检索结果-内蒙古大学图书馆

电力系统自动化 2024年第16期48卷 79-87页

作者：张龙孙丹张旭年珩浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

随着风电并网容量不断升高,利用减载风电机组参与一次调频对保障系统频率稳定性具有重要意义。然而,风机的工作点会随其转速变化而发生偏移,使得风机的实际一次调频贡献小于期望值。为此,文中首先分析了频率故障后风电机组减载功率跟踪... 详细信息

随着风电并网容量不断升高,利用减载风电机组参与一次调频对保障系统频率稳定性具有重要意义。然而,风机的工作点会随其转速变化而发生偏移,使得风机的实际一次调频贡献小于期望值。为此,文中首先分析了频率故障后风电机组减载功率跟踪控制与综合惯量控制的交互影响,指出了风机工作点偏移导致其调频效果削弱的基本原理。其次,基于风机的转子运动方程推导了风电功频传递函数,建立了计及减载风电机组工作点偏移的系统频率响应模型,并利用最小二乘法对其进行降阶,推导了系统频率最低点的解析式。然后,针对虚拟惯量控制的频率恢复期间引起功率倒流、微分环节放大噪声等缺点,提出利用下垂控制替代综合惯量控制。同时,为使减载风电机组获得期望的调频效果,基于频率最低点和稳态频率指标对风机控制参数进行了修正,提出了两种等效下垂系数的计算方法。最后,在MATLAB/Simulink平台建立了四机两区域模型,验证了所提降阶方法及修正方法的有效性。

关键词：风电机组系统频率响应模型降阶惯量控制等效下垂系数

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市场渗透率约束下的拼车奖励方案优化模型

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华南理工大学学报(自然科学版) 2024年第6期52卷 12-23页

作者：孙剑吴纪䶮李政田野同济大学交通运输工程学院上海201804

目前,我国拼车出行交通模式的市场份额相对较低,在缓解交通拥堵、节能减排方面仍有巨大潜力未被充分挖掘。基于奖励的交通需求管理策略可以提高民众拼车出行意愿,但奖励方案的设置与拼车出行的市场渗透率高度相关,不合理的奖励方案容易... 详细信息

目前,我国拼车出行交通模式的市场份额相对较低,在缓解交通拥堵、节能减排方面仍有巨大潜力未被充分挖掘。基于奖励的交通需求管理策略可以提高民众拼车出行意愿,但奖励方案的设置与拼车出行的市场渗透率高度相关,不合理的奖励方案容易导致成本增加,甚至项目破产。为进一步激发拼车需求,合理利用交通资源,文中提出一种基于路段的拼车奖励方案优化模型,以拼车为支点,以奖励为杠杆,实现社会出行总成本的降低。其中,上层模型旨在寻找最优拼车奖励方案以最小化社会出行总成本,下层模型为相应奖励方案下的拼车出行车辆和单人驾驶车辆用户均衡流量分配模型。采用嵌套Frank-Wolfe算法的遗传算法求解该模型,并以Sioux Falls路网和Nguyen Dupuis路网为算例对模型的可行性及有效性进行了验证。结果表明:不符合市场渗透率的预算投入会导致社会总成本大幅上涨;在最优拼车奖励方案下,社会出行总成本降低约24.53%,50%的拥堵路段的拥堵得到缓解,出行公平性问题得到缓和。文中提出的模型可为道路管理者设置科学、合理的拼车奖励方案提供理论基础。

关键词：拼车交通需求管理奖励方案市场渗透率预算网络建模

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长期水浸作用下煤样渐进破坏特征及损伤本构模型

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岩石力学与工程学报 2024年第4期43卷 918-933页

作者：韩鹏华赵毅鑫高森高艺瑞张村胡勇中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 华能煤业有限公司北京100070

水岩作用是煤岩体弱化的一个重要因素,长期水浸作为水岩作用的一种类型,在采矿工程和井巷工程中广泛存在。通过单轴压缩试验获取长期水浸过程中煤样的渐进破坏特征,建立力学参数与饱和度和浸水时间之间的关系,并分析煤样宏观裂隙扩展特... 详细信息

