动力学模型

摘要： 利用钢中非金属夹杂物成分变化的集成模型,介绍了夹杂物成分随时间和冷却速率的变化,提出了夹杂物成分转变分数的概念,然后介绍了夹杂物成分转变的等温转变曲线(TTT)、连续冷却转变曲线(CCT)和等径转变曲线(TDT)的概念及应用.该集成模型考虑了钢液流动、传热、凝固和元素偏析,也考虑了钢与夹杂物反应的热力学和动力学.然后以管线钢、重轨钢和轴承钢为例,进一步分析讨论了钢液凝固与冷却过程中的冷却速率、固体钢加热过程中的加热温度和加热时间、钢成分以及夹杂物尺寸等参数对夹杂物成分转变的影响.这些概念和特征曲线能够直观展示在钢液凝固冷却过程及固体钢加热过程钢中非金属夹杂物的成分转变,将钢中夹杂物的控制方略从钢液拓展到固体钢中.

摘要： 为提升无人驾驶车辆循迹过程的动态响应能力,确保车辆能快速且稳定地跟踪参考路线,首先基于模糊控制的思想,在传统视线(line-of-sight,LOS)制导策略中引入了时变前视距离,提出了改进后的自适应LOS制导策略,把目标轨迹的跟踪简化为目标点航向的跟踪.其次,建立车辆三自由度动力学模型,并结合自适应LOS状态方程设计路径跟踪系统的线性数学模型.最后,基于模型预测原理,使用多步预测、滚动实时优化、反馈校正等控制方式,求解出最优反馈的方向盘控制指令.本文为验证上述所提及跟踪策略的有效性,在Simulink仿真环境中分别以直线路径和曲线路径作为参考轨迹进行追踪仿真实验,结果表明:所提自适应LOS制导策略能使循迹车辆的轨迹横向误差和航向误差迅速地收敛到零,从而验证了改进LOS制导算法可以提高无人车路径跟踪的响应速度和平稳性.

摘要： 随着地基光学望远镜口径的不断增大,风扰动已成为影响望远镜成像质量最为关键的因素之一。为了深入研究风扰动对望远镜系统性能的影响规律及作用机理,从时域角度对望远镜在风扰动作用下的响应进行时程模拟以及系统性能预测。首先,简要介绍了望远镜结构组成并采用有限元方法建立了结构动力学模型,通过模态变换方法将动力学模型转换到模态坐标系下,从而降低了模型维数、提高了计算效率。然后,提出了一种基于二维随机场的风速时程模拟方法,将望远镜圆顶内的风速场表达为随时间和空间位置变化的二维随机场,通过引入波数谱,克服了谱表达方法中各个离散采样点处互功率谱矩阵Cholesky分解出现数值不稳定的问题,从而可以表达空间和时间频率范围内几乎连续的随机场,并且在数值计算中引入了快速傅里叶变换FFT算法,进一步提高了模拟效率。最后,以2 m口径望远镜为例,对风速环境进行了时程模拟,并对外界平均风速为10 m/s及15 m/s的风扰动作用下,望远镜的性能进行了预测。仿真分析结果表明:作用在望远镜主镜上的风扰动分别造成主镜最大接近45 nm和70 nm的面形误差;作用在次镜及桁架上,主要造成低频的主次镜相对位置和角度偏差。

