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Research on the self-defence electronic jamming decision-making based on the discrete dynamic Bayesian network 被引量:6
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作者 Tang Zheng Gao Xiaoguang 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2008年第4期702-708,共7页
The manner and conditions of running the decision-making system with self-defense electronic jamming are given. After proposing the scenario of applying discrete dynamic Bayesian network to the decision making with se... The manner and conditions of running the decision-making system with self-defense electronic jamming are given. After proposing the scenario of applying discrete dynamic Bayesian network to the decision making with self-defense electronic jamming, a decision-making model with self-defense electronic jamming based on the discrete dynamic Bayesian network is established. Then jamming decision inferences by the aid of the algorithm of discrete dynamic Bayesian network are carried on. The simulating result shows that this method is able to synthesize different targets which are not predominant. In this way, various features at the same time, as well as the same feature appearing at different time complement mutually; in addition, the accuracy and reliability of electronic jamming decision making are enhanced significantly. 展开更多
关键词 self-defense electronic jamming discrete dynamic Bayesian network decision-making model
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基于CFD-DPM双向耦合模型的水稻导苗机构设计与仿真
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作者 葛宜元 郭宁宁 +2 位作者 齐庆龙 孟庆祥 高洪才 《农机化研究》 北大核心 2025年第12期250-257,共8页
