基于三维点云的轮对踏面轮廓动态测量教学实验设计 被引量：4

1

作者 周崇秋 高春甫 +1 位作者 李林峰 王冬云 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第1期208-213,共6页

通过MV-DP090-02B激光轮廓传感器获取轨道车辆轮对踏面轮廓影像信息,再将物体表面轮廓位置转化为三维点云数据,并对数据进行降噪和特征提取,然后对踏面轮廓进行三维重建。文章结合轮对踏面动态测量实验,对轮对低速转动过程中的踏面轮廓... 通过MV-DP090-02B激光轮廓传感器获取轨道车辆轮对踏面轮廓影像信息,再将物体表面轮廓位置转化为三维点云数据,并对数据进行降噪和特征提取,然后对踏面轮廓进行三维重建。文章结合轮对踏面动态测量实验,对轮对低速转动过程中的踏面轮廓进行了扫描。数据处理结果表明,基于MV-DP090-02B激光轮廓传感器获取的三维扫描点云数据及相关数据处理,可以动态测量轮对转动过程中的踏面轮廓;MV-DP090-02B激光轮廓传感器能够满足实验室的测量需求,操作简便,是“轨道交通车辆机械检修”课程实验中轮对踏面轮廓获取的一种新方法。 展开更多

关键词 踏面轮廓 三维扫描 线点云 特征提取 动态测量

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基于云模型和MAIRCA的高速铁路系统韧性评估

2

作者 李磊 陈斯烨 +1 位作者 李晨蕾 吴艳华 《铁道学报》 北大核心 2025年第3期10-15,共6页

开展系统、有效的高速铁路韧性评估是应对风险扰动、提升风险防御能力及恢复能力的关键。基于韧性理论和PSR理论框架,识别与提炼高速铁路系统韧性评估指标。运用云模型处理专家语言值评估信息,考虑异类指标间的关联性和指标评价的波动性... 开展系统、有效的高速铁路韧性评估是应对风险扰动、提升风险防御能力及恢复能力的关键。基于韧性理论和PSR理论框架,识别与提炼高速铁路系统韧性评估指标。运用云模型处理专家语言值评估信息,考虑异类指标间的关联性和指标评价的波动性,引入CRITIC权重计算方法并与超标倍数法结合,提出韧性指标综合权重方法;建立基于云模型和MAIRCA法的高速铁路系统韧性评估方法,计算高速铁路系统实际状态与理想状态的总偏差,进而评估高速铁路系统的韧性水平等级,识别薄弱指标。以某高速铁路车务系统为例进行实证分析,研究结果表明:该高速铁路车务系统韧性处于较高水平,总偏差为0.041,韧性指标中应急管理状态为薄弱指标。 展开更多

关键词 高速铁路系统 运营安全管理 韧性评估 MAIRCA方法 云模型

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基于事件触发的虚拟编组城轨列车车距约束协同控制

3

作者 戴宇辰 缪辰滔 +1 位作者 李磊 许德智 《铁道学报》 北大核心 2025年第10期23-32,共10页

虚拟编组技术更短的运行间距对跟踪精度提出更高要求,频繁的数据交换也增加了通信设备的负担。针对上述问题,设计一种考虑车距约束的虚拟编组城轨列车事件触发协同控制策略。建立虚拟编组的状态模型,根据有向图设计系统通信拓扑。构造... 虚拟编组技术更短的运行间距对跟踪精度提出更高要求,频繁的数据交换也增加了通信设备的负担。针对上述问题,设计一种考虑车距约束的虚拟编组城轨列车事件触发协同控制策略。建立虚拟编组的状态模型,根据有向图设计系统通信拓扑。构造邻域同步误差描述虚拟编组整体的跟踪性能,并采用预设性能方法进行约束。结合有限时间收敛原理与事件触发机制设计协同控制律,并在此基础上建立自适应补偿机制。结合积分滑模控制设计固定时间扰动观测器,对扰动的准确补偿提升控制器的抗干扰性能。通过仿真对比证明,提出的控制策略能够提供更好的控制性能,更少的信息传递次数更好地缓解了虚拟编组技术的通信压力。 展开更多