摘要： 以CuCl_(2)∙2H_(2)O和三唑−吡啶羧酸(Htpa)为原料,在DMF和甲醇混合溶剂中通过溶剂挥发法制备了配合物[Cu_(2)(tpa)_(2)(OH)]_(n)的微晶.利用红外光谱、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射和固体紫外−可见漫反射光谱对铜配合物微晶进行了表征.在可见光照射下,用[Cu_(2)(tpa)_(2)(OH)]n/H_(2)O_(2)体系光催化降解碱性品红和罗丹明B染料,并且对两种染料的降解过程作动力学模拟.结果显示,[Cu_(2)(tpa)_(2)(OH)]_(n)/H_(2)O_(2)催化体系对碱性品红和罗丹明B均有良好的光催化降解能力,可见光照射90 min时,碱性品红的降解率达到84.0%,可见光照射25 min时,罗丹明B的降解率达到96.3%.动力学研究表明,碱性品红和罗丹明B的降解过程均符合准一级反应动力学模型,碱性品红和罗丹明B降解过程的表观速率常数k分别为2.030×10^(−2)min^(−1)和1.246×10^(−1)min^(−1).最后,讨论了[Cu_(2)(tpa)_(2)(OH)]n/H_(2)O_(2)体系光催化降解有机染料的机理.

摘要： 旋转机械在运转过程中会在同频或倍频的扰动下产生转子振动,而电磁轴承具有刚度、阻尼可调的优势,能为抑制转子振动提供一种研究思路。以电磁轴承-转子系统为研究对象,验证了PID控制参数与等效刚度之间的关系,并分析控制参数对等效刚度的影响;将电磁轴承支承下刚性转子、柔性转子模型结合有限元分析软件进行对比分析,研究等效刚度对转子系统模态的影响;研究了电磁轴承支承下的振动传递特性,基于电磁轴承-柔性转子模型计算了力传递率,利用有限元软件通过谐响应分析计算了加速度响应,分析结果表明可以通过调节电磁轴承刚度,改变固有频率以减小振动。

摘要： 大规模机器类通信是第5代移动通信的三大应用场景之一,也是下一代移动通信技术研究的重点。未来环境中的物联网节点将越来越多,以环境电磁能量拾取作为能量供给,可以更好地应对物端节点的能源供给问题。文中针对环境电磁能量拾取过程,分析了从环境电磁能量摄入、整流再到储能器件等获取直流能量值的影响,构建了环境电磁能量拾取动力学模型,分析了目标频率、整流电路、电容器件等因素对于环境能量拾取的影响,文中采用实际环境中电磁能量数据作为输入,进行了仿真与理论模型的对比分析,结果显示,理论模型能够为未来环境电磁取能具体应用设计提供技术支撑。

摘要： 目的 研究韭菜花酱热泵干燥特性,并建立其干燥动力学模型。方法 以韭菜花酱为实验材料,对其进行热泵干燥处理,研究不同风温、风速、装载量、铺料厚度对韭菜花酱干燥时间和速率的影响,并根据实验数据对干燥模型进行非线性回归。结果 韭菜花酱热泵干燥过程无明显恒速阶段,当风温升高、风速增大时,干燥速率增大,干燥时间缩短,物料的色泽和气味会受到较大影响,干物料品质会降低;增大铺料厚度能显著地降低干燥速率,延长干燥时间。在所有实验工况下,Midilli模型预测的数据和实验数据拟合结果较好。结论 风温、风速、装载量和厚度均会不同程度地影响韭菜花酱热泵干燥过程,Midilli模型是描述韭菜花酱干燥过程中水分变化规律的最优模型。

摘要： 为提高西林火姜干燥效率,研究了西林火姜片微波间歇干燥特性,建立干燥动力学模型。以微波功率密度、间歇时间、铺料密度、切片厚度为考察因素,实时测定各条件下西林火姜片微波间歇干燥过程中水分变化,通过对4种常见干燥模型的拟合,优选出适用于西林火姜片微波间歇干燥的模型,并对其参数求解,得到可实时指导西林火姜片微波间歇干燥的模型。结果表明,西林火姜片在微波间歇干燥过程中有加速、恒速和降速三个阶段;微波功率密度越高、间歇时间越短、铺料密度越小和厚度越小,干燥速率越快,所需的干燥时间越短;西林火姜片微波间歇干燥较优微波功率密度0.9 W/g,间歇时间1.0 min,铺料密度0.6 g/cm^(2),切片厚度6 mm。Page模型最符合西林火姜片微波间歇干燥(R^(2)=0.977),有效水分扩散系数为(0.9727~7.7815)×10^(-9)m^(2)/s。建立的干燥动力学模型可以客观有效地反应西林火姜片微波间歇干燥过程,可为西林火姜片的微波干燥工艺提供理论参考。

