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关键词： 永磁同步电机   数学模型   线圈子单元   定子绕组短路故障   矩阵方程  

摘要： 针对相绕组为基本单元的永磁同步电机定子绕组短路故障数学模型,存在故障空间位置影响无法计及、不同短路故障需要重新建模,且无法研究健康状态时线圈对电机性能的贡献等问题,该文提出一种基于线圈子单元的永磁同步电机健康与定子绕组短路故障数学模型(APM)。首先,将每个线圈分割为多个线圈子单元,分别建立各子单元的电压、阻抗和空载反电动势等物理量的矩阵方程,利用基尔霍夫电压定律建立所有子单元的电压方程,建立电机的电磁功率和转矩方程。其次,利用有限元法和拟合法建立考虑槽内空间位置关系的线匝电感矩阵,通过矩阵变换得到计及位置信息的子单元电感矩阵。然后,在Matlab/Simulink中建立APM的仿真模型和图形化界面,通过修改抽头编号及图形化界面中短路电阻模块的连接位置,计算电机健康和不同类型定子绕组短路故障下的电磁特性。最后,有限元仿真和实验结果验证了模型的正确性和准确性,表明APM不仅可以精细地分析健康状态时线圈对电机性能的贡献,也可以高效、准确地分析线圈内部不同位置短路故障对电机性能的影响。该文研究可以为永磁同步电机的设计、故障诊断和容错控制提供依据。

关键词： 熊胆粉   减压干燥   物理特性   紫外指纹图谱   抑菌作用   相似度  

摘要： 目的考察干燥方式对熊胆粉物理特性、紫外及抑菌作用的影响。方法采用常压、减压及冷冻干燥对熊胆汁进行干燥,对熊胆粉各项物理质量属性指标进行综合表征,建立由8个指标:颗粒间空隙率(Ie)、卡尔指数(IC)、松密度(Da)、振实密度(Dc)、干燥失重(%HR)、吸湿性(%H)、豪纳斯比(IH)、休止角(α)构成的物理指纹图谱,以雷达图定量直观展示并比较其物理特性差异。以相似度分析,聚类分析(CA),主成分分析(PCA)等多元统计分析方法对不同干燥方式生产的9批熊胆粉进行质量评价,找出样品批间差异性指标。采用紫外可见分光光度计分别扫描9批熊胆粉溶液全波长图谱,建立对照紫外可见图谱,用相关系数法计算样品指纹图谱与对照指纹图谱的相似度。采用牛津杯抑菌法测定3种干燥方式(常压干燥、减压干燥、冷冻干燥)熊胆粉对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌及枯草芽胞杆菌的体外抑菌值;结果相同干燥方式所得熊胆粉物理及紫外指纹谱间相似度较大,不同干燥方式所得熊胆粉物理指纹图谱间相似度为57.1%~92.9%,其紫外指纹图谱间相似度不低于91.3%。干燥方式导致物理属性指标有一定差异,其主要差异性指标分别为颗粒间空隙率、干燥失重、卡尔指数、休止角、吸湿性。3种干燥方式熊胆粉均对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽胞杆菌有抑菌作用,其中冷冻干燥熊胆粉抑菌作用最弱,与常压干燥、减压干燥组比较,有显著性差异(P<0.05,P<0.01);结论干燥方式对熊胆粉物理特性有一定影响,对其紫外指纹图谱无较大影响,但对熊胆粉抑菌作用有较大影响。该方法从物理状态层面评价熊胆粉批间的质量一致性,可反映生产工艺对熊胆粉物理性质的影响,为后续制剂的质量控制研究提供新思路。

关键词： 周期光学系统   连续域束缚态   理论体系   物理特性   应用发展  

摘要： 周期光学系统,如光子晶体和光学超材料,可以在亚波长尺度形成高密度的电磁场能量局域,并获得极小的模式体积,在光操控领域具有巨大的应用潜力。近年来,研究人员在周期光学系统中发现一种光与物质的强相互作用,其被称为连续域束缚态。它是一类频率位于辐射连续域内但被完全局域的特殊电磁本征态,具有诸多有趣的物理特性和丰富的应用场景。本文系统性综述了周期光学系统中连续域束缚态的分类及其理论体系,并总结了其基本物理特性和最新应用发展。周期光学系统中的连续域束缚态正在为集成光学、信息光学、生物光学、拓扑光学以及非线性光学等领域注入新的发展动力。

关键词： 锅炉汽水系统   单相受热面   数学模型   修正   仿真  

摘要： 针对超临界火电机组仿真系统精度不够高的问题,以锅炉汽水系统单相受热面动态模型为研究对象,在给汽水系统单相受热面建立集总参数模型的同时,采用了一种惯性补偿的方法对模型进行修正,从而优化动态模型的算法,让模型能够很好的逼近分布参数对象特性,使模型的动态和静态精度都达到工程要求。依托MSP多学科仿真开发平台,建立超临界机组锅炉汽水系统模型,根据仿真结果发现,该模型仿真结果与设计数据能够有较好的吻合,并且相对误差均控制在技术范围内;在全工况仿真过程中具有较高的精度,动态响应合理,能够很好的反应实际对象的动态特性。