为增加水稻钵体的抛出速度,提高落秧率,针对水稻钵体被机载水稻抛秧装置顶出脱盘后的运动状态,进行导苗机构的设计。通过建立计算流体力学(CFD)的离散相模型(DPM),对钵体颗粒的运动轨迹进行追踪研究,并对导苗机构内腔的流速和压力分布... 为增加水稻钵体的抛出速度,提高落秧率,针对水稻钵体被机载水稻抛秧装置顶出脱盘后的运动状态,进行导苗机构的设计。通过建立计算流体力学(CFD)的离散相模型(DPM),对钵体颗粒的运动轨迹进行追踪研究,并对导苗机构内腔的流速和压力分布进行分析,得出气相的分布特点和原因。选取导苗机构入口速度、折弯角度和管长作为试验因素,以抛出速度为指标,进行仿真试验和响应面分析,模拟钵体颗粒在流场内的耦合情况进行抛秧管末端处颗粒抛出速度的数据分布监测,得出影响抛出速度的因素主次关系为折弯角度>入口风速>管长,最优参数组合为入口风速25 m/s、折弯角度6°、管长612 mm,此时钵体颗粒的抛出速度为19.8 m/s。通过对带苗钵体在导苗机构的运动情况进行实际验证,测得10组试验平均抛出速度为17.3 m/s,与仿真试验误差为12%左右,证明仿真试验的最优参数组合可行,满足设计要求。研究成果可为机载水稻抛秧装置的研究提供设计依据和理论参考。 展开更多
关键词 水稻 导苗机构 计算流体力学 离散相模型
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基于离散矢量模型的微电机转子二次去重动平衡研究
3
作者 姜东 薛子旻 +3 位作者 鲁镇荣 李梦瑄 陈伟宇 杭晓晨 《振动工程学报》 北大核心 2025年第7期1486-1495,共10页
针对微电机转子初始不平衡量较大时动平衡效果不佳的问题,提出了一种基于离散矢量模型的切削去重不平衡校正方法。根据铣刀和转子的参数建立离散矢量去重模型,基于边缘曲线离散点的积分计算得到了二次去重情况下切削等效质量与切削深度... 针对微电机转子初始不平衡量较大时动平衡效果不佳的问题,提出了一种基于离散矢量模型的切削去重不平衡校正方法。根据铣刀和转子的参数建立离散矢量去重模型,基于边缘曲线离散点的积分计算得到了二次去重情况下切削等效质量与切削深度的对应关系,通过与三维模型仿真数据比较验证了模型的精度。采用5个微电机转子进行试验验证,在转子初始不平衡量高于100 mg的情况下,能实现90%以上的总去重率,并将剩余不平衡等效质量控制在10 mg以下,被测转子均符合G1.0精度等级。表明该方法能够在初始不平衡量较大时提高微电机转子动平衡精度。 展开更多
关键词 转子动平衡 微电机 切削去重不平衡校正方法 离散矢量模型 初始不平衡量
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小型月面跳跃机器人设计及运动建模 被引量:1
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作者 严赫 朱星月 +2 位作者 侯张俪 王卫军 张执南 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第8期1169-1180,共12页
跳跃是月面探测机器人的一种可行的运动方式.由于缺乏与月壤特性的耦合研究,跳跃机器人在月面探测中尚未有成熟应用.针对月面探测器5 kPa的承载指标要求,开展机器人与月面的耦合研究,提出跳跃机器人新型储能腿构型,实现起跳时初速度大... 跳跃是月面探测机器人的一种可行的运动方式.由于缺乏与月壤特性的耦合研究,跳跃机器人在月面探测中尚未有成熟应用.针对月面探测器5 kPa的承载指标要求,开展机器人与月面的耦合研究,提出跳跃机器人新型储能腿构型,实现起跳时初速度大小与方向可变的低承载跳跃;优化储能元件参数,实现机器人的近恒力起跳,并在动力学仿真环境中完成验证.为实现机器人在月球表面的精确跳跃目标,建立考虑阻尼特性的月壤力学特性模型,基于离散元仿真环境测定了模型的关键力学参数,进而构建月壤表面机器人跳跃动力学模型,并通过离散元-动力学耦合仿真验证了模型的精确性.基于所建立的动力学模型,实现了两种运动规划算法,验证了模型的应用可能性. 展开更多
关键词 月面探测 跳跃机器人 月壤力学特性 动力学模型 离散元仿真
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串联弯管间距对弯管冲蚀磨损影响的数值模拟
5
作者 刘明颢 刘旭煜 +2 位作者 上官杨沁 廖锐全 刘凯 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第16期6707-6716,共10页
