基于有限元的电力电缆缆芯温度预测方法

温度作为评估电力电缆是否能安全、稳定运行的重要参数,但电缆受到安装环境等因素的影响,导致其电缆缆芯温度难以直接测得。基于此,提出依托有限元开展电缆缆芯温度预测的方法。下文在阐述有限元及BP神经网络相关概念基础上,利用有限元结合电缆热参数、边界条件等相关数据,创建电缆温度场有限元模型,并求出各环境及负荷参数下的缆芯温度,获得相应的样本数据。随之,借助样本数据训练神经网络构建相应的温度预测模型。实验结果证实,文中所提出的缆芯预测方法能准确预测其温度,能够对于电网实现主动预测性管理提供重要的参考。     

基于路面激励的Adams车身柔性体影响研究

本文基于悬架三自由度简化模型进行了路面传递函数的计算，并选择了典型特殊路面--随机比利时路面、非随机离散低频扭曲路面和非随机高频离散路面振动路对轮心载荷进行了计算。各路面轮心理论计算结果与VPG路面分析结果对比均在可接受范围内，说明了简化模型及轮心载荷理论公式的可用性和指导性。基于此公式，计算了车身柔性体变化导致的轮心载荷变化情况，从理论上看到各特征路面均有此规律：车身柔性体刚度越大则轮心载荷越大，因此，为更真实模拟车身变形情况，建议使用完整的TB柔性体模型。     

基于数值模拟的水面溢油回收装置优化

为减小海面溢油,自主设计吸油单元组装结构,利用数值模拟的方法,研究吸油单元形状对吸油性能的影响,通过对吸油阵列单元速度场、油组分浓度场分析发现:圆形结构吸油单元表面平滑,运动阻力小,与流体接触面积大,有利于增加吸油效率。采用上下间隔三角阵列方式对吸油单元进行排布,研究不同流速下阵列单元横向间距、纵向间距、分布排数以及入口含油浓度对吸油效率的影响,发现吸油单元的横向间距对吸油效率作用显著,而纵向间距和入口含油浓度对吸油效率影响不大,随吸油单元分布排数的增加,吸油效率趋于稳定。在工程应用范围内,保持阵列单元横向间距为1.5 D,运动速度低于1m/s,阵列单元的吸油效率能达到90%以上。     

航空管壳式换热器在振动耐久性仿真中刚度等效方法研究

管壳式散热器为振动故障易发系列产品之一,振动耐久性仿真技术是分析、解决该产品故障问题的有效手段。由于管壳式散热器通常包含数百乃至上千根散热管,如果直接采用原模型进行模拟,将产生近千万的网格和大量接触,计算规模巨大,计算机硬件要求极高,且前处理工作繁杂,效率低下。这些问题严重制约了散热器整体仿真分析的有效开展。本文通过对管壳式散热器芯体刚度等效进行研究,提出了在仿真分析中的芯体刚度等效方法,并推导得出了芯体等效参数的计算公式,然后通过验证,芯体等效后的固有频率与原芯体最大误差在5%以内,且模态振型与原芯体振型基本吻合,而在仿真计算和前处理工作效率方面,芯体等效后比等效前分别提高了8倍和9倍。     

前墙结构对OWC气室捕能效果影响的数值研究

基于不可压缩黏性流体理论VOF(VolumeofFluid)方法建立了二维数值波浪水槽模型,将模拟波形与波浪理论值进行对比,分析了模型可靠性,并利用该模型研究了5种不同前墙结构OWC气室在不同波高、周期时的出气口速度和气室内空气压强。基于模拟结果,从波能-动能转换效率和气室内空气压强角度分析了前墙结构对OWC气室的捕能效果的影响。结果表明:对于传统的直立型OWC 气室,采用合适的前墙结构可有效提高OWC气室的捕能效果;相比三角截面(20D型,30D型)和矩形(Y型)截面前墙,采用椭圆截面(20TY 型,30TY 型)的前墙结构的捕能效果更优,且在周期较大(1.6和1.8s)时其作用更显著,其波能-动能转换率相对Y 型前墙结构气室平均提升37%;5种前墙结构不同的气室中,20TY型和30TY型前墙结构气室的捕能效果最优。     

ASM1改进模型简介及应用

Twostepmantis模型是在ASM1模型基础上发展而成,它可对碳氧化、传统硝化反硝化、同时硝化反硝化过程、好氧反硝化进行模拟。应用Twostepmantis模型,对一序批式活性污泥法(SBR)实验进行模拟预测,结果表明,模型确实可以很有效解释大部分实验数据。     

高产天然气采气场站工艺降噪探讨

针对高产天然气采气场站工艺特点,利用流体力学软件对其主要噪声源进行仿真模拟,分别对弯管道角度、弯管道曲率半径、Z型管耦合、大小头结构、分离器等多种模型进行工艺降噪研究,提出了减少弯头个数、增大弯头曲率半径、增大相邻弯管距离、增大大小头端面间距、增大分离器出口直径等措施,初步形成高产天然气采气场站工艺降噪措施推荐做法。     

