不同结构的EPS防震包装材料振动特性的研究

平板和平板捣成的碎块这两种不同结构的ＥＰＳ防震包装材料为研究对象，对它们进行振动试验的对比研究，提出了合理使用ＥＰＳ材料的新建议．     

溃坝波冲击下的斜坡-平板结构压强时空分布

水电站溃坝事故时有发生，因此研究溃坝波对下游结构物的冲击作用具有重要意义。本文开展物理模型试验，利用溃坝波生成器生成溃坝波，并记录水槽末端结构物受溃坝波冲击的力学表征。试验结果揭示了溃坝波冲击斜坡-平板结构时的荷载历时曲线及平板上托压强分布特性。在时间分布上，溃坝波冲击压强先后表现为5个压强阶段，本文主要研究其中的波前沿冲击压强及准恒定压强两阶段；在空间分布上，顺流方向的波前沿冲击压强和准恒定压强均从板坡结合处到板前沿递减，而在横流方向两压强变化均不大。基于试验数据拟合出溃坝波作用于平台的上托压强分布公式，得出顺流方向的最大波前沿冲击压强和最大准恒定压强分布情况。     

非晶合金铁心叠片导热系数测试与电机热分析

为了研究定子铁心采用非晶合金材料对永磁电机温度分布的影响,首先基于无限大平板层法对两种叠压系数非晶合金铁心试样轴向叠片的导热系数进行测试;然后利用电磁场软件对两台定子铁心分别采用非晶合金材料和硅钢片材料、其余结构尺寸完全相同的1.6 k W永磁同步电机的损耗进行计算,在此基础上对两台电机的三维温度场进行仿真分析,并对比分析了硅钢片电机和非晶合金电机的温度分布规律;最后对这两台电机进行了温升试验,并将试验数据与计算结果进行对比,验证了分析、计算的有效性。     

非线性电介质改善应力控制型套管电场的模拟计算与试验分析

为了改善应力控制型套管的电场分布不均匀和过于集中的状况，采用非线性电阻材料和具有高介电常数的电容带的组合结构，应用PSPice对其等效电路进行了模拟计算；按不同处理方法制成三种试样并进行局部放电试验，两者比较表明：试验结果与模拟计算结果相吻合，同时采用涂敷非线性电阻材料和电容带的组合结构，并选取适当的参数，可起到改善应力控制型套管电场分布的作用。     

互感器式脉冲电流传感器的研制

本文阐述了运用互感器法测量强脉冲电流的正确性，并对应用于避雷器放电电流测量的传感器的结构进行了研究。强脉冲电流频谱丰富，值域较宽，其传感器的研制较困难。本文从传感器材料的选择、模拟计算、频率响应分析到冲击试验结果，从多方面进行了论述，证明了这种传感器具有良好的应用价值。     

混合式直线力电机的参数计算及有限元分析

利用磁路解析法和有限元法,对所设计电机进行了电磁参数计算和静特性分析,并研究了导磁材料非线性对输出电磁力的影响。在此基础上,对所制造的样机进行了静态力曲线的测试。试验结果证明了理论分析的正确性。     

复合绝缘子伞裙护套材料耐冲击力学特性研究

鸟啄复合绝缘子为输电线路的安全运行带来了严重的隐患。为进一步理解材料特性与鸟啄损伤程度之间的关系，文中基于冲击动力学理论，对复合绝缘子的伞裙护套材料的耐冲击力学特性进行了研究。建立了包含材料弹性模量、密度、泊松比、鸟嘴形状系数等相关参数的复合绝缘子鸟啄冲击模型。模型根据鸟啄速度分为弹性变形、塑性变形与流体变形3个阶段，描述了复合绝缘子伞套材料的鸟啄深度与鸟啄速度之间的关系。设计了模拟鸟啄的人工冲击试验，以硅橡胶与脂环族环氧树脂两种伞套材料为例，对比了两种材料的耐冲击特性。结果发现，硅橡胶伞套材料随冲击高度的增加，经历了弹性变形至塑性变形阶段。鸟啄冲击模型可以很好的描述硅橡胶材料所受冲击速度与冲击深度之间的关系。脂环族环氧树脂材料的冲击过程同样存在弹性、塑性变形阶段，但最终以裂纹扩展断裂形式开裂，与鸟啄冲击模型中侵入深度逐渐增加最终贯穿的过程不符，因此不适合该模型。相较于硅橡胶材料，脂环族环氧树脂伞套材料具有更好的耐冲击力学特性，更能抵御鸟啄侵害。     

