动载实验中压电晶体应力量计的设计与应用

各种压电器件广泛用于电子工业、信息传输、医学诊断等许多领域,以实现能量转换、传感、驱动、频率控制等功能. 特别地,压电晶体以其高频响的压电效应,在动载实验中用于动态应力的测试. 利用其特有的各向异性特性,通过设计特殊的切型方向,可以实现对不同应力的测试. 本文通过分析各向异性晶体的特性,从压电效应的基本原理出发,导出了利用各向异性晶体作为剪应力量计的设计思想,并给出了两种典型的动态剪应力计:17.705°Y 切石英和165.44°Y 切铌酸锂晶体.      

受均布速度作用的有限板面导纳研究

针对接触面积上典型的激励形式,均布速度激励,推导有限薄板上面导纳的理论计算方法。在推导过程中,将接触面积离散为较小的子面积,连续分布的激励和响应简化为作用在子面积中心的激励和响应,再利用有效点导纳的定义,获得有限薄板受均布速度激励的面导纳的理论计算公式;根据接触面积上复功率与面导纳的关系,推导出由传递点导纳获得有限板面导纳的测量方法。通过比较理论计算结果和实验测量结果,证明两种方法可行。对计算结果进行的分析还表明,子面积数的增加可以提高理论计算的精度,而测量精度在激励频率较高时受测量装置产生的弯矩影响较大。      

Coherent beam combination of adaptive fiber laser array with tilt-tip and phase-locking control

We present an experimental study on tilt-tip(TT) and phase-locking(PL) control in a coherent beam combination(CBC) system of adaptive fiber laser array.The TT control is performed using the adaptive fiber-optics collimator(AFOC),and the PL control is realized by the phase modulator(PM).Cascaded and simultaneous controls of TT and PL using stochastic parallel gradient descent(SPGD) algorithm are investigated in this paper.Two-fiber-laser-,four-fiber-laser-,and six-fiber-laser-arrays are employed to study the TT and PL control.In the cascaded control system,only one high-speed CMOS camera is used to collect beam data and a computer is used as the controller.In a simultaneous control system one high-speed CMOS camera and one photonic detector(PD) are employed,and a computer and a control circuit based on field programmable gate array(FPGA) are used as the controllers.Experimental results reveal that both cascaded and simultaneous controls of TT using AFOC and PL using PM in fiber laser array are feasible and effective.Cascaded control is more effective in static control situation and simultaneous control can be applied to the dynamic control system directly.The control signals of simultaneous PL and TT disturb each other obviously and TT and PL control may compete with each other,so the control effect is limited.     

基于质量控制的供应链计划问题研究

为了研究基于质量控制的供应链计划问题,采用了优化建模的方法,分析了易腐物品生命周期函数的选用及拟合原则,建立起了质量衰减成本与时间之间的关系,考虑了涉及交通及天气情况的运输风险,最终建立了优化模型,以实现供应链运行总成本最小。最后,提出了动态规划的求解方法,并通过仿真实验证明了算法的有效性。     

基于均线交易系统的非特定时间动态VaR研究

为使交易产生稳定持续的收益, 使用基于一定交易规则的交易系统进行交易成为越来越多的投资者和投资机构使用的方法。如能把VaR引入交易系统,进行风险管理,将具有重要的意义。本文以5-60日均线交易系统为研究对象,建立了非特定时间动态VaR模型。经过检验,验证了模型的准确性。在基于模型进行交易策略优化后,得出了有意义的结果。本文使VaR在非特定时间度量方面实现了应用,研究结果对交易系统的风险控制,具有较大的应用价值。     

核电资源替代煤电资源的临界时点分析模型

随着煤电资源的逐渐耗竭,传统电力资源的替代资源开发成为我国电力可持续发展的重要途径。为探讨核电资源替代煤电资源的经济规律,构建了一个电力资源社会价值评估模型。以电力资源社会价值最大化为目标,运用动态优化理论求解,得出核电资源替代煤电资源的临界替代时点,分析核电资源替代煤电资源的替代条件,剖析电力生产外部性对电力资源配置效率的影响程度及导致电力资源配置低效率的具体原因。认为电力生产部门的外部性影响电力资源的配置效率,阻碍核电资源替代煤电资源的发展进程。就电力生产部门的实际情况提出了相应的政策建议,以促进低碳清洁的核电资源替代煤电资源,实现环境、经济与电力可持续发展。     

