沈阳工业大学学报

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    电气工程
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    基于DTW-LSTM的短期楼宇电力负荷预测方法
    张明理,张明慧,王勇,武志锴,满林坤
    2021, 43(4): 361-367. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.01
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    为了提高楼宇电力负荷预测精度,解决传统聚类算法楼宇用电曲线聚类效果差的问题,提出一种基于DTW-LSTM的楼宇短期电力负荷预测模型.采用DTW聚类算法对楼宇日用电曲线进行聚类与编码,分析楼宇用电行为.根据楼宇10天的日用电曲线编码,利用马尔科夫链对未来一天的用电曲线编码进行预测,得到用电曲线原型.将编码作为一个特征,结合历史用电数据对楼宇的短期负荷进行预测,结果表明,相对于传统的聚类算法,所提方法的聚类结果更加合理且预测精度也有所提升.
  • 电气工程
    施工电源抗风稳定性及结构强度分析
    殷建刚,祁利,邹俊,闫凯,李立东
    2021, 43(4): 368-372. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.02
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    针对施工电源在风荷载下的结构强度和稳定性难以分析的问题,利用有限元软件COMSOL对施工电源钢结构进行了数值模拟.分别对结构强度计算和抗风倾覆与滑移过程建立了具体的三维箱体模型和简化的梁结构线模型.结果表明,高压侧10 kV施工电源在12级风荷载下不会产生结构破坏,静止在水平地面上时不会倾覆,但阻止滑移需要较高的静摩擦系数.通过与实际运行情况相比较可以看出,计算模型与实际运行情况具有良好的一致性,可以应用于工程力学分析中.
  • 电气工程
    基于动态网络的电网入侵证据获取系统设计与实现
    杨浩,林楠,谢昕
    2021, 43(4): 373-377. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.03
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    针对电力监控系统的入侵证据获取耗时长、查全率低、错误率高的问题,提出基于动态网络的入侵证据获取系统.系统框架包括采集层、处理分析层以及显示层,根据每层需要设计系统模块,包括监控采集模块、预处理模块、数据传输模块、中心分析模块以及显示模块.根据拉格朗日方程及非局部均值滤波算法完成冗余数据滤除,得出缺失数据,完成数据清洗过程.结果表明,所设计系统具有查全率高、错误率低的特点,能有效保证电力监控系统网络信息安全.
  • 电气工程
    配用电泛在业务盲区通信子载波干扰抑制方法
    冯奕军,冼庆祺
    2021, 43(4): 378-383. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.04
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    为确保配用电网正常运行,提高电力企业业务水平,提出了配用电泛在业务盲区通信子载波干扰抑制方法.在不同配用电业务类型下构建信道特征模型,利用子空间算法计算接收信号的自相关函数确定业务盲区;通过子载波干扰概率密度分布函数计算噪声功率,设定抗干扰门限值去除噪声,实现子载波干扰抑制.仿真结果表明,该方法可以去除信道中96%以上的噪声,通信接收端的星座图区域划分明显,在BRE水平更低的情况下,信号传输功率差异较小.所提方法可以有效抑制子载波干扰,提高通信成功率.
    • 风力发电技术
  • 风力发电技术
    基于涡旋升力线模型的风机后掠叶片性能优化
    李德源,刘佳宇,夏鸿建,张海波
    2021, 43(4): 384-390. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.05
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    为精确模拟后掠叶片的气弹特性,基于升力线理论建立后掠叶片非线性气弹耦合模型,并通过计算国家可再生能源实验室(NREL)5 MW直叶片和后掠叶片的稳态响应,验证模型的有效性和准确性.以运行变桨角为设计变量,年发电量为目标函数,以额定功率、叶尖挥舞位移和轴向推力作为约束条件,选择5 MW后掠叶片为原型,寻找5~25 m/s风速范围内各风速对应的最优变桨角,并将结果进行对比分析.结果显示,变桨角优化的后掠叶片,相比于原型叶片以及直叶片,年发电量分别提高8.58%、7.59%.
