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关键词： 红砂岩   平板撞击   轻气炮   状态方程   体应变  

摘要： 高压状态方程是研究材料在爆炸冲击作用下破坏机制及冲击波传播规律的基础,岩石高压状态方程在矿山开采、陨石冲击成坑、岩体冲击防护等数值计算方面有着广泛的应用需求。基于二级轻气炮发射平台和光子多普勒测速系统,采用平板撞击研究了红砂岩的Hugoniot冲击关系、高压状态方程和体应变方程。平板撞击实验最低速度为0.88 km/s,最高至1.97 km/s,碰撞产生的最低冲击压力为7.2 GPa,最高冲击压力为19.4 GPa。采用光探针测量岩样的冲击波速度,光子多普勒测速系统记录的自由面质点速度剖面未出现红砂岩的Hugoniot弹塑性转变点,表明在此冲击压力范围内红砂岩为近流体状态。采用最小二乘法对冲击波速度D和质点速度u进行线性拟合,获得红砂岩的冲击Hugoniot参数分别为C_(0)=3.04和λ=1.14。采用三次多项式对红砂岩体应变η与冲击压力P进行非线性拟合,获得红砂岩体应变η与冲击压力P之间的关系式为P=116η-745η^(2)+1845η^(3),非线性拟合系数R=0.993。冲击加载下红砂岩Hugoniot状态方程和体应变方程可为红砂岩岩体爆破、岩体冲击防护等领域的数值计算和工程应用提供基础参考数据。

关键词： 特变电工   海上风电   线路损耗   输电距离   有效利用率   风电发展   输电线路   发电利用  

摘要： 近日,特变电工研制的行业首台20Hz低频机舱变压器下线发运,填补了我国海上风电低频机舱变压器的空白。作为我国可再生能源发展的重点领域,海上风电具有资源丰富、发电利用小时高、适宜大规模开发等特点,是全球风电发展的最新前沿。但随着输电距离和容量的增长,导致海上风电应用的高频输电线路电流急剧增加,不仅增加了线路损耗,还降低了线路容量的有效利用率。

关键词： 变压器   油色谱诊断技术   变电检修   故障诊断  

摘要： 变电站变压器是主要设备,由于连续运行时间长,不间断带电存在一定的故障隐患。如果隐患没有得到有效的消除,这可能会导致严重的损害。变压器的绝缘油可以用作绝缘效果,也可以用作散热。变压器内部故障时绝缘油会影响电介质的劣化造成低分子气体产生故障特征,按照这一特点,对变压器油中溶解气体的含量和组成可以进行监测并间接判断变压器是否损坏以控制变压器负荷,保证变压器故障的及时发现和排除。变压器检查变压器油的特性,并确定变压器是否有故障。在变压器油气机理产生中,分析变压器油的过热和故障,然后确定变压器油的具体浓度,气体的输出和组成,确定故障的类型,变压器带电检测控制。

关键词： DC-DC变换器   功率/数据复合传输   通信速率   四进制频移键控(QFSK)调制   电力电子开关  

摘要： 传统电力线通信方案的硬件设计较为复杂。DC-DC变换器具有发送数据的潜能,可进行功率/数据复合传输。文中提出一种基于四进制频移键控(QFSK)调制的电力电子开关调制方案,通过调制开关频率将数据信息嵌入原始脉宽调制(PWM)信号中,使得电压纹波携带数据的频率特征;再通过基于滑动离散傅里叶变换的解调方案实现数据接收,最终实现功率/数据的同步传输。首先,证明了PWM信号与电压纹波频率一致的关系;然后,给出数据调制与解调的方案;以负载突变工况为例,通过对Buck变换器建模,分析功率变换暂态过程对通信的干扰影响;最后,搭建由两个Buck变换器组成的实验平台,验证了所提方案可实现20 kbit/s的通信速率;并以光伏优化器为应用背景,验证了所提方案的有效性。

关键词： 5G通信   LTCC工艺设计   陶瓷介质滤波器   多层电路结构   电磁干扰   高带外抑制  

摘要： 随着5G通信技术的快速发展,5G电子产品大量增加。但传统的滤波器电路结构大都成本较高、体积庞大,且高频损耗偏大、品质因数(Q值)偏低,难以满足5G通信的高性能需求。针对以上问题,利用Ansoft HFSS仿真软件设计出一款与CQ耦合结构和输入输出结构兼容的新型高频带通滤波器,其中心频率为3.5 GHz、带宽为200MHz;在加强近端带外抑制的同时,能够产生输出节点,进而减少远端带外抑制的牺牲。最终设计实现了外形尺寸为32mm×18mm×6mm、截止频率大于2GHz、插入损耗小于2dB、驻波系数小于1.5的双模陶瓷介质滤波器。仿真结果显示:该滤波器设计可满足滤波器的高频带通需求以及对系统杂散信号的抑制要求。

