沈阳工业大学学报

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电气工程

基于层级设计的输变电工程数据存储架构

袁兆祥,彭晶,安增军,张华

2019, 41(6): 601-605. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.01

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针对输变电工程数据来源多样、类型复杂、数据量大导致数据存储压力大的问题,提出了一种基于层级设计的输变电工程数据存储架构.将输变电工程数据划分为结构化数据和非结构化数据,使用不同的存储方式以优化配置存储资源;使用基于遗传算法的数据迁移方法实现海量数据的迁移,使用不同配置的数据存储中心进行仿真与测试.结果表明,所提出的存储架构和数据迁移方法能有效解决海量输变电工程数据存储的问题,提升输变电工程数据存储系统的性能.

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电气工程

基于线性规划算法的源-网-荷互动最优潮流模型

宋玮琼,羡慧竹,丁宁,陈迎霞,景治军

2019, 41(6): 606-610. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.02

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针对风、光电等新能源的严重弃风弃光问题,提出了源-网-荷互动最优潮流模型.利用柔性电荷、新型能源和传统电源等特性,基于传统最优潮流模型和线性规划算法,修改目标函数的设置,确定了约束条件的基本表达式,从而实现了增大系统边际效益的目的.利用Visual Studio和Styrp1.10等软件搭建了源-网-荷互动最优潮流模型.仿真测试结果证实了模型的可行性和有效性,该模型可以缓解新能源发电的能力局限问题.

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电气工程

基于改进积分滤波电路的实验室微弱漏电检测

彭岚峰,朱海宽,陈巍

2019, 41(6): 611-615. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.03

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为了解决实验室微弱漏电难以检测的问题,提出了一种改进的积分滤波电路,以提高检测漏电事故的准确率.该积分滤波电路通过T型反馈电路、整形电路以及周期积分电路,对在一段时间内反复发生的漏电电流信号进行放大转化和整形,并结合时序控制完成对待检测信号的周期取样.同时依据周期取样信号的累积比较,实现实验室漏电事件的自动检测.结果表明,检测系统具有良好的效能和实用性,识别准确率可以达到96%以上.

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电气工程

基于电流预测控制的永磁同步电机矢量控制策略

杜川

2019, 41(6): 616-620. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.04

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针对传统永磁同步电机控制系统存在动态响应速度和稳态精度较差的问题,提出了一种基于电流预测控制的永磁同步电机矢量控制策略.在传统矢量控制的基础上引入模型预测控制来代替传统电流PI控制,将永磁同步电机的数学模型离散化,并根据开关状态的选择建立评价函数.基于上述理论分析,在Matlab/Simulink环境中建立了仿真模型.结果表明,所提出的永磁同步电机矢量控制策略具有较快的响应速度和较小的超调,且稳态转速与电流波动较小.

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材料科学与工程

Q235镀锌钢与5052铝合金CMT焊接工艺

张楠楠,徐晓欢,宁学辉,张悦,李德元

2019, 41(6): 621-626. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.05

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为了实现汽车工业中车体制造的轻量化,将厚度均为1 mm的镀锌钢板与5052铝合金薄板采用冷金属过渡熔钎焊方法进行搭接焊实验,研究了工艺参数对焊缝宏观形貌、焊接接头微观组织和力学性能的影响.结果表明,Ar气保护下焊接接头的最大抗拉强度为128 MPa,金属间过渡层硬度为179.4 HV,厚度约为5.04 μm.CO₂气体保护下焊接接头最大抗拉强度可达133 MPa,金属间过渡层硬度为194.6 HV,厚度约为5.68 μm.CO₂保护可以改善焊接接头软化现象,但需调整热输入来控制金属间过渡层厚度.

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材料科学与工程

溶剂热法制备MOF-5和Zn-BTC及其催化合成查尔酮

徐舸,刘英琦,常人丽,谭继鹏

2019, 41(6): 627-631. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.06

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针对传统查尔酮合成中强碱催化剂催化效率低、具有腐蚀性且回收困难的问题,采用溶剂热法制备了MOF-5和Zn-BTC催化剂并替代强碱催化羟醛缩合生成查尔酮.采用热重分析仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、程序升温化学吸附分析仪等设备对MOF-5和Zn-BTC催化剂进行表征.结果表明,适量的金属中心有利于提高催化剂的产率和比表面积,Zn盐与配体的较佳摩尔比为1∶1~3∶1.所制备的MOF-5和Zn-BTC催化剂均具有酸碱双活性中心,不仅催化查尔酮合成反应活性高于传统强碱催化剂,而且MOF-5和Zn-BTC催化剂易于回收重复利用.

