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基于半绝热法的现场大体积混凝土水化热预测方法研究

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土木工程 2024年第8期13卷 1496-1505页

作者：宋健舒小娟蒋宇翔沈明燕上海振华重工(集团)股份有限公司上海湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭

在大体积混凝土施工过程中,控制浇筑时的水化热是确保施工质量的关键步骤。目前,主要通过有限元仿真计算来模拟浇筑过程中体系温度的变化。然而,有限元分析得到的模拟数据与实测数据存在较大差距,只能通过后期调整有限元模型的参数来逼... 详细信息

在大体积混凝土施工过程中,控制浇筑时的水化热是确保施工质量的关键步骤。目前,主要通过有限元仿真计算来模拟浇筑过程中体系温度的变化。然而,有限元分析得到的模拟数据与实测数据存在较大差距,只能通过后期调整有限元模型的参数来逼近实测数据,无法有效指导施工。为了解决这一问题,本文提出了一种基于半绝热法的现场大体积混凝土水化热预测方法。利用自制的简易水化热测试装置测定实际配合比下混凝土的绝热温升曲线,通过推导得到修正的热源函数模型,并结合实验室标定的水泥水化过程中导热系数函数的时变模型,对有限元分析模型进行修正,使其更加符合实际情况,更贴近实测水化热数据。通过实际工程案例的实测数据与有限元模拟结果的分析,发现此方法可以有效减少有限元模拟结果与实测数据的误差,更有效地指导现场施工,对于控制大体积混凝土水化热引起的温度应力裂缝具有重要意义。Controlling the hydration heat during the pouring of mass concrete is a crucial step to ensure construction quality. Currently, finite element simulation is primarily used to model the temperature variations during the pouring process. However, significant discrepancies often exist between the simulated data from finite element analysis and the actual measured data. These discrepancies can only be minimized by post-adjustment of the finite element model parameters, which is insufficient for effective construction guidance. To address this issue, this paper proposes an on-site prediction method for the hydration heat of mass concrete based on the semi-adiabatic method. A self-made, simple hydration heat testing device is used to determine the adiabatic temperature rise curve of concrete with the actual mix proportions. By deriving a corrected heat source function model and integrating a time-varying thermal conductivity function model calibrated in the laboratory during the cement hydration process, the finite element analysis model is adjusted to better align with real conditions and closely match the measured hydration heat data. Analysis of measured data from practical engineering cases and finite element simulation results demonstrates that this method effectively reduces the error between simulated and measured data. It provides more reliable guidance for on-site construction and is significant for controlling temperature-induced stress cracks in mass concrete due to hydration heat.

关键词：大体积混凝土水化热半绝热法热源函数有限元分析

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湛江冷冻禽肉运抵冈比亚

湛江冷冻禽肉运抵冈比亚

中国国门时报

作者：蒋宇翔李融王颖

本报讯近日，正大食品（湛江）有限公司冷库月台上呈现一片热火朝天的生产景象，工人们正加班加点赶进度，一箱箱冷冻禽肉产品正被迅速而有序地装柜。经湛江海关所属霞海海关检验检疫合格后，该公司生产的一批货重27.6吨的板冻鸡大胸... 详细信息

本报讯近日，正大食品（湛江）有限公司冷库月台上呈现一片热火朝天的生产景象，工人们正加班加点赶进度，一箱箱冷冻禽肉产品正被迅速而有序地装柜。经湛江海关所属霞海海关检验检疫合格后，该公司生产的一批货重27.6吨的板冻鸡大胸产品正式装船出口发往冈比亚，继出口科特迪......

关键词：冻禽肉冈比亚

来源： cnki报纸评论

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基于双模量理论的不同沥青路面力学分析

交通科学与工程 2024年第4期40卷 21-31页

作者：潘勤学张同升魏玉峰甄西东孙杰宋小金蒋宇翔姜舜君胡嘉长沙理工大学公路养护技术国家工程研究中心湖南长沙410114 济南城建集团有限公司山东济南250031 湖南华城检测技术有限公司湖南长沙410036 中南大学土木工程学院湖南长沙410083 济南城建动能转换开发建设集团有限公司山东济南250000

为研究考虑拉压模量差异的沥青路面结构力学响应变化规律,基于双模量理论对5种典型沥青路面结构进行了力学对比分析。研究结果表明:基于传统线弹性理论与双模量理论计算得到的关键力学响应差距巨大,用这两种方法计算得到的倒装式沥青路... 详细信息