关键词 误差约束 虚拟编组 事件触发 协同控制 扰动估计

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不同电流下的电弧侵蚀对浸铜碳滑板/铬锆铜接触线磨损机理的影响 被引量：5

4

作者 刘新龙 周朝伟 +8 位作者 王冬云 周新建 胡明捷 关欣 张武略 郑伊亭 高明生 杨文斌 肖乾 《摩擦学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期189-199,共11页

弓网之间由于短时间离线容易产生电弧,离线电弧会严重灼伤碳滑板和接触线表面,导致碳滑板服役寿命衰减和过早老化.采用了不同强度电流形成的电弧对碳滑板表面进行侵蚀处理,发现随着电流的强度增加,接触区域的离线电弧能量冲击强度和瞬... 弓网之间由于短时间离线容易产生电弧,离线电弧会严重灼伤碳滑板和接触线表面,导致碳滑板服役寿命衰减和过早老化.采用了不同强度电流形成的电弧对碳滑板表面进行侵蚀处理,发现随着电流的强度增加,接触区域的离线电弧能量冲击强度和瞬时温度逐渐提升.受电弧侵蚀之后Cu从碳滑板基体中大量析出并熔焊成瘤状物,在侵蚀区域形成不规则疏松层和扩展裂纹.接着对碳滑板进行载流摩擦磨损试验,结果表明摩擦系数和接触电阻均随着侵蚀时间的增加而增大.通过扫描电镜和三维形貌测试分析方法,揭示了经电弧侵蚀之后碳滑板/接触线的载流摩擦磨损机理和性能差异,其主要磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损. 展开更多

关键词 电弧侵蚀 电流 碳滑板 接触线 损伤机理

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基于双目视觉的列车轮对表面缺陷及型面参数检测方法 被引量：4

5

作者 胡成放 丁昊昊 +5 位作者 陈德君 张岩 刘启跃 王文健 郭俊 林强 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第8期101-108,共8页

列车轮对表面缺陷及磨耗后的车轮轮型参数对列车安全行驶具有重要影响。搭建一种基于结构光与双目立体视觉相结合的非接触式列车轮对型面检测系统,设计针对车轮滚动圆直径、轮缘高度、轮缘厚度以及车轮擦伤的双目视觉无损检测方法。首... 列车轮对表面缺陷及磨耗后的车轮轮型参数对列车安全行驶具有重要影响。搭建一种基于结构光与双目立体视觉相结合的非接触式列车轮对型面检测系统,设计针对车轮滚动圆直径、轮缘高度、轮缘厚度以及车轮擦伤的双目视觉无损检测方法。首先基于迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法将各相机采集的车轮型面数据拼接为整体车轮点云三维模型;然后,从该三维模型中提取出滚动圆与轮缘顶点圆,基于最小二乘拟合法分别计算滚动圆直径、轮缘高度、轮缘厚度参数;最后,基于模式匹配方法检测车轮型面是否出现擦伤缺陷,并计算得到擦伤深度。检测结果表明:该列车轮对型面检测系统及表征方法对于滚动圆直径检测误差为0.22 mm,对于轮缘高度与轮缘厚度检测误差分别为–0.08 mm及0.07 mm,最大擦伤深度检测误差为0.18 mm。研究成果可有效检测列车车轮型面参数及擦伤缺陷,具有较强的工程应用价值。 展开更多

关键词 双目立体视觉 迭代最近点 型面参数 车轮擦伤 模式匹配

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添加不同固体润滑剂铁基合金激光熔覆涂层的干滑动摩擦磨损性能 被引量：2

6

作者 杨文斌 李仕宇 +4 位作者 肖乾 丁昊昊 慕鑫鹏 杨春辉 陈道云 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期57-67,共11页

