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| 1 | 微细切削加工表面质量的研究综述显示文摘随着微小型零件的广泛使用,对精度和表面质量的要求越来越高,必须进一步解决微细加工中表面粗糙度差、微细毛刺等加工缺陷,提高表面的加工质量。因此,微细切削加工的表面质量受到国内外越来越多学者的关注,并成为研究的重点和热点。综述了微细切削加工中表面质量的研究成果以及研究现状,并进行了分类和总结。首先介绍了微细切削加工的背景和意义,综述了微细切削加工的特点,对微细切削加工表面质量按照表面粗糙度、表面残余应力、表面加工硬化、微细毛刺进行了分类讨论。然后,将微细切削加工工艺分为微细车削、微细铣削、微细车铣、微磨削工艺四个方面展开论述,综述了微细切削加工工艺中对表面质量的试验方法和科研成果,归纳了影响表面质量的相关因素,包括切削要素、刀具要素以及其他的辅助因素等,并总结出影响表面质量的加工规律。最后,对微细切削加工表面质量进行总结,提出一些改善加工表面质量的方式方法以及相关建议。 | 张浩 刘玉德 石文天 韩冬 | 2017 | 表面技术2017，46，7： | 18 |
| 2 | A CFD/CSD model for aeroelastic calculations of large-scale wind turbines显示文摘In this paper,a CFD/CSD model coupling N-S equations and structural equations of motion in the time domain is described for aeroelastic analysis of large wind turbines.The structural modes of blades are analyzed with one-dimensional beam models.By combining point matched sliding grid for wind turbine rotation and deforming grid for structural vibrations,a hybrid dynamic grid strategy is designed for the multi-block structured grid system of a wind turbine.The dual time-stepping approach and finite volume scheme are applied to the three-dimensional unsteady preconditioned N-S equations,and DES approach is employed to simulate the unsteady massively separated flows.A modal approach is adopted to calculate the structural response,and a predictor-corrector scheme is used to solve the structural equations of motion.CFD and CSD solvers are tightly coupled via successive iterations within each physical time step.As a result,a time-domain CFD/CSD model for aeroelastic analysis of a large wind turbine is achieved.The presented method is applied to the NH1500 large wind turbine under the rated condition,and the calculated aeroelastic characteristics agree well with those of the prescribed vortex wake method. | GUO TongQing LU ZhiLiang TANG Di WANG TongGuang DONG Lu | 2013 | Science China(Technological Sciences)2013，56，1： | 11 |
| 3 | 基于塔架-叶片耦合模型风力机全机风振疲劳分析显示文摘以某5 MW特大型风力机为例,提出了风力机全机结构风振疲劳的时域分析方法。采用谐波合成法和改进的叶素-动量理论产生了风力机运营状态的气动载荷,对风力机塔架-叶片耦合结构进行了非线性风振时域分析。基于时程结果并结合线性累积损伤理论对风力机全机关键部位的风振疲劳寿命进行了预测,该方法充分考虑了风剪切、塔影、尾流影响、塔架-叶片之间的气动和模态干扰作用、叶片旋转效应的影响。算例分析表明,该文预测方法可有效估算水平轴风力机全机结构的疲劳损伤问题,相关研究结论可为超大型风力机全机结构的疲劳寿命预测提供科学依据。 | 柯世堂 王同光 胡丰 赵林 葛耀君 | 2015 | 工程力学2015，32，8： | 11 |