摘要： 传统里程计校正方法常使用离线校正手段,在地面环境发生改变的情况下,校正效果较差。为解决上述问题,提高机器人定位精度,以三轮全向移动机器人为平台,提出一种结构简单、鲁棒性强的在线里程计校正方法。该方法通过扩展卡尔曼滤波算法处理传感器数据,以得到机器人的实时位姿信息和速度信息,结合三轮全向移动平台的动力学模型,及时修正里程误差。在V-REP中设计仿真实验,实验结果表明:采用所提方法,校正后的里程精度有了极大改善,并克服了离线校正方法受地面环境影响的问题。在已有实际平台上验证了该算法的有效性。

摘要： 配重法能降低五杆式丹参移栽机构的振动,改善其动力学性能。为获取所添加配重的最优参数,建立五杆式丹参移栽机构的动力学模型,在动力学模型的基础上建立移栽机构的动力学优化模型,运用多目标函数获取机构不同转速下所添加配重的优化参数,通过动力学分析,确定曲柄转速为60 r/min时所对应的配重参数为最优参数组合:曲柄AB添加配重半径r_(2)为116 mm、圆心角α_(2)为155°、厚度d_(2)为21.0 mm,曲柄OD添加配重半径r_(5)为139 mm、圆心角α_(5)为158°、厚度d_(5)为25.8 mm。根据所得的配重参数研制样机,并进行动力学验证试验,将试验结果与动力学模型输出的结果进行比较,结果表明:测定的峰值力为520 N,方差值为752.41 N^(2),与理论模型输出的曲线比较,两者结果变化趋势基本吻合,验证移栽机构动力学模型和配重参数优化的准确性。

摘要： 新冠病毒严重影响社会稳定.构建新冠病毒(COVID-19)传播动力学模型,对新冠病毒传播动态及防治措施的影响等进行模拟,将有利于控制新冠肺炎.首先介绍新冠疫情传播模型,分析当前常用的传播模型,然后对COVID-19传染病模型进行分类比较,接着简要介绍COVID-19非传染病模型,最后对传染病模型研究方法进行拓展讨论.

摘要： 振动系统能够有效实现微藻膜分离,但目前对振动过程中膜污染演变和耐污染机理研究尚浅.本文采用改进碰撞-附着模型从水动力学作用力和势能角度系统阐明当振动频率从1Hz增加到5Hz时膜耐污染性能提高的原因.采用逼近理想解排序法-灰色关联度分析法(TOPSIS-GRA)结合组合赋权法,确定振动频率对膜污染的影响.结果表明,增加振动频率不能减轻由胞外聚合物引起的膜污染.此外,通过遗传算法(GA)与基于误差反向传播算法(BP)相结合的GA-BP混合遗传算法,提出了临界振动频率的概念.该概念为预测最优振动频率提供有效手段,提高微藻膜分离过程中振动膜系统效率.

摘要： 针对智能汽车的路径跟踪问题,基于车辆动力学模型的路径跟踪方法相比于其它方法具有明显优势,但车辆动力学模型本身的不确定性,对智能汽车的路径跟踪控制提出了新的挑战.针对这个问题,本文建立了汽车动力学模型和车辆-路径联合模型,并对模型的动力学参数和物理参数的不确定性进行了描述,实现对多因素模型不确定性的考量.在此基础上,为保证系统在多因素不确定性下对外部扰动的抑制能力,基于线性矩阵不等式理论,构造了H∞鲁棒控制器,搭建了仿真模型,验证了方法的有效性.仿真结果表明,所提出的控制算法在各种参数明显偏离其名义值时仍然可以保证良好的跟踪控制性能,对系统的鲁棒性有显著的提升.