为研究考虑拉压模量差异的沥青路面结构力学响应变化规律,基于双模量理论对5种典型沥青路面结构进行了力学对比分析。研究结果表明:基于传统线弹性理论与双模量理论计算得到的关键力学响应差距巨大,用这两种方法计算得到的倒装式沥青路面结构、柔性基层沥青路面结构及刚性基层沥青路面结构的力学响应的最大差距分别达55%、33%及50%;5种沥青路面结构路表均存在较大的横向拉应变,建议在路面结构设计时将路表轮隙区纳入拉应变验算点位;基层刚度与厚度对路面结构层关键力学响应影响显著,路表水平横向拉应力与拉应变均随着基层刚度及厚度的增大而增大,基层底部纵向拉应力则随着基层厚度的增大而减小。建议采用双模量理论开展沥青路面结构分析,且在路面设计时合理控制基层的厚度与刚度可有效优化路面结构的受力。

关键词：沥青路面力学分析双模量理论力学响应数值计算

基于层流流量计的航发燃油流量动态测量技术研究

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仪器仪表学报 2021年第3期42卷 35-41页

作者：王筱庐陈玉春蒋宇翔西北工业大学动力与能源学院西安710072

为解决航空发动机过渡态燃油测量问题,研究了基于层流流量计(LFM)的航空燃油流量动态测量技术。设计了一款量程为0~3 000 mL/min的液体LFM,在小型涡轮喷气式发动机试车台上对其进行了试验,并与科里奥利流量计(CMF)进行了比对,试验结果显... 详细信息

为解决航空发动机过渡态燃油测量问题,研究了基于层流流量计(LFM)的航空燃油流量动态测量技术。设计了一款量程为0~3 000 mL/min的液体LFM,在小型涡轮喷气式发动机试车台上对其进行了试验,并与科里奥利流量计(CMF)进行了比对,试验结果显示LFM具有优秀的动态特性。当发动机处于稳态时,LFM测量结果与CMF吻合较好,相对误差为-1.25%~1.16%,与LFM校准时-1.24%~1.26%的相对误差相吻合。当发动机处于过渡态时,LFM能很好地跟随泵后油压,而CMF则无法跟随泵后油压,存在大约2 s的滞后。LFM的测量结果能与发动机起动、加/减速时的控制逻辑保持一致。本文研究可为航空发动机试车技术的研究和LFM应用的拓展提供有价值的参考。

关键词：层流流量计航空发动机燃油过渡态动态测量

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基于GPU的水下环境的实时模拟

基于GPU的水下环境的实时模拟

作者：蒋宇翔苏州大学

学位级别：硕士

本文是苏州某管理部门开发的“虚拟太湖流域”项目中的一个子课题,主要内容是在PC （Personal Computer）平台上模拟出视角在湖面下观察到的水下视觉效果。水下场景以其复杂性和奇妙的视觉效果吸引了越来越多的关注,但大部分的论文... 详细信息

本文是苏州某管理部门开发的“虚拟太湖流域”项目中的一个子课题,主要内容是在PC （Personal Computer）平台上模拟出视角在湖面下观察到的水下视觉效果。水下场景以其复杂性和奇妙的视觉效果吸引了越来越多的关注,但大部分的论文研究仅限于某个部分例如水面、光学效果等等。限于时间,本文选取了关键性的4个部分:水底地形、水底光斑、水草、水面,在充分考虑了效果和效率的基础之上,分别对这些部分采用了特定的方法实现,整合成一个水下场景。对于水底地面的模拟,提出了快速视差遮挡映射方法,相对于传统的网格建模方法,实现了后者难以实现的微小细节和复杂视觉效果,同时,相对于其他的视差遮挡算法,在效率上有一定的提高。水面建模采用了Gerstner波函数,并运用环境贴图和normal map对水面进行渲染,在保证了不提高网格建模的复杂性的基础上,增加水面视觉效果的复杂性。水底地面的光斑采用逆向光线跟踪和舍弃无贡献光线方法渲染,并且在运用Snell定律时,通过求解Gerstner波函数偏导数得到法线,使光斑随着水面的波动而舞动。水草建模采用了B样条曲线插值生成水草叶片的中线,叶片上其他顶点依附中线旋转生成,将叶片进行比例变换和旋转变换后生成整棵水草。运用Perlin噪声对水草进行动态效果处理,将Perlin噪声只作用于水草叶面中线的型值点,通过控制中线的形状来实时改变叶片的形状,降低了噪声的计算量,提高了帧速。最后对水下光线进行指数衰减处理。现代GPU发展迅速,水下场景的渲染充分利用了GPU的加速功能,大大减轻了CPU的计算量。实现了水下环境的实时模拟,取得了较好的模拟效果和流畅的帧速,满足了课题的需求。

