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基于多失效模式损伤度相容的钢桥面板抗疲劳设计方法

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土木工程学报 2022年第12期55卷 80-93页

作者：张清华笪乐天李明哲劳武略崔闯西南交通大学四川成都610031

疲劳荷载是决定正交异性钢桥面板疲劳寿命的外因,重载条件下钢桥面板的短寿问题尤为突出。多构造细节和多疲劳失效模式是钢桥面板疲劳问题的基本属性,其疲劳性能由构造细节疲劳寿命最短的疲劳失效模式决定。考虑剪切结构应力的疲劳寿命... 详细信息

疲劳荷载是决定正交异性钢桥面板疲劳寿命的外因,重载条件下钢桥面板的短寿问题尤为突出。多构造细节和多疲劳失效模式是钢桥面板疲劳问题的基本属性,其疲劳性能由构造细节疲劳寿命最短的疲劳失效模式决定。考虑剪切结构应力的疲劳寿命效应,基于疲劳裂纹扩展速率与疲劳寿命间的相关关系规律,提出了同时适用于钢桥面板多构造细节和多失效模式疲劳性能评估的广义等效结构应力法,实现了相关构造细节和失效模式疲劳抗力指标的统一表征;进而以构造细节为单位,将钢桥面板结构划分为多级子系统,提出了疲劳损伤累积相容性指标,建立了基于多失效模式损伤度相容的钢桥面板抗疲劳设计方法;在此基础上以有效延长重载条件下钢桥面板的疲劳寿命为主要目标,对三类钢桥面板结构的疲劳性能进行了理论分析和疲劳试验研究。研究结果表明:所提出的广义等效结构应力法适用于钢桥面板各构造细节及其相关失效模式的疲劳性能评估,通过所提出的方法能够准确确定钢桥面板的主导疲劳失效模式;所提出的基于多失效模式损伤度相容的钢桥面板抗疲劳设计方法,可为有效提高钢桥面板的疲劳寿命提供科学依据。

关键词：桥梁工程正交异性钢桥面板疲劳多失效模式损伤度相容设计方法

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基于计算机视觉的钢桥面板裂纹识别方法

中国公路学报 2023年第3期36卷 188-201页

作者：劳武略崔闯张登科罗纯坤张清华宋松科西南交通大学桥梁工程系四川成都610031 四川省交通勘察设计研究院有限公司四川成都610017

钢桥面板疲劳开裂为常见的钢桥病害,准确快速地发现并确定钢桥面板裂纹几何特征对降低运维成本、制定运维策略具有重要意义。针对传统人工巡检效率低、检测环境恶劣等问题,提出了基于计算机视觉的钢桥面板裂纹及其特征识别方法。采用目... 详细信息

钢桥面板疲劳开裂为常见的钢桥病害,准确快速地发现并确定钢桥面板裂纹几何特征对降低运维成本、制定运维策略具有重要意义。针对传统人工巡检效率低、检测环境恶劣等问题,提出了基于计算机视觉的钢桥面板裂纹及其特征识别方法。采用目标检测网络YoloV5和图像语义分割网络U-Net++相结合的方法识别裂纹。根据2个网络的结构特性标注图像中的目标后生成数据集,并分别对网络中的参数进行训练。利用训练后的YoloV5与U-Net++分阶段对待测裂纹图像进行检测与分割,并通过阈值分割优化U-Net++分割结果,再通过骨架化后得到裂纹骨架线;在确定裂纹形貌后,采用YoloV5识别出的标定块求解透视变换矩阵与像素尺度系数,然后对裂纹骨架线进行图像矫正并确定裂纹几何特征。研究结果表明:YoloV5可准确检测出裂纹与标定块,且检测稳定性好;通过优化U-Net++训练时输入的像素尺寸,提高了U-Net++训练的收敛速度,网络损失由0.121降至0.096;求解透视变换矩阵时,使用所有角点坐标拟合该矩阵的最小二乘解可提高图像矫正标定的精度;当图像采集距离较远、角度较大时,角点投影误差增大,且该误差对角度更为敏感;不同图像采集距离、角度下裂纹特征计算误差最大为7.2%,表明识别精度及稳定性均较高。所提出的钢桥裂纹特征识别方法可准确计算裂纹几何特征,具有一定的实用价值。

关键词：桥梁工程钢桥面板裂纹特征计算计算机视觉目标检测语义分割

基于超声导波的钢桥面板纵肋对接焊缝疲劳裂纹检测方法

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中国公路学报 2022年第6期35卷 101-112页

作者：张清华张登科崔闯劳武略邱师津苗鸿臣宋松科西南交通大学桥梁工程系四川成都610031 西南交通大学力学与航空航天学院四川成都610031 四川省交通勘察设计研究院有限公司四川成都610017

