检索结果-内蒙古大学图书馆

华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第3期53卷 85-92页

作者：代博文李勋章樊伟杰胡新生海军航空大学青岛校区山东青岛266041

为提高航空地面电源的谐波和间谐波检测精度,提出一种基于复三阶循环累积量谱的多信道并行处理的谐波与间谐波检测算法.首先在正频空间下提出利用复三阶循环累积量谱来估计信号中不同频率分量的傅里叶系数,这能抑制噪声对谐波与间谐波... 详细信息

为提高航空地面电源的谐波和间谐波检测精度,提出一种基于复三阶循环累积量谱的多信道并行处理的谐波与间谐波检测算法.首先在正频空间下提出利用复三阶循环累积量谱来估计信号中不同频率分量的傅里叶系数,这能抑制噪声对谐波与间谐波检测结果的影响.其次提出频谱细化的方法以减少频谱泄漏与栅栏效应,实现了傅里叶系数的精准估计.进一步提出多通道并行处理的算法,不仅实现了对宽频信号的估计,还大幅缩减了算法的计算时间.最后通过仿真与实验分析验证了所提算法对航空地面电源的谐波和间谐波检测的实用性.

关键词：间谐波检测复三阶循环累积量谱航空地面电源傅里叶变换希尔伯特变换

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考虑两阶段P2G和燃气掺氢的综合能源系统双层优化调度

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电测与仪表 2025年第2期62卷 16-25页

作者：樊伟杰崔双喜李浩博新疆大学电气工程学院乌鲁木齐830000

在“30*60”目标背景下,低碳政策和低碳技术成为能源系统节能与减排新的出发点和落脚点,电转气(power to gas,P2G)作为一种新型能源转换方式为消纳新能源和降低碳排放提供了新的途径。文中首先将电转气精细化为电解制氢和氢气制甲烷两... 详细信息

在“30*60”目标背景下,低碳政策和低碳技术成为能源系统节能与减排新的出发点和落脚点,电转气(power to gas,P2G)作为一种新型能源转换方式为消纳新能源和降低碳排放提供了新的途径。文中首先将电转气精细化为电解制氢和氢气制甲烷两个阶段,构建两阶段P2G、碳捕集、微型燃气轮机掺氢、燃气锅炉掺氢相互协同的运行框架。其次考虑P2G反应热的利用,以及能源运营商和能源用户两主体阶梯碳交易机制对系统碳排放的约束。最后建立考虑两阶段P2G和燃气掺氢的综合能源系统日前双层优化调度模型,上层模型以能源商运营收益最大为目标,下层模型以能源用户的用能效用与购能成本之差最大为目标。通过不同场景下的仿真,验证了所提模型的有效性,并分析了掺氢比和碳交易基价对综合能源系统低碳经济的影响。

关键词：两阶段P2G 燃气掺氢两主体阶梯碳交易低碳经济

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SO_(2)盐雾与冲击载荷交替作用下AerMet100钢损伤研究

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装备环境工程 2025年第2期22卷 1-11页

作者：肖瀚瑶张勇王安东樊伟杰海军航空大学青岛校区山东青岛266041

目的研究Aer Met100超强钢(A100钢)在舰面环境下的服役性能,选用“SO_(2)盐雾改性盐雾试验方法”模拟海上舰面环境,研究SO_(2)盐雾与冲击载荷交替作用下对A100钢的损伤。方法使用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对腐蚀不同时间的A100钢试... 详细信息

目的研究Aer Met100超强钢(A100钢)在舰面环境下的服役性能,选用“SO_(2)盐雾改性盐雾试验方法”模拟海上舰面环境,研究SO_(2)盐雾与冲击载荷交替作用下对A100钢的损伤。方法使用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对腐蚀不同时间的A100钢试件进行反复冲击试验,得到A100钢应力应变曲线。比较不同腐蚀程度下A100钢试件的屈服强度与极限强度,使用体式显微镜和扫描电镜观察微观形貌变化,并通过电子背散射衍射(EBSD)对A100钢被腐蚀冲击交替作用后的微观结构进行观察,分析晶粒晶界的变化情况。结果冲击载荷作用下的A100钢在初期腐蚀速度较慢,在腐蚀试验一定时间后,屈服强度平均下降390.2 MPa,极限强度平均下降265.9 MPa,影响A100钢在装备中的服役寿命。结论SO_(2)盐雾腐蚀试验造成A100钢的强度明显下降,腐蚀对晶界的影响起主导作用,无晶界的小坑可能会导致晶界的不连续性和局部弱化。在高应变率反复冲击作用下,在一定范围内,导致晶界区域的局部强化,使A100钢在试验初期的抗腐蚀性能有所提升,但随着冲击次数逐渐增加,材料达到塑性变形极限,腐蚀反应速度重新加快。

