一类具有转移条件的四阶微分算子的特征值问题

研究一类具有转移条件的四阶微分算子,建立了一个与其相关的新的空间框架.证明这类微分算子的自共轭性,确定其基本解并给出这类微分算子特征的相关性质.     

两类极值问题的曲柄滑块机构设计

以曲柄长度为设计参数,分别给出了按行程速比系数和最小传动角综合曲柄滑块机构的解析法,确定了设计参数的选择范围.解决了按给定行程速比系数综合最小传动角取得最大值以及按给定最小传动角综合具有最大行程速比系数的曲柄滑决机构的两类极值问题,给出了设计公式和线图.此方法既能进行设计的可行性判断,又能一次性确定机构参数,避免了迭代和验算,使机构综合工作快速准确.     

Principle and realization method of tunnel deformation detection based on image recognition and data transmission technology

<正>To detect the deformation of the tunnel structure based on image sensor networks is the advanced study and application of spatial sensor technology.For the vertical settlement of metro tunnel caused by internal and external stress after its long period operation,the overall scheme and measuring principle of tunnel deformation detection system is introduced. The image data acquisition and processing of detection target are achieved by the cooperative work of image sensor,ARM embedded system.RS485 communication achieves the data transmission between ARM memory and host computer.The database system in station platform analyses the detection data and obtains the deformation state of tunnel inner wall,which makes it possible to early-warn the tunnel deformation and take preventive measures in time.     

基于系统论事故分析模型的油气智慧管道系统信息物理风险辨识

为了辨识油气智慧管道系统中存在的信息安全风险,本文通过基于系统论事故分析模型(systems-theoretic accident modeling and process)的方法,对油气智慧管道系统的信息物理安全进行全面评估与分析。首先,系统综合分析了油气智慧管道涉及的设备、设施、工艺、元件,评估其安全性。其次,通过建立STAMP模型,深入分析了各层级、元件之间的反馈信息与控制动作,形成了明确的控制反馈回路,突显了元件之间的关联与控制关系。在此基础上,系统辨识出了潜在的信息风险因素,推导并构建了可能发生的系统失效场景。以天然气输气首站油气智慧管道系统为例,研究验证了基于STAMP模型的可行性和有效性。结果显示,该方法不仅直观地描述了元件之间的关联与控制关系,而且从物理层功能安全的角度全面考虑了信息风险,特别凸显了控制元件PCS(process control systems)及易受攻击的操作员站。与传统方法相比,本研究所提出的方法将信息物理安全风险因素的识别率提升至80%以上,提高了40%以上,有助于避免不必要的安全措施冗余设计,提高了安全风险管控的准确性。     

微小流量旋转直驱伺服阀传控特性分析与优化

针对无人机、战术弹、支线民航等小型飞行器航空发动机燃油计量系统与推力矢量系统微小流量的伺服控制需求,就旋转直驱伺服阀偏心球副传动接口与非全周节流阀口等关键结构进行了尺寸约束设计分析,并就节流阀口宽度、球副偏心距以及驱动电机转动惯量等重要参数进行了优化分析,给出了伺服阀结构设计的优化区间。在此基础上,研究提出了电机转角与电流双闭环控制方法,幅频响应实测结果与理论分析较为一致,200 Hz以上高频响应满足实际需求,且双闭环控制方法大幅降低了伺服阀响应超调并提升了稳定性。     

机械反馈式伺服阀流量测试动态缸参数选用分析

相比电反馈伺服阀动态特性可直接通过阀芯位移响应测试获得,机械反馈式流量伺服阀的动态特性,通常需利用动态缸作为流量传感器间接测量获得。测试结果受动态缸泄漏、阻尼、质量惯性等固有非理想化因素的影响,通常无法准确表达伺服阀本身的性能指标。基于一套实际阀控缸系统,建立Matlab-Simulink仿真模型,解析获得的频带宽结果相比实测结果误差小于0.5 %,由此建立了可准确表达阀与缸性能特性的仿真模型。在此基础上,理论给出了伺服阀本身的频率特性指标,即无泄漏无阻尼及无限刚度动态缸条件下的系统频率特性。以此为依据,分析了实际动态缸活塞质量、活塞粘性阻尼以及泄漏变化情况下,阀控缸系统频率特性偏离理想条件的变化规律。     

分布式传感采集系统的远距离传输实现方法

为了解决分布式采集系统在强磁场、不同密封舱段的机体等特殊应用场景下的数据远距离传输问题,通过在测试点位置和主控采集端就近设计对应转换电路,提出了一种分布式传感采集系统采集数据高可靠的有线远距离传输方案。首先,在远离主控采集的被测点的测量端,数字传感信号直接经IIC/SPI远距离发送端电路输出,而模拟传感信号,先将其转变为数字量后再输出到发送端电路,在主控采集端经IIC/SPI远距离接收端电路解析后接入主控处理器,从而实现只需一个主控采集端即可完成分布式采集系统被测点传感器感知数据的远距离传输。该传输方法对于不同数据类型的传感器和传输协议,提出了针对性的解决方案,并对方案进行了测试与验证,结果显示传感信号传输稳定、质量良好。     

基于三端轴式松耦合变压器的无线电能传输系统

松耦合变压器是电磁感应耦合式无线电能传输（inductively coupled power transfer,ICPT）系统中实现电能传输的重要设备。然而,松耦合变压器输出功率小、传输效率低的问题极大限制了其推广应用。本文提出了一种三端轴式松耦合变压器结构,分别针对该新型变压器相邻线圈对同名端同向和反向两种情况建立数学模型;然后对LCC-S补偿方式下基于三端轴式松耦合变压器的ICPT系统存在的频率分裂现象进行分析,通过仿真验证了三端轴式松耦合变压器可通过不同线圈对间的互感来提升系统的传输特性,并对同名端同向和同名端反向两种情况的输出功率和传输效率进行对比;最后通过实物实验证实了基于三端轴式松耦合变压器的ICPT系统能够提高输出功率和传输效率,同名端同向时传输效率较高,提高了16.4%;同名端反向时输出功率较高,提高了33.2%。     

爆破冲击波在隧道变截面断面的传播特性

为研究爆破冲击波在隧道内复杂环境下的传播规律,以老营盘隧道为依托,通过建立三维数值模型,在LS-DYNA软件中分析了隧道断面变化不同系数下冲击波的传播规律。研究结果表明：冲击波经过变截面后,总体上以平面波的形式向前传播;冲击波传播至隧道断面扩大界面时,冲击波超压衰减速度加快,超压峰值降低;当断面扩大1.5倍时,冲击波冲量衰减系数为1.158,冲击波能量残留比率为74.5%;断面扩大倍数越大,冲击波超压衰减速度越大,能量衰减幅度越大;冲击波传播至隧道断面缩小界面时,冲击波超压增大,其衰减速度减缓,导致冲击波造成的损伤程度增加;当断面缩小系数取0.5时,冲击波冲量增强系数为0.687,冲击波能量放大系数为2.122;断面缩小系数越小,冲击波造成的损伤越大。     

平面波对传输线耦合响应的仿真研究

在Agrawal传输线模型的基础上,以典型信号-电磁脉冲作为干扰源,详细分析了参数变化对传输线终端负载电压和电流响应的影响.仿真结果表明,负载、传输线间距、平面波入射角和平面波极化角等参数变化对负载端响应有不同的影响.在此基础上,又对双线传输线和单导体传输线受干扰特性进行了对比分析.仿真分析结果为实际系统中由于电缆耦合产生的干扰分析提供了理论依据,并具有一定的参考价值.