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    2020年第43卷第7期
      社会网络与服务计算专题
    • 赵辉,文俊浩,黄秋子,周魏,杨正益

      2020,43(7):1-5, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.245

      特种特备健康检测监测云平台的建设正在开启整个行业"服务化"的进程,建成之后或将在服务重用、服务沉淀上取得良好的效果。"服务化"带来优势的同时也带来一些挑战,因其需要进行远程服务调用并共享部分行业数据,服务调用过程中的数据安全性以及隐私性保护成为文章关注的焦点。文章提出基于联盟链技术建立特种设备健康检测体系生态,通过联盟链弱中心化的特征以解决服务调用过程中的数据安全及隐私性保护问题,进而一定程度上对服务安全性和隐私性提供保障。

    • 杨冬菊,赵卓峰

      2020,43(7):6-18, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.233

      随着IOT(Internet of Things)服务的规模不断扩大,IOT服务的分布式管理是必然趋势。基于时空相关属性快速发现一组满足要求的IOT服务是IOT服务管理与使用中要解决的首要问题。传统的根据语法或语义进行服务发现的方法通常面对的是海量、离散的服务集合,服务发现时间与服务规模关系密切,并且在多次迭代递进的服务发现请求中结果无法重用。针对上述问题,提出了一种分布式时空相关服务网络的构建方法,利用服务之间的时空聚合关系与时空连接关系在离散、独立的服务之间建立关联,从而通过构建时空相关服务网络对服务进行组织与管理,重点探讨分布式环境下时空相关服务网络的构建、演化方法,以高速公路紧急事件处置场景作为案例,讨论基于服务网络的服务快速发现。

    • 范国栋,李静,祝铭,吴志勇,阎松

      2020,43(7):19-29, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.242

      云计算与大数据时代的到来促进了Web服务的发展。由于用户需求的复杂性,单个服务无法满足要求时,可将多个服务组合在一起提供解决方案。然而云中存在大量服务,查找合适的服务组合成为一个非确定性多项式(NP,non-deterministic polynomial)难问题。文章提出了一种利用图数据库解决组合问题的方法,通过构建基于有向二分图的服务组合图,对服务进行预组合并存储在Neo4j图数据库中,使用最少服务数组合查询和Dijkstra搜索算法来寻找服务数量最少或服务质量(QoS,quality of service)优化解。此外,能够根据服务的可用性对图数据库进行删除、添加、更新。实验结果表明,该方法能够在较短时间内在图数据库中寻找到满足用户需求的服务组合。

    • 谭伟,刘璇,陈益,杨尔辅,李耘,魏文红

      2020,43(7):30-41, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.238

      制造服务流程是一种基于业务流程的制造服务链,它有顺序、选择、循环、并行等4种基本结构,而循环能转化为顺序结构,因而选择结构和并行结构才是真正的分支结构。分支结构的各分支往往会有服务能力差异,这会导致:选择分支会因为概率分配不当将延误时间,而并行分支则会因此出现等待情况,这样,势必会影响制造服务流程整体的执行效率。为此,提出了QoS保证的一种时间改进的制造服务流程优化方法。构建了制造服务流程基本结构的属性计算方法,在分析了几种分支结构的时间与其他属性因子之间的影响关系后,基于QoS约束,构建了分支结构时间优化的分层分块线性规划模型,并设计了分层分块的线性优化算法。经实验,优化后的业务流程执行时间提高了5.4%,表明所建模型及其优化算法是有效且合理的,对云制造的应用具有积极意义。

    • 唐浩然,曾骏,李烽,文俊浩

      2020,43(7):42-50, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.234

      随着互联网和全球定位技术的高速发展,基于位置的社交网络(location-based social network)不断涌现,鼓励用户通过签到的形式发布个人动态并实时分享地理位置。海量的签到数据为挖掘用户偏好提供了机会,有利于提供基于位置的服务,如兴趣点(point of interest)推荐。兴趣点推荐旨在通过分析用户历史出行记录来得到用户的位置偏好,从而在未来为用户推荐新的地点,同时也能帮助广告商精准地投放用户感兴趣的广告。地点类别往往能够精准地提炼出位置的上下文语义,而现有的兴趣点研究大多都直接去计算用户对地点的偏好,没有有效地结合类别信息。通过对社交网站Yelp的公开数据集进行分析,发现相比访问共同的地点,朋友之间更容易访问相同的类别。因此,考虑朋友间地点类别偏好关系比直接考虑用户间项目偏好的关系更为合适。文中提出一种结合地点类别和社交网络的兴趣点推荐算法CSRS,先从用户历史签到记录获取用户地点类别偏好,然后考虑朋友间的类别偏好差异性。在Yelp数据集上的实验结果表明,与其他算法相比,文中提出的算法在准确率和召回率指标上都取得了更好的结果。

    • 杨宇凌,王澳蓉,吴浩,董琳,何鹏

      2020,43(7):51-62, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.237

      网络嵌入学习是深度学习的一个热门分支,它将网络节点映射到一个拓展的低维向量空间。针对用户共用标签网络和社交网络,利用表征学习方法得到用户标签标注关系和社交关系的向量表征,并提出一种新的服务推荐方法。该方法利用用户的向量表征得到相似用户集,由最终得到的用户特征信息返回Top-k个相似用户,并根据相似用户的偏好情况向目标用户推荐合适的服务。为验证方法的可行性,在公开数据集Delicious和Last.FM上进行了实验,结果表明:相比4种基准方法,文中方法准确率可提升13%,召回率提升18.6%,F-measure值可提升13.1%;在学习用户表征向量时,用户之间共用标签关系与社交关系同样重要;推荐过程中,为目标用户返回的相似用户值在[25,30]区间更为适宜。

    • 曾俊威,付晓东,岳昆,刘骊,刘利军,冯勇

      2020,43(7):63-74, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.239

      由于每个在线服务可以通过其自身的真实质量被客观比较,存在潜在的真相服务排序。为了使用户进行服务选择时有真实客观的在线服务信誉排序作为参考,服务信誉应当尽可能地接近真相服务排序。提出一种面向误差最小化的在线服务信誉度量方法。该方法将用户对服务的偏好排序视为对真实服务排序的带噪估计,利用Kendall tau距离指标来衡量服务排序与真相排序之间的误差,通过设定真相与用户对服务的偏好排序集合之间的平均误差上限找出可能的真相服务排序,寻找与可能的真相服务排序集合之间平均误差最小的服务排序作为服务信誉。由于所有的服务排序都有可能为真相排序,造成了该方法的计算困难,利用分支切割法对该方法进行优化求解。以真实数据集和模拟数据集为基础,通过实验验证了该方法在保证运行效率的同时得到与真相误差更小的信誉度量结果。

    • 狄程,杨中国,韩燕波,刘晨

      2020,43(7):75-83, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.241

      流数据的处理需求复杂多变,业务人员要进行相应的算法定制,不仅需要相关的编程知识,更要应对繁琐的处理流程和冗长的开发周期。为解决上述问题,文中设计并实现了基于流程建模的流数据处理及服务化系统,提供了对于多源流数据的实时接入,流数据服务化以及流数据处理服务化的能力。该系统将流数据处理过程封装为服务提供给用户,允许用户拖拽组合流数据处理和服务化模块、配置相关参数,定义流数据处理及服务化的过程,快速又自然地实现流数据处理及服务化的任务,将处理结果经由服务路由实时推送到其他应用系统,满足不同的业务需求。案例分析表明,与传统的流数据处理系统相比,本系统具有高效、灵活、可配置等特点,在实用性、可用性和伸缩性方面都更有优势。

    • 付文涛,董兴波,符强,纪元法,孙希延,何倩

      2020,43(7):84-90, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.243

      超宽带技术由于较高的测距精度和穿透性能,对于位置服务有着重要的应用价值。在实际的高密度定位环境中,传统的定位算法受非视距误差和多径效应的影响,很难实时准确解算出实际位置坐标。虽然增加基站数量可以有效提高定位的精度,但是其成本也在不断提高。针对超宽带在高密度室内定位中实时性差、定位精度低的问题,提出了一种基于支持向量机的超宽带定位方法,提高了定位的精确性和鲁棒性;给出了基于到达时间差(TDOA,time difference of arrival)的支持向量机模型,重点在于将定位问题转化为分类问题的求解;通过TDOA值和坐标值来建立支持向量机分类模型,利用一对一分类模型实现了坐标值的解算,提高了坐标解算速度。仿真结果表明,在高密度实时定位中,相比于传统的Chan算法和Taylor算法,文中方法在定位精度近似的情况下,实时性要高于传统算法,满足实际定位中低功耗、快速高精度定位的要求。

    • 许晓泓,何霆,王华珍,陈坚

      2020,43(7):91-100, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.244

      数据到文本的生成是指从结构化数据生成连贯文本的一种自然语言处理方法。近年来,由于端到端训练的深度神经网络的应用,数据到文本生成的方法显示出了巨大潜力。该方法能够处理大量数据自动生成连贯性文本,常用于新闻写作、报告生成等场景。然而,已有研究中对于数据中具体数值、时间等数据信息的推理存在较大缺陷,无法充分利用数据间的结构信息给出合理的生成指引,并且生成过程容易出现语义与句法分离训练的问题。因此,文中提出一种结合Transformer模型与深度神经网络的数据到文本生成方法,并提出一个用于内容规划的Transformer Text Planning(TTP)算法,有效地解决上述问题。在Rotowire公开数据集上进行方法验证,实验结果表明,文中方法性能优于已有数据到文本生成模型,可直接应用于结构化数据到连贯性文本的生成任务中,具有一定的实际应用价值。

    • 柴致富,何高奇,卢兴见

      2020,43(7):101-110, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.201

      随着电动汽车数量不断增加,大量电动汽车的无序充电行为会导致电网过载和电池寿命损耗。虽然当前已有很多研究关注电动汽车的有序充电行为,但如何在大规模有序充电过程中实现最大化车主便捷性同时减少电池寿命损耗尚未被研究。研究关注充电便捷性和减少电池损坏的充电服务调度优化对充电站充电服务质量和用户满意度提升具有重要意义。笔者提出一个实时充电服务调度策略来协调大量电动汽车的充电行为,以实现最大化车主便捷性同时降低电池损耗。为减少充电过程中信息直接交换造成隐私泄露,同时降低算法计算复杂度,基于交替方向多乘子(ADMM,alternating direction method of multipliers)的分布式算法被提出。大量实验表明所提算法比已有算法有显著提升,能减少33.0%的电池寿命损耗和18.3%的电费支出。

    • 周洋,肖奎,曾诚

      2020,43(7):111-120, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.012

      在互联网技术高度发达的时代,网络上的学习资源呈现出指数型增长态势,面对各种学习对象、概念之间存在的多样化和无序性,如果能识别出之间的依赖关系,将有可能对计算机教育产生重要影响。针对该问题,提出一种面向维基百科的概念依赖关系识别方法,利用概念在维基百科中的特点,设计出一套识别概念依赖关系模型,在公共数据集上采用基于机器学习的分类算法进行测试。实验结果表明,该模型具有较高准确率和召回率,能够有效发现概念之间的依赖关系。

    • 盛家,房俊,郭晓乾,王承栋

      2020,43(7):121-128, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.013

      随着电能质量监测点不断扩大,产生海量具有时序特性的多维电能质量数据,当前的诸多数据查询方法不能适应电网电能质量监测数据的交互式多维聚合查询需求。研究提出时序数据多维聚合服务的实现方法,为内存中预聚合后的任务结果建立哈希存储结构,对实时数据建立位图索引存储结构,将历史数据的预聚合数据尽量存储于内存中,改进随机读写的低性能问题,提升查询效率,解决交互式查询问题。同时运用最优聚合任务算法选择出尽量多的预聚合任务数,提高交互式查询命中率。实验验证了该算法的可行性,与分组二维背包算法相比,在预聚合任务数量选择方面具有一定优势。

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    • 超长距离煤巷CO背景浓度筛查及自燃预判研究

      李 腾, 李宗翔, 王继仁, 杨富强, 张春华, 林 琳

      为实现超长距离易自燃双煤巷布置煤自燃隐蔽性火源的早期预判,提出在气体分析法的基础上,联合运用井下监测系统大数据的分析法,提高隐蔽性自燃火灾早期预判的可靠性。引入能够仅反映煤相对缓慢氧化的背景CO浓度的概念,为筛除井下柴油机动车尾气产生CO的波动干扰,先做出基本假设:在一个时间单元(如一天)内多台柴油机动车繁忙工作中总能找到同时间歇的瞬间(监测时间间隔),按一天中CO最小监测值确定背景CO浓度。以最短自然发火期的一部分为考查期,以背景CO浓度持续增长为判断方法准则,给出回归趋势法和积分法2种预判模型,将预判分三级,即重点巡查、加强巡查和查明出现原因等三级。结合红庆梁煤矿得到CO最低的平均递增率k1*= 0.607 ppm/d。基于上述可靠的预判方法,将超长距离巷道每天全面巡查,改为有针对性的重点巡查。

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    • 含光、储、电动汽车居民小区电力负荷综合管理系统

      董涛a, 雍静b, 赵瑾b, 陈山c, 王科a, 董家斌d

      电动汽车、小型光伏发电装置在居民配电系统获得日益广泛的应用,改变了居民负荷需求特征,给现有系统带来一系列问题。为提高居民小区光伏利用率,引导电动汽车有序充电,针对含光、储及电动汽车的居民小区,研究光伏出力及电动汽车充电行为的不确定性及特征,利用集中设置的储能装置,在不改变既有配电系统一次拓扑结构的前提下,构造居民小区电力负荷综合能源管理系统,并提出直接和间接负荷控制相结合的综合能源管理控制和调度策略。该系统及其控制策略利用分时电价机制间接调节电动汽车充电行为,避免夜间充电高峰;利用合理设置的集中储能装置,通过直接控制,转移多余光伏出力,充分消纳光伏出力,同时达到最大化用户收益和解决变压器白天光伏反向送电过载的问题的目的。论文以实际居民小区实测数据为基础,对不同场景的仿真分析验证了方法的可行性和有效性。

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    • Ti-6Al-4V合金电弧熔丝增材技术研究进展

      夏玉峰, 滕海灏, 张雪, 郑德宇, 陈沿宏

      Ti-6Al-4V钛合金具有密度低、高温下组织稳定、强度高的特点,被广泛应用于机翼翼梁、起落架支撑肋等航空工业关键零部件的制造。电弧熔丝增材技术研究始于20世纪80年代,该技术具有成型效率高、原材料利用率高、设备简单等优势。目前,学界对Ti-6Al-4V合金电弧熔丝增材技术开展了广泛研究并已取得一定成果。本文综述了电弧熔丝增材制造技术的发展历史及研究热点,并整合了国内外Ti-6Al-4V合金电弧熔丝增材技术的最新研究及应用情况,对电弧熔丝增材制造Ti-6Al-4V合金的组织性能特性及调控工艺进行了总结与展望。

      • 1
    • 基于ANSYS的荷载工况对轮轨接触阻抗的影响分析

      苏鹏飞, 谭丽, 温润

      高速铁路站内绝缘节烧损事故时有发生,轮轨接触电阻是引起轮轨电弧造成绝缘节烧损的重要指标,因此准确计算接触电阻是分析绝缘节烧损问题的重要基础,接触电阻的大小主要取决于轮轨接触斑点的面积。对此,通过有限元分析软件ANSYS计算不同荷载工况下轮轨接触面积,分析列车轴重和偏移量对接触电阻的影响规律。结果表明,轴重从9t增加到27t时,轮轨接触电阻减小近34%;横移量增大6mm时,轮轨接触电阻减小25%。轮轨接触电阻的变化随着轴重和轮轨横移量的增加呈现相同的变化趋势。

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    • 煤层气富集矿井采空区瞬变电磁波场变换成像技术

      邱浩

      煤矿采空区及采动裂隙是煤层气富集、渗流及赋存的重要载体,精准探测采空区位置及采动裂隙成为煤层气开采的基础工作。基于波场变换理论,采用非线性阻尼最小二乘算法对波场变换积分方程进行反演计算,开展了全空间响应校正及波场数据处理,阐述了矿井瞬变电磁合成孔径工作方法,进行了采空区三维模型波场成像数值模拟,在晋城煤层气富集矿区开展了巷道掘进超前及工作面探测工程应用试验。研究结果表明:波场变换成像技术能够提取瞬变电磁信号中的电性界面信息,对采空区及采动裂隙的富水边界反映明显,钻探验证结果同波场成像及视电阻率综合分析成果吻合,该技术可降低体积效应对采空区及采动裂隙解释工作的不利影响。

      • 1
    • 面向智能变电站的威胁与风险评价模型研究与实现

      刘元生, 王胜, 白云鹏, 夏晓峰

      由于传统入侵检测系统在资源受限设备中部署的效率及稳定性表现不足的问题,提出了面向智能变电站的入侵检测系统,在不影响主站系统执行效率的基础上优化系统结构,设计了基于网络入侵检测的分析系统,并优化数据存储结构为安全分析提供数据,并提出基于信息安全三维度的风险值计算算法,实现直观的判断攻击对系统的影响范围和程度,最后通过优化系统使系统满足被动性,低负荷,实时性以及可靠性的需求。实验结果表明,系统在资源受限设备中满足相关防护要求的同时,能够有效地检测入侵攻击并具有良好的性能。

      • 1
    • 基于改进长短时记忆网络的文本分类方法

      李建平, 陈海鸥

      针对传统长短时记忆网络(LSTM)在文本分类中无法自动选取最重要的潜在语义因素的问题,本文提出了一种改进的LSTM模型。首先,将传统LSTM的运算关系拓展为双向模式,以使网络充分记忆输入特征词的前后关联关系;然后在输出层前面增加池化层,以便更好的选择找到最重要的潜在语义因素。互联网电影资料库评论数据实验结果表明,该模型优于传统长短时记忆神经网络以及其他同类模型,从而揭示出本文提出的改进方案对提高文本分类的准确率是有效的。

      • 1
    • 多层壁陶瓷型芯内腔熔芯的制备及性能研究

      张朋, 李鑫, 季惠明, 牛书鑫, 姚建省, 王丽丽, 李晓雷

      采用预制夹芯法制备多层壁陶瓷型芯具有工艺简便、成型精度高等优点受到关注。本文以聚乙二醇为增塑剂,石墨、石英玻璃粉为填料,制备了可熔夹芯;通过二次注射成型制备了多层壁陶瓷型芯坯体,实现了熔芯/型芯的一体脱脂。研究了聚乙二醇分子量对熔芯浆料及制备坯体性能的影响,结果表明:当PEG分子量不超过2000时,增塑剂分子量对熔芯性能的影响较小,随着PEG分子量的继续增加,坯体内缺陷增加导致性能变差;采用PEG2000制备的熔芯坯体具有最佳的综合性能,其抗弯强度、高温变形量和表面粗糙度分别为13.0MPa、2.94mm和1.18μm。研究了熔芯/型芯的一体化脱脂行为,经过脱脂、烧结熔芯被完全烧蚀,形成了陶瓷型芯的空腔结构,且熔芯脱除对陶瓷型芯的结构完整性和精度未产生不良影响。陶瓷型芯制件的尺寸公差不超过±0.15mm,空心内腔表面粗糙度为1.81μm,满足高温浇铸对陶瓷型芯尺寸精度的要求。

      • 1
    • 基于XGBoost模型的营养成分分析高血压预测方案

      蒋淮䶮, 谭浪, 李时杰, 刘昱, 王峻峰

      高血压是一种常见的慢性病,若能早发现、早采取措施可降低其引发并发症的风险。尽管高血压的产生与发展与诸多因素有关,但饮食被公认为影响高血压的主要因素之一。机器学习模型可以对疾病进行有效预测,提供辅助治疗。据此,文中提出一种基于XGBoost的通过分析营养成分预测高血压的方案,该方案由数据转换、特征选择、数据清理与标准化、模型搭建、分类与评估这五部分组成。实验结果表明,XGBoost在高血压预测中获得了0.859的F1分数且准确率超过了85%,均高于随机森林、支持向量机与人工神经网络。分析不同营养成分对高血压预测的影响因子,文中获得了影响高血压的前10个营养特征,大部分与医学结论相同,验证了模型的有效性。

      • 1
    • 融合矩阵分解和XGBoost的个性化推荐算法

      何婧, 胡杰

      针对传统的协同过滤推荐算法中评分矩阵过于稀疏和算法准确度不高的问题,提出一种融合矩阵分解和XGBoost算法的推荐算法(MFXGB, Matrix Factorization XGBoost),其特点是利用SVD++算法对用户-项目评分矩阵进行填充,避免过多的缺失值对算法精确度的影响,再利用XGBoost算法训练有监督的模型用于预测用户评分。为了克服计算成本过高的困难,提出利用K-均值聚类进行特征提取的方法用于训练XGBoost模型。将算法MFXGB应用于MovieLens数据集进行实验分析,实验结果显示,MFXGB算法的推荐精确度比传统的三种方法分别提高了8.91%、10.18%和11.79%,效果明显优于传统的推荐算法。

      • 1
    • 不同形态藻类的混凝效果及絮体特性

      姚娟娟, 龚丹, 方艳娟, 张智

      采用氯化铁和硫酸铝作为混凝剂,分别研究了不同形态结构的铜绿微囊藻、针杆藻和水华鱼腥藻的混凝效果及絮体特性。结果表明:在铁盐、铝盐混凝剂不同投加量下,铁盐对三种藻的混凝去除效果优于铝盐;三种藻在铁盐和铝盐各自达到最佳混凝效果时的混凝剂投加量:铁盐>铝盐。铜绿微囊藻的整体混凝效果最差,针杆藻的最好。相比于铝盐,三种藻在采用铁盐混凝时形成的藻絮体更密实且分形维数值也更大;针杆藻絮体的整体分形维数最大(最大值:1.72),铜绿微囊藻的最小(最大值:1.17),表明藻种形态对混凝絮体结构的影响。三种藻在采用铁盐混凝时的絮体粒径(d50)均大于铝盐絮体,絮体强度和恢复因子小于铝盐絮体的对应值。当采用铁盐混凝剂时,铜绿微囊藻絮体d50的最大值(632μm)小于针杆藻(765μm)和水华鱼腥藻(777μm);针杆藻絮体的恢复因子最大(26.54%),水华鱼腥藻的恢复因子最小(11.04%)。三种藻絮体到达等电点的铁盐投加量大于铝盐投加量,藻絮体Zeta电位可用于分析藻类混凝时最佳去除率对应的投加量。铜绿微囊藻以电性中和混凝机制为主,吸附架桥和网捕卷扫机制则可能对水华鱼腥藻和针杆藻的絮凝作用更重要。

      • 1
    • 融合视觉与雷达数据的改进粒子滤波车辆目标跟踪

      张翔, 郑玲, 李以农, 张志达

      针对视觉跟踪中由于尺寸变化累积误差导致目标丢失的问题,提出一种融合视觉与毫米波雷达数据的改进粒子滤波车辆跟踪算法。首先,引入遗传算法改善标准粒子滤波中的粒子退化与粒子衰退问题,根据退化程度计算动态自适应的遗传交叉概率,并利用高斯分布替代平均分布计算种群适应度。然后,将图像HSV直方图特征与改进粒子滤波算法结合,实现车辆多目标跟踪。最后,通过雷达目标投影点与视觉跟踪框的位置关系实现关联匹配,利用深度信息修正跟踪框的位置与尺寸。实验结果表明,相对于标准粒子滤波,改进的粒子滤波算法可以使平均跟踪准确率与精度分别提高22.1%与21.1%。相对于仅采用视觉跟踪,融合雷达数据的跟踪算法能够使车辆目标跟踪精度再次提高9.2%。

      • 1
    • 磨料射流定向切顶系统的设计与研制

      卢义玉, 秦旭前, 汤积仁, 章文峰, 凌远非, 李倩

      N00工法是一种节约资源并能降低开采成本的长壁采煤工法,快速无伤定向切割顶板岩石使采空区顶板垮落是该工法的关键。基于水射流理论与技术,提出了利用磨料射流定向切割顶板的新思路,研究了磨料射流定向切顶系统的结构组成及工作原理,设计了水射流喷嘴、切割喷头、定向器、输送机、磨料供给系统等关键部件的结构与尺寸,实验优化了磨料射流定向切顶的最优工作参数,并于陕西某矿S1201-II工作面进行了顶板切割试验。结果表明,在射流压力25MPa,喷嘴直径1.5mm,磨料类型黄沙/石英砂,磨料浓度3.5%,切割速度4.4mm/s条件下,系统可在1个循环时间(50min)、1个步距(840mm)范围内对7000-8000mm长度的4孔同步定向切缝,实现对留巷顶板的快速高效定向切割。

      • 1
    • 基于年均小时交通量的卡车荷载预测模型及其对桥梁疲劳损伤影响

      刘浪, 杨洪

      车辆实测数据表明,车辆荷载存在明显递增趋势。本文利用我国安徽省某桥梁长期健康监测数据,定义年平均小时交通量(AAHT)来考虑交通量的周期性和季节性变化,并据此建立季节性差分自回归移动平均模型(SARIMA)模型对未来交通荷载进行预测。同时,基于实测卡车数据的关键参数统计结果,建立多种类型的卡车荷载模型,逐一加载到某T梁桥有限元模型上,研究卡车荷载的非平稳增长对结构疲劳损伤的影响。结果表明,基于AAHT的季节性差分自回归移动平均模型能够准确预测车辆荷载,且车辆的非平稳增长对桥梁疲劳损伤影响显著,考虑车辆荷载非平稳增长时桥梁的疲劳损伤度约为不考虑车辆非平稳增长时的1.7倍。