关键词：冲击载荷 SO_(2)盐雾舰面环境 A100钢霍普金森压杆屈服强度极限强度

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基于改进白鲨算法的综合能源系统低碳经济调度

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电测与仪表 2025年第4期62卷 1-9页

作者：李浩博崔双喜樊伟杰新疆大学电气工程学院乌鲁木齐830000

针对综合能源系统低碳经济调度问题,文中考虑碳税和碳排放经济成本的协同作用,并建立碳税对碳排放的负向影响模型。以系统运行总成本和系统碳排放量为优化目标,以能量平衡和设备运行为约束构建综合能源系统低碳经济调度模型。应用融合... 详细信息

针对综合能源系统低碳经济调度问题,文中考虑碳税和碳排放经济成本的协同作用,并建立碳税对碳排放的负向影响模型。以系统运行总成本和系统碳排放量为优化目标,以能量平衡和设备运行为约束构建综合能源系统低碳经济调度模型。应用融合定向差分变异等策略改进的白鲨算法求解综合能源系统低碳经济调度模型,并通过结合优劣解距离法取得各时段的最优调度方案。最后,通过标准测试函数以及算例仿真和分析,验证了改进后的白鲨算法性能在收敛性和种群多样性两方面均有一定提升,且应用白鲨算法在综合能源系统低碳经济调度问题上,可以获取到更加低碳经济的调度方案。

关键词：综合能源系统低碳经济碳税白鲨算法优劣解距离法

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涂层覆盖下飞机蒙皮腐蚀损伤识别与评估

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装备环境工程 2025年第4期22卷 44-50页

作者：单柏荣仇淞平商梓樊伟杰陈新波李小丽海军航空大学青岛校区山东青岛266041 93395部队山东高密261500

目的解决涂层覆盖下飞机蒙皮腐蚀损伤快速检测与定量评估的技术难题。方法针对飞机铝合金腐蚀损伤特点,采用阵列涡流检测技术作为原位检测方法,结合实际工况,开展定量评价方法研究。设计和试验预制人工缺陷的试块,确定蒙皮腐蚀损伤检测... 详细信息

目的解决涂层覆盖下飞机蒙皮腐蚀损伤快速检测与定量评估的技术难题。方法针对飞机铝合金腐蚀损伤特点,采用阵列涡流检测技术作为原位检测方法,结合实际工况,开展定量评价方法研究。设计和试验预制人工缺陷的试块,确定蒙皮腐蚀损伤检测的最佳频率,找出阵列涡流检测信号的变化规律。结果随着检测频率的增高,检测灵敏度逐渐增高。当检测频率超过1.0 MHz时,缺陷边缘电压过高,从而产生畸变,影响对缺陷的定量。通过正态概率分布和一元线性回归分析,得出缺陷深度与检测信号的定量关系符合y=1559.7x+8.264,解决了阵列涡流检测仪阻抗显示定量评估的难题。结论阵列涡流检测技术可有效解决涂层覆盖下飞机蒙皮损伤的检测问题,在检测效率、信号显示、定量评估等方面具有明显优势,得到的定量关系符合实际情况,可实现自动评估,对实际应用具有指导意义。

关键词：飞机蒙皮阵列涡流原位无损检测定量评估涂层腐蚀损伤

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形状记忆成膜物复合微胶囊的协同自修复机制研究

形状记忆成膜物复合微胶囊的协同自修复机制研究

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作者：樊伟杰中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)

学位级别：博士

涂料因施工简单、成本较低、效果优异、易于维护等优点广泛用于海洋工程的防腐。海洋工程装备服役过程受外部环境和作业过程中机械作用影响,表面涂层不可避免地会受到损伤,若不及时修复则会使金属基材和部分非金属零部件发生腐蚀,影响... 详细信息

