气动抛绳器建模仿真与试验研究

简要介绍了气动控制击发型气动抛绳器的结构与工作原理,应用AMESim建模仿真软件对气动抛绳器系统进行了建模仿真,得到了气动抛绳器主要组件的动态响应特性。将弹体抛射初速度的仿真值与抛射试验测量值进行对比分析,结果基本一致,验证了模型的可靠性。研究结果为气动抛绳器的进一步优化设计提供了参考。     

2.25Cr-1Mo钢氢致开裂行为及回火脆对抗氢致开裂性能的影响

    采用电解充氢方法分别对回火脆态和脱脆态2.25Cr-1Mo钢氢致开裂行为进行实验研究,通过甘油测氢法测定了2.25Cr-1Mo钢发生裂纹扩展时钢中扩散的平均氢浓度.为进一步了解回火脆对抗氢致开裂性能的影响,利用有限元软件分别对氢在回火脆态与脱脆态2.25 Cr-1Mo钢中的扩散过程进行模拟分析,系统研究了在应力-氢环境交互作用下裂纹尖端周围的氢扩散规律,并给出了裂纹扩展时裂尖局部位置的氢浓度大小.     

2.25Cr-1Mo钢氢致裂纹扩展行为研究

采用电解充氢方法对2.25Cr-1Mo钢氢致裂纹扩展进行试验,并采用甘油测氢法测定了2·25Cr-1Mo钢发生裂纹扩展时钢中扩散的平均氢浓度.为了进一步了解裂纹尖端的氢浓度大小对裂纹扩展的影响,利用有限元软件对氢在2.25Cr.1Mo钢中的扩散过程进行模拟分析,系统研究了在应力-氢环境交互作用下裂纹尖端周围的氢扩散规律,并给出了裂纹扩展时裂尖局部位置的氢浓度大小.     

具有介质访问约束的网络化控制系统H∞状态估计

研究了一类存在介质访问约束和信号量化的网络化控制系统的H_∞状态估计问题。首先,考虑到介质访问约束和信号量化的影响,将信号量化误差转化为扇形有界的不确定性,对由于访问约束而未获得网络传输的系统输出采用加权补偿策略,根据网络介质的随机访问机制将网络化系统建模为具有不确定性的马尔可夫跳跃系统。然后,在此基础上借助李雅普诺夫稳定性理论和H_∞性能约束条件,利用线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)方法给出状态估计器存在的充分条件,所设计的状态估计器使得估计误差系统渐近稳定且具有给定的H_∞性能。最后,通过仿真实例验证了该设计方法的有效性。     

液流电池系统储液罐中电解液的混合损失及导流策略北大核心CSCD

在液流电池电堆运行的过程中,储液罐中的电解液的荷电状态并不均匀,其均值与电堆出口流回储液罐的电解液的荷电状态也有差异。处于不同荷电状态的电解液在储液罐内的浓差扩散会造成能量损失。为了定量研究储液罐中不同荷电状态的电解液混合对系统效率的影响,本工作在电解液完全均匀混合与不混合两种极限情况下对电堆的充放电过程进行了模拟研究,进而分析了真实储液罐中的传质过程并将其与完全均匀混合假设下的结果进行比较。最后根据储液罐中传质过程导致的能量损失来源,提出了利用导流结构来优化罐内电解液传质的策略。研究表明:储液罐中不同荷电状态的电解液混合会使得系统的电解液利用率降低、电压效率下降且对电压效率的影响能够达到1%以上;真实储液罐中与传质相关的损失还受到流动死区的影响,死区的存在不但减小了储液罐中实际可以利用的体积还使得局部区域的浓度梯度增大进一步增加了混合损失。合理设计的导流结构能够减小浓度梯度与扩散面积,本工作对某典型储液罐结构做了初步设计,旨在从减小混合损失的角度出发为液流电池储液罐的设计提供思路。     

