基于灰色理论的风电场输出功率超短期预测

准确预测风电场的发电功率能够有效减少风电波动性对并网电网的影响。本文提出基于灰色理论的风电功率超短期预测方法,分别采用GM(1,1)模型和GM(1,2)模型实现了风功率的超短期预测。针对某99MW风电场一年风电功率数据,在MATLAB上仿真验证了本文所提方法的有效性。仿真结果表明,GM(1,2)模型的风电功率预测精度明显高于GM(1,1)模型所获得的风电功率预测精度。     

结合Simulink仿真模型开展二阶系统性能教学

为便于学生更好地理解自动控制原理课程中改善二阶系统性能这一知识点,结合Simulink建立二阶系统的比例(P)、比例-微分(PD)及测速反馈控制仿真模型,分析这3种模型对系统性能的影响,并分析比例系数、微分系数及系统开环增益这3个参数对系统响应的影响.仿真结果显示,P、PD及测速反馈对二阶系统性能均有一定程度的改善;适当增大比例系数,系统响应加快,但超调量变大,平稳性差;增大微分系数,系统超调量减小,平稳性较好,但响应变慢,即同向调节比例、微分这2个参数对系统响应产生相反的作用.为得到稳定性好且快速性高的二阶系统,可在增大微分系数的基础上适当增大系统的开环增益.     

隐终端下S-MAC协议性能分析

提出一种隐终端下的S-MAC协议分析模型. 该模型可用于节点MAC层服务延迟和网络吞吐率的性能评估. 分 析结果表明,随着节点负载流量逐渐增大,增加隐终端数目将导致节点更早进入饱和状态,同时MAC层服务延迟显著延 长,网络吞吐率显著下降. 通过ns-2仿真工具测量不同隐终端数下MAC层服务延迟和网络吞吐率,仿真结果与分析结果 吻合,验证了分析模型的正确性.     

小扭率扭曲椭圆管层流流动与传热的数值分析

采用数值计算的方法,研究分析了层流状态下扭曲椭圆管内的流动与换热情况.在保持其他参数不变的情况下,管内的Nu随着Re的增大而增大,随着扭率Tr的增大而减小,随着椭圆管几何参数b/a的增大而减小,而阻力系数f随着Re、扭率Tr以及椭圆管几何参数b/a的增大均减小.另外,从速度场和温度场耦合的情况来看,层流状态下的换热得以强化的原因在于扭曲椭圆管内流体发生旋转,产生了二次流,而与主流相比较小的二次流可大大强化传热,使得管内流体的换热得到强化.     

钢板-约束拉杆加固剪力墙节点区域的轴压性能有限元分析

本研究采用有限元分析法来建立13个不同约束拉杆参数取值的钢板-约束拉杆加固剪力墙节点区域模型,并分析其轴压性能。研究结果表明：剪力墙的承载力和延性随着约束拉杆直径的增大而提高;所有带约束拉杆有限元模型的约束拉杆均达到屈服强度,约束拉杆能较好地发挥其对剪力墙的约束作用;剪力墙的承载力和延性随约束拉杆水平间距的减小而提高,且当约束拉杆直径较大时,减小约束拉杆的水平间距能显著提升剪力墙的轴压性能。     

基于双原子模型的原子间相互作用势能数值分析

以双原子模型为例对原子间相互作用势能进行非线性分析,研究势能参数和势能展开项对相互作用势能及相互作用力的影响规律.结果表明,随着吸引能指数和吸引能系数的增大,平衡态原子间距减小,抗张强度和弹性模量均增大;随排斥能指数的增大,原子平衡间距增大,抗张强度和弹性模量增大;随排斥能系数的增大,原子平衡间距增大,抗张强度和弹性模量均减小.原子间相互作用势能随势能展开项项数的增加原子平衡间距不变,弹性模量增大.     

不同移动载荷速度下简支桥梁的变形及振动响应研究

利用奇异函数,基于梁挠曲线近似微分方程及横向强迫振动的微分方程,分别利用积分法及分离变量法推导出移动载荷作用下简支桥梁的弯曲变形方程及振动响应方程。应用Mathcad软件,研究不同移动载荷速度对简支梁静、动态变形的影响规律。结果表明:随移动载荷速度的增加,在相同时间内,简支梁的最大挠度和最大振动位移先增大后减小,呈近似抛物线规律分布;对于简支梁的给定截面,其最大静挠度不随载荷移动速度的改变而变化,但达到最大挠度所需的时间随着载荷移动速度的增大而减少;移动载荷速度一定时,简支梁不同截面最大挠度值随载荷的移动方向呈先增大后减小的趋势。     

