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基于应变测量的星敏支架系统变形场重构技术研究
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作者 张佳明 王文瑞 杜宜迪 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第9期44-54,共11页
星敏支架系统包括星敏安装板和星敏支架。通过反距离加权法重构的应变场对弯曲、拉压应变与变形场的关系进行求解,建立了星敏安装板的大挠度变形场重构方法;基于最小二乘法重构的应变场,使用曲率迭代法推导了支架变形场;建立了支架与安... 星敏支架系统包括星敏安装板和星敏支架。通过反距离加权法重构的应变场对弯曲、拉压应变与变形场的关系进行求解,建立了星敏安装板的大挠度变形场重构方法;基于最小二乘法重构的应变场,使用曲率迭代法推导了支架变形场;建立了支架与安装板组合体变形的几何关系式,得到支架在产生变形的安装板上的位移表达式。基于变形场重构方法设计了应变测点布置方案,使用FBG光纤传感器建立了星敏支架应变监测系统,根据实验得到的离散应变测点数据,重构了星敏支架系统的应变场与变形场。结果表明,星敏支架系统的变形重构误差不超过3.84%。该方法适用于四边固定的弹性薄板-支架系统变形场的监测,为复杂约束条件下的装配体变形场重构研究提供了依据。 展开更多
关键词 变形重构 应变监测 薄板 大挠度 星敏支架系统
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不同光伏阵列结构遮阴对光环境及小麦产量的影响
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作者 耿夏允 张龙 +6 位作者 鲍恩财 龚剑晖 曹凯 张金鑫 郭纪光 王励 邓力 《农业工程学报》 北大核心 2025年第15期227-235,共9页
光伏农业作为一种清洁能源生产与农业空间高效利用的复合土地利用模式,其光伏组件引发的光热环境异质性会显著影响作物光合作用与产量形成。然而,针对不同支架形式对光伏农业系统内部光环境及作物产量的影响尚不明确,这已成为制约该模... 光伏农业作为一种清洁能源生产与农业空间高效利用的复合土地利用模式,其光伏组件引发的光热环境异质性会显著影响作物光合作用与产量形成。然而,针对不同支架形式对光伏农业系统内部光环境及作物产量的影响尚不明确,这已成为制约该模式推广的关键科学问题。该研究以内部种植冬小麦的光伏农业系统为试验对象,重点探究不同光伏方阵结构对系统内光环境特征及作物生理响应的影响机制。通过设置固定式支架与追踪式支架两种光伏结构的田间对比试验,采用太阳辐射强度传感器连续监测全生育期内不同种植区域(光伏板下与板间区域)的太阳辐射强度变化,同步测定小麦叶片光合参数及产量构成因子。试验数据显示,光伏系统内部光环境存在显著的空间异质性特征。固定式支架区域板间采光率达到84.5%,显著高于板下区域的37.1%(P<0.05);而追踪式支架区域板间区域(56.8%)与板下区域(53.4%)太阳辐射强度差异未达显著水平。遮阴效应导致各处理组平均产量较对照组下降20.8%~24.5%,其中固定式支架区(4138.1 kg/hm^(2))与追踪式支架区(3946.9 kg/hm^(2))产量水平存在显著差异(P<0.05)。值得关注的是,追踪式支架较固定式支架的光伏组件铺设密度低6.8%,然而前者的单位面积发电量可提升5.4%。研究表明,追踪式支架技术能够在维持作物生产力的同时显著提高能源产出效益,展现出更强的农光协同发展潜力。该研究为农业光伏系统的光环境调控提供了理论支撑,相关成果可为地方政府制定农光互补项目政策、以及新能源企业优化系统设计方案提供科学依据。 展开更多
关键词 光伏农业 光伏阵列 光环境 小麦产量 固定支架 追踪式支架 太阳辐射强度
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炭/炭复合材料在空间光学遥感器热控制中的应用 被引量:12
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作者 吴清文 王领华 +3 位作者 杨献伟 江帆 郭亮 陈立恒 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1984-1990,共7页
提出在金属表面粘贴炭/炭复合材料来解决空间光学遥感器光机结构材料导热率低、温度梯度较大的问题。概述了炭/炭复合材料的基本特点并建立了钢板表面粘贴炭/炭复合材料的热传导数学模型。对钢板的裸板和单面分别贴0.5mm和2mm复合材料的... 提出在金属表面粘贴炭/炭复合材料来解决空间光学遥感器光机结构材料导热率低、温度梯度较大的问题。概述了炭/炭复合材料的基本特点并建立了钢板表面粘贴炭/炭复合材料的热传导数学模型。对钢板的裸板和单面分别贴0.5mm和2mm复合材料的3种状态进行了理论分析与温度测试试验,获得了钢板在3种状态下的等效热导率。利用IDEAS-TMG有限元软件对模型进行了仿真分析并对钢板在上述3种状态下的传热性能进行了比较。对比结果显示,粘贴炭/炭复合材料能很好地改善钢板的传热性能。最后,将0.5mm厚的炭/炭复合材料应用于低热导率的星敏感器安装支架(材料为TC4)的热控,并对星敏感器支架粘贴炭/炭复合材料前后两种情况进行了温度测试试验。试验结果显示,表面粘贴炭/炭复合材料后,星敏感器支架测点温差由28℃减小为5℃,提高了星敏感器支架温度均匀性,表明该措施对改善空间光学遥感器上低热导率结构件的温度梯度很有意义。 展开更多
