沈阳工业大学学报

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    电气工程
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    基于电阻层析成像的塔杆接地装置腐蚀无损检测
    宋丽敏,谢志梅,区伟斌,钟婉明,林凤思
    2022, 44(4): 361-365. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.01
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    针对大多数塔杆接地装置腐蚀检测方法存在较大的破坏性、且精度不佳的问题,提出了一种基于电阻层析成像的塔杆接地装置腐蚀无损检测方法.在对塔杆接地装置腐蚀过程和影响因素进行数学建模的基础上,设计无损检测系统,其中利用埋入式电极注入电流采集电压的方式获取电导率数据,并运用基于共轭梯度法的电阻成像技术进行图像重构,从而实现塔杆接地装置的无损检测.所提方法在LabVIEW和MATLAB平台的试验结果表明,其可以对接地装置的钢材腐蚀情况进行可视化处理,且检测误差与时间分别为0.42 ms和36 ms,均优于其他对比方法.
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    基于GA改进LSTM-BP神经网络的智慧楼宇用能行为预测方法
    江世雄,黄鸿标,陈苏芳,肖荣洋
    2022, 44(4): 366-371. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.02
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    针对大部分预测方法难以适用于多源异构数据的处理,且存在能源类型考虑不全面等问题,提出了基于GA改进LSTM-BP神经网络的智慧楼宇用能行为预测方法.该方法通过K-means聚类算法分析用能行为并减少用能数据规模,利用遗传算法优化长短时记忆网络(LSTM)结合反向传播神经网络(BP)的预测模型,实现对智慧楼宇的能耗预测.基于TensorFlow深度学习框架进行实验分析,结果表明所提方法在12 h及120 h内预测结果的MAE值分别为1.79 J和2.11 J,预测效果稳定并优于其他对比方法,故具有一定的应用前景.
  • 电气工程
    基于渗透测试的多层次网络安全入侵检测方法
    李群,王超,任天宇
    2022, 44(4): 372-377. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.03
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    针对当前电力系统网络安全检测技术存在异常数据判断准确率低、无法有效标定异常数据位置,导致网络安全入侵检测准确率低的问题,提出基于渗透测试的电力系统多层次网络安全入侵检测方法.通过滤波和特征提取提纯特征信号,构建电力系统网络安全入侵检测器,根据异常数据来源确定电力系统网络漏洞位置,实现多层次网络安全入侵检测.结果表明,所提方法对异常数据的判断准确率高、能够有效标定异常数据位置,比对比检测方法的平均检测率高1.9%,具有更优的检测性能.
  • 电气工程
    基于改进支持向量机算法的光伏发电功率预测
    郑思达,刘影,杨磊,杨晓坤
    2022, 44(4): 378-382. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.04
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    针对当前光伏发电间断性和随机性对电流影响较大的问题,基于改进支持向量机算法,提出光伏发电功率预测方法.通过灰色关联度优化气象影响因素参数,改进支持向量机算法,建立多气象因素协同约束的光伏电池等效模型,得到光伏电池的串联和并联电阻;将训练数据的总数映射到特征空间中,筛选数据并定义特征空间中的超平面,计算光伏发电的有效功率并降低误差.结果表明,预测结果与实际结果符合程度高,功率预测的绝对误差小,有效性和应用性得到验证.
    • 材料科学与工程
  • 材料科学与工程
    Incoloy 825合金在拉/压应变保时下循环变形行为
    李锋,霍萧冉,陈立佳
    2022, 44(4): 383-388. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.05
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    为了研究Incoloy 825合金的循环变形行为,在650 ℃拉伸或压缩应变保时条件下进行了循环变形实验,并得出相应的应变疲劳参数.利用透射电子显微镜和扫描电子显微镜观察了合金循环变形后的位错亚结构和断口形貌.结果表明:在循环变形条件下合金拉伸应变保时发生循环硬化、先循环硬化后循环软化或循环稳定行为;合金在压缩应变保时发生循环硬化或先循环硬化后循环稳定行为.合金的变形机制均为平面滑移,合金中的裂纹萌生与扩展模式均为穿晶型.
