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蜂窝三明治板隔声机理与参数影响规律研究

振动工程学报 2024年第4期37卷 686-695页

作者：姚丹张捷王瑞乾张玉梅赵悦庞杰中国民用航空飞行学院航空工程学院四川广汉618307 四川大学高分子材料工程国家重点实验室/高分子研究所四川成都610065 常州大学机械与轨道交通学院江苏常州213164 中国空气动力研究与发展中心气动噪声控制重点实验室四川绵阳621000

蜂窝三明治板兼具轻量化与优异的力学性能,广泛应用于航空航天等重大装备,但声学性能却是其一大短板。以周期单元模拟蜂窝三明治板,基于Bloch定理和波数有限元法建立无限大蜂窝三明治板的隔声预测模型,结合试验结果验证了模型的准确性... 详细信息

蜂窝三明治板兼具轻量化与优异的力学性能,广泛应用于航空航天等重大装备,但声学性能却是其一大短板。以周期单元模拟蜂窝三明治板,基于Bloch定理和波数有限元法建立无限大蜂窝三明治板的隔声预测模型,结合试验结果验证了模型的准确性。通过在波数域分析蜂窝三明治板的频散特征,揭示了混响声场激励下的结构隔声机理,并探究了几何参数对蜂窝三明治板隔声性能的影响规律。研究表明:临界频率以下,蜂窝三明治板的隔声量主要受质量定律控制;临界频率以上,隔声量还受结构本身特征波影响,当入射声波激发特征波共振时,隔声量随频率波动并产生隔声低谷。厚度变化对隔声性能的影响主要与临界频率以下的隔声量有关,蜂窝三明治板越厚,隔声量越高;芯层高度增大会缩小质量定律控制区,并使第一个隔声低谷向低频偏移,从而导致整体隔声性能减弱,蜂窝三明治板越高,隔声量越低;蜂窝边长变化对蜂窝三明治板的影响较小。

关键词：隔声蜂窝三明治板周期结构 Bloch定理频散曲线

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基于DMM-EKF的超级电容器剩余使用寿命预测

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机械工程学报 2024年第14期60卷 306-316页

作者：楼功茂林文文王宇作宁波大学机械工程与力学学院宁波315211 宁波大学先进储能技术与装备研究院宁波315211 宁波大学浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室宁波315211

超级电容器是一种新型的电化学储能器件,具有循环寿命长、功率密度高、工作温度广等优势,已在轨道交通、工业节能和电网调频等领域广泛应用。准确评估超级电容器的健康状态及剩余使用寿命,对优化储能管理系统,消除安全隐患至关重要。为... 详细信息

超级电容器是一种新型的电化学储能器件,具有循环寿命长、功率密度高、工作温度广等优势,已在轨道交通、工业节能和电网调频等领域广泛应用。准确评估超级电容器的健康状态及剩余使用寿命,对优化储能管理系统,消除安全隐患至关重要。为此,提出一种基于衰退模式匹配(Decay mode matching,DMM)和扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman filter,EKF)的预测方法,实现超级电容器剩余使用寿命的准确预测。在历史衰退数据库的基础上,采用豪斯多夫距离来选取与被预测超级电容器衰退模式最匹配的历史衰退过程,即相似衰退过程。基于双指数经验模型建立面向容量衰退的系统模型和量测模型,以相似衰退过程的双指数拟合结果作为初始参数,使用扩展卡尔曼滤波算法进行超级电容器的剩余使用寿命预测。试验结果表明,所提出方法具有较高的预测精度,且鲁棒性好,在两种不同噪声下不同工况单体预测误差均低于1.4%。

关键词：超级电容器剩余使用寿命扩展卡尔曼滤波双指数模型衰退模式匹配

轨道列车空调通风系统有机化合物挥发特性研究

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电力机车与城轨车辆 2024年第2期47卷 61-63,97页

作者：龙源杨天智罗江果吴田马丹中车株洲电力机车有限公司湖南株洲412001 湖南省轨道交通车辆热工与流体系统工程技术研究中心湖南株洲412001 重载快捷大功率电力机车全国重点实验室湖南株洲412001

各种新型复合材料和胶类物质被广泛运用于轨道列车的空调通风系统,导致客室内部空气中的挥发性有机化合物含量提高,影响客室内空气质量。文章以保温棉、吸音棉、风道板材为研究对象,对轨道列车空调通风系统常用材料中挥发性有机化合物... 详细信息

各种新型复合材料和胶类物质被广泛运用于轨道列车的空调通风系统,导致客室内部空气中的挥发性有机化合物含量提高,影响客室内空气质量。文章以保温棉、吸音棉、风道板材为研究对象,对轨道列车空调通风系统常用材料中挥发性有机化合物的释放量进行了测试,检测不同样品材料中有机化合物挥发的情况,并提出了空调通风系统常用材料中挥发性有机化合物的管控建议值。