关键词： GPU 快速视差遮挡映射 Gerstner波函数 B样条

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微小缝隙式层流流量计设计及测量特性研究

仪器仪表学报 2019年第11期40卷 48-54页

作者：王筱庐陈玉春蒋宇翔张凯西北工业大学动力与能源学院西安710072 陕西易度智能科技有限公司西安710018

为解决层流流量计(LFM)线性度不佳的问题,提出了一种微小缝隙式LFM,并介绍了层流流量计的测量原理、结构设计及参数计算。对一台设计流量范围约为0~280 mL/min的试验件进行了试验,试验中使用的标准装置为活塞标准装置,合成不确定度为0.1... 详细信息

为解决层流流量计(LFM)线性度不佳的问题,提出了一种微小缝隙式LFM,并介绍了层流流量计的测量原理、结构设计及参数计算。对一台设计流量范围约为0~280 mL/min的试验件进行了试验,试验中使用的标准装置为活塞标准装置,合成不确定度为0.12%,扩展不确定度为0.24%(k=2)。试验结果显示,在未使用任何修正系数的前提下,试验件最大引用误差为-0.90%。试验件基本达到准确度1.0级的设计指标,量程比10∶1。此外试验件线性度优良,其Remaxde/l值为3.42,大于传统要求的2~2.5,说明此结构设计可有效克服突扩突缩带来的非线性影响。

关键词：层流流量计微小气体流量缝隙式不确定度线性度

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电力变压器状态评价和故障预测诊断技术研究

电力变压器状态评价和故障预测诊断技术研究

作者：蒋宇翔湖南大学

学位级别：硕士

随着我国经济的发展,电网规模不断扩大,电力变压器的数量不断增加。电网的安全关系到国计民生。电力变压器作为电网的关键设备之一,保障其的安全可靠运行对于电网的安全具有重大的意义。同时,电力变压器的监测系统不断改进,监测数据不... 详细信息

随着我国经济的发展,电网规模不断扩大,电力变压器的数量不断增加。电网的安全关系到国计民生。电力变压器作为电网的关键设备之一,保障其的安全可靠运行对于电网的安全具有重大的意义。同时,电力变压器的监测系统不断改进,监测数据不断增加。如何有效地利用监测数据,进一步提高电力变压器状态评价和故障预测的精度,具有重要的研究价值和意义。图神经网络是专门处理图数据的神经网络模型,能够充分挖掘节点之间的相互关系,能实现图上的机器学习。本文将数据之间的相互关系图转化为图数据,进而利用图神经网络进行关系挖掘。利用图神经网络及其他神经网络技术深度挖掘变压器的监测信息,进一步完善变压器的状态评价、溶解气体浓度预测和故障诊断技术,提高变压器的安全运行水平。首先,本文从变压器的电气试验数据、溶解气体数据、绝缘油试验数据和运行数据四个方面选取数据,建立变压器状态评价体系。基于层次分析法确定初级指标的权重。考虑到高级指标之间可能存在的相互关系,本文建立高级指标之间的关系图,进一步利用图神经网络进行深度挖掘,进而构建评价模型。该模型克服了层次分析法没有考虑指标之间关联性的问题,提升了评价的准确性。然后,本文对比了LSTM、GRU和CNN神经网络用于变压器油溶解气体浓度预测的效果。接着利用气体浓度时间序列之间的皮尔逊相关系数构建气体之间的关系图。利用图卷积神经网络对于气体之间的相互关系进行深度挖掘,进一步结合LSTM等神经网络提取到的时间特征构建组合预测模型。通过对比实验,改进后的模型在测试集上的预测误差进一步减小,预测效果更好。最后,本文建立了一种基于变压器特征气体关系图的变压器故障诊断模型。该模型从图分类的角度出发,利用图神经网络挖掘故障特征气体之间可能的相互关系,结合多层线性神经网络构建故障诊断模型。与基于BP神经网络的故障诊断模型相比,故障诊断的准确率得到了提升。

关键词：图神经网络电力变压器气体浓度预测状态评价故障诊断

多因素耦合效应下的混凝土热源函数和导热函数时变模型

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多因素耦合效应下的混凝土热源函数和导热函数时变模型

作者：蒋宇翔湖南科技大学

学位级别：硕士

大体积砼构件,作为现代桥梁施工中的一个主要构件类型,其开裂问题历来是施工人员较为关心的问题之一。为了指导施工,减少温度裂缝的发生,可进行模拟计算,制定各施工阶段的具体温度控制措施。然而,用于大体积混凝土有限元分析温度场和应... 详细信息

