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基于PXI实时平台铰接式车辆转向轨迹特性分析

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机械设计与制造 2024年第8期402卷 272-275页

作者：胡兴志刘伟佳华北科技学院机电工程学院北京101601 华北科技学院研究生部北京101601 河北省矿山设备安全监测重点实验室河北廊坊065201

根据双油缸“缸体前置式”布置的地下矿用铰接车转向系统的结构特点,获取油缸行程和整车转向角度之间的关系,并对转向过程中前后轮的坐标位置进行分析,获得数学模型。基于Simulink搭建分析模型,获得不同运行速度时的转向轨迹。基于ADAM... 详细信息

根据双油缸“缸体前置式”布置的地下矿用铰接车转向系统的结构特点,获取油缸行程和整车转向角度之间的关系,并对转向过程中前后轮的坐标位置进行分析,获得数学模型。基于Simulink搭建分析模型,获得不同运行速度时的转向轨迹。基于ADAMS建立某铰接车的多自由度分析模型,与转向轨迹模型结合,嵌入PXI驾驶员在环测试实时平台,对整车的转向轨迹进行分析;基于实车测试,选取双移线转向工况,根据结果对仿真结果进行验证。分析可知:车辆运行速度低于6m/s时,行驶稳定性良好,转向过程比较平缓;当速度高于6m/s时,应该先减速,当到达适合转向行驶的速度再实施转向动作;驾驶员在环实时测试模拟、数学模型与实车测试获得转向轨迹,具有较高的重合度,转向角的误差小于3%,进一步地说明转向轨迹分析的准确性,为实际设计提供参考。

关键词：铰接式车辆转向系统轨迹实时平台模型实车

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电力机车应急供电逆变器控制算法研究

华北科技学院学报 2024年第4期21卷 104-110页

作者：徐海超邓永红李嘉政张腾召汤礼凤华北科技学院北京东燕郊065201

电力机车应急供电装置在无电区进行应急供电,需要兼顾不同型号机车对辅助供电不同电压频率的需求,其逆变器模块需要输出相对应频率且稳定的电压,本文在分析应急供电需求的基础上,建立了逆变器和用电负载的模型,推导了逆变器两端电压和... 详细信息

电力机车应急供电装置在无电区进行应急供电,需要兼顾不同型号机车对辅助供电不同电压频率的需求,其逆变器模块需要输出相对应频率且稳定的电压,本文在分析应急供电需求的基础上,建立了逆变器和用电负载的模型,推导了逆变器两端电压和电流的函数关系,并将函数表达式推导到α-β静止参考坐标系和d-q旋转坐标系中,计算出准确的电压和电流数量关系,从而实现电压电流双闭环控制。实验结果表明,该改进型控制算法比较简单,计算量少,便于在线实现,具有良好的动态和静态特性。

关键词：应急电源逆变器控制系统双闭环控制

含瓦斯煤岩构造界面剪切-渗流耦合试验方法及教学设计实践

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实验技术与管理 2024年第9期41卷 61-72页

作者：胡嘉英邹光华徐祚卉陈学习杨涛师皓宇周爱桃华北科技学院矿山安全学院河北三河0652011 华北科技学院安全工程学院河北三河065201 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083

富含瓦斯的煤系断层/裂缝等地质构造界面结构在自然界煤岩体中广泛存在,含瓦斯煤岩构造界面剪切渗流耦合作用机制与煤系构造区域瓦斯动力灾害密切相关。基于此,该文介绍了含瓦斯煤岩构造界面剪切渗流耦合系统试验方法,重点分析了煤岩试... 详细信息

富含瓦斯的煤系断层/裂缝等地质构造界面结构在自然界煤岩体中广泛存在,含瓦斯煤岩构造界面剪切渗流耦合作用机制与煤系构造区域瓦斯动力灾害密切相关。基于此,该文介绍了含瓦斯煤岩构造界面剪切渗流耦合系统试验方法,重点分析了煤岩试样滑动界面的剪切力学特征,以及界面物理结构特征演化和高度表征方法。结果表明:煤岩界面剪切力学响应由煤层构造界面凸体承担,界面凸体强度越高峰值剪切强度越大,同时黏滑应力降增大但相应黏滑事件频率降低;其他条件一定时,增大法向应力使得煤岩构造界面剪切强度增大,能够积累更多的应变能,在剪切过程内黏滑次数更少,但是在达到阈值破裂失稳时会产生更大的应力降,释放更多能量。该研究成果可对探究含瓦斯煤岩界面剪切力学特性以及阐明含瓦斯煤岩构造界面动力失稳诱发灾害提供理论指导;同时该文将科研成果反哺教学,基于“试验系统—试验方法—结果分析—物理表征”相结合的方法,把科研理论和现场技术难题相结合,为产学研融合以及科研-教学协同提升提供相应的探索。

