基于柔性多体动力学的风电机组LPV建模方法 被引量：6

1

作者 张丹 李玲莲 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期329-335,共7页

为了满足风电机组真实控制器硬件回路测试要求,在柔性多体动力学模型的基础上建立一个依赖于叶片桨距角和风轮转速的线性时变参数(LPV)的风电机组仿真模型。将风力机的塔筒、机舱、叶片及轮毂分为13个杆单元,通过有限元的结果优化每个... 为了满足风电机组真实控制器硬件回路测试要求,在柔性多体动力学模型的基础上建立一个依赖于叶片桨距角和风轮转速的线性时变参数(LPV)的风电机组仿真模型。将风力机的塔筒、机舱、叶片及轮毂分为13个杆单元,通过有限元的结果优化每个杆单元的刚度和阻尼系数以及铰接点的位移量。用万向连接表示结构的柔性,带外部力矩输入的旋转连接代表激励。采用柔性多体动力学建模方法,选取若干个典型工作点,通过多叶片坐标系变换及雅可比线性化处理,在各个典型工作点建立相应的线性模型,然后根据工作点的数据以及各工作点间的过渡数据,进行1.5 MW风力机的系统辨识,通过插值方法获取LPV模型。将输出参数和GH Bladed进行对比,结果显示该模型能准确描述风电机组前四阶的动态响应特性,且计算时间远小于主控器的最小响应时间10 ms,具有良好的实时性,适用于风电机组主控系统的硬件在回路测试平台的仿真模型。 展开更多

关键词 风电机组 LPV 柔性多体动力学 桨距角 风轮转速

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金属材料力学性能的辐照硬化效应 被引量：24

2

作者 肖厦子 宋定坤 +2 位作者 楚海建 薛建明 段慧玲 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期141-178,共38页

开展金属材料力学性能的辐照硬化研究对抗辐照材料的设计及工程应用具有重要意义.材料辐照损伤效应主要包括材料原子移位产生的辐照缺陷以及由核反应产生的氢、氦等气体杂质对材料性能的影响.金属材料的辐照效应主要包括辐照硬化、辐照... 开展金属材料力学性能的辐照硬化研究对抗辐照材料的设计及工程应用具有重要意义.材料辐照损伤效应主要包括材料原子移位产生的辐照缺陷以及由核反应产生的氢、氦等气体杂质对材料性能的影响.金属材料的辐照效应主要包括辐照硬化、辐照脆化和辐照蠕变等.该文主要综述在低温(T<0.3T_m,T_m是材料的熔点温度)和低辐照剂量下,由原子移位损伤产生的辐照缺陷所导致的辐照硬化行为,即受辐照缺陷的影响,材料的强度会升高.材料的晶粒尺寸、晶界以及温度等因素对多晶材料的辐照硬化具有重要影响.金属材料力学性能的辐照硬化研究是个多尺度问题,其宏观力学性能既取决于微观尺度上辐照缺陷导致晶粒内部结构的变化,也取决于细观尺度上晶粒间的相互作用.该文从实验结果、数值模拟和理论模型三方面综述金属材料力学性能的辐照硬化研究进展.在此基础上,展望了该领域中存在的主要科学问题. 展开更多

关键词 金属材料 辐照硬化 温度影响 尺寸效应 力学性能

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在非惯性系中研究动力刚化问题 被引量：2

3

作者 梁立孚 王鹏 宋海燕 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1052-1056,共5页

正确认识动力刚化问题,对深入研究航天器动力学和合理建立柔体动力学的数值计算模型意义重大.应用非惯性坐标系中的力学问题的理论来研究动力刚化问题,给出两类研究动力刚化问题的计算模型,明确了动力刚化问题的物理意义,探索了正确处... 正确认识动力刚化问题,对深入研究航天器动力学和合理建立柔体动力学的数值计算模型意义重大.应用非惯性坐标系中的力学问题的理论来研究动力刚化问题,给出两类研究动力刚化问题的计算模型,明确了动力刚化问题的物理意义,探索了正确处理零次建模的途径.这样处理动力刚化问题,表现出与其他学者的研究有实质性的差异. 展开更多

关键词 动力刚化 非惯性坐标系 柔体 刚体 航天器动力学

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气体稀薄效应对微机电系统(MEMS)气体轴承-转子系统不平衡响应的影响 被引量：7

4

作者 杨琴 刘宇陆 +1 位作者 张海军 祝长生 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期134-139,共6页