水岩作用是煤岩体弱化的一个重要因素,长期水浸作为水岩作用的一种类型,在采矿工程和井巷工程中广泛存在。通过单轴压缩试验获取长期水浸过程中煤样的渐进破坏特征,建立力学参数与饱和度和浸水时间之间的关系,并分析煤样宏观裂隙扩展特征。结果表明,煤样的浸泡过程可分为非饱和浸泡和长期(饱和)浸泡2个阶段。在非饱和浸泡阶段和长期浸泡阶段,煤样的峰值应力分别降低46.3%和34.5%,且符合指数下降的趋势。在长期水浸的过程中,煤样加载后产生宏观裂缝的数量由干燥状态的6~8条逐渐减少至浸泡360 d的2~3条,且破坏形式由拉伸和剪切复合破坏向单一剪切破坏转变。根据煤样初始压密特征以及临界破坏强度特征,采用连续损伤力学和统计损伤理论提出一种描述煤样在长期水浸作用下整个变形过程的损伤本构模型。基于此模型可以发现随着浸水时间的增加,初始损伤量由干燥煤样的0逐渐增加至浸泡360 d煤样的0.773。此外,通过引入均方根误差RMSE和决定系数R^(2)来评估模型曲线与试验数据之间误差和拟合度,发现改进后模型的理论曲线与试验数据吻合度最高。改进后模型的RMSE最大值和R^(2)最小值分别为1.81和0.76,均优于已有文献提出的模型。

关键词：采矿工程煤长期水浸特征应力应变差损伤本构模型

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服役条件下高铁路基桩网结构土工格栅张拉试验研究

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铁道科学与工程学报 2024年第8期21卷 3015-3025页

作者：于红园刘舜赵闯边学成陈云敏浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

桩网结构路基已经在软土地区的高速铁路建设中取得了广泛的应用,服役期地基过大沉降、地下水淹没桩顶等引起桩网结构不合理受力,甚至导致格栅张拉破坏,目前仍缺乏深入的针对性观测和分析。建立一个全比尺的桩网结构路基模型试验,开展正... 详细信息

桩网结构路基已经在软土地区的高速铁路建设中取得了广泛的应用,服役期地基过大沉降、地下水淹没桩顶等引起桩网结构不合理受力,甚至导致格栅张拉破坏,目前仍缺乏深入的针对性观测和分析。建立一个全比尺的桩网结构路基模型试验,开展正常路基、桩间土过大沉降、路基浸水和路基水位下降4组典型工况的试验。同时采用前期研发的高速铁路路基动力效应试验装置施加车速达360 km/h、轴重为17 t和25 t的列车移动荷载,利用沉降板加位移传感器测量桩土的沉降变形量,利用光纤传感器测定了每组工况下的格栅拉力变化和空间分布规律,研究不同工况下相同的列车长期荷载对土工格栅拉力的影响。试验结果表明:在列车荷载作用下正常路基的桩网结构格栅最大拉力为5.9 kN/m,位于桩帽边缘处,为格栅抗拉强度的11.8%;桩间土发生过大沉降后格栅拉力最大值仍位于同一位置即桩帽边缘处,为11.85 kN/m,为格栅抗拉强度的23.7%。水位上升后桩网结构格栅拉力下降,但在列车荷载作用下格栅拉力又迅速增长,最大拉力为12 kN/m,水位下降后在列车荷载作用下格栅最大拉力为10.5 kN/m。桩网结构路基的规范设计中对格栅拉力的计算偏于保守,模型试验结果对实际工程中桩网结构路基的设计以及理论方法的验证有一定的指导和借鉴意义。

关键词：高速铁路桩网结构路基模型试验土工格栅

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平单轴光伏支架气动失稳参数敏感性研究

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振动工程学报 2025年第5期38卷 941-949页

作者：马文勇康霄汉胡磊崔阳阳贾娅娅张振凯石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 河北省风工程与风能利用工程技术创新中心河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 上海电气电站设备有限公司发电机厂上海200240

本研究以提高结构气动稳定性为目的,通过节段模型测振风洞试验,研究了湍流度、自振频率、阻尼比等参数对平单轴光伏支架气动稳定性的影响,并对其参数敏感性进行了分析。研究表明平单轴光伏支架在较大的倾角范围内会出现大幅气动失稳扭... 详细信息

本研究以提高结构气动稳定性为目的,通过节段模型测振风洞试验,研究了湍流度、自振频率、阻尼比等参数对平单轴光伏支架气动稳定性的影响,并对其参数敏感性进行了分析。研究表明平单轴光伏支架在较大的倾角范围内会出现大幅气动失稳扭转振动,振动带有强烈的气动耦合和自激特征,临界风速低。在发生大幅扭转振动的倾角范围内,0°倾角(组件水平放置时)临界风速较高。湍流度的增大导致结构发生振动的倾角范围增加。小倾角(0°、5°)下增加阻尼比对支架气动失稳的控制效果较差,较大倾角(15°以上)下阻尼比的增大对结构气动失稳的控制效果十分明显。扭转频率的提高,对各个倾角下的临界风速均有较大的提升。