流域排污权初始分配模型构建及应用研究——以淮河流域为例

流域排污权初始分配受环境现状、经济发展、社会公平、科技水平等多种因素的影响,将各因素细化成污染物入河排放量、河段长度、人均GDP、地区开发指数、非农人口比例、贫困地区倾斜指数、人口总量、出境断面水质达标率等指标,通过层次分析法确定指标权重,建立了流域排污权初始分配的综合模型。以淮河流域限排总量(COD、氨氮)为目标总量,以流域内各行政单元为主体,进行了初始分配模型的应用。在淮河流域排污权初始分配中环境现状、经济发展因素权重较大,而社会公平、科技水平权重较小。模型的分配结果既弥补了以往分配模型中片面强调某些原则的缺点,具有综合全面的特点,又通过指标权重的方式区分了影响大小不同因素的作用差异。     

某飞行器探测器支架设计

某探测器安装在飞行器上,飞行过程中将经历极为恶劣的振动环境。受空间限制探测器不宜采用传统方式进行减振,而常规金属或复合材料支架的阻尼系数小,无法为探测器减振提供帮助。为改善探测器的振动响应,以探测器支架为研究对象,采用结构阻尼一体化方案,对其开展基于综合约束下的优化设计和减振效果分析。首先通过结构拓扑优化,形成较优的支架结构构型,基于等效均质材料下的模态分析确定其外形参数,再基于经典层合板理论和构建的有限元模型,对支架开展阻尼层优化设计和模态分析,确定复合材料铺层方案和阻尼层厚度参数,最终通过对比分析确认减振效果,相比常规复合材料支架,结构阻尼一体化支架的动力学响应显著降低。     

压力传感器位移分析及疲劳寿命预测

完成了依据有限元疲劳分析为基础的传感器寿命预测研究工作。阐述压力传感器工作原理,定义影响系统寿命的参数组,既包含力学环境参数,亦包括材料属性、几何形式等结构参数。针对不同参数属性,依据疲劳强度计算需求,构建有限元数值计算模型;根据影响传感器寿命的传感单元单晶硅S-N(应力-循环)分布,完成变载荷输入条件下模型疲劳分析,依据数值计算结果完成该压力传感器寿命预测工作。结果表明:压力传感器使用寿命在7.068E8次数以上。本课题研究提出的新方法,摆脱了传统依靠试验完成多种材料组成结构体的疲劳分析及寿命预测窘境,具有通用性。     

基于GIS技术的生态环境脆弱性模糊综合评价

研究过程中摒弃了以往生态环境脆弱性分析中常有的以乡、镇为研究单元的传统模式,改用栅格单元为基本研究单元,切实反映了区域自然环境特征的非均衡性和连续性,使研究结果打破行政区界限从而具有＂空间性＂;并基于栅格单元首次提出了将＂地理信息系统技术＂和＂AHP-模糊综合评价模型＂互相融合的生态环境脆弱性研究的＂分解-合成＂新方法,使得原本数据信息有限的模糊矩阵扩展成包含大量网格信息的巨型空间矩阵,较好的解决了图层属性单一化与模糊隶属最大原则之间的矛盾。文章从＂模糊隶属度＂层面进行生态环境脆弱性综合分析评价。     

燃煤电厂SCR烟气脱硝系统优化流场分析

以合山电厂600MW燃煤锅炉SCR脱硝反应系统的优化流场分析为例,研究数值模拟和冷态试验在电厂SCR系统流场分析中的应用。结果表明,数值模拟和冷态试验结果较为吻合,验证了数模优化方案的可行性。其中,速度场、浓度场和压降都满足设计要求,烟气经整流格栅优化后可以垂直进入催化剂层,模型中无明显积灰。     

组合人工湿地对化工园区尾水COD的去除及其模拟

采用组合人工湿地中试试验对工业园区污水厂尾水进行处理,研究了3种不同的水力负荷(10cm/d,20cm/d和25cm/d)下COD的去除,并用一级动力学模型对组合人工湿地及其各个湿地单元的COD的去除进行了模拟。结果表明组合人工湿地对COD的去除受水力负荷影响有限,去除率基本都在60%以上,系统出水COD浓度在40mg/L以下,并且夏季的去除效果最佳。对数学模拟的结果进行分析,发现一、二级潜流湿地对COD去除贡献较大,另外组合人工湿地系统对COD的去除效果也优于单个的湿地。系统最终出水中的COD模拟结果和实测值相接近,说明基于一级动力学模型的组合人工湿地数学模拟对实际运行有指导意义。     

LHF型系列大气回转反吹袋式除尘器

由姜堰市康洁环保设备厂开发、江苏省环境保护厅推荐的LHF型袋式除尘器适用于建材、化工、冶金、机械制造、铸造、矿山等行业的物料回收、粉尘治理、烟气净化。主要技术内容一、基本原理LHF型大气回转反吹袋式除尘器是将旋风除尘机理和过滤式除尘机理有机结合,采用特殊的方式进行清灰的新型除尘器。含尘气流切向进入除尘器后,先由旋风体将大颗粒粉尘分离落入灰斗,起初级除尘作用,微小尘粒悬浮于气体中,通过气流分布装置,均匀进入过滤室中,而被滤袋阻留,净化气流由主风机排出。随着过滤工况的进行,附着于滤袋外表面的粉尘层不断增厚,系统…     

