沈阳工业大学学报

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    电气工程
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    基于深度学习的电网调控系统异常检测与多阶段风险预警
    王瑾,裴亮
    2021, 43(6): 601-607. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.01
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    针对复杂电网调控系统中大部分风险预警技术存在准确率低的问题,提出了一种基于深度学习的电网调控系统异常检测与多阶段风险预警技术.在综合考虑系统异常类型的基础上构建了运行系统健康度评估指标.利用随机森林算法进行系统异常状态检测,并根据检测结果将系统状态分成轻压力区、拐点区和崩溃区3个阶段,结合人工神经网络模型预测系统运行状态的变化趋势并及时预警.仿真试验结果表明,3个阶段的异常检测率分别为94.53%、88.79%和80.12%,且在轻压力区的预测误差小于1%,拐点区预测误差低于10%,均优于现有异常检测与预警技术.
  • 电气工程
    复杂磁化下硅钢片矢量磁致伸缩特性测量与模拟
    李丽,樊小鹏,周永言,张艳丽,张殿海
    2021, 43(6): 608-613. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.02
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    针对电机、变压器等电工设备铁心在复杂磁场磁化下磁致伸缩特性引起的振动噪声加剧问题,提出了能够表征非正弦磁场激励时磁致伸缩特性的硅钢片动态矢量磁致伸缩模型.基于硅钢片单片磁特性测量系统,采用三轴应变计法测量并分析了复杂磁化条件下硅钢片的动态矢量磁致伸缩特性,推导了硅钢片磁致伸缩特性的动态矢量模型表达式,并给出了模型参数数据库的建立方法.通过与实际测试数据的对比分析验证了模型的预测精度.
  • 电气工程
    高精度配电网电气设备故障识别检测方法
    赵欢,阳浩,何亮,魏恩伟,郑杰
    2021, 43(6): 614-618. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.03
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    针对电气设备红外图像边界模糊、噪声大等问题,结合卷积神经网络模型和图像识别技术,利用可见光图像与红外成像,实现了对配电网电气设备的高精度远程识别和发热诊断.采用卷积神经网络和边框回归算法完成了对识别对象的标记,基于灰度-梯度信息矩阵提取了配电网红外图像的纹理信息特征参数,采用主成分分析的方法得到特征参数的主成分分量,并将其作为输入向量,对设备运行状态进行识别.结果表明,样本训练及测试的准确率能够分别达到95%、90%以上,设备发热故障识别准确率约为85%.
  • 电气工程
    贝叶斯网络及时间序列下电力系统元件故障诊断模型
    裴求根,黄达文,高祥斌
    2021, 43(6): 619-623. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.04
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    针对电力系统频繁出现故障,其人工成本及工作危险系数增加的问题,在贝叶斯网络及时间序列下提出一种电力系统元件故障诊断技术.将提取的故障特征作为待诊断的特征项,确定每个类别下故障因子的集合,通过集合中潜在故障因子的系数判断真假,为真则将该类别下的因子系数代入到挖掘公式中,利用时间序列匹配法求得故障因子发生与未发生概率,根据单位元件发出的具体断开或跳闸等保护动作判断具体故障元件.仿真结果表明,所提出的故障诊断模型诊断结果与实际结果的拟合程度较高,拥有较高的准确率和有效性,在智能电网领域具有很好的应用潜力.
  • 电气工程
    基于多变量维纳滤波的中低压电网拓扑学习方法
    万中奇,祁宏,李清涛,齐小伟,王江波
    2021, 43(6): 624-628. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.05
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    为了实现电网的最优市场结算和可靠的动态运行,需要对电网的运行拓扑情况进行估计.提出了一种新的通用电网拓扑估计框架,利用摆动动力学引起的节点电压相位角的时间序列测量进行拓扑估计.利用多元维纳滤波来分解不同节点电压角波动之间的相互作用,并通过考虑多元维纳滤波器元件的相位响应来识别操作边.在标准IEEE测试用例上的仿真测试结果表明,该学习框架的性能良好,达到了预期的设计目标.