在天然气管道输送系统中,串联弯管由于其特殊结构以及天然气出砂特性,管道弯管处特别容易受到冲蚀的影响。串联弯管的冲蚀行为受到多个因素的影响,其中两弯头的连接管长度是不可忽视的变量。为此采用计算流体动力学(computational fluid... 在天然气管道输送系统中,串联弯管由于其特殊结构以及天然气出砂特性,管道弯管处特别容易受到冲蚀的影响。串联弯管的冲蚀行为受到多个因素的影响,其中两弯头的连接管长度是不可忽视的变量。为此采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)-离散相模型(discrete phase model,DPM)数值模拟方法,对含砂天然气在不同间距下串联弯管冲蚀行为进行研究。结果表明:当两个弯管串联安装时,下游弯管的腐蚀形貌和速率受两个弯管之间距离的影响较大。随着串联弯管中间段长度的增加,上游弯管的腐蚀形貌均呈V字形,但下游弯管的腐蚀形貌则由三角形逐渐变化为V字形。此外,因重力对砂粒运移轨迹产生的影响,下游弯管冲蚀磨损最严重区域相较于上游弯管要靠后5°~8°。通过对下游弯管多角度切面流场进行分析,气流经过中间段后在下游弯管处产生了较复杂的二次流,因此下游弯管的最大冲蚀速率随着串联弯管中间段长度的增加,呈现出先减小后增大的变化规律。研究成果可为优化双弯管系统的工程设计和冲蚀防控提供一定的理论指导和依据。 展开更多
关键词 串联弯管 计算流体动力学-离散相模型(CFD-DPM) 冲蚀磨损 数值模拟
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离散化方法在可重复使用飞行器六自由度着陆在线轨迹优化问题中的应用
6
作者 陈海鹏 张嘉凯 +1 位作者 陈洪波 闫杰 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第5期1029-1040,共12页
可重复使用飞行器垂直软着陆过程中存在模型偏差和初始参考轨迹敏感等问题,针对相关难点,建立考虑飞行器姿态运动的六自由度翻转着陆阶段动力学模型,关注仿真实验中求解精度和计算效率这2个优化问题求解的重要评价指标,重点对比分析了... 可重复使用飞行器垂直软着陆过程中存在模型偏差和初始参考轨迹敏感等问题,针对相关难点,建立考虑飞行器姿态运动的六自由度翻转着陆阶段动力学模型,关注仿真实验中求解精度和计算效率这2个优化问题求解的重要评价指标,重点对比分析了梯形离散、伪谱离散和一阶保持离散3种处理原问题动力学方程的离散化方法。选取综合表现更好的一阶保持离散方法,针对可重复使用飞行器垂直着陆轨迹优化问题特性,设计了迭代凸优化算法并使用积分方法验证其优化结果的正确性,为在线求解轨迹优化的效率和准确性需求提供了解决方案。 展开更多
关键词 六自由度动力学模型 垂直着陆 离散化方法 凸优化
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微细光缆水下回收过程动力学建模与仿真分析
7
作者 吴昊 唐元贵 +1 位作者 梁全 陈汐 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第19期120-126,共7页
本文对恒张力条件下微细光缆的水下回收动态过程进行建模与仿真研究。面向自主遥控水下机器人微细光缆的回收难题,提出一种基于集中质量法的微细光缆离散化建模方法,并给出其回收阶段初始状态的力学方程以及计算方法;鉴于回收过程中节... 本文对恒张力条件下微细光缆的水下回收动态过程进行建模与仿真研究。面向自主遥控水下机器人微细光缆的回收难题,提出一种基于集中质量法的微细光缆离散化建模方法,并给出其回收阶段初始状态的力学方程以及计算方法;鉴于回收过程中节点数目的动态变化,提出了基于微细光缆张力变化的节点控制策略,构建了长距离微细光缆回收过程的动力学模型;采用四阶龙格-库塔法对微细光缆的回收过程进行动力学仿真,揭示了微细光缆在回收过程中速度以及张力分布的动态变化规律。结果表明,本文针对微细光缆回收过程动力学特性的研究方法可以有效反映长距离微细光缆的动态变化过程,从而为微细光缆回收装置的研发提供理论参考和设计依据。 展开更多
关键词 微细光缆 恒张力 集中质量法 离散化模型 动态仿真
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致密油藏压裂水平井井间干扰模型
8
作者 张浩 钟会影 +3 位作者 毕永斌 沈文霞 曹修太 邓丽萍 《断块油气田》 北大核心 2025年第5期851-856,共6页
