检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2025年第1期61卷 101-113页

作者：谭康宁张琦炜何子瀚梅栋唐刚强方虹斌王延杰河海大学机电工程学院常州213022 河海大学江苏省特种机器人技术重点实验室常州213022 复旦大学智能机器人研究院上海200433 复旦大学义乌研究院义乌322000

折纸结构具有变形能力强和组装简易等优点,在软体机器人设计中有着广泛的应用前景。基于吉村折纸结构出色的弯曲变形性能,提出了一种多自由度翻转软体机器人。首先,设计了由气动肌肉和吉村折纸结构组成的气动折纸驱动器,通过分析驱动器... 详细信息

折纸结构具有变形能力强和组装简易等优点,在软体机器人设计中有着广泛的应用前景。基于吉村折纸结构出色的弯曲变形性能,提出了一种多自由度翻转软体机器人。首先,设计了由气动肌肉和吉村折纸结构组成的气动折纸驱动器,通过分析驱动器的弯曲性能优化了气动肌肉节数。然后,基于模块化和集成化的设计理念,搭建了由双气动折纸胞体组成的翻转机器人样机。建立了机器人的运动学模型,并提出了二维平面坐标系下的翻转机器人轨迹规划理论,分析了直行、侧行、弓字和口字四种周期性运动步态以及直线、圆弧对应的插补运动轨迹。最后,实验测试结果表明,机器人具有良好的运动性能,在水平面内成功验证了四种基本运动步态和轨迹插补运动,其最大直行运动速度可达77.19 mm/s,且能实现在30°斜坡面上的单向翻转爬坡,并具备非连续及过渡表面运动能力。

关键词：折纸结构气动肌肉翻转机器人运动分析

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光伏电池片等效物理模型参数辨识及其光谱响应估算研究

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可再生能源 2025年第2期43卷 173-182页

作者：张经炜曹尚冯莉丁坤 Frank U.Hamelmann 杨航陈翔河海大学机电工程学院江苏常州213200 比勒菲尔德应用科学与艺术大学太阳能计算实验室德国北莱茵-威斯特法伦明登32427 常州市光伏系统集成及生产装备技术重点实验室江苏常州213200

为全面评估光伏电池片发电性能,针对现有光伏等效电路模型无法估算其光谱响应特性问题,文章基于有限元法提出了光伏电池片等效物理模型及其参数辨识方法,对其电气特性与光谱响应进行估算。首先,分析有限元模型中关键参数对电气特性估算... 详细信息

为全面评估光伏电池片发电性能,针对现有光伏等效电路模型无法估算其光谱响应特性问题,文章基于有限元法提出了光伏电池片等效物理模型及其参数辨识方法,对其电气特性与光谱响应进行估算。首先,分析有限元模型中关键参数对电气特性估算结果的影响,确定发射区厚度、基区厚度、发射区掺杂浓度、基区掺杂浓度、串联电阻和并联电阻共6参数作为模型参数辨识对象;然后,以高辐照工况下实测电流-电压(Ⅰ-Ⅴ)特性数据为依据,使用粒子群算法对上述参数进行辨识;最后,实测了不同辐照和温度条件下Ⅰ-Ⅴ特性并与模型估算结果对比验证,同时测量了太阳光谱曲线与光伏组件短路电流,间接验证模型估算电池片光谱响应的精确性。实验结果表明,单晶硅、多晶硅电池片模型估算结果的电流均方根误差分别为0.019 2~0.030 2 A,0.018 0~0.051 5 A,模型计算光谱响应结果的短路电流和实测短路电流绝对百分误差在15%以下,使用该参数辨识方法建立的模型能够较综合地反映光伏电池片的光电转换性能。

关键词：光伏电池光伏模型有限元模型光谱响应参数辨识

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轧制温度对Sc微合金化Al-3.2Cu-1.5Li合金组织和性能的影响

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金属热处理 2025年第3期50卷 1-8页

作者：李申奥陈思文牛红伟朱红倩阚允江艳王健赵洪运江苏理工学院材料工程学院江苏常州213001 河海大学机电工程学院江苏常州213200 哈尔滨工业大学(威海)山东省特种焊接技术重点实验室山东威海264209

