沈阳工业大学学报

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    电气工程
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    双三相永磁同步电机占空比直接转矩控制
    张志锋,朱春海
    2020, 42(4): 361-367. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.01
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    针对双三相永磁同步电机传统直接转矩控制中存在转矩脉动和电流谐波大的问题,提出了一种基于合成虚拟矢量和占空比调制相结合的改进直接转矩控制策略.利用脉宽调制技术对电压矢量进行重构,得到12个虚拟矢量并组成新的开关表.根据占空比调制原理,在一个控制周期内同时作用一个虚拟矢量和一个零矢量,采用一种简单的占空比计算方法得到虚拟矢量在一个采样周期内的作用时间.仿真结果表明,该方法可以有效减小谐波电流和转矩脉动,同时保持了传统直接转矩控制的优点.
  • 电气工程
    基于大数据分析的电力客户服务需求预测
    朱州
    2020, 42(4): 368-372. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.02
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    针对电力市场随机性、多变量和时变性的特点导致电力客户服务需求预测值不准确的问题,提出了一种基于大数据分析的电力客户服务需求预测方法.该方法依托于贵州地区的智能电网大数据,从区域商业价值和区域宏观经济角度来采集数据并通过挖掘其中的关联信息,建立了电力客户的细分模型;并在客户细分模型的基础上,使用BP神经网络算法建立了电力客户的需求预测模型.在Matlab平台上的仿真与测试结果表明,所提出的方法能帮助电网公司更好地理解客户行为和服务需求,制定营销策略.
  • 电气工程
    考虑多源信息的配电网故障定位容错方法
    于安迎,程云祥,卢芳,李嘉媚,刘旭
    2020, 42(4): 373-378. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.03
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    针对传统配电网故障定位算法仅考虑配电网馈线终端单元作为单一信息源存在容错率较低的问题,利用用户用电采集系统的供电信息作为冗余信息,考虑分布式电源接入配电网的影响构建故障定位适应度函数,并通过二进制粒子群算法求解模型.利用改进D-S证据理论进行证据融合,根据证据决策准则得到配电网故障区段定位结果.仿真结果表明,该算法可有效实现故障定位,并且在单重故障与双重故障下FTU信息有误时,较传统算法相比容错率有所提高.
  • 电气工程
    脉冲电压作用下晶闸管反向恢复期二次导通特性
    陈炫宇,岳珂,陶风波,庞磊,张乔根
    2020, 42(4): 379-384. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.04
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    为了更好地认识脉冲电压作用下晶闸管反向恢复期二次导通特性,搭建了对应的实验研究平台,在利用小信号模型对二次导通过程进行理论分析的基础上,研究了脉冲电压幅值及脉冲施加时刻对高压大功率晶闸管反向恢复期二次导通特性的影响.结果表明,高压大功率晶闸管在反向恢复期内,容易因脉冲电压作用而发生二次导通,正向电压临界上升率极大降低;当通态电流幅值相同时,随施加脉冲延时的增大,引起晶闸管二次导通的脉冲电压幅值呈S型增长.
    • 风力发电技术
  • 风力发电技术
    海上风电机组用N38SH永磁体在盐雾中的性能
    李高盛,鲁仰辉,严帅,曹菡,卢华兴,刘伟
    2020, 42(4): 385-389. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.05
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    针对风电机组在生命周期内始终受到盐雾、湿热环境影响的问题,研究了发电机中永磁体在海洋盐雾环境下的性能变化.通过盐雾腐蚀试验,模拟发电机用N38SH永磁体的服役环境,研究其在盐雾腐蚀条件下磁性能的变化,为海上风电机组永磁体的保护提供理论依据.试验结果表明,无论有无镀层保护,盐雾腐蚀将极大程度影响永磁体的磁性能,特别是在剩余磁感应强度和矫顽力等性能指标下降较多时,需要专门的保护措施.
  • 风力发电技术
    高压电制热储热装置穿墙套管高温绝缘结构设计
    程绪可,樊金鹏,苏蠡,赵清松,张钊
    2020, 42(4): 390-395. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.06
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    提升高压电制热储热装置的电压等级能有效提高其风能消纳能力,为了实现高压电制热储热装置内穿墙套管耐温和绝缘水平的提升,以电压为66 kV,炉温为800 ℃的电制热储热装置的穿墙套管设计为例,研究了套管高温绝缘、外隔热及阻热环等关键技术的设计方法.针对穿墙套管的绝缘和隔热方式,分析了电制热储热装置穿墙套管设计计算方法的特点.加温加压实验测试结果表明,耐高温穿墙套管设计方法合理,对电制热储热装置电压等级的提升具有指导意义.