      • 1
    • 基于综合故障率的配电网实时风险评估

      方健, 林翔, 王红斌, 张敏, 方敏, 李盛楠

      针对现有故障率计算模型不能同时兼顾设备运行状态和网架结构对设备故障率的影响,以及配电网的风险评估模型不能有效反映设备的实时状态等问题,提出了一种基于综合故障率的配电网实时风险评估方法。考虑了主要故障因素之间的协同作用,对原有的状态评价模型进行改进,将计算准确的设备故障率代入基于健康指数的实时故障率模型中,拟合得到待定系数。根据在线监测数据计算设备在渐变性因素影响下的故障率 。根据待评估配电设备所处环境突发性因素的实时强度、装备水平和网架结构水平,计算突发性潜在故障率 和综合故障率 。采用馈线分区的方法计算各负荷点的实时停电概率和停电风险,并通过广州地区的实例分析找到了配电设备和负荷点的薄弱环节。

      • 1
    • 裂隙砂岩破坏过程中的能量耗散与破碎分形特征研究

      刘享华, 张科, 吴文远

      对不同裂隙倾角的裂隙砂岩试件进行单轴压缩试验,分析了试件变形破裂过程中的应变能演化特征,基于分形理论定量描述了最终破坏后碎屑尺度分布的分形特征,初步探究了能量耗散与破碎分形维数之间的力学机制。研究结果表明:随着裂隙倾角的增加,裂隙砂岩试件的抗压强度和耗散应变能均呈现出先减小后增大的变化规律;数据拟合结果表明两者之间存在正相关关系。试件破坏后的碎屑尺度分布具有分形特征,不同裂隙倾角试件的分形维数介于2.58 ~ 2.64;分形维数随裂隙倾角的变化规律与抗压强度类似,两者近似呈线性相关关系。此外,试件的抗压强度越高,破坏时释放的耗散应变能越多,试件破碎程度越严重,所产生的微、细粒碎屑占比增大,导致分形维数变大;数据拟合结果表明耗散应变能和分形维数之间具有线性正相关关系。

      • 1
    • 三轮移动机器人的精确运动控制设计

      文相容, 周宇生

      首先利用几何结构关系理清了三轮移动机器人的所有非完整约束和完整约束,然后结合非完整力学系统的Euler-Lagrange方程计算得到其动力学方程。为了使得三轮移动机器人能够精确地沿着给定的轨迹曲线运动,我们将目标轨迹曲线转化为速度形式,然后通过引入一个微分同胚变换将该速度目标转化为和实际初始速度更为接近的形式,从而达到尽量减少控制系统的初始速度误差和累积位置误差的目的,最后结合最优控制和积分滑模控制方法为三轮移动机器人设计鲁棒跟踪控制器。仿真结果显示,本文所提出的轨迹跟踪目标设计和控制方法能使三轮移动机器人精确地沿着给定的目标轨迹曲线运动,并具有一定的鲁棒性。

      • 1
    • 一种实时移除MEMS陀螺仪噪声的精准航姿技术

      何昊晨, 张丹红

      MEMS-IMU包括三轴陀螺仪和三轴加速度计,陀螺仪的噪声导致MEMS-IMU的航姿不精确,并由此导致外部加速度呈现较大的误差。针对该问题,提出一种实时移除陀螺仪噪声的技术:方向余弦矩阵的第3列和陀螺仪的偏置同时设为状态向量,用于在线获取陀螺仪的噪声;加速度计的外部加速度和测量噪声均被设为测量余量,以便于在任意运动轨迹时能测量重力向量。陀螺仪和加速度计的测量结果通过卡尔曼滤波器融合,前者估算状态向量,后者校准状态向量的误差。通过比较MEMS-IMU在任意伪静态时的航姿和外部加速度验证本技术的可行性,实验结果表明俯仰角、横滚角、航向角和外部加速度的最大误差分别为0.5°、0.2°、2°和0.2 m/s2,该结果远好于仅用陀螺仪的航姿误差和外部加速度误差。

      • 1
    • 基于仿生学的新型脱水管设计及其强化脱水规律研究

      张爱卿, 吴爱祥, 王贻明, 李金云

      脱水管类型是影响非胶结充填体脱水技术的关键因素之一。基于仿生学设计新型脱水管,以某铁矿尾砂为例,通过脱水试验对比分析新型脱水管的脱水效率和脱水效果,研究强化脱水规律。试验结果表明:脱水管根系状设计可以增加脱水管过水面积和减小渗流距离。新型脱水管相比普通脱水管,脱水时间减少了20%,累计脱水量增加了10.3%,提高了脱水效率;引入尾砂流失量作为评价脱水管脱水效果的依据,新型脱水管相比普通脱水管尾砂流失量减少了45%,脱水效果十分显著;新型脱水管强化非胶结充填体脱水的过程可划分为2个区域,即急流区和平稳区。观察到非胶结充填体与试验装置内表面形成了大量分布均匀的孔隙导水带,这也是新型脱水管能提高脱水效率的原因之一。

      • 1
    • 具有大行程微点胶机构的设计与分析

      李玄, 丁冰晓, 周双武, 李杨民

      针对传统点胶系统行程短、点胶速度低等问题,基于柔性机构设计了一种基于压电陶瓷驱动的微点胶机构,机构采用铝合金材料一体加工成型。为补偿压电陶瓷驱动器行程不足,采用了三级混合放大机构。基于三种放大机构工作原理,求解了位移放大倍数的理论值,分析了机构的位移行程;应用拉格朗日定理,对机构进行了刚度建模,求解了理论刚度值,并得到了机构的固有频率解析表达式。通过有限元仿真,表明机构位移放大倍数、刚度的理论值与仿真值的相对误差分别为8.5%、7.2%,验证了理论模型的正确性及可行性。该机构为微量液体自动分配系统的设计提供了一定的思路与技术支持。

      • 1
    • 基于深度学习的含未知复合故障多传感器信号故障诊断

      邢砾文, 姚文凯, 黄莹

      深度学习在故障诊断领域的应用已比较成熟,其中卷积神经网络(convolution neural networks,CNN)和长短时记忆网络(Long short-term memory networks, LSTM)就是典型模型之一。CNN作为一种常用的多传感器信号故障诊断方法,能够获得较好的诊断效果,却无法实现未知复合故障的诊断,为了解决这个问题,提出了CNN-LSTM-FCM(fuzzy C-means)模型。LSTM对具有前后联系的时间信号更敏感,利用这个特点将LSTM与CNN相结合,实现了未知信号的诊断,并通过概率分类输出实现了复合故障的解耦,CNN-LSTM-FCM模型本身具有优化参数设计,进一步提高了诊断精度。使用化学过程故障测量数据进行实验,结果表明CNN-LSTM-FCM模型诊断准确率可达到97.15%,优于CNN模型和LSTM模型,具有较高的应用价值。

      • 1
    • 附加可更换阻尼器装配式桥墩的抗震性能

      张晶, 申彦利

      摘要:为减轻灌浆套筒装配式桥墩的地震损伤,以达到震后尽快恢复桥墩使用功能的目的,在常规灌浆套筒装配式桥墩的基础上,提出一种在桥墩墩底连接处设置可更换阻尼器的改进方案。采用数值模拟方法对常规灌浆套筒装配式桥墩和附加阻尼器灌浆套筒装配式桥墩进行对比分析,验证附加可更换阻尼器装配式桥墩的抗震性能。研究结果表明:附加可更换阻尼器桥墩的抗震性能有所提高,灌浆套筒装配式桥墩墩底连接处的损伤也有所减轻,而且桥墩大部分的损伤集中在阻尼器上,易于震后修复更换。灌浆套筒装配式桥墩安装可更换阻尼器后,其水平承载力提高了10%,累积耗能提高了27%,桥墩墩底连接处的损伤有所减轻,其中最大残余位移减少了19%,桥墩抗震性能有所提高,对桥梁韧性抗震研究具有一定借鉴意义。

      • 1
    • 重构全钒液流电池碳毡力学仿真及孔尺度模拟

      肖柳胜, 罗马吉, 朱礼军, 段康俊, Roswitha Zeis, 隋邦傑

      为探究全钒液流电池(VRFB)碳毡微观尺度下承受压力的位移变形并量化其对传输特性的影响,应用X射线断层扫描(XCT)微观重构技术、有限元方法(FEM)和孔尺度模拟技术(PSM),考虑碳纤维间受压缩的接触摩擦及挤压弯曲,重构了碳纤维微观结构,研究了碳纤维不同压缩比3D(X、Y和Z方向)位移分布,并量化位移变形对微结构传输特性的影响。结果表明:随着压缩比增大到30%,Z方向位移变化最为明显,位移变化为-59~+5μm,X、Y方向位移变化为-25~+16μm,钒离子XY方向扩散系数减小15.4%,Z方向扩散系数减小24.2%,XY方向电导率升高102.1%,Z方向电导率增大46.2%,且随着压缩比大于20%,扩散系数和Z方向电导率变化速度增大。

      • 1
    • 基于5G通信和动态时间规划算法的配电网线路差动保护研究

      黄福全, 王廷凰, 张海台, 刘子俊, 李国栋

      现代配电网中分布式新能源发电装置的接入,使得传统三段式电流保护难以实现。而差动保护需要敷设光纤,其建设、维护成本高,难以大范围应用。通过5G通信的超低时延特性,实现差动保护数据传输通道,有利于解决上述光纤成本高的问题。但5G通信数据传输时延和时延抖动的不确定性,对保护动作判据计算的准确性产生不利影响。针对于这一问题,本文利用动态时间规划(DTW)算法对电流采样序列时间轴变化具有容差性这一特点,构建基于DTW距离的差动保护判据,消除传输时延和抖动对差动保判据计算的影响。最后通过仿真分析了算法中参数选取对结果的影响,并验证了基于DTW距离的差动保护判据算法的有效性。

      • 1
    • 谐振接地系统的配电线路接地故障选线新方法

      田晶京

      针对因消弧线圈引起的故障电流信号微弱,造成谐振接地系统发生单相接地故障识别率进一步降低的情况,考虑故障线路与非故障线路间零序电流波形相似度低的特点,提出一种谐振接地系统的配电线路接地故障选线新方法。用HHT和时频谱带通滤波法处理零序电流波形,构建各线路零序电流波形的时频能量矩阵,结合图像识别中的相似度识别法与综合相似系数矩阵,实现线路接地故障选线。仿真结果表明,该选线方法对噪声干扰、两点接地故障等情况是有效的,选线方法准确可靠。

      • 1
    • Mg-8Zn-4Al-(0-1)Sr wt.%镁合金铸态组织中的第二相研究

      吴菊英, 李景仁, 张晋涛, 罗丽, 杨明波, 吴璐, 潘虎成

      本文通过扫描电镜观察(SEM)与能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)以及差热分析(DSC)等实验手段,系统研究了微量Sr元素(0 ~ 1 wt.%)的添加对铸态Mg-8Zn-4Al wt.%(ZA84)镁合金组织中的第二相种类的影响,并阐明了第二相形成与演变的内在机理。实验结果表明:未添加Sr元素的铸态Mg-8Zn-4Al合金组织由Q准晶相和少量Mg32(Al,Zn)49相组成。添加Sr元素后,合金铸态组织中均存在Al4Sr和Mg32(Al,Zn)49相;其中,Al4Sr相随Sr含量的增加而增加,Mg32(Al,Zn)49相随Sr含量增加而减少。Mg32(Al,Zn)49相以未固溶Sr元素和固溶Sr元素两种形式存在,其中未固溶Sr元素的Mg32(Al,Zn)49相具有相对较高的Zn原子浓度和较低的Al原子浓度。相关结果将为第二相析出强化型Mg-8Zn-4Al合金的高强化与耐热化设计提供必要的理论支撑。

      • 1
    • 一种基于凸包稀疏化与遗传算法优化的SVM算法

      钱红兵

      SVM算法求解支持向量的过程涉及到N阶矩阵的计算,N为样本的个数,当样本数量很大时,高阶的矩阵计算将需要消耗大量的运算时间;同时SVM模型的性能依赖与惩罚参数与核参数的优化,传统的循环验证参数优化法,时间复杂度高。为了解决上面两方面的问题,本文采用凸包算法对训练样本进行稀疏化,同时通过遗传算法优化选择惩罚参数与核参数,提出了一种高性能的SVM模型训练算法。

      • 1
    • 山地城市滑坡灾害空间分布特征及影响因素分析

      王新胜, 滕德贵, 谢伟, 聂闻, 于鑫, 陈结

      针对山地城市滑坡灾害影响区域的不确定性,选择重庆市中心城区典型滑坡作为研究对象,利用最邻近指数、空间热点探测与核密度估计方法分析了历史滑坡灾害点的空间分布特征;并选择高程、坡度、坡向、地貌类型、土壤类型、土壤侵蚀、降雨、水系、地表覆盖、归一化植被指数(NDVI)、人口密度和道路等12个影响因素建立滑坡因子数据库,利用神经网络模型分析滑坡灾害空间分布特征的驱动因素,并定量计算各影响因子的贡献权重。利用受试者工作特征曲线(ROC)对模型进行准确性评估。最邻近指数结果表明研究区历史滑坡灾害点呈聚集型分布特征,空间热点探测与核密度估计均显示渝中区、沙坪坝区和巴南区北部是滑坡聚集程度最大的地区;在所有的影响因子中,人口密度、地貌类型和降雨对研究区滑坡灾害的空间分布影响最大,而坡向和道路影响最低。ROC曲线下面积AUC值达到0.917,表明该神经网络模型能准确反映出该地区滑坡影响因子的影响程度。

      • 1
    • 利用图像掩膜优化基于生成对抗网络的图像超分辨率模型

      蒋琪雷, 马原曦

      深度学习在一定程度上解决了从低分辨率图像中恢复出高分辨率图像这一图像超分辨率问题。目前基于生成对抗网络(GAN,generative adversarial network)的方法可以从超分辨率数据集中学习低/高分辨率图像映射关系,从而生成具有真实纹理细节的超分辨率图像。然而,基于GAN的图像超分辨率模型训练通常不稳定,其结果往往带有纹理扭曲和噪声等问题,提出了采用掩膜(mask)模块以辅助对抗网络训练。在网络训练过程中,掩膜模块根据生成网络输出的超分辨率结果和原始高分辨率图像,计算得到相应的观感质量信息,并进一步辅助对抗网络训练。在实验中对三个最近提出的基于GAN的图像超分辨率模型进行修改,引入掩膜模块,修改后的模型在超分辨率图像输出的观感和真实感量化指标上均有明显地提升。掩膜模块的优点是可以进一步提升基于GAN的图像超分辨率网络输出的超分辨率图像的观感质量,并仅需对生成对抗网络训练框架进行修改,因此适用于多数基于GAN的图像超分辨率模型的进一步优化。

      • 1
    • 一种新的小波阈值降噪法及其在地震数据降噪中的研究

      刘剑, 秦飞龙, 成亚丽

      采集的野外地震数据伴随随机噪声干扰,采用小波阈值降噪法对其进行消除。传统的软、硬阈值法降噪具有一定缺陷,本文提出了一种新的阈值降噪算法。首先通过仿真实验确定了新阈值算法的小波基为Sym3,并利用均方差和信噪比对新阈值降噪法的降噪效果进行了评价。最后,将新阈值降噪法进行实际地震数据降噪应用,结果发现新阈值降噪法能够去除地震数据中的随机干扰,降噪效果较软、硬阈值法更好。

      • 1
    • 辅助槽对内置式永磁同步电机齿槽转矩的影响

      陶彩霞, 付名禄, 高锋阳, 万应利, 刘汗青

      针对齿槽转矩带来的永磁电机转矩波动,产生振动和噪声的问题,文中采用开辅助槽的方法抑制齿槽转矩。解析分析抑制齿槽转矩的原理,通过改变辅助槽的个数、槽深、槽宽、开槽面积和开槽形状,运用Ansoft Maxwell软件对永磁电机建模,利用有限元分析辅助槽对永磁同步电机齿槽转矩的影响。以一台4极36槽电机为例分析结果表明,当开两个辅助槽,槽深0.7mm、槽宽1.2mm、开槽面积为0.84mm2、槽型为矩形槽时,齿槽转矩的削弱效果最明显,比未开槽时的齿槽转矩减小了75.2%。且开辅助槽前后反电动势变化不大,气隙磁密基波幅值降低,5、7次谐波削弱程度显著,波形畸变率下降至17.78%,电机性能得到改善。

      • 1
    • 基于表面粗糙度修正的冷却风扇数值模拟方法研究

      傅佳宏, 肖宝兰, 苌成, 张旭方, 左强

      为了进一步提高冷却风扇多重参考坐标系(MRF)模型的数值模拟精度,结合壁面函数进行粗糙度修正,并对MRF模型的影响因素进行了分析。首先,以黏性底层中第一层网格离壁面的无因次速度u+与距离y+相等为依据,得到粗糙度常数、粗糙度高度与y+之间的代数关系;接着,根据实际壁面类型,得到修正后的y+值与第一层网格高度,并将其带入标准壁面函数进行近壁面修正。最后以某型号冷却风扇为例,研究湍流模型、网格数量、表面粗糙度修正等因素对于风扇数值模拟结果的影响。研究结果表明: 模型可以更好地处理高应变率及流线弯曲程度较大的流动,更适合风扇的旋转流动,对风扇等旋转机械的模拟具有更高的准确性;过密的网格数量会使得计算结果出现波动;表面粗糙度修正改善了性能曲线上的一些畸点,且在风扇常用工况范围内,使得试验值与仿真值的偏差在由5%提高到修正后的3%以内。

      • 1
    • 倒置式油浸电流互感器内部温度场分布及内部压力影响特性研究

      季昆玉, 刘洋, 李伯男, 李熙, 黄磊峰, 陈挺

      电流互感器在电力系统中将一次系统中的大电流转换为供二次测量计量保护用的小电流,对电力系统的稳定运行及故障电流测量具有不可或缺的作用。在线运行过程中,由于局部放电、发热故障等原因造成了互感器内部油中气体异常增长,导致内部压力急剧增大,易造成绝缘损坏进而发生爆炸事故。为研究互感器内部温度场分布及压力变化影响因素,及时发现内部压力剧增故障,本文通过ANSYS Fluent软件仿真建立了220kV倒置式油浸电流互感器模型,利用有限元分析和多物理场耦合分析等方法得到了倒置式油浸电流互感器内部温度场分布规律,并通过建立倒置式油浸电流互感器实验平台,试验验证了仿真的有效性,同时设计了基于MD-TPR互感器的压力在线监测系统,得到了互感器内部压力影响特性。

      • 1
    • 档案管理中文本数据的增量多模态聚类方法

      刘丽华

      随着现代档案管理数据的不断增长,有效地对档案文本分进行聚类划分尤为重要。本文提出两种增量多模态文本数据聚类方法,通过对文本内容进行多视角分析,融合挖掘文本的潜在主题特征,提升文本聚类的准确性。此外,设计文本聚类多模态增量学习模型,提升海量、动态文本划分的效率。在两个实际文本数据集上的实验结果表明,本文提出的增量多模态文本聚类方法具有较好的性能,能够对文本数据进行有效划分。

      • 1
    • 近场动力学与有限元混合模型研究

      钱伟, 范存新, 沈 峰, 夏益兵

      兼顾近场动力学(peridynamics, PD)模拟不连续问题的优势和有限单元法(finite element method, FEM)较高的计算效率,本文采用近场动力学与有限元混合建模方法,建立了新的混合模型。该模型在裂纹出现区域,采用近场动力学建模,其他区域采用八结点等参元建模。通过杆单元连接PD物质点与等参单元结点,将PD物质点对间相互作用视为杆单元,最后对单元刚度集成,实现了在有限元框架体系中两种方法的混合建模。该混合模型无需引入人工阻尼,提高了计算效率。此外,相较于四结点混合模型,采用高阶(八结点)等参元与近场动力学方法建立的混合模型具有更高的计算精度。通过数值算例验证了该方法的有效性,为断裂破坏问题的解决提供了一种新思路。

      • 1
    • 考虑动态环境下的光伏系统柔性功率点自适应跟踪控制算法

      施永豪

      随着并网光伏发电的日益增长,其随机性给电力系统运行带来了新的挑战(如过负荷和过电压)。柔性功率点跟踪(FPPT)可以将光伏输出功率限制在特定值,以解决一些运行难题。传统的基于扰动观测法的FPPT算法存在动力学慢的问题,因此,本文提出了一种自适应FPPT算法,该算法在变化的环境条件下(如云层通过)具有快速的动态特性,同时在稳态下保持低功率振荡。所提算法在每个扰动下使用额外的测量采样来观察运行条件的变化(如太阳辐照度),然后,根据观测条件(如暂态或稳态)自适应地计算电压阶跃,以提高跟踪性能。最后,通过在3kVA的单相光伏并网系统上进行仿真实验验证了该算法在不同运行条件下的快速动态性和高精度方面的有效性。

      • 1
    • 单形进化算法优化的SVM滚动轴承故障诊断

      郑蒙福, 全海燕

      由于支持向量机的参数优化算法存在控制参数多、易陷入局部最优解的问题,并为了实现滚动轴承故障信号的诊断,提出一种基于单形进化算法的支持向量机滚动轴承故障诊断方法。首先,单形进化算法利用全随机的方式建立粒子的单形邻域搜索算子以减少算法控制参数,建立粒子多角色态搜索策略以避免算法陷入局部最优解;然后,将单形进化算法应用到支持向量机的参数寻优,并用滚动轴承信号完成故障诊断;试验中,采用滚动轴承信号的集总经验模态分解的能量特征作为输入,进行算法的性能分析与测试。结果表明该算法可以有效地缓解粒子陷入局部最优解且减少了控制参数,并能完成滚动轴承故障信号的诊断与识别。

      • 1
    • 多源数据融合的城市三维实景建模

      谢云鹏, 吕可晶

      随着数字城市以及智慧城市的提出,城市模拟从二维发展到三维,对城市三维实景建模的要求越来越高。由于城市地物密度高、变化快,传统的手工三维建模方法效率低,无法适应快速发展变化的城市环境,因此,往往采用无人机倾斜摄影技术进行快速三维建模,但无人机倾斜摄影方法无法解决城市地物遮挡、树冠遮挡、屋檐遮挡、玻璃透光等问题,造成三维模型局部纹理扭曲、地物拉花、地物空洞等缺陷,在模型精度、质量、应用方面存在诸多问题。为了解决上述问题,该文以中国科学院大学为研究区,运用无人机倾斜摄影技术与地面激光雷达技术进行融合建模。在实验过程中,外业采用“规则航线自动拍摄为主,兴趣区手动拍摄为辅”的无人机影像获取策略;内业则利用“手动粗配准,ICP算法精配准”的方法将地面雷达点云统一到无人机影像坐标系统中。实验结果表明,多源数据融合的方法既能够保证三维建模的效率,又能够修正无人机单独建模模型的地物扭曲、空洞等问题,提高模型的精度,优化城市三维模型。

      • 1
    • 基于ADMM的分布式有序充电调度算法

      柴致富, 何高奇, 卢兴见

      随着电动汽车数量的不断增加,大量电动汽车的无序充电行为会导致电网的过载和电池寿命损耗。虽然当前已经有很多研究关注电动汽车的有序充电行为,但是如何在大规模的有序充电过程中实现最大化车主便捷性的同时减少电池寿命损耗尚未被研究。充电的便捷性和电池的损坏是车主非常关心的两个方面,研究关注充电便捷性和减少电池损坏的充电服务调度优化对充电站充电服务质量和用户满意度的提升具有重要意义。本文系统地研究了这个问题,并提出了一个实时的充电服务调度策略来协调大量电动汽车的充电行为,以实现最大化车主便捷性的同时降低电池损耗。为了减少充电过程中信息直接交换造成的隐私泄露,同时降低算法的计算复杂度,一个基于交替方向多乘子Alternating Direction Method of Multipliers(ADMM)的分布式算法被提出。大量实验表明了所提算法相比已有算法有显著提升,能减少33.0%的电池寿命损耗和18.3%的电费支出。

      • 1
    • 太阳能蓄热水箱联合运行模式研究

      王烨, 孙振东, 何腾, 石成志, 赵皓辰, 李哲

      为充分利用太阳能资源、提高太阳能系统综合效率,本文以乌鲁木齐地区用于地板供暖的太阳能热水系统为工程背景,对3个具有不同顶部结构或隔板结构的蓄热水箱内流动与传热过程进行了数值分析,并对各水箱的交替运行模式进行了探讨。结果表明:不同时刻采用多水箱交替运行的模式是可行的。实际工程中,在满足热用户需求的前提下,应优先采用小流量的运行模式。根据水箱的热分层特性,11:30优先运行3#水箱,其次为2#、1#水箱;15:00和18:00优先运行3#水箱,1#和2#水箱互为备用。3#水箱更适用于对水温要求较高但用水量不大的用户,其次为1#水箱,当用户端回水量较大且用户需要较高温度的热水时优先启用2#水箱。