关键词：构造界面瓦斯剪切-渗流耦合瓦斯动力灾害

沙漠微砂强化混凝处理高浊度矿井水的试验研究

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水处理技术 2024年

作者：邸卫猛王雨晨宋喜东虎晓龙黄玲中煤(北京)环保股份有限公司宁夏灵新煤矿华北科技学院环境工程系

为探究沙漠砂强化混凝处理高浊矿井水的效果，采用沙漠微砂、阴离子PAM与FeCl3作为混凝剂体系，以煤矿煤粉和岩粉模拟的高浊度矿井水为研究对象，对三者投加量组成、投加顺序、搅拌强度和pH条件对除浊效果的影响进行试验研究。同时通过... 详细信息

为探究沙漠砂强化混凝处理高浊矿井水的效果，采用沙漠微砂、阴离子PAM与FeCl3作为混凝剂体系，以煤矿煤粉和岩粉模拟的高浊度矿井水为研究对象，对三者投加量组成、投加顺序、搅拌强度和pH条件对除浊效果的影响进行试验研究。同时通过分析水样浊度、颗粒Zeta电位以及絮凝体清晰沉淀面出现时间分析了三者及其组合的混凝机理。结果表明，6000 NTU高浊矿井水的混凝处理最佳条件为在原水碱度下，先投加4 g/L重砂300 r/min下搅拌1 min，其次投加0.8 mg/L PAM在300 r/min下搅拌1 min，之后再投加96 mg/L FeCl3在300 r/min下搅拌4 min，最后共同在50 r/min下慢搅5 min。搅拌后，原水Zeta电位接近“0”电位，絮凝体清晰沉淀面出现时间为52 s，经过20 min沉淀后原水浊度能达到3 NTU以下。分析表明高浊度矿井水混凝过程中，三者组合中沙漠微砂不但有压载密实作用，而且强化了体系的吸附电中和作用。沙漠微砂应用于强化混凝处理高浊矿井水完全可行，而且能提高处理效率，减少处理成本。

关键词：沙漠微砂阴离子PAM FeCl 高浊度矿井水

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高温对煤矿硐室人员健康影响与温度限值研究

华北科技学院学报 2024年第2期21卷 100-105页

作者：李季于悦宋富美周苏苏华北科技学院安全工程学院北京东燕郊065201

针对煤矿井下机电设备硐室作业人员受高温环境影响引发健康与安全问题,为了降低作业人员热相关疾病的发生概率,提高作业人员热舒适度与工作效率,通过煤矿现场调查问卷和实验测试,结果表明:高温对大多数作业人员产生的心理烦恼程度是“... 详细信息

针对煤矿井下机电设备硐室作业人员受高温环境影响引发健康与安全问题,为了降低作业人员热相关疾病的发生概率,提高作业人员热舒适度与工作效率,通过煤矿现场调查问卷和实验测试,结果表明:高温对大多数作业人员产生的心理烦恼程度是“很烦恼”;心率、腋温、口腔温度、血乳酸浓度均大幅升高;肺活量、调节能力、疼痛感知能力均显著下降;注意力集中能力与反应能力降低,但变化幅度不大;暗适应能力基本无变化;建立人体腋窝温度、口腔温度与环境温度之间的相关性模型,得出机电设备硐室作业温度限值为34.6℃。

关键词：煤矿硐室生理与心理指标腋窝温度口腔温度相关性模型

新时期应急信息化人才培养路径探究——基于创新应急管理教育发展视角

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安全与环境工程 2024年第5期31卷 256-265页

作者：程刚游钦凉曹德胜韦科顺王天钦王晔张昊宇华北科技学院计算机学院河北廊坊065201 南京大学(苏州)高新技术研究院江苏苏州215123 对外经济贸易大学法学院北京100029 濮阳技师学院汽车工程系河南濮阳457001 华北科技学院研究生部河北廊坊065201

为加强新时期“全灾种,大应急”背景下应急管理能力现代化建设,基于中国知网数据库,利用VOSviewer软件表征了应急管理-信息化关联,从我国现代应急管理教育发展阶段演化、应急管理人才培养体系现状、应急管理学科建设发展现状3个方面系... 详细信息

为加强新时期“全灾种,大应急”背景下应急管理能力现代化建设,基于中国知网数据库,利用VOSviewer软件表征了应急管理-信息化关联,从我国现代应急管理教育发展阶段演化、应急管理人才培养体系现状、应急管理学科建设发展现状3个方面系统性分析了我国应急管理人才培养现状,并基于创新应急管理教育发展视角,探究了新时期应急信息化人才的培养路径。结果表明:通过利用多学科交叉融合助力应急信息化革新、内涵式发展全面提升应急管理学科水平、需求牵引拓展应急管理课程体系规划等创新发展思路,打破学科壁垒,增强信息化技术对应急管理的支撑作用,可提升新时期应急信息化人才培养实效。