随着非常规油气资源的大规模开发,压裂水平井技术得到广泛的应用。在不断追求长缝长、小簇间距的同时,水平井裂缝干扰现象日趋严重。文中基于EDFM(嵌入式离散裂缝模型),建立了致密油藏单相渗流微分方程,采用有限体积法进行数值离散求解... 随着非常规油气资源的大规模开发,压裂水平井技术得到广泛的应用。在不断追求长缝长、小簇间距的同时,水平井裂缝干扰现象日趋严重。文中基于EDFM(嵌入式离散裂缝模型),建立了致密油藏单相渗流微分方程,采用有限体积法进行数值离散求解,研究了裂缝半长、裂缝间距、裂缝连通方式、天然裂缝数量对测压井产能及压力动态的影响。研究结果表明:随着裂缝间距、裂缝半长的增加,井间干扰程度增加,测压井产能降低,天然裂缝数量增加,其产生的增产效果超过邻井对测压井产能的干扰效果,测压井产能增大,主裂缝(人工裂缝)直连接对产能的干扰程度大于斜连接;随着裂缝间距、裂缝半长的增加,压力动态曲线线性流阶段持续时间变长,天然裂缝数量增加,双线性流阶段持续时间变短,线性流阶段持续时间变长。研究成果为非常规油藏压裂水平井试井解释及产能评价提供了重要的理论支撑。 展开更多
关键词 裂缝干扰 嵌入式离散裂缝模型 水平井产能 压力动态 致密油藏
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基于CFD-DPM的SCR脱硝蜂窝状催化剂磨损特性研究
9
作者 陈路敏 钱付平 +5 位作者 朱晨 于灵涛 李海金 高艺华 吴越 黄乃金 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第13期5163-5172,I0019,共11页
利用计算流体力学-离散元(computational fluid dynamics-discrete phase model,CFD-DPM)数值模拟方法,对水泥窑选择性催化还原法(selective catalytic reduction,SCR)反应器脱硝单通道催化剂的磨损冲蚀进行研究,分析催化剂各部位磨损... 利用计算流体力学-离散元(computational fluid dynamics-discrete phase model,CFD-DPM)数值模拟方法,对水泥窑选择性催化还原法(selective catalytic reduction,SCR)反应器脱硝单通道催化剂的磨损冲蚀进行研究,分析催化剂各部位磨损冲蚀形貌,获取其不同部位冲蚀磨损特性。结果表明:飞灰颗粒对催化剂端面的碰撞破坏最严重,水泥窑SCR脱硝催化剂端面拐角磨损风险最高,磨损范围在催化剂沿程的前3%。在2~7 m/s内催化剂壁面的最大磨损率随速度的增加呈现先减小后增大的趋势。在0~90°入射角范围内整体磨损率呈正态分布,入射角为45°时存在磨损峰。当入射角由45°峰值调整到5°时,催化剂平均磨损率下降56.47%。入射角大于45°的磨损率虽也呈下降趋势,但其对催化剂端面的磨损作用大于小入射角的情况,工程中尽量将烟气入射角维持在至少20°以下,减少烟气入射角对催化剂前部的磨损。 展开更多
关键词 水泥窑烟气 计算流体力学-离散元 催化剂磨损 磨损率
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三有源桥变换器移相离散集模型预测控制
10
作者 蒿天衢 黄家正 +3 位作者 董政 李守翔 陈倩 秦家旺 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第6期641-649,共9页
三有源桥(triple active bridge,TAB)变换器可以灵活连接多个电压等级,在直流微网、混合储能等领域受到广泛关注.模型预测控制是提升TAB变换器动态性能、实现端口解耦的有效策略.然而,由于TAB变换器功率传输模型复杂,采用连续集模型预... 三有源桥(triple active bridge,TAB)变换器可以灵活连接多个电压等级,在直流微网、混合储能等领域受到广泛关注.模型预测控制是提升TAB变换器动态性能、实现端口解耦的有效策略.然而,由于TAB变换器功率传输模型复杂,采用连续集模型预测控制,代价函数求解极其困难,工程应用价值低.本文结合有限集模型预测控制,首次提出了一种应用于TAB变换器的移相离散集模型预测控制方法.该方法在每个控制周期内通过对有限个离散化的移相角组合进行局部寻优,继而滑动寻优窗口,最终实现全局最优控制.该方法既保证了优异的动态性能、解耦性能,又避免了复杂的非线性方程组求解,极大增强了控制策略的实用性.同时,本文还分析了移相离散集模型预测控制中权重系数、离散增益、预测范围的优化配置.最后,通过实验验证了所提控制策略的有效性. 展开更多
关键词 三有源桥变换器 移相离散集模型预测控制 快速动态响应 多端口解耦 移相控制