利用SEM、EBSD、TEM和拉伸试验机,研究了不同轧制温度对Sc微合金化Al-3.2Cu-1.5Li合金微观组织及力学性能的影响。结果表明,热轧态和T6热处理状态下合金的晶粒主要以亚结构特征为主,沿位错或亚晶界析出的细小、稳定的Al_(3)(Sc,Zr)/Al_(... 详细信息

利用SEM、EBSD、TEM和拉伸试验机,研究了不同轧制温度对Sc微合金化Al-3.2Cu-1.5Li合金微观组织及力学性能的影响。结果表明,热轧态和T6热处理状态下合金的晶粒主要以亚结构特征为主,沿位错或亚晶界析出的细小、稳定的Al_(3)(Sc,Zr)/Al_(3)(Li,Sc,Zr)弥散相是含Sc的Al-3.2Cu-1.5Li合金具有较高再结晶抗力的原因;同时,纳米Al_(3)(Sc,Zr)/Al_(3)(Li,Sc,Zr)颗粒的析出也明显阻碍了热轧和T6热处理过程中再结晶晶粒的生长。此外,随着轧制温度的升高,合金的抗拉强度先增加后降低,伸长率逐渐增加并趋于稳定。轧制温度为420℃时,合金具有较好的综合性能,抗拉强度和伸长率分别为480.4 MPa和13.0%,这归因于细晶强化、析出强化、弥散强化以及位错强化的综合作用结果。

关键词： Al-3.2Cu-1.5Li合金微量Sc元素轧制温度微观组织力学性能

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分数导数描述的层状饱和土中考虑扰动效应的直桩垂直阻抗

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振动与冲击 2020年第4期39卷 185-192,198页

作者：王珏高玉峰河海大学机电工程学院江苏常州213022 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室南京210098

为了计算考虑施工扰动效应的单桩垂直阻抗,基于饱和多孔介质理论及分数导数理论对地基的复刚度传递多圈层平面应变模型进行改进,计算了径向非均质的桩周饱和土对桩身的垂直动刚度。其次基于Rayleigh-Love杆模型建立了考虑桩段横向振动... 详细信息

为了计算考虑施工扰动效应的单桩垂直阻抗,基于饱和多孔介质理论及分数导数理论对地基的复刚度传递多圈层平面应变模型进行改进,计算了径向非均质的桩周饱和土对桩身的垂直动刚度。其次基于Rayleigh-Love杆模型建立了考虑桩段横向振动效应的轴向振动微分方程,并利用传递矩阵法求解得到了层状饱和土中考虑土体扰动效应的桩顶垂直阻抗的半解析解。对考虑桩周土扰动效应下桩顶垂直阻抗的影响因素进行了参数化分析,研究表明:①桩顶垂直阻抗的共振峰值会随着分数导数阶数的增大而减小,并且该效应会随着外荷载激振频率的增大而越发明显;②对于如砂砾、粗砂、细砂等渗透系数较大的饱和土应考虑土体中流体惯性效应对桩顶垂直阻抗的影响;③与地基表层覆盖软土相比,表层覆盖硬土能在外激振荷载较低时提高桩顶的动刚度系数,在高频时降低系统的共振效应。

关键词：桩土相互作用饱和土垂直阻抗分数导数扰动效应

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基于室内结构特征的二维激光雷达与相机标定方法

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光子学报 2020年第12期49卷 61-72页

作者：张磊徐孝彬何佳朱开源骆敏舟谭治英河海大学机电工程学院江苏常州213022 河海大学江苏省特种机器人技术重点实验室江苏常州213022

针对激光雷达与相机数据融合问题,提出了一种基于室内结构特征的二维激光雷达和彩色相机之间的标定方法.该方法利用室内场景的柱特征,根据点在线上的位置关系推导激光雷达与相机坐标系间的投影矩阵方程.采用Canny算子和Hough变换提取墙... 详细信息

