开关电源的场路耦合模型分析

基于有限元法的ANSYS软件对简单的升压型BOOST开关变换电路进行了场路耦合建模并对其进行分析,将仿真结果与MATLAB/simulink环境下的仿真结果做了对比,通过实际演算验证了场路耦合电路模型是正确的。结合作者以前文章表明ANSYS软件适用于电子器件及电路进行电磁场分析,为在电磁场分析方面做研究的工作人员及科研工作者提供了一种有效的参考方案。     

微波预处理加速阔叶树材干燥的技术分析

微波用于阔叶树木材预处理,可缩短木材的干燥时间;降低木材干燥降等损失、增加高质量木材出材率,为大截面木材干燥提供了可能性;减少了贮存场地及占用资金,降低了木材运输费用。澳大利亚的应用研究结果表明,微波处理费用只占低质量木材价格的4.1%～4.9%,或高质量木材价格的2.3%～2.8%。     

高能微波预处理辐射松木材的弯曲性能研究

利用高能微波对辐射松木材进行预处理,分析其对木材弯曲性能的影响。随着微波能量密度增大,辐射松木材的弯曲系数呈先增加后减小的趋势,表明通过适当的高能微波预处理工艺,可改善辐射松木材的弯曲性能,但微波能量密度增加到一定值则木材结构被破坏,导致弯曲性能下降。辐射松木材弯曲性能最优预处理工艺为:微波功率100 kW、处理速度1.0 m/min,修正微波能量密度为31.56 kW·h/m3,该条件处理辐射松木材的弯曲系数(Kbend)最大值为0.032(弯曲系数变化率1/Kbend值为31.25),高于白蜡木和榆木等弯曲性能优良的木材。     

木材微波干燥技术与应用

1木材微波干燥的原理木材微波干燥是以湿木材作为电介质,放置于微波电磁场中,在频繁交变的电磁场作用下,使木材中水分子极化,极化水分子迅速旋转,相互摩擦,产生热量,从而加热和干燥木材。湿木料在微波电磁场中吸收的电功率可表示为:p=0.55fE2εtgδ10-12式中:p—单位体积木材吸收的电功率;f—电流频率;E—电场强度;ε—木材的介电系数;tgδ—木材损耗角正切。由上式可以看出,电场强度E越大,电流频率f越高,木材吸收的电功率就越多。这是因为电场越强,极化的水分子摆动的振幅越大,摩擦产生的热量就越多。但过高的电场强度,容易使木材击穿,这…     

基于响应曲面优化法的木材高强微波预处理工艺

以速生人工林 I－69杨为研究对象，利用自主研制的木材高强度微波改性预处理设备，采用响应曲面优化法研究木材初始含水率、微波辐射功率和辐射时间对木材渗透性的影响规律，获得优化的杨木微波预处理条件，并揭示高强微波预处理对杨木微观构造的影响。结果表明：1)高强微波预处理能显著提高杨木横向渗透性；2)随着木材初始含水率增加，杨木渗透性呈先增加后减小的趋势，随着微波辐射功率和辐射时间的增加，杨木渗透性整体呈现增加趋势；3)通过高强微波预处理，可使杨木的24 h常压吸水增重量增加约50%，较优的木材初始含水率、微波辐射功率和辐射时间控制区间分别为25%～65%，10～20 kW，60～90 s；4)优化的杨木高强微波预处理条件为：初含水率56%、辐射功率19 kW、辐射时间89 s；5)高强微波预处理可以破坏木材纹孔膜、木射线薄壁细胞等结构，形成新的流体通道，为后期功能体材料的导入和高附加值功能型木质复合材料的制备创造条件。     

木材微波干燥内部压力对水分移动的影响

在微波干燥过程中,能量是以电磁波的形式直接渗透到木材的内部,并通过微波电磁场与水分子及木材中极化分子(羟基)的相互作用而迅速产生大量的热,导致木材内水分移动机理与常规干燥很大的不同。实验结果表明:微波干燥过程中,存在内高外低的压力场,内中蒸汽压力是水分移动的驱动力。     

基于Solidworks的原木吊装桥式起重机桥架结构研究

原木吊装桥式起重机是林业生产过程中木材堆场的重要起重机械,而对其结构进行分析和评定是原木吊装起重机林业生产过程中重要的一环。利用Solidworks软件完成某型桥式起重机桥架结构的三维建模,通过Solidworks Simulation插件对桥式起重机受力情况进行了有限元仿真分析,得到了桥架结构的应力和位移云图,且仿真结果和一般传统力学解析计算所得结果相同。结果表明:基于Solidworks软件的三维有限元分析,可以快速可靠地得到原木吊装桥式起重机桥架结构受力变化结果,为快速分析此类林业机械结构,评定结构方案是否合理提供了方法。     