大体积砼构件,作为现代桥梁施工中的一个主要构件类型,其开裂问题历来是施工人员较为关心的问题之一。为了指导施工,减少温度裂缝的发生,可进行模拟计算,制定各施工阶段的具体温度控制措施。然而,用于大体积混凝土有限元分析温度场和应力场分析的热学参数,该数值的求取方式通常情况下是通过实验和经验计算这两种。而试验成本高、耗时长,很少使用,经验计算的求取方式又存在一定的误差,且这些参数在施工期间受温度、时间和空间、荷载、施工条件等因素的影响,这往往会导致所采用的参数失真,在进行大体积混凝土的温控过程中,对于温控的结果存在的误差不可预估,所以,也正因为这种情况,导致相关的操作人员不能够正确的调控温度,从而引发部分大体积混凝土生产出来的结构存在有一定的裂缝。为了解决这一问题,本文在已有研究成果的基础上,通过简单的实验对热源函数进行修正,建立了多因素条件下的导热系数时变模型。将其应用于大体积混凝土的有限元模拟,以提高有限元模型的精度,从而降低大体积混凝土的开裂风险。本文的主要研究内容和成果如下:(1)通过热导式等温量温仪测试法(测试精准稳定但成本较高且测试时间不能过长)、自制室内试验装置采用半绝热法(成本低,精准度较小,可简易用于施工现场)、矿物成分法计算水泥水化热量(成本低,但只能用于计算特定龄期下产生的总热量)。并依据此得到一个修正后的按水化反应速率变化的四段式热源函数的时变模型,并将其应用于后续的有限元模拟中以减小目前大体积混凝土水化热模拟中因热源函数不准确产生的误差。(2)依据TPS瞬态平面热源法,使用导热系数测试仪,测试了在不同因素影响下的水泥水化过程的导热系数的变化曲线,研究的成果:分析了水泥类型、水胶比、龄期、养护温度、砂率对导热系数的影响规律,对混凝土导热系数影响因素从大到小依次为:水胶比>养护温度>龄期>水泥类型>含砂量>外掺剂。并根据实验结果得到,终凝前,导热系数随着龄期的增长而呈线性增长,终凝后,混凝土的导热系数随龄期的增长而呈非线性递减。于是依据此规律建立了双折线式多因素耦合效应下的导热系数时变模型。并将其应用于后续的有限元模拟中以减小目前大体积混凝土水化热模拟中因导热系数为一个经验定值而产生的误差。(3)对于大体积混凝土水化放热过程的模拟,将得到的热源函数模型、导热系数时变模型代入有限元模拟中,将其与常规混凝土热力学参数设置的有限元模型结果以及实测结果进行对比,由此可得出修正过后的热源函数以及导热系数时变模型可以将误差值缩小50%左右。

关键词：导热函数时变模型热源函数大体积混凝土有限元分析

基于生物结构的图像局部朝向表征模型及其计算效能分析

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基于生物结构的图像局部朝向表征模型及其计算效能分析

作者：蒋宇翔复旦大学

学位级别：硕士

计算机视觉的研究仅通过短短数十年的发展已经成为了当今计算机科学,尤其是人工智能领域一个格外引人瞩目的方向,呈现一派欣欣向荣之态。其中,既包括图像处理在实际生产、生活中的应用,也包括对视觉认知的理论探究。然而,不论是哪一方面... 详细信息

计算机视觉的研究仅通过短短数十年的发展已经成为了当今计算机科学,尤其是人工智能领域一个格外引人瞩目的方向,呈现一派欣欣向荣之态。其中,既包括图像处理在实际生产、生活中的应用,也包括对视觉认知的理论探究。然而,不论是哪一方面,对图像信号的表征问题都历来是研究人员所关注的焦点之一,亦是本文所格外关注的。在人工智能这样一个多学科交叉的领域大背景下,神经生物学乃至认知心理学都为计算机视觉的研究提供了许多非常值得借鉴的启示。因而,本文在设计视觉计算模型的过程中一方面引入了人类早期视觉加工通路诸多优秀特性,例如视网膜的非均匀采样、神经节细胞感受野的双高斯差（DoG）响应、并行加工视觉通路等;另一方面,通过针对这样一种基于生物结构的视觉计算模型的效能分析,来进一步尝试探讨某些优秀的生物结构背后蕴含的原理,以及产生这些特性的原因。本文所构建的视觉计算模型主要用于检测输入图像中的“边界直线段”也就是视觉刺激的“局部朝向特征”,并将其视为图像的基本构成元素,来对原图像进行重建和表征。另外,我们在构建模型的基础上还通过实验对模型自身的各种参数进行了调整,并针对效能优化做了一定的数据分析。最后,我们还讨论了在何种配置条件下能使得这样的视觉计算模型达到“既具有足够的表征能力,又维持较低的能耗水平”这一最优平衡点。

关键词：早期视觉加工通路基于生物结构的模型图像表征局部朝向特征计算效能平衡点