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一种满约束轴向拼接张拉整体结构的自稳定性分析

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哈尔滨工程大学学报 2024年

作者：刘贺平王艳蒙曹紫莺罗阿妮王焰新上汽通用汽车有限公司武汉分公司哈尔滨工程大学机电工程学院

为获得更多张拉整体构型和拓扑结构，本文基于平衡方程，研究张拉整体拼接结构自稳定条件下的结构参数关系的求取方法。基于三杆张拉整体单元轴向拼接形成的臂状张拉整体结构，以减少结构节点约束数为目的去除索构件，获得一种新型满约... 详细信息

为获得更多张拉整体构型和拓扑结构，本文基于平衡方程，研究张拉整体拼接结构自稳定条件下的结构参数关系的求取方法。基于三杆张拉整体单元轴向拼接形成的臂状张拉整体结构，以减少结构节点约束数为目的去除索构件，获得一种新型满约束轴向拼接张拉整体结构；分析此结构的节点坐标、构件向量的求取方法，推导结构的平衡方程；依据节点和构件之间的连接关系，以获得方阵形式的平衡矩阵为目标，提出了平衡方程缩减原则；根据平衡方程有非零解，平衡矩阵行列式为零的原则，获得保证张拉整体结构自稳定的结构参数关系。通过具体实例分析，证明此方法正确，获得的结构参数关系能够保证确定的满约束轴向拼接张拉整体结构的自稳定性。

关键词：张拉整体基本单元找形稳定构型节点矩阵连接矩阵节点力平衡平衡方程

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钻柱振动的主被动控制研究进展与展望

天然气工业 2024年第6期44卷 98-110页

作者：李欣业高赫远郭晓强张文学阳君奇杨杰河北工业大学机械工程学院中国石油塔里木油田公司河北瑞兆激光机电工程有限公司

在油气井钻进作业过程中,钻柱长期工作在充满钻井液的狭长井筒里,其受到井底压力、摩擦、岩石硬度变化的影响,受力情况非常复杂,会产生多种形式的振动,这些是影响钻具寿命和钻进效率的最主要因素。为系统分析工程界和学术界长期以来普... 详细信息

在油气井钻进作业过程中,钻柱长期工作在充满钻井液的狭长井筒里,其受到井底压力、摩擦、岩石硬度变化的影响,受力情况非常复杂,会产生多种形式的振动,这些是影响钻具寿命和钻进效率的最主要因素。为系统分析工程界和学术界长期以来普遍关注的钻柱系统振动的有效控制问题,对近几十年来国内外在钻杆振动控制上使用的各种方法进行了分类和归纳,总结了各种方法的特点、应用场景以及不足之处,并对钻柱系统振动控制技术的发展趋势进行了展望。研究结果表明:(1)现有的钻柱振动主动控制主要集中于单一方向(扭转振动)和2个方向的耦联振动(纵扭耦联振动),且控制参数主要集中于钻压和扭矩,仅控制单方向的振动和单参数的调节,效果将很难保证;(2)被动控制是通过改变钻柱系统自身的结构或设计参数来抑制其振动,控制过程不受结构响应和外部干扰的影响,虽然效果有较大的局限性,但仍应在设计阶段给与足够的重视;(3)今后钻柱振动控制将朝着同时基于地面和井下测量数据,纵、横、扭3个方向联合控制的方向发展。结论认为,钻杆振动往往是几种基本振动形式的耦联,并具有明显的非线性特征,基于数据驱动的钻进系统动力学建模、考虑模型不确定性的现代鲁棒自适应控制技术以及新兴的人工智能技术将会成为未来钻柱振动研究和发展的主流趋势。

关键词：钻杆耦联振动主动控制被动控制智能控制数字驱动建模随钻测量

卧式多层热压机变量泵功能特性和液压系统性能

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林业工程学报 2024年

作者：花军郑旋张红良杨舒上海秋林机械有限公司东北林业大学机电工程学院

根据年产10万m3胶合板卧式多层热压机结构、工作原理和热压工艺要求,采用型号VPCLRDU2斜盘式轴向变量柱塞泵作为动力和控制元件,快速油缸与加压油缸采用伸缩式二级油缸结构形式作为执行元件,构建了其双变量泵液压系统。以该液压系统为... 详细信息

