件下开展了静止悬浮气泡表面形成天然气水合物的可视化实验研究,分析探讨了水中杂质对天然气水合物的成核时间、生长时间和生长形态的影响。研究结果表明:蒸馏水和自来水对水合物的成核时间和生长时间影响不大,但是在蒸馏水中的悬浮气泡表面形成的水合物膜表面比较光滑致密,且易出现裂缝并重新生成水合物晶体;在自来水中由于杂质离子的存在,气泡表面水合物膜有许多窟窿无法生成水合物;添加表面活性剂的水溶液能显著缩短悬浮气泡表面形成水合物的成核时间和生长时间,提高了水合物的生成速率,且对水合物的生长形态也有很大的影响。在相同驱动力条件下,添加表面活性剂的水溶液中悬浮气泡表面形成的天然气水合物晶体颜色更加深暗,质地也更光滑致密。

关键词：天然气气泡膜水合物杂质生长形态

无水醋酸钠结晶过程中析晶温度和颗粒粒径在线测量

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化工学报 2019年第12期70卷 4664-4672页

作者：贾楠田昌苏明旭上海理工大学动力工程多相流动与传热重点实验室

结晶过程是化工单元操作中一种高效节能的固液分离与提纯技术,广泛应用于食品、医药、染料等生产过程。结合超声法、图像法和光学浊度法研究了无水醋酸钠的结晶过程,通过超声模型结合最优正则化反演算法求解晶体颗粒粒度分布,在线测量... 详细信息

结晶过程是化工单元操作中一种高效节能的固液分离与提纯技术,广泛应用于食品、医药、染料等生产过程。结合超声法、图像法和光学浊度法研究了无水醋酸钠的结晶过程,通过超声模型结合最优正则化反演算法求解晶体颗粒粒度分布,在线测量了不同降温速率和搅拌速率下的析晶温度、晶体尺寸和形貌变化。结果表明:较快的降温速率可促进晶体生长,搅拌速率较快初期晶体尺寸较大,但后期由于颗粒磨损致平均尺寸减小;相同条件下光学浊度法较超声法较早测得析出晶体,实验中析晶温度偏差低于15%;图像法直观观察到了晶体生长过程并较好表征了晶粒形貌,与超声法具有接近的晶粒增长趋势,当晶体稳定析出后两者体积中位径偏差在15%以内,均较好地反映了实验条件对结晶晶体尺寸的影响。光学方法可更精细体现结晶初期特征,而在结晶后期超声法仍可对粒径进行有效测量。

关键词：无水醋酸钠超声谱图像法结晶粒度分布测量

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齿形结构对迷宫密封泄漏与动力特性影响

航空动力学报 2024年第6期39卷 275-286页

作者：叶强生张万福周庆辉李春上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海理工大学上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

建立齿在静子上迷宫密封(TOS LS)、齿在转子上迷宫密封(TOR LS)与交错式迷宫密封(ILS)三维数值分析模型,并采用多频椭圆涡动轨迹模型与计算流体力学方法阐明4种齿形角(θ=0°,15°,30°,45°)对3种迷宫密封泄漏与动力特性的影响。结果表... 详细信息

建立齿在静子上迷宫密封(TOS LS)、齿在转子上迷宫密封(TOR LS)与交错式迷宫密封(ILS)三维数值分析模型,并采用多频椭圆涡动轨迹模型与计算流体力学方法阐明4种齿形角(θ=0°,15°,30°,45°)对3种迷宫密封泄漏与动力特性的影响。结果表明:在转子转速15000 r/min与进口压力6.9×10^(5) Pa的运行工况下,ILS具有最小的泄漏量,但是若采用过小的齿形角(θ=0°,15°)易引发转子失稳;TOR LS具有最差的封严性能;TOS LS具有最好的系统稳定性。在齿形角从0°增加至45°时:TOS LS、TOR LS与ILS的泄漏量分别降低5.6%、5.1%与16.8%;中间腔室负气流切向力的绝对值分别增加60.2%、133.9%与470.3%;整个密封段的有效阻尼分别增加44.9%~61.9%、30.7%~53.6%与90.4%~445.3%,系统稳定性均得到显著加强。

关键词：迷宫密封计算流体力学泄漏量动力特性齿形角

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多孔介质中含溶解反应的互溶驱替过程格子Boltzmann研究

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物理学报 2022年第5期71卷 203-214页

作者：刘高洁邵子宇娄钦上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海理工大学上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

采用格子Boltzmann方法研究了孔隙尺度下多孔介质内含流固溶解反应的互溶驱替过程,重点研究了被驱替流体与驱替流体黏性差异较大的情况下,溶解反应引起的多孔介质内部结构变化对驱替过程的影响;定量分析了不同达姆科勒数及佩克莱数下多... 详细信息

采用格子Boltzmann方法研究了孔隙尺度下多孔介质内含流固溶解反应的互溶驱替过程,重点研究了被驱替流体与驱替流体黏性差异较大的情况下,溶解反应引起的多孔介质内部结构变化对驱替过程的影响;定量分析了不同达姆科勒数及佩克莱数下多孔介质孔隙率和驱替过程驱替效率随时间的演变.研究结果表明:达姆科勒数较大时,溶解反应的发生会在多孔介质内部生成虫洞,导致一部分被驱替流体不能被波及,驱替流体沿虫洞离开多孔介质,造成驱替效率的减少.在此基础上,随着达姆科勒数的增大,孔隙率变化越大,生成的虫洞越宽,最终驱替效率变大,但仍小于无溶解反应时的驱替效率;随着佩克莱数的增大,指进增长速度越快,孔隙率变化越小,驱替效率越小.

关键词：多孔介质互溶驱替溶解反应格子Boltzmann方法

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采用端口阻抗测试的车载充电机传导电磁干扰建模方法研究

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西安交通大学学报 2025年第01期 172-182页

作者：李季风耿宇宇贾晋廖兴林路青洋重庆理工大学电气与电子工程学院重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室

针对电动汽车车载充电机的设计过程中普遍存在的电磁干扰频率范围广、干扰源复杂的问题，提出了一种基于端口阻抗测试的等效电路建模和系统级协同仿真方法。首先，通过对车载充电机系统各部件进行阻抗测试和三维电磁仿真，建立了无源器... 详细信息

针对电动汽车车载充电机的设计过程中普遍存在的电磁干扰频率范围广、干扰源复杂的问题，提出了一种基于端口阻抗测试的等效电路建模和系统级协同仿真方法。首先，通过对车载充电机系统各部件进行阻抗测试和三维电磁仿真，建立了无源器件、端口滤波器和高压屏蔽线缆模型，提取了系统印制电路板关键回路的高频寄生参数。其次，建立了有源器件的仿真电路模拟器等效模型，并通过双脉冲实验验证模型的精度；针对功率因数校正电路控制环节的仿真与建模难以同步实现的问题，采用协同建模的方法构建整个系统的等效电路模型。最后，将各部件模型组合在一起，建立了完整的车载充电机系统传导电磁干扰预测模型，并依据相关测试标准进行了系统传导电磁干扰仿真和实验。结果表明：在150 kHz～30 MHz频率范围内，预测结果与实际结果的误差小于9 dB,具有良好的一致性，表明该模型能够精确预测车载充电机系统高压交流端的传导干扰水平，可以有效指导充电机系统的电磁兼容正向设计。

关键词：车载充电机电磁干扰端口阻抗测试协同仿真