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引入分散互阻尼暂态补偿的多VSG系统振荡抑制策略

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智慧电力 2024年第10期 1-8页

作者：兰征王海晖曾进辉陈潇涵陈立阳湖南工业大学电气与信息工程学院

虚拟同步发电机（VSG）之间存在动态响应差异，导致多VSG并联系统在负荷切换等暂态过程中产生振荡。提出了分散互阻尼暂态补偿策略，可有效抑制多VSG并联系统暂态过程的振荡。首先，建立多VSG并联系统的转子方程小信号数学模型，分析系... 详细信息

虚拟同步发电机（VSG）之间存在动态响应差异，导致多VSG并联系统在负荷切换等暂态过程中产生振荡。提出了分散互阻尼暂态补偿策略，可有效抑制多VSG并联系统暂态过程的振荡。首先，建立多VSG并联系统的转子方程小信号数学模型，分析系统振荡机理；针对VSG关键参数，探讨了系统稳定性。其次，增加VSG互阻尼，精确控制各VSG的动态响应过程，加快同步过程，增强同步性能。同时，设计暂态补偿环节，为系统提供必要的暂态阻尼和功率补偿，使系统面对扰动时能够快速恢复稳定状态。最后，通过在MATLAB仿真平台验证了所提振荡抑制策略的正确性和有效性。

关键词：分散互阻尼功率振荡虚拟同步发电机振荡抑制

煤炭高校学报刊文结构与学科建设的关联性研究

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科技与出版 2024年第2期 44-51页

作者：吕海亮傅游齐敏华高丽华山东科技大学期刊社山东青岛266590

基于中国知网数据,文章分析煤炭高校学报的刊文学科结构及主要学科栏目与其依托高校优势学科的相关性情况,研究期刊与学科建设的关联性规律。结果显示,煤炭高校学报整体学科分布较为集中,但各刊与其依托高校学科建设的关联性情况亦有明... 详细信息

基于中国知网数据,文章分析煤炭高校学报的刊文学科结构及主要学科栏目与其依托高校优势学科的相关性情况,研究期刊与学科建设的关联性规律。结果显示,煤炭高校学报整体学科分布较为集中,但各刊与其依托高校学科建设的关联性情况亦有明显的差异;学科集中度越高且与依托高校优势学科关联性越强的煤炭高校学报,则办刊质量越好。建议煤炭高校学报编辑部依托高校及优势学科平台,协力促进学术期刊和学科建设的融合和高质量发展,适当提高学科集中度和传统优势学科在刊文结构中的占比。

关键词：煤炭高校大学学报学科集中度学科建设

基于人工神经网络的固体推进剂细观损伤与宏观刚度映射关系

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复合材料学报 2024年第9期41卷 4765-4777页

作者：张滔韬杨玉新张二晗校金友吕海宝文立华雷鸣侯晓西北工业大学航天学院西安航天动力技术研究所哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所中国航天科技集团公司

作为一种高夹杂比颗粒增强聚合物基复合材料，固体推进剂的宏观力学性能主要由其细观结构决定。外加载荷下，初始缺陷或细观颗粒团聚均可诱发局部应力集中，导致颗粒-基体细观界面脱粘，材料宏观力学性能劣化。如何构建细观损伤与宏观... 详细信息

作为一种高夹杂比颗粒增强聚合物基复合材料，固体推进剂的宏观力学性能主要由其细观结构决定。外加载荷下，初始缺陷或细观颗粒团聚均可诱发局部应力集中，导致颗粒-基体细观界面脱粘，材料宏观力学性能劣化。如何构建细观损伤与宏观性能间的映射关系，已成为推进剂细观实验结果合理运用、固体火箭发动机结构灾变准确预报的关键。为此，本文发展了基于连续介质力学框架的人工神经网络，以变形梯度的不变量为输入、自由能为输出，遴选现有自由能函数和损伤增长函数形式为神经网络设计激活函数，使神经网络先验地满足变形连续性、坐标不变性、热力学一致性等要求。基于上述物理相容性，神经网络能在稀疏训练数据条件下快速收敛，还能够自下而上地实现损伤状态的遗传映射。最后，采用有限元分析获取的数据集，验证了该网络模型对不同预损伤下的推进剂在单轴拉伸、等双轴拉伸、纯剪切3种加载条件下的宏观刚度预报能力。

关键词：固体推进剂力学本构关系人工神经网络细观损伤细-宏观映射

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电渗法加固粉土的可行性研究

人民长江 2024年

作者：王炳辉李贵豪张雷李京洋金海晖王丽艳江苏科技大学土木工程与建筑学院江苏省地质环境灾害防治与修复工程中心

粉土的渗透系数一般为6.0×10-5～6.0×10-4cm/s，介于软黏土与砂土之间，电渗法相对其他排水固结法，主要表现在渗透系数方面的优势。电渗法对渗透系数较小的软黏土具有较好的加固效果，对砂土的加固效果较差，但其对粉土是否有效，尚... 详细信息

