基于ANSYS的大型复合材料风力机叶片结构分析

基于ANSYS软件,对某款应用于GL3A风场的1500kW大型复合材料风力机叶片进行了结构分析。分析结果表明:该叶片的振型以一阶挥舞和一阶摆振为主,其频率分别为0.86Hz和1.59Hz;在极限挥舞载荷作用下,该叶片有限元模型计算得到的叶尖挠度为8.445m,而该叶片全尺寸静力试验得到的极限挥舞载荷作用下的叶尖挠度为8.12m,计算值与试验值的误差只有3.8%;另外,该叶片的最大计算拉应力和压应力分别为228MPa和201MPa,而该叶片玻纤/环氧复合材料实测拉伸强度和实测压缩失稳强度分别为720MPa和380MPa,其计算最大应力只有对应实测极限强度的31.7%和52.9%。     

人员交通类场所人员荷载研究

对人员交通类场所的特点进行了分析,将人员交通类场所归纳为简单通道、复杂通道、候机（车）厅、进出港厅等组件。针对简单通道和进出港厅,采用“人员流量法”和“人员密度法”两种方法计算人员荷载;针对复杂通道,采用空间上分解为流线、时间上分解为阶段的方法计算人员荷载;针对候机（车）厅,按照设计容量确定人员荷载。并给出了一个包括国家铁路、地铁的综合交通枢纽换乘层人员荷载计算的典型案例。     

高超声速飞行器的热电技术热管理系统参数

提出了集成热电发电装置的超燃冲压发动机热管理系统,将热电发电器与发动机壁面结构相结合。集成的热电发电热管理系统可以将传入发动机壁面的热量部分转换为电能,同时减少了冷却用燃料流量,"间接"提高了燃料的吸热能力。燃料在冷却过程中提高了自身温度和焓值,具有一定的做功能力。高温高压的燃料经过涡轮机膨胀做功,输出可以被高超声速飞行器利用的能量。采用热力学的分析方法对集成热电发电热管理系统的相关参数进行研究,结果表明其比传统的再生冷却防热具有极好的潜在优势,提升了燃料的吸热能力,同时对外输出了可用功。     

交流感应电动机精确解耦的自抗扰控制

为了实现交流感应电动机高性能调速,快速跟踪变化的负载转矩,对静止两相αβ坐标系中的电动机数学模型精确反馈线性化,实现转速和转子磁链系统的完全解耦。针对解耦的转速和磁链子系统的设计2个结构完全相同的自抗扰控制器,实现对转速和磁链的完全独立控制。实验研究表明:电动机转速和磁链分别大约在0.7 s和0.3 s时达到参考值;负载转矩的变化将引起转速7 rad·s~(-1)范围内的变化,但磁链仍保持给定值;当转速稳定时,电磁转矩在1 s时间内能快速跟踪变化的负载转矩,其超调量不超过20 N·m;控制系统能适应转子电阻±10%和定子电阻+10%范围的变化。     

一座小型建筑空调动态负荷的ANN预测研究

人工神经网络(Artificial Neural Network,简称ANN)是一种崭新非线性建模和预测方法,具有良好的非线性品质和极高的拟合精度。在前人研究的基础上,针对一座小型建筑物建立了其空调动态负荷预测的BP模型。为克服常规BP训练算法的缺陷,提出了一种改进的遗传搜索算法,结果证明是一种高效实用的算法。     

Responses of HFR-LWC beams under close-range blast loadings accompanying membrane action

The load-carrying capacities and failure patterns of reinforced concrete components can be significantly changed by membrane effects. However, limited work has been carried out to investigate the blast resistance of Hybrid Fiber Reinforced Lightweight Aggregate Concrete (HFR-LWC) members accompanying membrane action. This paper presents a theoretical approach to quantitatively depicting the membrane behavior and its contribution on the behavior of HFR-LWC beams under close-range blast loadings, and the suitability of the proposed model is validated by a series of field tests. An improved Single-Degree-of-Freedom (SDOF) model was employed to describe the dynamic responses of beam-like members under blast loadings accompanying membrane action, where the mass-load coefficient is determined according to the nonuniformly distributed load induced by close-range explosion, and the membrane action is characterized by an in-plane (longitudinal) force and a resisting moment. The elasto-plastic and recovery responses of HFR-LWC beams under the combined action of blast load and membrane force were analyzed by the promoted model. A specially built end-constrain clamp was developed to provide membrane action for the beam member when they are subjected to blast load simultaneously. It is demonstrated that the analytical displacement-time histories are in good agreement with experimental results before peak deflections and that the improved SDOF model is an acceptable tool for predicting the behavior of HFR-LWC beams under blast loadings accompanying membrane action.     

激光制备高附着性能的铜基类金刚石膜

提升类金刚石(Diamond-Like Carbon, DLC)膜在被保护基底上的附着能力具有明显的实际应用价值。从微观机理上分析了前期设计的Cu基多层DLC膜有效性的原因。在此基础上,研究了DLC/SiC循环层中两者厚度比例对膜层的附着性能、纳米硬度和耐磨性的影响,以优化结构、进一步提升实际应用所需的膜层性能。纳米划痕和压痕测试结果表明:随着DLC层与SiC层厚度比例的增大,多层DLC膜在Cu基上附着性能逐渐降低,但当厚度比小于2.3时,仍接近厚度400 nm的单层DLC膜在Si基上的附着性能;Cu基多层DLC膜的纳米硬度逐渐提高,同时,耐磨性接近纯DLC膜。     

均布压力下T型连接极限承载特性试验研究

针对复合材料舵翼骨架与蒙皮连接,设计了两种T型连接结构,并对其在波浪砰击载荷作用下的极限承载特性进行了试验研究。根据结构承载特点,提取典型局部试验缩比模型,给出了均布压力下T型连接试验载荷等效方法。试验比较了两种T型连接的承载特性差异,研究了跨距对T型连接初始刚度、极限破坏载荷以及极限承载弯矩的影响规律。试验结果表明:构型A存在明显的初始破坏,但极限破坏载荷大于构型B;极限承载弯矩基本不随跨距改变,可作为不同跨距、不同构型T型连接优劣衡量标准。最后,基于试验结果、载荷等效与缩比原则,提出了T型连接承载特性评价方法。     

剪刀撑水泥砂浆网薄层加固低强度砂浆砖砌体拟静力试验

对低强度砂浆砖砌体墙片经过剪刀撑水泥砂浆网薄层加固后,与未加固砌体墙片在相同竖向压应力下进行拟静力对比试验。试验结果表明,对于砂浆强度很低的砌体,剪刀撑水泥砂浆网薄层加固能有效增强砌体的抗震性能,其极限荷载、极限位移、抗侧刚度均比未加固墙体有明显提高,延性比有所降低。在此基础上讨论了剪刀撑水泥砂浆网薄层加固砌体结构墙体的抗剪承载力计算模型,并提出了抗剪承载力建议公式,公式值与试验值符合较好。结论可为公程设计人员提供参考依据。     

串联型有源电力滤波器的控制策略

通过所给出的串联型有源电力滤波器系统结构 ,分析了其补偿电压型负载的工作原理。在此基础上探讨了串联型有源电力滤波器的关键技术之一———获得参考电压的控制策略 ,包括检测电源电流和检测负载电压两种控制策略 ,并设计了相应的控制电路。最后 ,通过实验研究了串联型有源电力滤波器采用这两种不同控制策略时对电压型负载的谐波补偿效果