沈阳工业大学学报

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    电气工程
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    基于振荡波的干式空心电抗器绝缘检测系统
    陈凌,王京保,刘睿,刘策,向天堂
    2020, 42(6): 601-606. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.01
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    针对干式空心电抗器匝间绝缘事故频繁发生的问题,提出了在振荡波下进行局部放电的绝缘检测方法,设计了一种能有效避免绝缘故障的干式空心电抗器绝缘检测系统.根据现场技术指标要求,通过MATLAB/Simulink搭建仿真模型确定系统中关键参数,利用试验平台对系统参数进行验证.结果表明,系统能有效地检测到故障电抗器两端电压振荡波的衰减和频率变化,通过引入局部放电检测手段,系统能清晰直观地检测出电抗器可能存在的微弱缺陷,及时发现干式空心电抗器早期绝缘故障,杜绝恶性事故的发生.
  • 电气工程
    基于端口耗散哈密顿系统的电机控制方法
    李红斌,王双喜,张晶晶,王蕊,窦晨
    2020, 42(6): 607-612. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.02
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    为了满足永磁同步电机高精度、高动态性能的控制要求,提出了一种基于端口耗散哈密顿系统的电机控制方法.采用系统互联和阻尼结构配置的方式对永磁同步电机控制系统进行了设计,建立了d-q坐标系下的永磁同步电机数学模型,构造了端口耗散哈密顿系统的能量函数,利用IDA-PBC方法对电机速度控制器进行了设计.仿真结果表明,提出的控制策略只需要调节两个参数即可实现对电机的速度控制,减少了系统复杂性,利用负载扰动观测器作为前馈补偿,降低了噪声影响,加快了系统的响应速度,提高了系统运行的稳定性.
  • 电气工程
    应用于快速接地开关的电机操动机构设计
    庚振新,李少华,李得祥,韩东鹏,黄晓明
    2020, 42(6): 613-617. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.03
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    为了解决快速接地开关高速分合闸操作中触头震荡严重和电机转矩脉动大的问题,提出了一种适用于快速接地开关的新型电机操动机构及其控制策略.设计一种采用SVPWM矢量控制策略的电机操动机构控制系统,完成控制系统的设计,搭建仿真模型并分析.开展应用于快速接地开关的电机操动机构分合闸特性试验.结果证明,采用SVPWM矢量控制策略进行开关的分合闸操作可以有效改善开关停止过程的震荡问题和电机转矩脉动问题,验证了电机操动机构设计的合理性.
  • 电气工程
    基于多尺度卷积神经网络的短期电力负荷预测
    许言路,武志锴,朱赫炎,王斌斌,邓卓夫
    2020, 42(6): 618-623. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.04
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    • 材料科学与工程
  • 材料科学与工程
    Al2O3抗热震陶瓷的研究进展
    张巍,张金,段春雷,耿浩,韩阳
    2020, 42(6): 624-647. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.05
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    为了增进对Al2O3抗热震陶瓷发展动态的了解,为Al2O3抗热震陶瓷的制备提供设计依据,针对Al2O3抗热震陶瓷的常用抗热震性测试方法,Al2O3陶瓷微观结构、表面条件、尺寸对抗热震性的影响,利用第二相法提高Al2O3陶瓷抗热震性的可行性,以及多孔Al2O3抗热震陶瓷的研究进展等方面进行了评述.在Al2O3陶瓷中添加ZrO2、稀土化合物、低热膨胀系数组元或高热导率组元等可以改善Al2O3陶瓷的抗弯强度、断裂韧性、弹性模量等力学性能和(或)热膨胀系数、热导率等热学性能,从而起到提高Al2O3陶瓷抗热震性能的作用.叠层Al2O3复合抗热震陶瓷将成为今后的一个研究方向.
    • 机械工程
  • 机械工程
    孔隙式隔振系统非线性阻尼特性
    闫明,田浩男,刘海超
    2020, 42(6): 648-653. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.06
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    针对舰载设备隔振系统中双出杆液压孔隙式粘滞阻尼器阻尼力的非线性问题,建立了考虑油液压缩性的隔振系统数学模型,提出了基于AMESIM仿真试验确定隔振系统阻尼力的方法,依据仿真得到的系统压力确定了阻尼力流动指数并验证了流动指数取值的合理性.搭建隔振系统的试验装置,利用通过冲击试验获得的隔振系统位移和加速度响应验证隔振系统数学模型的准确性.结果表明,数学模型仿真和冲击试验结果误差在6%以内,为液压阻尼器非牛顿流体阻尼力的计算提供了有效、快捷的途径.
