土-结构相互作用中地基土阻尼计算方法探讨

土-结构动力相互作用体系的阻尼主要包括上部结构的阻尼和地基土的阻尼。对于上部结构的阻尼,目前大都采用瑞雷阻尼,研究相对成熟。因而本文主要针对地基土阻尼的计算方法展开探讨。本文拟通过典型算例,计算分析由经典阻抗函数经验公式所确定地基土阻尼值及存在的不足。计算分析表明:传统阻抗函数经验公式确定地基土阻尼过大,特别是针对质量和刚度较大的结构(如核电站等)时,会出现超阻尼现象。基于此,在进行质量和刚度较大的结构(如核电站等)的抗震分析时,建议采用德国标准所规定的截止阻尼方法(竖向30%、水平15%)以考虑地基土的阻尼。本研究具有较强的实用性,研究成果可为土-结构动力相互作用体系动力分析中阻尼特性的考虑提供指导。     

可控阻力系数的一维弹道修正机构设计

为了实现准确控制阻尼片面积达到准确控制弹道修正弹的阻力系数的目的,文中设计了一种新型可控的增加阻力式弹道修正机构.在用ADAMS软件验证机构的可实用性后,用Fluent对该榴弹进行了气动特性仿真.并利用质点弹道方程程序估计了其修正量[3].仿真结果表明这种阻力修正机构可以准确控制阻力系数,增阻效果明显,修正量满足需要.     

滚转组合式轴承弹性铰链研究及应用

为满足升力体高超声速飞行器大气动载荷、低振动频率滚转动态特性的测量要求,研制了滚转组合式轴承弹性铰链机构.设计将轴承和弹性铰链并联,由轴承抵抗大的气动载荷,由弹性铰链精确测量模型滚转角的变化,解决了一体式铰链面临的承载能力和振动频率的矛盾.将该机构先后应用于升力体高超声速飞行器的滚转动态特性试验和战术导弹亚跨声速低振动频率的滚转阻尼试验,均获得良好的试验结果.     

柱胞夹芯复合材料承载/减振性能研究

设计一种以薄壁球壳作为复合材料芯子的柱胞夹芯复合材料,研究其结构承载能力和阻尼减振性能一体化的特性。进行2×2柱胞排列的柱胞夹芯复合材料准静载压缩实验和3×7柱胞排列的振动测试实验,并通过有限元模拟静载压缩实验和模态分析。结果表明:随着球壳直径的增大,发生翻转和非对称屈曲所需要的临界位移增大;压缩相同的位移,直径小的球壳压缩荷载大,不锈钢薄壁椭球壳最大应力较高,较紫铜易于屈服,其振动频率较高,结构承载能力强,阻尼减振能力强于紫铜。随着球壳壁厚的增加,承载能力逐渐增强,阻尼比呈先增后减的趋势,以直径较大的球壳为芯子的柱胞夹芯复合材料阻尼减振性能高于小直径球壳。     

微机械槽板结构空气压膜阻尼的修正雷诺方程

推导出了一个适用于槽板结构压膜空气阻尼的微分方程.该方程与传统雷诺方程的区别是在雷诺方程的左边增加了一个用以表示气体从槽流出所引起的阻尼效应的修正项,并考虑了槽中有限气流通道长度的端头修正.在适当的边界条件下,利用此方程可以求解槽板压膜阻尼的压强分布、阻尼力和阻尼力系数.该槽板结构压膜空气阻尼的微分方程对槽板的厚度和横向尺度没有限制,为分析有限尺寸和有限厚度槽板的压膜空气阻尼提供了一个有用的方法.     