采用激光熔覆技术在CL60车轮钢表面分别制备不同含量WS_(2)(质量分数0~8.0%)和CaF_(2)(质量分数5.0%)固体润滑剂以及不同含量h-BN(质量分数0~2.0%)和CaF_(2)(质量分数0~2.0%)固体润滑剂的铁基合金涂层,对比研究了添加不同固体润滑剂铁... 采用激光熔覆技术在CL60车轮钢表面分别制备不同含量WS_(2)(质量分数0~8.0%)和CaF_(2)(质量分数5.0%)固体润滑剂以及不同含量h-BN(质量分数0~2.0%)和CaF_(2)(质量分数0~2.0%)固体润滑剂的铁基合金涂层,对比研究了添加不同固体润滑剂铁基合金涂层的显微组织以及干滑动摩擦磨损行为和磨损机制。结果表明:所有涂层均主要由树枝晶和共晶组织组成,表面硬度均达到约800 HV,约为CL60钢的2倍。随着WS_(2)含量的增加,WS_(2)+CaF_(2)/铁基合金涂层的摩擦因数降低,磨损质量损失先降低后基本稳定,当WS_(2)质量分数为6.0%时,磨损质量损失最低,与未添加固体润滑剂的铁基合金涂层相比降低了26.7%,此时孔隙最少,磨损表面损伤轻微,磨损机制为磨粒磨损。随着h-BN含量的增加以及CaF_(2)含量的降低,h-BN+CaF_(2)/铁基合金涂层的摩擦因数与磨损质量损失均先降后增,且当CaF_(2)和h-BN的质量分数均为1.0%时,稳定摩擦因数与磨损质量损失均最小,与未添加固体润滑剂的铁基合金涂层相比,分别降低了32.7%和33.3%,此时晶粒最细小,组织最为致密,磨损表面以细小磨痕为主,磨损机制为轻微的磨粒磨损。 展开更多

关键词 车轮钢 激光熔覆 固体润滑材料 显微组织 摩擦磨损性能

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针对高速车辆线性稳定性的等效锥度运用限值确定方法 被引量：1

7

作者 孙建锋 郝光 +1 位作者 池茂儒 施继忠 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期168-178,共11页

为制定合理的轮轨匹配等效锥度运用范围,避免高速车辆出现蛇行失稳现象,提出一种基于模态分析的轮轨匹配等效锥度合理运用限值确定方法。首先,基于车辆系统动力学理论,建立包含21个自由度的高速车辆系统横向动力学模型;其次,采用模态分... 为制定合理的轮轨匹配等效锥度运用范围,避免高速车辆出现蛇行失稳现象,提出一种基于模态分析的轮轨匹配等效锥度合理运用限值确定方法。首先,基于车辆系统动力学理论,建立包含21个自由度的高速车辆系统横向动力学模型;其次,采用模态分析计算车辆系统模态参数(模态频率、阻尼比和振型),并提出基于最小模态距离的蛇行频率连续跟踪算法;然后,利用车辆系统模态最小阻尼比判断模态振型,对轮轨匹配等效锥度和速度进行协同变参计算,确定等效锥度运用限值;最后,从模态视角研究车体蛇行失稳的发生机制。结果表明:在广域轮轨匹配关系下,转向架蛇行失稳和车体蛇行失稳区域均具有清晰的边界,且二者不邻接;对于车体蛇行失稳而言,频率耦合不是唯一决定因素,频率耦合速度也是决定因素之一,当频率耦合发生在较高速度下时易发生车体蛇行失稳。采用该方法,确定所构建的高速车辆模型在350 km·h^(-1)车速下的等效锥度运用限值为0.07~0.41。 展开更多

关键词 蛇行稳定性 高速车辆 等效锥度运用限值 模态分析 机理分析

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基于导向滤波Retinex和自适应Canny的图像边缘检测 被引量：39

8

作者 王冬云 唐楚 +2 位作者 鄂世举 高春甫 葛炳灶 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期443-451,共9页