针对激光雷达与相机数据融合问题,提出了一种基于室内结构特征的二维激光雷达和彩色相机之间的标定方法.该方法利用室内场景的柱特征,根据点在线上的位置关系推导激光雷达与相机坐标系间的投影矩阵方程.采用Canny算子和Hough变换提取墙角图像中直线特征,利用RANSAC方法拟合点云中的角点特征.通过奇异值分解法求解投影矩阵,在剔除重投影误差较大的点线特征数据后,进一步优化标定结果.实验结果表明:采用优化后的投影矩阵,柱子特征点的平均重投影误差从0.3755个像素降低至0.0459个像素.与两步标定法相比本文提出的算法具有更好的重投影效果.同时该方法不需要特定的标定物体,仅用较少的时间即可实现较高的投影精度.

关键词：二维激光雷达彩色相机点线特征标定投影矩阵

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光伏并网电站仿真与决策优化软件设计

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太阳能学报 2014年第10期35卷 2022-2029页

作者：白建波曹阳郝玉哲张臻姜猛河海大学常州校区机电工程学院常州213022 光伏科学与技术国家重点实验室常州213031

针对太阳能光伏并网电站系统,建立"太阳能辐照+光伏组件+逆变器+损耗"一系列数学模型,采用编程软件实现光伏电站并网系统的仿真和决策优化设计软件。该软件主要以世界各地典型年气象数据为基础,用以仿真获得光伏阵列表面辐照... 详细信息

针对太阳能光伏并网电站系统,建立"太阳能辐照+光伏组件+逆变器+损耗"一系列数学模型,采用编程软件实现光伏电站并网系统的仿真和决策优化设计软件。该软件主要以世界各地典型年气象数据为基础,用以仿真获得光伏阵列表面辐照度、光伏阵列发电功率、光伏逆变器输出功率、系统总损失以及系统净输出发电参数等,其结果能反映实际电站建成后的发电情况。

关键词：并网光伏电站优化设计软件性能仿真决策优化设计

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多种类型硅电池光伏组件性能模拟的复合方法

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太阳能学报 2014年第9期35卷 1586-1591页

作者：白建波郝玉哲张臻刘升姜猛河海大学常州校区机电工程学院常州213022 光伏科学与技术国家重点实验室常州213031

提出一种新的多种类型硅电池光伏组件性能模拟的复合方法,该方法根据光伏组件生产厂商提供的标准测试条件下铭牌参数值,首先利用简化的四参数模型得出高精度光伏组件的I-V曲线,进而对该I-V曲线利用分段拟合的方法得出电池电流方程的微... 详细信息

提出一种新的多种类型硅电池光伏组件性能模拟的复合方法,该方法根据光伏组件生产厂商提供的标准测试条件下铭牌参数值,首先利用简化的四参数模型得出高精度光伏组件的I-V曲线,进而对该I-V曲线利用分段拟合的方法得出电池电流方程的微分方程在短路及开路状态下的通用求解模型,在此基础上利用五参数模型得到串联电阻Rs、并联电阻Rsh、光生电流Iph、反向饱和电流Io以及二极管理想因子n这5个电性能参数的解析解。该方法解决了五参数模型中所需的电池电流方程的微分方程在短路及开路状态下的值不能直接从组件铭牌参数中获取的问题,将计算结果与实验数据分析比较,结果表明该方法具有较高的计算精度,可为深入分析光伏组件在多种复杂情况下的性能输出提供重要手段。

关键词：光伏组件性能模拟五参数方法四参数方法

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光伏组件热斑案例失效分析与影响因素研究

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太阳能学报 2017年第1期38卷 271-278页

作者：张臻单立王磊吴晋禄全鹏姜猛河海大学机电工程学院常州213022 中国光伏科学与技术国家重点实验室常州213030

通过调研实际运行光伏电站中光伏组件热斑失效数据,定义典型热斑类别,分析电池间显著温差、电池串失效、玻璃与电池碎裂等不同热斑类型的产生原因与机理。在此基础上选择不同漏电流与缺陷类型的太阳电池,封装成特定组件,实验测试并分析... 详细信息

