沈阳工业大学学报

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电气工程

配网端多能互补工程全寿命周期经济评价方法

陆晓芬,亓学成,王薇,应雨龙,李靖超

2020, 42(3): 241-246. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.01

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为了向配电网端多能互补工程投资与成本收益管理提供理论支撑和决策依据,提出了一种基于全寿命周期理论的配网端多能互补工程经济评价方法.从全寿命周期成本-收益角度出发,构建了成本分析模型与收益分析模型.引入了环境收益因素,并通过引入小型碳排放权交易将其转换为经济收益,用于定量研究其对发电成本的降低作用.结果表明,所提算法和模型可以从全寿命周期的时间角度有效、全面地评估多能互补工程项目的经济收益,可以作为配电网端多能互补工程项目投资决策与成本收益管理的一般性评估方法.

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电气工程

非正弦激励下铁心损耗计算模型改进

杨守君,赫荣臻,张艳丽,张殿海,唐伟,杨朝晖,刘圳

2020, 42(3): 247-252. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.02

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针对Bertotti损耗分离模型计算非正弦激励下铁心损耗不准确的问题,提出了将异常损耗表达为励磁频率与励磁强度函数的Barbisio算法.利用磁特性测量系统得到中频方波、正弦以及PWM电压激励下软磁铁氧体和纳米晶环形铁心损耗的数据,将异常损耗系数构造成频率和磁通密度的非线性函数.该模型计算了一台中频变压器在方波激励下的铁心损耗.仿真和实验结果表明,改进的损耗模型是有效的,与传统Barbisio算法比较,提出的方法更能准确地预估中频变压器铁心损耗.

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电气工程

基于DSP的无刷直流电机系统软件设计

朱淑云,黄灿英,陈艳

2020, 42(3): 253-258. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.03

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针对无刷直流电机调速系统软件难以实现的问题,提出了基于DSP芯片的调速系统软件具体设计方案.基于无刷直流电机结构原理上,阐述了调速系统的DSP芯片、控制方案和硬件电路的硬件设计方案.基于集成开发软件CCS3.3和PID算法,阐述了调速系统软件的主程序、速度环、电流环、转子位置检测和PWM等模块的具体设计方案,从而完成了无刷直流电机调速系统的软件设计.结果表明,该软件设计实现了电机调速系统的基本功能,具有稳定的调速性能.

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电气工程

基于朴素贝叶斯的电网用户行为分析

胡昌斌,张亚,李迎丽,万上英,张思路

2020, 42(3): 259-263. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.04

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针对电网数据利用率低、精度低、分析结果粗糙和分析层面浅等问题,提出了一种基于朴素贝叶斯分析的电网用户行为分析方法.使用模糊C均值聚类将电网用户的用电数据聚类为不同的用电模式,使用朴素贝叶斯分类器将用户的用电行为分为不同的类别,提取出其中主要的用电模式.某纺织企业的48点负荷数据仿真与测试结果表明,所提出方法在分析用户用电模式时的有效性良好,为电力系统的调控与运行提供了一种合理、有效的方法.

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电气工程

一种直流互感器暂态校验装置及校验算法设计

聂琪,李登云,胡浩亮,曾非同,万鹏

2020, 42(3): 264-269. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.05

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暂态校验设备缺乏、校验技术水平较低和缺少试验规范是导致当前直流互感器暂态校验试验无法开展的重要原因,为了解决上述问题,研制了一种基于高速采样与FT3实时快速解析技术的直流互感器暂态校验装置.提出测量阶跃波形参考电平的众数法和平均值法,并对其进行分析比较,基于众数法的阶跃波形测量的准确度更高,故利用该暂态校验装置对某厂家的直流互感器进行暂态特性试验.试验结果表明,该直流互感器暂态校验装置可实现模拟量与数字量输出的直流互感器的全暂态参数校验.