电介质材料介电、铁电性能研究的计算机模拟新手段

通过构造双势垒模型以及蒙特卡洛方法的应用，成功地再现了材料的许多介电、铁电性能，这是目前国外研究电介质材料介电、铁电性能的一种有效的计算机模拟方法。将这种方法应用到具体的非晶相绝缘体中，以材料的实际结构来构造双势垒模型，得到的结果与实验相吻合。此外，该方法预期还能用以模拟界面、缺陷等等，并且极有可能发现某些目前通过试验还未被发现的现象，从而指导试验的方向。     

非线性复合应力控制结构的阻容网络模拟

为改善电力设备中的电场分布,引入了两种含有非线性介质的复合应力控制结构,利用阻容网络模型对这两种结构进行了电路模拟,并用专门开发的时域有限元计算程序对前者进行了电场模拟,实验利用简化的电缆终端试样进行。实验结果证明该两种复合结构能够有效改善电场分布,而阻容网络模拟方法在研究含非线性介质的复合绝缘结构特性方面具有其简单实用性。     

求解无功优化的内点线性和内点非线性规划方法比较

将内点线性和内点非线性规划算法应用于求解大型电力系统的无功优化问题，并对两种算法的几个关键问题进行了研究，提出了有效的改进措施。根据从14节点到538节点的5个不同规模试验系统的计算结果，在收敛性能、优化结果和计算速度等方面对这两种算法进行了综合评估。     

三芯海底电缆中光纤与缆体应变关系的有限元分析方法

为了利用分布式光纤应变传感技术测量的光纤应变反映三芯光纤复合海底电缆的缆体应变,通过有限元方法进行了建模、求解和分析。通过合并导体屏蔽、绝缘屏蔽、半导体阻水层、填充层,忽略黄铜带、铠装垫层、外被层,对模型进行了简化;选用SOLID164单元对模型进行了动力学分析;施加匀速载荷对海缆进行了拉伸仿真试验。利用最小二乘法对铜导体、XLPE、铅护套、钢丝铠装与光单元的应变进行了拟合,获得了它们的函数关系式。模型求解结果满足弹塑性材料特性,可为研究海底电缆的力学性能、判断海底电缆工作状态提供参考。     

Fundamental experiments on an air‐cushion‐based force‐sensing device for soft physical human–robot interaction

Physical human–robot interaction (PHRI) is an essential concept for human‐cooperative robots (HCRs). Because the force control for PHRI is based on the contact force between a human and an HCR, it is very important to collect the force data accurately. Furthermore, soft contact during force sensing is also necessary for PHRI for safety and security. As a challenge in force sensing for PHRI using a soft material, we aim to develop in this study a novel force‐sensing device based on an air cushion. First, the physical model of the air cushion is represented by an air cylinder with a piston, which is subject to constraint by nonlinear elasticity. Second, the elastic properties of the air cushion are examined under the assumption that it can be formulated as a function of pneumatic pressure and the contact area with a human. The force applied to the air cushion is estimated on the basis of the physical model and compared to the actual force data in the fundamental experiments. Force is successfully estimated using the proposed physical model, and the advantages of the air‐cushion‐based force‐sensing device (ACFSD) are verified through these fundamental experiments. © 2013 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

反拱水垫塘拱端力变化规律的试验研究

分析了反拱水垫塘底板的稳定机理 ,用先进的模拟方法和量测手段 ,对反拱水垫塘拱端力进行了详细试验研究 ,得出在约 30 0米级水头和最大坝身泄流 (双曲拱坝 ) 30 0 0 0m3 s的作用下 ,拱端力沿程及随下游水深变化的规律、其时域和频域的特性。研究表明 ,若能保证两岸山体和拱支座稳定 ,反拱底板能保证稳定     