为研究气体稀薄效应对微机电系统(MEMS)气体轴承-转子系统不平衡响应的影响,给出了MEMS气体轴承-转子系统运动方程和MEMS气体轴承的雷诺方程;利用双向隐式差分算法,给出了修正雷诺方程的详细数值求解过程;将转子运动方程与雷诺方程相结... 为研究气体稀薄效应对微机电系统(MEMS)气体轴承-转子系统不平衡响应的影响,给出了MEMS气体轴承-转子系统运动方程和MEMS气体轴承的雷诺方程;利用双向隐式差分算法,给出了修正雷诺方程的详细数值求解过程;将转子运动方程与雷诺方程相结合,采用4阶龙格-库塔方法计算分析了气体稀薄效应对气体轴承-转子系统不平衡响应的影响。研究结果显示,考虑气体稀薄效应后,当质量偏心距较大时,MEMS气体轴承-转子系统的失稳轴颈转速较大,表明合适的偏心质量有助于改善系统的稳定性;在相同的质量偏心距下,考虑气体稀薄效应时气体轴承-转子系统在较低轴颈转速处出现峰值,表明此时不平衡偏心质量对气体轴承-转子系统运动的影响增大。 展开更多

关键词 微机电系统 气体轴承-转子系统 不平衡响应 稀薄效应 双向隐式差分算法

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基于遗传算法的微型飞行器气动力优化设计 被引量：10

5

作者 刘洁 杨爱明 翁培奋 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期173-177,共5页

本文以固定机翼式微型飞行器的翼型气动力优化设计为研究背景,在105量级的低雷诺数范围内,把遗传算法与Navier-Stokes方程数值解法相结合,建立了一种以实数编码为基础的自适应算法模型。在基准翼型的基础上,结合锦标赛选择、部分交叉以... 本文以固定机翼式微型飞行器的翼型气动力优化设计为研究背景,在105量级的低雷诺数范围内,把遗传算法与Navier-Stokes方程数值解法相结合,建立了一种以实数编码为基础的自适应算法模型。在基准翼型的基础上,结合锦标赛选择、部分交叉以及自适应变异算子,对翼型进行了升阻比气动力优化设计,并设计了一种高效的复制算子来提高算法的稳定性和计算效率。优化后的翼型升阻比提高显著,表明该算法对低雷诺数翼型的气动外形设计合理有效。 展开更多

关键词 微型飞行器 遗传算法 NAVIER-STOKES方程 低雷诺数翼型 气动力优化设计

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Bridgman法晶体生长过程中界面形状的改变 被引量：3

6

作者 张海斌 任国浩 +2 位作者 邓群 刘高联 陈建明 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期8-11,16,共5页

对不同生长条件下,Bridgm an法晶体生长过程进行了计算,对界面形状的改变的规律加以总结,并讨论了不同生长条件对界面形状的改变的影响。换热系数、导热系数和晶体宽度是影响界面凸凹程度及其变化趋势的重要参数。

关键词 BRIDGMAN法 晶体生长 界面 形状 宽度 参数 导热系数 改变 影响 变化趋势

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水锤数值计算的全特性曲线法 被引量：6

7

作者 郑铭 陈池 袁寿其 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期41-44,共4页

采用麦切尔提出的无因次全特性曲线变换图形 ,按照弹性水柱理论提供的瞬变流基本方程 ,以及泵系统边界条件与初始条件 ,利用牛顿莱福森法直接在计算机上进行水锤的数值计算。通过对几种常见的泵系统工况的计算结果和传统的图解法所得结... 采用麦切尔提出的无因次全特性曲线变换图形 ,按照弹性水柱理论提供的瞬变流基本方程 ,以及泵系统边界条件与初始条件 ,利用牛顿莱福森法直接在计算机上进行水锤的数值计算。通过对几种常见的泵系统工况的计算结果和传统的图解法所得结果进行比较 ,表明本文方法速度快 。 展开更多

关键词 水锤 数值计算 全特性曲线 水泵

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流体饱和多孔弹性柱体动力响应的微分求积法 被引量：6

8

作者 朱媛媛 胡育佳 程昌钧 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期868-873,共6页

基于多孔介质混合物理论,在小变形的假设下,建立了两相不可压流体饱和多孔介质弹性空间轴对称问题的控制方程。在空间域和时间域内分别采用微分求积方法和二阶向后差分格式来离散控制方程,给出了处理对称轴处奇异性条件的方法,并在空间... 基于多孔介质混合物理论,在小变形的假设下,建立了两相不可压流体饱和多孔介质弹性空间轴对称问题的控制方程。在空间域和时间域内分别采用微分求积方法和二阶向后差分格式来离散控制方程,给出了处理对称轴处奇异性条件的方法,并在空间离散后采用消元法来缩减未知量,提高计算速度。作为应用,分析了流体饱和弹性多孔介质圆柱体的动力响应,考察了所布节点数对数值结果的影响。 展开更多

关键词 多孔介质理论 空间轴对称问题 瞬态响应 微分求积法

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三点弯曲混凝土梁能量释放率的有限元计算 被引量：2

9

作者 丁军 曾祥国 +2 位作者 廖林清 张俊乾 王放 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期111-113,共3页