  • 风力发电技术
    基于组合变权理论的风电机组状态评估
    刘杰,杨娜,华智广
    2021, 43(4): 391-395. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.06
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    为了准确把握风电机组的真实运行状态,发现故障并提早预警,提出基于组合变权理论的风电机组状态评估方法.根据对风电机组监控系统相关参数的分析,确定含有23项指标的状态评价体系.基于组合赋权方法确定23项指标的权值,利用变权理论修正权值,引入劣化度分析状态监测数据的偏离程度,建立风电机组评估流程.结果表明,所提方法的权重分配区分度大,评估结果与风机实际运行状态更契合,实现了故障前预警,验证了方法的有效性.
    • 材料科学与工程
  • 材料科学与工程
    Hf对一种高W镍基合金组织及拉伸性能的影响
    肖传民,舒德龙,谢君,侯桂臣,华涵钰
    2021, 43(4): 396-401. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.07
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    为了研究Hf元素含量对高W镍基高温合金组织和室温拉伸性能的影响,制备了三种不同Hf含量的高W镍基高温合金,测试了高温合金的室温拉伸性能,分析了高温合金的微观组织和断裂机理.结果表明,在给定成分范围内,随着Hf元素含量的增加,铸态合金中的γ′共晶尺寸、含量增加,而碳化物尺寸、含量降低,合金的室温抗拉强度逐渐增大,但合金的塑性无显著变化.随着Hf元素含量的增加,合金中碳化物含量减少,导致裂纹源数量减少,这是高Hf合金室温拉伸强度较高的主要原因.
  • 材料科学与工程
    聚丙烯酰胺类油田添加剂生物毒性测试方法
    马跃,宫琦,李术元,赖晓晴
    2021, 43(4): 402-406. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.08
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    为了有效解决明亮发光细菌T3价格暴涨且供货不稳定的问题,采用费氏弧菌为测试菌种,ZnSO4·7H2O为参比毒物,通过单因素实验探讨了不同时间内费氏弧菌的稳定性,考察了不同浓度的参比毒物对菌种发光强度和抑制率的影响,研究了费氏弧菌在油田添加剂生物毒性测试中的应用.结果表明:费式弧菌在测试过程中存活性高、稳定性好;参比毒物ZnSO4·7H2O浓度越大,发光强度越低,抑制率越高;费氏弧菌测得的降滤失剂的毒性大于包被剂,最佳测试时间为15~30 min.
  • 材料科学与工程
    四针状氧化锌晶须改性树脂基阻尼复合材料
    韩珩,张伟琳,马驰
    2021, 43(4): 407-412. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.09
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    为了提高树脂基复合材料的阻尼及力学性能,通过两步法合成了四针状氧化锌晶须改性树脂基阻尼复合材料.利用动态黏弹谱仪、扫描电子显微镜、万能力学试验机等测试手段,研究了四针状氧化锌晶须含量对复合材料阻尼性能、热稳定性能、拉伸强度、硬度及冲击回弹性能的影响.结果表明:四针状氧化锌晶须的加入有效提高了复合材料的阻尼性能及热稳定性能,改善了其拉伸强度和硬度,但对其冲击回弹性不利;当四针状氧化锌晶须的质量分数达到5%时,复合材料的阻尼及力学性能达到最优.
    • 机械工程
  • 机械工程
    过盈失效时轴毂微动的转子系统特性
    周世健,陈世尧,李志农,陈长征,卢文秀
    2021, 43(4): 413-419. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.10
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    盘轴作为转子系统的核心部件,在复杂的工况及交变载荷作用下极易产生轴毂过盈配合失效故障.为了研究轴毂接触时过盈量和转速等因素对轴毂接触应力的影响,以及过盈失效时转速对转子系统振动特性的影响,基于Hertz接触力学模型,建立了轴毂接触的转子有限元模型,并进行仿真分析和实验验证.结果表明:轴毂间过盈失效时,轴毂间会产生微动摩擦,同时存在明显的转速差;转速较低时,时域图中会出现拍振特性,轴毂间存在碰磨现象;随着转速的增大,拍振周期会发生改变,盘心轨迹由不规则锯齿状变为规则的圆;转速增大引起轴毂接触应力减小,时频图中的振幅明显增大.