| 4 | 偏航状态下风力机塔架-叶片耦合结构气弹响应分析显示文摘提出一套快速预测偏航状态下风力机全机结构气弹响应的分析方法。以南京航空航天大学自主研发的5MW特大型概念风力机为例,建立风力机塔架-叶片耦合模型获取模态信息;采用谐波叠加法和改进的叶素-动量理论计算气动荷载,并考虑了偏航角对诱导速度的影响;再运用模态叠加法求解风力机耦合动力学方程,通过迭代循环更新叶片速度和气动力,对风力机塔架-叶片耦合结构进行气动载荷和气弹响应计算,并通过参数分析归纳出偏航角和气动弹性对风力机全机动态响应的影响规律。研究结论可为此类特大型风力机塔架-叶片耦合结构的抗风设计提供科学依据。 | 柯世堂 王同光 | 2015 | 振动与冲击2015，34，18： | 10 |
| 5 | 风力机设计及其空气动力学问题显示文摘针风力机设计中的复杂多变量、多目标和多约束优化问题,提出一种基于Pareto理论的风力机多目标设计框架,并以1.5 MW大型风力机叶片设计为例,讨论了风力机多目标一体化设计的基本特点.然后由此引出风力机设计中至关重要的气动计算方法和非定常气动力建模面临的挑战,概述了风力机空气动力学的复杂性,介绍了在风力机空气动力学计算方法和气动建模方面取得的进展和存在的问题. | 王珑 王同光 | 2013 | 中国科学:物理学、力学、天文学2013，43，12： | 9 |
| 6 | 基于自由涡尾迹和遗传算法的叶尖小翼气动优化设计显示文摘风力机叶片采用分裂式叶尖小翼可以改善叶片的气动性能。以风能利用系数最大和风轮推力系数最小为目标,采用自由涡尾迹(FVW)方法与快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)耦合对小翼的形状进行优化设计。NS-GA-Ⅱ算法对每一代种群进行评价、筛选和变异,最终得到小翼形状的Pareto最优解集,其中气动性能评价目标通过FVW方法计算。结果表明,FVW模型能够较准确的模拟叶片的气动性能;两目标优化给出的不是传统优化方法追求的单个最优解,而是一个Pareto最优解集,且分布在一条曲线上;相比NREL原始叶片,风能利用系数最高能提高30%;小翼的几何形状在最优解集下分布具有一定的规律性,对后面的设计及改型有很好的指导性作用。 | 许波峰 王同光 张震宇 王珑 | 2013 | 空气动力学学报2013，31，1： | 8 |
| 7 | 风力机叶片气动外形优化设计综述显示文摘近年来,可再生能源发展很快,包括太阳能、风能、水能等,其中风力机是风能发电的主要形式。风力机通过叶片的转动将风能转化为机械能,故叶片对风的捕获能力是风能利用效率的重要影响因素,这涉及风力机叶片空气动力学问题,而叶片气动外形设计对其气动效率有着至关重要的作用。首先介绍了风力机空气动力学理论和气动计算模型,它们是气动设计的基础,然后分别介绍了传统的气动外形优化设计方法和现代优化设计方法。指出了风力机叶片设计的多学科、多目标发展趋势,以及开发风力机设计软件的迫切需要。 | 李强 金哲岩 杨志刚 | 2016 | 机械设计2016，33，7： | 7 |
| 8 | 风力机三维旋转效应模型研究显示文摘在NREL phase VI实验数据的基础上,比较6种不同的三维旋转效应模型。6种模型分别与自由涡尾迹方法耦合,计算该算例叶片的气动性能,并比较6种模型计算的差异。三维旋转效应模型能提高自由涡尾迹方法预估风力机气动性能的准确性,且准确度与是否准确地修正叶片径向截面翼型数据直接相关。 | 许波峰 王同光 张震宇 | 2014 | 太阳能学报2014，35，4： | 6 |
| 9 | 风力机叶片优化设计的研究显示文摘叶片是影响风力机稳定性和可靠性的重要部分,对其开展优化设计能够提高发电效率和减小发电成本。本文在对近年来风力机叶片优化设计研究现状进行分析的基础上,分别从群体智能优化、进化优化和数学优化三个方面对风力机叶片的优化特性进行综述,最后对风力机叶片优化设计的发展趋势进行了展望。 | 黄琬婷 佀国宁 文振中 刘婧芳 | 2019 | 新型工业化2019，9，8： | 6 |
| 10 | 大型水平轴风力机叶片气动弹性计算显示文摘给出了一种考虑几何非线性的大型风力机静、动气动弹性一体化计算方法.采用涡尾迹方法进行风力机气动载荷计算.建立风力机风轮的三维壳模型.沿周向平均风力机叶片载荷并加载到结构模型进行非线性静气动弹性分析.基于动力学小扰动假设,在静平衡构型下进行动力学线性化,计算风轮固有振动特性.继而结合非定常涡尾迹方法计算风力机动气动弹性响应.计算了NH1500叶片考虑几何非线性的静气动弹性位移和动气动弹性响应.结果表明,大型风力机叶片几何非线性较为明显地减小静气动弹性位移,同时降低动气动弹性的响应幅值.大型风力机气动弹性响应计算需要考虑几何非线性. | 唐迪 陆志良 郭同庆 | 2013 | 应用数学和力学2013，34，10： | 5 |
| 11 | 低风速适用型水平轴风力机气动性能优化与试验显示文摘为开发低风资源适用型风力机,以100 W水平轴风力机为研究对象,分析不同设计叶尖速比和设计攻角对风轮变风况气动性能的影响;考虑低风速地区风资源数据统计特点,以提高年发电量和降低启动风速为目标,以设计叶尖速比、设计攻角、叶片弦长和扭角为变量,采用NSGA-II算法进行全局多目标气动寻优;开展风力机性能测试试验。结果表明,优化后年发电量提高了9.14%,风轮启动转矩提高了9.62%;在不同负载条件下,优化叶片功率输出均有明显提高,启动风速由3.84 m/s降低到3.03 m/s;该方法避免设计陷入局部优化,提供一种低启动风速与高功率输出矛盾解决方案,为低风速水平轴风力机设计与应用提供重要参考。 | 唐新姿 孙松峰 李鹏程 陆鑫宇 彭锐涛 | 2018 | 农业工程学报2018，34，12： | 4 |