涂料因施工简单、成本较低、效果优异、易于维护等优点广泛用于海洋工程的防腐。海洋工程装备服役过程受外部环境和作业过程中机械作用影响,表面涂层不可避免地会受到损伤,若不及时修复则会使金属基材和部分非金属零部件发生腐蚀,影响结构强度和可靠性,不仅会造成巨大的经济损失,甚至导致灾难性事故的发生。涂装有自修复功能的防腐涂料是解决这一问题的有效途径。目前,针对涂层自修复技术的研究有很多,但由于受修复机制和作用原理的限制,单一修复技术应用于涂层自修复时,通常会有一定的局限性,一定程度上限制了自修复涂料的修复效果和实际修复效果。本论文综合采用微胶囊修复技术和形状记忆修复技术的优势,借助其响应触发机理不同的原理,通过技术手段实现两种不同机制间的有效协同作用,实现对多种尺寸涂层裂纹的修复。主要开展以下研究:(1)研究采用溶液聚合法制备用于涂层自修复的微胶囊方法;通过调控囊芯/囊壁的选材及合成工艺参数,实现微胶囊尺寸的控制和工艺优化;在此基础上,借助化学接支和物理共混的方式探究改性技术,实现分别针对热场、磁场、电场、H等不同因素的动力驱动剂,使微胶囊具备靶向作用特性。综合考虑芯壁质量比、乳化剂种类、乳化剂质量分数及酸化时间等因素对形成的微胶囊的包覆率、平均粒径等性能影响的基础上采用最优配方进行合成。研究结果表明,当芯壁质量比(2:1)、乳化剂种类及质量分数分别是0.8%的阿拉伯胶、搅拌速率为1500 r/min时,制备的微胶囊分散性较好,粒径较小,囊壁较薄,且微胶囊表面粗糙,利于在基体中分散。微胶囊的热稳定性能较好。(2)采用乳液聚合法合成具有形状记忆特性的聚氨酯成膜物;根据实际服役环境,分别选择不同的软段/硬段和交联剂等单体,通过调控软硬段含量及制备工艺参数实现适合不同环境的形状记忆成膜物;借助红外光谱、失重分析、形状记忆性能、核磁共振谱等,研究了硬段含量对形状记忆聚氨酯结构与性能的影响。研究发现线型形状记忆聚氨酯以软段的“结晶-熔融”相转变为形状记忆机理的。所以,软段在室温条件下具有良好的结晶性是其具有形状记忆功能的必要条件之一,硬段含量为300%时形成的硬段微区,能够有效起到物理交联点的作用。通过红外光谱、固含量测定、形状记忆性能等一系列表征手段对合成的形状记忆聚氨酯进行性能表征,试验结果表明当硬段含量为300%时,形状记忆性能及各项性能最佳。深层次揭示了形状记忆成膜物的设计思路和合成方法。(3)通过物理共混的方式将靶向修复微胶囊与形状记忆成膜物进行负载,以此为主体搭配其他颜填料制备自修复智能涂料,利用不同修复技术的触发因素差异特点,实现不同修复技术的有序表达、协同修复和优势互补,分别提出“先钝化-后回复”和“钝化同时回复”两种协同自修复机制;同时从物理修复和化学修复两种角度实现对大尺寸划痕的修复,使得整体修复率可达85%以上,并解决修复后涂层与基体结合力不强的问题;引入感应自加热和特定因素响应机制,拓展了自修复涂层适用环境范围。,在实验室测试和外场暴露试验中均性能较为优异,具有一定推广应用价值,为后续高性能智能自修复涂层的发展提供理论基础。

关键词：形状记忆微胶囊靶向协同自修复

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燃烧室宽度对乙烯-空气连续旋转爆震的影响研究

燃烧室宽度对乙烯-空气连续旋转爆震的影响研究

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作者：樊伟杰国防科技大学

学位级别：硕士

连续旋转爆震发动机(CRDE)的热循环效率高、放热速率快并且结构紧凑,在高超声速推进领域拥有广阔的应用前景。为加快推进CRDE的工程应用,碳氢燃料的连续旋转爆震成为当前的研究热点。本文通过数值模拟和实验研究的手段开展了乙烯-空气... 详细信息

