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关键词： 牵引供电系统   低频振荡   能量映射   能量耗散度   稳定性   车网耦合  

摘要： 由交直交型电力机车引发的低频振荡问题已严重威胁车网耦合系统的安全稳定运行。针对现有低频振荡分析方法依赖离线建模、难以实现多车并网工况下稳定性在线分析的问题,提出一种基于弹性能量映射模型的牵引供电系统低频振荡在线分析方法。首先,建立两自由度弹簧阻尼系统与车网耦合系统之间的弹性能量映射模型;进而,分析车网等效弹簧-阻尼系统中振荡能量的交互规律,揭示机车及其控制器参数对振荡稳定性的影响机理;在此基础上,提出基于动态能量耗散度的低频振荡稳定评估判据,量化机车在振荡过程中的能量耗散作用,以实现对低频振荡稳定性的在线判别。最后,通过仿真实验验证了弹性能量映射模型的有效性及所提判据的准确性。

关键词： 三峡库区   危岩体崩塌   稳定性评价   强度折减法   PFC  

摘要： 三峡库区岸坡岩土体在水-岩作用下持续劣化,岩质岸坡失稳破坏的风险显著提高。以三峡库区笔架山危岩体为研究对象,为综合评估危岩稳定性并研究演化机制,开展了大规模地质勘查,并使用有限元软件和颗粒流程序PFC(Particle Flow Code)对危岩体典型剖面进行稳定性评价和崩塌过程模拟。结果显示:1)笔架山危岩共划分为10段陡崖带、159处危岩体,总体积约为213.55×10~4 m3,属于特大型危岩体;2)WD6-6危岩体剖面在天然工况下安全系数为1.475,暴雨工况降低至1.325,降雨入渗导致危岩整体稳定性下降,两种工况下危岩的变形、应力、应变分布区域大致相同;3)WD6-6危岩体崩塌过程模拟显示,危岩体内部裂隙不断发育连通,块体重心向临空面偏移,呈现基座溃屈式破坏趋势。

关键词： 三轴加载   含构造煤组合体   随机森林   应力敏感性系数   显著性分析  

摘要： 探究煤层渗透率应力敏感性系数的变化规律,对于揭示抽采过程的瓦斯衰减动态演化机理至关重要。为了更好的契合实际煤层赋存形式,选择含构造煤组合体作为实验对象,利用煤岩芯渗透率自动测试仪,结合随机森林方法,分析不同因素对其渗透率应力敏感性系数显著性特征影响的变化规律。研究结果表明:随着轴压、围压不断增大,含构造煤组合体的渗透率应力敏感性系数均减小且单位应力下降幅逐渐降低。随着气体压力逐渐增大,渗透率应力敏感性系数呈增大的变化趋势。随着构造煤占比的增加,渗透率应力敏感性系数呈先减小后增大的变化趋势。通过建立随机森林模型,计算各因素对模型预测误差增加的贡献,对各因素显著性进行评估,得出轴压、围压、构造煤占比是影响煤体渗透率应力敏感性系数的关键因素且力学因素变化的影响最为显著,气体压力对煤体渗透率应力敏感性系数影响最不明显。