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材料科学与工程

LCI-MMT/PEO聚合物电解质的结晶、电化学及力学性能

张爱玲,张楠,王松,张萌,李芳芳

2019, 41(6): 632-636. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.07

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为了提高聚合物电解质电导率的同时兼具良好的力学性能,采用溶液共混方法在体系中加入了带有磺酸基团的主链液晶离聚物的插层蒙脱土复合材料(LCI-MMT)并制备了PEO基聚合物电解质.利用差示扫描量热仪、电化学工作站、偏光显微镜、电脑伺服材料控制实验机等对电解质的熔融和结晶性能、微观形貌、电化学和力学性能进行了分析.结果表明,当LCI-MMT的质量分数为1%时,PEO的结晶度由48.8%降低至41.3%,体系的最大室温电导率为3.3×10^-5 S/cm,同时当电解质的最大应变达到800%时仍未断裂,此时电解质的综合性能最佳.

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材料科学与工程

Ti表面改性Al涂层及其抗氧化性能

贾倩倩,李德元,张楠楠

2019, 41(6): 637-642. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.08

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为了提高钛材的抗高温氧化性能,利用电弧喷涂工艺方法在工业纯钛表面制备了纯Al涂层,对喷涂态纯Al涂层分别进行炉中加热及激光重熔改性处理,以得到具有一定抗高温氧化性能的Ti-Al金属间化合物涂层.对改性处理后的试件进行了800 ℃/60 h的氧化试验.结果表明,经750 ℃/5 h炉中加热改性处理后,钛基体表面可形成厚约300 μm的TiAl₃金属间化合物层,而经激光重熔改性处理后,钛基体表面形成的TiAl₃金属间化合物层较薄.经高温氧化试验后,炉中加热改性Al涂层的微观组织形貌未发生明显变化,而激光重熔改性Al涂层的微观组织形貌变化较为明显.相比于激光重熔改性处理,经炉中加热改性处理后Al/Ti试件的抗高温氧化性能更佳.

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信息科学与工程

基于数据挖掘的开源电子资源访问行为统计模型

李杨,夏文秀

2019, 41(6): 643-647. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.09

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为了解决当前图书馆资源个性化推荐过程中存在推荐的准确率、召回率以及效率较低的问题,采用二维距离模型构建用户社区模型,用于描述访问用户与图书馆开源电子资源之间的关系,并对互联网用户需求和访问行为进行模糊规则推理.依据互联网用户属性和图书馆资源访问需求属性之间的模糊规则,建立图书馆开源电子资源访问行为统计模型,并利用该模型向用户提供个性化推荐服务.仿真结果表明,所建模型的推荐召回率高达98.4%,推荐准确率为99.2%,运行时间小于0.04 s.所建模型能够为互联网用户提供准确、高效地图书馆资源个性化推荐服务.

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信息科学与工程

基于VMware vSphere的分布式协同软件测试平台构建

赵爽,董宗然

2019, 41(6): 648-653. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.10

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为了解决复杂分布式软件测试中经常需要多机器间协同配合以完成测试工作的问题,提出一种基于VMware vSphere的协同软件测试平台的设计方法.探讨了测试平台的技术选型及架构设计,并对平台设计中的关键技术进行了分析和说明.结果表明,该平台对测试中可预见的虚拟机操作提供了充分的自动化支持,使诸多需要多机器协同配合的复杂测试用例实现了自动化,对缩短软件开发周期,降低软件研发成本,提高软件质量具有一定借鉴价值.

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信息科学与工程

大数据下监控网络混合入侵信息检索仿真

何保荣

2019, 41(6): 654-658. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.11

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针对传统的监控入侵信息检索方法存在检索精度低、召回率高、检索耗时长等问题,提出一种大数据下监控网络混合入侵信息检索方法.采用遗传算法对特征集进行优化选择,引入偏F检验对选择最优子集,组成优化特征集,并构建冗余信息消除模型,消除混合入侵信息中的冗余信息.以信息检索理论为依据,引用LDA模型对文档的话题进行建模,构建入侵信息检索模型,完成大数据下监控网络混合入侵信息检索.结果表明,所提方法的检索精度较高,能够有效提高入侵信息检索效率,降低检索耗时,且召回率平均值约为24%,优于其他方法,具有一定可行性.