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光纤陀螺仪光纤尾纤装配动力学建模仿真与应力计算方法 被引量:2
11
作者 孙媛 陈昊 +6 位作者 敖晓辉 孟军峰 吕乃静 刘检华 龙娅 杨娅姣 夏焕雄 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3050-3060,共11页
光纤陀螺仪(FOG)中光纤尾纤的装配主要依靠工人手工完成,装配应力控制凭借人工经验,一致性难以保障。针对光纤装配应力定量控制的难题,提出一种基于离散微分几何理论的光纤动力学建模仿真方法。首先,基于离散微分几何理论建立了光纤运... 光纤陀螺仪(FOG)中光纤尾纤的装配主要依靠工人手工完成,装配应力控制凭借人工经验,一致性难以保障。针对光纤装配应力定量控制的难题,提出一种基于离散微分几何理论的光纤动力学建模仿真方法。首先,基于离散微分几何理论建立了光纤运动学框架,并由弹性势能推导了包含拉伸、弯曲和扭转变形的光纤动力学方程以及应力计算方法。其次,提出了基于Newmark隐式算法的光纤动力学方程数值求解方法,并设计了光纤在装配过程中与周围物体的碰撞检测与响应策略。随后,进行了光纤圆周布设和弯扭变形的仿真测试。结果表明,光纤控制端与固定端之间的自由长度越短,光纤圆周布设的位置越精确;光纤截面半径越大,在同样的扭转角下光纤产生的弯扭变形程度越大。最后,设计了一种光纤陀螺仪装配布局,并通过动力学仿真得到了光纤装配过程的应力分布及最大应力变化,为陀螺仪光路低应力装配与路径规划提供了理论支撑。 展开更多
关键词 光纤陀螺仪 光纤尾纤 动力学模型 离散微分几何 应力计算
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基于动态离散模型的机场ADS-B攻击威胁影响研究 被引量:1
12
作者 白洁 王布宏 +3 位作者 田继伟 王振 曾乐雅 阳勇 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第7期27-35,52,共10页
随着航空业信息技术的发展,空中交通管制系统面临着多种网络攻击的威胁。广播式自动相关监视(ADS-B)系统因其明文广播的数据传输方式,存在着被网络攻击的安全问题。依据“等待降落-降落-停泊-排队起飞-起飞”的航班运行全流程,建立了WL... 随着航空业信息技术的发展,空中交通管制系统面临着多种网络攻击的威胁。广播式自动相关监视(ADS-B)系统因其明文广播的数据传输方式,存在着被网络攻击的安全问题。依据“等待降落-降落-停泊-排队起飞-起飞”的航班运行全流程,建立了WLPQD动态离散模型,研究机场流量和航班延误。模型引入了系统冗余能力、处理速率等参数,模拟了攻击场景;通过受影响飞机数量和延误时间等指标研究了机场航班延误的传播影响。模型展示了ADS-B消息注入攻击对降落、起飞航班造成的延误,提出了两种攻击缓解方法。结果表明,延误规模的大小与攻击强度呈现正相关,且攻击对起飞航班的延误影响更大;提升对“幽灵飞机”和合法飞机的处理速率都可提升机场系统的抗毁性,但前者对提升机场系统冗余能力的效果更加显著。所做研究为机场系统抵御网络攻击、增强抗毁性提供了决策分析的参考依据。 展开更多
关键词 ADS-B 动态离散模型 网络安全 航班延误
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一种基于离散时域模型的单相PWM整流器控制参数多目标优化设计方法 被引量:7
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作者 晏益朋 余城洋 +2 位作者 熊露婧 罗全明 胡书昌 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期206-216,共11页