      • 1
    • 一种基于注意力机制的绝缘子状态反馈认知方法研究

      苏欣雁, 李京, 杨建平, 张海台

      针对已有绝缘子状态识别模型,以及细节识别深层网络开环认知模式和损失函数泛化能力不足的缺陷,模仿人工巡检模式,即实时评估认知结果可信度自寻优调节多尺度图像知识空间决策,本文给提出了一种基于注意力机制的绝缘子状态反馈认知方法。首先,针对预处理后的绝缘子图像,设计构建自适应尺度堆叠的卷积神经网络架构,使得网络输入由整体图像缩放至细节局部区域,每个尺度的网络共享相同的架构具有不同的参数,确保不同分辨率输入的可区分能力并为下一尺度生成一个细节注意区域。其次,随机配置网络面向多个尺度特征,建立构建具有强泛化能力的绝缘子状态分类准则。再次,构建类间分类和类内尺度间排序损失函数优化注意力网络,较前次预测生成更高置信度得分排名。最后,借鉴闭环控制思想,定义构建广义误差熵性能指标实时评测绝缘子不确定状态认知结果可信度,动态调节网络尺度等级,实现不确定认知结果约束下的特征空间自优化调节和分类准则重构,反馈再认知绝缘子状态。实验结果表明了本文方法与其它网络架构相比,增强了模型的泛化能力,提升了模型的认知精度。

      • 1
    • 基于BP神经网络的悬垂绝缘子串风偏角预测模型

      眭嘉里, 严波, 林翔, 伍川, 吕中宾, 张博

      利用有限元方法模拟不同导线型号、导线初始应力、档距、高差等结构参数的输电线路在随机风作用下的动力响应,得到悬垂绝缘子串的风偏角。进而基于有限元模拟结果和BP神经网络构建风偏角的预测模型,将导线型号、档距、高差、导线初始应力、基本风速、保证系数作为模型的输入,悬垂绝缘子串的风偏角作为输出,通过机器学习,并采用评价指标评估其准确性,对模型进行优化。该模型可以方便快捷地预测悬垂绝缘子串的风偏角,为线路塔头绝缘设计提供依据。

      • 1
    • 一种基于位置和时间信息的兴趣点推荐方法

      谭伟, 贾朝龙, 桑春艳

      在社交网络中,人们往往会访问自己比较感兴趣和离自己比较近的地方,而兴趣点推荐就是根据用户的兴趣偏好能够有效地帮助用户选择自己比较感兴趣的地点。在本文中,提出一种基于位置和时间信息的兴趣点推荐方法。该方法从兴趣点的角度出发分为三个步骤,首先使用用户历史访问的兴趣点的位置信息计算用户历史访问兴趣点和用户未曾访问过的兴趣点的相似度;然后使用时间信息,将一天划分为不同的时间段,统计所有兴趣点在一天中不同时间段被签到的次数,计算用户历史访问兴趣点和用户未曾访问过的兴趣点的相似度;最后根据兴趣点的位置和时间信息综合计算用户历史访问兴趣点与用户未曾访问兴趣点的相似度,根据Top-N策略向用户推荐用户未曾访问过的兴趣点。在现实社会中的真实数据集上进行实验验证,实验结果表明本文提出的方法是有效的。

      • 1
    • 一种减小互耦的互素嵌套阵列及测向算法

      刘声, 赵静, 曹海林, 田昌海, 吴德成

      为了最大限度地减小阵元之间的互耦效应,首先提出一种阵元间距可调节的互素嵌套阵列。这种阵列由两个具有不同间距的嵌套阵列组成,两个子阵的最小单位间距由任意一对互素的正整数确定。只要这对正整数足够大,两个子阵的最小单位间距都可以远超过入射信号的半个波长,从而将阵元间的互耦效应减小到可忽略的程度。然后,为了解决大间距阵列所引起的角度模糊问题,利用阵列接收数据的四阶累积量,提出了一种无模糊的波达方向 (DOA,direction of arrival)估计算法。仿真实验表明此算法具有较好的估计性能,相比一些经典的解耦算法,此算法具有更高的角度分辨力和估计精确度。

      • 1
    • 纳米银粒子耦合BiVO4和海泡石的制备及性能研究

      王亮, 舒友菊, 郑亚超, 施冬健, 陈明清

      通过水热法制备了BiVO4和BiVO4/海泡石光催化剂,利用AgNO3作为前体试剂,在光照的条件下,制备了不同银负载量的Ag/BiVO4/海泡石复合光催化剂。利用XRD、SEM、TEM、XPS和DRS等测试手段对光催化剂的性质等进行了表征。以罗丹明B为模型污染物,考察了不同银负载量对Ag/BiVO4/海泡石复合光催化剂性能的影响。结果表明,当银的负载量达到60%时,复合光催化剂对罗丹明B的脱色效果最好,可在10 min之内完全将罗丹明B脱色。同时0.6Ag/BiVO4/海泡石样品具有一定的循环稳定性,可多次使用。

      • 1
    • 面向IEC61850智能变电站的网络安全异常流量分析方法研究

      王胜, 唐超, 张凌浩, 张颉, 王海, 柴继文, 刘珊梅, 郑永康, 邓平, 曹亮, 夏晓峰, 秦帆

      为了保证智能变电站的网络通信安全,整个变电站的稳定运行。本文提出了一种基于机器学习k-means聚类算法的异常流量分析的方法。根据智能变电站中过程层网络的特性,结合对IEC61850智能变电站专有Goose以及SV协议的报文结构解析,并使用了一种基于信息熵的特征选取方法对智能变电站正常工作时站内网络通信流量进行特征分析选择,利用k-means聚类算法的算法来完成对异常流量的检测分析以及其相关联性的分析。本文相较于以往的方法,对智能变电站的过程层网络流量信息的特征进行了选取,根据信息熵理论,完成了对重要特征的选择,以及对冗余特征的剔除。提高了聚类算法的效率以及对异常流量检测的准确性。

      • 1
    • 基于哈希的图像加密算法的分析与改进

      袁 立, 白 勇, 蒋淘金, 谢 俐, 胡春强

      近年来,数字图像的安全性引起了众多学者的广泛关注。基于哈希的数字图像提出了加密算法以解决此类问题。但是无论是理论分析还是仿真实验均表明,扩散特性太弱,无法抵抗选择明文攻击和已知的明文攻击。此外,普通像素的一点点差异将仅导致密码像素的一个相应位变化。在本文改进的算法中结合自适应算法,纯图像只有一个像素差,将导致密码图像中几乎所有像素发生变化(NPCR> 98.77%),并且统一平均变化强度高(UACI> 30.96%)。理论分析和计算机仿真表明,改进算法可以克服这些缺陷,并保留原始版本的所有优点。

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    • 油滴与深油膜正碰撞的动力学分析*

      王博东, 陈 薄, 宁慧铭, 古忠涛

      为揭示航空发动机轴承腔中润滑油滴与壁面油膜的碰撞特性,采用VOF方法建立了油滴与深油膜正碰撞的三维数值分析模型。通过数值计算,分析了油滴与深油膜正碰撞后溅射油膜与空腔的形貌演化与流动铺展过程,以及二次油滴的初始特性;探讨了油滴直径和碰撞速度对碰撞结果的影响。结果表明:碰撞形成的溅射油膜以油滴接触点为中心向外铺展,最终发展为冠状油膜,其间伴随有大量尺寸各异的二次油滴产生;油膜内部形成的空腔近似空间半球形状,二次油滴的直径呈对数正态分布;随着油滴直径和碰撞速度的增大,油冠高度、空腔深度和直径均增大;二次油滴直径分布区间随着油滴直径的增大和碰撞速度的减小而更加分散。与相关试验结果进行对比,验证了提出的数值分析模型的正确性与可靠性。

      • 1
    • 一种用于短期风功率预测的历史数据深度迁移模型

      彭飞, 贲驰, 马煜, 吴奕, 安丰强, 原旭

      随着全球化石燃料短缺日益严重,可再生能源的开发与利用愈发得到重视。风能是被广泛使用的清洁能源之一,风力发电作为风能的主要利用形式,在生产工作中,需要对其功率进行预测。依托风场日常记录的历史数据,传统学习模型虽然可以对风功率进行短期预测,但是往往仅使用自己域内的历史数据作为分析对象。该类算法将导致结果片面,局限性大,未能有效使用类数据中的隐含联系,难以抑制原始数据缺失或异常值引起的模型性能下降问题。针对上述挑战,本文设计一种基于历史数据深度迁移的短期风功率预测模型。首先,使用带降噪处理的自动编码机构建深度神经网络模型。其次,应用深度迁移方法共享隐藏层,挖掘特征之间的隐含联系。最后,从具有相似特征和地理位置的风场数据中迁移重要知识,从而提高模型的准确率和可靠性。实验结果表明,本文方法较之未使用迁移的方法更能充分利用现有数据,预测的准确率显著提高。

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    • 基于改进深度森林的短期电力负荷预测模型

      彭飞, 马煜, 张晓华, 吴奕, 邓文琛

      深度学习模型通过学习数据的深层特征能够有效提高电力负荷预测的准确率,但同时也带来了超参数较多、模型可解释性差等问题。针对这些问题,本文将深度森林模型引入短期电力负荷预测领域。在多粒度级联森林模型的基础上改进了多粒度窗口扫描方法,调整窗口大小与滑动步长,使得模型能够在不同时间尺度下提取电力负荷数据的周期性特征。此外,改进深度森林输出层的计算方法,将输出结果由离散的类向量改进为连续的预测值,进而提高模型的精确度。最后在我国东北电网的实测数据中验证了本文所提出方法的可行性与有效性。从实验结果可知,改进深度森林算法在较高预测精度的情况下能取得更高的准确率,并且相较于深度神经网络具有更快的学习速度。

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    • 化学淋洗对土壤团聚体稳定性及其重金属赋存形态的影响

      程剑雄, 谢更新, 丁文川, 晏卓逸, 李桥, 王颖

      为探究重金属在土壤非均质体系中的淋洗特性,分别考察了3种化学淋洗剂乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸和三氯化铁(FeCl3)等对粒径为0.25-2 mm、0.05-0.25 mm和<0.05 mm的土壤团聚体淋洗过程中团聚体结构、重金属Pb和Cd浓度及其赋存形态影响。结果表明,不同粒径团聚体中重金属的淋洗效率存在显著差异(P<0.05),小粒径(<0.05 mm)的团聚体上Pb和Cd具有更高的淋洗效率。淋洗后较小粒径团聚体上残渣态Cd所占比例升高,但有效态的Pb所占比例增加。淋洗后团聚体的平均直径(WMWD)分别减小了77.25%、80.98%和49.15%,团聚体解体可能增加土壤对Pb和Cd的专性吸附能力。淋洗剂FeCl3相较于EDTA和柠檬酸,对水稳性团聚体具有较低的结构破坏作用,同时具有较好的重金属淋洗效果,有利于土壤后续的安全再利用。

      • 1
    • 基于网络划分的SDN分布式控制器部署

      王 坤, 吕光宏, 胥林, 杨晗

      针对大规模SDN网络中分布式控制器部署问题,以优化网络弹性和可靠性为目标,提出两阶段控制器部署算法(TSCP):利用节点相似度划分控制域,使得控制域内设备之间的连通性强、连接紧密,增强控制域的网络弹性;选择控制路径平均失效率最小的控制器集合作为控制器的部署,提高网络的可靠性。通过约束控制域的规模和设备(交换机或控制器)之间传播时延,使得控制域的交换机个数均衡,控制器的部署合理。通过定义性能指标,实验对比GCP算法、K*-means算法,结果表明TSCP算法可以优化控制域的规模,均衡控制域的交换机个数,减少控制器个数,网络弹性和可靠性均表现较好。

      • 1
    • 时空感知下基于结构相似度的Web服务质量预测

      夏会, 高旻, 邹淑

      随着云计算等新型服务计算的兴起,Web服务数量日益增长,相同或相似功能的Web服务也逐渐增多。为了向用户推荐更高质量的服务,精确的预测Web服务的QoS值成为亟待解决的重要问题之一。传统的协同过滤方法已经被广泛应用于QoS预测和Web服务推荐中,但会因为数据稀疏和噪声问题导致QoS预测性能不好。为提高QoS预测的性能,文中通过分析用户-服务QoS矩阵的时空特征,提出了一种基于全局和局部结构相似度的稀疏矩阵分解模型。该方法将QoS矩阵的相邻时间相似用户的网络环境相似性这一特征融入到矩阵分解中,并利用分解的因子对QoS矩阵进行低秩填充。这种方式在一定程度上消除了数据稀疏和噪声的影响。在真实Web服务调用数据集上进行实验,结果表明该方法在预测精度上优于典型的协同过滤算法(相比于NMF,其MAE值最大下降了3.25%,RMSE值最大下降了6.65%;相比于SVD,其MAE值最大下降了3.67%,RMSE值最大下降了7.01%),能够有效的解决数据稀疏和噪声的问题。

      • 1
    • 面向维基百科的概念依赖关系挖掘方法

      周洋, 肖奎, 曾诚

      在互联网技术高度发达的时代,网络上的学习资源呈现出指数型增长的态势,面对各种学习对象、概念之间存在的多样化和无序性,如果能识别出之间的依赖关系,将有可能对计算机教育产生重要影响。针对该问题,提出一种面向维基百科的概念依赖关系识别方法,利用概念在维基百科中的特点,设计出一套识别概念依赖关系模型,在公共数据集上采用基于机器学习的分类算法进行测试。实验结果表明该模型具有较高的准确率和召回率,能够有效发现概念之间的依赖关系。

      • 1
    • 复合跟踪微分器在电容式位移传感器中的应用

      吴昊, 陈豫

      针对从含噪原始信号中提取位置以及速度信息,经典跟踪微分器存在不能很好兼顾相位滞后和噪声放大问题、参数多调试复杂等不足。在跟踪微分器等效线性分析基础上,提出了复合形式跟踪微分器,用于电容式位移传感器位置信号跟踪以及速度信号估计,通过MATLAB\SIMULINK仿真以及实验平台测试,结果表明:在跟踪频率 1Hz、幅值 1 含噪声正弦信号中,复合跟踪微分器能光滑逼近原始位置信号,且能够有效进行速度估计。相比较于经典跟踪微分器,复合跟踪微分器跟踪相位滞后小0.03rad,能更好地兼顾跟踪信号相位滞后以及速度信号噪声放大。

      • 1
    • 以太坊庞氏骗局的类型分析与识别方法研究

      喻文强, 张艳梅, 李梓宇, 牛娃

      随着区块链投资领域投资者的增多,隐藏在智能合约中的庞氏骗局的影响也愈发恶劣。目前虽然有一些研究人员已经开始关注区块链上的庞氏骗局问题,但大部分还只是停留在检测的层面。本文将在现有的以太坊庞氏骗局检测方法的基础上进行进一步的研究,提出一种新颖的以太坊庞氏骗局类型识别方法。该方法基于智能合约的源代码和交易记录,通过分析提取关键词,将关键词与待测合约的源代码进行匹配,再结合交易记录的逻辑,进行二次分析,从而判断该合约属于哪一种骗局类型。在以太坊真实数据集上的实验表明:该方法的分类结果与人工分类的结果相比,分类准确率可以达到80%。本文研究有助于研究人员和投资者更加深入地了解以太坊智能合约庞氏骗局的本质。

      • 1
    • 基于城市道路卡口数据的交通流量预测研究

      李浩, 张杉, 曹斌, 范菁

      交通流量的预测可以为交通管理部门的工作和车主的出行规划提供很大帮助,如何进行准确且高效的交通流量预测是一个非常重要的问题。传统的交通流量预测数据通常是车速和行车轨迹,研究人员通过在高速上每隔一段距离布置交通传感器获得数据,这些方法应用于城郊地区和高速公路上, 取得了很好的效果,但城市道路人口密集且交通情况复杂,不适合大规模布置传感器获得所需交通数据,所以不能使用现有的方法进行预测。本文提出了一种利用城市道路卡口的交通流量数据进行预测的方法。我们首先通过对已有的交通数据分析来总结交通流量周期性变化的特点,然后基于这些周期性变化的特点来提取相应特征,最后依据这些特征训练适用于城市卡口的交通流量预测模型。我们基于真实交通数据集进行了大量实验,结果表明我们交通流量预测模型的预测值的RMSE和MAPE分别为15.3和7.3,即预测准确度可以达到92.7%。

      • 1
    • 基于TS-KNN的室内定位算法

      田泽越, 余星, 黄剑

      城市中人工作生活80%的时间都在室内,室内定位是智慧城市的硬性需求,大量智慧城市相关应用都离不开位置服务。当前,主要的室内定位技术包括:蓝牙、RFID、UWB、地磁等,但由于成本、部署便捷性等问题,限制了其应用发展。随着城市WIFI的进一步广泛覆盖,手机又是接收WIFI信号的常用终端,因此,基于WIFI的室内定位不仅节省大量的设备成本,而且布设快、应用广,优势巨大。本文提出了一种基于指纹时序特征的KNN定位算法(TS-KNN),该算法使用当前时刻的指纹进行基准坐标选择,并利用前几个时刻的定位结果对每个基准坐标进行权值修正。在重庆市某广场进行的实验测试结果表明,本文所提出的TS-KNN方法与KNN和WKNN等其他算法相比较,具有更高的准确率,可有效提高室内定位精度,降低平均定位误差。

      • 1
    • 超磁致伸缩作动器的磁路优化设计与有限元分析

      涂建维, 刘兆富, 李召

      超磁致伸缩作动器(Giant Magnetostrictive Actuator,简称GMA)是一种新型的振动控制驱动器件,但由于其内部磁路复杂,磁感应强度的大小和均匀性严重影响了作动器的工作性能。为解决上述问题,基于静态条件下线性磁致伸缩理论和电磁学原理,采用有限元软件ANSYS对GMA建立有限元模型,研究了激励线圈、导磁体和导磁内壁所用材料的参数对磁感应强度的影响。同时,以超磁致伸缩棒轴向中心线处磁感应强度的大小和均匀度作为评价标准,对开闭磁路、激励线圈的轴向长度、材料的磁导率、空气间隙和导磁体的半径等参数进行优化设计。研究结果表明,采用闭合磁路时,磁感应强度的大小和均匀度均得到了很大的提高;通过磁路优化后,磁感应强的的大小增大了0.1T,均匀度提升了10.27%。

      • 1
    • 含区间铰间隙柔性机械臂控制精度分析

      刘志元, 孙东阳

      为了分析大变形、间隙碰撞和不确定性对机械臂动力学特性和控制精度的影响,提出了含区间铰间隙的柔性机械臂动力学建模方法和该动力学模型的求解方法。模型中采用绝对节点坐标法对柔性部件进行动力学建模,采用混合碰撞力模型和Ambrósio摩擦力模型建立关节铰间隙,并且采用区间变量描述间隙尺寸和部件杨氏模量。通过数值仿真分析表明:部件柔性和间隙会显著的影响机械臂动力学特性和控制精度,而且随着部件弹性模量减小、间隙尺寸增大,影响将更加显著;考虑不确定性时,机械臂的控制精度将降低,而且参数不确定性会显著影响该机械臂的动力学特性。

      • 1
    • 一种新的结合卷积神经网络的隧道内停车检测方法

      杨祖莨, 丁洁, 刘晋峰

      为了更准确地检测高速公路隧道内停车行为,将传统的图像处理技术与深度学习相结合。首先,通过基于混合高斯模型(Gaussian Mixture Model,GMM)的背景差分法提取出运动目标。接着通过meanshift算法跟踪这些运动目标,计算运动目标的速度以及在相邻视频帧中运动目标的相关性,通过与速度阈值和相似度阈值的比较得到静止目标。最后,结合卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)分类模型识别静止目标是否为车辆。文中方法在高速公路隧道视频上进行测试,达到至少84%的准确率。另外,通过与没有结合卷积神经网络的传统图像处理方法比较,文中方法至少提高了63%的准确率。

      • 1
    • 陶瓷产品三维互动装饰设计定制服务平台

      胡开华, 黄华, 章义来, 张玉静

      在个性化定制已经成为一种时尚和潮流的今天,个性化定制实现了企业品牌品质和文化的升级。在大数据引领的新经济时代,如果企业能及时获取并满足不同消费者的个性化需求,便会在新经济中掌握主动权。本文以通过网络获取用户对陶瓷产品的个性化定制需求为例,将陶瓷产品各组成配件进行数字化处理并存储于云服务器,借助Web3D技术,实现在线自由3D组合设计陶瓷产品,同时调用云端装饰图案库资源或在线自主设计装饰图案来对陶瓷产品进行图案装饰,并且建立图案资源与器形之间关联度的数学模型,以辅助普通用户提高陶瓷产品设计作品的美感。在线交互式装饰图案设计是利用Fabric.js在Canvas元素上提供的互动对象模型来实现装饰图案的生成和编辑,图案编辑中应用卷积操作实现了图像滤镜处理变换。通过建立设计图案画布与陶瓷三维模型之间的映射关系,生成具有较强真实感的陶瓷产品三维模型虚拟展示。研究成果可用于陶瓷产品在线三维交互式定制和展示宣传,在满足消费者对陶瓷产品个性化定制需求的同时,还可以为当前陶瓷市场创造一种崭新的营销方式,从而实现销量的增长。

      • 1
    • 时序数据多维聚合查询服务的实现

      盛家, 房俊, 郭晓乾, 王承栋

      随着电能质量监测点不断扩大,产生了海量具有时序特性的多维电能质量数据,当前的诸多数据查询方法不能适 应电网电能质量监测数据的交互式多维聚合查询需求。本文提出时序数据多维聚合服务的实现方法,为内存中预聚合后的 任务结果建立哈希存储结构,对实时数据建立位图索引存储结构,将历史数据的预聚合数据尽量存储于内存中,改进随机 读写的低性能问题,提升了查询的效率,解决了交互式查询问题。同时运用最优聚合任务选择算法选择出尽量多的预聚合 任务数,提高交互式查询命中率。实验验证了该算法的可行性,与分组二维背包算法相比,在预聚合任务数量选择方面具 有一定优势

      • 1
    • 基于协方差矩阵重构和导向矢量优化的波束形成算法

      王子豪

      摘要:针对传统波束形成算法在导向矢量失配和协方差矩阵误差情况下输出信干噪比下降严重的问题,研究并提出了一种基于协方差矩阵重构和导向矢量优化的稳健自适应波束形成算法。该算法通过估计信号和干扰的功率及方向,重构干扰加噪声协方差矩阵,同时结合投影和空域积分思想,对假定的导向矢量进行优化计算,使其接近真实的导向矢量。进而通过相关运算求得复数加权值实现波束形成。所提算法可以有效抑制干扰,提高输出信干噪比。在多种失配存在的情况下,所提算法也具有较好的性能。文中给出了仿真结果,验证了所提算法的有效性。

      • 1
    • 办公建筑运行能耗的混沌时间序列复合预测

      于军琪, 段佳音, 赵安军, 井文强, 王佳丽

      针对办公建筑已有的能耗预测方法中未能考虑到能耗数据的混沌变化特性,提出了一种基于混沌时间序列的办公建筑运行能耗预测方法。能对研究对象的时间序列进行相空间重构,判断其具备混沌特性,建立混沌理论和支持向量回归的组合模型进行训练,采用Markov链消除组合模型由于参数传递产生的累积误差,得到最终预测结果。为了验证算法的有效性,以西安某办公建筑的能耗监测数据为例进行实例分析,并与非线性自回归神经网络、支持向量回归等其它预测方法进行对比。实验结果表明,经过Markov修正后的混沌时间序列组合模型预测精度显著提高,预测效果优于其它且更符合办公建筑能耗的变化规律,为节能优化提供有效的数据支撑。

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    • 碱改柚子皮生物炭对水体中Mn(Ⅱ)的动态吸附研究

      安强, 朱胜, 缪乐, 焦乙枭, 宋嘉力

      为了探究碱改柚子皮生物炭在实际应用中去除水体中Mn(Ⅱ)的可行性,考察了其在固定床中对Mn(Ⅱ)的动态吸附。以流量、床高、Mn(Ⅱ)初始浓度为变量,研究了这三类运行条件对碱改柚子皮生物炭在固定床中吸附Mn(Ⅱ)的影响,并对实验结果进行了模型拟合,结果表明:碱改柚子皮生物炭对Mn(Ⅱ)的吸附有一定的缓冲作用;降低流量和Mn(Ⅱ)初始浓度,增加床高均能使固定床的运行时间延长;在流量为1mL/min,Mn(Ⅱ)初始浓度为150mg/L,床高为2cm时,观察到了碱改柚子皮生物炭对Mn(Ⅱ)的最大比吸附量为25.59mg/g;Thomas模型表明内部扩散和外部扩散不是吸附过程中的限制性步骤;在Adams–Bohart模型的拟合中发现固定床系统吸附初期的动力学受外部传质控制,且其线性表达式(BDST模型)较为准确的预测了各初始条件下Mn(Ⅱ)穿透70%的运行时间;modified dose-response模型准确的描述了Mn(Ⅱ)穿透曲线的形状。研究显示,碱改柚子皮生物炭有在固定床实际应用中去除水体中Mn(Ⅱ)的潜力。

      • 1
    • 最优风险资产组合中的数学模型及其推导

      周孝华, 李春红

      现代证券投资理论与方法中,最优风险资产组合是最重要的核心概念之一。本文主要研究证券组合选择中最优风险资产组合概念形成过程中的数学机理并进行数学推导与求解。首先利用数学分析的方法构建对应关系,即将证券组合的风险、收益与平面坐标系的数对建立一一对应关系,并利用代学方法在这些数对中定义一个序关系。再从解析几何的角度,利用二维平面中二次曲线的相关性质,通过分析二次曲线簇的交点坐标,构建符合资产组合理论相关条件的数学方程组,然后进行数学推导与求解。最后通过分析二元证券组合的投资机会集的数学模型,确定了二元证券组合中的最优风险资产组合的数学表达式,并以此方法推广到了多元证券组合的情形。

