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构架避雷针结构整体受力性能及法兰节点疲劳性能分析

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构架避雷针结构整体受力性能及法兰节点疲劳性能分析

作者：苏亚兰太原理工大学

学位级别：硕士

变电站将电压电流输送到各地供人们正常生活,其防雷措施尤为重要,构架避雷针结构因其构造简单、轻质高强、安装方便等特点被广泛采用。但由于结构横截面为圆形且高度在20米以上,风场流经此类结构时在其尾迹容易形成强烈的漩涡,漩涡交替... 详细信息

变电站将电压电流输送到各地供人们正常生活,其防雷措施尤为重要,构架避雷针结构因其构造简单、轻质高强、安装方便等特点被广泛采用。但由于结构横截面为圆形且高度在20米以上,风场流经此类结构时在其尾迹容易形成强烈的漩涡,漩涡交替发放在避雷针结构表面产生横风向交变侧向力,从而导致避雷针结构产生强烈的振动。长期作用下避雷针结构连接位置将出现疲劳破坏,引起避雷针结构倒塌而造成巨大的经济损失。因此,针对在风荷载作用下避雷针结构的涡激振动引起的疲劳问题亟需深入研究。本文在国家自然科学基金(12172244)和山西省基础研究计划资助项目(202203021211184)的联合资助下,以构架避雷针结构为研究对象,基于双向流固耦合方法,对风荷载作用下的构架避雷针结构进行整体受力性能分析,并对其关键法兰节点进行疲劳性能研究,主要研究工作及结论如下:(1)基于双向流固耦合方法,利用ANSYS Workbench软件对构架避雷针结构进行三维数值风洞模拟,结合计算流体力学理论分析该流场的风速风压分布,以及避雷针结构表面风压力分布模式,并结合涡激振动理论,通过判断构架避雷针结构在不同风速下的圆柱绕流形态来分析构架避雷针结构的振动特性。(2)针对构架避雷针结构薄弱节点构造措施进行了理论探讨,重点考虑了加劲肋板布置方式、尺寸等因素,累计共计11种优化设计方案。对比分析加劲肋板厚度以及加劲肋板布置方式对结构顶部位移以及最大等效应力影响,并与原结构计算结果进行比较,得到了构架避雷针结构法兰节点连接的最佳优化设计方案。(3)对优化后的法兰连接节点高强螺栓进行顺风向与横风向动力响应分析,并与原结构进行对比。针对法兰节点连接螺栓风振疲劳问题展开研究,采用雨流计数法获得高强螺栓在5 m/s、10 m/s、15 m/s、20 m/s、25 m/s、30 m/s、35 m/s风速工况下作用的变幅应力幅,将其等效变换为常幅应力幅,并与课题组常幅疲劳试验所得S-N曲线相结合。最终,预测法兰节点高强螺栓疲劳寿命,为构架避雷针结构法兰连接节点设计提供参考依据。

关键词：双向流固耦合构架避雷针结构高强螺栓三维数值风洞模拟法兰节点风振疲劳涡激振动

运行参数变化时双馈风电机组振荡机理及特性研究

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太阳能学报 2024年第3期45卷 54-64页

作者：曹娜苏亚妮于群山东科技大学电气与自动化工程学院青岛266590

为研究风力机功率在风电机组中传播、变换时与风电机组各环节的耦合关系及机组输出功率振荡特性,以双馈风电机组为例,首先计及塔影效应和风剪切、风速大小,推导各子系统的能量函数;考虑机组阻尼及风速变化,分析各子系统能量变化及机组... 详细信息

为研究风力机功率在风电机组中传播、变换时与风电机组各环节的耦合关系及机组输出功率振荡特性,以双馈风电机组为例,首先计及塔影效应和风剪切、风速大小,推导各子系统的能量函数;考虑机组阻尼及风速变化,分析各子系统能量变化及机组输出功率的振荡特性;最后,在PSCAD/EMTDC上建模仿真,通过能量变化深入分析风力机功率在机组内传播机理及功率振荡特性。仿真结果表明:含低频振荡分量的风力机功率通过负阻尼双馈风电机组时,与机组的次同步振荡耦合,风力机子系统、发电机及励磁子系统输出能量大幅增加,机组输出功率中既有低频振荡也有次同步振荡,它们随机组阻尼和风速变化而变化;风速变化时双馈风电机组消耗的能量主要由风力机子系统决定。