    • 材料科学与工程
  • 材料科学与工程
    液晶离聚物-蒙脱土掺杂PMMA/PEO电解质膜的性能
    张爱玲,李芳芳,李勇江,牛雪,范佳琪
    2021, 43(6): 629-634. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.06
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    为了解决聚环氧乙烷作为聚合物电解质基体在室温下电导率低的问题,采用由液晶离聚物插层蒙脱土(LCT)制成的层状硅酸盐纳米复合材料作为功能性掺杂剂,采用自动刮膜技术制备液晶离聚物-蒙脱土掺杂PMMA/PEO聚合物电解质膜.结果表明:掺杂0.5%LCT的PMMA/PEO电解质中PEO结晶度最低为25.0%;掺杂1.5%LCT的PMMA/PEO电解质的初始分解温度由157.4 ℃提高到212.0 ℃;添加2.5%LCT的电解质膜表面最平整,几乎没有孔洞;添加0.5%LCT后电解质的电导率由1.12×10-5 S/cm提高到3.26×10-5 S/cm,提高了约2倍;添加1.5%LCT后电解质拉伸强度提高到6.43 MPa,添加0.5%LCT后电解质的断裂伸长率提高到883%.LCT的加入有利于PMMA/PEO聚合物电解质膜电性能、热性能和力学性能的提高.
  • 材料科学与工程
    中厚板立向角焊缝机器人深熔焊接工艺
    张义顺,丛林,张华军
    2021, 43(6): 635-640. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.07
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    为了解决现有大、重、特结构件立向角焊缝焊接接头熔深较浅导致需要换置焊接设备和预制坡口的问题,提出一种采用机器人三角形摆动模式的焊接工艺.通过对机器人在不同摆动方式下的焊接热输入进行计算,结合电弧热的温度分布特点,在经典双椭球热源模型的基础上建立不同摆动方式下的热源模型,提取角焊缝根部与侧壁点的焊接热循环曲线.结果表明,机器人三角形摆动方式在增强立向角焊缝熔深方面具有突出作用.三角形摆动方式所获得的根部熔深可达锯齿形摆动方式的3~5倍.与锯齿形摆动方式相比,三角形摆动方式所获得的侧壁熔深得到明显提高,焊脚尺寸约增加1/3,且焊缝表面成形微凹,因而利于多层多道焊接.
  • 材料科学与工程
    AlCoCrFeNiV高熵合金涂层制备及力学性能
    张楠楠,郝德喜,马永亮,金冰倩,李德元
    2021, 43(6): 641-645. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.08
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    为了加强机械零部件的表面耐磨防护,采用等离子喷涂后激光重熔方法在Q235钢基体上制备了不同V含量的AlCoCrFeNiV高熵合金涂层,测试了涂层的硬度和耐磨性.结果表明:合金涂层呈现出典型的枝晶和枝晶间组织,且在枝晶间组织附近出现了条状CrV相;V含量较低时,合金涂层为FCC+BCC双相结构;随着V含量的增加,合金涂层转变为单相BCC结构;在V含量升高的同时,合金涂层的硬度和耐磨性都随之提高;当V摩尔值为1.0时,涂层平均硬度达到了627.43 HV,此时涂层磨损失重最小,磨损机制表现为磨料磨损以及轻微氧化磨损.X
  • 材料科学与工程
    气雾化参数对304不锈钢3D打印专用粉末粒径的影响
    朱晓飞,周舸,李正元,陈立佳
    2021, 43(6): 646-651. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.09
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    为了研究采用EIGA法制备304不锈钢3D打印专用粉末过程中加热功率、进给速度和气雾化压力对粉末粒径的影响,利用JIGA-2型真空气雾化制粉设备进行了工艺试验.结果表明,加热功率对该合金粉末粒径的影响不大,而提高气雾化压力能够显著提高细粉收得率,进给速度与加热功率的匹配性是影响该合金粉末球形度的重要因素.304不锈钢3D打印专用粉末的最佳制备工艺参数为:加热功率30 kW,气液流量比0.6,气雾化压力6 MPa,此时细粉收得率约为35%~40%,粉末形貌为球形,且表面光滑未出现凹坑现象.
    • 机械工程
  • 机械工程
    基于工况传递路径分析方法的车内噪声源贡献量分析
    陈克,姜少玮,张晓冬
    2021, 43(6): 652-661. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.10
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    为了识别出振动、声学激励及路径传递率对车内噪声的具体影响,根据车内噪声产生机理建立了工况传递路径分析模型,并搭建了汽车振动与噪声测试采集系统.采用奇异值分解和主分量衰减方法确定较小主成分的剔除率,提出了输入激励实测信号和路径传递率二者与车内噪声响应信号之间的因果效应,完善了现阶段贡献量分析时的分析条件,准确定位了对车内噪声异常峰值影响较大的因素,并将完整的研究方法应用于某乘用车的车内噪声识别.通过车内噪声的合成响应与实测响应对比分析及响应修正分析,验证了本文所提方法的可靠性.