关键词： 辛弗林   稳定性   降解动力学   阿伦尼乌斯方程   预测模型  

摘要： 目的:构建中药制剂中辛弗林含量的稳定性快速预测模型,通过30天的短期实验预测长期稳定性。方法:考察制剂产品在高温、高湿、强光条件下的稳定性,确定影响辛弗林稳定性的关键因素,并分析辛弗林的降解动力学特征。通过对30天内不同温度条件下辛弗林含量变化趋势的监测,结合阿伦尼乌斯方程,构建辛弗林稳定性预测模型,以实现对其长期稳定性的预测。同时,依据2020年版《中国药典》稳定性指导原则,在40℃和25℃条件下开展稳定性考察,将预测值与实测值进行对比,以验证模型的可靠性。结果:该产品辛弗林含量在高温条件下呈下降趋势,其降解过程符合二级动力学反应规律。计算辛弗林降解动力学参数:频率因子A为6.19×1018,活化能Ea为118 921.21 J/mol,且辛弗林降解反应速率k随着温度升高而增大。基于上述降解动力学参数构建辛弗林稳定性预测模型,在40℃条件下6个月和25℃条件下12个月辛弗林含量的预测值与实测值高度一致,正负偏差不超过5%,表明该模型具有良好的预测效果。结论:该研究首次构建了中药制剂中辛弗林含量的稳定性预测模型,为相关产品的研究以及初步快速预测稳定性提供了借鉴和参考。

关键词： 阻抗分析法   高比例电力电子   小信号稳定性   闭环传递函数   阻抗重塑  

摘要： 针对高比例电力电子直流送端系统小信号稳定性,目前研究大多基于无穷大电网假设或专注于直流系统本身,尚未能系统揭示多控制异构设备并存条件下的复杂耦合机理。针对上述问题,本文提出开环与闭环传递函数分析框架,对“沙戈荒”高比例电力电子直流送端系统的小信号稳定性进行系统分析。首先,建立包含新能源、储能、负荷及柔性直流设备的交直流混联系统频域阻抗模型,并运用开环传递函数对系统稳定性进行初步分析,明确工作点对小信号稳定性的影响。然后,在临近稳定裕度的工作点下,构建系统闭环传递函数,并定量分析系统主导极点对不同设备的灵敏度特性。在阻抗灵敏度分析的基础上,提出一种基于阻抗重塑的构网型储能改进控制方法,并通过时域仿真进行有效性验证。结果表明,跟网型新能源对系统稳定性的影响最为显著,其中无功控制环节起主导作用;所提出的构网型储能改进控制策略可显著提升系统稳定裕度。

关键词： 有限断裂力学   缺口疲劳   应力-能量耦合方法   疲劳极限   短裂纹门槛值  

摘要： 基于有限断裂力学理论的应力—能量耦合方法,有效克服了经典线弹性断裂力学无法求解缺口结构裂纹萌生问题的局限,因而被广泛应用于缺口疲劳极限的评估.然而,该方法通常会高估疲劳极限,导致预测结果偏于非保守(偏危险),因此亟需对原方法进行修正.鉴于缺口萌生裂纹本质上属于疲劳短裂纹,而传统应力—能量耦合方法采用长裂纹门槛值计算等效应力强度因子,这与裂纹演化的物理机制不符.因此,将材料短裂纹门槛值参量引入能量方程以修正应力—能量耦合方法.为了确定缺口短裂纹门槛值的大小,选取Meggiolaro缺口短裂纹门槛值模型,并基于大量实验结果确定了Meggiolaro模型参数的最优值.为验证方法的有效性,对50组V型和中心圆孔缺口试样疲劳极限进行预测,并与试验结果进行了比较.结果表明,修正后的平均预测误差由原方法的9.9%降至3.9%,预测精度显著提升.同时,正向预测误差(即预测值大于试验值)的比例从78%降至60%,预测结果更趋于中性,有效改进了原方法预测结果偏危险的缺点.进一步分析结果表明,随着缺口半径的减小,基于缺口疲劳极限和停留裂纹计算得到的应力强度因子值与短裂纹门槛值越接近,因而预测误差也越小.