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信息科学与工程

基于复杂网络理论的空中交通网络脆弱性分析

吴佳益,徐开俊,杨泳

2019, 41(6): 659-663. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.12

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针对当前空中交通网络节点通信覆盖性能差的问题,提出一种基于复杂网络理论的空中交通网络脆弱性分析方法.采用网络节点分布结构模型与传输信道模型构建多层复杂网络模型,通过自适应时变时延约束误差修正方法对网络节点密度进行优化调整,对空中交通网络节点分布密度融合程度进行跟踪控制,以节点区域覆盖度为约束条件对信息状态向量进行预测,根据控制节点密度函数计算空中交通网络的覆盖能力,通过能量均衡控制方法完成空中交通网络节点的最优部署,实现空中交通网络脆弱性分析.仿真测试结果表明,与传统方法相比,所提方法能提高空中交通网络节点覆盖度,改善网络的通信覆盖性能.

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信息科学与工程

基于模拟退火的粒子群算法在函数优化中的应用

李淑香

2019, 41(6): 664-668. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.13

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为了克服标准粒子群搜索算法在函数优化中出现的迭代速度慢、精度低且易陷入局部最优等缺点,提出了一种基于模拟退火的粒子群优化算法.该混合算法利用模拟退火算法中的概率突变能力,在接受新解时既能接受好解也能以一定的概率接受坏解,能够跳出算法的局部最优解,不仅提高了算法的灵活性与多样性,还能提高粒子的多样性,从而获得了较强的全局与局部优化能力.对5个非线性基准函数进行仿真实验对比后发现,混合算法在非线性复杂函数优化中具有更好的寻优能力,表现出调节精度高,收敛速度快等优点,同时避免了“早熟”现象和陷入局部最优的问题.

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控制工程

植保机喷杆的鲁棒保性能控制

王向东,魏浩

2019, 41(6): 669-674. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.14

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为了使植保机喷杆在作业过程中能平稳施药,基于植保机喷杆状态空间模型,应用鲁棒保性能控制理论设计状态反馈控制器,使系统在考虑模型不确定性的情况下具有鲁棒性.引入了H_∞理论来抑制外部扰动对被控输出带来的不良影响,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出了喷杆系统满足二次稳定、H_∞性能约束和存在性能指标上界的条件.仿真结果表明,所设计的控制器能使存在不确定性和外部扰动的植保机喷杆系统具备较强的鲁棒性,有效抑制喷杆的有害振动.

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控制工程

基于图像力场理论的ORB特征优化方法

张凤,孙恩泽,袁帅,郭鹏程

2019, 41(6): 675-680. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.15

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针对现有的移动机器人视觉图像ORB特征受图像尺度、光照和旋转影响比较大的问题,提出了一种基于图像力场理论转换的优化ORB算法.通过计算图像熵值确定图像金字塔尺度,构建稳定的ORB特征,以此解决ORB特征点的尺度不变性.采用ORB特征点的引力方向作为特征点描述子的主方向,优化ORB算法的旋转不变性.利用PROSAC算法剔除冗余ORB特征点.结果表明,本文方法在一定程度上提高了ORB特征点描述子的准确度和匹配正确率.

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控制工程

基于窗口样本相似因子分析的油井工况识别方法

王通,段泽文,张文喜

2019, 41(6): 681-686. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.16

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针对传统工况识别方法在应对生产波动异常数据干扰时,容易发生工况误判的情形,提出了采用窗口样本相似因子分析的方法来合理表征不同工况下的数据特性,以窗口样本间的相似因子来衡量不同样本数据的相似性.采用改进的K-means聚类算法根据窗口样本相似因子对不同工况下的生产特征参数进行聚类分析,完成多工况的识别过程.根据辽河油田生产数据进行实验验证,结果表明,该方法能够有效消除异常数据对工况数据特性的影响,减少工况误判情况的发生.

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建筑工程

公路隧道深基坑围护桩受力与变形监测

金生吉,陈华,张鑫,何丽娟

2019, 41(6): 687-692. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.17

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针对某市南北快速干线隧道17.8 m深基坑工程,采用同济启明星Qimstar^®基坑支护结构软件,对基坑开挖过程中围护桩的受力情况进行模拟计算,并用测斜仪对围护桩的水平位移进行现场实时监测,研究桩体受力特点及变形规律.结果表明:模拟结果与监测结果在数值上比较接近,且变化趋势一致;桩身最大水平位移与基坑土层的开挖深度密切相关,随开挖深度的增加而发生非线性增大;受基坑时空效应的影响,桩体最大变形部位不断下移,桩身形状也由最初的前倾形曲线逐步向弓形曲线发展,最终在距基坑设计开挖总深度的2/3处达到11.25 mm的最大值;在基坑底板浇筑完成后,围护桩变形趋于稳定.