  • 材料科学与工程
    激光熔融沉积TC4-IN625双金属结构梯度过渡区的组织
    徐国建,王超,王辰阳,王文博,张国瑜
    2022, 44(4): 389-396. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.06
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    针对航天航空等领域中同一零部件不同部位需要具有不同性能的需求,在400 ℃预热温度条件下利用激光熔融沉积技术制备TC4-IN625双金属结构试样.结果表明:TC4区相组成为α-Ti+β-Ti,IN625区相组成为γ-Ni+Laves相;随着混合粉末中IN625含量的增加,梯度过渡区脆性金属间化合物Ti2Ni、TiNi、TiNi3等生成量增加.试样显微硬度先增加后降低,在40%TC4+60%IN625沉积区硬度达到最大值,且当混合粉末中IN625含量低于40%时,梯度过渡区不产生裂纹,当其含量超过60%时产生裂纹,沉积层的冷裂纹敏感性与显微硬度成正比.
  • 材料科学与工程
    合金成分对熔炼法制备ODS钢的影响
    王政,冯越,张元祥
    2022, 44(4): 397-402. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.07
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    为了研究合金成分对熔炼法制备ODS钢的影响,采用真空吸铸技术制备4种不同铁素体ODS钢.借助金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子探针分析铸锭表层的显微组织、第二相成分与元素分布,利用透射电镜检验铸锭内部是否存在纳米级析出相,采用维氏显微硬度计对铸锭的力学性能进行分析测定.结果表明:熔炼时若采用先将Fe、Cr、O进行熔化,再熔炼Y的方法制备ODS钢,可以引入少量微米级Y2O3颗粒.在此基础上添加一定量的Ti可在一定程度上提高合金的力学性能.添加微量合金元素Si能够有效推迟Y和O发生反应,从而对Y2O3的上浮起到抑制作用.
  • 材料科学与工程
    W-Re-HfC合金中第二相粒子的微观结构表征
    刘梦,刘雪山,孙本哲,李榕,宋久鹏
    2022, 44(4): 403-408. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.08
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    针对航空导弹和空地导弹发动机喷管喉衬材料对超高温难熔金属材料的需求,亟需提升难熔金属钨基合金的室温韧性和高温强度.综合运用X射线衍射仪、透射电子显微镜及其相关分析方法,对W-Re-HfC合金经2 120 ℃一次烧结处理、变形量为81.75%的三道次锻造加工处理与1 600~1 700 ℃退火处理后的三类试样中的第二相粒子进行了微观结构分析.结果表明:三种状态合金中均含有HfO2粒子,而仅退火态试样中含有HfC粒子;HfO2与HfO2两类第二相粒子均位于W基体的晶界处,且HfC粒子尺寸普遍小于HfO2粒子,HfC粒子由早期形成的HfO2粒子还原所得.
    • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    基于微服务架构的电力信息系统全链路监控技术
    张华兵,周英耀,徐磊,石宏宇
    2022, 44(4): 409-414. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.09
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    针对电力信息系统的单体架构处理信息量较小,无法全面监测电网链路信息的问题,提出基于微服务架构的电力信息系统的全链路监控技术.利用压缩感知算法建立测量与感知矩阵,完成信号重构;采集全链路信息,使用连续小波变换方法对监控信号降噪处理.构建微服务架构,通过纵向与横向两个维度实现全链路监控.实验结果表明,该方法监控到结果和人工注入的异常数据包数量完全一致,能够实时、准确地监控电力信息系统线路中的电流及电压数据.
  • 信息科学与工程
    供应商网络结构特征多维层次聚集算法
    萧展辉,唐良运,孙刚
    2022, 44(4): 415-419. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.10
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    针对传统算法在进行供应商网络结构特征分析时出现的聚集效果较差的问题,提出了供应商网络结构特征多维层次聚集算法.利用Spark框架对供应商网络中部分事实编码进行缓存处理;通过联机分析对编码结果进行转换,采用多维层次聚集算法实现对供应商网络结构特征的多维层次聚集处理.通过对比实验结果证明,该算法能够有效提高聚集效果,且其对供应商网络中无效节点的判断能力较好,能够有效实现对供应商网络结构特征的聚集处理.
