沈阳工业大学学报

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    电气工程
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    基于改进连通域检测算法的电力工程图纸识别技术
    樊冬梅, 严文豆, 梁毅, 刘巍巍
    2024, 46(4): 361-366. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.01
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    针对电力工程图纸识别中存在无法整体标记粘连字符以及标记效率较低的问题,提出了基于数学形态膨胀处理及简化决策树的连通域标记算法。利用可灵活设定的结构元素对输入图像进行膨胀处理,实现了对粘连字符的整体标记;通过分析相邻像素的各种可能性,设计了一种基于简化决策树的高效连通域标记算法,进而提升了电力工程图纸的识别效率。仿真结果表明,与传统方法相比,所提算法在实现整体标记粘连字符的同时,显著提高了算法的执行效率,其执行时间约为传统方法的1/2。
  • 电气工程
    基于改进SVM的电力工程造价预测
    刘云, 李维嘉, 赵子豪, 董振亮, 陈志宾
    2024, 46(4): 367-372. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.02
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    针对支持向量机求解速度较慢且用于预测电力工程造价的性能不理想等问题,提出了一种基于改进SVM的电力工程造价预测模型。该模型全面考虑了电力工程成本的组成要素并进行参数归一化处理,利用最小二乘估计改进SVM模型,同时采用遗传算法求解LSSVM的参数最优值,并通过优化后的GA-LSSVM模型实现对电力工程成本的预测。基于MATLAB仿真平台的仿真实验结果表明,模型预测的工程成本与实际值较为接近,归一化均方误差与平均绝对百分比误差分别为18.34万元和3.58％,且预测时间仅为256 ms,证明了其整体性能优于其他对比模型。
  • 电气工程
    自动流水线代码开发协同系统设计
    罗欢, 徐律冠, 王涛
    2024, 46(4): 373-379. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.03
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    针对代码开发中以单纯线性结构为主,忽略了开发流水线均衡化要求,导致流水线稳定性下降的问题,设计自动流水线代码开发协同系统。将拓扑方法和遗传算法相结合,构建代码开发均衡化模型,通过仿真技术运行模型提供的均衡化编排方案,实现代码流水线均衡优化设计。结果表明:所设计研发协同系统能够加快自动代码流水线的产品交付速度,降低系统的相对执行时间、代码流水线运行时间和资源消耗,具有较强的稳定性与均衡化能力。
  • 电气工程
    基于人工神经网络的电力变压器声纹识别技术
    李瑞琪, 李燕, 杜水婷, 王军
    2024, 46(4): 380-387. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.04
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    针对变压器运行状态声纹识别的应用需求以及BP神经网络识别模型准确率较低等问题,提出了一种改进人工神经网络的变压器声纹识别技术。该技术以变压器声纹信号中的MFCC系数作为模型的输入特征向量,在BOA算法中引入动态权重因子和变异因子对BP神经网络权值和阈值进行寻优,开展声纹识别。实验结果表明,利用变压器声纹信号的32维MFCC特征系数可使识别准确率达到90％以上,优化后算法的运算速度比PSO-BP神经网络与BOA-BP神经网络提高了9.24％和8.64％,具有更高的运算效率和识别准确率。
  • 电气工程
    基于ICEEMDAN-DCN-Transformer的短期电力负荷预测
    芦志凡, 赵倩
    2024, 46(4): 388-396. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.05
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    针对传统负荷预测方法易受复杂环境因素影响的问题,提出了基于ICEEMDAN-DCN-Transformer的短期电力负荷组合预测模型,该模型将电力负荷数据通过ICEEMDAN方法分解为若干个IMF和一个Res函数,考虑复杂环境因素的影响,将分解后各分量与环境特征并行输入到DCN-Transformer中进行预测,并将各组预测数据线性相加得到完整的预测结果。以泉州市电力负荷历史数据为基础进行实验,建立4种单一预测模型和3种组合预测模型作为对比模型,对该地10 d、240 h的电力负荷序列加以预测。结果表明,相较于传统算法,所提算法可以显著提高负荷预测的精度并有效降低误差评价指标值,为电力系统的安全运行和规划制定提供理论依据。
    • 材料科学与工程
  • 材料科学与工程
    杂多酸离子液体催化剂的制备及其合成可降解聚酯PES的催化性能
    王戊, 赵园园, 冉维婷, 王海玥, 郭立颖
    2024, 46(4): 397-402. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.06