根据年产10万m3胶合板卧式多层热压机结构、工作原理和热压工艺要求,采用型号VPCLRDU2斜盘式轴向变量柱塞泵作为动力和控制元件,快速油缸与加压油缸采用伸缩式二级油缸结构形式作为执行元件,构建了其双变量泵液压系统。以该液压系统为研究对象,根据VPCLRDU2工作原理建立其仿真模型,设计台架试验,为分析VPCLRDU2效率和控制功能特性,验证其所建仿真模型的准确性奠定了基础;通过VPCLRDU2效率和电液比例、恒功率、恒压控制功能特性研究分析,证明了其具有容积效率、总效率和功能集成化程度高的特性;VPCLRDU2仿真模型与台架试验对比分析结果趋于一致,验证了其所建仿真模型准确、可靠;根据双变量泵液压系统工作原理,建立其液压系统仿真模型,对于不同板坯参数、热压工艺要求,其仿真模型结果验证了该系统能够实现对快速油缸速度、位移和加压油缸压力的控制,满足了胶合板卧式压机热压工艺要求,具有能耗低、稳定性高的特性。

关键词：卧式多层热压机斜盘式轴向变量柱塞泵双变量泵液压系统能耗稳定性

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基于容量租赁的虚拟电厂结盟风险决策方法

发电技术 2024年

作者：李兆岭邹斌顾申申上海大学机电工程与自动化学院

虚拟电厂的整个生命周期包含了结盟、运行和利润分配三个重要环节，不同的市场运行策略及其分配机制对分布式资源参与虚拟电厂具有重要的影响，不同的分布式资源结盟则会形成不同的竞争策略和利润。提出了虚拟电厂基于容量租赁的结盟风... 详细信息

虚拟电厂的整个生命周期包含了结盟、运行和利润分配三个重要环节，不同的市场运行策略及其分配机制对分布式资源参与虚拟电厂具有重要的影响，不同的分布式资源结盟则会形成不同的竞争策略和利润。提出了虚拟电厂基于容量租赁的结盟风险决策方法。虚拟电厂通过支付设备容量费用并按照实际运行支付运行费用的方式进行多成员中长期结盟，保证了分布式资源的可靠投资回报，避免了分配的复杂性，同时用利润的条件风险值作为风险指标进行结盟的风险决策。对该结盟决策的两阶段随机优化模型进行了算例研究。结果显示，该方法下虚拟电厂中长期结盟可以充分调度分布式资源并有效降低了结盟的风险，在结盟效果、风险控制和获利情况优于局部拍卖市场方法。该方法更好的促进分布式资源参与虚拟电厂并保障虚拟电厂的形成，是一种易于实施的中长期结盟方式。

关键词：分布式多能系统虚拟电厂容量租赁结盟随机优化

基于功率动态分配与容量短期补偿的用户侧BESS复用策略

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 225-234页

作者：张圣祺董静雯王逸林王晛张少华上海大学机电工程与自动化学院上海市200444 国网宁波市奉化区供电公司浙江省宁波市315000

用户侧电池储能系统(BESS)在维持新能源高渗透电网电力电量平衡中扮演着重要角色,其面向峰谷套利和调频的复用模式受到了广泛关注。但该模式下,BESS调度面临峰谷套利价格时变性和调频需求随机性的双重挑战。为更好地利用BESS资源,以最... 详细信息

用户侧电池储能系统(BESS)在维持新能源高渗透电网电力电量平衡中扮演着重要角色,其面向峰谷套利和调频的复用模式受到了广泛关注。但该模式下,BESS调度面临峰谷套利价格时变性和调频需求随机性的双重挑战。为更好地利用BESS资源,以最大化用户侧BESS日内收益为目标,提出了基于功率动态分配与容量短期补偿的用户侧BESS复用策略,并形成以套利功率、调差系数、容量补偿系数为核心参数的复用结果。仿真分析表明,通过动态功率分配,实现了BESS功率面向峰谷套利和调频的动态调整;通过容量短期补偿,实现了BESS对频率偏差信号的持续跟踪,并有效避免了容量越限的发生,BESS综合收益显著提升。

