磁电弹性材料断裂力学研究现状

磁电弹性材料断裂问题已成为力学研究工作者的研究热点。全面回顾了近年来磁电弹性材料断裂力学的研究现状,主要讨论了：反平面裂纹问题、平面裂纹问题、硬币型裂纹问题以及有限元、边界元和无网格法在磁电弹性材料断裂问题中的应用。     

无线电能传输技术及其在轨道交通中研究进展

用新型无线电能传输技术(wireless power transfer, WPT)为轨道交通供电能够降低牵引供电系统维护成本,提高安全性,是未来重点发展的新型牵引供电技术之一.首先阐述了辐射式、电场耦合式及电磁耦合式三种主要WPT技术的特点,并重点介绍了电磁耦合式WPT技术在轨道交通中应用原理.回顾了国内、外轨道交通WPT技术的研究现状,指出大功率高频逆变器、分段供电技术、电磁耦合机构设计、系统优化和控制、谐振频率稳定控制是WPT技术在轨道交通应用中的几大关键技术及关键问题,并对以上关键技术的现有研究成果进行了总结和分析.分析表明,当前对轨道交通WPT技术的研究应集中在研制大功率高频谐振逆变电源、分段供电技术及系统优化方面,对轨道交通WPT技术传输功率及效率的提高、系统稳定性的提升及工程应用可行性具有重要意义.      

基于电磁转矩的城轨列车电机-齿轮传动耦合系统故障诊断方法研究

针对城轨列车电机-齿轮传动系统中电气、机械部分难以耦合而导致各自独立研究问题,综合考虑电机非线性磁导和齿轮时变啮合刚度,建立基于电机等效磁路网络模型(PNM)的城轨列车牵引传动系统机电耦合动力学模型.在此模型上,考虑定子匝间绕组短路故障及鼠笼转子导条断裂故障,求得故障下机电耦合系统的动态响应;基于电磁转矩进行故障诊断,并与矢量控制单电机模型的诊断结果进行对比研究.研究成果表明:在低频域,PNM的电磁转矩频谱比矢量控制单电机模型的频谱在故障频率处幅值更大,更易于识别故障;在高频域,PNM电磁转矩诊断方法能识别到更为明显的电源频率的高次谐波分量,在机电耦合系统的故障诊断中更有优势;基于电磁转矩的故障诊断方法可以有效诊断城轨列车机电耦合系统故障,为无传感器的故障检测技术提供理论支持.     

磁电弹双材料中的螺位错

研究无限大磁电双材料中的螺位错问题。使用镜像位错法,得到了位错产生的弹性场、电场和磁场以及作用在位错上的像力。结果表明,两相之间的相互作用使得位错可以引起电场和磁场,这种现象对于单相磁电弹材料是不存在的。详细分析了压电-压磁双材料中应力场、电位移和磁感应强度的特性以及位错与界面的相互作用。     

滑动式可分离变压器的磁场分析

在分析可分离变压器基本结构和电磁关系的基础上,利用Ansoft仿真平台,完成滑动式可分离变压器的磁场分析与参数计算,并针对不同的绕组位置、铁心结构和铁心材料,研究铁心工作磁密与电磁耦合系数的变化规律,为滑动式可分离变压器的设计及优化提供可靠依据。     

基于储能飞轮的电动汽车制动能量回收

飞轮储能具有绿色无污染的特点,发展潜能巨大。文章以电磁耦合式储能飞轮为研究对象,将其应用于纯电动汽车的制动能量回收,通过整车仿真,分析电磁耦合式储能飞轮的能量回收效率。建立搭载电磁耦合式储能飞轮系统的整车模型,并仿真验证,在初速度为70 km/h时,制动时间为5.853 s,制动距离为70.67 m。分别在不同初始速度和储能飞轮转动惯量条件下进行制动仿真。随着初速度提高,电磁转差离合器作用时间延长,飞轮储存能量增加,但储能飞轮的回收效率相差不大,且能量回收效率均不低于22.4%;转动惯量越大,回收的能量多,回收效率高,但制动时间增加,不利于行车的安全性。由此得出结论:电磁耦合式储能飞轮系统可以有效回收制动产生的能量,选择合适转动惯量的飞轮可以提高制动能量的回收效率。     

高速列车耦合大系统动力学及服役模拟

根据高速列车运行、服役的特点及动力学研究的需求,以高速列车为研究对象,提出了与线路、接触网和气流耦合作用的高速列车耦合大系统动力学理论框架．采用子结构方法,通过运动或力的耦合,构建了高速列车耦合大系统模型,从运行安全性和可靠性出发,提出服役模拟的概念,论述了高速列车服役模拟研究的必要性,并对材料、结构和参数等失效模型的建立,以及服役模拟的过程、方法和研究内容提出了建议。     

双材料悬臂梁热力耦合的有限元分析

基于弹性介质的二维本构关系和一维热传导理论,采用ANSYS有限元分析软件,依据顺序耦合法,对双材料悬臂梁在热力耦合问题进行了有限元分析.获取了其位移和应力分布,验证了顺序耦合法求解热力耦合问题的有效性,并为双材料构件热力耦合问题的研究提供了分析实例.     

双材料悬臂梁热力耦合的有限元分析

基于弹性介质的二维本构关系和一维热传导理论,采用ANSYS有限元分析软件,依据顺序耦合法,对双材料悬臂梁在热力耦合问题进行了有限元分析.获取了其位移和应力分布,验证了顺序耦合法求解热力耦合问题的有效性,并为双材料构件热力耦合问题的研究提供了分析实例.     

磁电弹固体中弹性波传播问题的研究进展

简要介绍了磁电弹材料的特征和基本方程，评述了这类材料中弹性波传播问题的研究进展，主要包括表面波、界面波和导波等。