沈阳工业大学学报

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    电气工程
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    电网输电工程项目数据插补及造价预测融合模型
    乔慧婷,文上勇,黄琰
    2021, 43(5): 481-486. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.01
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    针对由于电网输电工程项目造价系统的多变性、非线性以及复杂性导致造价难以预测的问题,提出一种基于回归类算法与决策树类算法相融合的造价预测模型.在分析电网输电工程造价影响因素的基础上,采用随机森林算法对分类型变量数据与连续型变量数据进行缺失插补,多种机器学习算法进行造价预测,利用粒子群启发式算法对多种预测模型的权值进行寻优实现模型的融合预测.结果表明,所提方法的数据缺失插补较为准确,RMSE为87 615,MAPE为2.17%,能够合理地进行电网输电工程造价预测.
  • 电气工程
    互感器带电更换暂态影响及其优化方案
    刘俭,王斌武,李立东,姜春阳,刘鹍
    2021, 43(5): 487-492. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.02
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    针对电力互感器带电更换过程中产生的暂态影响问题,利用PSCAD软件搭建互感器带电更换仿真模型,对带电更换互感器产生的暂态影响进行仿真分析,并提出在电压互感器的一次侧串接阻尼器件的优化方案.仿真结果表明,电压互感器断开时,通过优化方案可使其谐波含量最高的三次谐波由未优化的4.430%降低到0.049%,电压互感器接入时,通过优化方案可使谐波含量最高的二次谐波由未优化的8.00%降低到6.90%,并且其他次谐波含量也有显著降低,即串接阻尼结构的优化方案可以改善电压互感器带电更换过程中的电能质量.
  • 电气工程
    基于多步电价预测的储能系统调度策略优化方法
    宋坤,武志锴,南哲,张明慧,李大东
    2021, 43(5): 493-499. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.03
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    针对增量配电网调度策略弱、效益低的问题,提出了一种高分辨率滚动周期调度策略和一种基于深度学习的长短周期比较多步电价预测模型.以某地区2012~2015年市场电价数据及各项供需输送关系数据为基础,结合滚动周期调度策略和空洞卷积神经网络建立增量配电网储能系统调度模型,对储能系统调度过程中电价走势及未来数据进行预测.结果表明,相比于目前常用的研究方法,所提出模型在经济效益上提高了9.1%,并具有更优秀的鲁棒性和效率.
  • 电气工程
    基于黑盒遗传算法的电力系统网络安全漏洞挖掘方法
    王小虎,王超,李群,任天宇
    2021, 43(5): 500-504. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.04
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    针对当前电力系统网络安全挖掘方法误检率和漏检率较高的问题,提出基于黑盒遗传算法的电力系统网络安全漏洞挖掘方法.对电力系统网络态势进行全方位感知,得出电力系统网络整体安全态势情况,引入黑盒遗传算法进行黑盒模糊测试,选择目标函数并生成测试参数,将优化样本传输至模糊测试模块,通过日志监控测试系统实时记录异常情况.当模糊测试达到预设目标时停止测试,并将电力系统网络安全漏洞报告输出.结果表明,所提算法误检率较低,证明了所提算法可靠性较强.
    • 材料科学与工程
  • 材料科学与工程
    尖角磁场对TIG电弧及焊缝成形的影响
    常云龙,张洪旭,关子奇,刘晓光
    2021, 43(5): 505-508. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.05
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    为了研究尖角磁场对TIG焊接过程的影响,采用小孔探针法和高速摄影法对不同频率尖角磁场作用下的TIG焊电弧压力与电弧形态进行了研究,并分析了磁场频率对焊缝成形质量的影响.结果表明,电弧压力整体呈正态分布,电弧压力随频率的改变呈单峰对称分布.随着磁场频率的增加,电弧边缘电弧压力出现小幅度波动,电弧中心压力值最大,电弧边缘压力较小.电弧形态随着磁场频率的增加而发生旋转收缩现象,焊缝的熔深变大,熔宽变小.