机器视觉识别常用金属制品边缘时,表面亮度不均易导致边缘误识别,且传统的边缘检测算法去噪的同时也抑制了大量边缘信息,降低了边缘检测质量。本文提出一种基于导向滤波Retinex和自适应Canny的图像边缘检测算法。该算法采用基于导向滤波... 机器视觉识别常用金属制品边缘时,表面亮度不均易导致边缘误识别,且传统的边缘检测算法去噪的同时也抑制了大量边缘信息,降低了边缘检测质量。本文提出一种基于导向滤波Retinex和自适应Canny的图像边缘检测算法。该算法采用基于导向滤波的Retinex法得到金属制品图像的反射分量,通过加权分布的自适应伽马校正提升反射分量图像对比度;然后,采用自适应各向异性扩散滤波对增强后图像进行去噪处理,抑制增强后图像的噪声及低对比度纹理,再采用改进四方向Sobel梯度模板提取图像边缘;最后沿用传统Canny算法的非极大值抑制及双阈值分割进一步细化边缘。实验结果表明,新算法检测典型金属小零件时,图像锐度指标由原图的47.11提升至68.39,金属表面的亮度标准差从原图的44.76下降至20.16;噪声指标从原图的1.1下降到0.15左右,并且在去噪的同时较好地保留了图像边缘锐度。新方法有效改善了金属表面图像因亮度不均导致的边缘误识别问题,并且提取的边缘连接性较好。 展开更多

关键词 图像处理 亮度不均 金属制品 图像增强 边缘检测 改进Canny

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钝体摆动间接激励式压电风力发电机的研究 被引量：5

9

作者 阚君武 廖卫林 +4 位作者 林仕杰 张忠华 黄鑫 文一杰 王淑云 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期577-583,共7页

为满足风场环境中传感监测系统的自供电需求,提出一种钝体摆动间接激励式压电风力发电机,利用圆柱形钝体涡激振动产生的往复摇摆带动磁铁间接激励密封腔内压电换能器振动发电。介绍了发电机结构及工作原理,并进行了理论和试验研究,证明... 为满足风场环境中传感监测系统的自供电需求,提出一种钝体摆动间接激励式压电风力发电机,利用圆柱形钝体涡激振动产生的往复摇摆带动磁铁间接激励密封腔内压电换能器振动发电。介绍了发电机结构及工作原理,并进行了理论和试验研究,证明了其结构和原理的可行性。研究结果表明:其他条件确定时,输出电压随柔性梁长度和换能器质量增加以及耦合器的质量降低而增加,锁频带宽随柔性梁长度增加以及耦合器和换能器的质量降低而增加;此外,存在最佳负载电阻使输出功率达到最大。 展开更多

关键词 压电 风力发电机 涡激振动 间接激励 风场环境

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温度对磁流变液剪切应力特性的影响 被引量：10

10

作者 高春甫 周崇秋 +3 位作者 郑强 贺新升 张广 季海峰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1724-1730,I0024,共8页

为了研究磁流变液的温度变化对剪切应力的影响规律,以Bingham模型为基础,引入居里定理,对磁流变液的黏温特性和磁致流变特性开展了研究。采用理论推导、数值仿真、实验验证的方法,分析了温度变化与磁流变液剪切应力输出之间的关系。研... 为了研究磁流变液的温度变化对剪切应力的影响规律,以Bingham模型为基础,引入居里定理,对磁流变液的黏温特性和磁致流变特性开展了研究。采用理论推导、数值仿真、实验验证的方法,分析了温度变化与磁流变液剪切应力输出之间的关系。研究结果表明,随着温度的升高,磁流变液的剪切应力输出逐渐下降,其降低速率随着磁场强度的增加而增加。进一步分析可得,随着温度升高,磁流变液软磁性颗粒的磁导率和载液的黏度降低,引起磁流变液的剪切应力输出降低。 展开更多

关键词 温度 磁流变液 流变特性 剪切应力

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磁耦合式压电振动发电机的试验与分析 被引量：3

11

作者 阚君武 王凯 +3 位作者 王进 张忠华 费翔 王淑云 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期887-894,共8页