软垫层末端应力奇异性数值模拟

本文采用非线性有限元中的接触模型，以龙滩水电站坝内压力钢管某设计方案为例，通过平面有限元数值模拟，全面分析设置软垫层后钢衬及混凝土的受力性态，研究软垫层末梢应力集中问题以及软垫层渐变段坡比、接触界面摩擦状态对混凝土环向局部应力峰值的影响。数值仿真结果表明：钢衬．混凝土接触界面存在的摩擦力对混凝土环向拉应力分布和峰值影响明显，较低的摩擦系数使界面接触压力分布趋于均匀，同时减少混凝土环向拉应力峰值。由于钢衬在软垫层末梢附近区域不能满足完全径向变形协调，钢衬．混凝土接触界面将出现局部微小张开区，形成软垫层末端应力奇异性；钢衬应力峰值应包括内水压力产生的膜应力与局部非协调变形产生的弯曲应力的叠加效应，设计恰当的软垫层渐变段坡比是减少钢衬和混凝土应力峰值的工程措施。     

堆石坝面板收缩性贯穿裂缝的理论分析及防裂措施

堆石坝面板的裂缝主要源于因温降和干缩引起的收缩。当面板的收缩变形受到约束后会产生拉应力而导致裂缝。本文推导了面板收缩后受堆石体及侧面先浇块约束时沿断面拉应力分布的解析解，求出最大拉应力断面位置及应力值与底面及侧面约束的关系。数值结果表明，面板与堆石体之间的凝聚力及先浇块的侧面约束是引起裂缝的重要因素。根据本文的理论分析提出了无贯穿性收缩裂缝的设计准则及相应的工程措施。     

碎石垫层在百万千瓦级机组主厂房地基处理中的应用

碎石垫层具有压实性能好、填筑密度大、抗剪强度高、变形小、承载力高等特性。邹县电厂百万千瓦级机组主厂房地基采用碎石垫层换填方案,通过试验确定了合理的施工工艺和设计参数。本文以建筑物沉降观测数据为基础,详细分析了碎石垫层地基建筑物的沉降与变形特征,采用三维数值模拟分析了垫层地基的变形和受力特征。     

进口形式对浅水垫消力池水跃特性的影响

针对泸定水电站3#消力池出口边界不对称的特点,通过单体局部模型试验对三种不同进口衔接形式的浅水垫消力池内的水跃形态进行了对比分析。研究结果表明,消力池进口形式对水垫深度影响较大,直接决定了水跃是否能够形成及其稳定性。多级台阶进口最适用于入池主流能够充分靠近底部又能保证一定水垫深度情况,在水流入池角度较小时主流远离池底水垫厚度过大时,则容易形成面流流态;圆弧进口可以将入池水流导向池底,但进口扩散段在出口不对称性和尾坎的顶冲反射作用影响下,导致水垫厚度不均匀,从而产生不稳定斜向水跃,同时影响边墙的稳定性;采用一定长度的等宽圆弧进口则可使得池内水跃流态稳定,消能效果良好。因此,浅水垫消力池要充分发挥其优势,在实际应用时需重视进口形式的设计,以形成合适的浅水垫。     

大型水电站垫层蜗壳结构仿真分析

本文应用有限元程序ANSYS,对某大型水电站垫层蜗壳钢衬-钢筋混凝土结构进行三维非线性有限元分析,钢蜗壳与外围混凝土之间按常规共结点和滑移接触两种方案分别进行计算,分析比较两种方案中钢蜗壳和钢筋的应力分布、裂缝开展范围与宽度等,验证接触非线性模型的合理性,为更精确地进行水电站垫层蜗壳的设计提供依据。     

新型气垫带式输送机在热电厂输煤系统中的应用

2003年4月, 新型气垫带式输送机进入热电厂, 经过两年多生产运行, 经济效益和社会效益显著, 再次引起注目, 为气垫带式输送机的广泛应用提供了新鲜经验。