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平面磁性元件高频绕组损耗原理及其测量

磁性元件与电源 2024年第6期 155-160页

作者：吴雨杰郑寅王世山沈湛南京航空航天大学自动化学院南京211106 东南大学电气工程学院南京210096

随着开关电源频率的不断提升,磁性元件中导体的涡流损耗成为设计时的重点关注部分。本文以平面型电感器为研究对象,将导体的涡流损耗分解为集肤效应损耗和邻近效应损耗,利用数值计算的方法探索集肤效应损耗的影响因素,并借助半近似解析... 详细信息

随着开关电源频率的不断提升,磁性元件中导体的涡流损耗成为设计时的重点关注部分。本文以平面型电感器为研究对象,将导体的涡流损耗分解为集肤效应损耗和邻近效应损耗,利用数值计算的方法探索集肤效应损耗的影响因素,并借助半近似解析式获取电感器中的邻近效应损耗。通过对平面型电感器线圈的集肤效应损耗、邻近效应损耗以及总损耗的分析,为工程上分析损耗所占百分比提供了一条可行的途径。

关键词：涡流损耗集肤效应邻近效应平面型电感器

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基于深度学习的铁路限界快速检测算法

铁道科学与工程学报 2023年第4期20卷 1223-1231页

作者：王辉吴雨杰范自柱杨辉华东交通大学软件学院江西南昌330013 轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室江西南昌330013

列车行驶环境快速、可靠、精准感知是列车安全、高效运行的前提和关键支撑技术。列车若无法提前感知非法侵入铁路限界范围内的异物,并在短时间内有效制动,将会导致严重的安全事故。为解决列车运行环境内影响运行安全的异物侵限问题,基... 详细信息

列车行驶环境快速、可靠、精准感知是列车安全、高效运行的前提和关键支撑技术。列车若无法提前感知非法侵入铁路限界范围内的异物,并在短时间内有效制动,将会导致严重的安全事故。为解决列车运行环境内影响运行安全的异物侵限问题,基于深度学习算法,提出一种铁路轨道限界快速检测算法。该方法首先采用预设行锚框的方式对图像进行划分,将传统分割算法的逐像素预测,转变为对每个行锚框进行逐网格预测,以达到显著降低算法计算量,并提高检测速度的目的。同时,通过快速识别图像中属于轨道部分的像素,结合轨道线的连续特征进行追踪,达到铁路轨道坐标的智能快速识别。最后根据标准轨距下限界的定义,对识别出的轨道线坐标和侵限区域进行扩充,以确定铁路异物入侵限界的范围。通过在真实轨道数据集上的对比实验,验证所提算法能以172FPS的速度快速检测铁路限界,且轨道线和限界区域的识别精度分别达到98.96%和98.12%,F1值分别达到99.68%和98.95%,限界区域检测的平均交并比MIoU达到96.88%,各类指标均取得当前最好的准确率和性能,满足高速列车对环境感知精度和速度要求,可以为异物侵限检测、目标跟踪和列车控制等环境感知及运行控制等下游任务提供基础,提升列车运行的安全性。

关键词：铁路限界行锚框深度学习铁路轨道图像分割

Sm0.5Sr0.5FeO3-δ基对称电极材料的制备及在固体氧化物燃料电解池的性能表征

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Sm0.5Sr0.5FeO3-δ基对称电极材料的制备及在固体氧化物燃料电解...