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材料科学与工程

NiAl/Al复合涂层高温抗氧化性能与扩散机制

李德元,李斌

2020, 42(3): 270-275. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.06

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为了延长纯钛在高温环境下的工作寿命,采用电弧喷涂方法在纯钛表面制备了NiAl/Al复合涂层.在热处理炉中进行800 ℃×50 h连续氧化实验,根据NiAl层与纯Al层反应生成的金属间化合物性能,考察涂层的高温抗氧化行为和高温防护机制.结果表明,复合涂层在体系中具有足够的Al、Ni元素,可在涂层外表面形成以Al₂O₃为主的氧化物防护层,从而阻碍氧向内侵入.在高温氧化过程中NiAl/Al涂层中的Al发生熔化扩散,并与Ni和Ti形成以NiAl、Ni₂Al₃、NiAl₃及TiAl₃富Al相为主的扩散阻挡层.NiAl/Al复合涂层显著提高了纯钛的高温抗氧化能力.

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材料科学与工程

碳纤维上电聚合噻吩对复合材料性能的影响

张爱玲,李秋,王松,李三喜

2020, 42(3): 276-280. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.07

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为了改善碳纤维与树脂基体之间的界面性能,以噻吩为单体,采用循环伏安法对碳纤维进行电化学聚合改性.利用扫描电子显微镜研究了电化学聚合改性前后碳纤维的表面结构变化,采用电脑伺服控制材料试验机测试了碳纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能.结果表明,当噻吩浓度为0.4 mol/L时,峰值电流增加幅度最大,电聚合效果最佳.当循环次数达到60次时,碳纤维表面电化学聚合反应完全,碳纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度可由13.46 MPa增加到23.79 MPa,提高约76.75%.电化学聚合后大量片层状聚噻吩聚合物在碳纤维表面聚集,碳纤维与环氧树脂基体紧密结合,界面性能明显提高.

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材料科学与工程

原油污染土壤中石油烃含量的测定及洗脱实验

巩赫,秦冰,赵锐

2020, 42(3): 281-286. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.08

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为了有效去除土壤中的石油类污染物,采用热化学洗脱方法针对某油田采油区原油污染土壤进行了相关研究,分析了土壤中的石油烃含量,通过洗脱实验探究了温度和时间对石油污染土壤洗脱效果的影响,研究了固-液比、震荡转速和无机盐助剂等因素对洗脱实验的影响.结果表明,4种表面活性剂中SDS溶液对土壤中石油类污染物的去除效果最好.当洗脱温度为60 ℃、震荡时间为60 min、固液比为1∶5、震荡转速为150 r/min时,SDS溶液中添加硅酸钠助剂可使土壤中石油烃的去除率达到51%.固-液比与震荡强度的增加有助于提高土壤中的石油烃去除率.

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材料科学与工程

多孔碳包覆硅微球于锂离子电池负极中的应用

王迪,邵亚川,张迪,孙会兰,王波

2020, 42(3): 287-291. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.09

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为了缓解纯硅负极材料在充放电过程中带来的巨大体积效应并降低电解质与电极之间的副反应程度,提出了一种简单高效的硅碳复合材料合成方法.以P123为分散剂、葡萄糖为碳源,利用水热法制备P-Si/C复合材料.结果表明,制备得到的复合材料可以极大地缓解充放电过程中产生的体积效应.当复合材料作为锂电池负极时,其首次放电比容量为1 800 mA·h/g,在500 mA/g电流密度下经100次循环后,其放电比容量能够稳定维持为521 mA·h/g,呈现出良好的循环性能.

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信息科学与工程

基于BP网络算法的大地测量误差检测技术

王怀宝

2020, 42(3): 292-297. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.10

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针对大地测量检测时间长、检测过程成本较高,且检测结果准确度较低的问题,提出一种基于BP神经网络算法的大地测量误差检测方法.对大地测量的基本原理进行分析,通过对测量所得数据的综合计算得到待测量目标相对位移及旋转角度相关测量结果,构建基于BP网络的测量误差预测模型;将测量结果输入模型,得到的输出值即为预测误差,利用动态贝叶斯检验算法判断测量结果是否准确.结果表明,所提测量误差检测方法的检测结果准确率在90%以上,且检测过程所需时间与成本消耗低于实验对比方法,证实了所提方法的检测准确率及检测效率.