基于分形理论的磨粒磨损预测模型

为了求解在粗糙表面上磨粒磨损的磨损率,在分形接触模型的基础上,利用塑性变形磨损理论推导了基于分形参数的磨损率模型,并建立了磨损率与分形维数、材料性能常数、磨屑概率之间的关系,从而反映出材料的磨损规律。从分析结果可以看出,当分形维数处在某一区间内时,随着分形维数的变化,磨损率先减小后增大;最优分形维数为1.5,此时磨损率最小。当分形维数保持不变时,随着尺度常数、概率常数的增大磨损率也随之增大;而随着材料性能常数的增大磨损率减小。当其他各参数都保持恒定时,接触面积越大磨损率也变大。该模型的建立为进一步研究粗糙表面的摩擦、磨损与润滑具有重要意义。     

弹性模量受温度影响有限长杆的广义热弹耦合问题

应用Lord和Shulman（L-S）广义热弹性理论,研究了材料特性参数随温度线性变化的两端固定杆受移动热源作用时的热弹动态响应．计算得到了杆内温度及位移的分布规律,分析了移动热源速度、弹性模量以及热松弛时间对温度和位移的影响．从分布图上可以观察到,温度及位移随移动热源速度的增大而减小,随温度变化的弹性模量对位移有显著的影响,而对温度几乎没有影响;无量纲温度、位移的峰值随热松弛时间的增加而增大。     

改进遗传算法的传感器节点覆盖优化策略

针对当前传感器节点覆盖优化方法存在覆盖率低、节点部署不均匀等难题,设计了一种基于改进遗传算法的传感器节点覆盖优化策略。首先基于覆盖率、节点利用率等评价指标建立传感器节点覆盖优化目标函数,然后采用遗传算法对节点覆盖优化目标函数求解,并针对常规遗传算法存在的缺陷对遗传算子进行相应的改进,提高其搜索和收敛能力,得到最优传感器节点覆盖方案。最后与其他算法进行了传感器节点覆盖优化仿真对比实验。结果表明,改进遗传算法的传感器节点覆盖率更高,降低了传感器节点重复覆盖比例,使节点部署更加合理。     

剪切速率效应下路基盐渍土应力-应变软化模型及抗剪强度参数试验研究

盐渍土这一特殊土,目前作为路基填土在西北地区的应用十分常见,其工程力学特性广受关注,且随环境变化对路基工程影响明显。通过室内三轴试验,分析了路基盐渍土在不同围压下加载速率、含盐量、含水率的改变对其抗剪强度参数黏聚力和内摩擦角的影响机理,并以此建立了盐渍土应力-应变软化本构模型。试验结果表明:土体软化模型能较好反映盐渍土的应力-应变关系曲线变化规律。随着加载速率的增大,黏聚力先增大,后有减小趋势,内摩擦角先减小后有缓慢增大趋势,二者类似横坐标方向镜像对称。当含盐质量分数从2.54%增加到16.54%时,黏聚力和内摩擦角变化一致,均为先减小后增大,临界含盐质量分数在10%左右。当含水率增加时,黏聚力和内摩擦角均有明显减小趋势,当下降到一定值后趋于平稳。     

等热流边界条件下扭曲方管内流动与传热特性数值分析

用数值方法对处于等热流边界条件下的扭曲方管内层流流动与传热特性进行研究.结果表明：流体的平均努塞尔数和阻力系数主要受扭率和雷诺数的影响.在同一扭率下,管内的平均努塞尔数随着雷诺数的增大而增加,阻力系数随雷诺数的增大而减小;在同一雷诺数下,管内的平均努塞尔数和阻力系数随着扭率的增大而减小.不同扭率和雷诺数时,扭曲方管的强化传热指标均〉1,证明扭曲方管具有强化传热的作用.     

基于连接矩阵的移动Ad Hoc网络可靠性评估方案

移动Ad Hoc网络(MANET)的动态拓扑结构使网络可靠性评估较为困难,为此提出一种基于连接矩阵的MANET可靠性评估方案.首先,确定网络中的源-终节点对和中继节点.然后,根据节点间欧式距离和通信范围来检测中继链路状态,并构建连接矩阵.最后,根据连接矩阵判断网络连接性,以多轮连接性的均值作为网络的最终可靠性.仿真实验中,评估了节点移动模型、网络大小、节点数量和通信范围对网络可靠性的影响,能够为网络设计者提供有力的依据.     

能量优化和负载均衡的QoS按需路由协议

摘要：针对移动ad hoc网络对QoS的要求,提出一种能量优化和负载均衡的QoS路由协议. 综合整条链路的能量 和负载信息生成QoS参数,根据QoS选路算法建立链路. 结合距离信息控制路由请求分组的广播方向,并在中间节 点设置能量和队列阈值作为路由请求分组转发的限制条件,减少不必要的路由开销. 在路由维护阶段利用节点的能 量信息限制路由的本地修复,避免能量即将耗尽的节点继续参与路由发现. 该算法同时优化了路由选择机制、中间 节点转发机制和路由维护机制. NS2仿真结果表明,提出的协议在投递率、归一化路由开销和端到端延时方面均表 现出良好的性能.     