粉土的渗透系数一般为6.0×10-5～6.0×10-4cm/s，介于软黏土与砂土之间，电渗法相对其他排水固结法，主要表现在渗透系数方面的优势。电渗法对渗透系数较小的软黏土具有较好的加固效果，对砂土的加固效果较差，但其对粉土是否有效，尚无明确定论。本文通过两组试验，分析电渗加固过程中的电流、排水量与排水速率、含水率等进行分析，并在试验结束后，采用SEM扫描电镜获取土体微观结构变化图像，利用PCAS软件测定加固土体的微观结构参数，定量化分析与其对应的宏观参数间的关系，探究电渗法加固粉土的可行性。结果表明，当自阳极注入浓度为1mol/L CaCl2溶液时，土体的排水速率与排水量均得到有效提升，且电渗的有效加固时间延长。然而，两组试验土体的承载力和抗剪强度均未得到显著增长，且加固的均匀性较差。因此，电渗法对粉土的加固效果稍微欠缺，如若仅考虑缩短粉土的加固时间，可以考虑与真空预压、堆载预压等方法联合使用。

关键词：电渗法微观结构粉土化学浆液可行性研究

超声萃取雾化碳纤维离子化质谱快速区分当归和欧当归

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质谱学报 2024年

作者：吕海山张明童苏越郭寅龙上海中医药大学交叉科学研究院中国科学院上海有机化学研究所上海有机质谱中心甘肃省药品检验研究院

当归与欧当归外形相似，常被不法商贩混淆使用。本研究通过超声萃取雾化碳纤维离子化质谱（UENRT/CFI-MS）法研究当归和欧当归的成分差异，以快速区别二者。以甲醇作为提取溶剂，将药材切片样品置于超声雾化片上，利用超声雾化片的高频... 详细信息

当归与欧当归外形相似，常被不法商贩混淆使用。本研究通过超声萃取雾化碳纤维离子化质谱（UENRT/CFI-MS）法研究当归和欧当归的成分差异，以快速区别二者。以甲醇作为提取溶剂，将药材切片样品置于超声雾化片上，利用超声雾化片的高频振荡实现对样品的在线萃取、过滤和雾化。雾化后的中药样品小液滴在施加高压的碳纤维附近被电离，随后对2种药材的质谱图进行比较分析，寻找差异成分。结果表明，在欧当归的质谱图中识别到特征峰m/z 496，而在当归中未检测到该峰，这一结果为区分2种药材提供了依据。UENRT/CFI-MS 法无需繁琐复杂的样品前处理过程，具有分析速度快、操作简单、绿色环保、灵敏度高等优点，能够有效快速区分当归及其伪品欧当归。

关键词：当归欧当归质谱直接分析敞开式离子化超声萃取雾化碳纤维离子化

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柔性声学超材料及其低频消声特性

振动与冲击 2024年第12期43卷 65-71页

作者：陈桂涛李营陈创张晏晴吕海峰中北大学机械工程学院太原030051 山东英伟电子技术有限公司济南250101

为实现高速飞车舱内低频噪声控制,提出了一种基于Helmholtz共振效应的柔性声学超材料。通过理论分析Helmholtz腔的消声机理,利用COMSOL软件对比分析腔体单元、阵列结构的消声特性;通过声固耦合模块模拟柔性超材料的消声性能。参数化地... 详细信息

为实现高速飞车舱内低频噪声控制,提出了一种基于Helmholtz共振效应的柔性声学超材料。通过理论分析Helmholtz腔的消声机理,利用COMSOL软件对比分析腔体单元、阵列结构的消声特性;通过声固耦合模块模拟柔性超材料的消声性能。参数化地研究了柔性声学超材料共振频率的变化规律,并分析了柔性超材料在不同变形程度下的消声特性。提出分部拔模的浇注工艺制备了柔性声学超材料样件,利用四传感器的测试原理测量样件的传递损失。研究结果表明,柔性声学超材料的测试、仿真结果均在300 Hz处存在一个传递损失峰,表现出了低于理论模型的Helmholtz共振频率及良好的低频噪声控制效果,同时柔性材料可避免因惯性对安装环境造成冲击,适用于曲面环境,在工程领域具有较好的应用前景。