  • 材料科学与工程
    变形参数对高纯铜微观组织及织构演化的影响
    李春雨,乐启炽,宝磊,贾永辉,徐国军
    2021, 43(5): 509-515. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.06
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    为了研究挤压温度和变形区内不同位置对高纯铜反向挤压过程中微观组织及织构变化的影响,进行了350~600 ℃反向挤压试验.结果表明:当挤压温度为350~500 ℃时,棒材边部存在细晶层,其宽度基本上随温度升高而增加,当挤压温度为600 ℃时,棒材边部存在粗晶层;高纯铜最优热加工温度为550 ℃,此时棒材组织均匀性最好且晶粒细小;当升高挤压温度时,再结晶程度增大,织构极密度降低;当挤压温度为350 ℃时,棒材组织中出现{110}<100>再结晶织构,当挤压温度为450 ℃时变形织构消失;增大变形程度有利于提高组织中特殊晶界Σ3和Σ11的含量,同时增大再结晶程度并细化晶粒.
  • 材料科学与工程
    Al-0.7Fe-0.4Mg-0.1Si-0.2Er合金固溶时效组织与性能
    郑文涛,王伟祺,王志惠,石径,张悦
    2021, 43(5): 516-521. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.07
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    为了提高一种低合金化导线材料Al-0.7Fe-0.4Mg-0.1Si-0.2Er合金的强度和电导率,采用单级时效和双级时效对铸态合金进行改性处理.结果表明:铸态合金的抗拉强度为53 MPa,电阻率为3.12×10-8 Ωm;采用固溶+单级时效处理后,合金抗拉强度升高至79.6 MPa,电阻率为3.07×10-8 Ωm;采用固溶+双级时效处理后,合金抗拉强度为74.3 MPa,电阻率为3.02×10-8 Ωm;经过固溶+时效处理后,合金原始枝晶组织逐渐向等轴晶转化,长棒状Al-Fe-Si相熔断变短;析出相的增加使合金力学性能得到提升,等轴相和Al3Er相的析出使合金的导电率略有提升.
  • 材料科学与工程
    基于等效结构应力法的塔吊焊接节点疲劳寿命评估
    刘俊卿,马岩,曹书文
    2021, 43(5): 522-528. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.08
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    为了评估塔式起重机焊接节点焊缝处的疲劳性能,以QTZ25塔式起重机为例,利用有限元软件Ansys建立了包含焊缝细节的塔臂焊接节点模型.将模型导入FE-SAFE疲劳分析软件中,通过等效结构应力法完成了网格不敏感结构应力的转换,结合疲劳设计主S-N曲线,对塔臂焊接节点疲劳寿命进行了分析.结果表明:塔臂焊接节点焊缝处所能承受的最大循环次数为104.945 9,满足工程需求;等效结构应力法具有网格不敏感性,能够较好地预测塔式起重机焊接节点焊缝处的疲劳寿命.
  • 材料科学与工程
    镍基高温合金中γ″和δ相的热力学性质与相变判定
    孙昊昉,田素贵,刘丽荣,金莹
    2021, 43(5): 529-536. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.09
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    为了判定GH4169合金中具有相同成分但不同结构的γ″相和δ相的相变类型,利用第一性原理模拟和状态方程方法计算了γ″相和δ相的能量-体积关系曲线及相关热力学性质,并对其结果进行比较分析.结果表明,在γ″相至δ相的相变过程中化学势保持不变,具有化学势一阶偏导形式的热力学性质不变,但具有二阶偏导形式的热力学性质发生跃变.因此,γ″相至δ相的转变为二级相变,且该相变符合二级相变的空间群关系,遵从理论相变路径.
    • 机械工程
  • 机械工程
    板材弹性模量的激光超声测试方法
    邹云,韩思凡,刘星,詹超,李阳
    2021, 43(5): 537-541. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.10
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    为了能够准确测量板材的弹性模量,提出一种基于激光超声的测量方法.研究不同模态超声波在不同传播路径上的传播特性,确定时域信号上波包的模态属性,通过激光超声实验装置精确测量出纵波和表面波的传播速度;通过弹性模量和波速的固有关系,计算得到板材的弹性模量.结果表明,随着激励和接收距离的变化,多种模态超声波在时域上有不同程度的叠加,其叠加程度和超声波的传播路径有关.该方法测量出的板材弹性模量结果和参考值相符,具有较高的精度和无损的特点,为精确测量板材弹性模量提供了一种有效的测试方法.