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    为了分析杂多酸离子液体催化剂的催化性能,以Fe为中心杂原子、Mo为配位原子,制备了杂多酸阴离子,并将其与1-羟丙基-3-甲基咪唑溴盐通过离子交换反应制备功能化杂多酸离子液体催化剂([HO-(CH2)2-mim]5[Ti(H2O)FeMo11O39])。利用FT-IR、UV、XRD和TGA对所制催化剂进行结构表征与性能测试,通过正交试验优化工艺参数,探讨投料比、催化剂用量、酯交换反应温度和时间对其催化性能的影响。结果表明:所制催化剂结构正确,热性能良好,并具有较好催化效果。最佳工艺条件为:投料比2,催化剂质量分数1.0％,反应温度220 ℃,反应时间5 h,该条件下PES收率为75.32％。
  • 材料科学与工程
    高性能Cu-Fe合金薄带材及其短流程制备技术
    孙文博, 吴诗睿, 吴天模, 张元祥, 袁国
    2024, 46(4): 403-408. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.07
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    为了解决Cu-Fe合金常规制备流程中重力分层的问题,利用铸轧工艺的亚快速凝固特点抑制其液相分离,并结合Marangoni效应及热泳力的耦合作用合理调控铸轧参数,获得厚度为2.2～2.4 mm、铁磁相尺寸和分布可控的Cu-20％Fe和Cu-30％Fe带材。通过金相与EBSD分析确定铸带形成了Cu相-富Fe相-Cu相的“三明治”层状复合结构,其中Cu-20％Fe铸带中的Fe相分布更为均匀,且EBSD分析结果表明凝固层中形成了大量的低能晶界,如Σ1和Σ3等。将Cu-20％Fe合金从2.4 mm冷轧至0.4 mm,在不同温度下进行热处理后继续冷轧至0.12 mm。结果表明:450 ℃热处理对轧板性能更好,导电率超过50％IACS,抗拉强度超过600 MPa,均匀伸长率达到7.5％,饱和磁化强度超过4.24×105 A/m。
    • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    基于三维激光点云数据的电力电缆绝缘缺陷识别
    黄绪勇, 林中爱, 唐标, 赵李强
    2024, 46(4): 409-415. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.08
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    针对电力电缆绝缘缺陷识别精准度较低的问题,提出一种基于三维激光点云数据的电力电缆绝缘缺陷识别方法。利用剪裁法增强原始三维激光点云数据,通过区域生长法与最小二乘法完整获取电缆绝缘材料的三维结构面信息。借助Canny边缘检测方法求解电缆绝缘表面缺陷与内部缺陷边缘信息,自动识别出电力电缆绝缘的缺陷位置及缺陷类别。结果表明,所提方法可以精准识别电缆绝缘表面的划痕缺陷、电缆外屏蔽表面起泡和孔洞缺陷,识别耗时短,鲁棒性较优,具有较高实际应用价值。
  • 信息科学与工程
    汽车发动机尾气排放污染分析方法设计与模拟
    李强
    2024, 46(4): 416-421. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.09
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    为提高汽车发动机尾气排放污染参数控制的准确性,采用跟车尾气测试系统对汽车发动机尾气排放因子进行计算及扩散模拟分析。利用路试直接采样法测试尾气排放污染参数,并对其进行精准计算,再利用点源高斯扩散模型进行模拟分析,并采用CALINE4模式对点源高斯模型进行修正,以获得精准的分析结果。分析结果表明,所提方法对排放因子的计算结果与实际结果误差较小,维持在0.5 g/km以内,且对排放因子扩散分析符合实际情况,具有较高的准确性,有利于城市交通污染控制及大气环境质量的提升。
  • 信息科学与工程
    基于多源异构数据融合的造价数据与GIM模型挂接方法
    陈晨, 薛文杰, 翟育新, 宋景博, 张金凤
    2024, 46(4): 422-427. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.10
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    针对电网工程构件的GIM模型无法包含造价分析所需要的所有信息,导致造价分析精度及效率较低的问题,提出了一种基于多源异构数据融合的造价数据与GIM模型的挂接方法。该方法建立了电网工程GIM构件属性集和造价数据库,并从中提取出构件本体来实现GIM构件到本体间的映射以及造价数据到本体间的映射关系,进而完成多源异构的造价数据与GIM模型间的挂接。仿真实验及分析结果表明,所提方法能够大幅节省造价分析人员的查询和计算时间,从而提高电网工程造价分析与管理的效率。
    • 控制工程
  • 控制工程
    基于NanoDet-SimAM小尺寸松材线虫病受害木检测
    刘芳, 姜生伟, 张峻豪, 何姗
    2024, 46(4): 428-433. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.11
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    针对小尺寸松材线虫病受害木检测精度及检测效率低的问题,提出了一种融合深度网络和注意力机制的小尺寸松材线虫智能检测模型。采用无人机(UAV)搭载小型相机在220 m高度拍摄小尺寸松材线虫受害木图像,应用图像旋转、缩放、添加高斯噪声和模拟光照强度等数据处理方式扩充数据集,设计轻量级深度网络NanoDet和SimAM注意力模块融合模型NanoDet-SimAM对小尺寸松材线虫受害木进行精准检测。结果表明,该模型相较于Faster R-CNN、Yolov4、Yolov5s及NanoDet等检测网络模型,具有更高的检测精度、速度和稳定性。