微波处理中木材内温度分布的数学模拟

从热传导的物理规律出发,建立微波加热过程中木材内部热传导模型,并通过理论模拟揭示不同微波加热方式对预处理中木材内部温度分布的影响规律。结果表明:微波处理过程中,木材内部的温度分布规律及均匀性与微波加热方式直接相关;当采用单向微波辐射的方式进行加热时,沿着微波入射方向,木材温度逐渐降低,木材内部温差较大,且温度分布均匀性较差;当使用双向微波辐射的方式进行加热时,木材内能形成内高外低的温度梯度,且温度分布均匀性较好。     

微波预处理对杨木活性染料染色效果的影响

以杨木为研究对象,采用单一因素法研究了杨木初含水率,微波辐射时间及微波辐射功率对杨木活性染料染色效果的影响规律,获得较优的杨木微波预处理工艺。结果表明:(1)微波预处理可以破坏木材内部微观结构,改善木材渗透性;(2)随着杨木初含水率的升高,上染率逐渐下降。当初含水率为25%时,其上染率和固色率分别为39.44%和38.31%;(3)随着微波辐射时间的延长,上染率和固色率均呈上升趋势,当辐射时间为90 s时,与未处理木材相比上染率可提高21.15%,固色率可提高21.44%;(4)随着微波辐射功率的增大,染色效果也更佳;当辐射功率为18 k W时,与未处理木材相比上染率可提高21.38%,固色率可提高21.59%。     

木材微波改性技术

微波是波长 1m～ 1mm、频率 0 .3～ 4 0 MHz的电磁波 ,在微波电磁场中 ,由于介质损耗使木材加热。此种加热方式 ,热量不是从木材外部传入 ,而是在内部直接发生 ,因此能从内部改变木材的构造和性质。澳大利亚墨尔本大学林学院的 P.Vinden和G.Torgovnikov教授在 2 0 0 0年国际林联主办的专题为“桉树木制品的未来”研讨会上 ,介绍了他们开发的微波木材改性技术 ,兹就其要点简介如下 ,以供参考。1　微波改性木材的渗透性微波可使木材细胞内的蒸汽压增高。由于木材射线细胞的胞壁较薄 ,内压增高可导致其破裂而形成液体和蒸汽易于通过的径向通…     

微波处理技术在木材功能化改性研究中的应用

微波处理可以有效改善木材的渗透性能,为木材的功能化改性研究提供有利条件。文中通过分析微波处理木材的原理与特点,总结分析了近年来国内外学者利用微波处理方法进行木材功能化改性的研究进展及其存在的问题;提出微波处理木材功能化改性研究的新方向与重点,旨在为木材功能化改性处理研究提供一种新的途径。     

基于不同预处理的椴树木材基本密度近红外光谱估测及模型优化

【目的】木材的基本密度在木材质量等级评定中起着重要的作用,是木材分流及精细化利用的重要依据。利用近红外光谱技术,实时监测木材性质,掌握木材性质的变化,为进一步制定和改善林木培育方法提供理论依据。【方法】借助树木生长锥对椴树活立木取样,以椴树样品基本密度真值和近红外光谱数据为输入,分别通过卷积平滑、一阶导数和二阶导数预处理方法来实现近红外光谱数据的预处理,建立了基于偏最小二乘法(PLS)的椴树木材基本密度的近红外估测模型。【结果】在350~2 500 nm波段范围内,一阶导数预处理的椴树木材基本密度模型是最优的,校正集相关系数为0.964 8,校正均方根误差为0.002 7,验证集相关系数为0.943 2,预测均方根误差为0.003 3。在对近红外光谱数据进行去噪优化处理,构建椴树木材基本密度模型后,在500~2 300 nm波段范围内,一阶导数预处理椴树木材基本密度模型依旧最优,其校正集相关系数为0.987 1,校正均方根误差为0.001 6,验证集的相关系数是0.948 6,预测的均方根误差是0.002 1。【结论】选择特定的预处理方法,结合样本特征,建立椴树木材基本密度模型,可以显著降低建模成本,提高模型预测精度,快速测定椴树木材的基本密度。     

基于LS-DYNA的汽车正面碰撞仿真分析

应用三维建模软件CATIA建立了汽车的三维模型,并采用LS-DYNA对汽车正面碰撞安全性能进行分析,通过对某汽车正面碰撞仿真计算,分析了汽车前保险杠和前纵梁总成等在碰撞中起主要作用部分的结构耐撞性,为前保险杠和前纵梁的改进提供了依据.     