纵肋对接焊缝疲劳开裂作为钢桥面板结构的重要失效模式之一,严重危害桥梁结构耐久和安全运营。通过引入超声导波技术,结合对接焊缝的几何特点与疲劳失效特征,建立了基于超声导波的钢桥面板纵肋对接焊缝疲劳裂纹检测方法。首先搭建了超... 详细信息

纵肋对接焊缝疲劳开裂作为钢桥面板结构的重要失效模式之一,严重危害桥梁结构耐久和安全运营。通过引入超声导波技术,结合对接焊缝的几何特点与疲劳失效特征,建立了基于超声导波的钢桥面板纵肋对接焊缝疲劳裂纹检测方法。首先搭建了超声导波裂纹检测试验系统,并结合钢桥面板纵肋对接焊缝疲劳试验,对超声导波检测纵肋对接焊缝裂纹的适用性和准确性进行了验证。在此基础上,通过数值分析方法探究了超声导波在纵肋对接焊缝局部区域的传播机制,并进一步分析了不同焊缝与裂纹参数对超声导波传播的影响规律。研究结果表明:采用超声导波方法能够有效检测钢桥面板纵肋对接焊缝的疲劳裂纹,并确定疲劳开裂的位置;超声导波有限元理论分析与试验测试结果符合较好,验证了有限元模型的正确性;采用单面激励的方式在纵肋中形成的超声导波包括A和S模态,其中A模态占主要部分,超声导波传递至焊缝形成的反射波以A模态为主,而较深裂纹形成的反射波以S模态为主;不同焊缝和裂纹参数对超声导波的反射波和透射波表现为差异性的影响。所采用的基于超声导波的对接焊缝疲劳裂纹检测方法,可为钢结构桥梁疲劳损伤的检测与监测提供科学依据。

关键词：桥梁工程正交异性钢桥面板超声导波纵肋对接焊缝疲劳裂纹无损检测

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钢结构桥梁疲劳2020年度研究进展

土木与环境工程学报（中英文） 2021年第S1期43卷 79-90页

作者：张清华劳武略崔闯卜一之夏嵩西南交通大学土木工程学院成都610031

钢结构桥梁具有轻质高强、跨越能力大、易工厂化制造和便于装配化施工等突出优点,是桥梁工程的重要发展方向。但工程实践表明,疲劳与断裂是导致结构服役性能降低甚至引发灾难性事故的关键因素,严重制约了钢结构桥梁发展应用。学者们从... 详细信息

钢结构桥梁具有轻质高强、跨越能力大、易工厂化制造和便于装配化施工等突出优点,是桥梁工程的重要发展方向。但工程实践表明,疲劳与断裂是导致结构服役性能降低甚至引发灾难性事故的关键因素,严重制约了钢结构桥梁发展应用。学者们从不同的角度对于钢结构桥梁疲劳问题进行了深入系统的研究,现聚焦于疲劳失效机理与抗力评估方法、抗疲劳设计与建造技术、环境因素及其疲劳抗力效应机制、疲劳裂纹识别与监测检测、疲劳开裂处置与性能强化等主要方面。对2020年度在相关领域所取得的最新研究进展进行总结,梳理亟待解决的关键问题以及下阶段的研究重点。结果表明,钢结构桥梁疲劳问题是学术界和工程界的研究热点,在对疲劳性能分析评估理论方法、抗疲劳设计和长寿命结构、抗疲劳建造技术、疲劳损伤监测与疲劳微裂纹检测识别、剩余疲劳寿命预测与疲劳性能强化进行研究的基础上,构建钢结构桥梁全寿命周期抗疲劳技术,是未来的研究重点和重要发展方向。

关键词：钢结构桥梁研究进展疲劳性能评估裂纹检测与监测加固

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中国古典诗词精品赏读李商隐

VSC-HVDC系统新型广义直流电压控制策略

丛书名：中国古典诗词精品赏读丛书

2005年

作者：武略

本书包括诗人小传与作品赏析两部分，收入唐代诗人李商隐的作品，每首作品的鉴赏分为题解、句解和评解三个章节，并配以当代画家根据诗词意境绘制的中国画，通过这些诗、画，可以更深刻地领悟到中国古代艺术作品中的诗情画意。

ISBN: (纸本)7508507940

关键词：李商隐学科:唐诗学科:鉴赏古典诗歌地点:中国唐诗

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电力系统自动化 2008年第21期32卷 46-50页

作者：张静徐政潘武略浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 浙江电力调度通信中心浙江省杭州市310007