基于Python语言和Abaqus软件的轮胎有限元分析结果自动后处理插件的研发

基于Abaqus软件的Python语言二次开发功能，采用录制并修改宏文件的方法，开发了一款轮胎有限元仿真分析结果自动后处理插件，用户只需选择要处理的Odb文件，按照需求指定输出数据，单击OK按钮，数据即自动保存到指定的文件夹中。所开发插件与Abaqus软件无缝连接，用户使用Abaqus软件对轮胎模型仿真分析得到Odb文件后，可直接在Plug-ins菜单下选用插件对数据结果进行整理，实现有限元分析结果的自动后处理，减少了数据提取和整理工作量，缩短了后处理时间，极大地提高了仿真分析效率。本研究成果可推广应用于其他有限元模型仿真结果的自动后处理。     

煤矸石用于瓷砖胶对其性能的影响研究

将瓷砖胶基础配方中的砂石换成破碎后的细粒级煤矸石，进而调制成一种以煤矸石为原料且黏结强度能达到C1级的新型瓷砖胶。探究结果表明：煤矸石能替代砂石用于瓷砖胶制备，瓷砖胶黏结强度与煤矸石用量及颗粒大小、煤矸石是否煅烧、胶粉用量、添加剂用量，特种砂浆外加剂用量以及养护时间有关。当选用20目颗粒大小的煤矸石(未煅烧)占配方质量的70%，水泥占比为30%，纤维素醚占比为0.25%，甲酸钙占比0.25%，聚乙烯醇占比0.1%，胶粉占比2.0%为原料制备的瓷砖胶样品，在标准养护条件下，养护14 d后，其黏结强度在0.85MPa左右，达到了瓷砖胶C1级强度标准（大于0.5 MPa)。在此基础上再添加特种砂浆外加剂0.1%，其黏结强度能达到1.12 MPa左右，甚至超过了瓷砖胶C2级强度标准(大于1.0 MPa)。     

水下压缩气体储能管道振动特性分析

水下压缩气体储能作为一种柔性规模的储能技术，是向可再生、可持续能源结构过渡的新兴推动力。水下管道输气过程中经常发生液体积聚，从而促使管道内单相流转变为复杂的气液两相流。由于不稳定的两相流动与管道之间产生了耦合作用，引起管道振动，进而影响水下压缩气体储能系统的运行。基于ANSYS对储能管道和管道支撑结构进行了有限元分析。建立了有限元模型并对管道进行模态分析，通过对比有无流固耦合下管道的固有频率，得出流固耦合的存在会降低管道的固有频率。并进一步分析管道固定结构对管道振动特性的影响，对比3种不同固定方式，发现固支-固支支撑结构相对比固支-简支与简支-简支抗振效果好。     

PVDF膜亲水改性及其对高浓度乳化油分离性能的影响研究

采用紫外接枝法增加PVDF膜的亲水性，以聚甲基丙烯酸聚乙二醇酯(pOEGMA)为主要改性材料。通过紫外光照射引发和聚合，使pOEGMA接枝到PVDF膜上。从红外谱图和X射线光电子能谱可以看出pOEGMA接枝在PVDF滤膜上。改性之后的PVDF膜对乳化油的分离效率增加，通量有所降低。随着油含量(D5)的增加，分离效率变差。在重复使用性测试过程中，发现使用D5/水乳液行测试时，膜的抗污染性优异，分离效率和通量略微上升，分离效率第五次高达99.9%。对实际的染色废水分离时，由于膜膜的表面沾污污染物，容易堵塞孔道，通量下降非常快，但没有对油的截留产生影响，对油的过滤效率依旧高达99%,明显降低了化学需氧量(COD)和浊度。     

复合绝缘子伞裙成型模设计与应用

对高压复合绝缘子伞裙成型工艺和成型模进行研究，通过对成型模进行结构设计、有限元分析及模具生产制造，完成了制品的批量生产。生产实践表明：成型制品的尺寸、表观状态等各项性能均满足使用要求。