  • 信息科学与工程
    基于神经网络的大规模数据集离群点检测算法
    高志宇,宋学坤,肖俊生,闫培玲,孙新娟
    2022, 44(4): 420-425. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.11
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    针对传统方法在检测离群点时常因冗余数据的干扰而导致检测用时较长、检测准确率偏低的问题,设计了基于神经网络的大规模数据集离群点检测算法.采用核主成分分析方法对大规模数据集进行降维处理,去除其中存在的冗余数据,利用神经网络在误差函数的基础上实现对离群点的检测.结果表明:该算法的检测时间始终低于0.4 min,且检测准确率始终保持在90%以上,说明该算法能够快速、准确地检测大规模数据集中的离群点.
  • 信息科学与工程
    基于改进北斗卫星导航的超高层建筑变形监测方法
    赵娟,白春,史青菁,赵丽花
    2022, 44(4): 426-430. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.12
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    针对当前超高层建筑变形监测方法存在建筑基线分量计算误差大、无法提供明确建筑变形信息的问题,提出基于改进北斗卫星导航的超高层建筑变形监测方法.通过计算超高层建筑图像的信号阈值,获取图像噪声强度等信息,完成图像信息去噪.在去噪图像基础上,根据误差计算公式获取建筑总投点的误差以及总体高度,并构建变形监测模型.通过对该模型的计算,实现了超高层建筑变形监测.结果表明,所提方法的超高层建筑基线分量误差较小,并具备较高的误差校准能力,验证了所提方法的有效性.
    • 控制工程
  • 控制工程
    有效点较少的动态场景下单目视觉SLAM算法
    孙平,闫冬
    2022, 44(4): 431-437. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.13
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    为了解决有效点较少的动态复杂场景下视觉SLAM准确定位问题,提出了一种基于自适应RANSAC动态特征点剔除的单目视觉SLAM算法.通过ARANSAC算法估计图像间的透视变换矩阵,并扭曲上一帧获得一个估计图像,使上一帧中的点转换到当前帧的坐标系下.通过计算特征点在估计图像和当前帧的光流值,区分并剔除ORB-SLAM2中的动态特征点,从而消除动态物体对SLAM定位性能的影响.利用TUM数据集的动态序列对本文算法进行仿真,并与ORB-SLAM2算法进行对比.结果表明,视觉SLAM算法绝对轨迹误差的标准偏差降低84.00%~96.11%,平移和旋转漂移的标准偏差最佳效果分别降低94.00%和96.44%,明显减少了视觉SLAM算法位姿估计的误差.本文算法能够在有效点较少的动态场景下,消除动态物体对视觉SLAM定位性能的影响,提高定位精度.
  • 控制工程
    基于复杂外力与数据驱动的树木运动学模型构建
    于舜,夏炎,姜柳,王洪江
    2022, 44(4): 438-445. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.14
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    针对当前模型在表现树木各分支对象摆动、断裂等形态方面效果较差的问题,提出了基于运动学模型的树木动态建模方法.根据自然界中的复杂外力与重力之间的合力关系,获得各分支对象在碰撞前的角度、速度等特征量;采用运动学原理获得撞击力,并分析其与断裂极限值之间的关系,从而描绘各分支对象在运动轨迹中与其他对象发生碰撞后,各对象的摆动、断裂等形态.实验模拟结果表明,采用基于运动学模型模拟出的效果,其树木运动姿态流畅逼真,实时代价小,模拟效果较好.