作者：吴雨杰中国矿业大学

学位级别：硕士

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cells,SOFCs)被认为是一种清洁高效的能源转换装置。同时固体氧化物电解池(Solid Oxide Electrolysis Cells,SOECs)作为SOFCs的逆反应过程,通过反向加电可以把电能以化学能的方式存储。对称固体氧... 详细信息

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cells,SOFCs)被认为是一种清洁高效的能源转换装置。同时固体氧化物电解池(Solid Oxide Electrolysis Cells,SOECs)作为SOFCs的逆反应过程,通过反向加电可以把电能以化学能的方式存储。对称固体氧化燃料电池(Symmetrical Solid Oxide Fuel Cells,SSOFCs)采用两侧结构一样的陶瓷氧化物电极,有效避免了Ni的氧化,积碳和硫中毒问题。因此本论文研究一种对称电极材料,兼具好的ORR和OER性能,系统的对其SOFC以及SOEC性能进行研究。论文第三章设计了一种低温稳定的ABO钙钛矿结构氧化物电极材料SmSrFe O(SSF)。电池结构选择商业化的电解质YSZ为支撑体,研究结果表明750℃空气下SSF-GDC复合电极相比SSF极化阻抗从2.86减小到0.67Ωcm,H气氛也从4.32减小到0.91Ωcm。电解质YSZ支撑的SSF-GDC对称电池在750℃的最大功率密度为201.74 m W cm,是未复合GDC电极功率密度的两倍。长期700℃放电20h没有衰减,表明是一个很有前景的对称电极材料。由于对称电池结构能够有效避免电极在高水蒸汽浓度下的氧化问题,因此紧接着研究SSF对称电极材料用作电解HO下的性能。N下的电导率依然呈现半导体性质,电导率最大值为19.7 S cm。湿润氢气下的电池性能测试,表明具有很好的可逆性,800℃的2V下最大电解电流为1025 m A cm。直接N带20%水蒸汽情况下,650到800℃的2V下最大电解电流密度从267增大到1560 m A cm。最后长期工作数据表明运行25h没有衰减,表明此结构是一种可替代Ni基的电解材料。第五章主要研究SSF用于电解CO的性能测试,相比于电解HO,电解CO的测试条件更加困难,由于材料中碱土金属Sr的存在,在酸性CO气氛中,容易生成SrCO造成结构的破坏和性能衰减。因此通过B位掺杂少量高价元素W来确保CO下的结构稳定,XRD表明材料SmSrFeWO(SSFW)在高温CO气氛能够保持结构稳定,纯CO气氛下800℃下最大电解电流密度为1475m A cm。从短长期结果看来,高电压下依然存在性能衰减,但是相比较没有W掺杂,性能明显得到了稳定,从测试结束的电池EDS结果看来没有C元素形成。该论文有图45幅,表3个,参考文献103篇。

关键词： SOFCs SOECs 对称固体氧化物燃料电池电解H2O 电解CO2

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基于深度学习的铁路异物侵限检测算法研究

基于深度学习的铁路异物侵限检测算法研究

作者：吴雨杰华东交通大学

学位级别：硕士

异物侵限检测对保障铁路列车安全运行有着重大的意义,早期的异物检测主要依靠人工巡检,但异物侵限具有很大的突发性,这使得仅依靠人工巡检无法及时检测侵限异物。基于传统机器视觉的检测方法虽然能打破人工巡检的局限性,实现检测的智能... 详细信息