  • 机械工程
    大型复杂机电加工系统缓冲阻尼动力学性能分析
    刘浩,姜长青
    2020, 42(6): 654-658. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.07
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    针对当前方法缓冲阻尼动力学性能分析的准确率较低的问题,提出大型复杂机电加工系统缓冲阻尼动力学性能分析方法.分析了大型复杂机电加工系统的组成和运动方程,研究了机电加工系统的运动学和动力学特征,并根据虚功率原理和达朗贝尔原理得到机电加工系统丝母转速与捕获环平动速度之间的关系式,推导出机电加工系统的动力学方程和运动约束方程.结果表明,所提方法可以有效、准确分析出机电加工系统的缓冲阻尼动力学性能,具有较强的实际应用性.
    • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    Φ273管道的电磁励磁仿真模型分析与实验方法
    杨理践,徐龙,高松巍
    2020, 42(6): 659-664. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.08
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    针对永磁磁路优化及仿真模型不准确的问题,提出了一种以直流电磁铁为励磁源的仿真模型,分析在不同磁路特征下直流电磁励磁的磁化效果.利用COMSOL有限元分析软件建立Φ273管道电磁励磁模型,对管道缺陷特性进行分析.搭建Φ273管道漏磁内检测永磁励磁实验平台.结果表明:直流电磁铁与永磁体作为励磁源具有相同的磁场特性,电磁励磁仿真模型可以准确描述永磁磁路,为永磁磁路的优化设计及直流电磁励磁在管道缺陷检测的工程应用提供理论依据.
  • 信息科学与工程
    基于组合特征和SVM的视频中人体行为识别算法
    陈艳,胡荣,李升健,万彬,孙书会
    2020, 42(6): 665-669. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.09
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    针对复杂场景中的人体行为识别困难的问题,提出了一种基于组合特征和SVM的行为识别算法.该算法使用光流特征、HOG特征、重心特征和3D SIFT特征构成的组合特征来描述人体的各种行为;使用一对一的方式训练SVM分类器对提取出的特征进行分类,并以投票的方式得到具体的行为类别.使用包含4个场景的KTH数据集进行仿真.结果表明,所提出的算法能适应各种复杂环境,且相比只采用单一特征的识别算法具有更高的分类精度.
  • 信息科学与工程
    基于大数据分析的非线性网络流量组合预测模型
    许绘香,曹敏,马莹莹
    2020, 42(6): 670-675. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.10
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    针对传统方法不能对网络流量变化特征进行准确描述,并且预测精度较低的问题,提出了基于大数据分析的非线性网络流量组合预测模型.通过对非线性网络流量数据进行有效分解,获得不同尺度的分量,利用混沌理论对多尺度分量进行相空间重构获得流量子序列.构建改进鸟群算法优化模型,并对重构后的网络流量子序列进行预测和组合,获得网络流量预测结果.结果表明,所提模型能够精确地描述网络流量的非线性、周期性以及长相关性等变化特征,具有较高的预测精度.
  • 信息科学与工程
    基于深度学习的变电站硬压板状态检测与识别算法
    汪洋,黎恒烜,鄂士平,王成智,张侃君
    2020, 42(6): 676-680. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.11
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    针对变电站的一键顺控停、送电操作不当将导致投退操作的问题,提出了一种基于深度学习的变电站硬压板状态检测与识别算法.使用一个共享网络提取图像特征,基于多任务学习方法建立3个分支联合解决硬压板位置检测、投切状态检测和标识检测这3个任务;采集标注了8 000张硬压板图片数据用于训练和测试.结果表明,所提出的方法能够在提升硬压板状态识别精度的同时,也提升一键顺控操作的安全性.
  • 信息科学与工程
    基于邻近频点插值混合扩频信号多普勒频偏估计算法
    王东政,李双喜,郑二矿,崔嵬
    2020, 42(6): 681-686. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.12
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    针对直扩/跳扩混合扩频信号捕获算法中,要降低多普勒频率估计误差,但运算资源有限的问题进行了研究.采用一种基于插值预测的频率估计算法,利用不同频点之上的相关值进行多普勒频偏估计,以较低的计算量为代价,减小多普勒频率误差.在不同信噪比环境与不同接收信号多普勒频率下,对多普勒频率检测精度进行仿真.经过测试表明,该算法在信噪比不低于-23 dB时,对于直扩/跳扩混合扩频系统的多普勒频率估计误差的平均值小于20 Hz,且具有更加稳定的均方根误差,可以做到在不需要较多改变硬件的情况下,通过后期计算即可提高多普勒频率估计的精度.