  • 机械工程
    3-PRC并联机构的运动学性能与仿真
    沙鑫美,吕小祥
    2021, 43(6): 662-667. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.11
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    针对传统并联机构的支链多和承载能力差的缺点,提出了一种具有三自由度的3-PRC并联机构.利用旋量理论和自由度计算方法,分析和验证了并联机构的运动学性能及其动平台的三维平移运动方式,通过建立三维坐标系和运动影响系数法,分析了并联机构的位置正反解、速度和加速度的变化规律.基于MATLAB、ADAMS、Pro/E软件对3-PRC并联机构进行了三维建模与运动学仿真.测试得到其动平台的位移曲线、速度曲线、加速度曲线和变形结构图,分析指出了该并联机构的薄弱部分,为未来的并联机构设计提供了参考.
    • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    基于扩大候选码元范围的非二元LDPC加权迭代硬可靠度译码算法
    马秀荣,司雨鑫,孔玲
    2021, 43(6): 668-673. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.12
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    为提高非二元LDPC码加权迭代硬可靠度译码算法的误码率性能,设计了一种基于扩大候选码元范围的加权迭代硬可靠度译码算法.通过对可靠度更新过程进行扩展,引入更多初始化元素,从而有效扩大了备选码元的范围,降低了译码结果中产生错误码元的概率.仿真结果显示,对基于伽罗华域GF(26)的(315,265)码进行译码时,改进后译码算法的比特误码率性能增益约为0.1 dB,对基于GF(28)的(1 275,1 025)码进行译码时,改进后译码算法的比特误码率性能增益约为0.2 dB,在这两种情况下,改进算法的译码时间增加均小于2%.
  • 信息科学与工程
    基于位置信息的肺部疾病诊断网络
    左琳
    2021, 43(6): 674-678. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.13
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    针对特定位置肺部疾病分类、诊断困难的问题,提出了一种基于位置信息的肺部疾病诊断网络.将肺部疾病诊断作为端到端的图像分类任务,使用语义分割网络实现肺部组织的分割并对分割出的结果进行位置编码,实现位置嵌入.在肺部疾病分类网络中使用该位置嵌入作为条件输入,实现了位置导向的特征提取和疾病分类.在大规模数据上的仿真测试实验结果表明,所提出的方法具有更高的肺部疾病诊断精度,能够指导网络提取出更有效的特征,进而提升分类精度.
  • 信息科学与工程
    防排烟系统中暖通消防烟气控制的CFD模拟
    王利霞
    2021, 43(6): 679-683. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.14
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    针对当前方法模拟暖通消防烟气控制效果差的问题,提出防排烟系统中暖通消防烟气控制的CFD模拟方法.通过基本守恒方程分析防排烟系统中烟气及温度场分布特征,建立烟气扩散模拟的数学模型,并采用CFD技术对其进行求解获取模拟结果,结合能量质量守恒定律,通过该模拟结果构建暖通消防烟气控制模型,根据该模型实现暖通消防烟气的优化控制.结果表明,所提方法提高了防排烟系统中暖通消防烟气的控制效果,模拟效果较为理想.
  • 信息科学与工程
    基于能源总线的区域能源复杂互联网络建模分析
    程杰,李正民
    2021, 43(6): 684-687. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.15
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    针对当前区域能源复杂互联网络建模方法存在总线传输能力差、计算复杂度较高的问题,提出基于能源总线的区域能源复杂互联网络建模分析方法.构建区域能源复杂互联网络的能源输出节点解析分布模型,建立协议状态转移模型优化网络能源输出节点的定位部署,并提取能源总线输出信息关联特征量,采用混合蒙特卡罗算法均衡区域能源复杂互联网络的输出能源配置,结合传感器探测协议实现节点的轮换调度.仿真结果表明,采用该方法的总线传输能力较好,计算复杂度较低.
  • 信息科学与工程
    基于NURBS曲面的三维人脸表情合成算法
    伍菲
    2021, 43(6): 688-691. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.16
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    针对三维人脸表情合成精度较低的问题,提出一种基于NURBS曲面拟合技术的三维人脸表情合成算法.基于NURBS曲面的优化控制原理,将二维人脸图像转化为连续的三维表情参考模型,通过增加整体几何约束和局部平滑约束,提高了人脸表情形状的平滑程度和嘴部拟合的精确度,生成了更加精细的三维人脸表情形状.仿真结果表明,该算法对不同环境、姿势和光照条件的二维人脸图像,具有一定的稳定性和泛化性,合成效果比较理想.