摘要： 膨胀管技术是石油工业重要的核心技术之一,可用于钻井、完井、固井全过程.研究发现,不同材料、规格的膨胀管塑性成型差异显著,因此有必要开展膨胀管成型影响因素研究.基于上述问题,本文基于超高强孪生诱发塑性钢为膨胀管材料,建立了考虑摩擦、接触的三维动力学模型;分析了膨胀率、摩擦系数对膨胀管成型过程的影响规律.研究结果表明:膨胀率的不断增加,驱动力、残余应力等参数呈现阶梯增加趋势,选择适宜的膨胀率有助于提高成型率;随着摩擦系数的增加,成型后的管体壁厚均匀度降低,直接影响胀后力学性能;当膨胀率在3％-17％变化时,管材胀后抗外挤强度非线性降低约30％.本文研究结果对TWIP钢膨胀管的成型及胀后力学研究提供了理论基础和技术支撑.

摘要： 基于Adams软件的Car模块,建立某电动乘用车的整车多体动力学模型.基于国家标准对车辆的操纵稳定性进行分析,主要包括转向盘角阶跃仿真和角脉冲试验仿真.仿真结果表明,转向盘角阶跃综合评价为83.4分,角脉冲仿真综合评价为79.32分,均满足国标要求.仿真分析的结果为提高车辆的操纵稳定性提供了依据.

摘要： 为解决纳米级零价铁(nZVI)在环境中易团聚、易氧化的问题,强化其去除水中Cr(VI)的能力,选择非离子型表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和阴离子表面活性剂油酸钠(NaOA)同时对nZVI进行修饰.同时,通过对比不同pH值、材料干湿状态、初始浓度及共存离子条件下的反应效果,结合材料的XRD和XPS表征、动力学实验和25°C等温线的拟合进行机理分析.结果表明:酸性条件有利于Cr(VI)的去除;材料的干湿状态对去除效率影响较大;材料去除水中Cr(VI)可在3h内达到反应平衡,去除效率在90%以上,实验条件下最大去除量为183.1mg·g-1,反应过程符合准二级动力学模型及Langmuir模型;反应过程中Cr(VI)大部分转化为Cr(III).

摘要： 泡沫油冷采与常规溶解气驱的驱油机理与开采特征存在差异.基于泡沫油驱油机理认识,引入滞留气模型,建立了泡沫油冷采物质平衡方程;并采用泡沫油动力学模型,建立了该类油藏水平井冷采流入动态关系式和无因次IPR模型,并拟合出该模型中各参数与地层压力水平的关系式.利用泡沫油冷采物质平衡方程,可建立冷采采出程度与压力水平关系图版,用于定量分析不同压力水平下的冷采潜力和泡沫油流阶段对冷采产量的贡献.对比水平井泡沫油冷采和水平井常规溶解气驱IPR关系曲线形态,前者右端向上弯曲,后者右端向下弯曲,反映了前者在泡沫油作用下的开采特征.典型矿场计算实例表明,泡沫油IPR曲线计算精度较高,可为生产井不同压力水平下的产能评价和工作制度优化提供有效技术手段.

摘要： 对某型兆瓦级风力发电机齿轮箱进行车间振动试验,获得该型齿轮箱在试验室环境下的振动特性;利用多体动力学软件建立该型齿轮箱的详细动力学模型,并模拟试验工况进行动力学仿真分析.通过对比振动试验与动力学仿真的结果表明,动力学仿真能很好地模拟齿轮箱的振动特性,可进一步用于振动故障机理及弹性支撑选型的研究.