关键词：轨道列车空调通风系统有机化合物释放量

基于深度SVDD-CVAE的轴承自适应阈值故障检测

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机床与液压 2024年第6期52卷 177-183,195页

作者：刘云飞张楷菅紫倩郑庆张越宏袁昭成焦子一丁国富西南交通大学机械工程学院四川成都610031 西南交通大学唐山研究院河北唐山063003 西南交通大学轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室四川成都610031 成都市特种设备检验检测研究院四川成都610299

通过状态监测进行轴承故障报警,能有效避免设备灾难性事故的发生。基于数据时序特征重构的故障检测法由于仅采用正常数据进行训练,能有效避免故障数据不足而导致的模型检测精度下降。然而,此类方法的故障阈值确定依赖于大量的历史数据,... 详细信息

通过状态监测进行轴承故障报警,能有效避免设备灾难性事故的发生。基于数据时序特征重构的故障检测法由于仅采用正常数据进行训练,能有效避免故障数据不足而导致的模型检测精度下降。然而,此类方法的故障阈值确定依赖于大量的历史数据,且对检测精度有着极大的影响。为此,提出基于深度SVDD-CVAE的轴承自适应阈值故障检测方法。针对时序信号特征增强提取构建ConvLSTM作为基础单元的CVAE特征压缩提取框架,有效提取轴承故障微弱特征;结合SVDD自适应学习特征空间超球面,实现故障检测阈值的自适应确定;最后,通过全局误差损失反向传播对深度SVDD-CVAE框架进行迭代优化。实验结果表明:所提出的方法能有效提取轴承微弱故障特征、自适应确定阈值,并在IMS轴承数据集上取得97.7%的检测准确率。

关键词：轴承故障检测深度学习自适应阈值变分自编码

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轨道交通车辆储氢技术研究

电力机车与城轨车辆 2024年第5期47卷 20-24页

作者：肖佳珉郭唱江大发龙源唐艳丽范恩来李威重载快捷大功率电力机车全国重点实验室中车株洲电力机车有限公司国家先进轨道交通装备创新中心株洲国创轨道科技有限公司湖南联诚轨道装备有限公司湖南株洲412001

随着能源危机的逐渐迫近以及环境污染的日益严重,新能源尤其是氢能源成为研究者们关注的重点。氢能源轨道交通车辆作为响应国家双碳政策的典型代表,储氢技术则直接决定了它的续航里程。文章对高压气态储氢、液态储氢、固态储氢技术的原... 详细信息

随着能源危机的逐渐迫近以及环境污染的日益严重,新能源尤其是氢能源成为研究者们关注的重点。氢能源轨道交通车辆作为响应国家双碳政策的典型代表,储氢技术则直接决定了它的续航里程。文章对高压气态储氢、液态储氢、固态储氢技术的原理与特点、核心技术的发展现状及其在轨道交通车辆的适用性进行剖析与研究,分析不同储氢方式的应用优劣势并进行了前景展望。

关键词：氢能源轨道交通车辆储氢技术储氢空间

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电力机车走行风相变散热器风洞试验研究

电力机车与城轨车辆 2024年第2期47卷 7-13页

作者：王位杨天智刘强朱茂华江乐新陈志毅张良丰重载快捷大功率电力机车全国重点实验室湖南株洲412001 中车株洲电力机车有限公司湖南株洲412001 湖南省轨道交通车辆热工与流体系统工程技术研究中心湖南株洲412001 中南大学机电工程学院湖南长沙410083

文章基于电力机车走行风相变散热器的结构模型,建立了其等效热阻网络,分析其传热特性,推导了风速影响下散热量的修正系数关系式;通过风洞试验,研究了散热器在不同风速、不同水流量下散热量和热阻的变化特性,以及散热器在不同风速下的热... 详细信息

文章基于电力机车走行风相变散热器的结构模型,建立了其等效热阻网络,分析其传热特性,推导了风速影响下散热量的修正系数关系式;通过风洞试验,研究了散热器在不同风速、不同水流量下散热量和热阻的变化特性,以及散热器在不同风速下的热启动性能及阻力特性。结果表明:散热器散热量随风速及水流量的增大而不断增大,而散热器热阻则刚好相反;散热器静态启动时间和散热启动时间均小于4 min;单个散热器产生阻力仅为机车牵引力的0.17‰,对整车阻力影响很小。

关键词：走行风相变散热器风洞试验传热性能阻力性能

基于自适应时间反转聚焦的加筋复材板冲击定位

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复合材料学报 2024年第1期41卷 507-520页

作者：武湛君曾旭邓德双杨正岩杨红娟马书义杨雷大连理工大学力学与航空航天学院工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室大连116024 大连海事大学交通运输工程学院大连116026 大连科技学院交通与电气工程学院大连116052