进气道喷射天然气发动机不同燃烧方式下的排放特性

以一台加装一套天然气供给系统的DFMA15发动机为研究对象,对比燃用单一汽油和天然气发动机动力性能,研究部分负荷下过量空气系数和点火提前角对NOx和THC的影响。结果表明:在同一节气门开度下,用天然气作燃料时,发动机动力性能比汽油作为燃料时有明显下降,并随着节气门开度的增加,其动力下降指数越来越小,从28%下降至12.5%;在其他影响参数不变的情况下,混合气过浓或者过稀都会对NOx和THC的排放产生明显影响。随着过量空气系数的增大,NOx呈现先增大后减小的趋势,在λ=1.1处达到最大,THC呈现先减小后增大的趋势,在1.2处达到最小;随着点火提前角的增大,NOx呈现增大趋势,而THC呈现减小趋势并且超过25°CA后基本不受影响。     

初始干密度对风化砂改良膨胀土抗剪指标影响

选择宜昌小溪塔至鸦雀岭一级公路改建项目K25路段的膨胀土,通过室内直接剪切试验,进行了初始干密度对风化砂改良膨胀土抗剪强度指标的影响研究.试验研究表明:在含水率和掺砂比例一定时,改良膨胀土的粘聚力随着初始干密度的增大而增大,内摩擦角随着初始干密度的增大先增大后减小再增大;在含水率和初始干密度一定时,改良膨胀土的粘聚力随着掺砂比例的增大而减小,内摩擦角随着掺砂比例的增大先增大后减小.经风化砂改良后的膨胀土抗剪强度指标均可达到路用要求.     

次级线圈绕线锥度对LVDT线性度和灵敏度的影响

建立三段式LVDT有限元仿真模型,利用Ansoft电磁仿真软件对其进行瞬态电磁场分析,研究两个次级线圈的绕线锥度对线性度和灵敏度的影响特性,提出一种提高三段式LVDT线性度和灵敏度的绕线新方法。结果表明:对于三段式LVDT,当两个次级线圈的其他参数一定时,随着绕线锥度增加,线性度呈逐渐提高趋势,但其外径尺寸也会增大;绕线截面为三角形时,其线性度是传统的矩形绕线截面的2.5倍;灵敏度随着绕线锥度的增加逐渐增大,但增加幅度很小。     

地下等间距水平埋管散热量分析

当地下水平埋管的流体为热流体时,利用形状因子理论,通过控制变量法逐一分析管间距和地下埋深等因素对水平埋管散热量的影响,得出在一定范围内,管道散热量随着管径、管长和管间距的增大而增大,随着埋深的增加而减小,其中管间距的影响最大,管径的影响最小。通过合理控制这些参数,可以减少管道的热损失,减少能量浪费。     

基于GM(1,1)模型的边坡变形监测应用研究

对GM(1,1)模型的基本原理和模型检验方法进行了介绍,将边坡看作一个灰色系统,采用GM(1,1)模型对沉降进行预测,相关的参数可由建立灰色预测模型和实际的监测数据予以确立。将预测结果和实际结果进行对比分析,结果表明GM(1,1)模型能够取得较好的预测结果,能够在变形监测工程中得到广泛的应用。     

中心裂纹圆盘断裂参数的有限元标定

圆盘试件作为最受研究人员青睐的式样类型,被广泛用于测试和研究脆性材料(如岩石、聚合材料及陶瓷等)的Ⅰ、Ⅱ型及复合型断裂韧性。Williams级数解的常数项,即平行于裂纹方向的T应力对裂纹的断裂行为存在很大影响,进一步的研究表明,裂纹尖端Williams级数解的更高阶非奇异项(n=3)对中心直裂纹圆盘断裂特征的影响同样显著。研究采用有限元法获得了裂纹尖端多个节点的位移值,建立超静定方程组,采用最小二乘法对其进行求解,对Williams级数解的奇异项应力强度因子K_Ⅰ和K_Ⅱ,常数项T应力以及更高阶系数A_3和B_3进行求解。最后,给出了不同相对裂纹长度a/R及裂纹倾角的中心裂纹圆盘裂纹尖端的应力强度因子K~*_Ⅰ及K~*_Ⅱ,以及更高阶项断裂参数A~*_3和B~*_3。结果表明:T~*随裂纹倾角增大逐渐增大且保持为负值;B~*_3均为正值且随裂纹倾角的增大呈现先增大后减小的趋势;K~*_Ⅰ\,A~*_3均随裂纹倾角的增大逐步减小,而K~*_Ⅱ随裂纹倾角的增大而增大;中心裂纹圆盘的纯Ⅱ型断裂裂纹倾角随相对裂纹长度的增大而减小,而Ⅱ型无量纲应力强度因子随裂纹长度的增大而增大。