  • 机械工程
    基于JACK的盾构机换刀作业人员工作负荷评估模型
    姜兴宇,马明宇,齐鹏,马生顺,侯志权,刘伟军
    2021, 43(5): 542-549. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.11
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    针对盾构机换刀作业的工作负荷评估问题,引入民航管理员工作负荷评估标准作为工作负荷评估的基础,建立盾构机换刀作业人员工作负荷评估模型.应用JACK软件求解工作负荷初始值和影响因子修正值,并将其代入评估模型求解最终值,确定工作负荷等级,实现对盾构机换刀作业工作负荷的评估.以盾构机换刀作业过程中的伸缩油缸安装作业为例,进行了工作负荷评估仿真实验.结果表明,评估模型的评估结果与实际换刀作业人员的工作负荷情况吻合,验证了评估模型的有效性与可行性.
    • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    基于改进SIRT算法的声学CT温度场重建
    颜华,孙灿烽,王伊凡
    2021, 43(5): 550-556. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.12
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    针对当重建区域划分的网格数多于声波路径数时,重建温度场中通常会出现很多噪点的问题,提出了一种改进SIRT算法,将平滑滤波器融入SIRT算法,通过专门设计的内、外平滑滤波器,抑制重建温度场中的噪点.为验证所提方法的有效性,对3个典型的模型温度场和一个实际的单峰温度场进行了重建.结果表明,与常用的最小二乘法、ART算法和SIRT算法相比,改进SIRT算法的重建误差明显降低.改进的SIRT算法具有更好的复杂温度场重建能力.
  • 信息科学与工程
    基于全卷积神经网络的计算机视觉目标检测算法
    蒋燕翔
    2021, 43(5): 557-562. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.13
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    针对传统计算机视觉目标检测算法准确率较低的问题,提出基于全卷积神经网络的计算机视觉目标检测算法.通过采样、量化以及编码将计算机视觉图像转换为数字图像,经图像平滑、图像增强、目标图像截取一系列处理后完成目标图像特征抽取,实现图像预处理;利用全卷积神经网络训练完成计算机视觉图像目标检测.结果表明,采用所提算法检测计算机动态图像及静态图像时,准确率和召回率分数均更接近1,证明算法的检测准确率更高,且检测耗时较少.
  • 信息科学与工程
    一种无需预设模板的动车组故障识别算法
    李超,刘子宽
    2021, 43(5): 563-568. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.14
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    针对现有动车组故障识别算法存在较高故障识别误报率与漏报率的问题,提出了一种无需预设模板的动车组故障识别算法.将动车组图像以车厢为单位进行划分,以当前列车的其他车厢作为历史图像进行图片比对,确定出故障区域所在的位置.对多种车型的模拟分析结果表明,所提算法在保障检测漏报率的基础上,误报率可降低至少20%.此外,针对复兴号列车,该算法在保持漏报率为12%的条件下,几乎可达到零误报.
  • 信息科学与工程
    基于射频技术的高速运动图像自动识别模型
    赵莉苹,邱秀荣
    2021, 43(5): 569-572. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.15
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    针对传统高速运动图像自动识别方法存在识别误差较高,用时过长,效果较差的问题,提出基于射频技术的高速运动图像自动识别模型.通过智能摄像头对高速运动图像进行采集,采用射频技术读取采集得到的高速运动图像编码,并对高速运动图像进行分析,再建立目标动图像尺度空间模型,将高速运动图像特征向量描述为特征点,并对其进行匹配,同时结合几何区域限定来完成识别.结果表明,所提模型在识别过程中识别误差较低,且识别用时较短,效果较好.