关键词：双馈风电机组次同步振荡低频振荡塔影效应和风剪切耦合变流器控制参数

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证监会随机抽查制度与审计意见关系探析

中国注册会计师 2024年第1期 82-87页

作者：苏亚民王淼中南民族大学管理学院

本文基于2011-2020年沪深A股上市公司数据,运用Lennox审计意见购买模型,并通过构建多期DID模型,检验证监会随机抽查制度对审计意见购买的影响。研究发现,证监会随机抽查主要通过提高信息透明度和抑制大股东掏空来减少上市公司审计意见... 详细信息

本文基于2011-2020年沪深A股上市公司数据,运用Lennox审计意见购买模型,并通过构建多期DID模型,检验证监会随机抽查制度对审计意见购买的影响。研究发现,证监会随机抽查主要通过提高信息透明度和抑制大股东掏空来减少上市公司审计意见购买行为。异质性检验表明,这种现象主要出现在机构投资者持股较多以及管理层风险偏好较强的公司中。研究结论对进一步改革证券监管体制、提升资本市场运行效率有一定的现实意义。

关键词：证监会随机抽查审计意见购买信息透明度大股东掏空

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单钢管避雷针高柔结构横风向风致响应研究

太原理工大学学报 2023年第3期54卷 473-481页

作者：焦晋峰苏亚兰邓婕付兴强陈鹏程吕梁学院建筑系山西吕梁033000 太原理工大学土木工程学院太原030024

单钢管避雷针结构横截面为圆形且基频较低,在运营过程中容易发生风振现象,采用双向流固耦合方法对其进行3维数值风洞模拟,探讨7种风速下钢管避雷针结构受力性能及风振响应,并与现行的国家规范条文对比。分析结果表明:在典型风速下避雷... 详细信息

单钢管避雷针结构横截面为圆形且基频较低,在运营过程中容易发生风振现象,采用双向流固耦合方法对其进行3维数值风洞模拟,探讨7种风速下钢管避雷针结构受力性能及风振响应,并与现行的国家规范条文对比。分析结果表明:在典型风速下避雷针结构两侧所受横风向风压力最大为1.03 kPa,是顺风向风压力的1.72倍,且在不同节段钢管连接处风压力突变现象显著;当风速大于10 m/s时,避雷针结构所受横风向风压大于规范提供的风荷载标准值,两者相差42%,且结构顶端位移相差30.6%;当风速大于20 m/s时,避雷针结构横风向振动频率与避雷针结构高阶自振频率接近,避雷针结构易发生高阶弯曲振动,存在安全隐患。

关键词：双向流固耦合单钢管避雷针结构三维数值风洞模拟横风向风压风振响应

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内蒙古VP型垂直摆倾斜仪背景噪声特征分析

大地测量与地球动力学 2024年

作者：张小艳安全熊峰苏亚梅赵星内蒙古地震台呼和浩特地震监测中心站

选取内蒙古地区5套VP型垂直摆倾斜仪2020-03～2021-02秒采样连续观测数据，计算加速度功率谱密度（PSD），对比分析了不同台站、不同频率下VP型垂直摆背景噪声的时空变化特征。结果表明：VP型垂直摆背景噪声水平基本符合全球地震背景噪... 详细信息

选取内蒙古地区5套VP型垂直摆倾斜仪2020-03～2021-02秒采样连续观测数据，计算加速度功率谱密度（PSD），对比分析了不同台站、不同频率下VP型垂直摆背景噪声的时空变化特征。结果表明：VP型垂直摆背景噪声水平基本符合全球地震背景噪声模型频率特性；次微震频段背景噪声水平秋冬强，夏季最弱，季节性变化显著，未呈现出明显的地理空间分布特征；主微震频段背景噪声水平秋冬略大于春夏，春夏噪声水平相近，存在一定的季节性变化，不同台站噪声水平高低差异明显；长周期频段，通常四季噪声水平相近，无明显的季节性变化规律，若仪器易受自然环境干扰，背景噪声水平也呈现秋冬高于春夏的季节性变化，此外，良好的洞体条件可有效降低长周期频段的噪声水平。

关键词：内蒙古地区 VP型垂直摆倾斜仪功率谱密度背景噪声

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常减压蒸馏装置工艺防腐应用及进展

化工进展 2011年第S1期30卷 1-6页

作者：苏亚兰西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

炼油行业装置的腐蚀问题日益突出,严重威胁企业的正常生产和人身安全。对于腐蚀最为严重的常减压蒸馏装置,采取有效的防腐措施尤为重要。简述了常减压装置的腐蚀情况及防护手段,重点对"一脱三注"工艺防腐措施中的电脱盐新技术作了介绍,... 详细信息