关键词：平单轴光伏支架扭转气动失稳风洞试验临界风速大风保护

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仿香蒲结构的侧向抗冲击性能研究

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第10期55卷 3720-3730页

作者：尹汉锋张贺张琦张冉文桂林湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082 湖南大学特种装备先进技术与仿真教育部重点实验室湖南长沙410082 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082

自然界中的香蒲茎秆能较好地抵御外部和自身荷载性能,其微观结构由大量直径不相同的细胞孔构成,基于其特点提出横截面的多尺度模型,并设计一种具有良好侧向抗冲击性能的仿香蒲结构。使用有限元方法研究仿香蒲结构的侧向抗冲击性能,对其... 详细信息

自然界中的香蒲茎秆能较好地抵御外部和自身荷载性能,其微观结构由大量直径不相同的细胞孔构成,基于其特点提出横截面的多尺度模型,并设计一种具有良好侧向抗冲击性能的仿香蒲结构。使用有限元方法研究仿香蒲结构的侧向抗冲击性能,对其相关参数进行分析,建立同质量的仿竹子、仿双节竹、仿仙人掌、仿马尾草、仿蜘蛛网和仿螳螂虾共6种仿生模型,并与仿香蒲结构模型进行对比。研究结果表明:横向胞壁间距、胞孔壁厚度、表皮厚度、胞孔直径这4个参数对仿香蒲结构的性能有显著影响,在较小的横向胞壁间距、中等的胞孔壁厚度、较大的表皮厚度以及由外到内先变大后变小的胞孔直径下能得到较高的比吸能;新型仿香蒲结构的比吸能和冲击力均明显比其他仿生结构的高,说明仿香蒲结构具有较强的吸能能力和较高的吸能效率。

关键词：薄壁结构仿香蒲结构有限元法侧向抗冲击三点弯曲

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考虑浆液渗流–岩体变形耦合作用的裂隙注浆模拟试验系统研制与应用

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岩石力学与工程学报 2024年第4期43卷 878-889页

作者：翟明磊李振华杜锋白海波王文强河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 河南理工大学河南省矿井水害防控及水资源利用工程技术研究中心河南焦作454000 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116

为研究裂隙岩体注浆过程中的浆液渗流–岩体变形耦合作用,自主研制可视化变开度裂隙注浆模拟试验系统。该系统主要由浆液供给设备、注浆模拟设备和数据监测设备组成,具有良好密封性且实现了注浆压力作用下裂隙开度变化,可模拟不同开度... 详细信息

为研究裂隙岩体注浆过程中的浆液渗流–岩体变形耦合作用,自主研制可视化变开度裂隙注浆模拟试验系统。该系统主要由浆液供给设备、注浆模拟设备和数据监测设备组成,具有良好密封性且实现了注浆压力作用下裂隙开度变化,可模拟不同开度裂隙在注浆流量、浆液水灰比和侧向压力等多源因素影响下的浆液流动过程,并可用于气体渗流–岩体变形耦合作用机制研究。利用该试验系统开展浆液渗流–岩体变形耦合作用注浆模拟试验,结果表明:裂隙开度增加削弱了注浆压力对裂隙的扩张作用,使浆液在流动过程中的能量损耗减少;水灰比减小导致浆液渗流–岩体变形耦合作用显著增强;侧向压力增大导致浆液渗流–岩体变形耦合作用程度减弱。灰色关联分析法结果表明,影响浆液渗流–岩体变形耦合作用的因素敏感程度顺序为注浆流量>侧向压力>浆液水灰比>裂隙开度。该试验系统的研制可为研究裂隙含水层注浆引起岩体变形等流固耦合问题和工程应用提供新的试验手段。

关键词：岩石力学岩体裂隙浆液扩散岩体变形可视化模拟试验

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高温后砂岩真三轴加卸载力学特性演化规律

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煤炭科学技术 2025年第2期53卷 124-136页

作者：王刚郑金叶刘义鑫祝清傲杨宝东范玉林山东科技大学矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地山东青岛266590 山东科技大学安全与环境工程学院山东青岛266590 山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590

煤炭地下气化、地热能开采过程中的高温环境及应力场的变化对岩石的力学性质及强度特征均会产生影响,对高温处理后的岩石在不同三轴应力作用下的强度和力学性质变化的研究,在地下工程实际应用中有着非常重要的作用。基于真三轴应力下煤... 详细信息