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信息科学与工程

植物景观三维图像边缘锐化方法

刘静霞

2020, 42(3): 298-302. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.11

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针对当前植物景观三维图像表面点自相似性系数较低,边缘锐化效果较差的问题,提出基于色调映射和颜色特征分解的植物景观三维图像边缘锐化方法.采用稀疏线性组合方法进行植物景观三维图像的边缘轮廓特征分解,提取植物景观三维图像的边缘分块特征量;根据植物景观的表面点、细节区域进行植物景观图像超分辨率重构和模板匹配,重建植物景观图像的整体直方图分布模型,采用色调映射和颜色特征分解方法,获得植物景观三维图像边缘锐化表面点自相似性系数.仿真结果表明,该方法获得的自相似性系数较高.

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信息科学与工程

面向APT攻击的网络安全威胁隐蔽目标识别方法

王小英,刘庆杰,郭娜,庞国莉

2020, 42(3): 303-307. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.12

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针对当前网络APT隐蔽目标攻击识别方法准确率低、攻击识别耗时长的问题,提出面向APT攻击的网络安全威胁隐蔽目标识别方法.引入关联规则算法构建隐蔽目标识别模型,据此构建APT攻击隐蔽目标识别的总体框架,根据APT目标档案属性相关性计算网络安全威胁之间的关联规则,根据关联规则提取APT目标档案数据,通过可信度计算实现APT攻击下的网络安全威胁隐蔽目标识别.仿真实验表明,所提方法具有较高的攻击识别准确率,且攻击识别耗时短,能够高效、准确地实现APT攻击下网络安全威胁隐蔽目标识别.

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信息科学与工程

基于人机交互的界面故障数据属性识别方法

王素丽

2020, 42(3): 308-312. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.13

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为了提高故障数据识别精度,提出基于人机交互的界面故障数据属性识别方法.利用LCD显示与小键盘构成具备数据采集功能的人机交互模块采集界面故障数据,通过离群熵提取界面故障数据噪声并进行消噪处理,结合低通、高通滤波器重构界面故障数据信号,构建待选数据属性池,计算目标数据和待选数据之间的距离相似因子,从而实现界面故障数据属性识别.结果表明,该方法复杂度较低,识别复杂系数介于0.4~0.52之间,查全率可达到95%,识别精度约为91%,大大提升了设备界面故障数据识别性能.

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控制工程

基于自适应阈值滤波的三维ECT重建算法

王伊凡,朱海滢,熊啸岳,颜华,周英钢

2020, 42(3): 313-317. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.14

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针对三维ECT迭代重建时,重建图像中含有大量伪迹且重建迭代次数多的问题,提出一种基于自适应阈值滤波的三维ECT重建算法.该算法融合Landweber迭代算法和模糊阈值滤波技术,在算法迭代过程中采用阈值滤波方式对三维ECT重建图像进行强化伪迹抑制.利用当前图像模糊度量最小属性确定阈值大小,给出了模糊阈值计算公式,并进行了三维图像重建的仿真和实验研究.结果表明,自适应阈值滤波方式能够显著减少重建图像中的伪迹和重建时间,所提算法具有良好的应用潜力.

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控制工程

基于IMM-UKF的协同式车辆运动状态跟踪算法

崔雅博,王晓婷

2020, 42(3): 318-323. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.15

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为了提高车辆运动状态的跟踪精度,在路侧传感网信息融合的基础上,提出了一种改进的车辆运动状态估计方法.采用匀速直线运动模型和匀速转向运动模型建立了多模型的汽车行驶状态方程,利用马尔科夫链进行模型切换.同时引入无迹卡尔曼滤波算法,根据前一时刻的运动状态和当前观测值,对车辆行驶的运动状态参数进行估计.结果表明,改进的多模型数据融合算法与单模型相比,轨迹和速度跟踪误差分别降低了86.8%和78.6%,有效地提高了车辆运动状态跟踪的精度.

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建筑工程

围合式公共建筑围护结构的节能特点和节能潜力分析

刘宏成,吴金贵,肖坚,朱宏泰

2020, 42(3): 324-329. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.16

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为了研究公共建筑的围护结构在各气候区的节能特点和节能潜力,以一栋典型的围合式建筑为研究对象,根据相关标准规范,通过EnergyPlus分别模拟分析办公、学校、酒店三种公共建筑类型的单项围护结构在各气候区代表城市中的节能特点和节能潜力.结果表明,提高外墙和屋面热工性能,冬季节能效果较好,屋面在夏季节能效果甚微,外墙在夏季基本不节能;提高外窗热工性能,冬夏两季均有较好的节能效果.不同类型公共建筑的围护结构,在各代表城市中的节能潜力不同,基于此得出不同的节能潜力排序.