    • 材料科学与工程
  • 材料科学与工程
    TA1表面制备Ni/Al涂层的反应扩渗及抗氧化行为
    李德元,张状,张楠楠
    2020, 42(4): 396-401. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.07
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    为了提高纯钛的高温抗氧化性能,采用电弧喷涂和等离子喷涂方法在纯钛表面制备Ni/Al涂层.对试件进行900 ℃×5 h热处理后,再进行900 ℃×40 h连续氧化实验,探索其高温抗氧化行为.结果表明,经过表面改性处理的Ni/Al涂层可以显著提高纯钛的高温抗氧化性.在热处理过程中Ni/Al涂层中的Al发生熔化扩散并与Ni和Ti形成以NiAl与TiAl3相为主的扩散层.在氧化过程中Ni/Al涂层表面形成连续且致密的α-Al2O3,同时表面扩散层中的富铝相可为涂层表面提供充足的Al元素,进而对纯钛基体提供有效的高温抗氧化保护作用.
  • 材料科学与工程
    挤压温度对高纯铜组织演变规律的影响
    宝磊,王翾,乐启炽,罗俊锋,曾浩
    2020, 42(4): 402-406. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.08
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    为了研究挤压温度对高纯铜微观组织和变形行为的影响规律,通过反向挤压方式对高纯铜进行不同挤压温度下的挤压实验并观察了其显微组织.结果表明,随着挤压温度的升高,高纯铜的晶粒尺寸增大.当挤压温度为650 ℃时,挤压棒材的平均晶粒尺寸为36 μm;当挤压温度升至800 ℃时,挤压棒材的平均晶粒尺寸为51 μm.随着变形量的增加,当挤压温度为650~700 ℃时,压余变形区的平均晶粒尺寸趋向于由60 μm变为45 μm;当挤压温度为750~800 ℃时,平均晶粒尺寸则趋向于由90 μm变为75 μm.800 ℃挤压变形后晶粒内部出现大量以Σ 3特殊晶界为孪晶界的<111>60°退火孪晶.
  • 材料科学与工程
    混凝-电催化氧化深度处理垃圾渗滤液
    崔丽,许涛,李虹翰,张立宝,梁吉艳
    2020, 42(4): 407-411. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.09
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    为了有效减少垃圾渗滤液对环境造成的危害,采用不同混凝-电催化氧化工艺对垃圾渗滤液进行深度处理.利用单因素法分别探究了不同混凝方法、电极类型、电极间距、电流密度等影响因素对垃圾渗滤液的处理效果.采用Ti/Ru-Ir电极对垃圾渗滤液进行Ca(OH)2+PAM+FeCl3混凝预处理.结果表明,在电流密度为20 mA/cm2、电极间距为20 mm且反应时间为4 h条件下,COD、氨氮去除率较高.混凝-电催化氧化工艺可以有效深度处理垃圾渗滤液.
    • 机械工程
  • 机械工程
    基于隐马尔科夫模型的变压器剩余寿命分析
    陈长征,刘洋
    2020, 42(4): 412-416. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.10
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    针对电力变压器故障引起的被迫停机状况,推进符合运维需求的视情维修机制,利用隐马尔科夫模型对变压器剩余寿命进行了研究.收集系统相关运行状态和工况数据,利用退化信息及历史寿命数据基于隐马尔科夫模型对系统进行退化状态评价,得出状态转移矩阵以及观测概率矩阵.利用故障比率模型进行可靠度分析,得出变压器剩余寿命概率分布.结果表明,本文方法能大概率准确预测变压器剩余寿命.
  • 机械工程
    基于制动强度的能量回收控制方法
    王虎
    2020, 42(4): 417-422. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.11
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    针对高效利用电动车能量的问题,提出了一种基于制动强度的电动汽车能量回收控制方法.基于车辆制动的理想曲线和ECE曲线,结合制动强度将制动情况分成四种类型并给出了每种类型所需制动力.基于模糊控制理论提出了机械制动力和电机制动力分配比例的模糊控制模型,建立了再生制动比例与车辆行驶速度、制动力和电池电荷量三个指标之间的模糊模型.在NEDC工况上进行了实验,结果表明,本文方法在回收能量数量、能量回收率和能量效率等方面都具有更好的性能,能够使电动汽车制动策略更加科学节能.
    • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    长脉冲激光诱导单晶硅产生等离子体特性
    郭明,,张永祥
    2020, 42(4): 423-426. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.12
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    针对毫秒脉冲激光诱导单晶硅产生等离子体演化规律,利用光学阴影成像法研究单晶硅燃烧波膨胀过程,分析不同时刻等离子体状态,采用双端口光谱仪分析等离子体光谱,计算等离子体的主要特征参数.结果表明:随着激光能量密度的增加,燃烧波膨胀距离和膨胀速度增大,径向膨胀速度小于轴向膨胀速度;等离子体主要在单晶硅表面附近加速最大;等离子体膨胀时,观察到长脉冲特有的喷溅现象;激光能量密度在337.0~659.7 J/cm2之间时,电子温度量级为104 K,等离子体电子温度、电子密度随激光能量密度增加而增加.
  • 信息科学与工程
    基于Web身份特征的网络视频监控设备识别
    丁伟祥
    2020, 42(4): 427-431. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.13
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    为了更好地对网络视频监控设备进行在线管理与维护,提出了一种网络视频监控设备在线检测与自动识别技术.利用无状态扫描技术进行网络终端设备的在线检测,从终端设备特定端口返回的HTTP头信息中提取BANNER和HTML页面信息,并通过粗糙集属性约简后构建设备Web身份特征.利用余弦距离计算在线设备Web身份特征与已知设备特征库样本之间相似度,实现在线设备的检测与识别.结果表明,该方法能够较好地在线检测并自动识别网络视频监控设备,具有较高的识别准确率和较低的识别遗漏率.
  • 信息科学与工程
    结合灰度预测特征与CNNs的信息服务体育成绩预测
    张欣欣,郭纯,郭真,左鑫
    2020, 42(4): 432-436. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.14
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    针对大数据体育成绩预测存在精度较低的缺陷,提出一种结合灰度预测特征与CNNs的体育成绩预测算法.通过等维动态GOM模型提取灰度特征,并构建CNNs模型完成对体育成绩时间序列的回归与预测.以百米赛跑体育成绩为研究目标,完成了体育达标人数预测和体育成绩预测两个对比实验.结果表明,等维动态GOM模型以及相应的CNNs模型分别在达标人数和成绩预测中获得了最优的预测结果.提出的算法显著优于传统算法,分别在平均精度和极端数据中获得了更好的预测结果.
  • 信息科学与工程
    新型聚氨酯检测器设计与仿真
    诸海博,侯童耀,郭晓婷,宋云鹏,徐春风
    2020, 42(4): 437-441. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.15
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    针对在役管道日常维护中,聚氨酯清管器具有良好通过性但不具备检测能力,而钢骨架变形检测器具备检测能力但存在卡堵风险的问题,设计出一种用于管道内的多功能聚氨酯检测器.该检测器在聚氨酯载体中放置传感器单元,在实现高通过性的同时,也可有效检测管道的形变.通过ABAQUS模拟聚氨酯载体在管道存在结垢时的形变;通过COMSOL对管道内有无结垢或凹陷时传感器单元信号进行仿真,并采用正交试验的数学模型优化传感器单元.模拟仿真结果验证了多功能聚氨酯检测器设计的可行性.
    • 控制工程
  • 控制工程
    基于FA-IACS算法的车辆路径问题优化
    刘巍巍,孙宇彤,安小宇,高鑫禹,孙晨曦
    2020, 42(4): 442-447. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.16
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    针对传统蚁群系统算法在解决有容量约束的普适性车辆路径优化中易陷入局部最优和收敛速度慢等问题,提出了一种改进的蚁群系统算法.采用改进的距离启发函数因子调整蚂蚁状态转移概率,利用改进编码方式的萤火虫算法作为搜索机制,改善蚁群系统的全局搜索能力,应用信息素震荡程序探索新路径的信息素,避免陷入局部最优.结果表明,该算法提高了全局搜索能力,能够节约寻找最优路径的时间,加快收敛速度,具有更好的鲁棒性.
  • 控制工程
    基于ARM的嵌入式自适应温度控制系统设计
    刘尘尘
    2020, 42(4): 448-452. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.17
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    针对传统电阻炉温控系统受时滞长、惯性大和非线性等因素影响而普遍存在超调量大和调节时间长等问题,设计了一种基于ARM的嵌入式自适应温度控制系统.采用基于神经网络的PID自适应控制器对温度进行准确控制,提出了模糊Smith预估补偿控制方法来消除纯滞后系统的超调并提高稳定性,并将该方法与传统PID和模糊PID的控制方法进行了比较.结果表明,该系统能够实现电阻炉温度的快速和准确控制.相对于其他两种方法,该方法在系统超调和调节时间方面有极大提高,增强了系统的鲁棒性,具有较好的工程应用前景.