  • 控制工程
    基于数据挖掘技术的网络控制系统建模与分析
    刘明
    2022, 44(4): 446-450. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.15
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    针对网络控制系统未考虑诱导时延的缺陷,提出了基于数据挖掘技术的网络控制系统建模与控制方法.设计网络控制系统通过时间驱动传感器、事件驱动执行器和控制器,将存在诱导时延的信号进行解析并构建线性离散数学模型,采用动态数据挖掘方法建立控制参数预测模型,以传感器测量值以及控制参数时间序列为基础,确定最佳控制参数,实现网络系统的良好控制.结果表明,采用本文方法可使网络控制系统超调量小,时延低,且在单包传输以及多包传输情况下丢包率均低于0.2%.
    • 建筑工程
  • 建筑工程
    基于模态曲率差归一化的简支梁损伤识别
    狄生奎,李永广,项长生,王立宪
    2022, 44(4): 451-460. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.16
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    为了研究以模态曲率差归一化为基础的简支梁损伤识别,对振型曲率差进行归一化,理论推导基于模态曲率差归一化构建的指标与损伤识别的关系,再将归一化的结果进行数据融合,得到新的损伤判别因子,并对简支梁进行损伤识别分析.提取模态曲率差最大值构造损伤评估曲线,并利用其进行结构剩余寿命预测.采用简支钢梁为数值算例,考虑在单个损伤和多个损伤下7种不同程度的损伤工况,分别利用指标DFj与新指标DDF进行识别损伤.采用简支钢梁试验证明了DDF指标识别具有良好的鲁棒性和精确性.
  • 建筑工程
    隧道爆破开挖产生地表震动效应的数值模拟
    王海军,李业闻,赵晓全,魏华
    2022, 44(4): 461-466. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.17
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    为了研究隧道在爆破开挖过程中产生的爆炸冲击波对地表的影响,依托辽宁省丹东市郊附近的爱民山隧道,利用ANSYS有限元软件建立三维模型,经过动力计算得到地表一些特殊点的震速波形图,采用数值模拟方法分析了隧道爆破开挖产生的地表震动效应.结果表明:隧道上方地表的最大震速为32.3 mm/s,小于规定数值,所以地面建筑物是安全的;由于纵波在固体介质中的传播速度快于横波的传播速度,X方向的震速峰值较Y方向出现滞后性,滞后约100 ms;由于空洞效应的存在,导致处于隧道已开挖区的地表震动速度大于未开挖区的地表震动速度,在距离爆源15~30 m处空洞放大效应最为明显.
  • 建筑工程
    斜腹板箱形梁桥腹板剪力分布的空间三维有限元分析
    李政伟,王海君,张海
    2022, 44(4): 467-472. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.18
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    为了研究斜腹板单箱多室箱梁在不同边腹板斜度、边界条件和箱室数量等条件下的腹板剪力分配规律,采用三维有限元分析软件对单箱多室箱梁进行数值模拟,通过后处理“局部方向内力总和”提取出箱梁各道腹板的剪力值并运用剪力增大系数的概念进行对比分析.结果表明:边腹板斜率增大,对剪力分配影响较小;支座数量的增多使得梁端支座反力在腹板中的分布更为均匀,多支座可有效降低边腹板承担剪力的比例;箱室的数量减少,可使剪力分布趋于均匀分布.
  • 建筑工程
    季冻区玄武岩纤维复合高粘改性沥青性能评价
    于保阳,刘美鸥,孙宗光
    2022, 44(4): 473-480. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2022.04.19
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    针对玄武岩纤维和高粘改性剂对沥青性能产生影响的问题,基于中国东北季冻区气候条件,对两种改性材料设计16组复合改性沥青掺配方案,进行不同掺配比下的多指标试验,根据复合材料理论对复合改性沥青粘度指标建立增粘预测模型.通过熵值-组合权评价法对沥青多指标性能进行综合评判,选出两种改性材料的最佳掺配比.结果表明,两种改性材料的加入对沥青性能具有提升作用,增粘预测模型能够预测复合改性沥青在任意掺配比下的粘度.评价法计算出方案15可得到最高综合评分,推荐的最佳掺配比与试验结果一致.