关键词 空间光学遥感器 炭/炭复合材料 温度梯度 热导率 星敏感器支架
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一种高精度超大仪器高的测量方案设计 被引量:3
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作者 马娜 罗红斌 +2 位作者 梁静 柯志勇 何振强 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2017年第10期128-132,共5页
针对中国散裂中子源(CSNS)隧道内装置区永久点采用常规GPS三脚架观测模式中对中整平和仪器高量取精度差等问题,提出了一种高精度的仪器对中和超大仪器高的测量方案。该方案设计可微调的屋顶支架、目标半球垂准镜,实现了仪器的稳固安置... 针对中国散裂中子源(CSNS)隧道内装置区永久点采用常规GPS三脚架观测模式中对中整平和仪器高量取精度差等问题,提出了一种高精度的仪器对中和超大仪器高的测量方案。该方案设计可微调的屋顶支架、目标半球垂准镜,实现了仪器的稳固安置和精确对中;改造GPS天线头支架适于放置目标球,以便采用激光跟踪仪获取高精度的超大仪器高;最后通过激光跟踪仪对隧道内6个装置区永久点重复两次测量,并与钢尺测量结果进行比较。结果表明,该方案可实现高30 m内仪器0.5 mm的对中精度和0.2 mm的量高精度,避免了卷尺测量尺长受拉伸影响的缺点,有效解决了CSNS装置永久点的精密对中和超大仪器高的获取,也为同类点位的对中和仪器高测量提供了借鉴和参考。 展开更多
关键词 超大仪器高 半球垂准镜 天线头支架改造 激光跟踪仪
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基于神经网络的星敏支架指向倾角监测方法 被引量:1
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作者 宋健峰 祝连庆 +2 位作者 于明鑫 宋言明 张旭 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第11期1-8,共8页
针对星敏支架热致变形导致其指向精度降低的问题,提出了一种基于神经网络的指向倾角监测方法。首先,分析星敏支架结构特征,搭建星敏支架指向倾角预测系统,采集星敏支架结构形变和倾角变化数据,并对实验数据进行预处理;其次,构建深度神... 针对星敏支架热致变形导致其指向精度降低的问题,提出了一种基于神经网络的指向倾角监测方法。首先,分析星敏支架结构特征,搭建星敏支架指向倾角预测系统,采集星敏支架结构形变和倾角变化数据,并对实验数据进行预处理;其次,构建深度神经网络模型,将星敏支架模型各测量点的应变信息作为输入变量,并使用Adam优化算法更新网络参数,经训练迭代后得到指向倾角预测模型;然后针对传统深度神经网络收敛速度慢、容易产生局部最小值等局限性,使用遗传算法对深度神经网络的超参数进行优化,以提升神经网络的训练速度;最后使用测试集数据对星敏支架指向倾角变化进行预测,分析该模型在不同温度条件下对星敏支架指向倾角监测的准确率。实验结果表明,优化后深度神经网络模型的指向倾角预测方法的平均误差为0.20″,且倾角预测精度明显优于传统算法,证明利用深度学习方法实现星敏支架指向倾角监测具有可行性。 展开更多
关键词 星敏支架 形变监测 深度学习 倾角预测
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光伏跟踪支架檩条结构高刚性轻量化设计 被引量:10
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作者 董小虎 王士涛 周德淳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1207-1213,共7页
在太阳能光伏跟踪支架系统中,冷弯型檩条结构被用于支撑光伏板,安装位置介于主梁与边框之间。首先构建以结构柔顺度最小为设计目标、单元相对密度为设计变量、体积与一阶固有频率为约束的拓扑优化数学模型,基于SIMP法获得檩条结构的最... 在太阳能光伏跟踪支架系统中,冷弯型檩条结构被用于支撑光伏板,安装位置介于主梁与边框之间。首先构建以结构柔顺度最小为设计目标、单元相对密度为设计变量、体积与一阶固有频率为约束的拓扑优化数学模型,基于SIMP法获得檩条结构的最优布局构型,在此基础上,对拓扑优化构型进行工程化设计,并制造加工出相关结构。然后根据太阳能光伏跟踪支架实际服役于不同风速荷载下的环境,设计分步测试载荷工况,分别对优化前后的檩条结构进行静动态仿真分析,由仿真结果可知优化后的檩条结构在抗弯、抗扭性能以及固有频率方面均得到了提高,从而验证了优化设计方法的有效性。最后采用实验测试方法对优化设计后的檩条结构性能进行验证。研究结果表明,在机械性能明显增强的前提下,檩条结构实现了减重8.8%。 展开更多
关键词 檩条结构 拓扑优化 光伏跟踪支架 工程化设计
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