      • 1
    • 24GHz高增益超材料覆层型微带天线的拓扑优化设计

      董焱章, 周精浩

      提出了一种基于遗传算法的高增益超材料覆层型微带天线拓扑优化设计方法,设计中对超材料基元和辐射基元采用整体考量的方法,选取微带天线的最大增益值为目标函数,选取超材料覆铜区域离散化后方格子铜贴片的二进制0-1编码为优化变量,建立了24GHz超材料覆层型微带天线的拓扑优化模型。并采用贴片方格子的冗余设计方法来消除拓扑优化中的单点连接,进而通过合适的遗传算法求解策略对10×10方格子规模的优化设计问题进行求解,获得了一种不含单点连接的新型超材料覆层型微带天线。结果表明,与普通微带天线相比,创新构型的超材料覆层型微带天线具有更佳的工作频率匹配性能,微带天线的增益性能和方向性得到明显提升,其最大增益性能从7.51dB提升到11.54dB,提升了53.66%。最后对比研究了12×12和14×14等两种不同方格子规模的超材料微带天线拓扑优化设计问题,结果显示本文得到的创新构型优化设计结果是趋于收敛的,考虑到制备性价比,10×10方格子规模下的创新构型是制备最佳选择。

      • 1
    • 基于区块链的电力营销数据存储机制

      王凌宇, 傅 宏, 杨 云, 刘 俊

      随着电力的发展电力营销数据持续增长,传统的集中式数据存储模式已经不能满足电力业务数据存储的安全性和高效性需求。针对上述问题,本文提出了一种基于区块链的多级加密电力营销数据存储架构,该存储架构以区块链为底层技术支撑结合分布式存储提供稳定性高、安全可靠的电力数据存储性能。同时在区块链的基础上提出多级加密机制,该机制支持电力数据上链、电力数据传输等流程的逐级加密及验证,使得电力数据存储的安全性得到进一步的保证。文中通过创建分布式存储设施对本文中提出的存储机制与集中式存储机制进行对比实验,分析实验结果发现本研究提出的存储机制在电力数据存储方面具有更低的延迟、更低的响应时间和更高的吞吐量的优点,表明了该存储机制合理可行具有良好的应用前景。

      • 1
    • 正弦表面结构的薄膜失稳形貌有限元分析和实验验证

      杨玺琳, 古斌

      利用ABAQUS有限元软件,对具有正弦表面结构的膜-基系统表面失稳过程进行了系统的有限元分析,讨论了正弦结构幅值/波长比、薄膜-基底模量比、薄膜厚度以及预拉伸变形等因素对薄膜表面失稳形貌的影响。结果表明:薄膜-基底模量比和薄膜厚度对薄膜的表面失稳波长造成较大影响;正弦结构幅值/波长比对正弦结构波峰与波谷处的失稳波长差值有显著影响。通过上述变量之间的相互组合,有望实现对膜-基系统表面失稳形貌的控制。实验的对比,验证了数值模拟方法的可靠性。研究工作对于探究复杂表面结构的薄膜失稳形貌具有参考价值。

      • 1
    • 基于响应面法的复合材料舱壁结构优化设计

      曾漾, 周俊, 沈志远, 于梓贤, 陈昊, 郁荣

      为减轻船舶结构重量,提高船舶的承载能力,造船企业逐渐考虑采用复合材料结构替代常规的钢制舱壁结构。为保证舱壁结构设计参数的合理性,本文提出了一种将响应面模型与遗传算法相结合的优化设计方法。采用Box-Behnken设计方法,在设计空间中抽取样本点并进行模拟,建立舱壁最大变形、最大Mises应力及质量的响应面模型。利用遗传算法对响应面模型进行优化,得到Pareto 最优解。仿真实验表明:与原先的钢制舱壁方案,优化后的质量减轻了约23%,最大变形基本与钢制舱壁方案一致。研究结果表明本文提出的方案适用于工程结构多参数优化设计。

      • 1
    • 一种基于双深度神经网络的光功率预测方法

      张弘鹏, 刘家庆, 郭希海, 孙羽, 徐峥

      光伏发电是新兴的清洁能源发电方式之一,其光功率受辐照度等环境因素影响较大,导致注入电网的电量不稳定。通过采集的环境数据来准确预测发电量变化趋势对电网平稳运行具有重要意义。本文提出了一种以BPNN和LSTM为基础判别器,通过遗传算法将二者融合为更高精度的双深度神经网络光功率预测方法。文中首先介绍了BPNN、LSTM与遗传算法的原理,之后给出了构造双深度神经网络判别模型的具体方法,最后进行了实验验证。实验结果表明该方法相比于单一神经网络的模型具有较高的判别精度。

      • 1
    • 基于数值模拟和机器学习的汽车碰撞代理模型

      林翔, 严波, 牟哲岳, 文楠, 黄桂灶

      建立某型皮卡车三维有限元实体模型,模拟汽车对刚性墙碰撞和两车相向对撞的动态过程,得到不同初速度下汽车的碰撞力-位移曲线。将汽车初始速度作为输入,碰撞力-位移曲线作为输出,采用BP神经网络机器学习算法建立全速度域下汽车碰撞代理模型。将数值模拟样本分为训练集和测试集,对代理模型进行训练,并利用测试集样本验证了模型的精度。利用代理模型可以快速预测任意碰撞速度下该汽车的力-位移曲线,为其安全性设计提供依据。

      • 1
    • 多因素综合作用的摆线针轮传动误差分析

      张也, 李朝阳, 黄健

      摆线齿轮的齿廓修形以及制造误差是影响摆线针轮传动精度的关键因素,为了分析多因素综合作用下摆线针轮传动误差,基于齿轮啮合原理和坐标变换,通过构建考虑齿廓修形、加工误差和装配误差等综合因素的摆线齿轮齿廓方程,得到多因素综合作用下的摆线针轮啮合副误差分析模型。该模型可实现齿廓修形、加工和装配误差等因素综合作用下摆线针轮传动误差的分析计算。分析各误差因素以及多因素作用对传动误差产生的影响。结果表明:摆线轮齿距累积误差对传动误差的影响最大;摆线轮廓度误差和装配误差的影响次之;针齿半径误差和针齿位置半径误差的影响最小。

      • 1
    • SUMO平台下多种车辆跟驰模型的仿真对比分析

      崔居福, 胡本旭, 夏辉, 陈飞, 程相国

      车载网是一种以车辆为通信节点的无线自组织网络,旨在实现车与车、车与基础设施之间的数据通信。车辆的高速移动性易引起网络拓扑结构的变化,进而降低数据包的传递率和路由协议的工作效率,甚至导致信道中断。目前,对于车载网通信协议和应用的研究主要借助仿真平台模拟实现,平台内嵌的车辆移动模型性能对协议的分析和研究至关重要。首先,对Simulation of Urban Mobility(SUMO)平台下常用的六种车辆跟驰模型进行了详细的描述;其次,分析并引入影响移动模型性能最明显的三种因素;最终,依托城市道路交通环境,通过设置不同的模拟场景对比分析了在不同跟驰模型作用下的车辆密度、车辆平均速度和道路占用率三个指标。详实的实验结果表明,Krauss模型具有最优异的性能。此外,通过仔细观察单个车辆的跟驰行为从微观上揭示了各模型的工作原理。

      • 1
    • 纳米α-Fe2O3可见光催化剂的制备及掺杂改性研究进展

      赵志伟, 谭雅焕, 耿聰

      纳米α相三氧化二铁(α-Fe2O3)具有化学性质稳定、环境友好、制备成本低和窄禁带宽度的特性,是一种理想的可见光催化剂。文章介绍了α-Fe2O3不同制备方法的研究进展,尤其总结了一些特殊结构的制备工艺。着重分析了掺杂剂种类对α-Fe2O3的光催化降解有机污染物活性的影响和影响机制,并总结了α-Fe2O3光催化剂掺杂改性研究的发展趋势。

      • 1
    • 扭转弹簧约束下简支碳纳米管的振动特性

      李明, 胡桂萍

      针对两端扭转弹簧约束下简支单层碳纳米管(SWCNT),将非局部弹性理论引入经典欧拉-伯努利梁模型,应用哈密顿原理建立了其振动控制方程以及边界条件,并依靠微分变换法(DTM法)对此高阶偏微分方程进行求解。数值计算研究了扭转弹簧弹性系数、碳纳米管小尺度效应和粘弹性性质对该系统前四阶无量纲固有频率的影响。结论表明小尺度参数、管道粘弹性阻尼参数的增加将会降低系统的各阶固有频率,而且上述两类变化情况均是高阶模态的变化显著于低阶模态;而扭转约束弹性刚度的增加则会提升纳米管的固有频率,并且这一提升效果低阶模态显著于高阶模态。

      • 1
    • 作大范围运动功能梯度材料梁的动力学特性研究

      高祥, 杜超凡, 章定国, 周晓婷

      采用假设模态法和有限元法两种离散方法描述柔性梁的变形场,对作大范围运动的中心刚体-功能梯度材料梁的动力学特征进行研究。假设功能梯度材料的物理参数为沿着梁厚度方向变化的幂函数,考虑梁的纵向拉伸变形和横向弯曲变形,同时计及横向弯曲变形引起的纵向缩短,即非线性耦合项。运用第二类Lagrange方程推导得到两种不同离散方法描述的具有统一形式的系统刚柔耦合动力学方程。通过与假设模态法的数值仿真结果对比,验证本文建立有限元模型的正确性。通过大变形算例,说明基于小变形假设的假设模态法计算上的局限性。在此基础上讨论功能梯度指数对作大范围转动柔性梁动力学特性的影响。结果表明基于小变形假设的假设模态法并不能处理大变形问题;在功能梯度材料梁其他物理参数不变的条件下,梁的最大位移随着功能梯度指数增大而增大;横向弯曲固有频率会随着转速的增加而变大;当转速一定时,固有频率会随着功能梯度指数增大而减小。

      • 1
    • 基于深度学习的交通拥堵检测

      丁洁, 刘晋峰, 杨祖莨, 阎高伟

      针对交通拥堵检测,提出一种利用深度学习中卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)对交通拥堵图像进行检测的方法。首先,使用基于TensorFlow框架设计了含有三层卷积层的神经网络分类模型。其次,利用道路拥堵与非拥堵图片对分类模型进行训练,并进行评估。最后,利用训练完成的模型进行道路拥堵检测,与多种深度学习分类模型分类方法进行对比实验,表明该卷积神经网络模型能够更有效地进行拥堵检测,检测准确率达到了98.1%。

      • 1
    • 空气污染与呼吸系统疾病发病率的关系分析——基于重庆市医院微观数据的实证研究

      汪锋, 刘辛

      基于2013年1月至2018年12月重庆市某医院45380个呼吸系统疾病确诊病例的微观数据,使用该医院多种呼吸系统疾病确诊量作为呼吸系统疾病发病率的代理变量,与中华人民共和国生态环境部公布的城市空气质量月度报告中的重庆市各类空气污染物的月均浓度指标进行匹配,使用计数数据泊松回归模型定量分析了城市空气质量与各类呼吸系统疾病发病率之间的统计关系。研究发现:空气污染是呼吸系统疾病发病的重要诱因,PM2.5月均浓度增加1μg/m3,支气管哮喘、慢性支气管炎、上呼吸系统感染、社区获得性肺炎、肺气肿、慢性阻塞性肺疾病平均确诊病例数量将提高约0.52%至1.1%。

      • 1
    • 基于基频的梅尔倒谱系数在车辆识别中的应用

      李成娟, 易 强, 李宝清, 王国辉

      用传统的梅尔倒谱系数作为特征进行车辆识别时,识别效果易受噪声干扰。为了增强特征鲁棒性,本文提出一种加权的基频自适应梅尔倒谱系数特征提取算法。首先用能熵比法对车辆声音信号进行端点检测;然后提取车辆信号的基频,基于基频自适应地构建三角滤波器组,从而提高滤波器对基频的感知敏感度;最后对基频自适应梅尔倒谱系数进行F比加权。实验结果表明,与传统的梅尔倒谱系数相比,在识别车辆时,加权的基频自适应梅尔倒谱系数识别准确率提高7.10%,虚警率降低3.93%,漏警率降低7.10%。

      • 1
    • 集成旋翼控制的直升机高带宽飞行控制设计

      孙青云, 李玉龙, 鲁可, 吉洪蕾

      为发展一种集成旋翼控制的直升机高带宽飞行控制设计方法,基于显模型跟踪控制技术,在反馈控制模块引入旋翼运动信息并采用旋翼/机体控制增益的最优化设计提升直升机动稳定性,采用旋翼前馈增强控制提升直升机操纵频率,提出基于有效跟踪的显模型参数设计方法提升直升机小幅高频和中等幅度姿态控制的操纵品质。最后,基于高阶飞行动力学模型分析直升机操纵品质,结果表明:将旋翼控制用于直升机飞行控制设计能够在保持系统稳定性的同时提升操纵频率,直升机纵、横向操纵响应带宽分别提升18%和10%,纵、横向姿态快捷性分别提升25%和20%。

      • 1
    • 一种基于彩票迁移的稀疏网络植株病虫害识别模型

      陈志奎, 张旭, 李秋岑, 李朋, 高静

      在农业生产中,植株病虫害的识别能够有效地提高农作物产量。然而,当前数据驱动的深度植株病虫害识别方法需要大量的有标签数据,导致现有方法难以很好地识别少样本的新病虫,经验难以推广。另一方面,基于深度学习的方法需要对大量的参数进行训练,难以削减计算开销。针对上述挑战,本文设计一种基于彩票迁移的稀疏网络植株病虫害识别模型。具体地,本文首先定义深度网络的彩票迁移假设,利用压缩策略构建稀疏网络,识别迁移源域的本质知识,提高深度网络的迁移效率;然后,设计深度彩票迁移算法,训练植株病虫害深度识别模型,解决少样本病虫识别调整;最后,本文在典型的通用数据与植株病虫害识别数据集上,验证基于彩票迁移的深度植株病虫害识别模型能够高效的迁移源域的本质知识,在PlantVillage数据集上,对植株病虫害识别准确率为97.69%,且所需训练的参数只有原始网络的约30%。

      • 1
    • 基于CML的智能变电站设备节点网络连锁失效模型研究

      王胜, 张颉, 唐超, 张凌浩, 王海, 唐勇, 柴继文, 郑永康, 邓平, 曹亮, 夏晓峰, 柯亚文

      为了确保智能变电站的安全,规避信息安全风险,对变电站存在的漏洞进行评估和管理是必要的。通用的信息安全风险评估流程是将资产重要性、威胁等级和脆弱性等级作为量化指标,通过这三个指标得出安全事件的影响和可能性的值,再以此为基础计算出对象的风险值。本文提出了一种基于CML的智能变电站设备节点网络失效连锁的模型,通过对智能变电站设备节点以及节点间的设备连接建立网络,来评估不同设备节点在发生故障时对智能变电站整体设备网络的影响,从而对智能变电站信息安全风险进行有效分析。基于该模型的智能变电站信息安全风险分析管理子系统可以协助管理者对智能变电站的信息安全风险数据进行管理并实现数据可视化。结果表明,对智能变电站的信息安全风险分析管理有改善作用。

      • 1
    • 磁耦合无线电能传输系统能效性能在线监测器设计

      苏玉刚, 王子驰, 李皓然, 王智慧, 范中华

      无线电能传输(wireless power transfer,WPT)技术目前已被应用到生产生活的很多领域,在WPT系统运行和调试时,需要对系统进行监测以了解系统的实际工作状况。本文给出了一种上位机与下位机结合的无线电能传输系统能效性能监测器设计方案,以LCC-S型磁耦合WPT系统为监测对象,对监测系统需求进行了分析,给出了WPT系统各能效性能参数的计算公式,提出了一种基于STM32的下位机和基于PC与LabVIEW的上位机系统硬件和软件设计方法。最后通过实验验证了所提出的无线电能传输系统能效性能在线监测器设计方案和设计方法的合理性和可行性。

      • 1
    • RiskRank:一种网络风险传播分析方法

      张之刚

      本文通过研究网络风险传播途径和规律,提出一种RiskRank网络风险传播分析方法。通过计算网络节点间相似关系和临近关系,以此构建网络风险传播图谱,并基于随机游走方法迭代计算网络风险传播模型,以分析网络风险传播过程并量化评估网络节点的风险程度,最后采用密度聚类算法识别高风险簇,通过隔离高风险区域从而控制安全态势。实验结果表明,本文提出的RiskRank网络风险传播模型评估网络节点风险的精度为98.1%,召回率为86.4%。

      • 1
    • 空港新城夏季臭氧及其前体物污染特征分析

      梁俊宁, 王浩, 芮守娟, 刘杰, 汪平

      文章针对陕西省西咸新区空港新城夏季臭氧浓度较高的问题,开展了臭氧及其前体物(氮氧化物、挥发性有机物)监测工作,分别监测三种污染物的小时浓度值,监测时间为2018年7月27日00:00时至8月26日23:00时,共30天。根据监测结果,西咸新区空港新城在盛夏期间(7-8月)臭氧浓度总体偏高,观测期间平均浓度为103.8μg·m-3,最大浓度达306μg·m-3,研究期间有16天分别出现了臭氧小时浓度值超标现象;空港新城臭氧浓度日变化呈单峰趋势,最大值出现在下午17:00左右,最小值出现在上午6:00左右;臭氧与其前体物均呈现负相关关系,其相关系数分别为-0.6487、-0.0911,当VOCs/NOx小于6.43时,VOCs对臭氧的生成起主导作用,而当VOCs/NOx大于6.43时,则NOx对臭氧的生成起决定性影响。

      • 1
    • Shearlet域基于非局部均值的地震信号去噪

      李民, 周亚同, 李梦瑶, 翁丽源

      由于采集环境及仪器性能的限制,采集的地震信号中含有较强的随机噪声,对后续的处理和解释带来很大困难。多尺度几何分析近年来受到关注,本文在Shearlet变换域中引入非局部均值(NLM)算法对地震信号进行去噪,该算法首先对地震信号进行非下采样Shearlet变换,对近似服从广义高斯分布的Shearlet系数进行主成分分析(PCA),然后采用非局部均值处理Shearlet系数,最后对新的Shearlet系数进行Shearlet反变换,得到去噪之后的地震信号。实验结果表明本文算法在低噪声情况下能够获得优于非局部均值算法的去噪效果。因此本文算法对地震信号去噪具有可行性。

      • 1
    • 一种镍基单晶高温合金的反相热机械疲劳行为

      张剑, 姜华, 赵云松, 杨振宇, 李金国, 骆宇时

      采用扫描电镜、透射电镜等方法研究了一种镍基单晶高温合金在600℃-900℃的反相位热机械疲劳行为,旨在探讨单晶合金的热疲劳变形及断裂机制,丰富单晶合金热机械疲劳理论。实验结果表明:当应变幅由0.6%增大至0.9%时,热机械疲劳寿命下降,塑性应变量和应力范围增大。合金的循环应力响应曲线在低温半周表现为循环硬化行为,而在高温半周则表现为循环软化行为。合金主要的变形特征是局部区域滑移带的运动。热机械疲劳裂纹起始于试样表面应力集中处,并沿着滑移带在{111}面向合金内部扩展,拉应力对合金的断裂起到了主导作用。

      • 1
    • 面向误差最小化的在线服务信誉度量

      曾俊威, 付晓东, 岳昆, 刘骊, 刘利军, 冯勇

      由于每个在线服务可以通过其自身的真实质量被客观比较,因此存在潜在的真相服务排序。为了使用户进行服务选择时有真实客观的在线服务信誉排序作为参考,服务信誉应当尽可能地接近真相服务排序。因此提出一种面向误差最小化的在线服务信誉度量方法。该方法将用户对服务的偏好排序视为对真实服务排序的带噪估计,首先利用Kendall tau距离指标来衡量服务排序与真相排序之间的误差。然后通过设定真相与用户对服务的偏好排序集合之间的平均误差上限找出可能的真相服务排序。最后寻找与可能的真相服务排序集合之间平均误差最小的服务排序作为服务信誉。由于所有的服务排序都有可能为真相排序,造成了该方法的计算困难问题,利用分支切割法对该方法进行优化求解。以真实数据集和模拟数据集为基础,通过实验验证了该方法可在保证运行效率的同时得到与真相误差更小的信誉度量结果。

      • 1
    • 利用改进DBSCAN算法的管制雷达目标标定方法?

      靳慧斌, 刘海波, 胡占尧, 霍百明

      为探究基于眼动数据的管制雷达目标标定方法,利用雷达管制模拟机、眼动仪等搭建实验平台,召集8名管制学员参加模拟航空管制实验并收集眼动数据。使用传统的具有噪声的基于密度的聚类算法(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSACN)处理注视点数据,但主观输入的参数会导致无法很好完成聚类,因此本文提出基于K-最邻近算法和变密度阈值设定法,从自适应选取邻域值和变密度阈值设计两方面对DBSCAN算法进行改进,并实现了算法的自适应运行。对改进过程中采用拟合分布密度函数极值点结合放大系数确定邻域值的方法进行了验证,发现对不同雷达目标误差仅为8.6%和10%,表明改进方法具有一定的适用性。通过比对不同航空器目标兴趣区的提取结果,发现本研究提出的管制雷达目标标定方法具有一定的普适性和准确性。

      • 1
    • 住宅建筑夏季室内光热环境研究与对策分析—以2018中国国际太阳能十项全能竞赛为例

      张 燚, 罗智星, 杨柳

      以2018年中国国际太阳能十项全能竞赛为例,对某大学设计并建造的住宅建筑在方案设计阶段进行模拟,并对建筑建成之后的室内温度及照度进行实测研究。结果表明:建筑采用气凝胶玻璃比木格构外围护结构更节能,但应该采取有效的遮阳措施;建筑的木格构墙体蓄热性能应进一步提高;气凝胶玻璃能提高室内照度均匀度,采光完全能达到设计要求。针对此建筑问题提出改进措施,这对气凝胶玻璃的推广应用以及太阳能建筑的发展具有重要意义。

      • 1
    • 紊流脉动对生物反应器运行影响的数值模拟

      曾诗, 龙天渝, 罗超

      为研究紊流脉动对生物反应器运行的影响,针对振动格栅实验装置,使用Fluent软件建立了两相流仿真模型,以特定工况下的气含率和氧转移系数对模型进行验证,得到了十种工况下模拟出的不同强度的紊流脉动与气含率、氧转移系数、雷诺应力的关系。结果表明,增大紊流脉动可有效提高反应器内的气含率和氧转移系数,从而促进气液两相进行高效传质。对于本研究所用的生物反应器,紊流强度q<2.7cm/s时,生物膜厚度和生物膜密度随之增大;此后雷诺应力增大,生物膜逐渐变薄变密。通过对比出水效果,获得了最优工况的紊流强度q=3.4~4.8cm/s,此时雷诺应力4.8~18.6Pa/m2,传质效果好、生物膜脱落速度适宜,能有效控制污染物。该研究可为生物反应器的设计、运行优化提供参考,具有重要的意义。

      • 1
    • 基于模式的个性化服务定制方法

      陈春荣, 何霆, 廖永新, 李海波

      在服务互联网环境下,大量的用户需求可能被不同的用户同时提出。如何针对用户的个性化需求快速有效的构造服务解决方案是一个值得研究的问题。基于此本文提出了一种基于模式的个性化服务定制方法,方法首先利用历史服务请求及服务解决方案识别出的需求模式和服务模式,建立需求模式和服务模式之间的匹配关系。然后提出了一种基于模式的个性化服务定制算法(LPSC)来处理用户的个性化需求。在LPSC算法中,对于每个用户的个性化需求,根据用户需求的相似度进行分类构造虚拟需求。之后可以用有限个数的需求模式去替代虚拟需求,通过需求模式与服务模式的匹配关系找到需求模式对应的最佳服务模式集,最后通过服务模式的组合来产生最终的服务解决方案。实验阶段,通过实验验证了本文所提算法的有效性。

      • 1
    • 考虑线损电量优化分布的配电网线路最优组合模型

      张敏, 黄静, 唐阳, 陈西寅, 徐溦, 李超, 卢希

      为了解决高耗能、低功率因数等负荷情况下传统降损措施难以满足线损率要求的问题,实现基于网络的线损管理方法,本文提出了一种配电网线路最优组合模型。首先,阐述了线损电量优化分布方法在线损管理工作中的应用场景及解决的问题。然后根据场景及应用需求,构建线路最优组合模型。接着,提出线路组合优化算法,以组合后线损率满足考核要求的线路数量最大化为目标,以线损率考核标准为约束条件,并利用GAMS进行求解。算例结果表明,该模型能够有效地确定配电网高损负荷的转移方向,为后续的网络重构、网络规划等工作提供可靠的依据。

      • 1
    • 基于扩展集员估计的气体源定位方法

      陆轶, 石华云

      本文提出一种基于扩展集员滤波框架的室内气体源分布式定位方法。相对于基于随机模型的统计估计方法(扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波),此方法只需要知道未知噪声的边界,不考虑噪声的随机性。利用静态湍流模型迭代计算定位误差边界,将位置状态真实值有效地包含在估计范围内,从而能达到的定位可信度。同时引入最小二乘法进行初步定位,以克服扩展集员滤波的初始点选取问题。最后通过基于无线电子鼻的室内定位仿真实验,证明了算法的可行性和有效性。

      • 1
    • 一种处理不均衡多分类问题的特征选择集成方法

      宿晨, 徐华, 崔鑫, 王玲娣

      为解决不均衡多分类问题,提出一种特征选择和AdaBoost的集成方法。首先,数据进行预处理。利用WSPSO算法进行特征选择,根据特征重要性选取初始粒子构建初始种群,使得算法初期就可以沿着正确的搜索方向开展,减少不相关特征的影响。其次,利用AdaBoost算法对于样本权重较敏感的特点,增强对小类样本的关注度。并且利用AUCarea作为评价标准,相对于其他评价标准,AUCarea具有可视化的优点且对较差AUC更加敏感。最后,与其他几种不均衡分类算法在不平衡数据集上进行对比,结果证明该算法可有效的处理不均衡多分类问题。