单相PWM整流器一般采用电压外环比例积分、电流内环比例谐振的双闭环控制方法,在实现交流侧高功率因数的同时稳定直流侧输出电压,因此受到国内外学者的广泛研究。然而,在内外环控制参数设计阶段,传统设计方法一般根据经验选取控制参数,... 单相PWM整流器一般采用电压外环比例积分、电流内环比例谐振的双闭环控制方法,在实现交流侧高功率因数的同时稳定直流侧输出电压,因此受到国内外学者的广泛研究。然而,在内外环控制参数设计阶段,传统设计方法一般根据经验选取控制参数,参数选取范围较大,且无法量化评估控制参数的时域控制效果,导致参数优化整定困难。为此,该文提出一种基于离散时域模型的内外环控制参数多目标优化设计方法。首先,采用传统设计方法确定电压外环比例、积分控制参数以及电流内环比例、谐振控制参数的安全设计空间;然后,基于离散时域模型将安全设计空间正映射至控制参数的时域性能空间,实现电流内环控制参数对交流侧功率因数以及电压外环控制参数对直流侧电压超调量的量化评估。在此基础上,通过进一步约束性能目标得到性能优化设计空间,考虑内外环控制参数的耦合效应,对内外环性能优化设计空间进行重新组合,再将其映射至性能空间,得到内外环控制目标帕累托最优前沿下的最优设计空间,从中选取内外环控制参数的优化设计点,在典型工况下实验测得的交流侧功率因数为0.981 26,直流输出电压超调量绝对值为1.37%,证明了所提优化设计方法的正确性。 展开更多
关键词 PWM整流器 离散时域模型 控制器参数 多目标优化 动态性能优化
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月球车与月壤交互作用的离散元-多体动力学耦合建模 被引量:2
14
作者 徐鸿 雷波 刘锦阳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期239-249,共11页
目前,对于散体颗粒物质与复杂机械系统的耦合作用研究,面临着跨尺度、计算规模庞大以及非光滑表面的接触检测困难等问题。为了探究月球车与月壤交互作用,首先对颗粒-多体耦合系统动力学建模与接触算法进行研究。分别用离散元方法(discre... 目前,对于散体颗粒物质与复杂机械系统的耦合作用研究,面临着跨尺度、计算规模庞大以及非光滑表面的接触检测困难等问题。为了探究月球车与月壤交互作用,首先对颗粒-多体耦合系统动力学建模与接触算法进行研究。分别用离散元方法(discrete element method, DEM)和多体动力学(multibody dynamics, MBD)笛卡尔方法建立了散体球形颗粒和含约束多体系统的动力学模型,并基于Hertz-Mindlin模型计算颗粒与刚体的接触力,在此基础上给出顺序耦合策略,建立了离散元和多体耦合的动力学模型。针对月球车齿状车轮的非光滑表面与颗粒之间接触检测规模庞大的问题,提出了非光滑形状物体的分区域局部检测方法,降低了局部检测的规模。通过对比圆柱体冲击颗粒的试验和仿真结果,验证了离散元-多体耦合模型的准确性。在耦合动力学建模和接触算法研究的基础上,对具有齿状车轮的月球车在月壤上行驶过程进行动力学仿真,研究不同驱动参数下的系统动力学特性以及不同轮胎形状对行驶运动的影响,研究结果表明,交错形轮齿的月球车相较直齿形轮齿前进距离多14%,前进效率较高,该研究对月球车的设计具有理论指导意义。 展开更多
关键词 离散元方法(DEM) 多体动力学(MBD) 月球车 耦合建模 高效接触检测
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“6.1”芦山地震作用下宝兴新华村滑坡动力响应与失稳过程离散元模拟 被引量:2
15
作者 周赞 罗永红 +2 位作者 南凯 李均益 马潇 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期226-237,共12页
斜坡浅表层是各类地震地质灾害发育的潜在破坏位置,坡面形态和坡体结构往往造成斜坡动力响应及破坏的复杂化。为探究不稳定斜坡浅表潜在滑动层动力响应特征与失稳过程,以芦山M_(s)6.1级地震触发的新华村滑坡为例,基于现场调查采用离散... 斜坡浅表层是各类地震地质灾害发育的潜在破坏位置,坡面形态和坡体结构往往造成斜坡动力响应及破坏的复杂化。为探究不稳定斜坡浅表潜在滑动层动力响应特征与失稳过程,以芦山M_(s)6.1级地震触发的新华村滑坡为例,基于现场调查采用离散元方法建立了二维计算模型,分析了该斜坡潜在滑动层及坡面形态的动力响应特征并对其失稳过程进行了模拟。结果表明:(1)斜坡浅表潜在滑动层具有强烈动力放大效应;(2)微地貌对于潜在不稳定斜坡坡面的放大效应具有明显的影响,浅表潜在滑动层水平向及竖直向加速度在凸出部位的放大效应显著,凹陷部位相较于凸出部位放大效应较低;(3)研究揭示新华村滑坡在微地貌的作用下凸起地形呈现先于凹陷地形遭受破坏,其失稳过程分为震动放大局部震裂-凸出地形破坏-凹陷地形破坏-完全破坏整体下滑-重力堆积5个阶段。该研究结果有助于提升防灾人员对地震诱发潜在不稳定斜坡失稳的认识,为防灾减灾提供理论和数据支撑。 展开更多