关键词： 功率器件   结温控制   可靠性   热管理  

摘要： 功率器件因结温波动产生的热-机械应力是其疲劳失效的主要原因,开展结温控制是提升器件可靠性、实现功率变换系统安全运行的重要保障。该文提出一种基于有限时间有界理论的功率器件结温主动控制策略,实现器件结温波动较为精确的控制,降低功率器件在运行过程中的结温波动幅值,减小因结温波动产生的热应力对器件材料的冲击,延缓器件的疲劳老化程度。首先,基于Foster热网络模型建立功率器件结温波动的状态-空间模型,基于有限元分析方法完成模型参数的辨识,实现器件结温状态的实时估计;其次,基于有限时间有界理论完成结温管理反馈控制器的设计,考虑不同工况下器件结温需求,以器件开关频率的调整为例完成器件结温波动的管理,降低结温波动对器件的热冲击作用;最后,仿真和实验结果表明,状态-空间模型估算器件结温的误差约为2%,结温控制结果与设定值差距约1.7%,说明了该文方法在结温估算和管理方面的精度较高。

关键词： 高频变压器   自由参数扫描法   改进的非支配排序遗传算法(INSGA-Ⅱ)   优化设计   结构效应  

摘要： 高频变压器(HFT)作为电力电子变换器等功率变换装备的核心部件,其优化设计是实现高功率密度、高效率和高可靠性的重要环节。为有效解决高频条件下显著的涡流效应和复杂紧凑的结构使变压器损耗难以准确计算、针对绝缘设计裕量不足的问题,本文提出计及高频效应和结构效应的电磁场建模方法,构建了高频变压器多目标协同优化设计方案。首先建立了低成本与高效率兼备的磁心损耗计算模型。其次,根据面积等效原理推导了考虑绕组结构效应的近似Dowell模型,实现绕组损耗的高精度计算。然后提出了考虑绕组端部效应和频率影响的漏感计算模型,减小漏感对于结构和频率的依赖性。在此基础上,采用一种新型多重绝缘结构,提高绕组间的绝缘耐压水平。最后,基于改进的非支配排序遗传算法(INSGA-Ⅱ)和自由参数扫描法建立了高频变压器的优化设计流程,根据筛选的最优设计方案研制了一台高频变压器样机。

关键词： 风电功率预测   深度学习   门控循环单元网络   注意力机制  

摘要： 针对当前预测模型在预测过程中信息缺失与准确性不高的问题,提出了一种以GRU网络为基础的预测模型。首先,建立了CNN-GRU-Attention预测模型结构,该模型具有预测精度高的优势,解决了在预测过程中大量序列信息损失的问题;其次,采用擅长处理时间序列数据并且能解决简单神经网络长期依赖问题的GRU模型,提出了利用CNN网络和Attention层分别对输入数据和模型网络中间数据进行深度挖掘和处理;再次,为了提高预测模型在训练时的稳定性与精确性,利用Adam优化器优化模型参数;最后,通过某风电场的历史运行数据进行预测。预测结果表明:基于CNN-GRU-Attention的风电功率预测模型进一步提高了预测精度,验证了此模型的适用性。

关键词： 激光熔覆成形   有限元模拟   变功率加工   宏观形貌   热应力   温度场  

摘要： 通过创新使用模拟加工过程中实时调控激光功率的方法,对该模拟进行实验验证。获得激光功率的实时改变对于成形温度场和热应力场分布的影响规律;同时也得到了改变加工方法后成形试件的温度云图与宏观形貌特征。结果表明:通过改变激光加工方法,可有效降低成形试样的温度叠加效应与试样成形后的热应力,但达到一定临界点后会降低薄壁件成形效果与粉末利用率。此外改变加工方式还可有效提升试样的高度与可塑性。在实际激光零件加工与修复中,应合理运用加工过中实时改变激光功率的加工方法,既可有效降低成形试样出现加工缺陷的概率,又可提高能源利用率。

关键词： 羊膜腔穿刺术   综合性护理干预   一次性穿刺成功率  

摘要： 目的探究综合性护理干预对进行羊膜腔穿刺介入性产前诊断孕妇穿刺成功率的影响以及降低不规则宫缩等不良并发症的发生率。方法选取2017年1月至2020年12月本院1956例于产前诊断中心进行羊膜腔穿刺的孕妇,按照随机数字表法分为观察组和对照组,各978例。其中,中孕期血清学产前筛查阳性1163例,高龄467例,无创DNA筛查阳性46例,超声诊断异常260例,孕妇本人或配偶有染色体异常20例。对照组采用常规护理干预,观察组采用综合性护理干预。评估所有中孕期血清学产前筛查孕妇中高风险、高龄孕妇和无创胎儿DNA筛查阳性,超声诊断异常、孕妇本人或配偶染色体异常发生情况及其接受介入性产前诊断情况等,并评估一次性穿刺成功率、干预后的收缩压、舒张压、心率的波动情况,不良症状的发生率。结果观察组一次性穿刺成功率高于对照组(P<0.05);观察组入羊膜腔穿刺时收缩压、舒张压、心率的波动幅度低于对照组(P<0.05);观察组不规则宫缩、阴道出血、羊膜腔穿刺前后胎心率改变>30次不良症状发生率低于对照组(P<0.05)。结论综合性护理干预应用于进行羊膜腔穿刺介入性产前诊断的产妇能有效提高患者一次性穿刺成功率,降低不良症状的发生。