      • 1
    • 基于超模博弈的认知无线Ad hoc网络分布式功率控制技术

      李湘鲁, 侯冬, 田杰

      本文考虑了一种交织(Interweave)模式下的单跳认知无线Ad hoc网络(CRAHN)应用场景,针对次用户(SU)组成的Ad hoc网络提出一种分布式功率控制技术,以最大化提高次网络容量。SU网络通过频谱感知来探测主用户(PU)所在授权频段的使用情况;一旦授权频段空闲,次网络中的SU将利用授权频谱进行并发通信,目标是通过优化各SU的发射功率,以达到次网络频谱效率最大化。我们首先根据应用场景给出了网络容量优化近似模型,为了解决该非凸问题,将网络容量优化模型建立为等效博弈模型,并在不同的SINR条件下证明了Nash均衡的存在性和唯一性,最终提出基于Gradient Play的分布式功率控制算法来实现资源最优分配。仿真结果表明,该算法可在保证收敛性的同时、支持一定的并发通信用户数、并在一定程度上提高该网络系统的频谱效率。

      • 1
    • 基于等效品质因数的MC-WPT系统金属异物检测技术

      戴欣, 王赛豪, 沙云鹏, 乔会杰

      无线电能传输技术已经逐渐被应用于生产生活的各个领域,当磁耦合无线电能传输系统的发射端和拾取端之间或周围存在金属异物时,会极大地影响系统传输性能,甚至会产生安全隐患。本文针对S/S型磁耦合无线电能传输(MC-WPT)系统,提出了一种基于等效品质因数的非铁磁性金属异物检测方法,给出了等效品质因数的定义,建立了存在非铁磁性金属异物下S/S型MC-WPT系统等效品质因数模型,阐述了金属异物的检测原理和方法。最后通过仿真和实验验证了所提出的金属异物检测方法的可行性和有效性。

      • 1
    • 基于用户关系网络表征学习的服务推荐方法

      杨宇凌, 王澳蓉, 吴浩, 董琳, 何鹏

      网络嵌入学习是深度学习的一个热门分支,它将网络节点映射到一个拓展的低维向量空间。针对用户共用标签网络和社交网络,利用表征学习方法得到用户标签标注关系和社交关系的向量表征,并提出一种新的服务推荐方法。该方法利用用户的向量表征得到相似用户集,由最终得到的用户特征信息返回Top-k个相似用户,并根据相似用户的偏好情况向目标用户推荐合适的服务。为验证方法的可行性,我们在公开数据集Delicious和Last.FM上进行了实验,结果表明:(1)相比四种基准方法,本文方法准确率可提升13%,召回率提升18.6%,F-measure值可提升13.1%;(2)在学习用户表征向量时,用户之间共用标签关系与社交关系同样重要;(3)推荐过程中,为目标用户返回的相似用户值在[25,30]区间更为适宜。

      • 1
    • 智能电网需求侧个性化推荐系统:愿景,技术,应用与挑战

      王喜宾, 文俊浩, 廖臣, 赵瑞锋

      在全球变暖和能源危机的驱动下,智能电网作为人类社会可持续发展的解决方案在全球范围内得到了快速发展。基于智能电网的双向通信基础设施与先进量测设备,如何从收集到的需求侧大数据中获取知识并优化电网运营,已成为一项重要的课题。作为一种在计算机科学与电子商务领域获得巨大成功的数据分析与过滤技术——个性化推荐技术可望为挖掘电网数据中的知识提供有力支持,并向终端用户推荐面向能源的产品/服务/建议。本文首先探讨了个性化推荐技术的原理以及在需求侧中引入个性化推荐技术的前景;其次,讨论了实现智能电网需求侧推荐系统的一些关键技术;然后,对现有的一些研究工作以及未来可能构建的需求侧个性化推荐系统进行了综述;最后,讨论了实现需求侧个性化推荐系统可能遇到的挑战。

      • 1
    • 基于流程建模的流数据处理及服务化系统

      狄程, 杨中国, 韩燕波, 刘晨

      随着大数据时代的来临,各领域产生的信息飞速增长,其中有些数据具有数据量大,实时到达、持续不间断、变化快等特征,需要被实时处理,被称为流数据。流数据的处理需求也复杂多变,业务人员要进行相应的算法定制,不仅需要相关的编程知识,更要应对繁琐的处理流程和冗长的开发周期。为解决上述问题,本文设计并实现了基于流程建模的流数据处理及服务化系统,提供了对于多源流数据的实时接入,流数据服务化以及流数据处理服务化的能力。该系统将流数据处理过程封装为服务提供给用户,允许用户拖拽组合流数据处理和服务化模块、配置相关参数,来定义流数据处理及服务化的过程,快速又自然地实现流数据处理及服务化的任务,将处理结果经由服务路由实时推送到其它应用系统,满足不同的业务需求。案例分析表明,与传统的流数据处理系统相比,本系统具有高效、灵活、可配置等特点,在实用性、可用性和伸缩性方面都更有优势。

      • 1
    • 一种面向位置服务的超宽带室内定位算法

      付文涛, 董兴波, 符强, 纪元法, 孙希延, 何倩

      超宽带技术由于其较高的测距精度和穿透性能,对于位置服务有着重要的应用价值。在实际的高密度定位环境中,传统的定位算法受非视距误差和多径效应的影响,很难实时准确的解算出实际位置坐标。虽然增加基站数量可以有效提高定位的精度,但是其成本也在不断提高。针对超宽带在高密度室内定位中实时性差、定位精度低的问题,提出了一种基于支持向量机的超宽带定位方法,提高了定位的精确性和鲁棒性;给出了基于到达时间差 (TDOA,Time Difference of Arrival)的支持向量机模型,重点在于将定位问题转化分类问题的求解;通过TDOA值和坐标值来建立支持向量机分类模型,利用一对一分类模型实现了坐标值的解算,提高了坐标解算速度。仿真结果表明,在高密度实时定位中,相比于传统的Chan算法和Taylor算法,本方法在定位精度近似的情况下,实时性要高于传统算法,满足实际定位中低功耗、快速高精度定位的要求。

      • 1
    • 表贴式永磁同步电机解析建模与极槽配合选取

      杜刚, 邓兆祥, 张河山, 杨明磊, 唐小丽

      合理选取极槽配合是电机设计的关键环节,为解决传统有限元技术重复建模带来的耗时和占资源等问题,建立了永磁同步电机解析模型,来分析不同极槽配合对电机性能的影响。在二维极坐标系,将电机划分成永磁体、气隙、电枢槽和槽开口四类子域,并构建了各子域的拉普拉斯方程或泊松方程,利用分离变量法结合边界条件对各子域进行解析计算,完成电机解析模型的搭建。借助有限元结果验证了该解析模型的正确性,并采用该解析模型研究了不同极槽配合对电机性能的影响。通过对比发现,60槽8极电机的齿槽转矩远小于其他几种,转矩输出特性更好;分数槽配合的负载径向气隙磁密正弦性比整数槽更好,能有效地降低转矩脉动;在一定范围内,多槽结构有利于提升电机的转矩特性。

      • 1
    • 植物与矿物绝缘油热故障产气差异性分析

      尹惠, 韩秋篁, 王飞鹏, 相晨萌, 史常凯, 白雪峰, 古凌云

      为探究不同种类绝缘油在热故障下油中溶解气体差异,对山茶籽绝缘油、FR3绝缘油、25#矿物绝缘油及其油纸绝缘体系进行了90-250℃及300-800℃模拟变压器热故障试验,使用色谱法分析了热故障下油中溶解气体,得到相应气体组分、百分含量同热故障温度的对应关系。实验表明,热故障下山茶籽绝缘油的主要溶解气体为H2与C2H6,FR3绝缘油为C2H6;矿物绝缘油低温(<300℃)热故障下为H2与CH4,中、高温(≥300℃)热故障下为CH4与C2H4。植物绝缘油与矿物绝缘油热故障特征气体的差异表明在变压器故障诊断中应根据绝缘油类型建立适用的油中溶解气体分析方法。

      • 1
    • 基于人群密度估计的空调末端及新风量分级调控方法

      李彤月, 刘光辉, 孟月波, 徐胜军, 纪拓

      负荷估计是空调系统优化控制的关键一环,人员移动的随机性和不确定性,使得建筑空间人员负荷难以准确估计,导致现有控制策略控制效果欠佳,系统响应不及时,滞后性大,造成能源浪费以及建筑内部环境热舒适性降低。针对该问题,本文提出一种基于人群密度估计的空调末端及新风量分级控制策略。首先,采集建筑空间图像信息,建立多列卷积神经网络人群密度估计模型,获取人员数量及动态分布,计算人员实时负荷;其次,引入人员负荷控制因子,提出空调分级调控策略,实现空调末端及新风供给。实验结果表明,本文方法能够更好地维持建筑内部热环境稳定,系统响应速度更快,具有较好的节能潜力。

      • 1
    • 结合Transformer模型与深度神经网络的数据到文本生成方法

      许晓泓, 何霆, 王华珍, 陈坚

      数据到文本的生成指从结构化数据生成连贯文本的一种自然语言处理方法。近年来,由于端到端训练的深度神经网络的应用,数据到文本生成的方法显示出了巨大潜力。该方法能够处理大量数据自动生成连贯性文本,常用于新闻写作、报告生成等场景。然而,已有研究中对于数据中具体数值、时间等数据信息的推理存在较大缺陷,无法充分利用数据间的结构信息给出合理的生成指引,并且生成过程容易出现语义与句法分离训练的问题。因此,本文提出一种结合Transformer模型与深度神经网络的数据到文本生成方法,并提出一个用于内容规划的Transformer Text Planning(TTP)算法,从而有效地解决上述问题。本文在ROTOWIRE公开数据集上进行方法验证,实验结果表明本文方法性能优于已有数据到文本生成模型。本文方法可直接应用于结构化数据到连贯性文本的生成任务中,具有一定的实际应用价值。

      • 1
    • 三峡水库不同运行工况下中段干流碳源气体释放通量研究

      秦宇, 蒋成勇, 张渝阳, 郑望

      来自陆地大量有机碳源的输入,以及三峡库区调度运行和筑坝蓄水导致CO2、CH4等碳源气体的排放成为近来关注的热点。本研究以三峡库区干流中段为研究对象,于2017年8月—2018年11月对忠县(ZX),万州(WZ),涪陵(FL)进行每月采样分析,探求水-气界面CO2、CH4通量在水库不同运行工况下的变化特征。研究发现,在观测期间内,ZX采样点CO2浓度在0.0086-0.1153mmol/L波动,WZ采样点CO2浓度在0.0035-0.1168mmol/L波动,FL采样点0.0063-0.0986mmol/L,整体上三个采样点的CO2浓度变化趋于一致,都在库区泄水期运行4-5月CO2浓度达到峰值,在低水位运行期的6-9月降到最低值。CH4通量在水库低水位运行期表现为“汇”,FL点位在泄水期达到“源”的最大值;三个采样点在CO2通量在泄水期均表现为“源”的特征,低水位运行期为CO2通量表现为“源”与“汇”的转换。通过与国外已有水库监测数据比较分析,CO2扩散通量在全球水库序列中处于中等水平,CH4扩散通量在全球水库序列中处于中等偏下水平。

      • 1
    • 氯化锌改性玉米秸秆生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

      安强, 乔卢阿里·科阿里, 金琳, 黎铮, 焦乙枭, 罗倩

      为了提高对废水中Cr(Ⅵ)的去除效率,获得高效且成本低廉的吸附剂,以农业废弃物玉米秸秆为原材料制备生物炭,并采用氯化锌对其进行改性。实验表明,在固液比为2 g/L、pH为2、Cr(Ⅵ)溶液初始质量浓度为100 mg/L、吸附时间为6h时,最佳改性剂比例条件下改性炭的去除率能够达到99.3%,比未改性的生物炭高73.7%。此外,考察了单一因素改性剂比例、溶液pH、吸附温度、离子强度对吸附效果的影响。同时研究了改性炭对Cr(Ⅵ)的吸附动力学和吸附等温线。结果说明该吸附是自发、熵增的吸热过程且吸附反应符合准二级动力学方程和Langmiur等温模型,最大饱和吸附容量为72.46 mg/g。通过SEM、FTIR、XRD等方法对原炭(BC)和改性生物炭(MBC)进行表征,分析表明改性炭微孔结构明显,表面粗糙,吸附位点增加,芳香化程度提高,从而提高了吸附性能,且锌以氢氧化物颗粒形式存在于生物炭表面。

      • 1
    • 考虑灵活性的地区电网新能源消纳能力评估方法

      谭涛亮, 姜云鹏, 李震, 钱峰, 任洲洋, 刘俊磊, 颜伟

      在我国南方水电富集的地区,水电站可以作为一种灵活性电源用于提高电网的新能源消纳能力。为此,本文提出了一种考虑灵活性的地区电网新能源消纳能力评估方法,该方法能够保证系统安全可靠的同时,全额消纳新能源。首先,考虑源荷功率的相关性,采用K均值聚类技术生成典型场景;然后,通过灵活性电源的优化调度,使得系统在正常运行状态下全额消纳新能源,并在故障状态下使负荷削减量的期望值最小;最后,选取我国南方某沿海地区110 kV电网进行算例分析,研究新能源渗透率和最小负荷削减量期望值的关系,进而评估系统的新能源消纳能力,验证所提方法的有效性。

      • 1
    • 改进分子动力学的车辆跟驰模型

      杨龙海, 王晖, 章锡俏, 毛伟

      为了更好地研究复杂情况下的车辆跟驰特性,将车辆跟驰行为类比为分子在一维管道中相互作用的结果。已有的基于分子动力学的车辆跟驰模型利用需求安全间距和车道限速作为因素建立分子跟驰模型,忽略了车辆相对速度对驾驶员跟驰行为的影响,不符合真实的跟驰情况。因此本文将车辆相对速度纳入模型结构中,建立分子相互作用势函数和壁面势函数,并据此构建改进分子动力学的车辆跟驰模型。用高精度车载定位仪器对车辆跟驰过程中的参数进行采集,利用遗传算法对模型参数进行标定并对模型进行分析,最后分别验证模型在不同跟驰状态下的准确性,并与改进前的分子跟驰模型进行对比。结果表明,改进的分子跟驰模型可以更有效地预测车辆的跟驰行为。

      • 1
    • 基于被动量子雷达的隐身目标探测研究

      冯胜, 胡光桃, 卢亚鹏

      量子雷达是一种利用量子资源提升探测性能的新体制雷达,它能够突破传统雷达的性能极限,具有广阔的应用前景。未来战场,将是隐身武器的较量,不论是有人机、无人机,还是巡航导弹、弹道导弹,都朝着隐身化方向发展。如何对抗这些隐身目标是各个国家都需要迫切研究的课题。以反隐身为主要特征的防空体系将是未来的主要发展方向之一,而打击和消灭敌方隐身目标的前提是发现它们。为此,本文聚焦现有的先进的隐身类作战飞机和未来大有前途的量子雷达,并结合基于无源体制的被动雷达,对上述隐身类目标的探测机理分析和典型应用进行研究。

      • 1
    • 基于云模型和组合赋权法的CBTC系统可靠性评价

      何涛, 马洁

      由于目前对CBTC系统的可靠性分析较少,提出一种基于云模型和组合赋权法的CBTC系统的可靠性评价方法。首先根据CBTC系统的结构和功能,建立了系统的功能型层次模型,并采用组合赋权法确定底层设备的主观和客观权重值,根据加法合成法得到系统的综合权重值;然后,计算CBTC系统底层设备的可靠度,并使用云模型表示;最后,将虚拟云计算的CBTC系统可靠性综合指标新云和可靠性评价集的云模型进行相似度比较,输出评价结果。结果表明,基于云模型和组合赋权法的CBTC系统可靠性评价方法可以正确客观地描述该城市的CBTC系统完成规定功能的能力,为研发和评估CBTC系统提供借鉴。

      • 1
    • 混合果蝇算法及其在组合优化中的应用

      李彦苍, 韩沐轩

      为改善基本果蝇算法易陷入局部最优及早熟的缺陷,本文利用一种改进的果蝇算法来进行优化。其基本思想为利用免疫算法自我-非自我的抗原识别机制及免疫系统学习-记忆-遗忘的知识处理机制提高算法的搜索能力及算法精度。改进算法将在果蝇算法执行后期引入免疫反应,通过产生不同抗体来增强种群多样性,跳出局部最优。通过数值仿真及实际案例的对比结果表明了改进算法的寻优表现更加良好,为算法优化提供一种有效可行的方法和思路。

      • 1
    • 基于去极化电流特征量的油纸绝缘变压器等效电路参数辨识

      林智勇, 仲训杲, 曾汉超, 张强, 郑运鸿

      变压器扩展德拜等效电路是分析变压器绝缘老化情况的重要途径,针对变压器等效电路极化支路数及其参数难以求解的问题,本文根据电介质极化响应理论,提出去极化电流时域微分解谱法,将去极化电流曲线中各个子谱线组成部分分解出来,并根据子谱线参数判定等效电路极化支路数和辨识等效电路参数,为构建准确反映变压器油纸绝缘状态的等效电路提供可靠而简便的方法,并通过与其他辨识方法进行对比,验证本文所提出方法的有效性,从而为准确评估变压器绝缘状态提供重要依据。

      • 1
    • Fe-Al-Cr合金的晶粒控制对合金抗高温氧化性的影响

      韩校宇, 王锦涛, 刘奇, 王小宇, 刘守平, 姚志远, 薄新维, 王焱辉

      Fe-Al-Cr合金具有良好的高温抗高温氧化性,有广泛的应用前景,具有晶粒粗大的特点但通常面临着晶粒粗大的问题。本文通过在Fe-Al-Cr合金中添加镍、碳、铜等奥氏体化元素,使合金在冷却过程中生成FeCr相,以阻碍晶粒长大的方式,使合金晶粒尺寸可以控制在100μm以内。研究探讨了Fe-Al-Cr合金的氧化物薄膜形成的形成机制以及晶粒控制对Fe-Al-Cr合金的抗高温氧化性的影响。通过金相显微镜观察高温下经不同氧化时间氧化后的Fe-Al-Cr合金,发现Al2O3薄膜优先形成于晶界,晶界数量增多有利于Al2O3的形成和生长。通过扫描电镜观察和能谱分析,发现在Fe-Al-Cr合金中,(Al0.9Cr0.1)2O3和Al2O3组成了多层氧化物。结合第一性原理计算,得出该多层氧化物是由于Cr的扩散而在合金表面形成的,有助于提高Fe-Al-Cr合金的抗高温氧化性。最后,证实晶粒尺寸较小的Fe-Al-Cr合金具有更好的抗高温氧化性。。

      • 1
    • 含分布式光伏、储能的低压配电网电压调节及储能SoC均衡方法

      马兴, 徐瑞林, 康文发, 韦程志, 罗焱予, 陈民铀

      随着可再生能源渗透率的不断提高,配电网电压波动、越限问题日益严重。为解决这一问题,本文分析了低压配电网中分布式光伏电源接入对电网电压的影响,进而将节点电压幅值与节点注入功率的关系线性化;提出基于功率里程数的低压配电网电压优化模型,通过求解优化目标,计算出分布式电池储能的输出;为提升分布式储能的利用效率,设计了分布式储能的SoC均衡控制策略;并根据重庆巫溪地区低压配电网0.4kV线路数据,在MATLAB/Simulink上搭建了配电网仿真模型,设计了三种仿真案例对所提出的模型与方法进行有效性验证。仿真结果表明,本文提出的方法能够有效地调节低压配电网中的电压并能实现分布式储能的SoC均衡控制。

      • 1
    • 考虑超固结比与泊松效应的荷载传递模型

      欧明喜, 戴志峰, 陈颖辉, 丁祖德

      为了分析超固结状态及泊松效应对砂土-管桩界面剪切特性的影响,在传统双曲线荷载传递模型的基础上,采用考虑超固结比的侧向土压力系数,计入由泊松效应引起的侧向土压力增加值,建立能同时考虑砂土超固结比及管桩泊松效应的界面荷载传递模型,并采用已有模型试验结果对其可靠性进行验证。通过算例对极限摩阻力影响因素进行分析,分析认为:超固结比从1.0增大到3.0,抗压桩和抗拔桩极限摩阻力近似呈线性增大,抗压桩提高约83.6%,抗拔桩提高约92.9%;泊松比从0.1增大到0.3,抗压桩极限摩阻力呈线性增大,提高约3.5%;抗拔桩极限摩阻力呈线性减小,降低约3.6%;桩土模量比从300增大1500,抗压桩极限摩阻力降低约7.6%;抗拔桩极限摩阻力提高约9.6%。

      • 1
    • 基于边缘计算的物联网网络流量测量方法研究

      凌敏, 张文金, 袁亮, 熊继平

      在物联网中,边缘计算能够提供物联网计算的实时性和减少网络中数据的传输量。为了适应物联网技术的发展,本文研究了采用软件定义网络(SDN)架构的物联网网络,并利用SDN提供的方法对网络中的流量进行测量。细粒度流量测量可以更准确地描述网络中的流量,但同时也需要消耗大量的测量开销。为了减少测量过程中产生的开销并获得近似的细粒度测量,本文提出了一种基于边缘计算的物联网网络流量测量方案。新测量架构采用粗粒度测量和插值优化等方法进行测量。首先,在本文中我们采用随机抽样方法通过OpenFlow协议快速获得粗粒度的网络流量测量。接着,对粗粒度的网络流量进行插值恢复,并利用多约束的优化方法对插值结果进行优化,直到找到满足条件约束的最优细粒度流量测量结果。最后,本文通过实验验证了所提出的测量方法的可行性和有效性。

      • 1
    • 应力幅比对2A12-T4铝合金多轴疲劳裂纹萌生及扩展行为的影响

      林万家, 张建宇, 刘天奇, 刘浩

      许多工程结构在服役过程中往往承受着复杂的多轴疲劳载荷,仅靠单轴载荷来简化复杂载荷状态的失效预测方法将不再适用。因此,准确预测复杂载荷下工程结构的多轴疲劳失效行为对提高结构安全性具有重要意义。疲劳裂纹萌生及扩展是疲劳失效行为最直观的反应,本文针对2A12-T4铝合金实心圆棒试件,在相同的等效von Mises应力幅值下,开展了不同应力幅比下的多轴疲劳试验。采用金相显微镜对试件表面裂纹萌生及扩展行为进行了观测,研究了不同应力幅比下试件表面裂纹形态及扩展路径,探讨了不同应力幅比下2A12-T4铝合金多轴疲劳失效行为。结果表明,对于2A12-T4铝合金,试件表面均存在多条裂纹,导致疲劳破坏的主裂纹只有1条;裂纹萌生方向接近于最大切应力幅值平面,裂纹扩展第Ⅰ阶段的长度与方向同时受到应力幅比的影响;主裂纹扩展路径主要沿着最大切应力幅值平面,最大切应力幅值是引起2A12-T4铝合金多轴疲劳失效的主要控制参量。

      • 1
    • 可自修复的高延性混凝土(ECC)在机场道面的适用性研究

      张志刚, 张仁毅, 张沛, 赵林

      在飞机荷载与环境荷载的长期共同作用下,机场道面易出现裂缝类、接缝类和竖向位移类病害,使运营阶段维修成本高。鉴于此,本文提出将具有自修复功能的高延性水泥基材料(ECC)用于机场道面,以控制裂缝发展、实现无缝连接;并利用ECC因二次反应而使微裂缝愈合的特性,减少路面维护工作,延长使用寿命。本文通过试验手段研究了ECC材料应用于机场道面的力学行为、自修复行为和早期开裂潜能。试验结果表明:机场道面用ECC材料在拉伸荷载作用下,其拉伸应变可达3.67%(约为普遍混凝土的400倍);在弯曲荷载作用下,其竖向弯曲变形可达6.33 mm;抗压强度与弯曲强度分别为43.9MPa和12.68MPa,可满足机场道面的使用要求。在受约束条件下,ECC表现出了较低的早期开裂潜能。由于自修复能力,裂损ECC的拉伸刚度、拉伸应变与拉伸强度几乎可恢复至未裂时的程度;其水渗透系数随自修复进程逐渐降低,最终达到未裂时的渗透水平。本文研究结果表明ECC材料用于无缝机场道面具有较高的适用性。

      • 1
    • 一种应用于有源巴伦的新型幅度相位间接纠正技术

      李世元

      针对毫米波频段下有源巴伦输出端口间存在的幅度和相位失配问题,提出了一种新型幅度相位间接纠正技术。利用共射-共基结构将输入的幅度与相位误差进行平均分配和重组,与此同时,该过程可将原外部输入信号间的未知变量误差转化为内部纠正电路中的固有误差,继而实现对原误差的限制和间接纠正,从而产生一对新的理想差分输出信号。构建数学模型进行分析与推导,证实了该技术在理想情况下的可行性,并通过电路仿真对理论进一步验证。仿真结果表明,该纠正电路3-dB带宽为96-113GHz, 峰值增益为12.7dB。在105GHz频率下,对于输入幅度误差在0-10dB,相位误差在10-110°范围内变化的所有失配信号,输出信号均满足幅度误差小于0.3dB,相位误差小于5.3°,电路总功耗为54mW。