    • 建筑工程
  • 建筑工程
    冻融循环作用下水泥土疲劳特性
    陈四利,赵百超,侯芮
    2021, 43(6): 692-697. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.17
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    为了探究水泥土在冻融循环条件下的力学特性,通过无侧限抗压试验研究水泥土抗压强度随水泥掺量、冻融次数和温度的变化规律,通过疲劳试验研究水泥土的疲劳寿命随冻融次数和水泥掺量的变化规律,应用SPSS软件拟合抗压强度和疲劳寿命关于冻融次数和水泥掺量的多因素回归方程.结果表明:冻融循环对水泥土劣化作用明显,水泥土的抗压强度和疲劳寿命随冻融次数的增加而降低,随水泥掺量的增加而增大,增加水泥掺量可有效提高水泥土的抗冻性和抗疲劳能力,且温度越低水泥土强度降低越明显.
  • 建筑工程
    CFG桩复合地基静载试验及有限元模拟
    傅少君,谢作为,杨红成,罗滔,韩燕华
    2021, 43(6): 698-702. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.18
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    为了将CFG桩应用于马尔代夫吹沙回填岛礁灰岩地基中,以胡鲁马累住宅项目为案例,在现场进行了单桩和复合地基承载力试验,利用ANSYS有限元软件对CFG桩复合地基的受力特性进行了数值模拟.结果表明:单桩和复合地基承载力特征值均满足设计要求;数值模拟得到了与现场静载试验一致的荷载-沉降规律;随着外荷载增加,桩土分担的荷载比例逐渐增大,桩土应力比也随之快速增长,当上部荷载达到148 kPa时,桩土应力比达到12且趋于稳定.
  • 建筑工程
    环保韧性水泥基复合材料损伤自愈合试验
    鲍文博,付云鹏,王东旭
    2021, 43(6): 703-707. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.19
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    针对环保韧性水泥基复合材料(ETCC)损伤后自愈合效果问题,利用共振频率检测技术和损伤理论建立了ETCC损伤因子和损伤恢复率,对ETCC的损伤程度及其自愈合状态进行了评价,研究了损伤龄期、自愈合龄期和养护条件等因素对ETCC损伤恢复效果的影响.结果表明:损伤龄期越大,损伤恢复率越小;损伤恢复率随着自愈合龄期的增加而增大;不同养护环境下,水中养护的损伤恢复率最大,干湿循环养护下损伤恢复率次之,干燥空气中养护损伤恢复率最小,自愈合几乎不发生.
  • 建筑工程
    裂隙形式对盾构端部加固体强度及破坏模式影响
    王军祥,崔宁坤,甘秀兰,唐亚新,李金宇
    2021, 43(6): 708-713. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.20
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    为了研究盾构端部加固体中裂隙对加固体强度及破坏模式的影响,基于某市地下综合管廊实际工程,用三组不同配比的水泥砂浆模拟端部加固体,用预制PVC片模拟试件中0°、30°、60°、90°单裂隙和30°、60°平行双裂隙.对预制试件进行单轴压缩试验,研究存在裂隙的端部加固体力学特性和破坏模式.结果表明:水泥浆液与砂的配比为2∶3时,加固体具有较高的强度;裂隙的存在会使加固体强度有所降低,单裂缝试件多为拉-压破坏和剪切破坏;双裂缝试件多为共轭剪切破坏;当裂隙角度一定时,试件的裂隙会发生扩展,从而加速试件的破坏.
  • 建筑工程
    粘滞阻尼器对中小跨径梁桥横向抗震性能影响
    项长生,赵竞
    2021, 43(6): 714-720. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.06.21
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    针对地震作用下中小跨径梁桥的震害特征,使用粘滞阻尼器作为横向限位装置来提升中小跨径梁桥的抗震性能.以一座常见的3 m×20 m混凝土连续梁桥为例,通过OpenSees软件来建立有限元模型,利用时程分析法分析了粘滞阻尼器对中小跨径梁桥横向抗震性能的影响.结果表明:粘滞阻尼器能够有效提升中小跨径梁桥的横向抗震性能;不同粘滞阻尼器参数对结构响应的影响很大,针对本文实例建议将阻尼指数设置为0.8,阻尼系数设置为3 000 kN·s/m.