建立了基于电压源换流器(VSC)的高压直流(HVDC)(VSC-HVDC)输电系统的标幺值数学模型。为了抑制系统故障时直流电压的波动幅度,基于上述模型,提出了一种新型广义直流电压控制策略。在此控制策略下,换流站间不需要通信,外环有功功率控制... 详细信息

建立了基于电压源换流器(VSC)的高压直流(HVDC)(VSC-HVDC)输电系统的标幺值数学模型。为了抑制系统故障时直流电压的波动幅度,基于上述模型,提出了一种新型广义直流电压控制策略。在此控制策略下,换流站间不需要通信,外环有功功率控制器为一个广义直流电压控制器(GDCVC)。当直流电压因交流系统受到扰动或直流电压控制器(DCVC)故障等原因而不能有效维持直流电压时,维持和限制直流电压的功能可平滑、自动地由有功功率控制器接替,从而达到保护设备安全运行、提高系统持续运行能力的目的。仿真表明,文中提出的控制策略在稳态和暂态过程中均具有良好的控制效果,对实际VSC-HVDC系统的控制器设计具有参考意义。

关键词：电压源换流器高压直流标幺值模型广义直流电压控制器

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电压源换流器型直流输电换流器损耗分析

中国电机工程学报 2008年第21期28卷 7-14页

作者：潘武略徐政张静王超浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

电压源换流器型直流输电(voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC)应用于大容量功率传输的主要障碍之一是其相对较高的换流器损耗。因而,换流器损耗的准确计算对系统设计、器件参数及冷却装置的选择非常重要。通过分析换流器IGB... 详细信息

电压源换流器型直流输电(voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC)应用于大容量功率传输的主要障碍之一是其相对较高的换流器损耗。因而,换流器损耗的准确计算对系统设计、器件参数及冷却装置的选择非常重要。通过分析换流器IGBT器件的开关特性,同时考虑结温、死区效应的影响,提出一种基于曲线拟合理论的通用换流器损耗计算方法。该方法能够有效利用厂家提供的器件特性参数,适合于实际工程应用。在此基础上,分析了正弦脉宽和最小开关PWM两种调制方式下的换流器损耗特性,建立了基于PSCAD/EMTDC的通用的损耗计算模块。

关键词：电压源换流器型直流输电换流器损耗脉宽调制空间矢量开关损耗 IGBT

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基于PSS/E的华东电网低频振荡分析方法

电网技术 2005年第23期29卷 11-17页

作者：黄莹徐政潘武略浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

基于仿真软件PSS/E提出了一种分析华东电网低频振荡特性的方法,结合PSS/E的特征值分析法和Prony分析法,在发电机采用经典模型的条件下通过特征值分析计算系统振荡模式的频率、振型和参与因子,而在发电机采用详细模型并考虑励磁系统详细... 详细信息

基于仿真软件PSS/E提出了一种分析华东电网低频振荡特性的方法,结合PSS/E的特征值分析法和Prony分析法,在发电机采用经典模型的条件下通过特征值分析计算系统振荡模式的频率、振型和参与因子,而在发电机采用详细模型并考虑励磁系统详细模型的条件下通过Prony分析法计算系统振荡模式的阻尼。对4机两区域系统和新英格兰10机39节点系统的特征值分析表明,振荡模式的频率、振型和参与因子并不随发电机采用模型的不同而有很大变化。因此,文中提出的方法可以方便地适用于实际大规模电力系统的低频振荡分析。对华东电网的低频振荡特性进行分析,得到了该电网区域间振荡模式的频率、阻尼、振型及参与因子。

关键词：电力系统华东电网低频振荡 PSS/E 特征值分析 Prony分析

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基于直流电压注入的多脉动电压源换流器

电工技术学报 2009年第3期24卷 139-146页

作者：潘武略徐政张静浙江大学电机系杭州310027

提出了一种基于直流电压注入的新型电压源换流器,该换流器由一个12脉动换流器和一个附加电路构成。附加电路通过变压器向12脉动换流器中点注入直流电压,将12脉动换流器变为60脉动换流器,换流器输出电压、电流的谐波水平很低,不需要滤波... 详细信息

提出了一种基于直流电压注入的新型电压源换流器,该换流器由一个12脉动换流器和一个附加电路构成。附加电路通过变压器向12脉动换流器中点注入直流电压,将12脉动换流器变为60脉动换流器,换流器输出电压、电流的谐波水平很低,不需要滤波器就可以满足系统的谐波要求。换流器主电路采用基频触发,降低了开关损耗,更适合于高电压、大功率的应用场合。分析了该换流器的拓扑结构和工作原理,并使用PSCAD/EMTDC软件对其进行了仿真验证,为将来的实机制造提供了参考。

关键词：多脉动换流器电压源换流器附加电路电压注入