      • 1
    • 一种应用于高速锁相环的宽锁定范围注入锁定分频器

      邢子哲

      针对传统的注入锁定分频器锁定范围较窄的问题,提出了一种用于毫米波锁相环的注入锁定分频器。基于55nm CMOS工艺,设计了一种宽锁定范围的2分频注入锁定分频器。提出了分布式差分注入的方式,增强了注入电流与注入效率,并采用高阶变压器作为谐振腔,在不使用调谐机制的条件下,有效增大了分频器的锁定范围。此外还对传统的buffer的结构进行了改进,增强了谐波抑制能力,保持了较宽的锁定范围。电路仿真结果表明,提出的分频器电路在0dBm注入功率下可在22.8~36.3GHz频段内完成二分频的功能,达到了45.7%的锁定范围,且电路的功耗为3.54mW(不含buffer)。

      • 1
    • 基于句法依存卷积神经网络的句子相似度计算

      铉静, 吴琼

      句子相似度计算是自然语言处理的一项基础任务,其准确性直接影响机器翻译、问题回答等下游任务的性能。传统机器学习方法主要依靠词形、词序及结构等浅层特征计算句子相似度,而深度学习方法能够融入深层语义特征,从而取得了更好效果。深度学习方法如卷积神经网络在提取文本特征时存在感受野狭小、长距离依赖信息不足的缺点。因此本文设计了DCNN模型,该模型利用词语之间的依存关系来解决该不足。DCNN模型首先通过依存句法分析得到句子中词语之间的依存关系,而后根据与当前词存在一跳或者两跳关系的词语形成二元和三元的词语组合,再将这两部分信息作为原句信息的补充,输入到卷积神经网络中,以此来获取词语之间长距离依赖信息。实验结果表明,加入依存句法信息得到的长距离依赖能有效提升模型性能。在MSRP数据集上,模型准确度和F1值分别为80.33%和85.91,在SICK 数据集上模型的皮尔森相关系数能达到87.5, 在MSRvid 数据集上模型的皮尔森相关系数能达到92.2。

      • 1
    • 不同通风模式下变温度送风的节能特性研究

      王烨, 白玉洁, 闫若文

      通风模式对室内环境品质及建筑运行能耗均有重要影响。本文在采用非稳定传热方法得到建筑围护结构热边界条件的基础上,对比研究了寒冷地区某办公室分别采用置换通风和层式通风的通风效果和节能特性。结果表明:在保证舒适性的前提下,对本文所研究对象采用置换通风的送风温度范围为13.0~27.0℃,采用层式通风的送风温度范围为19.0~24.0℃。采用实时调整送风温度的措施可以使置换通风中处理送风的机械制冷量日平均节约率达到2.87%,使层式通风中处理送风的机械制冷量日平均节约率达到5.16%,与基准送风温度对应的送风量相比,两种通风模式下的送风量均有下降,其风量节约率可分别达到22.65%和32.14%。置换通风的室内温度更接近舒适,两种通风模式下室内污染物浓度均未超标。

      • 1
    • 基于改进遗传算法优化的BP神经网络水利调度优化

      马创, 尤海生, 袁野

      随着现代水利调度规模的扩大,内涵深化和要求的不断提高,水利调度领域日益面临着来自各个方向的困难与挑战,其中包括水利调度时的动态变化,水资源的流量不可控,高纬度的决策向量以及多目标,计算量庞大等困难。面对如此纷繁的问题本文只在提出一种基于粒子群算法改进的遗传算法优化BP神经网络,通过重构变异算子克服遗传算法易陷入局部极值的缺陷,再通过BP神经网络采用改进遗传算法输出的最优阈值,权值训练模型。达到一个良好的水利调度优化效果。

      • 1
    • 基于禁忌搜索的公共自行车站点及车道选址优化研究

      方云飞, 王晓园, 周珍, 宋焰

      为提高公共交通系统的吸引力,从公共自行车和公交车接驳的角度,提出以公交站点为中心的公共自行车选址及自行车道设置的网络构建问题。文章首先建立以最大化满足用户需求量为优化目标的非线性优化模型,并与只考虑站点选址的传统模型进行比较分析;在分析问题基础上,构造基于问题特性的邻域结构和领域解生成准则,并最终设计基于禁忌搜索的问题求解方法。通过MATLAB编程进行仿真实验测试大量算例,结果表明所设计算法能够高效地求解各类规模算例,并给出高质量的公共自行车网络构建近似最优方案;此外,敏感性分析实验为规划者制定决策方案提供参考依据。

      • 1
    • 大粒径石灰石高温分解动力学

      王理猷, 薛正良, 胡彬

      构建符合炼钢开吹阶段与溅渣护炉阶段分别在转炉直接投入石灰石代替石灰的模型,对不同粒径(4mm~25mm)、不同传热条件下(N2、转炉渣)的大粒径石灰石进行高温分解实验。通过实验求得石灰石分解转化率α,采用“模式配合法”选取合适的最概然函数积分形式,对大粒径石灰石等温加热动力学进行研究。结果表明:石灰石转化率随粒径增加减小,随温度升高增大;活化能随温度升高减小,随粒径增加增大;其分解模式符合随机成核与随后生长模式(A-E);开吹与溅渣护炉时,石灰石分解最概然函数积分形式分别为:G(α) = [-ln(1-α)]n, (n=3/4)和G(α) = [-ln(1-α)]n,(n=1/2)。

      • 1
    • 基于谱聚类的BaaS资源负载均衡调度算法

      熊衍捷, 高镇, 李根, 杨晋生

      为了解决基于分布式架构下的多通道资源负载均衡问题,提出了基于NJW谱聚类的区块链即服务(BaaS)负载均衡调度算法SC-channel。该算法将平台子节点的数量作为划分类簇数量的依据,首先基于通道采用peer之间的Jaccard系数构造相似矩阵,其次计算拉普拉斯矩阵求取前k个特征值和特征向量并将特征向量单位化,最后用基于数量加权的k-means算法完成聚类。在Kubernetes平台上对这种方法进行了验证,并与采用经典k-means的NJW算法、默认调度算法下的负载均衡度做了比较分析。理论分析和实验结果表明,采用基于谱聚类的BaaS资源负载均衡调度算法可提高资源利用的均衡程度,增强了平台的可用性与可靠性。

      • 1
    • 购物中心被动设计节能潜力的标准化模拟研究

      魏莱, 党睿, 刘刚, 原野, 黄文龙

      通过标准化的建模及模拟,对购物中心被动设计在方案阶段的节能潜力展开量化评价。以寒冷地区为例,提取出具有典型气候特征的3种购物中心标准几何模型和运行参数;并选取Grasshopper和EnergyPlus分别作为参数化建模和能耗模拟软件;同时,从场地、建筑和围护结构3个层面,总结出影响购物中心节能潜力的24个被动设计参量;最终通过模拟得到24个被动设计参量在3种标准模型中的节能潜力及排序。结果表明,入口风速、走廊空间、天窗面积比和屋面传热系数是影响寒冷地区购物中心节能潜力的4个重要设计参量,此结果可为设计师在方案阶段进行建筑优化设计提供量化指导。

      • 1
    • 格构式钢管砼风力发电塔架包裹球板分支节点屈服机制研究

      闻洋, 于蛟, 孟春才

      为了研究格构式钢管砼风力发电塔架包裹球板分支节点的屈服机制,进行了4个万向球板节点模型的静力试验;并采用ABAQUS对试件进行了非线性分析,通过变化包裹体径厚比和节点板厚度2个参数,对球板节点的破坏模式、节点板等效应力及节点交汇区等效应力分布规律等指标进行了分析。结果表明:万向球板节点的破坏主要由节点板连接焊缝强度破坏与压杆失稳而引起;节点板厚度的差异对万向球板节点的承载力影响较为明显,而包裹体径厚比的变化对万向球板节点的承载力影响并不明显;节点板越厚等效应力的分布越均匀;当包裹体径厚比小于等于38.5时,节点的承载力随着γ的增大下降幅度逐渐增大;当径厚比大于38.5时,节点的承载力随着径厚比的增大下降幅度逐渐较小,建议包裹体径厚比取值为38.5;节点板厚度小于等于14mm时,极限承载力随节点板厚度的增加,其增加的幅度较大;当节点板厚度大于14mm时,节点的承载力随厚度的增加,其增加幅度逐步减小,建议节点板厚度取值为14mm。

      • 1
    • 行程动力学参数与污染物排放特性的相关性分析

      杨长志, 张力, 杜宝程, 李岳兵, 冉林尧, 岳大俊

      为了探讨行程动力学参数 和RPA对轻型汽油车在RDE试验中排放特性的影响,采用OBS-ONE便携式车载排放测试系统PEMS对3辆国Ⅵ轻型汽油车进行了平顺、正常和激烈3种驾驶行为的RDE排放试验,计算各路段的窗口行程动力学参数和法规规定的行程动力学参数,并与各污染物排放特性的相关性进行对比分析。结果表明:相比法规规定的行程动力学参数,窗口的行程动力学参数 和RPA与3辆车的CO、PN排放因子有更强的相关性,在市区、市郊和高速路段下的相关系数波动幅度分别下降25%~44%、38%~64%和73%~96%,且 排放因子只与窗口的RPA有较强的相关性。其结论是窗口的行程动力学参 和RPA与污染物排放因子的相关性更加明显,能更好的反映不同驾驶行为下各污染物的排放水平。

      • 1
    • 基于傅里叶逆变换的三维随机路面建模与仿真

      余贵, 周兴林, 董菊明, 董泽蛟

      为了满足工程中虚拟实验的需求,研究了利用功率谱密度函数的三维随机路面不平度建模方法。利用国家标准中采用的幂函数道路谱拟合公式,推导出路面的二维功率谱解析表达式,避免了有理函数法的参数估计问题。建立了二维傅里叶逆变换法生成三维随机路面的流程;并以某汽车振动系统所关注性能需求,仿真了国标中的E级路面;分别采用周期图法和AR参数模型法估计了仿真路面的功率谱。结果表明,仿真生成的路面与标准路面谱是高度一致的,基于二维离散傅里叶逆变换的方法不仅准确而且快速,有较强的实用性。

      • 1
    • UHPC-NC组合构件界面行为研究

      欧阳娜, 邓舒文

      随UHPC材料兴起,现已有较多研究表明将UHPC材料应用于结构接缝处可极大程度增强结构的整体性能,接缝界面处的粘结强度也逐渐引起学术界关注。然而,如何对结合面处进行有效的有限元模拟却始终未见统一有效的方式。本文在广泛的文献调研基础上,总结现有试验数据,对比试验方法,得到三种不同粗糙度界面粘聚力分别为2.24 MPa、2.37 MPa和2.66 MPa,三种界面摩擦系数分别为1.42、1.63和1.64;提出基于粘聚力和抗剪强度的UHPC-NC界面强度计算式;基于接触-分离模型分别建立适用于受拉为主构件及压剪为主构件的3D有限元模型,提出适用于光滑界面、中等粗糙界面及粗糙界面的粘聚力参数、接触损伤相关参数;为验证有限元参数有效性,建立多个文献试验有限元模型并与结果对比较为吻合,可为后期有限元计算提供参考。

      • 1
    • 基于改进EEMD的卷积神经网络滚动轴承故障诊断

      何江江, 李孝全, 赵玉伟, 张保山, 丁海斌

      集合经验模态分解(Ensemble empirical mode decomposition, EEMD)对信号进行分解,得到的模态函数(IMF)在两端点存在严重的发散现象,如果将分解结果直接应用到故障诊断系统中,会导致诊断的准确率下降。本文首先将支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和EEMD算法结合进行信号分解,并利用仿真信号进行可靠性分析;其次对SVM-EEMD分解的分量进行选择后再分解并构建能量向量,最后和卷积神经网络结合,构建滚动轴承故障诊断模型并通过实验验证。结果表明,改进EEMD算法可以有效缓解端点发散问题,构建的故障诊断模型提高了故障诊断精度。

      • 1
    • 低纬度高海拔地区室外湿球黑球温度简化计算方法

      邵丽丽, 孟庆林, 卢素梅, 仲琨

      湿球黑球温度(WBGT)是获得国际标准体系ISO7243认证的热环境评价指标,美国、澳大利亚、日本和中国等国都采用该指标。目前,室外湿球黑球温度的简化计算大多是以低海拔地区的实测为基础进行归纳或验证,为研究低纬度高海拔地区室外WBGT的简化计算方法,以低纬度高海拔典型城市贵阳市为例,对夏季不同海拔高度的空气温度、太阳辐射、相对湿度、风速、气压和WBGT等数据进行Pearson相关性分析和分层回归分析。结果表明:除风速外,其他四个参数与WBGT线性相关可纳入回归模型。在分层回归中,加入气压参数可以提高空气温度、太阳辐射和相对湿度对WBGT预测水平,回归模型具有统计意义,纳入模型的4个自变量对WBGT的影响也均有统计学意义。室外热环境评价和实测中,不同地区采用经验公式需要先进行验证,建议高海拔地区在WBGT的计算模型中加入气压参数来提高预测准确度。

      • 1
    • 梯度直方图约束的多尺度块先验模型

      张墨华, 彭建华, 冯新扬, 张俊峰

      块先验模型在图像复原领域取得了较大的成功,但其整体模型强制局部性的缺点,易出现局部伪影、视觉观感较差的问题,提出一种新的集成多尺度块先验和梯度直方图先验的图像复原方法。对原始图像实施滤波和下采样保持尺度不变性,在多种尺度上施加同一局部块模型,即保持块低维模型的简单性,又在图像较大区域实施非局部性;将梯度直方图全局统计先验加入正则约束中,利用Wasserstein距离对复原图像与参考直方图的相似性进行度量。借助半二次分裂和最优传递理论,求解所提出的模型。通过在图像去噪和去模糊实验,相比传统方法无论在客观质量评价还是视觉观感上都更有优势,验证了方法的有效性。

      • 1
    • 基于Segnet网络和迁移学习的复杂街区场景变化检测

      余晓娜, 黄亮, 陈朋弟

      采用多时相全景街区影像对监测城市发展和辅助政府决策有着非常重要的意义,但由于在采集数据的过程中受太阳光线、地物光谱以及拍摄角度等的影响,采用传统方法难以得到高精度的复杂街区变化信息。为此,本文提出了一种基于Segnet和迁移学习的全景街区影像变化检测方法。首先对数据集“TSUNAMI”进行预训练并对训练集进行分类归并;然后采用Segnet网络对全景街区影像进行语义分割,最后对语义分割结果进行差值运算,得到变化结果图并进行精度评价。实验选取两组全景街区影像,采用最大似然法、支持向量机方法以及本文提出方法对这两组数据进行对比实验,第一组得到的精度分别为65.1%、72.1%和81.4%;第二组得到的精度分别为66.5%、70.6%、82.2%。实验结果表明提出的方法具有更高的变化检测精度,可为城市违章排查、灾后重建等提供技术支撑。

      • 1
    • 非线性连续卸荷路径下黄土的强度与变形特性研究

      伏映鹏, 廖红建, 刘雪刚, 李瑶, 张继文

      竖向卸荷状态下黄土的强度变形特性对挖方区边坡失稳研究有重要的理论意义,本文从工程应用角度出发基于伯努利方程改进了室内直剪仪,即利用水箱代替砝码进行加、卸载,研究了非线性连续卸荷路径下黄土的强度变形特性。研究发现:非线性连续卸荷路径下土体剪应力-位移曲线与未卸荷状态不同,具体表现在非线性连续卸荷过程中剪应力不仅与剪切位移有关也与卸荷比(R)有关;剪应力(τ)-剪切位移(δ)空间中,同一初始固结压力下,试样在卸荷比(R)较小时剪应力-剪切位移曲线与未卸荷时基本重合,当卸荷比(R)增大到一定值后,剪应力-剪切位移曲线出现软化现象,且卸荷速率越大,软化越明显;同时非线性连续卸荷工况下,抗剪强度与初始固结压力有关,随着初始固结压力的增加,卸荷引起的超固结效应明显增强;基于Mohr-Coulumb强度准则,采用指数衰减的数学模型可以较好的描述非线性连续卸荷过程中强度参数的演化规律。

      • 1
    • 基于深度学习的结肠息肉实时检测计算机辅助诊断系统

      邹 强, 王泽亮, 李 旺, 刘 峥, 柳 旭, 李文, 王玉峰, 王建

      结肠息肉目前被认为是医学诊断系统中结肠直肠癌发展的前体,通过早期检测和去除息肉可以减少患癌症的可能性。由于一些不可控的人为因素,在目前结肠镜检查过程中往往存在息肉漏检的情况。本文提出了一种基于深度学习的计算机辅助诊断系统(CAD)用于息肉检测,以降低患结直肠癌的可能性。系统构建主要包含五个步骤:构建深度学习框架,对结肠息肉图像的预处理,特征提取训练模型,息肉检测模型性能比较,前端界面设计。为了准确快速地识别息肉,使用了两种算法Faster R-CNN和YOLOv3来训练息肉检测模型,以选择最佳的息肉检测模型。实验表明,基于YOLOv3的息肉检测系统比基于Faster R-CNN的系统具有更好的准确性和速度,为临床结肠镜检查的实时、高效辅助诊断提供了方法。

      • 1
    • 金属油气管道腐蚀的β射线检测方法

      朱子齐, 王晓静, 雍 静

      利用放射性物质衰变释放的粒子流在穿越不同厚度的屏蔽材料时,粒子输运过程和能量衰减程度不同的特性,提出通过检测管中β放射源产生的β粒子在管道外部形成的能量沉积,对架空金属油气管道的腐蚀状态进行在线无损检测的方法。分析了β粒子在穿越不同厚度的钢铁屏蔽材料后光子和电子流量与其能量分布的差异与特性,模拟试验β放射源投入管道后衰变产生的β粒子从内部穿透出不同腐蚀程度的金属管壁进入外部NaI粒子探测器的粒子输运结果,最后通过方差分析研究腐蚀厚度和面积对射线探测法的灵敏性影响。研究结果表明:射线探测法对腐蚀厚度的检测灵敏性强,该方法能够有效检测出厚度超过管道壁厚40%以上的腐蚀破损。

      • 1
    • 无线回传网络中队列感知在线功率分配策略

      胡光桃, 唐伦

      无线回传技术因其能大幅降低运营商成本开销、给用户终端提供根本上的灵活性并提高网络整体频谱效率等优势,是下一代移动网络中具有前景的解决方案之一。通过利用李雅普诺夫(Lyapunov)优化框架和凸优化理论,本文提出了一种基于队列感知的带内全双工无线回传网络功率分配算法。该算法在每个离散的资源调度时隙内,通过综合考虑信道和队列状态信息,动态地为各用户的接入链路和小基站的回传链路分配功率,以实现在保证网络稳定性和满足各用户服务质量需求的同时,最大化网络平均和频谱效率。此外,理论分析和仿真结果显示,所提出的算法可通过调整引入的控制参量的取值灵活地实现时延与谱效间的动态平衡。

      • 1
    • 基于全相位谱线插值的电力谐波检测方法研究

      赵欣洋, 刘志远, 王化玲, 刘小峰

      传统基于FFT的谐波检测方法在非同步采样或非整周期截断情况下会产生严重的频谱泄漏,为抑制频谱泄漏对谐波检测精度的影响,提出基于全相位谱线插值的电力谐波检测新方法。该方法使用全相位谱实际频点附近的三根离散谱线获得频率和幅值校正量,并利用离散全相位谱峰值谱线相位即为对应的实际频率相位的特点,无需另加校正即可实现较高的相位精度。利用全相位谱旁谱线相对于主谱线按平方衰减的特性,并结合旁瓣衰减速度快的Nutall四项五阶余弦窗,可有效抑制基于FFT谱线插值算法相邻谐波成分的相互干扰,提高谐波检测精度。通过与三谱线插值法和全相位时移相位差法进行对比仿真实验,证明全相位谱线插值算法的有效性。

      • 1
    • 热阴极低压汞灯驱动及光强稳定方法

      秦玉倩, 段发阶, 傅骁, 黄婷婷

      热阴极低压汞灯可作为冷原子吸收测汞仪的紫外光源,但使用传统电子镇流器驱动时,其光强存在波动大,温漂严重的问题,不能满足痕量汞成分检测低检出限的要求,因此提出了一种热阴极低压汞灯驱动及光强稳定方法。构建了直流低压供电下的自激式电流馈电推挽谐振逆变电路拓扑,并基于等效电路模型设计电路参数,实现了汞灯预热启动和正常发光;以光强反馈方式构成了闭环控制系统,并对系统频域进行分析与优化设计,提高了光强稳定性。通过仿真实验验证了逆变电路的可行性,并搭建冷原子吸收测汞仪进行了测试,实验结果表明汞灯光强波动小于0.15‰,50min内基线漂移小于0.06‰。

      • 1
    • 长江重庆主城区段突发水污染事故模拟研究

      龙天渝, 屈瑶

      因重庆山城特殊的地势,主城区沿长江和嘉陵江两岸建有多种形式的排水干管,一旦发生管道破裂将危机下游水厂取水口的水质安全。在三峡水库蓄水至175米水位后,针对长江重庆主城区段可能发生的突发水污染事故,基于实测地形、水文等数据,构建二维水动力水质耦合模型,采用优化反演法对参数河道糙率等进行率定,借助有限元法分别模拟河流在丰、枯水期管道破裂事故发生后在24h或48h完全修复的情况下,各类污染物(BOD5、COD、TN、TP)浓度随时间和空间的变化。模拟结果可为重庆主城突发排水干管破裂的应急预案优化提供科学依据。

      • 1
    • 环状碳纳米卷中的持续电流

      王昭

      在环状碳纳米卷紧束缚模型的基础上,导出了相应的持续电流表达式,并系统地研究了环状碳纳米卷的几何结构、分离能级、温度及塞曼效应对持续电流的影响。结果表明,环状碳纳米卷内部的持续电流数量级仅为10-7 A,并且随着卷环周长的增大而逐渐减小。费米能级附近的能级几乎承载了所有持续电流,而远离的能级贡献非常小。随着温度的升高,持续电流急剧减小,卷环周长越大,持续电流消失的越快。对于较大的,考虑塞曼效应后,持续电流出现了新的越变,周期性结构遭到破坏。

      • 1
    • 分时电价下考虑需求响应的微电网经济调度方法

      戴瑞海, 廖鸿图, 施亦治, 廖玥熙, 夏海波, 陈民铀

      目前,关于微电网控制技术的研究已较为成熟,学者们开始对微电网运行的经济性开展深入的研究。为了实现微电网发电侧和用户侧双赢,本文提出一种考虑需求响应的孤岛微电网多目标经济调度模型。该模型在分时电价机制下引入需求响应,构建含用电效用和用电成本的负荷侧效益目标函数,同时,建立微电网发电侧成本最小目标函数。基于上述目标函数,通过调整使得微型燃气轮机的增量成本一致,实现微电网发电总成本最小。同时,根据分时电价调节可调负载的最优接入量,使得用户侧总收益在每个时段达到最大。为了验证模型的有效性,建立孤岛微电网仿真平台对需求响应的效果进行测试。仿真结果表明,所提出的经济调度模型能够在实现发电侧成本最小化的同时,实现负荷侧效益的最大化。在分时电价机制下引入需求响应后,用户侧效益提高了104%。

      • 1
    • 传统民居光环境实测与模拟优化——以黔东南丹寨县黄土寨苗族民居为例

      黄海静, 董张

      传统民居基本为村民自建,极少考虑建筑的光环境设计,室内采光效果差。为改善传统民居建筑光环境,对黔东南地区丹寨县黄土寨中一栋代表性的苗族民居进行光环境实验测量,并结合该民居建筑的空间特征对其光环境进行研究,结果显示:该民居主要功能房间的采光性能均未达到建筑采光设计标准要求;房间的采光口大小及位置、室内空间形态、表面材料的反射性能等因素均会对其室内光环境产生影响。运用软件模拟对各影响因素进行量化分析,以对原建筑风貌和空间结构的影响最小化为光环境改造前提,从调整采光口的大小及数量、增加屋面亮瓦及檐下采光口、铺贴浅色墙纸、设置可调节反光百叶等方面,提出传统民居光环境综合优化改造策略。本研究可为传统民居室内光环境保护性改造,以及新建民居的采光设计提供借鉴和参考。

      • 1
    • 基于遗传算法与支持向量机的水质预测模型

      马创, 王尧, 李林峰

      水质预测是众多水务相关问题的重要内容之一,通过水质预测,可以发现水质恶化的预兆,方便决策者提前采取措施。依据常见的水质数据,使用基于遗传算法与支持向量机的水质预测模型在实际应用环境下自行适配污染物权重,提高预测准确率。本模型首先使用遗传算法,训练当前数据的特征权重向量,使得权重适配当前预测问题,然后使用该特征权重向量应用于SVM模型训练。在以重庆某污水处理厂数据为对象进行实验后,验证了该模型在实际应用中的可行性,为水质预测提供了一种新思路。

      • 1
    • 基于多智能体的城市环道交通信号控制算法研究

      陈晓利, 韩锋斌

      针对城市环道存在的问题,本文利用多智能体系统自主性、分布性、协调性、主动学习等优秀特性,提出的基于多智能体的环道交叉口绿波协调方法,将每个环道交叉口都看作一个智能体,相邻智能体间能够进行信息的互通交流,利用智能体系统记忆存储以及推理学习能力,对环道上的多个交叉口进行绿波协调优化,从算法模型与参数描述、协调方式下的相位选择策略等角度对算法进行描述和推导,并通过实验仿真验证了本文所提的算法的有效性。