关键词： 隧道   堆积体地层   颗粒离散元法   注浆加固  

摘要： 娄醴高速仙岳山隧道工程进口段穿越复杂松散堆积体地层,对施工安全带来极大挑战。本文基于光线投射算法与颗粒离散元法,对块石进行随机模拟投放,构建仙岳山堆积体隧道开挖计算模型,并提出有效的加固措施。结果表明,相较于下层岩体,堆积体地层的围岩稳定性较差,随开挖比增大围岩形变区增大,且左右边墙的水平位移出现不对称现象,塑性区域的分布也呈现不对称。特别是在穿越地层交界带时,应力集中现象导致边墙应力增大,同时拱顶和底部应力降低,随着开挖比的增加,拱顶沉降和底板隆起现象有所减缓,左右边墙位移随开挖比增大而先增大后减少。针对堆积体地层破坏特征,提出了地表注浆加固措施,地层加固后土石颗粒间胶结良好,支护结构稳定,效果良好。

关键词： 无源性理论   暂态稳定性   暂态稳定分布式指标  

摘要： 风电机组动态方程阶数是同步发电机的几倍甚至几十倍,随着大规模风机接入电力系统,系统动态方程阶数急剧上升,传统集中式分析方法只能采用系统全阶动态方程分析计算,计算量巨大,难以适用含风电的高维电力系统暂态稳定性分析。而且这些方法也只能给出系统暂态稳定的结局,难以衡量母线子系统/元件对系统暂态稳定结局的贡献。为此,本文提出了基于无源性理论的母线子系统/元件的暂态稳定性分布式指标,表征了暂态过程中母线子系统/元件消耗暂态能量的能力,可以定量衡量母线子系统/元件对系统暂态稳定贡献大小。研究结果表明,当某母线子系统/元件的暂态稳定分布式指标增大时,系统动态过程中同步发电机功角相对摆幅减小,系统暂态稳定临界切除时间增大,提升了系统暂态稳定性。而且,暂态稳定性分布式指标显含母线子系统/元件的控制参数,通过调制控制参数增大母线子系统/元件暂态稳定分布式指标可以提升系统暂态稳定性。时域仿真验证了上述结论的正确性和有效性。

关键词： 环境规制   生猪产业   稳定性   绿色技术创新  

摘要： 文章基于我国2015—2024年城市面板数据,借助最小二乘法分析环境规制对生猪产业链稳定性的影响,并检验绿色技术创新在环境规制影响生猪产业链稳定性过程中的中介效应。结果显示,环境规制对生猪产业链的稳定性提升具有促进作用,且这一结论在通过稳健性检验和内生性问题处理后依然成立;绿色技术创新在环境规制对生猪产业链稳定性的促进中具有显著的中介效应;环境规制对生猪产业链稳定性的影响效应存在显著的地区异质性。研究表明,环境规制通过提升绿色技术创新水平,能够提升产业向科学化、规模化、无污化的养殖屠宰加工方向发展,在保护环境的同时,有效提升产业链稳定性。未来,可以合理引用环境规制的稳链效应,缓解生猪产业各环节产生的环境问题,推动养殖技术研发和创新,从而促进生猪产业链稳定性提升。

关键词： 铁路绿色自洽牵引供电系统   新能源   小信号模型   稳定性分析  

摘要： 本文面向无网场景下铁路的绿色自洽牵引,构建一种以新能源为主体的铁路自洽牵引供电系统。为保障具有源-荷供需随机强波动特征的铁路绿色自洽牵引供电系统的稳定安全可靠运行,提出一种计及机车走行的稳定性分析方法和提升策略。首先,构建铁路绿色自洽牵引供电系统电气拓扑、等效电路与控制策略;其次,按照电源侧和负荷侧建立铁路绿色自洽牵引供电系统全阶小信号模型;再次,基于参与因子方法表征状态变量与特征根之间关联程度,揭示控制参数、牵引馈线阻抗、机车功率变化和走行位置对系统特征根的影响规律,形成铁路绿色自洽牵引供电系统稳定运行的参数范围表;然后,提出一种基于虚拟阻抗的铁路绿色自洽牵引供电系统稳定性提升策略;最后,通过硬件在环实验从系统参数变化、机车走行特性和基于虚拟阻抗的稳定性提升三个方证明了所提稳定性分析方法和提升策略的有效性。