关键词：低频噪声柔性超材料 Helmholtz效应有限元分析传递损失

基于鲸鱼优化算法的长短期记忆模型水库洪水预报

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湖泊科学 2024年第1期36卷 320-332页

作者：丁艺鼎蒋名亮徐力刚范宏翔吕海深河海大学水文与水资源学院南京210098 中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210018 中国科学院大学南京学院南京211135 江西省鄱阳湖流域生态水利技术创新中心南昌330029

洪涝灾害是世界主要自然灾害之一,优化洪水预报方案对防洪决策至关重要,然而传统水文模型存在参数多、调参受人为因素影响,泛化能力弱等问题。针对上述问题,本文提出基于改进的鲸鱼优化算法和长短期记忆网络构建自动优化参数的WOA-LSTM... 详细信息

洪涝灾害是世界主要自然灾害之一,优化洪水预报方案对防洪决策至关重要,然而传统水文模型存在参数多、调参受人为因素影响,泛化能力弱等问题。针对上述问题,本文提出基于改进的鲸鱼优化算法和长短期记忆网络构建自动优化参数的WOA-LSTM模型,通过优化神经网络结构进一步增强该模型的稳定性和精确度,并且建立不同预见期下的洪水预报模型来分析讨论神经网络结构与预报期之间的关系。以横锦水库流域1986-1997年洪水资料为例,其中以流域7个雨量站点的降雨以及横锦站水文资料为输入,不同预见期下洪水过程作为输出,以1986-1993年作为模型的率定期,1994-1997年作为模型的检验期,研究结果表明:(1)以峰现时差、确定性系数、径流深误差和洪峰流量误差作为评价指标,相比较于LSTM模型和新安江模型对检验期的模拟结果表明WOA-LSTM模型拥有更高的精度、预报结果更稳定;(2)结合置换特征值和SHAP法分析模型特征值重要性,增强了神经网络模型的可解释性;(3)通过改变神经网络结构在一定程度避免由于预见期增加和数据关联性下降而导致的模型预报精度下降的问题,最终实验表明该模型在预见期1~6 h下都可以满足横锦水库的洪水预报要求,可以为当地的防洪决策提供依据。

关键词：洪水预报长短期记忆模型(LSTM) 鲸鱼优化算法深度学习

船用脆性材料断裂的近场动力学与有限元耦合模型

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船舶力学 2024年第10期28卷 1588-1598页

作者：李双吕海宁黄小华毛竞航秦睿上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院广西大学防灾与结构安全教育部重点实验室

船舶结构和构件在建造过程中，不可避免地会使用各类具有脆性特性的高强材料。为了研究船用脆性材料的断裂和裂纹扩展行为，本文基于新兴的近场动力学方法，提出一种有限元与近场动力学的耦合模型。首先，在近场动力学的基础上考虑长程... 详细信息

船舶结构和构件在建造过程中，不可避免地会使用各类具有脆性特性的高强材料。为了研究船用脆性材料的断裂和裂纹扩展行为，本文基于新兴的近场动力学方法，提出一种有限元与近场动力学的耦合模型。首先，在近场动力学的基础上考虑长程力衰减效应修正；其次，采用共享节点耦合法将有限元与改进的近场动力学进行耦合，并推导出一种新的断裂准则。最后，通过三个变形和破坏实例验证耦合模型的准确性。结果表明，耦合模型极大提高了传统近场动力学模型的计算精度，消除了近场动力学的“边界效应”，同时也克服了有限元在处理非连续时面临的奇异性问题。耦合模型的计算结果与试验结果吻合较好，其用于研究船用脆性材料的断裂问题是可行的。

关键词：近场动力学有限元脆性材料断裂裂纹扩展

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火灾烟与粉尘混合颗粒光散射矩阵特性研究

火灾科学（中英文） 2024年第1期33卷 42-49页

作者：吕海平张启兴中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026

非火灾颗粒引起的光电感烟探测器误报是火灾探测领域重点关注的问题。通过Lorenz-Mie理论计算水雾的光散射矩阵,并与光散射平台实验测量对比验证实验平台的可靠性。测量并对比分析了单一的黑碳颗粒、干扰粉尘颗粒及粉尘黑碳混合颗粒的... 详细信息

非火灾颗粒引起的光电感烟探测器误报是火灾探测领域重点关注的问题。通过Lorenz-Mie理论计算水雾的光散射矩阵,并与光散射平台实验测量对比验证实验平台的可靠性。测量并对比分析了单一的黑碳颗粒、干扰粉尘颗粒及粉尘黑碳混合颗粒的光散射矩阵。结果表明,光散射矩阵的不同元素及不同角度可以有效区分单一的干扰颗粒以及黑碳与粉尘的混合颗粒。

关键词：探测器光散射矩阵黑碳干扰粉尘混合颗粒

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