连续旋转爆震发动机(CRDE)的热循环效率高、放热速率快并且结构紧凑,在高超声速推进领域拥有广阔的应用前景。为加快推进CRDE的工程应用,碳氢燃料的连续旋转爆震成为当前的研究热点。本文通过数值模拟和实验研究的手段开展了乙烯-空气连续旋转爆震的研究。开展了二维预混喷注条件下乙烯-空气连续旋转爆震的数值模拟,分别研究了喷孔间距和倾斜角、预混气质量流量和当量比对爆震波传播特性和积气腔压力稳定性的影响。结果表明,喷孔间距对爆震波传播速度的影响很小,随着喷孔间距的增大,爆震波传播过程的稳定性下降,爆震波对积气腔的压力扰动降低。喷孔倾斜角对爆震波的传播速度具有显著影响。随着喷孔倾斜角由-60°逐渐增加到60°,爆震波的平均传播速度单调递增。此外,倾斜喷注还能有效抑制爆震波后高压气体对积气腔的压力扰动。随着预混气质量流量的增加,爆震波的平均传播速度和积气腔的平均压力都显著提高,爆震波的传播过程和积气腔的压力状态都更加稳定。随着预混气当量比的提高,爆震波的传播速度显著提高,传播模态转变为同向双波模态。开展了三维预混喷注条件下乙烯-空气连续旋转爆震的数值模拟,详细介绍了爆震波的传播过程,分析了燃烧室宽度对爆震波传播特性的影响。结果表明,在宽度较小的燃烧室内,震波的传播模态发生多次转变,其传播过程极不稳定。随着燃烧室宽度的增大,爆震波以同向双波模态稳定传播。同时发现,随着燃烧室宽度的增大,爆震波的传播速度和推力的稳定性显著提高而发动机的推力明显降低。采用三维数值模拟分析了燃烧室宽度对冷流混合效率的影响。结果发现,适当增加燃烧室宽度有利于增强推进剂的混合效果,提高混合效率。最后,通过实验研究了燃烧室宽度对爆震波传播特性的影响。结果表明,随着燃烧室宽度的增大,爆震波的传播模态由不稳定的双波对撞模态逐渐过渡为稳定的单波模态,爆震波的传播速度和传播稳定性都显著提高。

关键词：连续旋转爆震乙烯-空气燃烧室宽度传播模态光学观测

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半球头体多孔逆向射流的减阻性能

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航空动力学报 2020年第10期35卷 2176-2185页

作者：樊伟杰周进李世斌国防科技大学空天科学学院长沙410073 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院北京100071

采用基于shear stress transfer(SST)k-ω双方程湍流模型的数值方法研究了等面积多孔逆向射流对超声速来流条件下半球头体减阻性能的影响。基于等射流面积设计原则,在半球头体驻点附近进行多孔逆向射流喷注,通过改变射流总压比、射流孔... 详细信息

采用基于shear stress transfer(SST)k-ω双方程湍流模型的数值方法研究了等面积多孔逆向射流对超声速来流条件下半球头体减阻性能的影响。基于等射流面积设计原则,在半球头体驻点附近进行多孔逆向射流喷注,通过改变射流总压比、射流孔数量,分析各变量对减阻性能的影响,并探讨多孔逆向射流间的相互影响。仿真发现:逆向射流能有效减小半球头体受到的阻力,随着总压比的增大,多孔逆向射流回流区增大,射流减阻性能提高;随着射流孔数的增多,射流减阻性能先提高再降低。在研究范围中,双孔逆向射流取得最优的减阻效果,其减阻比高达29%,双孔逆向射流间的相互影响是其取得良好减阻性能的关键。多孔逆向射流展现了取得优良减阻性能的可能性。

关键词：减阻超声速多孔逆向射流半球头体 SST(shear stress transfer)k-ω双方程湍流模型

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中国与巴基斯坦农业合作发展模式研究

中国与巴基斯坦农业合作发展模式研究

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作者：樊伟杰中南财经政法大学

学位级别：硕士

中国与巴基斯坦两国友谊深厚,农业合作历史悠久,存在着诸多互补优势,合作前景广阔。中巴经济走廊建设既是当前“一带一路”倡议的重要组成部分,更是推进中国农业“走出去”的重要战略支点。中国正在与巴基斯坦加强农业领域的合作,期待... 详细信息