  • 机械工程
    棒材冷床制动裙板液压控制
    任国振,陈松
    2021, 43(4): 420-424. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.11
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    针对棒材冷床制动裙板长轴连接存在结构挠性和安装间隙造成的结构刚度低、同步性能差等问题,以及制动裙板液压缸动作快、行程短、频繁换向产生的液压冲击等问题,提出了两种液压控制原理,即常规阀液压控制回路和比例阀液压控制回路.现场测试和实践表明,两种液压控制原理都能满足实际性能要求,较好地解决了同步性能和液压冲击等问题,具有良好的实用价值,为棒材冷床制动裙板液压控制系统的设计、调试和维护提供有益参考.
    • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    基于聚类分析的水资源利用区划方法
    李宁,芦红
    2021, 43(4): 425-431. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.12
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    针对水资源区划覆盖面积不全面、功能定位不准确、定性判断不客观等问题,提出了一种基于K-means聚类算法的水资源利用区划方法.通过分析水资源利用区划现状,构建指标体系反映水资源系统特征,采用主成分分析法降低系统复杂度,研究了主成分之间的相似性,利用欧式距离进行聚类优化水资源功能区布局.以大渡河流域为例进行水资源功能区划实验,结果表明,所提方法能够确定水资源功能一级区的类别,提高了区划方法的科学性、实用性和客观性.
  • 信息科学与工程
    改进SURF和Delaunay三角网在图像匹配中应用
    毛克乐
    2021, 43(4): 432-438. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.13
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    针对SURF算法中存在较多错误匹配问题,提出一种基于改进SURF和Delaunay三角剖分图像匹配算法.以颜色不变量模型作为SURF的输入,利用邻近特征点之间的关系,解决SURF引起的颜色成分信息丢失和特征点过于密集问题.利用三角形相似函数计算两幅图像中Delaunay三角形相似度大于0.75的三角形,并采用射影不变量执行空间变换处理进行粗匹配和精匹配.结果表明,与当前图像匹配算法相比,该算法具有更好的精度与鲁棒性,提取特征点多且分布均匀.
  • 信息科学与工程
    基于量子粒子群优化算法的云计算负载均衡分析
    李祥琴,罗传军,杨利
    2021, 43(4): 439-443. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.14
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    针对当前云计算负载均衡方法存在的节点过负载或者长期空闲等难题,以改善云计算负载均衡效果,设计了基于量子粒子群优化算法的云计算负载均衡方法.建立了云计算负载均衡数学模型,引入量子粒子群优化算法对云计算负载均衡数学模型的最优解进行搜索,找到最优的云计算负载均衡方案,在相同环境下与经典云计算负载均衡方法进行仿真对比实验.结果表明,提出的算法能够实现云计算负载均衡,提高了云计算资源的利用率,加快了云计算负载执行速度,是一种速度快、效率高的云计算负载均衡方法.
    • 控制工程
  • 控制工程
    鳄鱼上颚的形貌曲面拟合及其偏差分析
    周祖鹏,裴雨蒙,Josep Fortuny,Jordi Marcé Nogué,蒋开云,钟雪波
    2021, 43(4): 444-449. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.15
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    为了研究鳄鱼上颚的形貌特征对其结构特性的影响并将其应用于仿生设计,需对鳄鱼上颚的曲面进行提取并研究.运用逆向工程技术对鳄鱼头骨进行三维重构,并结合多项式拟合方法分别建立按照生物形貌特征划分的三个曲面的数学模型,将三个数学模型的数据进行合并后与生物模型进行偏差对比.结果表明,三个数学模型拟合方程拟合后的确定系数值均接近于1,且其标准偏差在可接受范围内.复杂生物曲面模型可转化为多个数学模型,再将多个数学模型的数据合并后转化为完整的模型,可为鳄鱼头骨的力学特性研究及工程仿生设计提供依据.