关键词：新时期应急信息化人才培养路径应急管理教育多学科交叉融合公共安全

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我国能源互联网产业发展形态与路径分析研究

中国工程科学 2024年第3期26卷 164-175页

作者：徐双庆张哲张绚清华大学电机工程与应用电子技术系北京100085 郑州工程技术学院气候变化与碳中和研究院郑州450044 华北科技学院经济管理学院河北廊坊065201

能源互联网是实施能源革命战略、推动能源转型的重要工作之一,已实现从技术到系统再到产业的跨层面、多维度发展;然而涉及技术、政策、商业等领域且覆盖面较宽,加大了理论探讨产业内部复杂协调关系的难度。本文辨识了能源互联网的技术... 详细信息

能源互联网是实施能源革命战略、推动能源转型的重要工作之一,已实现从技术到系统再到产业的跨层面、多维度发展;然而涉及技术、政策、商业等领域且覆盖面较宽,加大了理论探讨产业内部复杂协调关系的难度。本文辨识了能源互联网的技术、系统、产业三重指代含义,提出了能源互联网产业的技术–机制–模式分析模型以及合理简化的“吊钟”模型,归纳出模式探索型、政策引导型、技术研发型、模式成熟型、政策缺位型、技术优势型等能源互联网产业发展形态以及相应的产业实践案例。在此基础上,应用“吊钟”模型分析了我国能源互联网产业发展的可行路径,重点讨论了可再生能源产业、电动汽车产业、氢能产业的发展案例,提出了技术补强、机制补强、模式补强等具体发展路径建议。相关研究结果有助于深入理解我国能源互联网产业发展逻辑,可为深化能源互联网应用探索、壮大能源互联网发展规模提供有益参考。

关键词：能源互联网产业形态政策机制商业模式路径分析

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基于DSP的应急电源智能温度控制系统设计

机电信息 2024年第20期 38-41,45页

作者：杨辉煌张全柱张腾召张缘健张怡晗华北科技学院信息与控制技术研究所北京065201

随着目前智能控制系统的发展,传统温控系统逐渐显现出精确度不足、稳定性差、传统显示屏开发难、编程更复杂等问题。因此设计了一种智能温控系统,选用USART-HMI触摸屏作为主机,以DSP F28035控制器作为从机,以NTC热敏电阻实现环境温度数... 详细信息

随着目前智能控制系统的发展,传统温控系统逐渐显现出精确度不足、稳定性差、传统显示屏开发难、编程更复杂等问题。因此设计了一种智能温控系统,选用USART-HMI触摸屏作为主机,以DSP F28035控制器作为从机,以NTC热敏电阻实现环境温度数据采集,并在USART-HMI触摸屏上实时显示采集的温度。USART-HMI触摸屏与DSP F28035控制器之间使用RS485通信,用户可通过USART-HMI触摸屏对目标温度进行设定。结果表明,USART-HMI触摸屏能实时监测并显示当前环境温度,NTC精度可达±0.1℃,系统性能稳定可靠,具有很好的可推广性。

关键词： USART-HMI NTC热敏电阻 DSP F28035 RS485

移动式固体氧化物燃料电池系统集成技术研究现状与进展

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洁净煤技术 2024年第5期30卷 118-127页

作者：张瑞宇史继鑫王雨晴史翊翔北京理工大学机电学院北京100081 清华大学能源与动力工程系北京100084

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)是一种能量转换装置,可以通过电化学反应将燃料中的化学能直接转换为电能。目前,SOFC大多被视为固定式发电技术,然而因其具有燃料灵活性、高效率和高能量密度等特点,在移动式发电领域如... 详细信息

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)是一种能量转换装置,可以通过电化学反应将燃料中的化学能直接转换为电能。目前,SOFC大多被视为固定式发电技术,然而因其具有燃料灵活性、高效率和高能量密度等特点,在移动式发电领域如辅助动力、无人机动力、远程电源等也具有广阔应用前景。与固定式SOFC应用相比,移动式SOFC研究进展起步相对较晚,技术较不完善。移动式SOFC系统通常包括电堆、重整器、供气装置、尾燃器、换热器和储能组件等核心组件。开发SOFC移动系统需要考虑系统的鲁棒性、易用性以及发电能力等,而移动式SOFC系统部件相对较复杂,这些部件的耦合匹配特性又会显著影响系统的紧凑性、启动特性及体积/质量功率密度。从热特性、启动策略及高功率密度混合动力系统集成等方面对国内外移动式SOFC系统集成技术的研究进展进行综述。最后,基于对现有研究成果的总结提出了未来移动式SOFC系统集成中存在的挑战,及在材料与工艺的改进、新型启动策略和混合系统设计与优化等方面的发展方向。

关键词：固体氧化物燃料电池移动式应用热区集成快速启动混合动力系统

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