为提高环境适应性和可靠性,提出一种基于组合换能器的磁耦合式压电振动发电机,该发电机由纵振的耦合器和横摆的组合换能器构成。建立了组合换能器和磁力的COMSOL有限元模型,并进行了仿真分析,获得了组合换能器簧片长度比、厚度比及磁铁... 为提高环境适应性和可靠性,提出一种基于组合换能器的磁耦合式压电振动发电机,该发电机由纵振的耦合器和横摆的组合换能器构成。建立了组合换能器和磁力的COMSOL有限元模型,并进行了仿真分析,获得了组合换能器簧片长度比、厚度比及磁铁间距对发电机输出性能的影响。在此基础上,选取较佳的结构参数(长度比为0.57、厚度比为2),设计制作了样机并进行了试验测试,获得了激励磁铁和受激磁铁间横向距离L_(x)、纵向距离L_(y)、竖向距离L_(z)及负载电阻对发电机输出性能的影响规律。结果表明:激励频率f<20 Hz时,存在两个较佳谐振频率(由小到大分别记为f_(n1)和f_(n2)),使输出电压出现峰值。谐振频率及其所对应的电压峰值均随L_(x),L_(y)及L_(z)的变化而变化,故合理选择激励磁铁和受激磁铁间距可降低f_(n1)、提高f_(n2)及增大输出电压,有效提高发电机的带宽和环境适应性。存在最佳负载电阻使发电机输出功率达到最大,f=11 Hz,R=540 kΩ时所获得的最大输出功率达0.19 mW。 展开更多

关键词 磁耦合 组合换能器 间接激励 压电 振动发电机

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间接激励压电发电机的建模仿真与试验研究 被引量：4

12

作者 王淑云 朱雅娜 +3 位作者 阚君武 张忠华 黄鑫 侯刘奖 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期127-133,共7页

为满足旋转机械监测系统的自供电需求、解决现有压电发电机可靠性低及有效带宽窄等问题,提出一种基于移动凸轮间接激励并限幅的旋转式压电发电机(简称间接激励压电发电机)。介绍了发电机的结构原理并进行了建模仿真与试验测试,获得了激... 为满足旋转机械监测系统的自供电需求、解决现有压电发电机可靠性低及有效带宽窄等问题,提出一种基于移动凸轮间接激励并限幅的旋转式压电发电机(简称间接激励压电发电机)。介绍了发电机的结构原理并进行了建模仿真与试验测试,获得了激励磁铁数量比、凸轮升程及升角对激振力形式/幅值、压电振子变形量/输出电压及发电机带宽等的影响规律。结果表明:利用凸轮间接激励可有效地限制压电振子的振幅/输出电压、避免幅频特性曲线出现明显的谐振峰;其他条件相同时,使压电振子变形量/输出电压相同的有效带宽随激励磁铁数量比的减小及凸轮升角(30°-45°范围内)的增加而增加;随凸轮升程的增加,压电振子变形量/输出电压增加、有效带宽减小;磁铁数量比为0.25、升角为40°、升程为2/3/4/5 mm时,使输出电压为20/40/60/70 V的有效转速范围为212.8/67.2/67.2/44.8 r/min;此外,存在最佳负载70 kΩ使发电机输出功率最大(9.66 mW)。 展开更多

关键词 旋磁 压电发电机 间接激励 凸轮 限幅

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具有“前进-前进”运动模式的惯性压电驱动器 被引量：5

13

作者 胡意立 胡影 +2 位作者 李建平 温建明 兰虎 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1356-1364,共9页

针对传统压电惯性驱动器普遍存在的回退问题,创造性地提出双振子反向连接的接线方式,在此基础上设计了一种惯性压电直线驱动器。基于这种接线方式,可以使驱动器工作在“前进-前进”运动模式,从原理上彻底消除回退现象。首先,为了更好地... 针对传统压电惯性驱动器普遍存在的回退问题,创造性地提出双振子反向连接的接线方式,在此基础上设计了一种惯性压电直线驱动器。基于这种接线方式,可以使驱动器工作在“前进-前进”运动模式,从原理上彻底消除回退现象。首先,为了更好地理解驱动器的运动特性,深入分析了反接条件下的驱动器的运动原理并初步建立了理论模型。接下来,本文设计并制作了试验样机,搭建了试验系统,进行了一系列试验探究该驱动器在正接(传统的接线方式)、反接(所提出的接线方式)两种接线方式下的运动性能。此外,为了评估驱动器的应用价值,利用斑马鱼胚胎进行了细胞药物注射模拟实验。试验结果表明:相较于“前进-回退”的运动模式,在“前进-前进”的运动模式下,驱动器可以实现无回退,能量转换效率从2.16%提高至2.60%,运动速度从6.08μm/s增大至7.88μm/s,最大偏差为0.12μm,标准偏差为0.0356。所设计的驱动器具有较高的稳定性和能量转换效率,并且完全解决了回退问题,有望用于细胞操作和微电极植入等领域。 展开更多