异物侵限检测对保障铁路列车安全运行有着重大的意义,早期的异物检测主要依靠人工巡检,但异物侵限具有很大的突发性,这使得仅依靠人工巡检无法及时检测侵限异物。基于传统机器视觉的检测方法虽然能打破人工巡检的局限性,实现检测的智能化,但由于该方法使用的人工特征易受到检测环境中的遮挡、强光等异常现象干扰,可能会造成严重的特征信息丢失问题,因而无法适应铁路复杂的运营环境。而基于深度学习的检测方法具有检测精度高、鲁棒性强的优点,能够适应各种检测场景。因此本文采用基于深度学习的检测方法来对铁路异物侵限进行检测,主要工作可以分为如下的几个方面:第一,为了解决基于人工特征提取算子在目标检测上的不足,提出了将深度学习中的YOLOv3目标检测算法运用在铁路异物侵限检测上,并且对原算法的不足之处进行改进。首先针对深度学习算法通常需要消耗大量的计算资源的特点,设计了基于新型卷积计算方式的层内多尺度残差模块(MRblock),并用此残差模块替代原YOLOv3网络中的残差块,该模块将原有的单通道卷积路径变为了基于图像频率的双通道卷积路径,通过下采样低频特征图降低算法的整体计算复杂度;其次在YOLOv3网络中引入了空间金字塔模块和空间特征自适应融合模块,增加网络对不同尺度语义信息的感知能力,并减少特征金字塔在融合不同尺度特征时出现的语义信息冲突问题。通过在自制的铁路异物数据集上进行测试,验证了改进后的YOLOv3算法在检测精度、计算复杂度和检测速度上的优越性。第二,针对现有的异物检测研究中缺乏对铁路异物入侵限界的识别,采用先对铁路轨道进行识别,再根据标准轨距下的建筑限界的定义对识别出的轨道线坐标位置进行扩充的方式来获取铁路限界的位置信息。在轨道线的检测中采用基于行锚框的分割算法,利用预设的行锚框来进行轨道线的位置识别能够显著的降低分割算法的计算量并提高检测速度。通过在轨道线数据集上的对比试验可以证明本文的检测算法具有更高的检测精度和更快的检测速度。第三,结合改进的YOLOv3检测算法和基于行锚框的轨道识别算法,搭建铁路异物侵限检测系统。根据先前在目标检测网络和轨道检测网络上的实验结果选择最优的网络参数。通过在异物侵限数据集上对系统的检测性能进行测试,可以证明本文的异物侵限检测模型能够实时准确地判断物体是否构成侵限。本文提出的铁路异物侵限检测系统融合了异物检测和铁路限界检测两种功能,与其他仅使用目标检测算法进行异物检测的方法相比,可以有效的减少将限界外的物体检测为侵限异物而导致的误检问题,因此具有更高的现场实用价值。

关键词：铁路异物侵限检测深度学习 YOLOv3 目标检测分割算法

基于RFID技术的西门子840D刀具管理的研究及应用

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制造技术与机床 2011年第7期 132-135页

作者：吴雨杰樊留群苗壮蒋帆宇同济大学中德学院上海200092 沈阳机床集团有限公司辽宁沈阳110142

随着加工自动化的提高,数控机床刀具管理的自动化成为运行生产可靠的重要保证。文章简要介绍了无线射频技术的发展及在刀具管理中的应用,通过对西门子840D数控系统的刀具管理功能的研究,使RFID技术与840D刀具管理功能相结合,给出了可实... 详细信息

随着加工自动化的提高,数控机床刀具管理的自动化成为运行生产可靠的重要保证。文章简要介绍了无线射频技术的发展及在刀具管理中的应用,通过对西门子840D数控系统的刀具管理功能的研究,使RFID技术与840D刀具管理功能相结合,给出了可实现的技术路线。

关键词：刀具管理无线射频 840D

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水下核燃料组件湍流图像复原研究

计量与测试技术 2019年第4期46卷 34-36,40页

作者：吴雨杰张震上海大学机电工程与自动化学院上海200072

核反应堆为保证安全生产,需要在停堆时利用视觉对核燃料组件进行核心验证。由于燃料组件的余热导致水下热湍流,严重降低视频质量,故为获取湍流下燃料组件的清晰图像,本文提出了一种去除热湍流干扰的燃料组件图像清晰化算法,该算法主要... 详细信息

核反应堆为保证安全生产,需要在停堆时利用视觉对核燃料组件进行核心验证。由于燃料组件的余热导致水下热湍流,严重降低视频质量,故为获取湍流下燃料组件的清晰图像,本文提出了一种去除热湍流干扰的燃料组件图像清晰化算法,该算法主要包含幸运块时域滤波模块和解卷积模块。首先由幸运块选择构建时域滤波算法器以得到稳定但模糊的图像,然后根据湍流退化模型,再对图像进行解卷积滤波。实验结果显示,本文算法能很好地对热湍流图像进行清晰化。