煤炭地下气化、地热能开采过程中的高温环境及应力场的变化对岩石的力学性质及强度特征均会产生影响,对高温处理后的岩石在不同三轴应力作用下的强度和力学性质变化的研究,在地下工程实际应用中有着非常重要的作用。基于真三轴应力下煤岩水力润湿范围动态监测试验系统,开展不同温度不同三轴应力条件下砂岩的加卸载试验,分析高温后砂岩的变形特征、强度特征及能量变化规律,研究温度及三轴应力对砂岩宏观强度的影响。结果表明:砂岩的破坏以脆性破坏为主,不同温度砂岩的破坏面均沿着垂直最小主应力的方向形成,破裂角随温度的升高而增大,且趋近于垂直;砂岩的承载能力随温度的升高呈现先增强后减弱的趋势,600℃时,承载能力达到最大,1 000℃时最小;温度对砂岩的弹性模量、变形模量等变形参数的影响较为明显,三轴应力对变形参数影响相对较小;砂岩变形参数与温度大致呈负相关趋势,砂岩变形参数与三轴应力大致呈正相关趋势;1 000℃时,砂岩的弹性模量、变形模量和峰值强度均最小,极限应变最大;砂岩加卸载过程中能量密度变化趋势与峰值强度大致相同,其中弹性能占输入能比例较高对砂岩破坏影响较大;结合砂岩的矿物成分、孔裂隙结构及孔隙率的变化情况,发现砂岩的宏观强度变化与微观的结构变化表现一致。

关键词：砂岩热损伤真三轴变形特征强度劣化

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均匀流场下平单轴光伏支架扭转气动失稳特征试验研究

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振动工程学报 2024年第5期37卷 838-846页

作者：马文勇康霄汉张晓斌陈伟谭强石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 石家庄铁道大学机械工程学院河北石家庄050043 江苏国强兴晟能源科技有限公司江苏常州213363

由于发电量明显高于固定式光伏系统,平单轴光伏发电系统近些年得到了广泛的应用。平单轴光伏支架由于扭转刚度较低,在大风天气下容易出现扭转气动失稳现象,从而造成支架结构破坏。为了进一步深入了解该振动的发生条件和机理,本研究通过... 详细信息

由于发电量明显高于固定式光伏系统,平单轴光伏发电系统近些年得到了广泛的应用。平单轴光伏支架由于扭转刚度较低,在大风天气下容易出现扭转气动失稳现象,从而造成支架结构破坏。为了进一步深入了解该振动的发生条件和机理,本研究通过节段模型测振风洞试验研究结构自振频率、倾角、阻尼等参数对扭转气动失稳的影响,分析了气动阻尼和气动刚度随着风速和倾角的变化规律。研究表明,平单轴光伏支架的扭转气动失稳表现出较强的气动耦合效应,气动阻尼和气动刚度是影响平单轴光伏支架气动失稳的重要参数,对风速和倾角的变化较为敏感,该失稳现象具备自激振动的特点;扭转刚度的提高在某些倾角下可以有效地限制振幅,同时可提高结构在各倾角的临界风速;扭转气动失稳的倾角范围为-15°~20°,0°倾角附近临界风速较高,若采用小倾角进行保护时,建议将大风保护角度设为0°。

关键词：气动失稳平单轴光伏支架风洞试验临界风速气动阻尼

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掺氨条件下生物质单颗粒着火特性研究

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工程热物理学报 2025年第1期46卷 319-325页

作者：陈晨霖王智化王晓波何勇翁武斌浙江大学能源清洁利用国家重点实验室杭州310027

基于CH*自发光信号图像,系统研究了常规及掺氨条件下生物质单颗粒燃烧过程的着火特性,分析生物质种类、氨气掺混、背景烟气氧浓度、生物质单颗粒粒径等因素对生物质燃料着火延迟时间等燃烧特性参数的影响。结果表明:掺氨工况下生物质单... 详细信息

基于CH*自发光信号图像,系统研究了常规及掺氨条件下生物质单颗粒燃烧过程的着火特性,分析生物质种类、氨气掺混、背景烟气氧浓度、生物质单颗粒粒径等因素对生物质燃料着火延迟时间等燃烧特性参数的影响。结果表明:掺氨工况下生物质单颗粒的脱挥发分过程和燃烧反应速率显著加快,玉米秸秆及小麦秸秆单颗粒的着火延迟时间缩短、燃烧强度提高;生物质单颗粒粒径的减小和背景烟气氧浓度的增加均会使得生物质燃料着火过程提前。

关键词：氨气掺混燃烧生物质能着火延迟时间碳中和

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