    • 建筑工程
  • 建筑工程
    铁尾矿砂混凝土的应力-应变全曲线特性
    宁宝宽,徐永泽,崔琨,王宁
    2021, 43(5): 573-578. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.16
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    针对不同铁尾矿砂掺量对混凝土应力-应变全曲线的影响,对5组不同铁尾矿砂掺量的棱柱体试件进行单轴受压应力-应变全曲线试验.结果表明:铁尾矿砂混凝土的破坏形态与普通混凝土基本相同,铁尾矿砂混凝土轴心抗压强度低于普通混凝土,当铁尾矿砂掺量为60%时,轴心抗压强度与普通混凝土相差最小;随着铁尾矿砂掺量的增加,混凝土刚度下降,抵抗弹性变形能力减弱,脆性增强;铁尾矿砂混凝土的应力-应变曲线分为上升段和下降段,通过拟合相关参数,提出了应力-应变全曲线方程表达式,拟合结果与试验数据较吻合.
  • 建筑工程
    基于灰度图识别技术的下封层联结效果评价
    张敏江,任东旭,吕馥宏
    2021, 43(5): 579-583. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.17
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    为了评价我国现行投入使用的不同下封层技术层间联结效果,分别利用灰度图识别技术和室内剪切试验对其进行了评价.通过灰度图识别技术计算出面层联结率、基层联结率和综合联结率,通过室内剪切试验得到下封层技术的摩擦系数、摩尔-库伦曲线和标准轴载作用下的抗剪强度.结果表明,下封层技术的联结效果由优到劣排序为:橡胶沥青碎石下封层、乳化沥青碎石下封层、稀浆下封层和热沥青碎石下封层.灰度图识别方法与室内试验评价结果一致,验证了评价方法的可靠性.
  • 建筑工程
    寒冷地区医院空调负荷影响因素
    吕洁,王龙,孙成才
    2021, 43(5): 584-589. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.18
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    针对严寒地区医院建筑的节能问题,以某市门诊楼为研究对象,利用建筑能耗软件DeST建立建筑基准模型,并根据医院建筑能耗特点选取7项负荷影响因素,采用正交试验法进行了8组试验,通过DeST对8组试验进行模拟计算,筛选出显著影响因素,并对显著影响因素进行再分析.结果表明,窗墙比与窗户类型是寒冷地区医院空调负荷的显著影响因素,建筑各朝向的窗墙比与空调负荷均呈正比关系,影响窗户热工性能的关键因素是玻璃的遮阳系数.
  • 建筑工程
    钉合正交层积木板抗弯性能试验
    张延年,刘叶,韩立坤,吴献
    2021, 43(5): 590-594. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.19
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    针对钉合正交层积木板(钉合CLT板)的抗弯性能,对钉合正交层积木板进行弯曲试验,对其破坏形态和极限承载力等指标进行对比分析,找出各因素对抗弯性能的影响.结果表明,30°施钉大大提高了CLT板的极限承载力、整体受力性能以及延性,但30°施钉不利于钉合CLT板维持初始刚度.螺丝钉提高了极限承载力,增大了钉合CLT板的挠度,提高了钉合CLT板的抗弯性能,但施钉类型对钉合CLT板的应变影响不大.
  • 建筑工程
    基于激光振频法的石材幕墙安全性能快速评价
    包亦望,郑德志,刘小根,万德田,孙与康
    2021, 43(5): 595-600. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.05.20
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    为了实现建筑幕墙面板坠落风险的预测,同时为了解决高处检测难操作的问题,提出了非接触式激光振频检测方法.利用激光振频法对四类边界条件下的石材面板进行测试,研究了不同结构损伤程度与石材面板固有频率之间的关系,并通过模态分析方法对所得结果进行验证,研究了测试点位置对测试方法准确性的影响.结果表明:激光振频法与模态分析方法所得结果相吻合;随着结构损伤程度加剧,石材面板固有频率不断衰降;激光振频法可快速确定具有坠落风险的建筑幕墙面板,其准确性与激光测试点的位置有关.