关键词 惯性驱动器 非对称夹持 无回退 反接 细胞操作

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基于Q学习算法的摘挂列车调车作业计划优化 被引量：5

14

作者 施俊庆 陈林武 +2 位作者 林柏梁 孟国连 夏顺娅 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期163-170,共8页

针对摘挂列车编组调车作业计划编制问题,基于强化学习技术和Q学习算法,提出1种调车作业计划优化方法。在表格调车法的基础上,将调车作业计划分为下落和重组2个部分。通过动作、状态和奖励3要素构建调车作业问题的强化学习模型,以调车机... 针对摘挂列车编组调车作业计划编制问题,基于强化学习技术和Q学习算法,提出1种调车作业计划优化方法。在表格调车法的基础上,将调车作业计划分为下落和重组2个部分。通过动作、状态和奖励3要素构建调车作业问题的强化学习模型,以调车机车为智能体,以车组下落的股道编号为动作,以待编车列的下落情况为状态,形成车组挂车、摘车具体条件和车辆重组流程,并依据车组下落的连接状态和车辆重组后产生的总调车程设计奖励函数。改进Q学习算法求解模型,以最小化调车程为目标,建立待编车列与最优调车作业计划之间的映射关系,智能体学习充分后即可求解得到最优的调车作业计划。通过3组算例对比验证本方法效果,结果表明:相较于统筹对口法和排序二叉树法,本方法使用的股道数量更少、调车作业计划更优;相较于分支定界法,本方法可在更短时间内求解质量近似的调车作业计划。因而,本方法有助于提高车站调车作业计划编制的智能化决策水平。 展开更多

关键词 铁路运输 调车作业 强化学习 摘挂列车 Q学习算法

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基于Python的Abaqus二次开发在高温合金GH3039激光冲击强化中的应用 被引量：7

15

作者 杨俊茹 徐昊 +3 位作者 王桂杰 朱然 邓大祥 吴清源 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期435-443,共9页

目的提高高温合金GH3039激光冲击强化仿真建模的效率。方法利用Python脚本语言对Abaqus进行二次开发,利用插件对高温合金GH3039激光冲击强化过程进行仿真分析。采用侧倾固定Ψ法,通过实验测量激光冲击强化后的残余应力,并对仿真结果进... 目的提高高温合金GH3039激光冲击强化仿真建模的效率。方法利用Python脚本语言对Abaqus进行二次开发,利用插件对高温合金GH3039激光冲击强化过程进行仿真分析。采用侧倾固定Ψ法,通过实验测量激光冲击强化后的残余应力,并对仿真结果进行验证,分析不同激光工艺参数作用下高温合金GH3039表面和深度方向残余应力的分布规律。结果仿真插件界面简洁,操作性强,结果准确。在其他参数不变的情况下,残余压应力受到光斑尺寸的影响较大。相较于光斑直径为4、2 mm,在光斑直径为6 mm时,其中心位置残余压应力分别提高了4.3%、53%。随着光斑尺寸的增大,表面残余压应力增大,且变化梯度减小,深度方向的残余压应力增大。随着激光能量的增加,表面残余压应力增大,且变化梯度增大,残余压应力峰值位于中心区域附近,在激光能量为6、7、8 J时,残余压应力层的平均厚度分别为0.55、0.67、0.82 mm,深度方向残余压应力层增厚。随着冲击次数的增加,冲击区域表面残余压应力平均值高于单次冲击,且波动梯度增大,冲击1、2、3次后残余压应力层的平均厚度分别为0.55、0.71、0.85mm,深度方向残余压应力层深度增大。结论利用Python脚本语言对ABAQUS进行二次开发,提高了仿真建模的效率,可为快速预测不同激光工艺参数下高温合金GH3039残余应力的分布规律提供参考。 展开更多