复合材料结构在航空航天、海洋工程和轨道交通等领域中占有重要地位。但由于复合材料在抗冲击性能方面存在缺陷,实时在线的冲击监测技术越来越受到关注。本文提出了基于自适应时间反转聚焦的加筋复材板冲击定位方法。首先,利用结构表面... 详细信息

复合材料结构在航空航天、海洋工程和轨道交通等领域中占有重要地位。但由于复合材料在抗冲击性能方面存在缺陷,实时在线的冲击监测技术越来越受到关注。本文提出了基于自适应时间反转聚焦的加筋复材板冲击定位方法。首先,利用结构表面布置的压电传感器网络接收冲击响应信号;然后,利用连续小波变换提取冲击响应信号的窄带Lamb波信号,使用窄带Lamb波信号的包络特征,根据时间反转聚焦原理,构建以冲击位置坐标和窄带Lamb波群速度为变量的虚拟时间反转成像函数;最后,迭代计算不同群速度下对应的虚拟时间反转成像结果,根据不同群速度对应的图像最大像素曲线获得自适应时间反转聚焦图像,从而实现冲击定位。利用尺寸为800 mm×400 mm(长×宽)的加筋编织复材板进行落球冲击实验,验证该方法的有效性。结果表明该方法可以准确的识别冲击位置,且在引入噪声、传感器数量减少和变温情况下仍然具有较好的精度。

关键词：时间反转聚焦加筋复材板冲击定位 Lamb波压电传感器

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用于高幅值陡脉冲测量的电容分压器特性研究

电工电气 2024年第9期 51-57页

作者：陈诚许雯珺唐利建傅凯楼俊涛国网浙江省电力有限公司金华供电公司浙江交通技师学院机电工程学院浙江师范大学工学院浙江省城市轨道交通智能运维技术与装备重点实验室

雷电冲击试验是电力设备电气绝缘材料测试的重要试验项目,具有上升时间快、幅值高的特点,对于高幅值陡脉冲电压的测量是其核心的技术。建立了400 kV雷电脉冲的试验平台,对脉冲电容分压器及其冲击响应特性进行研究,分析了电容器介质材料... 详细信息

雷电冲击试验是电力设备电气绝缘材料测试的重要试验项目,具有上升时间快、幅值高的特点,对于高幅值陡脉冲电压的测量是其核心的技术。建立了400 kV雷电脉冲的试验平台,对脉冲电容分压器及其冲击响应特性进行研究,分析了电容器介质材料对其频率响应特性的影响。试验结果表明:脉冲电容分压器对雷电脉冲电压具有不同的频率响应,具体表现为测得的雷电电压波形波尾处发生不同程度的畸变,同时不同介质的脉冲电容分压器的刻度因数与理论计算值之间存在较大偏差。从介质理论出发,对试验现象进行了分析,研究结果为脉冲电容分压器的深入研究提供了理论和工程应用基础。

关键词：电容分压器冲击电压测量不确定度陡脉冲介电常数刻度因数

动态加载下非晶合金的塑性事件演化及非近邻相互作用

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中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第5期54卷 2-20页

作者：唐晓畅邓杰仁莫泳晖孟令怡姚小虎华南理工大学土木与交通学院广州510640 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室北京100080

于无序中觅有序,于繁复间见真章.这是众多非晶材料研究者毕生的追求.非晶合金是基于现代冶金技术和熵调控理念,通过抑制合金熔体结晶以保持液体无序结构的一类新型金属材料.良好的综合性能使其在国防军事、航空航天、轨道交通等战略核... 详细信息

于无序中觅有序,于繁复间见真章.这是众多非晶材料研究者毕生的追求.非晶合金是基于现代冶金技术和熵调控理念,通过抑制合金熔体结晶以保持液体无序结构的一类新型金属材料.良好的综合性能使其在国防军事、航空航天、轨道交通等战略核心领域都具有广阔的应用前景.这些领域常要求结构装备能够承受连续冲击载荷,因此材料在复杂载荷作用下的动态力学响应和损伤演化过程是研究者关注的首要问题.本文尝试从动态载荷的统一视角出发,梳理非晶合金中的塑性事件演化及相互作用方面的研究发展脉络.通过明确基本单元对系统所处外界环境的响应,及其与宏观统计量之间的关联,加深对非晶体系在动载下涌现出的新现象和新机制的理解.最终希望能借助微细观机理研究明确技术发展方向,探明现象和机制背后蕴含的底层调控空间.

关键词：非晶合金损伤演化数值模拟