关键词：电池储能系统峰谷套利调频动态规划动态功率分配

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高速列车受电弓上下臂杆气动降噪大涡模拟研究

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第5期55卷 1855-1866页

作者：许建林公沛霖周一鸣贾永兴李睿杨永刚兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070 中车山东机车车辆有限公司山东济南250022

受电弓是露置于高速列车顶部的重要受流装置,其所产生的气动噪声是高速列车的主要噪声源之一。为了降低受电弓所产生的气动噪声,采用椭圆截面直杆件和椭圆截面纵向扭转杆件两种方案替代原有上下臂杆的圆形截面直杆件,基于大涡模拟(large... 详细信息

受电弓是露置于高速列车顶部的重要受流装置,其所产生的气动噪声是高速列车的主要噪声源之一。为了降低受电弓所产生的气动噪声,采用椭圆截面直杆件和椭圆截面纵向扭转杆件两种方案替代原有上下臂杆的圆形截面直杆件,基于大涡模拟(large eddy simulation,LES)结合Ffowcs Williams and Hawkings(FW-H)声类比的方法分析流场特征与气动噪声辐射,研究新型受电弓杆件对流场及近、远场气动噪声特性的影响。研究结果表明:在不同列车速度下,与圆形截面杆件相比,椭圆截面纵向扭转杆件受电弓在近、远场辐射的气动噪声有所减弱,具有一定降噪效果;当列车速度为300 km/h时,椭圆截面纵向扭转杆件受电弓远场25 m处声压级最大值可降低约4.3 dB(A),降幅约4.4%;当列车速度为400 km/h时,其近场7.5 m处声压级最大值可降低约5 dB(A),降幅约5.5%。

关键词：高速列车受电弓臂杆气动噪声大涡模拟

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单绳缠绕式矿井提升机制动瞬态冲击抑制策略

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 141-150页

作者：解辉沈刚刘东汤裕朱真才中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221000 安徽理工大学机电工程学院安徽淮南232000 中国船舶集团有限公司第七一三研究所河南郑州450015

在矿井提升机的制动控制中,制动瞬态冲击是影响矿井提升机安全可靠运行的关键问题。由于受到技术和经济成本的制约,目前包含贴闸/压紧的制动过程全程采用力闭环控制,这不可避免地导致闸瓦与闸盘刚性接触时的制动力瞬态冲击问题。针对矿... 详细信息

在矿井提升机的制动控制中,制动瞬态冲击是影响矿井提升机安全可靠运行的关键问题。由于受到技术和经济成本的制约,目前包含贴闸/压紧的制动过程全程采用力闭环控制,这不可避免地导致闸瓦与闸盘刚性接触时的制动力瞬态冲击问题。针对矿井提升机制动瞬态冲击问题,文中提出了一种基于滞回切换原理的混合贴闸/压紧制动控制策略。首先,分别利用非奇异快速终端滑模控制和反步控制设计了贴闸和压紧控制器;其次,为达到快速贴闸的目的,设计了一种基于离散积分器的在线贴闸轨迹再规划方法,有效地减小了制动器贴闸时间;然后,为实现由贴闸控制到压紧控制的安全切换,利用滞回切换原理,制定了混合贴闸/压紧控制稳态切换策略,大大减小了制动力瞬态冲击;最后,为验证提出方法的有效性,选择传统全程力闭环控制策略C1与混合贴闸/压紧直接切换策略C2作为对比方法,在单绳缠绕式提升试验台进行了对比实验,从贴闸时间、制动力最大跟踪误差和提升钢丝绳最大张力3个方面对实验结果进行了分析。实验结果表明:相较于C1控制策略,提出制动控制策略的贴闸时间缩短了64.5%,钢丝绳张力峰值减小了41 N;相较于C2控制策略,提出制动控制策略的制动力冲击减小了90.3%,钢丝绳张力峰值减小了88 N。上述结果表明本文提出的方法能有效改善制动瞬态冲击,减小制动空动时间,提高制动系统安全性,同时本研究也为一类需要混合力/位置控制的电液伺服系统提供了一种有效的解决方法。