  • 控制工程
    自适应模糊反演算法的双关节机械手控制
    崔雅博,罗清元
    2021, 43(4): 450-454. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.16
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    针对双关节机械手在控制中存在不确定性和非线性的问题,采用不依赖于系统模型的自适应模糊反演控制方法对轨迹进行跟踪,先将复杂的非线性系统简化为若干个易于处理的低阶简单子系统,再对每个子系统的李雅普诺夫函数及其中间虚拟控制量进行设计,通过子系统控制律的组合提升了控制律的设计效率.根据建立的双关节机械手的动态方程,利用Simulink模块对机械手系统的自适应模糊反演控制过程进行模拟.结果表明:自适应模糊反演控制能够实现机械手系统高精度的动态跟踪,且对应的跟踪误差均小于0.87%,能够实现对不确定非线性系统准确的控制.
    • 建筑工程
  • 建筑工程
    基于不同算法的乳化沥青冷再生材料养生性能预测
    杨彦海,逄海洋,杨野
    2021, 43(4): 455-462. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.17
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    为了揭示乳化沥青冷再生混合料养生条件与养生性能之间的内在联系,利用不同算法对室内成型的乳化沥青冷再生试件的养生性能建立预测模型.以养生条件作为模型输入参数,构建支持向量机和神经网络模型对混合料养生性能进行预测,对两个模型的预测精度进行对比分析.结果表明:支持向量机模型预测误差率集中在2%以内,最大误差率为5.6%;神经网络模型的预测误差率集中在0~5%之间,最大误差率为19%,支持向量机模型的预测效果更为精准.
  • 建筑工程
    SFRC三维细观尺度的数值与试验对比分析
    薛兴伟,吴加伟,周俊龙
    2021, 43(4): 463-469. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.18
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    针对钢纤维混凝土结构现有的细观尺度数值分析存在的问题,提出了一种新的SFRC三维细观尺度数值分析模型.在有限元软件Ansys及Madis/FEA中通过宏观混凝土与微观钢纤维相结合的方法来建立该模型,并进行非线性分析计算.与既有抗折试验进行对比分析可得,三维细观尺度数值分析方法结果与试验均值吻合较好,说明本文方法能较好地反映结构的强度、延性等特征及裂缝发展过程,并能反映钢纤维的受力过程.
  • 建筑工程
    二次受力下粘贴钢板加固RC梁抗弯性能分析
    宋力,李林果,樊成
    2021, 43(4): 470-475. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.19
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    为了研究二次受力下粘贴钢板加固RC梁的抗弯性能影响因素,利用数值模拟软件ABAQUS建立了钢板加固RC梁受压模型,分析了钢板厚度、配筋率和预载量等因素对钢板加固RC梁抗弯承载力的影响,对试验数据进行分析处理.结果表明:二次受力下钢板加固RC梁抗弯承载力随初始应力增大而减小;钢板厚度、长度、配筋率和预载量因素中,初始荷载和钢板厚度对二次受力下RC梁抗弯性能的影响较为显著;钢板加固RC梁存在最佳配板率,试验结果与有限元模拟吻合度较好.
  • 建筑工程
    新型聚氨酯夹芯板墙体材料剪切试验
    黄志强,王晏灵,施维,江荷曲
    2021, 43(4): 476-480. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.04.20
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    针对实际工程中墙体易脱落的问题,提出了一种新型的由水泥纤维板、聚氨酯发泡、玻镁板组成的夹芯板墙体复合材料,通过双面剪切试验研究了该新型材料的抗剪性能.结果表明,玻镁板与聚氨酯粘结面的剪切强度比水泥纤维板与聚氨酯粘结面的剪切强度平均大20%~30%,前者的剪切极限位移比后者平均大40%~60%,水泥纤维板、玻镁板与聚氨酯的粘结面能承受最大荷载时的平均位移分别为8.16 mm和9.18 mm.玻镁板与聚氨酯的粘结性能要好于水泥纤维板与聚氨酯的粘结性能,玻镁板可以满足聚氨酯发泡外墙剪切受力的要求.