关键词 Abaqus二次开发 PYTHON 激光冲击强化 残余压应力 光斑直径 激光能量 冲击次数

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脱涡致振式压电风力发电机性能分析与试验 被引量：1

16

作者 阚君武 吕鹏 +3 位作者 王进 张忠华 范春涛 王淑云 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期411-417,共7页

为满足农业遥感监测系统的供电需求,减少化学电池对水和土壤的污染,提出一种脱涡致振式压电风力发电机,并从理论和试验两方面进行了研究。建立了脱涡致振式压电风力发电机的理论模型,通过仿真分析研究迎风角、压电振子长度及风速对压电... 为满足农业遥感监测系统的供电需求,减少化学电池对水和土壤的污染,提出一种脱涡致振式压电风力发电机,并从理论和试验两方面进行了研究。建立了脱涡致振式压电风力发电机的理论模型,通过仿真分析研究迎风角、压电振子长度及风速对压电振子变形量的影响,并对发电机样机进行了测试试验。结果表明,不同风速下均存在两个最佳迎风角,使发电机输出电压较大,压电振子长度为60、78 mm,风速为7.6、11.6、12,.4 m/s时的两个最佳迎风角分别为(35°,135°)、(45°,12,5°)、(50°,12,0°)和(35°,12,0°)、(40°,115°)、(45°,110°)。当迎风角为12,0°时,存在最佳风速,使发电机输出电压达到最大;随着压电振子长度的增加,最佳风速由12,.4 m/s降低到8.4 m/s,其对应的最大输出电压由16.6 V增加为16.8 V。当外接电阻为150 kΩ、迎风角为30°时,试验测得最大输出功率为1 mW。研究表明,根据实际风速确定合理的迎风角及压电振子长度可提高发电机的发电能力。 展开更多

关键词 脱涡致振 压电 风力发电机 农业状态监测系统 迎风角

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基于云模型和TODIM的应急预案评估方法研究 被引量：4

17

作者 李磊 任俞霏 +1 位作者 韦茜 吴艳华 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期182-188,共7页

为提高应急预案评估的科学性,提出基于云模型和TODIM法的应急预案评估新方法,利用云模型表征语言评估信息,通过得分函数处理云值,提出基于云值的主客观权重计算方法,以弥补单一赋权法求解评估指标权重的不足;基于云模型和TODIM法对候选... 为提高应急预案评估的科学性,提出基于云模型和TODIM法的应急预案评估新方法,利用云模型表征语言评估信息,通过得分函数处理云值,提出基于云值的主客观权重计算方法,以弥补单一赋权法求解评估指标权重的不足;基于云模型和TODIM法对候选应急预案进行优劣排序,并验证本文方法的可行性和有效性。研究结果表明:基于云模型和TODIM法的应急预案评估新方法计算出的数值结果合理、准确,研究结果可为相关部门提高应急管理能力提供借鉴。 展开更多

关键词 应急预案 评估 云模型 TODIM 指标权重

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单磁耦合式压电振动俘能器的建模与试验 被引量：1

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作者 张忠华 柴君凌 +3 位作者 阚君武 林仕杰 王淑云 黄乐帅 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期2288-2293,2304,共7页