| 12 | 风力机风洞试验技术及研究进展显示文摘以UAE phase VI和MEXICO(model experiment in controlled conditions)项目以及中国空气动力研究与发展中心(China aerodynamics research and development center,CARDC)相关的研究工作为背景,概述了近年来风力机流场测量、压力分布测量、测力等风洞试验技术的进展,介绍了在风洞的影响、叶素的等效远场自由来流条件确定、三维旋转效应、动态入流效应、流场结构和诱导效应方面的重要研究成果.文章还简介了CARDC的大型风力机风洞试验研究工作及一些思路. | 肖京平 陈立 武杰 段雪峰 | 2013 | 应用数学和力学2013，34，10： | 4 |
| 13 | 风剪切对风力机叶片气动性能及尾迹形状的影响显示文摘风力机通常运行在非定常工况中,其气动性能及尾迹会随着工况的变化而变化.风剪切是风力机长期所处的环境,它会影响到叶片气动载荷、尾迹形状、总体性能等,分析风剪切作用下的叶片气动性能对风力机的设计有重要意义.本文采用一种时间步进自由涡尾迹(free vortex wake,FVW)方法,耦合FVW方法与风剪切模型,计算不同风剪切因子作用下叶片的气动力系数、推力以及风轮后的尾迹形状变化,研究尾迹形状变化对风轮旋转平面诱导速度及风力机叶片气动性能的影响.结果表明:在风剪切入流条件下,随着风剪切因子的增大,风力机的气动力系数随时间做周期性波动的幅度加剧,推力的平均值逐渐减小,尾迹倾斜程度增大,尾迹在轮毂下方的倾斜程度更明显;尾迹形状的变化使风轮平面轴向诱导速度因子分布不均匀,同时使风力机的总体性能降低且偏离较大;倾斜尾迹相比于对称尾迹对风轮平面处的诱导影响有明显差别,波动幅值增大,气动力系数在波谷处的偏差比波峰处大.尾迹越倾斜,风轮旋转平面处的载荷不对称性越明显. | 许波峰 朱紫璇 戴成军 蔡新 王同光 赵振宙 | 2021 | 力学学报2021，53，2： | 3 |
| 14 | 不同叶尖构型对大型风力机叶片气动特性的影响显示文摘研究了2MW风力机椭圆叶尖、直叶片、加装端板、吸力面装小翼和压力面装小翼等5种不同的叶尖构型,采用计算流体力学方法分别评估了流场特性,分析了不同的叶尖构型对叶尖涡结构、截面压力分布以及叶片载荷特性的影响。结果显示,相对于椭圆叶尖,直叶片能够提升部分功率但叶尖涡强度是所有构型中最强的。直叶片加装端板较好地提高了气动性能,然而叶根载荷也有较大提升。加装叶尖小翼则是比较折中的设计方案,并且吸力面加装小翼比压力面装小翼提升功率效果更加明显。但评估其对风力机综合性能的影响,同时考虑到叶片打塔的风险,认为压力面加装小翼是相对经济性较高的叶尖构型。 | 吴江海 朱呈勇 陈恺 王同光 赵宁 | 2020 | 工程热物理学报2020，41，11： | 3 |
| 15 | 流动空气与风力发电叶片作用特性研究显示文摘流动空气与风力发电叶片作用特性是风力发电叶片设计的基础,是风力发电领域研究的难题。长期以来以动量-叶素理论为基础,以流过风力发电叶片空气流场为对象,相继建立了叶片优化设计的Schmitz方法、Glauert方法、Wilson方法和CFD方法等。但流经叶片过程中的空气对叶片作用的特性仍有许多问题需要亟待解决和深入研究。为此,论文应用伯努利方程推导了环状流动空气流过风力发电风轮时传递给风轮的能量计算解析式;应用动量矩原理推导了环状流动空气流过风力发电风轮时作用在风轮上的力矩解析式;提出了流过风轮的环状空气向风轮释放功率的解析式,从而发现风轮正常工作时,流过风轮的环状空气向风轮释放的功率等于环状空气流量、空气密度、环缘处风轮的牵连运动速度及环缘处流出空气的绝对运动速度在此点牵连运动速度方向上投影的连乘积。为叶片截面轮廓曲线后边缘特征参数设置提供了参考。 | Muhammad Aqeel 高延伟 李永强 刘青 张照煌 | 2017 | 中国水利水电科学研究院学报2017，15，6： | 3 |
| 16 | 叶片型面快速测量方法及系统研究显示文摘获取叶片型面数据主要有接触式与非接触式两种方法,在非接触式等步长测量方法的基础上,提出一种叶片型面快速测量的新方法,并通过实验验证其测量效率和测量精度.在获取理论模型数据点的基础上,用改进的直线夹角法提取叶片截面曲线的特征点,将其与原数据进行比对,计算Hausdroff距离;在保证曲线拟合精度的前提下减少测点数目.搭建测量硬件系统,开发自动测量软件,实现获取叶片型面数据的非接触式等步长测量和按截面曲线特征点的快速测量.最后进行等步长式与快速测量式两组实验,对测量数据进行数据处理并对比测量误差,验证了快速测量方法的可行性. | 曲兴田 刘继明 杨旭 刘孝龙 | 2016 | 东北大学学报(自然科学版)2016，37，2： | 3 |
| 17 | 大于切出风速的大型风力机运行控制策略研究显示文摘运用非定常叶素动量(BEM)理论计算气动载荷,叠加重力载荷和惯性载荷,建立并数值求解全机动力学模型。基于快速非支配排序遗传算法(NSGA),在切出风速以上,优化得到变速变桨和定速变桨两种控制规律曲线,实现大型风力机在25m/s^40m/s风速之间正常运行的目的。比较两种控制策略的输出功率、风轮推力和转矩,得出变速变桨控制策略更适合于25m/s^40m/s之间风力机运行控制的结论。计算稳态工况时8种叶根载荷的极限值,由各载荷的变化趋势可知,Fy在25m/s之后增大9%,其他载荷均安全。 | 许波峰 曹九发 袁越 王同光 | 2015 | 计算力学学报2015，32，3： | 2 |