摘要： 伴随城市综合交通系统的日益复杂,行人交通仿真技术的应用变得更加迫切,AnyLogic作为一款科学性高、可操作性强的工具深受城市与建筑设计师关注,近年来在城市设计中的应用逐渐增多.本文通过梳理AnyLogic技术在交通仿真中的应用,阐述了AnyLogic技术在现代城市建设与发展的专业作用;剖析了AnyLogic技术在行人与机动车、轨道交通等方面关系的研究现状,综述发现,现有研究主要集中于特定环境下单一要素的仿真研究,系统性不足,且国内相关研究还处于初步阶段.从城市设计角度出发,进行系统性的、多要素的、城市交通模拟仿真研究对国内城市建设与发展具有重要的指导意义.

摘要： 伴随城市综合交通系统的日益复杂,行人交通仿真技术的应用变得更加迫切,AnyLogic作为一款科学性高、可操作性强的工具深受城市与建筑设计师关注,近年来在城市设计中的应用逐渐增多.本文通过梳理AnyLogic技术在交通仿真中的应用,阐述了AnyLogic技术在现代城市建设与发展的专业作用;剖析了AnyLogic技术在行人与机动车、轨道交通等方面关系的研究现状,综述发现,现有研究主要集中于特定环境下单一要素的仿真研究,系统性不足,且国内相关研究还处于初步阶段.从城市设计角度出发,进行系统性的、多要素的、城市交通模拟仿真研究对国内城市建设与发展具有重要的指导意义.

摘要： 本发明涉及汽车空气动力学标准模型及其自校准方法，以及空气动力学数据测试方法，所述标准模型设置有位姿、环境传感器，能够对标准模型自身的位姿和测试环境条件进行检测、并作出判断，提示测试人员修正当前标准模型和测试环境所存在得问题，确保汽车空气动力学标准模型能够在满足实验条件的基础上开展后续测试，进而保证测量结果的可靠性，降低不确定度。

摘要： 一种用于改善具有焊缝的海洋船舶的流体动力学轮廓和污染特性的方法，该焊缝形成在船舶水线以下的表面上突起的焊帽。该方法包括通过将整流件应用到水下表面来修正焊缝，例如通过使用填充物。一种具有整流件的船舶以及一种用于船舶并且包括整流件的覆层系统。

摘要： 按本发明的行驶动力学调节系统具有电子的行驶动力学控制单元，该行驶动力学控制单元与至少一个驱动控制单元连接并且构成为，使得该行驶动力学控制单元首先确定额定打滑值或者额定打滑范围和作为参考速度的实际车速。在此，在相应的实际行驶情况中，优选通过用于惯性滑行的最小允许的额定打滑值和用于牵引运行的最大允许的额定打滑值来设定额定打滑范围。按第一替选方案，根据额定打滑值或额定打滑范围将额定转速或额定转速范围输出给所述至少一个驱动控制单元。按第一替选方案的转速范围由在这种行驶情况中的最大允许的驱动打滑值和减速打滑值来计算。按第二替选方案，额定打滑值与参考车速一起直接输送给所述至少一个驱动控制单元，该驱动控制单元由此本身确定在马达层面上的额定转速。在第二替选方案中，类似于第一替选方案，取代额定打滑值，也可输出额定打滑范围，该额定打滑范围由驱动控制单元又换算成额定转速范围。

摘要： 本发明涉及一种宏观人群恐慌传播动力学模型建立方法及动力学模型应用，包括以下步骤：1)将疏散空间划分为多个离散化的单位网格，基于信息熵理论构建每一单位网格的恐慌熵；2)构建各相邻单位网格的恐慌熵值梯度；3)基于所述恐慌熵和恐慌熵值梯度构建宏观人群恐慌传播动力学模型，该模型反映人群速度方向和大小以及恐慌熵方向和大小。与现有技术相比，本发明具有可实现恐慌传播过程定量分析、提高仿真可靠性等优点。