      • 1
    • 不同密度等级泡沫混凝土的性能和孔结构

      张亚梅, 孙超, 王申, 朱玉, 孙国星

      泡沫混凝土的密度等级对其性能有显著影响。本研究制备了干密度在300kg/m3至1000kg/m3范围内的泡沫混凝土,并对其浆体流动度、抗压强度、吸水率和干燥收缩进行了测试,利用X-CT对试件的孔结构进行表征。结果显示,随着泡沫混凝土密度等级的增加,其浆体流动度先增大后减小,在600kg/m3时流动度达到最大值;抗压强度逐渐增大,且与密度等级之间存在指数关系;干燥收缩和吸水率均逐渐减小,这是由于其内部孔隙率降低、封闭孔增多所致。X-CT分析结果显示,密度低于600kg/m3的泡沫混凝土内部孔隙分布不均,试件表面的大孔较多,这是由于浆体与泡沫的体积比过低、浆体无法均匀的包裹在泡沫表面所致。

      • 1
    • 修正弹性应力波的柱面波波动方程推导及数值分析

      金红春

      为了研究应力波传播在工程领域的一些应用问题,以及传统应力波理论存在的缺失及不完善问题,根据修正的弹性应力波理论,通过张量分析推导建立了柱坐标系下的体积波波动方程和形变波波动方程、以及求解波动方程的初始条件和边界条件。然后对波动方程用有限差分法建立差分格式,根据差分格式使用matlab求解波动方程得到应变随时间的变化关系。应力波在空心圆柱中的时空演化传播过程就可以得出。据此从理论层面和数值解认识在柱坐标系中分析了体积波与形变波的关系,在理论中得到了几何模型对应力波传播的影响。

      • 1
    • 新型三线性本构内聚力模型的界面参数研究

      尹世豪, 张建宇, 龚愉, 侯怡鑫

      复合材料多向层合板分层扩展行为的准确模拟对层板结构设计非常重要。作者前期工作已经建立了一种基于失效机理的新型三线性本构内聚力模型来考虑纤维桥接对分层行为的影响。在此基础上,本文基于二维有限元模型对该新型内聚力本构中的关键参数开展了数值研究,获得了适用于复合材料多向层合板数值模拟的内聚力本构参数取值方案。最后采用确定的本构参数对复合材料多向层合板的分层扩展行为进行了模拟,所得模拟结果与试验结果之间的一致性较好,进而验证了所建立参数取值方案的有效性。

      • 1
    • 基于QoS云计算任务调度优化

      聂清彬, 陈飞旭, 秦美峰, 曹耀钦

      由于云计算技术快速发展,为了满足日益多样化的云计算用户服务质量(QoS需求)以及提高云计算资源调度的效率,提出基于改进蚁群算法的云计算资源调度优化算法,包括建立云计算资源模型和用户QoS需求模型。为了得到更准确的结论,针对传统蚁群算法过快收敛造成的局部最优解现象,在传统的蚁群算法的基础上加入随机选择机制,时间、成本和结果有效可用性适应度因子进行了优化改良,以求得全局最优解。通过仿真实验将传统的蚁群算法、Min-Min调度算法和改进的蚁群优化算法进行比较,实验表明,改进的蚁群优化算法在调度效率、节约成本、减少任务执行时间和任务得到结果质量方面有明显的优势。

      • 1
    • 结合Kriging与改进NSGA-II的RV减速器优化

      缪嘉成, 李朝阳, 陈兵奎

      将体积、扭转刚度和传动效率作为优化目标,构建了RV减速器的多目标优化模型。为提高设计效率并节省计算开销,结合NXOpen C++与Abaqus Python二次开发技术,建立了部分扭转刚度的Kriging代理模型。为解决多目标混合整数非线性规划问题,提出了MP-NSGA-II(Mixed Population-NSGA-II)算法,改进了离散变量的编码方案。利用PySide2开发了一体化结构RV减速器设计软件,并分析了优化目标间的耦合关系。将熵权法选优后的结构参数与BAJ-25E比较,验证了该方法的有效性。

      • 1
    • 生产者/消费者模式在剪切机检测系统中的应用

      周炀挺, 王时龙, 周杰, 杨波

      剪切机检测系统需要检测的参数众多,数据量很大,检测过程复杂,且需要同时采集视频信号和物理信号。因此,针对之前系统采用主/从设计模式存在数据丢失、视频失真现象和数据采集速度逐渐变慢等问题,采用LabVIEW生产者/消费者设计模式对检测系统进行了改进,将物理信号和视频信号分开为单一检测步骤,并将数据采集和数据分析分别采用两个循环来完成,利用队列的方式来连接两个循环,实现了各个检测步骤的有效组合。剪切机剪切棒料试验表明,该设计大幅度提高了数据采集和分析速率,降低了各个信号之间的耦合性,对于避免数据丢失和失真现象有很明显的效果,值得在机械、电气、能源等行业的各种试验检测系统中运用推广。

      • 1
    • 基于DBN的区域计算机联锁系统可靠性分析

      仵光辉, 谭丽

      区域计算机联锁设备是实现区域内行车安全、保证运输效率的核心设备,对其可靠性研究具有重要意义。结合目前存在的两种区域联锁制式,采用一种新的联锁方案,即在主控站和从控站(选择其中1站或多站)均设置联锁设备。综合考虑联锁系统的共因故障和可维修等因素,利用动态贝叶斯网络对其进行可靠性分析。首先,从系统故障-安全和危险输出的角度出发,建立区域两联锁单元和三联锁单元的动态故障树,并将其转换为相应的动态贝叶斯网络模型;然后利用动态贝叶斯网络的推理特性,对区域联锁系统进行可靠性分析;最后比较了该方法与基于静态贝叶斯网络和动态故障树分析法的结果。计算结果表明:主控站和其中之一的从控站均设置联锁设备是实现区域联锁的较佳方式;且基于动态贝叶斯网络的系统可靠性分析较上述两种方法在计算准确度和时间复杂度方面均有明显优势;并通过动态贝叶斯网络的诊断推理可知,共因故障是系统故障的主要原因,因此应重点防范以降低事故发生的概率。

      • 1
    • 不同气候区遮阳控制策略的节能与舒适度优化

      周涵宇, 刘刚, 王立雄, 刘魁星

      遮阳设计是影响建筑能耗及室内光热舒适度的重要原因之一,开启遮阳系统可以减少太阳辐射,降低夏季制冷能耗,减少眩光问题,但同时会导致更高的照明能耗及冬季的供暖能耗。为研究我国寒冷地区和夏热冬暖地区酒店建筑典型遮阳控制策略的节能潜力和环境舒适度,采用COMFEN软件模拟量化不同气候区下三种遮阳形式及十种控制策略对能耗及舒适度的影响规律,通过制冷、供热、照明能耗和总能耗、光、热舒适度以及综合优化指数来评估其性能。模拟结果表明遮阳控制策略会影响建筑能耗及室内舒适度,根据不同优化目标给出其对应的最优控制策略,两气候区对遮阳策略与设计的选择也有所不同,通过分析其差异,为遮阳系统设计提供参考建议。

      • 1
    • 电力终端基于信任和信誉的灵活数据访问控制

      王凌宇, 傅宏, 杨云

      为了解决当前电力缴费终端身份认证和访问控制中存在的口令嗅探、重放攻击,越权操作等问题,本文提出了一种基于信任和信誉的灵活数据访问控制方案,结合云计算技术将其应用到电力终端设备数据访问控制中。该方案通过使用基于属性的加密和代理重加密,终端设备评估的信任级别和由多个信誉中心生成的用户信誉来共同控制电力终端的数据访问,将用户信任级别和信誉评估的概念集成到加密系统中,以支持各种控制方案和访问策略。通过对所提出方案的安全性和性能分析证明该方案访问控制的细粒度,数据保密性良好,通信开销灵活可控,计算复杂度低,减少了电力终端设备的负担。

      • 1
    • 复合材料风电叶片结构强度非线性分析

      徐立军, 王维庆

      本文以100kW叶片为对象,建立了叶片复合材料结构非线性三维有限元模型,依据GL规范的要求,在叶片有限元模型上分别施加4个方向极限载荷,分析了叶片应变和安全因子分布,同时对比分析了叶片线性和非线性屈曲稳定性。结果表明:在挥舞载荷下,较大的展向应变主要分布在叶片根部圆柱段与最大弦长之间的过渡段和叶片中部区域,叶片的第1阶线性和非线性屈曲均发生在靠近叶片尖部梁帽位置,采用非线性分析方法比线性方法更加保守;在摆振载荷下,叶片较大的展向应变主要分布在叶片中部尾缘区域,屈曲分别发生在叶片最大弦长截面的前缘和尾缘位置,采用线性分析方法比非线性方法更加保守。在四个方向的极限载荷条件下,叶片第1阶特征值屈曲载荷因子均大于非线性屈曲载荷因子。

      • 1
    • 不同成型方式乳化沥青冷再生混合料力学特性研究

      蒋应军, 韩占闯, 胡永林, 陈浙江

      为深入研究不同成型方式对乳化沥青冷再生混合料力学特性的影响,通过制备马歇尔试件、圆柱体试件进行试验。研究了垂直振动法和传统方法对冷再生混合料力学特性的影响,并应用Weibull分布建立疲劳方程。结果表明:与传统方法设计的冷再生混合料相比,垂直振动法最佳含水率降低10%,乳化沥青最佳用量降低10%,最大干密度提高1.021倍;与马歇尔试件相比,垂直振动圆柱体试件马歇尔稳定度、劈裂强度、冻融劈裂强度分别至少提高40%、32%和57%;对于冷再生混合料在高应力作用下的抗疲劳性能及对应力变化敏感性,垂直振动法优于马歇尔法,主要体现在垂直振动法成型试件的疲劳方程截距a值均大于马歇尔法,而斜率b值正好相反。

      • 1
    • 一种基于L1范数最小化的全局运动估计算法

      冯欣, 张洁, 张杰, 殷一皓, 蒋友妮, 杨武

      视频内容的分析与理解往往基于对视频中目标对象的空间、运动特征进行感知。然而,在实际拍摄的视频中,目标对象的真实运动轨迹往往受到同时存在的相机全局运动影响。这种由相机自运动带来的全局运动在当前流行的自媒体视频中十分普遍。为了消除全局运动对视频中对象的真实运动轨迹的影响,本文提出了一种基于L1范数最小化的全局运动参数估计算法,并在此基础上实现了视频的全局运动补偿,得到了前景对象的真实运动轨迹。实验结果表明该算法能准确有效地去除全局运动的影响并准确恢复出运动对象的真实运动轨迹。

      • 1
    • 考虑多公差耦合的几何要素误差建模及产品装配精度预测

      刘玉鑫, 张根保, 冉琰

      为了准确有效地实现零件几何要素误差建模,提出了一种基于多公差耦合作用下的几何要素误差建模方法。该方法采用小位移旋量(Small displacement torsor,SDT)描述公差,针对平动公差与固定公差耦合建立几何要素误差模型,通过利用约束方程的不合格率p,推导各个误差分量参数的实际的分布规律,建立几何要素误差模型。采用雅可比旋量模型将该方法扩展应用于复杂装配体的装配误差建模中,实现了装配精度的预测。以顶尖尾座装配精度预测为例,验证了该方法的合理性及可行性。

      • 1
    • 多参数影响下输电线链式脱冰实验研究

      李孟珠, 晏致涛, 熊辉

      输电线路的脱冰振动产生的动态张力严重时将会导致线路断裂,倒塌等事故。本文以某工程为原型,基于动力相似理论,设计出1:30的单跨覆冰输电线的缩尺模型,采用电磁铁来控制集中重物的释放来模拟覆冰输电线中冰荷载的脱落,开展了链式脱冰和瞬时脱冰实验研究。研究了脱冰速度,脱冰方向以及高差和防振锤单跨输电线脱冰振动响应的影响。结果表明:链式脱冰比瞬时脱冰跳跃高度低;无论是链式还是瞬时脱冰,脱冰跳跃最大高度随脱冰速度减小而减小,最终趋于瞬时脱冰的50%;在有减振装置防振锤情况下,链式脱冰减振效果更加明显;跳跃最大高度随高差倾角的增大在急剧增大,从中间到两边的脱冰方式最不利。

      • 1
    • 基于模糊综合评判的分布式储能系统调节能力分析

      李亚, 陈民铀, 黎博, 戴瑞海, 施亦治

      分布式储能在平抑间歇性电源的波动性、参与电力调峰、改善电能质量、提高供电可靠性等方面发挥着重要作用。如何量化评估储能系统的供能及调节能力,对于挖掘各类功率型储能和能量型储能组合配置的调节潜力以及分布式储能的优化配置都至关重要。文中针对目前常用的储能形式和装置,对各类储能的响应速度特性、功率调节特性等进行分析,在对影响储能系统调节能力的多种因素分析基础上,提出了一种基于模糊综合评判的储能系统调节能力评估模型,为不同储能组合模式、不同容量配置比例下,定量化评估分布式储能系统的供能及调节性能提供实用有效的方法。并通过仿真算例验证所提方法的有效性。

      • 1
    • 不同形状喷嘴的高压水射流冲击力特性实验研究

      黄飞, 胡斌, 左伟芹, 李树清

      高压水射流的柔性冲击力是评判其能否有效破碎物料的力学判据,喷嘴的出口形状对射流的冲击力影响较大。本文设计了五种不同形状的喷嘴,在自主设计的水射流冲击测试平台上开展了冲击实验,并采用PVDF压电薄膜传感器和高速摄像机来记录测试数据。实验结果表明:在相同的工况下,圆形喷嘴水射流的集束性最好,冲击诱导的冲击波对流体的扩散形态影响最大,最终导致其中心冲击压力最大;依次是正方向喷嘴、三角形喷嘴与十字形喷嘴,椭圆形喷嘴的水射流形态最为发散,其中心冲击压力最小;所有喷嘴形状水射流的峰值压力均随系统泵压的增加呈现非线性增加的趋势,而峰值压力持续时间几乎保持不变。

      • 1
    • 汽车永磁无级缓速器的设计与仿真分析

      何富君, 刘凯, 张瑞杰, 张青源, 张雨婷

      汽车永磁无级缓速器有利于实现各种路况下的最佳缓速制动。本文研究了永磁缓速的工作原理,提出了一种新型轴向移动式的无级调速设计方案,通过理论分析计算确定了设计参数,并采用Matlab 中fmicon函数模块进行二阶非线性结构优化得出关键结构的最优解。利用ANSOFT软件建立了三维电磁场有限元仿真模型,对其进行磁场和制动力矩的静态和瞬态分析,分析磁场的分布特点和影响因素,对转子总成与定子鼓之间不同轴向位置时的制动力矩分析表明,该缓速器能够实现良好的线性控制和稳定的制动力矩输出,能够满足无级缓速制动的需要。

      • 1
    • 考虑公司经营状况和全网现状的高压配电网工程精细化事前评估方法

      张林, 王浩, 邓强, 向菲, 黄刚, 陆正媚, 颜伟

      现有高压配电网工程的事前评估方法没有考虑供电公司的投资能力和公司下属高压配电网技术经济整体水平,容易给供电公司带来较大的投资风险和“重复投资”问题。此外,现有评估方法通常基于单一负荷水平的电网状态对工程所改造的局部电网进行评估,没有考虑电网时序状态的变化,难以从全年角度反映电网的技术经济水平。为此,文中首先对供电公司的经营状况和下辖高压配电网全网现状进行评估,然后对工程涉及的局部电网改造前后的全年8760h的时序运行状态进行精细化模拟,并建立了精细化评估指标进行评估。算例表明,该方法评估结果能够体现公司经营状况和全网现状的影响,能够从全年角度反映工程对局部电网的提升效果。

      • 1
    • 镍基单晶高温合金表面再结晶控制技术的研究进展

      陈素玲, 蒋文娟, 杜娟

      针对镍基单晶高温合金构件的表面再结晶控制技术,结合国内外相关工作的研究状况,从单晶高温合金构件表面再结晶的形成机理、再结晶的表面效应、基于再结晶预防的构件设计、单晶构件热成型过程再结晶控制技术、单晶构件冷加工过程再结晶控制技术等几方面,对镍基单晶高温合金构件的表面再结晶控制技术领域取得的研究成果进行总结和分析。重点论述了各国单晶再结晶控制技术,并提出我国镍基单晶高温合金构件的表面再结晶控制技术存在的差距及未来研究重点。

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    • 基于小样本GDI涡轮增压发动机性能预测方法比较分析

      杨道广, 张力

      为了降低建立发动机性能预测模型消耗的实验成本,利用具有强大的非线性问题分析能力的机器学习算法:广义回归神经网络(General Regression Neural Network,GRNN)和支持向量回归(Support Vectot Regression,SVR),预测GDI(Gasoline Direct Injection)涡轮增压发动机性能。首先采用田口正交实验法和拉丁超立方算法(Latin Hypercube Sampling,LHS)确定训练数据和测试数据的操作点,然后基于仅包含25个样本的相同训练数据训练模型,使用100组相同的测试数据测试GRNN和SVR的预测性能并进行了对比研究。对比分析表明,在实验数据有限的情况下,GRNN有收敛到局部最小值的风险,而SVR可以找到最优的全局解,并具有良好的预测精度和泛化能力,因此SVR非常适合应用于GDI涡轮增压发动机性能预测,并将显着降低实验成本。

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    • 一种基于系统行为序列特征的Android恶意代码检测方法

      杨吉云, 鄢然, 唐江, 吕建斌

      基于行为特征建立机器学习模型是目前Android恶意代码检测的主要方法,但这类方法的特征集中各行为特征相互独立,而行为特征间的顺序关系是反映恶意行为的重要因素。为了进一步提高检测准确率,提出了一种基于系统行为序列特征的Android恶意代码检测方法。该方法提取了程序运行时发生的敏感API调用、文件访问、数据传输等系统活动的行为序列,基于马尔科夫链模型将系统行为序列转换为状态转移序列并生成了状态转移概率矩阵,将状态转移概率矩阵和状态发生频率作为特征集对SAEs模型进行了学习和训练,最后利用训练后的SAEs实现了对Android恶意代码的检测。实验结果证明,本文提出的方法在准确率、精度、召回率等指标上优于典型的恶意代码检测方法。

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    • 热塑性复合材料蜂窝夹芯板的低速冲击失效行为研究

      彭世伟, 陈立明, 刘后常, 杜 冰, 陈保才

      夹芯结构具有优良的力学性能和多功能性,是一类良好的冲击防护材料。以编织玻璃纤维增强聚丙烯复合材料蜂窝夹芯板为研究对象,采用JSL-3000落锤式示波冲击试验机研究了结构在低速冲击下的抗冲击特性。试验采用固支的边界条件,通过控制落锤下落高度实现不同冲击能量对结构低速冲击响应的影响;并在相同的冲击能量下,研究了蜂窝夹芯结构芯层高度和芯层层数对结构抗冲击性能的影响。利用ABAQUS建立了蜂窝夹芯板的低速冲击模型与试验结果进行对比,通过对获得的载荷时间曲线和结构失效模式的分析,发现结构的损伤以上面板的凹陷和芯层的压溃为主,在面板未发生穿透的情况下结构会发生大幅度回弹。

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    • 公共建筑光伏系统太阳能利用潜力评价

      徐伟, 张慧慧

      面对不断增长的能源需求及减少碳排放的双重挑战,提高城市可再生能源利用率,降低建筑能耗,发展光伏建筑一体化应用,实现建筑与新能源产业的融合发展。本研究选取包商银行公共建筑光伏系统,依据内蒙古包头市独特的气候特征,利用Ecotect求取典型建筑表面全年太阳辐射模型,基于最优系统配置方式,从高峰期能源潜力、经济潜力、社会潜力三个维度构建了光伏建筑太阳能利用潜力评价模型,对包商银行光伏系统太阳能利用潜力进行评价。研究结果表明:在极端气候期间包商银行光伏系统以总电力需求的12.5%来缓解高峰期当地电网的压力,将用能高峰延迟了2h;光伏系统25年生命周期净收益104.66万元,基于光伏系统单位造价为7.9元/W,上网电价0.8元/kWh的情况下,系统投资可在5.15年内收回,且单位造价、政府补贴与投资回收期之间具有三维耦合关系;光伏系统寿命期内的环境效益为 0.096元/kWh ,社会效益为 11.93元/kWh 。此评价模型为城市中光伏建筑的推广及光伏产业政策的制定提供借鉴。

      • 1
    • 混凝土骨料粒径对弹性波特征参数衰减影响研究

      吴 鑫, 晏 巧, 彭雅雯, 张婷婷, 王 雨

      混凝土的物料组成影响着弹性波特征参数的衰减规律,该规律的研究对于提高工程安全检测精度意义重大。以0.1~0.25mm、0.5~1mm、1~2mm和2~5mm粒径的砂为骨料制成板状混凝土试件,利用声发射测量系统记录不同传播距离处的信号全波形,分析骨料粒径对弹性波衰减过程的影响机制。结果表明:弹性波的幅值按负指数函数衰减,衰减系数分别为0.04375、0.02579、0.02185、0.01871,即骨料粒径越小则幅值的相对衰减速度越快;弹性波能量衰减规律也符合负指数函数,粒径越小则能量衰减速度越快;弹性波的衰减速度与频率密切相关,随传播距离的增加,信号主频和频谱重心均近似线性下降,即高频信号部分衰减更快;此外,声发射信号振铃计数大致呈对数函数衰减。

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    • 无线城域网中基于谱聚类的微云放置算法

      刘亚萍, 郭松涛, 曾悦

      目前,对移动云计算的研究大部分都集中在将计算密集型的应用程序从移动设备卸载到远程云端进行执行,从而节省移动设备的能量。但移动用户和远程云端之间的距离往往很远,从而导致访问延迟通常很长。如果在移动设备周围布置一些微云来执行移动设备卸载的任务,就能够很好解决这一问题。本文主要针对研究了无线城域网中的微云放置问题,通过深入研究谱聚类算法的特点和相应的原理,结合无线城域网中移动用户的实际需求,以最优区域分割和移动用户到该区域的平均接入延迟最小化为优化目标,提出了相应的微云放置模型,并设计了相应的微云放置算法。最后通过实验仿真评估了所提算法的性能,结果表明该算法能够有效降低微云的平均接入延迟。

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    • 工业纯钛板材冷轧及退火微观组织和织构演变规律研究

      栾佰峰

      采用先进电子背散射衍射(EBSD)技术,深入研究了冷轧工艺变化和道次间退火处理对工业纯钛板材微观组织和织构演变的影响规律。通过对比不同一次冷轧变形量样品经退火和二次冷轧加工后的EBSD取向分布图、取向差角分布图和极图得知,一次冷轧产生的孪晶对退火再结晶晶粒尺寸及晶粒取向(织构)产生重要的影响,进而又影响二次冷轧的变形组织和织构特征,使二次冷轧变形孪晶的生成受到一定程度的抑制,孪晶分数随着轧制变形量的提高呈现先升高后降低的规律,同时会降低二次冷轧组织中{0001}基面织构组分,从而对材料的深冲性能产生相应的影响。

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    • 基于虚拟现实试验场景的驾驶模拟系统研发

      杨亚联, 戴济顺, 谢潇

      为解决驾驶模拟系统视景显示中的显示画面粗糙及驾驶员视角固定等问题,采用3Ds Max建立了垫江某汽车综合试验场三维高精度模型,并基于Unity 3D和HTC Vive搭建了虚拟现实显示系统,进行汽车试验场完整环境的渲染和VR显示。最后通过Labview RT和Carsim搭建了汽车动力学仿真平台,至此完成了基于VR的驾驶模拟系统构建的全部过程。仿真结果表明:基于虚拟现实试验场景所开发的驾驶模拟系统显示画面良好,且驾驶员具有较高的视场角及自由灵活的观察视角,有效提升了驾驶员沉浸感。

      • 1
    • 应用于汽车发动机Start/Stop模式的磁流变悬置设计与分析

      邓召学, 杨青桦, 蔡强, 刘天琴

      针对汽车在Start/Stop模式下发动机传递至车身的振动和扭矩过大问题,设计了一种具有惯性通道的流动模式磁流变悬置。在考虑了激励电流对磁流变液黏度的影响规律和悬置液阻效应的基础上,建立悬置的阻尼力数学模型。采用有限元软件分析了在励磁线圈作用下磁流变悬置磁路阻尼通道处的磁感应强度分布规律,分析了激励电流和磁路的结构参数对悬置恢复力和可控力的影响规律。并对磁流变悬置进行了性能测试和Start/Stop模式下的实车试验。结果表明,所设计的磁流变悬置具有良好的可控性,并且能有效的隔离汽车发动机在Start/Stop模式下的振动传递。

      • 1
    • 基于最小费用流模型的不正常航班恢复问题研究

      李炎隆, 卜鹏, 余菲, 张岳, 张昕

      一些突发事件的发生会导致航班无法按原计划执行,这会给航空公司及旅客带来巨大的损失。而在航班恢复过程中的难点除了相关因素的复杂性,更主要体现在恢复方案的即时性。因此,为了提出快速有效的航班恢复方案,以降低相关损失,本文通过时空网络技术对不正常航班的恢复问题进行描述,实现了对航班在空间和时间上的追踪。基于最小费用流模型,建立了以总延误时间最小为目标函数的整数规划模型。模型同时考虑了航班延误,飞机置换及航班取消的调度策略。针对建立的模型提出采用Floyd-Warshall算法进行求解。最后,通过算例对模型及算法进行了验证。研究结果表明:针对突发状况,本文建立的模型及算法可提出合理的航班恢复方案。结果证明了模型及算法的可行性及有效性。本文建立的模型具有一点的普遍适用性,对于不正常航班快速恢复问题的研究具有一定的借鉴意义。