中国与巴基斯坦两国友谊深厚,农业合作历史悠久,存在着诸多互补优势,合作前景广阔。中巴经济走廊建设既是当前“一带一路”倡议的重要组成部分,更是推进中国农业“走出去”的重要战略支点。中国正在与巴基斯坦加强农业领域的合作,期待为全球农业发展和经济增长作出更大贡献。对于中巴农业合作已取得成就的领域,应继续利用双方互补的优势,进一步深入展开合作;而对于合作中存在的不足,中巴双方应深挖合作潜力,针对出现的问题采取相应解决措施,在合作思路、合作引领以及合作模式方面寻找新的增长点,共同打造深层次、大规模、优质的中巴农业合作之路。本文依托中国工程技术发展战略湖北研究院咨询研究项目“红莲型杂交水稻国际合作发展战略研究”等课题,首先从中巴农业合作发展的资源基础、中巴农业合作发展的政治基础、中巴农业合作发展的战略基础等方面对中巴农业合作发展进行了基础条件分析,通过分析得出中巴农业合作发展具有良好基础与前景。接着集中深入分析了中国对巴基斯坦的农业技术传递模式、中国对巴基斯坦的农业直接投资模式、中国与巴基斯坦的农产品国际贸易模式。其中,农业技术传递模式结合红莲型杂交水稻育种技术在巴基斯坦的推广案例进行分析,总结已有的经验并提出优化改进的对策建议。对农业直接投资模式的分析以中国对巴基斯坦农业的直接投资所面临的问题作为切入点,从中国与巴基斯坦之间的经济差异、社会差异、文化差异分析了中国对巴基斯坦农业直接投资的影响因素,并针对出现的问题和影响因素提出解决的措施。通过对中巴农产品国际贸易模式的分析,认为中国和巴基斯坦之间农产品国际贸易存在以产业间贸易为主、进出口结构单一、贸易规模呈下降趋势等特点和问题,应着力优化农产品国际贸易结构、全方位加强农业领域合作、充分激发农产品国际贸易潜力,积极推进两国农产品贸易便利化。将国际农业合作与“一带一路”倡议结合起来研究,符合当前的发展趋势,有利于更加深入地参与农业国际合作。本文在已有研究的基础上对中巴农业合作的模式进行深入分析,并结合相应的典型案例分析,使得对中巴农业合作模式的研究分析更加深入彻底。而中巴农业合作模式研究的思路和框架对中国与“一带一路”沿线其他国家的农业合作具有一定的借鉴作用。

关键词：农业合作农业技术传递农业直接投资农产品国际贸易

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铝合金双脉冲VPPA焊接电弧行为及工艺研究

铝合金双脉冲VPPA焊接电弧行为及工艺研究

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作者：樊伟杰内蒙古工业大学

学位级别：硕士

VPPA（Variable Polarity Plasma Arc）焊是一种适合中厚板铝合金焊接的新型焊接方法,在VPPA中加入高低频脉冲会进一步发挥VPPA能量集中、穿透力强等焊接电弧特性。低频脉冲调制VPPA电弧周期性地对液态熔池进行冲刷,可有效抑制氢气孔的... 详细信息

VPPA（Variable Polarity Plasma Arc）焊是一种适合中厚板铝合金焊接的新型焊接方法,在VPPA中加入高低频脉冲会进一步发挥VPPA能量集中、穿透力强等焊接电弧特性。低频脉冲调制VPPA电弧周期性地对液态熔池进行冲刷,可有效抑制氢气孔的产生,并能控制焊缝结晶和焊缝成形;高频脉冲调制可压缩电弧、增强电弧穿透力、降低焊接热输入以及提高电弧能量密度。降低热输入可进一步降低铝合金焊接过程中焊接接头的软化而导致力学性能下降的现象。因此研究脉冲VPPA焊接机理及工艺具有较大的理论意义和实际应用价值。建立了高强铝合金双脉冲调制VPPA焊接系统,该系统由脉冲调制VPPA焊接电源、立焊焊接工作台、VPPA焊接专用脉冲送丝机和冷却系统组成。双逆变焊接电源的控制核心为MSP430F449单片机,采用C语言程序设计了脉冲输出频率为0.1Hz1kHz的VPPA双脉冲焊接波形。采用高速摄像和汉诺威质量分析仪对焊接过程中的电弧形态以及电弧电特性进行了采集并分析,进而为脉冲VPPA焊接工艺试验研究提供了理论支持。电弧形态的压缩程度与高频脉冲频率和焊接时间常数有关;电弧形态压缩程度会随着高频脉冲频率的增加而增强,但是受焊接系统动态时间响应常数的影响,电弧压缩程度会在500Hz出现峰值。通过汉诺威质量分析仪的分析发现,1kHz较500Hz的电流高频脉冲波形上升沿和下降沿变化率减少,脉冲波形出现畸变现象,削弱了脉冲波形效应。对8mm厚7A52铝合金进行穿孔立焊工艺试验,在焊接参数为:VPPA正极性焊接电流180A,反极性焊接电流225A,低频脉冲频率1Hz,高频脉冲频率500Hz,离子气流量2.4L/min,焊接速度180mm/min,送丝速度1.8m/min,对7A52铝合金双脉冲VPPA焊接接头力学性能和显微组织进行测试分析,发现双脉冲VPPA焊接接头较典型VPPA焊接接头力学性能更加优越。

关键词： VPPA焊接脉冲电弧行为铝合金

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