通过调研实际运行光伏电站中光伏组件热斑失效数据,定义典型热斑类别,分析电池间显著温差、电池串失效、玻璃与电池碎裂等不同热斑类型的产生原因与机理。在此基础上选择不同漏电流与缺陷类型的太阳电池,封装成特定组件,实验测试并分析电池漏电流随温度的变化趋势,以及漏电流分布与电池热斑温度的相关性。并设计光伏系统模拟太阳电池失配情况,进行热斑试验,验证热斑对组件电性能输出的影响,并分析最严重热斑产生条件。

关键词：可靠性光伏组件热斑失配

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纳米流体辐射特性理论分析与实验研究

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光谱学与光谱分析 2018年第3期38卷 676-680页

作者：黄子强白建波陆晓陈秉岩罗朋李华锋张超河海大学机电工程学院江苏常州213022 江苏省太阳能技术重点实验室江苏南京210096

随着人类社会的飞速发展,能源紧缺、环境污染问题日益严重。当下,开发新能源、发展新能源技术已成为全球各国首要能源策略。作为一种清洁能源,太阳能蕴藏着巨大能量,太阳能利用和相关技术在世界范围内也引起了广泛关注。基于纳米流体的... 详细信息

随着人类社会的飞速发展,能源紧缺、环境污染问题日益严重。当下,开发新能源、发展新能源技术已成为全球各国首要能源策略。作为一种清洁能源,太阳能蕴藏着巨大能量,太阳能利用和相关技术在世界范围内也引起了广泛关注。基于纳米流体的太阳能直接吸收式集热装置能够耦合光伏与光热技术,有利于提高太阳能综合利用的效率。由于纳米流体辐射理论对于开发新的光伏热实验平台具有重要的作用,而纳米流体辐射特性研究仍处于起步阶段,所以对于纳米流体辐射规律及机理的研究具有重要的意义。首先综述了纳米流体辐射特性的研究现状,并对纳米流体的辐射特性进行了理论研究,进而采用瑞利散射模型和Mie(米氏)模型对纳米流体最重要的辐射特性之一的透射率进行了理论分析;而后运用实验进行对比验证,分析不同理论模型与实验数据间的吻合性。结果表明:Mie模型比瑞利散射模型更加准确,在光伏热实验平台开发利用中具有更好的适用性。该研究旨在利用纳米颗粒改变流体对太阳能的辐射特性,探索一种实际设计时纳米流体辐射特性简易高效的计算准则,并得到影响纳米流体辐射特性的重要因素之一的体积分数的变化规律,从而提高太阳能直接吸收式集热装置的太阳能利用率。纳米流体辐射特性理论的分析与研究,有利于促进纳米技术在太阳能领域的应用,提高太阳能的综合利用效率。

关键词：纳米流体太阳能$辐射特性 Mie理论瑞利散射理论

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用于大部件调姿的数控定位器布局及行程优化

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计算机集成制造系统 2013年第11期19卷 2742-2747页

作者：张洪双蒋君侠柯映林王青浙江大学流体传动及控制国家重点实验室浙江杭州310027 河海大学机电工程学院江苏常州213022

针对机翼等大部件装配后姿态调整和精加工等的工艺需求,研制了一种可用于支撑多种机翼的三坐标数控定位器,并对定位器在数字化调姿及精加工平台上的布局和行程进行了分析。将定位器行程解耦成姿态行程和位置行程,建立了适用于多种机翼... 详细信息

针对机翼等大部件装配后姿态调整和精加工等的工艺需求,研制了一种可用于支撑多种机翼的三坐标数控定位器,并对定位器在数字化调姿及精加工平台上的布局和行程进行了分析。将定位器行程解耦成姿态行程和位置行程,建立了适用于多种机翼的定位器行程的目标函数,利用遗传算法获得定位器的布局和最优行程。通过实例对分析方法进行验证,结果表明所提方法是可行的,为大部件调姿中定位器的布局和结构设计提供了依据。

关键词：三坐标数控定位器姿态调整行程分析优化设计遗传算法

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