一种极端天气条件下配电网预警系统设计与研究

为了提高配电网在极端天气事件下设备故障及电力失效预测准确率,设计了一种配电网极端天气预警系统。该系统包含三层结构,分别进行信息采集、信息处理和预警与评估。同时,提出了一种预测输电线路在台风灾害下受损概率的混合方法,采用极值Ⅰ型概率分布和蒙特卡罗方法模拟风场,采用随机森林预测输电线路的破坏概率,从而为防灾减灾提供决策支持。通过仿真分析,结果表明所提方法比传统RF方法性能更优。     

2.5维机织复合材料的强度特性

针对浅交弯联和浅交直联两种2.5维机织结构,采用VARTM工艺制备了试验件并进行了强度性能测试,通过对其拉伸后的试样进行切片和断面的SEM观察,研究了拉伸过程中复合材料内部的破坏机理。实验结果表明:在相同纱线排列密度情况下,浅交直联结构的经、纬向拉伸强度明显高于浅交弯联结构;随着纱线层数的增加,两种结构的经向拉伸强度均增大,而纬向拉伸强度则有所波动;对于不同结构的2.5维机织复合材料在单一拉伸载荷作用下,表现出不同的损伤模式,且损伤的初始位置和扩展路径具有一定的分散性。     

马蹄形立体织物设计理论研究

研究了马蹄形立体织物成形工艺设计原则及步骤,用理论计算和样品验证相结合的方法证明理论计算符合实际需求。结果表明,在其他条件相同的情况下,马蹄形立体织物内圆越大,则马蹄形立体织物的厚度越厚。     

立体织物精密微小孔板的设计加工技术研究

介绍了国内外精密微小孔加工技术的现状。通过大量试验,进行了铝合金、碳素结构钢、铜合金3种材料的纵向比较,同时对不同种类铜合金进行横向比较,得出了仅有HPb59-1铅黄铜适合麻花钻机械钻孔。针对麻花钻机械定位误差大,加工中心钻孔钻头折断无法及时更换等问题,本文首次提出选用HPb59-1铅黄铜,应用加工中心对孔板进行点孔定位,然后应用麻花钻机械钻孔,既保证了产品质量,又降低了制造费用。     

超声波钢针植入技术在立体织物成型中的应用

在复合材料Z-Pin植入技术的基础上,结合细编穿刺和缝合工艺,探索了超声波钢针植入技术在立体织物成型中的应用。试验结果表明,该技术是解决当前高厚度缝合的有效途径之一,同时对超声波钢针植入技术的后续应用提出了相应的建议和措施。     

电动伺服机构扰动补偿与神经网络模糊控制

针对电动伺服机构的模糊控制与扰动补偿问题进行研究,首先依据动力学理论建立电动伺服机构系统模型并利用Simulink软件搭建仿真模型。然后充分分析了系统所受到的摩擦力矩、齿槽力矩、时滞等非线性扰动,设计前馈控制器进行补偿。其次为了进一步改善系统的控制性能,在位置环PID控制器基础上引入模糊控制来动态调整PID控制参数。最后利用BP神经网络实现对量化因子和比例因子的实时整定,改善由于模糊规则及模糊输出论域的不对称性导致在正负行程上效果不一致的问题。从动态响应能力、跟随性能、抗干扰能力、频域响应等方面分别对传统PID控制器、模糊PID控制器和模糊BP网络PID控制器的控制性能进行仿真对比分析,结果表明模糊BP神经网络PID控制器提高了系统响应速度,改善了系统控制品质,可以为航天电动伺服机构结构和控制器设计提供借鉴。     

2.5D编织复合材料弹性性能的分析和实验验证

研究2．5D编织细观结构,分析了其单元体模型,建立了2．5D编织复合材料弹性性能分析预报模型。研究了2．5D编织物的复合成型工艺,制作试件并通过实验值与理论预测值的对比,验证了该方法的正确性。     

2.5D机织复合材料弹性性能的有限元分析

在已有研究的基础上,提出了一个新的2.5D机织复合材料有限元模型,该模型较为真实的模拟了织物内纤维束的轮廓结构和走向,模型中纤维束单元的材料属性根据其所处位置及纱线走向的不同对其分别进行定义。利用该模型,以机织结构和纤维束排列密度为参数,详细研究了其对2.5维机织复合材料弹性性能的影响情况,并对其影响特征进行了分析讨论。将计算结果与实验值和刚度平均法预测结果进行了对比分析。结果表明,有限元法预测结果介于实验值和刚度平均法预测值之间,非常接近于实验值,且优于刚度平均法预测的结果。     

夹层结构剪切试验方法分析与改进

为验证现行夹层结构压剪试验方法对高剪切模量夹层结构的适用性 , 应用有限元分析了影响该试验方法测量精度的因素 , 结果表明加载金属板端部弯曲效应对试验精度有较大影响 , 对高剪切模量芯材的夹层结构影响更甚 , 当剪切模量高于 100 MPa时其误差可超过 6 %。根据对试验系统参数的分析 , 提出了一种改进的压剪试验方法 , 改变加载方式降低弯曲效应 , 对于剪切模量小于 500 MPa的夹层结构 , 可以将弯曲效应引起的误差降低到小于 3 %; 同时发现新的加载方式对夹具尺寸参数变化的灵敏度降低 , 有利于提高试验的可靠性。      

2.5维编织复合材料力学性能的有限元分析

在已有研究的基础上,提出了一个新的2.5维编织复合材料有限元模型,该模型较为真实地模拟了织物内纤维束的轮廓结构和走向,可用于2.5维编织复合材料力学性能的有限元数值分析.利用该模型采用有限元法对2.5维编织复合材料进行了有效弹性性能的数值预报,并合理确定了复合材料内部应力场分布;同时提出经向纤维束横截面宽厚比是影响2.5维编织复合材料有效弹性性能的主要因素,分析了其影响情况.采用VARTM工艺制备了试验件,并对其进行力学性能测试.通过实验值和理论值的对比,结果表明:有限元计算得到的结果与实验值吻合较好,从而验证了该模型的有效性.