为实现高可靠性及宽频带振动能量的回收,提出了一种单磁耦合式压电振动俘能器。建立了俘能器的动力学方程,采用COMSOL仿真分析了磁铁水平耦合距离d、竖直耦合距离h及耦合角α对势能的影响;设计制作了样机,并进行了试验测试。试验结果表... 为实现高可靠性及宽频带振动能量的回收,提出了一种单磁耦合式压电振动俘能器。建立了俘能器的动力学方程,采用COMSOL仿真分析了磁铁水平耦合距离d、竖直耦合距离h及耦合角α对势能的影响;设计制作了样机,并进行了试验测试。试验结果表明,俘能器的势能曲线随水平耦合距离d减小由单势阱变为双势阱,且存在较佳的磁铁水平耦合距离(d=11 mm),使双势阱的阱深适中、俘能器的固有频率减小、有效频带变宽;竖直耦合距离h增大对有效频带的影响较小,h≤2 mm时,相较于无磁耦合(NMC)降低了固有频率;仅改变耦合角α时,存在最佳参数组合(d=14 mm、h=6 mm、α=67.5°)使俘能器获得较低的固有频率(16 Hz)和较宽的有效带宽(19.6 Hz),较无磁耦合时的有效带宽拓宽了6 Hz,进而提高了俘能器的发电性能。 展开更多

关键词 磁耦合 振动俘能器 可靠性 磁调频 有效频带

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换向激励式压电振动俘能器 被引量：2

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作者 阚君武 王凯 +4 位作者 孟凡许 费翔 张忠华 翟仕杰 祝孟松 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期371-379,共9页

为提高在低频、宽带、高强度及大振幅振动环境下的可靠性,提出一种换向激励式压电振动俘能器,它由拾振器和换能器组成。换能器的振动方向垂直于拾振器振动方向(环境振动方向),振动方向的转换通过磁力换向结构实现,换向结构使响应振幅不... 为提高在低频、宽带、高强度及大振幅振动环境下的可靠性,提出一种换向激励式压电振动俘能器,它由拾振器和换能器组成。换能器的振动方向垂直于拾振器振动方向(环境振动方向),振动方向的转换通过磁力换向结构实现,换向结构使响应振幅不随外部激励的增加而一直增加,从而提高可靠性。建立了俘能器的动力学模型,通过数值仿真和实验获得了相关参数对其输出特性的影响。仿真和实验结果表明:激励频率小于20 Hz时,该两自由度系统存在两阶谐振频率使输出电压达到峰值,一阶为拾振器谐振频率,二阶为换能器谐振频率。随着拾振簧片长度和拾振质量的增加,一阶谐振频率升高,所对应的输出电压基本不变;二阶谐振频率基本不变,所对应的输出电压逐渐升高;工作频带变宽。当外部激励振幅达到阈值时,换能器的响应振幅被有效控制,输出电压不再随之增加,最佳负载电阻为540 kΩ,此时输出功率最大为0.4 mW。实际应用中可通过改变俘能器的结构参数调整谐振频率及输出电压,将响应振幅控制在安全区域内,以适应低频、宽带、高强度及大振幅的工作环境。 展开更多

关键词 压电 振动俘能器 低频 换向激励 响应限幅

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基于动态时空神经网络模型的地铁客流预测 被引量：11

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作者 施俊庆 李睿 +2 位作者 程明慧 阮俊辉 谢星 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期139-147,共9页

针对城市轨道交通站点客流预测问题,本文提出一种基于注意力机制的动态时空神经网络(DSTNN)模型。模型采用多分支并行架构,能够有效提取地铁客流的复杂时空特征,在空间维度上,全局和局部注意力机制相结合,实现站点间动态时空关联和静态... 针对城市轨道交通站点客流预测问题,本文提出一种基于注意力机制的动态时空神经网络(DSTNN)模型。模型采用多分支并行架构,能够有效提取地铁客流的复杂时空特征,在空间维度上,全局和局部注意力机制相结合,实现站点间动态时空关联和静态拓扑结构的捕捉;在时间维度上,使用双向长短时记忆和注意力机制共同学习客流数据的时变规律。在杭州地铁数据集上进行实验,结果表明:相较于经典预测模型和深度学习模型,DSTNN具有更高的预测精度和训练效率。在4种不同的预测时长下,DSTNN模型平均绝对误差的平均值较基线中扩散卷积循环神经网络模型(DCRNN)和物理虚拟结合图网络模型(PVCGN)分别降低6.63%和2.57%。此外,可视化分析证明了本模型对时空关联的动态学习能力,消融实验验证了各分支的有效性。 展开更多

关键词 城市交通 地铁客流预测 注意力机制 双向长短时记忆 时空关联性

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