薄壁圆管空间结构的热疲劳可靠性分析

针对薄壁圆管的空间结构,分析其在交变热载荷下的疲劳可靠性问题。为同时考虑由截面平均温度和截面温差造成的疲劳损伤,提出了综合利用剩余强度和疲劳累积损伤模型的分析方法。首先根据疲劳累积损伤相等原理,将截面温差造成的多级扰动应力载荷作用频次等效为平均温度下的常幅应力载荷作用次数,从而将两者产生的热应力载荷统一为一常幅载荷,再利用剩余强度模型基于动态应力-强度干涉理论对疲劳可靠度进行分析,得到了结构在综合考虑两种热疲劳状态下的动态可靠度。本方法可避免直接利用疲劳累积损伤理论临界损伤值难以确定的问题,且能体现金属疲劳损伤的真实情况。最后以哈勃望远镜为例,分析了其主梁随疲劳热载荷循环作用下的动态可靠度,得出了一些有意义的结论。     

DYNAMIC CHARACTERISTICS OF LAG VIBRATION OF A WIND TURBINE BLADE

Lagwise dynamic characteristics of a wind turbine blade subjected to unsteady aero- dynamic loads are studied in this paper. The partial differential equations governing the coupled longitudinal-transverse vibration of the blade with large bending deflection are obtained by ap- plying Hamilton＇s principle. The modal problem of the coupled vibration is handled by using the method of numerical integration of Green＇s function. Influences of the rotating speed, the pitch angle, the setting angle, and the aerodynamic loads on natural frequencies are discussed. Results show that： （I） Lagwise natural frequencies ascend with the increase of rotating speed; effects of the rotating speed on low-frequencies are dramatic while these effects on high-frequencies become less. （2） Influences of the pitch angle on natural frequencies are little; in the range of the normal rotating speed, the first frequency ascends with the increase of the absolute value of the pitch angle, while it is contrary to the second and third frequencies. （3） Effects of the setting angle on natural frequencies depend on the rotating speed; influences are not significant at low speed, while they are dramatic on the first frequency at high speed. （4） Effects of the aerodynamic loads on natural frequencies are very little; frequencies derived from the model considering aerodynamic loads are smaller than those from the model neglecting aerodynamic loads; relative errors of the results corresponding to two models ascend with the increase of the absolute value of the setting angle.     

叶片径向变形的动态概率分析方法

为了有效地进行高压涡轮叶片设计和优化,提高叶尖径向运行间隙设计和控制的合理性,本文考虑了材料属性和边界条件的非线性、载荷的动态性、变量的随机性,在确定性分析的基础上对叶片径向变形进行了动态概率分析.首先,介绍了高效率动态概率分析的极值响应面法(Extremum Response Surface Method,ERSM)及其数学模型;其次,将该方法应用到叶片径向变形的动态概率分析中,得出了各输入输出随机变量的分布特征及影响叶片径向动态变形的主要因素,即燃气温度和转子转速;最后,通过对三种方法进行比较.结果表明:ERSM的计算精度与Monte Carlo法基本保持一致,比传统响应面法稍高;其计算时间为Monte Carlo法的1/66、为传统响应面法的1/3.以此验证了该方法在叶片径向变形动态概率分析方面的可行性和有效性,为叶片径向变形的优化设计和叶尖径向运行间隙设计提供了参考.     

基于动态应变能的ITER真空室损伤检测

为研究结构存在多处缺陷时的固有振动特性变化,以及在等离子体破裂时瞬态电磁力作用下的真空室结构动态响应变化,采用“刚度下降法”建立ITER等离子体真空室(Vacuum Vessel,简称 VV)单层封闭壳体微损伤的简化模型,提取对微小损伤敏感的动态应变能变化率作为损伤标识量.同时采用了一种“以平代曲”的损伤定量定位直观展开方法,有效地实现了VV单层封闭壳体不同部位多缺陷的定量检测.