  • 控制工程
    基于改进黏菌算法优化BiLSTM的短期供热负荷控制预测
    薛贵军, 赵广昊, 史彩娟
    2024, 46(4): 434-441. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.12
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    针对短期供热负荷控制预测的问题,提出了一种基于改进黏菌算法优化BiLSTM的预测模型。利用猫映射、T分布变异和随机反向学习等改进策略对黏菌算法进行改进,改进后的黏菌算法优化BiLSTM网络参数,构建ISMA-BiLSTM模型,对换热站热负荷进行预测。实验结果表明,ISMA-BiLSTM模型与SMA-BiLSTM、BiLSTM和LSTM模型相比,预测结果更加合理且预测精度有所提高,在短期供热负荷预测中能满足实际工程控制需要。
    • 建筑工程
  • 建筑工程
    基于Hoek-Brown准则的岩体高温-荷载耦合损伤模型及其验证
    姜谙男, 黄炫茜, 许梦飞, 蒋浩鹏
    2024, 46(4): 442-448. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.13
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    针对隧道岩体在高温和荷载共同作用下产生的耦合损伤问题,基于连续损伤力学理论,引入高温-荷载耦合损伤因子,建立了考虑高温作用的广义Hoek-Brown(H-B)准则的弹塑性损伤本构模型,解决了模型在数值积分过程中的奇异点问题,并利用Fortran语言编写了模型的有限元程序。结果表明:模型计算的应力-应变曲线与试验所得到的曲线趋势一致且计算结果误差在5％以内,温度作用下隧洞围岩损伤逐渐加剧,验证了模型的准确性和程序的稳健性,可为火灾作用下隧道围岩安全稳定性评价提供一种有效计算方法。
  • 建筑工程
    C80钢纤维混凝土拱圈温度试验分析
    田仲初, 吴正乾, 张祖军, 于磊
    2024, 46(4): 449-456. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.14
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    为了研究C80钢纤维混凝土水化热过程和日照作用下的温度场分布情况,以某山区拱桥拱肋为研究对象,对拱圈夏冬季节1＃节段浇筑过程和浇筑完成后截面温度进行了持续监测,分析了在水化热过程中和日照作用下拱圈截面的温度场演变特征。结果表明:混凝土拱圈在浇筑初期快速升温,冬季最大峰值温度达到了44.8 ℃,夏季最大峰值温度达到了59.2 ℃,拱圈截面板厚方向测点最大温差达到了7.4 ℃。拱圈在拆模后箱外侧混凝土温度随外界环境变化呈现周期性波动,顶底板同一时刻峰值温差达到了5.6 ℃。
  • 建筑工程
    三参数双τ2强度理论及其应用
    陈四利, 孟甜甜
    2024, 46(4): 457-461. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.15
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    针对工程中岩石、混凝土等材料在复杂应力状态下的破坏问题,提出了一种新的三参数双τ2强度理论,利用3种特殊应力状态给出了数学表达式。考虑到极限应力比受材料性质的影响,选取不同压拉比、剪拉比应力值,对比分析了岩石、混凝土在不同应力状态下的理论数据与试验数据。结果表明:在新强度理论下理论预测曲线与混凝土、岩石材料在常见4种应力状态下的受力破坏相吻合,能够保证脆性材料在工程应用上的适用性和安全性。
  • 建筑工程
    人行桥人致横向振动及横向锁定分析
    王泽涵, 李晨光, 许雅倩, 陈鹏
    2024, 46(4): 462-470. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.16
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    为了研究人群荷载下人行桥的人致振动特性,采用Duhamel积分求解了行人上下桥过程中简支梁桥的人致横向振动理论解,分析了横向锁定条件和临界人数。结果表明:与原地踏步相比,行人上下桥过程中,桥梁横向振动响应增大;频率比为1.0时,跨中横向加速度最大,产生横向锁定的同步临界人数最少;随着桥上总人数增加,跨中横向加速度最大值线性增加,但超过临界人数后由于同步概率的增加使增长幅度提高;在临界人数附近桥梁发生横向锁定,行人舒适性接近“较差”等级下限值。
  • 建筑工程
    传统风格建筑双枋-柱节点快速循环加载试验
    董金爽, 公衍茹, 隋䶮, 黄斌
    2024, 46(4): 471-480. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2024.04.17
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    针对传统风格建筑双枋-柱节点抗震性能较差的问题,将其与黏滞阻尼器相结合以提升其抗震性能。为了研究该类型节点的抗震性能,共设计3个传统风格建筑双枋-柱节点,包括2个设置阻尼器的试件及1个对比试件,并对其进行了施加快速谐波荷载的试验。结果表明,附设黏滞阻尼器试件的力学性能明显高于对比试件,滞回曲线更加饱满,耗能能力及延性性能优于对比试件,刚度及强度退化慢于对比试件,表明将黏滞阻尼器与传统风格建筑相结合可显著提高其力学性能。