关键词： 球头铣刀   数学模型   铣削力   铣削系数  

摘要： 在骨科手术中经常使用球头铣刀对骨材料进行加工,在此过程中铣削力大小的精准控制是改善手术质量的关键,但目前尚缺乏理论模型预测骨材料加工过程中的铣削力。本文将球头铣刀离散成沿切削刃分布的切削微元,并用球头铣刀的结构参数表达切削微元的位置。通过分析切削微元的铣削力模型最终积分得到整个球头铣刀的铣削力模型,并以人工骨为铣削材料设计了三个不同工艺参数的实验来验证模型预测值的准确性。结果表明,该模型能较准确地预测球头铣刀在不同工艺参数下的铣削力。

关键词： 并网逆变器   电网电压定向   比例积分控制器   新能源   数学模型  

摘要： 并网逆变器在新能源发电系统中有着广泛的应用,存在易失稳,电流谐波含量高等问题,限制并网逆变器的进一步应用。针对上述问题,提出基于电网电压定向的逆变器控制模型,通过坐标变换将交流量变为直流量,推导相关数学模型,提出利用仿真软件辅助计算的方法,最后在Matlab软件中验证上述方法的正确性和有效性,可进一步提升并网逆变器运行稳定性。

关键词： 面板砂砾石坝   漫顶溃坝   数学模型   漩涡水流   面板折断  

摘要： 通过溃坝案例的现场调查和水槽模型试验,建立了面板砂砾石坝漫顶溃坝数学模型,以模拟水流特性、砂砾石料以及混凝土面板三者之间的相互作用。该模型主要由3部分组成:(1)考虑漩涡水流和砂砾石料之间的冲蚀特性,引入RNG k-ε湍流模型模拟漩涡水流的反向侵蚀;(2)通过泥沙输移公式和流体体积法(VOF法)追踪砂粒与水流侵蚀交界面,并考虑了砂砾石料的孔隙特性;(3)基于弯矩平衡法判定混凝土面板在自重和水荷载作用下的破坏过程。通过水槽模型试验对数学模型进行验证,结果表明,建立的数学模型能够准确地模拟溃决过程中漩涡水流对大坝的反向侵蚀和面板溃口的详细演化过程;该模型计算的溃口流量、堆石体溃口的发展、溃坝历时以及面板的折断长度,与实测数据的相对误差均小于15%,验证了模型的合理性。与参数化模型相比,本研究提出的溃坝模拟数学模型具有更详细的结果。

关键词： 海洋工程   系泊动力定位   系泊系统   动力定位   数学模型   控制系统   可靠性   节能  

摘要： 船舶系泊动力定位系统是海洋资源开发中不可或缺的核心装备之一。它能够解决复杂海洋环境下船舶的定位作业问题,可以提升船舶的机动灵活性,同时保证作业安全,减少能源消耗。本文介绍了系泊动力定位系统的组成及工作原理;系统模型的建立、应用场景及相应局限性。归纳总结了国内外关于系泊动力定位技术的研究,分类介绍控制策略进展现状,并讨论系泊动力定位技术未来的发展方向和趋势。指出适用场景横向纵向发展、控制无人化智能化以及面向多任务的需求是系泊动力定位技术进一步发展的方向。

关键词： 高密度电法   地下人防工程   正演模拟   数学模型  

摘要： 随着我国城市的发展和变迁,很多早期建设的地下人防设施遭到废弃。采用物探手段可以在缺失资料的条件下对工程建设场地进行地下人防排查。该文介绍了主要采用高密度电法,结合数学模型的正演模拟,对邵阳市某地下人防工程进行探测,并采用了面波法、地震映像法进行佐证,最终探明了测区内地下人防的走向及埋深。经开挖验证,表明了高密度电法在探测地下人防工程中的有效性和准确性。

关键词： 污泥土地利用   药物和个人护理用品   地下水污染   数学模型   风险指数  

摘要： 为进一步明确污泥土地利用过程中新型有机污染物—药物和个人护理用品(PPCPs)对地下水污染的风险,采用数学模型初步预测和评价了29种PPCPs在砂土和壤土2种介质条件下对地下水污染的风险。结果表明:砂土条件下,环丙沙星、氧氟沙星、土霉素、诺氟沙星和咖啡因等5种PPCPs的风险指数大于1,具有高地下水污染风险,其中,除咖啡因外,其余4种PPCPs均为抗生素类药物,应加强其在地下水中的监测和防控。壤土条件下,29种PPCPs对地下水均表现为低污染风险。吸附强度是影响PPCPs对地下水污染风险的最主要因素。PPCPs在包气带中的半衰期、有机碳-水分配系数、土壤密度、有机碳含量、含有机质的上层土壤层厚度是模型主要的敏感参数。不确定性分析显示,PPCPs的有机碳-水分配系数和其在包气带中的半衰期的改变对地下水污染风险评价结果影响较大。验证表明,地下水污染风险指数越大的PPCPs在地下水中的检出率也越高,说明评价结果具有一定的合理性。今后应加强对PPCPs降解产物、地下水中安全浓度值、共存PPCPs相互作用及介质非均质性影响等方面的研究,以便更加精确地评价PPCPs对地下水污染的风险。