关键词：核燃料组件图像复原湍流

SOFC的Ni-YSZ阳极功能层中Ni的迁移机制研究

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陶瓷学报 2022年第5期43卷 839-845页

作者：高月黄笑莹王帅吴雨杰刘洁慧吕喆哈尔滨工业大学物理学院黑龙江哈尔滨150001

Ni-YSZ阳极支撑固体氧化物燃料电池(SOFC)在长期运行过程中,存在因阳极功能层(AFL)中Ni有流失现象导致的阳极和电池性能衰退的问题,但Ni流失的微观过程和迁移驱动力尚缺乏明确的解释。首先,测试了干氢和湿氢作为燃料的SOFC的性能变化规... 详细信息

Ni-YSZ阳极支撑固体氧化物燃料电池(SOFC)在长期运行过程中,存在因阳极功能层(AFL)中Ni有流失现象导致的阳极和电池性能衰退的问题,但Ni流失的微观过程和迁移驱动力尚缺乏明确的解释。首先,测试了干氢和湿氢作为燃料的SOFC的性能变化规律;然后,采用扫描电子显微镜—能量色散谱(SEM-EDS)和X-射线衍射(XRD)表征了阳极的AFL区及支撑体内不同层的Ni元素分布规律,发现使用湿氢燃料的电池性能衰退较慢且Ni迁移效应较弱。基于此现象,提出水分子、氢气分子与Ni(OH)_(2)分子碰撞导致的迁移模型,认为燃料氢气与产物水蒸气的定向迁移带给Ni(OH)_(2)不同的动量变化,这是Ni从AFL迁移到多孔Ni-YSZ支撑体中的驱动力,此机制成功解释了干、湿氢条件下性能衰退差异现象的原因。

关键词： SOFC 阳极 Ni迁移性能衰退分子碰撞

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江西省“互联网+智慧农业”发展模式分析

安徽农业科学 2023年第10期51卷 193-196页

作者：王辉吴雨杰华东交通大学软件学院江西南昌330013

“互联网+智慧农业”以精准化生产,科学化管理,智能化控制为目标。江西智慧农业已成为“互联网+”行动的“样本”工程。梳理了江西省智慧农业建设的阶段性成果以及发展模式,同时阐述了江西省智慧农业未来的发展趋势和挑战。

关键词：智慧农业发展模式挑战互联网+

基于钢框架梁柱焊接节点超低周疲劳性能的焊接孔构造优化研究

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建筑结构学报 2024年第4期45卷 206-215页

作者：吴雨杭李元齐同济大学土木工程学院上海200092

强往复荷载作用可能导致钢框架梁柱节点的焊接孔处发生超低周疲劳(ULCF)断裂,将数值模拟的应力应变状态代入循环孔洞扩张模型(CVGM)是预测ULCF断裂的普遍方法。将上述方法扩展至改进循环孔洞扩张模型(ICVGM),可用于各类焊接孔形节点的... 详细信息

强往复荷载作用可能导致钢框架梁柱节点的焊接孔处发生超低周疲劳(ULCF)断裂,将数值模拟的应力应变状态代入循环孔洞扩张模型(CVGM)是预测ULCF断裂的普遍方法。将上述方法扩展至改进循环孔洞扩张模型(ICVGM),可用于各类焊接孔形节点的断裂预测,给出优化的焊接孔形。为此,基于既有试验数据提出ICVGM参数标定方法,确定Q355钢的相关参数;将ICVGM预测结果与钢框架节点局部试件断裂试验结果进行对比,揭示二者的一致性,验证ICVGM较CVGM的准确性;同时,采用ICVGM获得不同焊接孔形节点的断裂倾向,提出优化建议及合理孔形。有限元参数分析表明:增加焊接孔长度可以降低节点的断裂倾向;采用半圆形及FEMA-350推荐孔形节点的断裂倾向最低;优化孔形使得断裂位置由热影响区转移至母材,从而提高节点延性。

关键词：梁柱焊接节点往复作用超低周疲劳断裂改进循环孔洞扩张模型参数标定优化焊接孔形