采用有限元分析方法(FEM)对三点弯曲混凝土梁的能量释放率进行了计算,在对混凝土梁进行单元划分时,避免使用奇异性单元来模拟梁的裂尖奇异性。在梁的中线上采用双重节点技术,逐步释放裂尖单元节点的方法来模拟裂纹的扩展。基于虚拟裂纹... 采用有限元分析方法(FEM)对三点弯曲混凝土梁的能量释放率进行了计算,在对混凝土梁进行单元划分时,避免使用奇异性单元来模拟梁的裂尖奇异性。在梁的中线上采用双重节点技术,逐步释放裂尖单元节点的方法来模拟裂纹的扩展。基于虚拟裂纹闭合方法,分别对不同裂纹长度的混凝土梁进行了计算。计算结果表明,用该方法计算出来的能量释放率与理论值有很好的吻合性,证实了该方法的可行性。 展开更多

关键词 三点弯曲梁 能量释放率 有限元法 应力强度因子

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基于Boltzmann矩方程的扩展速度滑移边界条件 被引量：1

10

作者 杨琴 张海军 +1 位作者 沈剑英 刘宇陆 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2408-2413,2435,共7页

针对半空间流,从R13矩方程出发,基于壁面附近Knudsen层外Knudsen层的修正效应近似为零的条件,理论推导得到等温情形下扩展的速度滑移边界条件.该速度滑移边界条件的滑移系数是不固定的,不仅与气流的努森数有关,还与壁面适应系数有关.以... 针对半空间流,从R13矩方程出发,基于壁面附近Knudsen层外Knudsen层的修正效应近似为零的条件,理论推导得到等温情形下扩展的速度滑移边界条件.该速度滑移边界条件的滑移系数是不固定的,不仅与气流的努森数有关,还与壁面适应系数有关.以微Poiseuille流为例,分析扩展的速度滑移边界条件的适用性.研究表明,在近过渡流区,扩展的速度滑移边界情形下的质量流率与基于Boltzmann-硬球分子模型方程的结果更为接近,优于现有文献中的速度滑移边界条件.当努森数为1时,扩展的速度滑移边界条件情形下的气流速度与直接模拟Monte Carlo(DSMC)模拟结果之间的差别仍然较大. 展开更多

关键词 速度滑移 非平衡气体流动 R13矩方程 Knudsen层 滑移系数

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一种新型聚能-遮蔽型立轴风力机 被引量：1

11

作者 周万里 黄典贵 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1535-1539,共5页

提出了一种适合任意风向的新型聚能-遮蔽型立轴风力机,并应用计算流体力学方法,对这种风力机的气动性能进行了数值模拟。研究表明:这种新型立轴风力机比传统的立轴风力机的风能利用率有显著提高。此外,该文还采用了正交优化设计方法,对... 提出了一种适合任意风向的新型聚能-遮蔽型立轴风力机,并应用计算流体力学方法,对这种风力机的气动性能进行了数值模拟。研究表明:这种新型立轴风力机比传统的立轴风力机的风能利用率有显著提高。此外,该文还采用了正交优化设计方法,对这种立轴风力机的结构参数进行了优化设计,得到了一组最优的设计参数,该最优设计参数下风力机的风能利用率达37%。 展开更多

关键词 聚能-遮蔽 立轴风力机 风能

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二维有旋流动赝势函数的映象平面坐标形式

12

作者 沈远胜 李娟 +1 位作者 刘智亮 刘高联 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第1期4-6,共3页

以文献[1]所提出的赝势函数为基础,通过建立映象平面坐标与笛卡儿坐标的关系,将物理平面上的赝势函数模型转换到映象平面上,从而将不规则区域的计算转换为规则区域的计算,为采用差分等计算方法时将计算区域进行规则划分及提高计算精度... 以文献[1]所提出的赝势函数为基础,通过建立映象平面坐标与笛卡儿坐标的关系,将物理平面上的赝势函数模型转换到映象平面上,从而将不规则区域的计算转换为规则区域的计算,为采用差分等计算方法时将计算区域进行规则划分及提高计算精度奠定了基础。 展开更多

关键词 二维有旋流动 赝势函数 映象平面坐标 差分格式 计算流体力学 计算方法

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低雷诺数下小展弦比机翼的气动力优化设计

13

作者 刘洁 翁培奋 丁珏 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期462-468,共7页

以固定翼式微型飞行器为研究背景,针对小展弦比机翼,将遗传算法与Navier-Stokes方程数值解法相结合,提出了一种以实数编码为基础的数值优化模型。流场数值模拟采用人工压缩方法,遗传算法采用锦标赛选择、自适应交叉和变异操作算子,对微... 以固定翼式微型飞行器为研究背景,针对小展弦比机翼,将遗传算法与Navier-Stokes方程数值解法相结合,提出了一种以实数编码为基础的数值优化模型。流场数值模拟采用人工压缩方法,遗传算法采用锦标赛选择、自适应交叉和变异操作算子,对微型飞行器机翼选取五个设计点分别进行了升阻比优化设计。优化结果表明,本文的优化模型具有较高的搜索效率和显著的优化效果,五个设计点机翼的升阻比均提高30%以上。优化后的翼面接近椭圆形状,翼型前缘钝厚,尾缘向上拱起,这种形状能大大增加升力,降低诱导阻力,从而显著提高机翼的气动性能。 展开更多

关键词 微型飞行器 遗传算法 低雷诺数 小展弦比 人工压缩方法

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