    • 建筑工程
  • 建筑工程
    温度变化对水泥土渗透特性影响试验
    陈四利,李锋,侯芮,倪春雷
    2020, 42(4): 453-458. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.18
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    为了分析温度变化对水泥土渗透性的影响,进行了不同温度下水泥土的三轴压缩渗透试验,研究了海水和清水环境中不同水泥掺量和不同温度下水泥土的渗透系数变化规律,通过回归方法,得到了海水环境或清水环境的水泥土渗透系数随温度变化的回归曲线方程.结果表明,在海水环境或清水环境下,水泥土的渗透系数均随着温度的增加而逐步增大,随着水泥掺量的增加而逐步降低;随着三轴压缩中轴向应力的增加,水泥土的渗透系数变化规律呈现出U形分布形式;在同一温度下,海水环境下的水泥土渗透系数大于清水环境下的水泥土渗透系数.
  • 建筑工程
    轴向及偏心压力作用下混凝土抗冻性试验分析
    王海军,郭宸,魏华
    2020, 42(4): 459-463. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.19
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    针对在轴心受压和偏心受压状态下C25混凝土的抗冻性问题,设计了0.4、0.5和0.6三种压应力水平的轴心受压试件及一种偏心受压试件,测算了其预应力损失,通过标准快速冻融循环试验来对比分析抗冻性能.结果表明:所有试件的破坏均达到了相对动弹性模量的限值,而质量损失不明显;轴心受压试件随着应力水平的提高,冻融循环前期抗冻性能逐步增强,但后期损伤速度急剧加快;偏心受压试件与轴心受压试件抗冻性能衰减规律相似,但破坏前受压侧边缘逐步发展了两条主裂缝,导致其抗冻性能快速下降.
  • 建筑工程
    大理岩剪切裂隙渗流特性
    范鹤,谢业统,周辉,卢景景,王冲
    2020, 42(4): 464-469. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.20
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    针对高水头抽水蓄能电站、高坝枢纽工程和深埋隧洞工程的建设和运行中,由于高水压造成的突涌水及岩体失稳问题,以大理岩为例,研究了大理岩剪切裂隙渗流规律.试验结果表明:径向渗流试验中,渗流过程符合达西定律,水头压力与流量呈线性关系;裂隙面中局部张拉破坏的特征对渗流起到了阻碍作用;法向力对裂隙渗流的影响显著,在法向应力从14 MPa升至19 MPa过程中,渗流通道随法向力的增加出现了闭合现象,裂隙中形成了大面积死水区,渗流特性表现出突变.
  • 建筑工程
    基于三维有限元的箱梁腹板剪力分配规律分析
    张海,臧超,薛兴伟
    2020, 42(4): 470-475. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.21
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    针对单箱多室箱梁在不同支承条件、腹板数量以及腹板厚度条件下的腹板剪力分配规律问题,提出了采用Midas/FEA对单箱多室箱梁进行数值模拟的方法,提取箱梁各道腹板的剪力值并进行对比分析,得到单箱多室箱梁各道腹板所分担剪力并非均分的结果.分析结果表明:当支承条件为双支座时,剪力增大系数最大;当腹板较少时,边腹板与中腹板剪力增大系数差别较小,边腹板的剪力增大系数随腹板数量增加而增大;腹板厚度变化对剪力分配影响不大.
  • 建筑工程
    自密实再生混凝土氯离子渗透性能时变规律
    姚大立,迟金龙,余芳,胡绍金
    2020, 42(4): 476-480. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.04.22
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    为了研究暴露时间对自密实再生骨料混凝土(RA-SCC)抗氯离子渗透性能的影响,并比较其与天然骨料混凝土(NA-C)和自密实天然骨料混凝土(NA-SCC)的抗氯离子渗透性能的差异,将三种混凝土在NaCl溶液中进行浸泡并测定其自由氯离子扩散系数和表面氯离子浓度.结果表明:三种混凝土的氯离子扩散系数随暴露时间的衰减规律符合幂函数变化规律,当混凝土强度等级提高时,RA-SCC表面氯离子扩散系数的时间依赖指数增大,这点与NA-SCC相同而与NA-C相反;三种混凝土的表面氯离子浓度随暴露时间增长规律同样遵循幂函数变化规律,当暴露时间超过60 d时,混凝土表面的氯离子浓度增长不再显著.