    • 建筑工程
  • 建筑工程
    混凝土单轴压缩过程中损伤演化与声发射分析
    栗青,李潜涛,高阳,李震
    2020, 42(6): 687-693. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.13
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    为了研究混凝土单轴压缩状态下的损伤演化过程,利用声发射设备采集试样破坏过程的声发射数据,基于声发射信号建立声发射能量表述的损伤本构方程,对损伤程度进行量化表述,提出了损伤因子在启裂强度和损伤强度的取值区间.基于连续介质损伤力学,对微裂纹的发育过程和声发射能量数综合分析.结果表明,理论应力-应变曲线与试验曲线吻合较好,混凝土单轴压缩过程各阶段吻合度较高,混凝土单轴压缩损伤本构模型具有一定的合理性.
  • 建筑工程
    高强箍筋混凝土柱的耗能性能
    万海涛,侯文彬,禹钿龙
    2020, 42(6): 694-700. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.14
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    为了研究使用CRB550级高强钢筋替代普通钢筋作为钢筋混凝土柱构件箍筋使用的可行性,对5根不同等级箍筋的RC柱构件进行低周往复加载试验,再使用有限元软件对其进行模拟,将试验结果与模拟结果进行对比,验证有限元模拟的可靠性.通过调整纵筋及箍筋直径、箍筋间距、柱截面尺寸等参数设计模拟了8根柱构件,从构件的延性和耗能角度研究不同等级箍筋柱构件的抗震性能.结果表明,使用CRB550级钢筋替代HRB400级钢筋作为RC柱的箍筋后,RC柱的延性性能会适当提高,耗能性能变化不大,说明CRB550级钢筋可以替代HRB400级钢筋作为RC柱构件的箍筋使用.
  • 建筑工程
    基于地基系数法的桩前土体抗力计算公式推导
    梅岭,方龙建,黄献文,刘顺青
    2020, 42(6): 701-705. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.15
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    针对现有抗滑桩桩前土体抗力计算方法的缺陷与不足,基于地基系数法推导了滑面边界条件为固定端和铰支端情况下的抗滑桩桩前土体抗力计算公式.为验证该公式的合理性与正确性,采用MIDAS GTS NX有限元软件建立了三维有限元边坡支护模型,并结合工程实例与现有计算方法相比较.结果表明,所推导出的计算公式能较精确地计算抗滑桩桩前土体抗力,从而得出更准确的桩身内力大小,降低了工程造价,在理论与工程实践中均有较好的借鉴价值.
  • 建筑工程
    考虑爆破效应的隧道开挖损伤区及渗流场分析
    许梦飞,姜谙男,蒋腾飞,申发义,白涛
    2020, 42(6): 706-713. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.16
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    针对爆破效应对围岩力学参数及渗透系数的劣化问题,根据岩石弹塑性力学、连续损伤力学、有效应力原理及渗透系数演化方程,提出了基于Hoek-Brown准则的岩体弹塑性损伤模型,并给出了模型的有限元数值求解算法.以甄峰岭隧道为工程依托,对所选断面开挖损伤区进行数值分析,通过声波检测手段确定爆破扰动范围及损伤值,修正计算力学参数和渗透系数.结果表明,考虑爆破效应后的开挖损伤区,位移值和涌水量均大于不考虑爆破效应时的数值,进行工程稳定性评价时应充分考虑爆破因素的影响.
  • 建筑工程
    塔梁分离式悬索桥动力及抗震性能
    黎子荣,刘立鹏,张杨怡,朱豪军
    2020, 42(6): 714-720. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2020.06.17
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    针对塔梁分离式悬索桥具有塔底不等高及设置地锚索等特点,以矮寨桥为背景,基于9组空间有限元模型从主梁的支承条件、吊跨比以及地锚索的数量三个方面进行桥梁结构模态以及抗震性能分析.结果表明:在动力特性方面,塔梁分离对悬索桥振动模态影响十分微小,而吊跨比的增加会使悬索桥的整体刚度下降,加设地锚索能很大程度提高结构整体刚度;在抗震性能方面,塔梁分离提高了悬索桥横桥向的抗震性能,纵桥向基本无提升,随着吊跨比增大,主梁内力及位移响应减小幅度较大,而主缆和吊索内力几乎无变化,地锚索主要影响纵桥向地震响应,减小主塔位移与内力,降低了主缆与端部吊索的应力响应.