摘要： 本发明涉及一种芳烃氧化反应的动力学模型建模方法及动力学模型，所述建模方法包括以下步骤：在采用MX或PX制备IPA或PTA的过程中，通过实验拟合得到链引发反应速率常数k1fit；将k1fit代入所述动力学模型中作为k1，并使用lsqnonlin函数来搜索函数S的最小值，计算模型参数α和β；将计算出的模型参数α和β，以及实际生产条件下不同的各催化剂浓度代入所述动力学模型中，计算得出实际生产中的链引发反应速率常数k1cal。本发明建立的动力学模型能够定量描述在工业温度和溶剂比下，催化剂浓度与配比对氧化反应过程的影响，指导工业反应器的设计、生产操作条件的优化和生产工艺的优化。

摘要： 本发明涉及一种宏观人群恐慌传播动力学模型建立方法及动力学模型应用，包括以下步骤：1)将疏散空间划分为多个离散化的单位网格，基于信息熵理论构建每一单位网格的恐慌熵；2)构建各相邻单位网格的恐慌熵值梯度；3)基于所述恐慌熵和恐慌熵值梯度构建宏观人群恐慌传播动力学模型，该模型反映人群速度方向和大小以及恐慌熵方向和大小。与现有技术相比，本发明具有可实现恐慌传播过程定量分析、提高仿真可靠性等优点。

摘要： 系统动力学全局稳定建模的动力学模型。提供了一种用于训练动力学模型以学习物理系统的动力学的系统和计算机实现的方法。特别地，可以学习动力学模型，以能够基于物理系统和/或其环境的当前状态来推断物理系统和/或其环境的未来状态。学习动力学模型固有地是全局稳定的。也就是说，代替于学习动力学模型并且试图单独地验证其稳定性，可学习的动力学模型包括可学习的李雅普诺夫函数，其与物理系统的标称动力学一起被联合地学习。因此，学习动力学模型高度适合于现实生活应用，在现实生活应用中，由于学习动力学模型固有地是全局稳定的，因此物理系统可以假定在训练期间未被看见的状态。

摘要： 本发明公开了一种基于多体动力学的十四自由度车辆动力学模型建模方法，克服现有车辆仿真软件内部函数不开源的问题，包含以下步骤：将要研究的车辆看作一个多刚体系统，包括一个簧上质量刚体和四个簧下质量刚体，忽略车辆在转向过程中转向系的摩擦阻力及力矩，忽略空气阻力，考虑悬架系统的K&C特性，忽略悬架系统摩擦作用，路况为干燥水平路面，忽略因为路面坑洼导致的车轮相对于车身的跳动，采用魔术公式求取轮胎力，只考虑车轮相对于自身的垂直跳动及旋转运动，基于以上假设建立本发明提出的车辆模型，包括车身沿x、y、z轴的平移运动及旋转运动，以及四个车轮的垂直跳动及旋转运动，共14自由度。

摘要： 本发明提供了一种锂离子电池一阶RC等效电路动力学模型的动力学特性分析方法，包括如下方法，以锂离子电池非线性特性建立基于荷控忆阻器的一阶RC等效电路模型及动力学数学模型，对一阶RC等效电路参数变化的动力学数学模型的混沌动力学特性分析判别锂离子电池寿命；具有较高的工程应用价值和经济意义。

摘要： 基于卫星动力学模型库的卫星动力学仿真系统及仿真方法，它涉及计算机仿真技术领域。它解决了解决现有的动力学仿真系统需重复建立仿真模型来完成建模所导致的研制成本高、周期长的问题，本发明的基于卫星动力学模型库的卫星动力学仿真系统包括：卫星动力学模型库，用于提供多种轨道动力学仿真模型、多种空间环境仿真模型、多种姿态动力学仿真模型、多种敏感器测量仿真模型和多种基本算法仿真模型；模型管理系统，用于根据仿真任务对卫星动力学模型库中各类模型进行调用和控制，以实现卫星动力学仿真。本发明适用于卫星仿真。