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建筑工程

灰色关联度在预应力连续梁桥运营监控中的应用

宋福春,刘鉴霆,谢利斌,李孟臣,张冠华

2019, 41(6): 693-698. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.18

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为了尽早发现桥梁在其使用过程中存在的危险,确保桥梁结构的安全性,以某市绕城高速公路互通式立交桥的健康监测作为依托背景,根据现场大量的温度、位移和应变的实时监测数据,利用灰色关联分析法对所获得的监测数据进行分析研究.结果显示,第23跨温度对位移和应变的灰色关联度分别为0.835 4和0.894 5;第24跨温度对位移和应变的灰色关联度分别为0.796 3和0.929 9.结合实测数据的特征参数,表明温度对混凝土应变的影响大于温度对位移的影响.

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建筑工程

短切BFRC力学性能及机场道面工程应用

孙一民,李忠良,张健

2019, 41(6): 699-704. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.19

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针对机场跑道道面开裂和耐久性不足的问题,提出将力学性能优越的玄武岩纤维增强混凝土(BFRC)应用到机场道面中.对BFRC在不同纤维体积掺量下的抗压强度变化规律进行了研究,利用数值模拟方法对B737-300、SU-27、EL-76三种典型机型轮载作用下的BFRC机场道面产生的应力、应变和位移进行分析.结果表明,随着纤维掺量的增加,BFRC的抗压和抗劈拉强度呈现先增加、后放缓再下降的变化趋势.BFRC在三种典型机型轮载作用下的应力、应变和位移均满足要求,BFRC具备塑性特征,在机场道面上的应用是安全的.

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建筑工程

堆煤荷载下软土-群桩-承台体系三维数值分析

席爱斌,王腾,崔春义,孟坤,梁志孟,邢国雷

2019, 41(6): 705-709. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.20

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为了探讨软土场地中堆煤荷载作用下邻近群桩承台体系受力变形特性,以马来西亚某大型储煤场为具体工程背景,基于大型有限元数值计算平台ABAQUS建立可考虑空间刚度效应的堆煤荷载作用下软土-群桩-承台体系三维非线性数值模型,对既定场地群桩承台基础方案进行受力变形分析和安全性评价.结果表明,在堆煤荷载作用下,靠近堆煤侧桩体侧向位移最大,在软弱夹层深度范围内桩体内力变化存在突变现象;在边承台桩身中部和底部,以及中承台桩顶与承台连接处存在拉应力集中区.

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建筑工程

基于BIM技术的建筑节能结构协同设计

韩风毅,林书帆

2019, 41(6): 710-714. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.21

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针对传统建筑节能方法与实际结果拟合度稳定性差、能源利用率低的问题,提出基于BIM技术的建筑节能结构协同设计.应用建筑多指标能耗函数,完成建筑总能耗数据的计算,通过对空调传热量与采暖传热量进行计算获取相应指标,应用BIM技术对建筑结构进行划分,获得优化后的结构,利用建筑规定性指标和建筑能耗总量获取建筑节能结构协同设计最佳方案.结果表明,该设计结果与实际节能情况拟合程度高,能源利用率也有所提升,节能持续性系数平均为0.982.与当前相关设计对比,该设计实用性更强.

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建筑工程

地震作用下可液化饱和自由场地动力响应

张利伟,王广兵,崔春义,程学磊,潘林

2019, 41(6): 715-720. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2019.06.22

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针对既定埋深条件下的可液化自由场地在地震作用下动力响应问题,基于OpenSEES计算程序和有效应力动力分析方法,通过建立自由可液化饱和场地数值计算模型进行了耦合动力响应分析.计算结果表明:可液化场地β谱曲线卓越平台随埋深的增加而逐渐变窄,场地土层存在典型的高频滤波、低频放大效应;随着土层埋深和土层密实度增加,砂土层内的液化趋势明显减弱;饱和砂土和黏土层在地震作用下会分别发生剪缩效应和循环软化效应,进而使得土体产生不可恢复的残余变形及地表震陷.

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