关键词：矿井提升机制动系统瞬态冲击非线性控制混合力/位置控制约束轨迹规划

搅拌摩擦加工增强LA103Z镁锂合金超塑性

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中国有色金属学报 2024年第3期34卷 763-776页

作者：宋文杰辛彬彬贺帅吴宗育杨光李誉之陕西科技大学机电工程学院西安710021 复旦大学材料科学系上海200438

利用搅拌摩擦加工(FSP)对热轧态LA103Z镁锂合金板材进行改性,研究了FSP-LA103Z合金在温度为200~350℃、应变速率为5×10^(−4)~1×10^(−2)s^(−1)时的超塑性变形行为,揭示了FSP-LA103Z合金的超塑性变形机制。结果表明:当在温度为300℃、... 详细信息

利用搅拌摩擦加工(FSP)对热轧态LA103Z镁锂合金板材进行改性,研究了FSP-LA103Z合金在温度为200~350℃、应变速率为5×10^(−4)~1×10^(−2)s^(−1)时的超塑性变形行为,揭示了FSP-LA103Z合金的超塑性变形机制。结果表明:当在温度为300℃、应变速率为1×10^(−3)s^(−1)时,FSP-LA103Z合金的伸长率约为430%,曲线为流变应力稳定型,该条件下的应变速率敏感系数m为0.55。在FSP-LA103Z合金的超塑性变形过程中,β-Li晶粒长大并重新排列,其晶界扭曲畸变;α-Mg相经析出、断裂、长大,呈等轴状或球状在晶界均匀分布,部分重新聚合;AlLi相的固溶析出促进位错滑移从而协调晶内变形。在变形前期,β-Li主导变形,细小α-Mg抑制β-Li生长。在变形后期,α-Mg主导变形,β-Li晶粒沿着拉伸方向规律排布,使得β/β界面阻力增大不利于变形。此时,FSP-LA103Z合金主要由α/β界面滑移及α-Mg晶粒转动协调变形,随着空洞的形核、长大、合并,最终导致板材断裂。

关键词：搅拌摩擦加工超塑性变形行为应变速率敏感系数变形机制晶界滑动

基于SBERT-Attention-LDA与ML-LSTM特征融合的烟草问句意图识别

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农业机械学报 2024年

作者：朱波黎魁邱兰黎博昆明理工大学机电工程学院武汉工程大学机电工程学院

针对烟草领域中问句意图识别存在的特征稀疏、术语繁多和捕捉文本内部的语义关联困难等问题，提出了一种基于SBERT-Attention-LDA(Sentence-bidirectional encoder representational from transformers-Attention mechanism-Latent dirichlet allocation)与ML-LSTM(Multi layers-Long short term memory)特征融合的问句意图识别方法。该方法首先基于SBERT预训练模型和Attention机制对烟草问句进行动态编码，转换为富含语义信息的特征向量，同时利用LDA模型建模出问句的主题向量，捕捉问句中的主题信息;然后通过更改后的模型级特征融合方法ML-LSTM获得具有更为完整、准确问句语义的联合特征表示;再使用3通道的卷积神经网络(Convolutional neural network，CNN)提取问句混合语义表示中隐藏的特征，输入到全连接层和softmax函数中实现对问句意图的分类。基于烟草行业权威网站上获取的数据集开展了实验验证，实验结果表明，所提方法相比其他几种深度学习结合注意力机制的方法在精确率、召回率和F1值上有显著提升，与BERT和ERNIE(Enhanced representation through knowledge integration and embedding)-CNN模型相比提升明显，F1值分别提升了2.07和2.88个百分点，为烟草网站问答系统的构建提供了支撑。

关键词：烟草问句分类自然语言处理特征融合自注意力机制