全桥型MMC数字-物理混合仿真阻尼阻抗接口模型

数字-物理混合仿真结合了数字仿真与物理实验的优势,为复杂电力电子设备的理论研究和工程设计过程提供了便利。然而数字-物理接口的存在可能导致数字-物理混合仿真结果精度降低甚至变得不稳定。为解决数字-物理接口引起的失稳问题,文中在传统阻尼阻抗接口模型的基础上,针对应用于柔性直流输电的全桥型模块化多电平换流器(MMC),提出一种接口补偿阻抗设计方法。首先,全面充分地考虑了接口引入的延时、扰动对系统稳定性和精确性的影响,根据MMC的运行特点,设计了结构简单的RLC串联结构补偿阻抗,使之在不同运行工况下均可确保系统稳定、高精度运行。在此基础上,搭建了基于全桥型MMC直流背靠背的数字-物理混合仿真实验平台,利用数字侧模拟电压暂降、短路等故障,而物理侧全桥型MMC实现故障穿越过程。实验结果表明,所提接口补偿阻抗设计方案保证了系统在各种工况下的有效性。     

超低频振荡中的区间联络线功率振荡现象及机理

超低频振荡是指一次调频中阻尼不足引发的频率整体振荡,一般认为不存在相对振荡情况。然而,在实际区域互联电网的研究中发现,系统频率在超低频振荡的同时,区间交流联络线功率也存在同频振荡现象。文中以两区域互联系统为研究对象,首先,基于分区域等值的统一频率模型,仿真分析了超低频振荡中联络线功率振荡的现象和特征。然后,基于阻尼转矩理论定义了区域电网的综合频率调节效应系数,继而从线性系统稳态频率响应视角提出该现象的发生机理,并讨论了影响因素。研究表明,如果区域之间的综合频率调节效应系数存在差异,即使在超低频振荡达到稳态振荡后,也会导致区间联络线发生与超低频稳态振荡频率相同的功率振荡。最后,以实际电网算例进行了验证,并讨论了该现象可能存在的危害。     

应用于储能变流器的虚拟同步发电机阻尼特性分析与改进EI北大核心CSCD

针对使用虚拟同步发电机策略控制储能变流器时,孤岛微电网中采用常数阻尼系数控制会导致稳态有功功率偏差的问题,首先建立了基于虚拟同步发电机控制的储能变流器小信号模型,分析了并网模式和孤岛模式下阻尼系数对有功功率振荡的影响规律,然后提出了一种改进的基于稳态频率差值补偿的阻尼控制方法。之后研究了改进阻尼控制对系统稳定性和动态特性的影响,通过仿真和实验验证了改进的阻尼控制可以解除阻尼对稳态有功下垂特性的影响,在保证不影响稳态有功功率分配的前提下有效抑制系统振荡。     

一种用于并网电流控制器的有源高频阻尼方法

在数字控制器的应用中,并网逆变器的电感电流控制增益总是受到电感值、控制频率以及数字控制器实现时的控制延时限制。增加控制增益和提高系统稳定裕度之间存在固有矛盾。因此,针对大增益引起的谐波和稳定性问题,进行根本原因分析,提出了一种虚拟高频阻尼方法(VHD)来解决数字控制器对于电流控制增益的限制,并且也提出了一种改进的电流预测(CP)单元。Matlab仿真和实验结果验证了虚拟高频阻尼方法的有效性,并且电流环增益得到了放大。     

溪洛渡直流送端系统中PSS对次同步振荡的影响及应对措施

为了探究溪洛渡直流送端系统曾出现次同步振荡现象的原因并提出相应的改进措施,首先采用复转矩系数法、测试信号法分析了威信电厂发电机组在投入电力系统稳定器(PSS)前后的阻尼特性。分析结果表明由于直流输电的接入削弱了电网次同步阻尼,PSS的投入引发了系统次同步振荡。在分析现有问题的基础上,通过对电磁功率偏差反馈型和加速功率偏差反馈型PSS进行改进,提出了新型可切换式PSS。最后基于PSCAD/EMTDC仿真平台,验证了新型可切换式PSS可提高系统次同步阻尼特性并对次同步振荡有良好的抑制效果。