人工林木材刨切单板的染色工艺

针对人工林木材的特点,采用不同的预处理方法改善木材渗透性,并选取不同染料探索较优的染色方案.结果表明:汽蒸一微波预处理后,采用碱性染料对其进行染色,染色工艺为真空度0.09 MPa下保持2 h后,常压浸泡12h,再在压力为1.5 MPa下保持7 h时,染色效果较好.     

木材加工中心水平刨(刀轴)系统动静态特性研究

水平刨(刀轴)系统是木材加工中心的重要部件,其动态特性对加工工件的表面质量和加工误差影响很大。为获得水平刨(刀轴)系统的静动态特性指标,建立水平刨(刀轴)系统动力学数学模型,对其振动原理进行阐述;通过三维建模,借助于ANSYS软件对水平刨(刀轴)系统进行静力学分析、约束模态分析和谐响应分析,依据仿真结果对水平(刀轴)刨(刀轴)系统设计的合理性进行验证。所得研究成果可为类似问题的分析提供参考,故本研究具有一定的工程应用价值。     

基于SketchUp和ArcGIS的校园树木三维可视化

通过外业测量获得数据并用AutoCAD绘制校园地形图及树木点图,对校园所有树木进行拍照和属性调查,利用SketchUp软件的建模技术,以DEM数据可视化时得到的三维地形模型为基础,对北京林业大学校园树木进行了三维建模仿真,实现树木三维可视化,并结合地理信息系统管理平台同步树木属性信息查询,实现了树木高效真实的可视化效果.     

奥克榄木材软化处理特性与工艺研究

以奥克榄木材为研究对象,采用水煮、高温汽蒸、水煮+微波联合三种方法对其进行软化处理,系统研究了处理温度、时间等因素对木材顺纹压缩屈服强度、压缩量和压缩回弹率的影响规律,获得了优化的软化处理方法和工艺参数,以期为实际生产中奥克榄的软化和弯曲成型提供依据。研究结果表明:通过软化预处理,可以明显降低奥克榄木材的屈服强度,改善其弯曲性能,其中水煮+微波联合处理软化效果优于水煮和高温汽蒸处理;影响水煮,饱和蒸汽汽蒸处理和水煮+微波处理效果的主要因素分别是处理时间,汽蒸温度,微波功率;同种软化处理条件下,奥克榄的顺纹压缩回弹率与含水率成正相关。在生产中建议采用水煮2 h,微波功率800 W,时间18 s为优化条件的水煮+微波联合方法进行软化处理。     

微波技术在木材干燥中的研究进展

微波技术以其独特的加热机理和特点为木材快速高效干燥提供了一条新途径。笔者简述了近年来国内外在木材微波干燥工艺方面取得的一些重要的研究进展,主要集中在微波功率、含水率和温度等基本干燥参数的优化及红外摄像技术等先进检测技术的应用等方面。同时指出了在木材微波干燥基础理论、干燥工艺、木材结构特性与微波加热非均匀性等方面缺乏系统性研究的问题。建议今后应加强基础理论研究并结合现代测控技术进行系统研究。     

木材蒸汽预处理过程非均匀传热特性的数值模拟研究

对木材蒸汽爆破预处理过程中热量传递规律进行了数值模拟研究,建立了木材蒸汽爆破预处理过程中三维传热数学模型,并通过试验验证了数值模型准确性。模型定量分析了木材初含水率、孔隙率、环境温度对蒸汽爆破预处理过程中传热的影响,结果表明:1)随着初含水率增加,木材升温速率逐渐减小,但当初含水率低于30%,含水率对升温速率的影响不明显;2)随着孔隙率增加,木材升温速率逐渐增加,孔隙率对传热影响大于木材初含水率对传热的影响;3)随着环境温度增加,木材升温速率逐渐增加,环境温度对传热影响弱于木材初含水率及孔隙率对传热的影响。     

林业三维地形图软件构件设计的探讨

本文提出了一种面向对象的支持林业三维地形图软件构件 (SoftwareComponent)设计方法 ,分析了构件的性能、设计方法和图元算法。实现了基于OpenGL的支持三维虚拟场景、建模和运动仿真的构件设计 ,描述了实体的运动层次链接关系和数据结构 ,并实现了虚拟环境的林业建模和运动仿真