| 18 | 一种计及等效损伤载荷约束的风机黏性控制策略显示文摘恶劣风况下,风电场将因风机过风速保护相继动作而发生功率陡降甚至风电机组大规模脱网,严重影响电网的安全稳定运行。针对此问题,构建了风电机组的安全运行载荷约束条件,提出一种计及等效损伤载荷约束的黏性控制策略。所提策略能够在不改变风机原有机械控制系统的基础上,根据运行风况实时调节风机功率,追踪风机等效损伤载荷约束,使载荷维持在相应风况下的安全边界内,在充分利用风机的载荷承受能力的前提下最大化维持风电场功率输出,以实现降低恶劣风况下风电场功率陡降风险的目标。通过算例仿真与策略对比,验证了所提策略的有效性和优越性。 | 林湘宁 丁苏阳 张哲原 卓毅鑫 李正天 谭爱国 M.Shoaib Khalid Owolabi Sunday Adio | 2018 | 中国电机工程学报2018，38，7： | 1 |
| 19 | Multi-objective hydraulic optimization and analysis in a minipump显示文摘Minipump is widely used in microfluidics system, active cooling system, etc. But building a high efficiency minipump is still a challenging problem. In this paper, a systematic method was developed to design,characterize and optimize a particular mechanical minipump. The optimization work was conducted to cope with the conflict between pressure head and hydraulic efficiency by an improved back-propagation neural network(BPNN)with the non-dominated sorting genetic algorithm-II(NSGA-II). The improved BPNN was utilized to predicate hydraulic performance and, moreover, was modified to improve the prediction accuracy. The NSGA-II was processed for minipump multi-objective optimization which is dominated by four impeller dimensions. During hydraulic optimization, the processing feasibility was also taken into consideration. Experiments were conducted to validate the above optimization methods. It was proved that the optimized minipump was improved by about 24 % in pressure head and 4.75 % in hydraulic efficiency compared to the original designed prototype. Meanwhile, the sensitivity test was used to analyze the influence of the four impeller dimensions. It was found that the blade outlet angle b2 and the impeller inlet diameter D0 significantly influence the pressure head H and the hydraulic efficiency g, respectively. Detailed internal flow fields showed that the optimum model can relieve the impeller wake and improve both the pressure distribution and flow orientation. | Bin Duan Minqing Luo Chao Yuan Xiaobing Luo | 2015 | Science Bulletin2015，60，17： | 1 |
| 20 | 竹层积材在大型风力机叶片设计中的应用研究显示文摘从大型风力机竹叶片设计的材料及结构角度出发,首先简要介绍了作为竹叶片主增加材料——竹层积材的力学性能实验及其基本的力学特性.随后基于这些性能数据,给出了一种常规形式的1.5 MW竹叶片的气动和结构设计方法,并重点阐述了竹叶片的结构铺层方法和关键的技术细节,最后简要概述了目前竹叶片设计还需要解决的技术问题. | 王珑 李慧 王同光 | 2013 | 应用数学和力学2013，34，10： | 0 |
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