大口径反射镜重力卸载设计

为满足人类对相机更高性能的要求,空间反射镜的口径也逐渐增大。大口径反射镜由于其刚度低,在重力环境下,不同支撑方法对反射镜面形影响较大,如何在光学加工与检测过程中保证反射镜的支撑方式具有较高的面形精度是一个难题。本文针对Φ1.4 m大口径轻质反射镜重力卸载方案,对比分析了光轴水平状态下吊带卸载、背部离散多点支撑及光轴竖直状态下背部多点离散支撑各方案的可行性,最终选取了光轴竖直状态下多点离散支撑卸载方案。有限元分析表明,反射镜卸载面形精度RMS值变化量为1.53 nm,应用此种方法支撑的反射镜最终加工面形精度RMS变化量为0.012 λ。本文所设计的重力卸载方案有限元仿真及试验结果均达到设计要求,为此类大口径轻质反射镜的重力卸载提供技术基础。     

基于业务的网络可靠性试验流量生成方法研究

网络的发展从仅关注速度的提升转移到关注业务的交付能力,由此网络可靠性问题越来越受到研究者的重视。网络可靠性试验是评价网络可靠性的一种重要手段,而试验流量的生成对可靠性评价结果具有决定性的影响。然而目前从可靠性角度对网络进行试验时,对任务的描述较为简单,无法支撑由客户需求分解到网络流量生成的全过程;从流量模型角度出发的生成技术则仅关注全网流量,难以支持可靠性试验中的流量生成。本文提出基于业务的混合模型的流量描述方法,并使用软件实现,最后进行试验验证所提出方法的有效性。     

一种空间相机可调式桁架杆接头的设计

在大口径遥感相机结构设计中,桁架结构具有构型简单、尺寸跨度大、比刚度高等优点,应用越来越广泛。而桁架杆接头是桁架式主结构的设计重点之一。本文比较了几种桁架杆连接方式的优缺点,并根据相机要求设计了一种球铰式连接桁架结构,该球铰接头可实现桁架长度、角度可调,有连接可靠、装配过程简单易行等特点,同时也能减少装配过程中产生的过多装配应力,充分发挥桁架杆的二力杆特性。相机进行了力学振动试验,试验表明:振动前后相机各谱段MTF值变化在测试误差标定范围内,相机频率未发生明显漂移,振动试验充分验证了该接头结构设计的合理性和有效性。     

噪声地图及其在城市规划中的应用

噪声地图是由道路交通噪声、铁路噪声、工业噪声和机场噪声等对城市地图上每个接收点的叠加噪声值拟合图像绘制而成。它为城市规划、城市环境噪声管理提供了依据,也是检验噪声污染防治技术措施和规划控制措施有效性的重要手段。随着信息化程度的日益提高,应该加强GIS等具有空间分析功能的技术系统与噪声预测模型的结合,建立符合我国实际情况的通用模型,使噪声地图发挥更准确的决策作用。     

矩形双曲余弦型水深港池振荡的数值模拟

为了研究由涌浪引发的港口横向振荡,采用完全非线性Boussinesq数值模型FUNWAVE2.0模拟了双曲余弦型水深的矩形港池内(1,1)模态的横向振荡。研究表明,只有在港池底部设置微小横向坡度,才能成功地激发横向震荡;而在横向水深不变的情况下,无法激发明显的横向振荡。通过分析纵向坡度、横向坡度和入射波高对横向振荡的影响,了解了横向坡度的影响:当横向振荡幅值较小时,它与横向幅度保持线性关系;横向振荡的幅值较大时,它受到非线性强度的限制,增长缓慢。在纵向坡度较大,入射波高较小时,横向振荡的幅值经过一定时间的增长,能超过纵向振荡并主导港内的水体运动。所有横向振荡都是非线性作用的结果,而非单纯的由地形变化产生的绕射导致的。     

三大城市群的高速铁路网络特征对比分析基于复杂网络视角

高速铁路正逐渐成为城市间联系的重要方式,我国的高速铁路也逐步由线路发展成网络。以长江三角洲、珠江三角洲、京津冀三大城市群为例,运用复杂网络理论构建高速铁路物理网络和出行网络,计算网络的平均度、集聚系数、平均最短路径、中心性、网络密度等指标。对比分析结果表明:三大城市群的高铁物理网络密度均较小,出行网络密度大,高铁出行网络呈现一定的小世界性;京津冀和珠三角城市群的物理网络和出行网络节点中心化程度差异较大,而长三角的高铁网络结构则较为均衡。城市群高速铁路网络的深入研究方法和结果对其他区域的铁路建设和管理具有一定的参考意义,同时也促进了对城市群交通网络的深入研究。