关键词 芦山M_(s)6.1级地震 地震滑坡 动力响应 变形破坏模型 二维离散元模拟 新华村滑坡
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力-热耦合作用下煤岩动力学特性和破碎机理研究 被引量:2
16
作者 李鹏龙 罗宁 +2 位作者 索云琛 柴亚博 孙锐 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第4期8-17,60,共11页
为了安全高效地进军深部煤炭资源开采,开展深地“三高一扰动”环境下煤岩的动态力学特性和破碎机理研究,采用自主改进的∅50 mm高温同步分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,对25~200℃温度下煤岩进行动态冲击试验研究,并改进ZWT粘弹性本... 为了安全高效地进军深部煤炭资源开采,开展深地“三高一扰动”环境下煤岩的动态力学特性和破碎机理研究,采用自主改进的∅50 mm高温同步分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,对25~200℃温度下煤岩进行动态冲击试验研究,并改进ZWT粘弹性本构模型建立考虑温度效应的煤岩动态本构方程,基于有限差分-离散元数值模拟研究高温效应对煤岩裂纹发育规律及其动态强度的影响。研究表明:高温冲击作用下煤岩的动态应力应变曲线可划分为四个阶段:压密阶段、弹性阶段、裂纹增长阶段和软化失效阶段;随着温度的增加,煤岩的动态抗压强度和动态弹性模量劣化明显,失效应变呈现增加趋势,吸收能则呈现W型波动趋势;破碎粒径减小,分形维数则呈现明显的线性增加,抗压强度越低,破碎程度越高,破碎模式更为复杂;基于ZWT改进后的动态本构模型良好地表达高温冲击后的应力应变关系,但对压密阶段的表达不甚理想;模拟和试验结果显示煤岩在150℃高温后水成分和吸附气体活跃析出,煤基质受热膨胀破裂,出现明显细观裂纹,并逐渐发育为贯通裂纹,其中以剪切裂纹为主。煤岩在100℃下动态压缩的裂纹发育从受撞击面发育贯通,高温劣化煤岩强度。研究结论为“三高一扰动”深部复杂地况下煤炭资源安全高效开采提供基础理论支持。 展开更多
关键词 深部煤岩 力-热耦合 分离式霍普金森压杆 动态本构模型 有限差分-离散元
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基于计算流体力学-离散单元法的U形管冲蚀磨损数值模拟研究 被引量:1
17
作者 梁景银 许磊 +1 位作者 陈文飞 包士毅 《高技术通讯》 CAS 北大核心 2024年第5期545-554,共10页
采用计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)和切向撞击能模型(SIEM)来研究气固两相流中高速煤粉颗粒冲击导致的U形弯管冲蚀磨损问题。分析了颗粒粒径、气体流速、固体颗粒形状对其冲蚀磨损特性的影响,并验证粗粒化模型应用于此磨损过程的准... 采用计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)和切向撞击能模型(SIEM)来研究气固两相流中高速煤粉颗粒冲击导致的U形弯管冲蚀磨损问题。分析了颗粒粒径、气体流速、固体颗粒形状对其冲蚀磨损特性的影响,并验证粗粒化模型应用于此磨损过程的准确性。结果表明,U形弯头的冲蚀磨损位置主要有3处;磨损率随粒径的增大呈现整体减小的趋势;U形管拱背磨损率随气速的增加而增大,且前2处磨损率峰值位置随气速的增加向入口方向偏移;长椭球对U形管造成的磨损最严重,扁椭球次之,球形最轻;粗粒化CFD-DEM能够基本准确预测U形管冲蚀磨损,且显著降低计算时间。 展开更多
关键词 气固两相流 计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM) U形管 冲蚀磨损 颗粒形状 粗粒化模型
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极地海冰动力过程的多面体离散元方法
18
作者 李继 王嗣强 +1 位作者 王安良 季顺迎 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期651-658,共8页