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    • 基于动态解耦技术的输出功率调节方法

      欧世锋, 肖静, 祝文姬, 高立克, 吴丽芳

      对于感应耦合电能传输(ICPT)系统输出功率的调节一直成为人们研究的热点。本文提出了一种通过动态解耦方式的输出功率调节方法,在无线电能传输系统的副边整流电路中加入两个全控型开关管,通过调节两个开关管的占空比以达到控制输出功率大小的目的。通过对比调频、调幅、移相以及能量注入控制四种常用功率调节方法的工作原理和特征,该方法在快速性、稳定性、复杂度、体积、成本等方面都具有不可比拟的优势。最后,通过实验验证了理论分析的正确性。

      • 1
    • 基于双层电阻膜的宽频带超材料吸波体设计

      邓显玲, 黎泽伦, 杨孟涛, 吕中亮, 孟杰, 李建辉

      设计了一种基于双层电阻膜的宽频带、极化不敏感和宽入射角的超材料吸波体,该吸波体结构单元由圆环电阻膜、介质基板、圆环电阻膜、介质基板和金属背板组成。采用时域有限差分算法对其进行数值模拟分析,仿真得到的反射率和吸收率表明:该吸波体在11.5GHz-20.3GHz范围内对入射电磁波有大于90%以上的强吸收特性。仿真得到的不同极化角和不同入射角表明:该吸波体具有极化不敏感和宽入射角特性。进一步仿真得到各个结构参数对吸收率的影响表明:该双层电阻膜结构吸波体对电磁波的吸收主要是基于电路谐振机制,通过对介质基板厚度和电阻膜宽度、电阻值的设计可以对频率范围和工作带宽的进行调节,使吸波体实现超宽带吸收。

      • 1
    • 澎溪河不同高程消落带土壤磷吸附特性研究

      王翀, 方芳, 王超, 袁子越, 张蕊, 周小明, 郭劲松

      消落带土壤磷吸附特性对库区水体的营养状态有重要影响。选取了三峡库区澎溪河流域双江140m、145m、155m、165m、180m高程土壤,进行磷等温吸附热力学试验,并探讨了不同高程消落带土壤磷吸附特性差异的原因。结果表明,随着高程的降低,消落带土壤吸附解吸平衡浓度EPC和磷最大吸附量Qmax逐渐增加,即磷吸附能力增强。结合消落带土壤颗粒表面特性分析、吸附特征参数与理化性质相关性分析的结果,认为消落带土壤具有较小的粒径分布,较高的有机质含量和Fe含量是影响不同高程消落带磷吸附能力的重要原因,且主要受到冬季淹水沉积和夏季降雨侵蚀的影响。低高程消落带土壤具有较强的磷吸附能力,对于控制库区水体富营养化具有一定的积极意义。

      • 1
    • 多孔蒙脱土的制备及对Pb(II)吸附特性研究

      周智芳, 张有贤, 赵佰平, 黄韬, 孙寒雪, 景凌云

      为改善蒙脱土对 Pb(II)的吸附性能,以碳酸钙作为致孔剂,以钠基蒙脱土(MMT)作为实验原料,制备多孔蒙脱土材料(PM)。通过SEM,FTIR,XRD进行表征分析,研究了PM对Pb(II)的吸附性能。实验结果表明:PM具有发达的孔状结构;在25℃时,PM对Pb(II)的吸附量,随pH 值的增加先增加后减小,在pH为5.5时达到最大;PM对 Pb(II)的吸附动力学过程符合准二级动力学模型;吸附等温线符合 Langmuir模型,在25℃,pH为5.5时,饱和吸附量达到143.5mg·g-1。

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    • 不可压缩弹性薄膜球形压痕问题的一种渐近解析解

      焦志安, 吴剑, 万玲

      针对刚性基底上不可压缩弹性薄膜的轴对称球形压痕问题,采用了一种基于Kerr模型的简单解析求解方法。在该方法中,薄膜上表面的接触压强与位移为线性微分关系。之后利用贝蒂互等定理,求解了该问题的高阶渐近解,推导了接触力、压痕深度和接触半径之间的显式关系。当忽略高阶项时,本文得出的高阶渐近解与现有研究中的低阶解相同。此外,本研究建立了有限元模型来验证渐近解的精度。结果显示,与已有的低阶渐近解相比,高阶渐近解与现有的数值计算结果和有限元分析结果吻合得更好。

      • 1
    • 压缩奇异值分解等效源法用于结构板件声源识别

      贺岩松, 陈良松, 徐中明, 张志飞

      基于压缩感知(CS)理论的等效源法(ESM)已逐步应用于近场声全息(NAH)领域以减少空间采样点数量并扩大声源识别的频率范围。针对空间连续型声源,本文提出了一种压缩奇异值分解等效源法(CSVDESM)来提高声场重建与声源识别性能。该方法首先利用等效源法对要重建的声场进行建模,然后使用奇异值分解法获取声场的一系列正交基,在CS框架下对声场进行重构。最后结合高阶矩阵函数波束形成理论对CSVDESM的输出结果进行修正,通过提高阶次值,不断缩小识别到的声学中心覆盖范围,提高声源识别定位精度。数值仿真分析和实验应用均验证了该方法的有效性与实用性。

      • 1
    • 浅部隔离煤柱对覆岩运移的控制及其合理留设

      师修昌, 张纪星

      为了揭示西部浅埋工作面沿倾向方向开采时隔离煤柱对覆岩运移的控制作用,以大柳塔煤矿为工程背景,采用相似材料模拟实验方法,分析工作面开采过程中隔离煤柱对覆岩垮落、移动变形的控制作用,并分析煤柱应力变化特征及其合理留设。研究结果表明:2&lt;sup&gt;-2&lt;/sup&gt;煤工作面沿倾向开采垮落空间呈不对称梯形,开切眼侧的破断角大于开采侧10&#176;左右;覆岩垮落高度与工作面倾向开采长度密切关系,非充分采动较充分采动时覆岩垮落高度降低;采区倾向方向上,由于工作面间存在隔离煤柱,各工作面开采会形成彼此独立的垮落带,隔离煤柱有效地分隔了相邻工作面垮落空间的横向贯通和纵向扩展,隔开了相邻工作面上覆岩层沉降曲线。在煤层开采过程中,工作面间留设30m宽的隔离煤柱应力低于极限强度,煤柱处于稳定状态。理论计算出了2&lt;sup&gt;-2&lt;/sup&gt;煤和5&lt;sup&gt;-2&lt;/sup&gt;煤合理煤柱宽度分别为18.6m、24.5m,合理错距范围为95.5 m<Lσ<242.1 m。

      • 1
    • Ni-Fe双金属纳米颗粒的制备及其性能试验研究

      刘鸿霞, 黄小钰, 梁建军, 黄东洪

      为制备吸附性与还原性优良的零价铁,试验结合金属修饰与固体负载的两种改性方法,采用电沉积法制备活性炭负载型镍铁双金属颗粒(Ni/Fe-AC BPs)。通过场发射扫描电镜(FESEM)、能谱图(EDS)、比表面积分析仪(BET)进行表征,并以六价铬去除率为其性能评价指标。单因素制备试验结果表明:最优沉积液配比为硫酸铁400g/L,硫酸镍80g/L,硼酸40g/L,硫酸锰60g/L;最佳电沉积条件为电流密度0.45A/cm2,温度40℃,电沉积10min,此条件下,六价铬去除率高达100%。FESEM、EDS及XRD证实了镍铁双金属颗粒制备成功,且所制材料呈絮球状,分散均匀;BET及AC、Fe-AC、Ni/Fe-AC BPs除铬对比试验表明, Ni/Fe-AC BPs的比表面积较AC小47.6%,但除Cr(Ⅵ)率高达100%,而AC吸附率仅5.43%。因此,Ni/Fe-AC BPs具有良好的催化还原性能。

      • 1
    • 强辐射棒料提升翻转机构抗震性分析及优化

      周 杰, 史慧民, 王时龙, 杨 波, 李 海

      提升翻转机构是某强辐射棒料后处理系统的关键设备,根据相关设计规范,地震工况下要保证棒料不发生破坏,并且保证机构的安全功能和运行性能正常。为验证机构的抗震性能,采用基于ANASYS Workbench的分析方法,对该后处理系统中包含卷扬机组、钢丝绳、料仓架-料仓、翻转小车及上/下导轨在内的提升翻转机构建立有限元模型并进行了抗震计算,并根据ASME规范对主要部件及重要螺栓进行了应力评定和强度校核,同时对上导轨安装螺栓数进行了优化。结果显示,优化后的提升翻转机构满足核电抗震设计要求。

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    • 基于表上作业原理的运输问题计算机求解算法

      沈玲, 曾强, 常梦辉, 张进春

      提出了一种基于表上作业原理的运输问题计算机求解算法。在算法中,采用“最小元素法”获得初始基可行解,采用“位势法”获得检验数矩阵,采用“递归过程”获得闭合回路矩阵,根据闭合回路矩阵和基可行解获得调整量,根据闭合回路矩阵、调整量对基可行解进行调整,通过While循环不断寻优直到最小检验数非负。While循环退出时,若存在0检验数,则任选一个0检验数,以其为起点寻找一个闭合回路矩阵,通过调整得到随机最优解。应用案例表明,该算法不仅可将表上作业过程全部计算机程序化以提高计算效率、确保计算准确性,还可提供一个或多个最优解。

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    • 基于水力模型的多因子水质监测点优化布置方法研究

      陈炳瑞, 张震, 付浩

      随着城市快速的发展,城市供水管网的规模也在不断的扩大,其拓扑结构也越来越复杂,增加了供水安全的难度。其中供水水质安全最为迫切,因此需要在供水管网中设置一定数量的水质监测点对供水水质进行监测。在前人研究的基础上,针对供水管网水质监测点优化布置的问题,在单一的节点水龄法的基础上综合考虑其他影响因素对管网水质的影响,利用北方某市供水管网水力模型进行水质监测点的优化布置方案设计,通过水力模拟软件,优化节点水龄法,设计出了基于多因子优化法的水质监测点优化布置程序。并对北方某市供水管网进行计算,结果表明,基于水力模型的多因子水质监测点优化布置方法计算出的水质监测点位置与实际位置有43.75%的重合度,不仅覆盖了在常规管网运行中水厂及加压泵站等重点水质监测位置,也在供水分界线、管网中以及管网末梢增加了部分监测点,同时对污染事故的预警时间也比优化前短,效果明显。因此,在人工经验的基础上,以多因子法为补充加强,理论与实际相结合,使布置方法更有科学依据,考虑因素更加全面,布点更加合理。利用该方法分析供水管网工况,可为水质监测点优化布置工作提供较好的实施方案。

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    2020年第43卷第7期
    • 任松, 何华勇, 姜德义, 陈结, 白月明

      2013,36(9):21-27, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.09.004

      隧道运行中汽车尾气、扬尘、油污不易降解,越积越多,导致隧道严重污染,影响行车安全,定期进行隧道清洗是隧道安全运行的重要保证。研究了一种利用干冰清洗隧道的方法,基于二氧化碳物化性质和干冰清洗特点建立了隧道干冰清洗理论模型,对干冰清洗时混凝土表面孔隙、表面温度、混凝土单轴抗压强度及清洗效果进行试验,分析了干冰清洗对混凝土表面损伤和抗压强度的影响。试验结果表明:干冰清洗能彻底清除混凝土表面污秽物;清洗过程中的温度变化、干冰微爆对混凝土表面及强度影响较小。干冰清洗技术可用于隧道清洗。

    • 电气·热能·材料工程
    • 万里鹏 苟小龙 李波 郝相俊

      2006,29(3):45-47, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2006.03.011

      以440t/h循环流化床锅炉汽冷式旋风分离器为研究对象,建立了对象的动态数学模型.在数学模型的基础上,采用高级连续系统仿真语言(ACSL)建立了对象的仿真模型.通过仿真试验及分析,证明了模型的正确性,该模型能为旋风分离器的运行及优化设计提供一定的理论指导.

    • 杜国平, 刘新荣, 李晓红, 杨欣, 刘坤

      2013,36(12):79-85, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.12.012

      从研究隧道单层衬砌结构的支护稳定性入手,以现场实验手段,对工作过程中锚杆、纤维凝土以及其与围岩相互作用的力学原理进行了系统研究,对单层衬砌在隧道工程实际应用中的力学性能进行了测量,在此基础上阐述了隧道单层衬砌机理,并最终应用于工程实践,初步形成一套具有理论支撑的单层衬砌设计方法。认为纤维混凝土与围岩密贴效果良好,表明提出的单层衬砌设计方法在保证工程质量和安全方面是可行的,支护结构的工作性状可靠。

    • 张仕进 廖振方 等

      2002,25(7):1-4, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2002.07.001

      电容器充以一定直流高压电后,通过置于液体中的两个电极产生脉冲放电,把电容器储存的能量瞬间释放出来,在液体介质中产生巨大冲击并伴随强烈辐射的现象,称为电液压脉冲效应。电液压脉冲是一种集强电场,强磁场,超声波,光辐射及空化流于一体的技术,采用此种技术 活化水,并利用这种活化水拌制混凝土,能大大提高混凝土的力学性能,实验室实验表明:其抗压强度提高达48%以上,与其它方法相比,电液压脉冲活化水方法工艺简单,效果稳定,费用低廉,具有很好的应用前景。

    • 胡明辉, 秦大同, 舒红

      2004,27(11):1-3, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2004.11.001

      为了建立混合动力汽车蓄电池能量管理系统,实现蓄电池快速充电,且同时保证蓄电池寿命不受充电方式的影响,作者分析了当前一般充电方法的优点和这些充电方式存在的问题,以及对混合动力汽车工况的影响,在此基础上,提出了一种新的脉冲分阶段恒流快速充电方法.使之能很好地适应混合动力汽车蓄电池在变电流放电状态下充电时间短,使蓄电池荷电状态SOC始终保持在50%~80%范围内的要求.

    • 杨红伟, 许江, 吴鑫, 彭守建, 张媛

      2011,34(4):6-12, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.04.002

      为了研究周期水压力对岩石的变形特性,利用MTS815岩石力学多功能试验机,对砂岩试样进行了不同轴向应力(峰值强度σmax的60%、70%和80%)条件下孔隙水压力循环试验,还运用Matlab中小波分析对岩石变形曲线中常见的不规则小变形波动干扰曲线进行处理。试验结果表明:随着恒定轴向应力的增大,周期水压力作用下疲劳变形将加速岩石的破坏;随着孔隙水压力循环次数的增加,塑性滞回环呈疏—密—疏的变形演化过程;运用小波分析方法对周期水压力作用下砂岩受多种因素的干扰的变形曲线进行分解、重构处理及评价,从而得到最优分解尺度的基本曲线较好的吻合了试验曲线,更好的揭示了岩石变形的演化规律。

    • 王攀, 邓兆祥, 刘永超, 胡亮

      2010,33(5):16-21, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.05.003

      针对内燃机噪声识别问题,建立了数学模型并编制了相应的程序,在程序中加入作用全局阈值的小波变换降噪程序,保证程序的抗干扰性后,实现了燃烧噪声和机械噪声的频谱分离和A计权声功率级计算。以某CG125型摩托车发动机为例,通过构造包含不同干扰噪声的理论算例仿真识别,验证了程序的准确性和实用性。识别结果表明:分离前后的燃烧噪声和机械噪声的频谱吻合良好,A计权声功率级误差均小于0.6 dB。

    • 黄云, 张磊, 黄智, 郭强

      2012,35(10):30-37, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.10.005

      采用3种不同磨料的砂带对Zr-4合金管进行了磨削工艺试验,探究了磨粒与工件间的交互创成机理,得到了Zr-4合金材料砂带磨削过程中材料去除率和表面粗糙度的主要影响因素。借助先进的测试设备,对磨削后的砂带磨粒磨损形貌、工件表面形貌进行了观测,并对Zr-4合金表面烧伤层金相组织及显微硬度变化规律做了分析研究。试验结果表明:砂带线速度、磨削压力、接触轮硬度和磨料种类对材料去除率和表面粗糙度均有较大的影响,其中砂带线速度影响最为显著;锆刚玉和氧化铝磨粒的粘附磨损较为严重,碳化硅磨粒主要以磨耗磨损为主;工件烧伤时材料表层金相组织发生变化,使得Zr-4合金物理机械性能下降。试验及研究结果为寻求高效、高精度Zr-4合金砂带磨削加工工艺提供了试验和理论依据。

    • 庄凯, 廖勇, 刘刃, 姚骏, 李辉

      2013,36(8):76-84, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.08.012

      在分析直驱式永磁同步风力发电机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)全功率变换器功率特性基础上,推导了直流侧电压、并网电抗器功率及网侧输出功率之间的关系,提出了不对称故障下系统的改进控制策略,以实现该型机组的低电压穿越。该控制策略基于电网侧变换器、电机侧变换器功率平衡协调控制思想,将电网跌落信息反馈给电机侧变换器,实现两个变换器的协调控制;同时,在直流侧电压维持在安全范围内的前提下,采用弱控制,以一定的直流侧电压波动为代价,达到消除网侧有功功率2倍频波动的目的。仿真研究结果表明,基于功率平衡协调控制的改进控制策略可较好的实现直驱式永磁同步风力发电机的不对称故障穿越。

    • 秦大同, 古西国, 王建宏, 刘建国

      2009,32(4):408-414, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2009.04.009

      对1.5 MW风力发电机齿轮箱传动系统进行耦合振动分析,建立了风力机增速箱齿轮传动系统的扭转振动模型。利用4阶Runge Kutta法计算了系统在风载、轮齿时变啮合刚度和系统阻尼共同作用下的动态响应,并利用谐波平衡法求出了系统的解析解,从而得到了优化设计目标函数的解析表达式。在此基础上,建立了以行星轮扭转振动加速度幅值最小和传动系统总质量最轻为目标的优化设计数学模型,利用MATLAB优化工具箱进行优化求解。实例计算表明,优化设计后传动系统的低阶固有频率明显提高,动态性能明显改善,重量减轻。

    • 孙冬野, 胡丰宾, 邓涛, 罗勇

      2010,33(5):1-6, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.05.001

      根据湿式离合器摩擦片实际几何尺寸和约束情况,建立摩擦副温度场、应力场耦合模型和对流换热系数模型。应用ANSYS/LS-DYNA软件对摩擦副进行瞬态热结构耦合分析,对过载试验中产生的对偶钢盘热弹性失稳现象进行数值模拟。揭示了热点在对偶钢盘周向和2个摩擦表面上的分布情况,分析了热弹性失稳现象中对偶钢盘应力应变的分布,并对其应力分布规律进行测试。结果表明,局部热点和接触压力有相互促进作用,温度梯度产生的热膨胀和应力集中引起对偶钢盘的翘曲,热弹性失稳导致的热衰退使对偶钢盘破坏失效。

    • 赵渊, 赵勇帅, 王洁, 范飞

      2014,37(7):1-10, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2014.07.001

      传统的配电网可靠性评估模型大多基于故障模式及后果分析法,采用由因寻果思路的枚举故障事件并分析对各负荷点影响的方法。文中采用由果索因的方式,搜寻导致负荷点不同停电时间的配网元件集合。根据负荷点不同的停运时间,计及断路器和熔断器拒动的影响,采用广度优先搜索技术,定义了负荷点的故障修复域、隔离恢复域和隔离切换域、影响因子及区域转换的概念,提出了分层划分算法。对RBTS Bus6的算例分析结果表明了复杂配网可靠性评估的分层分区算法的正确性,以及在评估中计入断路器和熔断器拒动的必要性。

    • 刘阳冰, 刘晶波, 韩强, 郑妮娜

      2010,33(10):70-75, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.10.012

      采用塑性铰方法模拟钢管混凝土结构的弹塑性工作性能时,常需要定义钢管混凝土柱截面的塑性屈服面.纤维模型法虽然可以较好的应用于钢管混凝土截面的塑性屈服面分析,但从实际应用的角度考虑,数值方法还是显得较为复杂,不便于工程应用.因此文中在已有方钢管混凝土(concrete-filled square steel tubular, CFST)构件试验研究和理论研究的基础上,首先给出弹性单元参数的确定方法;然后通过理论分析和大量的参数分析,提出了一种方钢管混凝土柱截面轴力-弯矩相关塑性屈服面的快速确定方法.并对纤维模型法与文中建议方法的计算结果进行比较,两者吻合较好,验证了文中方法的正确性.

    • 李鹏华, 蒋建春, 邱宝梅, 梁战维

      2014,37(7):136-146, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2014.07.019

      针对模拟电路的故障诊断,提出一种采用小波包分析和能量计算作为故障特征预处理的Hopfield神经网故障诊断方法。在新方法中,模拟电路在理想和实际故障情形下的输出响应分别通过SPICE仿真及电路终端的数据采集板所采集;故障电路输出响应通过小波包完整分解,各尺度小波系数的能量值由一个新定义的能量函数进行计算;由小波能量值所构成的理想与实测故障特征向量经能量编码后被分别作为联想记忆的记忆原型与记忆起始点,在自联想记忆驱动下,实测模拟电路故障的编码被Hopfield神经网络准确分类。数值实验结果表明新方法对具有微

    • 李国龙, 彭远志, 何坤, 刘小旭

      2014,37(8):25-33, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2014.08.004

      当前平面工件磨削热模型研究较多,但不能应用于齿轮类曲面零件的磨削计算。为此将移动热源法与映像法相结合,在齿轮渐开线圆弧拟合的基础上,建立了大平面砂轮磨齿加工的解析热模型,可用于磨削时齿轮的温升分布计算。同时,在有限元软件ANSYS中对磨齿过程进行了仿真,并将解析热模型和有限元热模型的准稳态温升分布进行比较分析。结果表明,两者的温升分布只在接触区及其与非接触区的交界处存在一定的误差,总体结果吻合较好。其解析热模型可用于齿轮类曲面工件加工时的温升分析。

    • 刘姣姣, 蒋昌潭, 宋丹, 安贝贝

      2014,37(8):91-98, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2014.08.013

      利用重庆市主城区近地面臭氧及前体物、气象因子的连续监测资料,重点分析了主城区夏季典型日臭氧质量浓度时空变化规律,以及臭氧与NO、NO2和CO等前体物及气象因素的相关性。结果表明,近地表臭氧质量浓度具有主城核心区域较低而周围地区较高的空间分布特征;臭氧质量浓度日分布呈“单峰型”,最高小时质量浓度出现在午后16时左右,与太阳辐射强度、温度等气象因素呈显著的正相关关系,同时与NO、NO2和CO等前体物呈负相关关系;高质量浓度臭氧污染易出现在高压天气系统中,即太阳辐射强度大、微风、相对湿度低且气温较高的天气下;臭氧质量浓度升高与大气压下降幅度密切相关,大气压下降超过0.4 kPa时,臭氧质量浓度较高。

    • 袁政强, 梁建忠, 张守筠

      2010,33(10):83-87, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.10.014

      按照柱长修正方法实现施工模拟,通过算例的结果比较验证了柱长修正方法的可行性和程序的准确性.由于柱长修正方法的特点,此程序可以更好地考虑施工过程中混凝土徐变、成熟度等因素的影响.同时,可以方便地分析每层在施工完成后的受力状态.

    • 电气·热能·材料工程
    • 何腊梅 郑忠 高小强

      2006,29(9):60-63, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2006.09.014

      合理的生产计划制定与执行是生产顺利进行的有效保证.通过对炼钢连铸生产特点分析,提出基于时间倒推法和流程仿真相结合的用于炼钢连铸生产计划的制定方法,利用时间倒推法快速生成满足一定生产目标的生产作业计划,并作为炼钢物流仿真模型的仿真输入条件,通过模型仿真可进一步制定出考虑了生产过程的时间随机性、运输设备限制,并满足无设备冲突、连浇生产等约束条件的生产计划,提高计划在实际生产的可执行性.应用实例证明了该方法的可行性.

    • 胡景, 严波, 张宏雁, 周松

      2010,33(3):76-81, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.03.014

      利用ABAQUS有限元分析软件,通过欧拉梁单元的自由度释放和设置材料为不可压缩,模拟得到具有扭转自由度的覆冰导线的索单元,进一步利用用户自定义单元模拟覆冰导线所受的阻力、升力和扭矩空气动力载荷,分析了覆冰导线的舞动现象,并通过覆冰单导线与覆冰双分裂导线舞动模拟算例验证了方法的正确性。模拟研究了覆冰初始攻角、线路档距和导线初始张力等因素对覆冰导线舞动的影响规律。所得结果对覆冰导线舞动和防舞技术的研究具有一定的参考价值。

    • 邓涛, 孙冬野, 胡丰宾, 罗勇

      2011,34(9):1-8, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.09.001

      针对当前驾驶员模型无法体现驾驶操纵熟练程度的缺点,利用遗传算法的自动寻优能力,总结驾驶员自学习与驾驶经验特点,遵循行驶误差最小与体力负担最小原则,对模糊PID比例因子和量化因子进行离线优化设计,以此模拟驾驶员从生手到熟练驾驶培训过程。构建包括遗传算法优化的方向模糊PID与速度模糊综合控制驾驶员模型以及整车行驶动力学模型在内的人车闭环系统仿真模型,在纵向速度单向变化、侧向双移线工况与大曲率试验道路典型工况下进行仿真分析。结果表明:基于遗传算法优化的方向模糊PID与速度模糊综合控制模型可以很好地描述驾驶员在纵向加减速操纵特性以及侧向预期轨迹跟随转向驾驶特性,相比于传统PID与模糊PID控制,具有更好的纵向加减速操纵特性与侧向预期轨迹跟随性能。

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