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建筑工程

深水水下夹层管非线性屈曲特性

黎之奇,詹玮

2020, 42(3): 330-336. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.17

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针对受外压作用下夹层管的屈曲失稳问题,基于有限元软件Abaqus建立了夹层管在外部压力作用下的非线性有限元数值模型,分析了各层结构参数以及层间不同粘结条件等因素对夹层管屈曲特性的影响.结果表明,结构参数和层间粘附条件对于夹层管屈曲特性具有重要影响:完全粘结夹层管的屈曲压力高于非粘结夹层管,在达到临界屈曲前的塑性变形也大于非粘结夹层管;增大内管和外管的厚径比都会增大夹层管的承载力,层间完全粘结时增大内管的厚径比对承载力的提高更为明显;夹层管的承载力随着夹芯层材料弹性模量的增加而增大.

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建筑工程

变几何刚度格栅式地下连续墙基础承载特性分析

孙海霞,张超,于颖,徐立军

2020, 42(3): 337-342. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.18

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为了对格栅式地下连续墙基础承载特性进行研究,运用ABAQUS软件对3类九室型格栅式地下连续墙基础进行承载特性与沉降模拟分析.ABAQUS数值模拟结果表明,在相同单位均布荷载条件下,墙间距较大,内外墙存在埋深深度差,沉降量小且墙身所承受的单位侧摩阻力和单位端阻力也小;墙间距大且存在内外墙深度差的格栅式地下连续墙基础承载特性较好.研究结果可为格栅式地下连续墙基础作为新型基础在建筑施工应用中提供参考.

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建筑工程

钢波纹板-混凝土拱加固体系有限元分析

宋福春,王厚宇,赵洁,张冠华

2020, 42(3): 343-349. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.19

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为了研究钢波纹板-混凝土拱加固体系的力学性能,依托工程实例,建立了钢波纹板-混凝土拱加固体系的空间有限元模型.通过应力分析可知该体系在最不利情况下的最大竖向位移位置,分析加固体系拱顶混凝土厚度的参数,从而得到拱顶最小安全填筑厚度.结果表明,在钢波纹板-混凝土拱加固体系中,钢波纹板受力较大,是结构的控制核心,混凝土处于三维受力状态,不宜采用过高标号;随着拱顶混凝土填筑厚度的增加,钢波纹板的应力应变逐渐减小;加固体系在挂车荷载作用下存在一定的应力集中.

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建筑工程

不同水岩作用下砂岩的力学参数演化特征

付建军,董正东,杨艳霜,易恒

2020, 42(3): 350-354. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.20

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针对水电站边坡岩体在库水浸泡、水位涨落或降雨作用下容易发生滑坡灾害的现象,选取某水电站边坡砂岩为研究对象,研究饱水和干湿循环作用对其力学特性的影响规律,提出了通过比较天然状态、饱水作用以及干湿循环下岩石试样的强度和变形参数的方法.结果表明,随着水岩作用次数的增加,砂岩单轴抗压强度和弹性模量不断减小并趋于恒定,其两者与水岩作用次数呈对数关系,经过干湿循环的试块抗压强度和弹性模量小于经过饱水作用试块.

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建筑工程

预应力自密实再生混凝土梁弹性阶段挠度计算

姚大立,刘云峰,余芳

2020, 42(3): 355-360. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.03.21

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为了研究预应力自密实再生混凝土梁弹性阶段的挠度变化规律,通过12根预应力自密实再生混凝土梁张拉阶段应变和反拱的实测数据,结合现有理论计算方法及规范公式,推导出预应力自密实再生混凝土梁的弹性刚度计算公式,并基于概率论方法,给出弹性刚度折减系数建议值.通过其他3根预应力自密实再生混凝土梁在弹性阶段的试验来验证建议公式的适用性,结果表明,预应力自密实再生混凝土梁弹性阶段挠度实测值较按规范公式计算值大,且与本文建议公式计算值符合较好.

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