极地海冰影响局部海域的通航条件乃至地质尺度上的气候预测,由于基于连续介质理论的海冰数值模式如网格方法难以应对浮冰尺度的模拟,近年来离散元方法越来越多用于海冰动力学领域。本文使用基于表面网格划分的多面体描述浮冰,通过使用GJ... 极地海冰影响局部海域的通航条件乃至地质尺度上的气候预测,由于基于连续介质理论的海冰数值模式如网格方法难以应对浮冰尺度的模拟,近年来离散元方法越来越多用于海冰动力学领域。本文使用基于表面网格划分的多面体描述浮冰,通过使用GJK(Gilbert-Johnson-Keerthi)算法以进行初步接触判断并提高计算效率,采用基于能量守恒接触理论确定单元间接触力,由此建立了极地海冰多面体离散元方法。将该方法应用于极地海冰动力过程模拟,并考虑Hopkins提出的冰脊形成导致的海冰间塑性接触力。首先通过两个浮冰间碰撞模拟以验证接触力计算的正确性,再通过对单向均匀风场下浮冰挤压的模拟验证冰脊生成的模拟能力,最后研究冻结强度参数对剪切风场下冰盖断裂和冰脊生成的影响。结果表明,极地海冰多面体离散元方法能够合理地反映地质尺度海冰的动力过程,并且可有效地模拟冰盖线性运动引起的冰隙和冰脊等动力特征。 展开更多
关键词 海冰动力学 离散元方法 冰脊模型 海冰断裂
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基于复矢量的异步电机电流环数字控制 被引量:29
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作者 韦克康 周明磊 +1 位作者 郑琼林 王琛琛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期88-94,共7页
定子电流环控制在异步电机矢量控制系统占有非常重要的地位,直接关系牵引系统的转矩控制快速性和系统稳定性。然而,在大功率牵引传动系统中,为了降低开关器件的损耗,往往牵引逆变器的开关频率只有几百赫兹,这使得电流环带宽受限;另一方... 定子电流环控制在异步电机矢量控制系统占有非常重要的地位,直接关系牵引系统的转矩控制快速性和系统稳定性。然而,在大功率牵引传动系统中,为了降低开关器件的损耗,往往牵引逆变器的开关频率只有几百赫兹,这使得电流环带宽受限;另一方面控制环路中存在较大的延时,加剧了交流感应电机dq轴电流的交叉耦合程度,进一步降低了电流环的性能,严重时甚至导致系统不稳定。为了克服这些问题,进一步提高牵引感应电机的动态性能,首先在复矢量概念基础上,建立精确的含有延时在内的逆变器供电的异步电机的离散数学模型,接着分析了延时对异步电机数字矢量控制的影响,得到了克服延时的控制思路。在此基础上,在离散域中利用零极点对消原理,得到基于复矢量的电流数字控制算法。实验结果表明,在电机低开关频率数字矢量控制系统中的电流环中引入基于复矢量的纯数字控制算法,有效提高了电机的动态性能。 展开更多
关键词 复矢量离散电流控制 异步电机 矢量控制 动态性能 离散模型
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耕作土壤动力学的三维离散元建模和仿真方案策划 被引量:38
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作者 徐泳 李红艳 黄文彬 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期34-38,共5页
提出了采用基于颗粒接触力学原理的离散元法对耕作土壤动力学问题进行数值模拟的新思路。介绍了若干可供选择的适合不同土壤条件的颗粒作用模型 ,包括无粘连 /粘连干颗粒模型和牛顿流体 /非牛顿流体湿颗粒模型 ,后者是作者与合作者们近... 提出了采用基于颗粒接触力学原理的离散元法对耕作土壤动力学问题进行数值模拟的新思路。介绍了若干可供选择的适合不同土壤条件的颗粒作用模型 ,包括无粘连 /粘连干颗粒模型和牛顿流体 /非牛顿流体湿颗粒模型 ,后者是作者与合作者们近年来所致力于的离散元建模方面的新成果。讨论了用离散元法进行土壤动力学仿真的可行性和若干关键技术问题及对策。指出本方案的实施将更新对耕作过程的力学机理的认识 ,发展土壤动力学理论 ,促进耕作机械设计的科学化、合理化。 展开更多
关键词 离散元法 土壤动力学 颗粒模型 耕作 犁体
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