炼油行业装置的腐蚀问题日益突出,严重威胁企业的正常生产和人身安全。对于腐蚀最为严重的常减压蒸馏装置,采取有效的防腐措施尤为重要。简述了常减压装置的腐蚀情况及防护手段,重点对"一脱三注"工艺防腐措施中的电脱盐新技术作了介绍,提出环境友好型破乳剂、缓蚀剂是今后防腐注剂的研发重点,并指出了工艺防腐中存在的问题。

关键词：常减压蒸馏装置工艺防腐破乳剂缓蚀剂

不平衡样本下的SA-YOLO自适应损失目标检测算法

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中国科学院大学学报（中英文） 2024年第3期41卷 411-426页

作者：苏亚鹏陈高曙赵彤中国科学院大学数学科学学院北京100049 浙江中正智能科技有限公司杭州310021 中国科学院大数据挖掘与知识管理重点实验室北京100190

样本不平衡现象是指在数据集中以背景为主的易样本数量较大,而以前景为主的难样本数量过少,即样本存在类间不平衡与难易不平衡问题。现有目标检测算法大多是基于候选区域的两阶段算法或基于回归的单阶段算法,当应用于不平衡样本时无法... 详细信息

样本不平衡现象是指在数据集中以背景为主的易样本数量较大,而以前景为主的难样本数量过少,即样本存在类间不平衡与难易不平衡问题。现有目标检测算法大多是基于候选区域的两阶段算法或基于回归的单阶段算法,当应用于不平衡样本时无法避免训练中产生的预测框对大量样本过度依赖,从而导致模型过拟合且检测精度低,准确性、泛化性差。为了在不平衡样本下实现高效精准的目标检测,提出一种全新的SA-YOLO自适应损失目标检测算法。(1)针对样本不平衡问题,提出SA-Focal Loss函数,能够针对不同数据集与训练阶段对损失进行自适应调节,以达到平衡类间样本与难易样本的效果。(2)在多尺度特征预测机制下构造CSPDarknet53-SP网络架构,增强困难小目标样本全局特征的提取能力,达到提升难样本检测精度的效果。为验证SA-YOLO算法的性能,分别在样本不平衡数据集与COCO数据集上进行了大量仿真实验。结果表明:相较于现有YOLO系列算法最优指标值,SA-YOLO在不平衡数据集中mAP可达91.46%,提升10.87%,各类目标AP 50提升均在2%以上,有极强的专精性;在COCO数据集中mAP 50提升1.58%,各项指标均不低于最优值,有良好的有效性。

关键词：不平衡样本自适应损失 SA-YOLO算法 SA-Focal Loss函数 CSPDarknet53-SP网络架构

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避雷针法兰节点高强螺栓风振疲劳性能

中国科技论文 2023年第8期18卷 834-841页

作者：苏亚兰邓婕付兴强陈鹏程焦晋峰太原理工大学土木工程学院太原030024

为研究风荷载对避雷针结构法兰节点高强螺栓疲劳性能的影响,采用双向流固耦合方法对其进行三维数值风洞模拟,基于雨流计数法与等效应力幅公式,结合M24高强螺栓常幅疲劳试验数据,预测不同风速工况下的高强螺栓疲劳寿命。结果表明:风环境... 详细信息

为研究风荷载对避雷针结构法兰节点高强螺栓疲劳性能的影响,采用双向流固耦合方法对其进行三维数值风洞模拟,基于雨流计数法与等效应力幅公式,结合M24高强螺栓常幅疲劳试验数据,预测不同风速工况下的高强螺栓疲劳寿命。结果表明:风环境场内法兰节点迎风驻点处高强螺栓应力最大,且应力集中位置与常幅疲劳试验断口位置基本吻合;高强螺栓位移响应易与结构前4阶频率产生共振,尤其在0.40 Hz和1.96 Hz频率下的响应较为显著;不同风速组合工况对高强螺栓疲劳寿命影响较大,其中组合风速差值为10 m/s工况下所计算的等效应力幅增长率是组合风速差值为5 m/s工况下的2.8倍,对结构二阶效应更为明显。

关键词：双向流固耦合高强螺栓三维数值风洞模拟法兰节点风振疲劳

CuCoCe-LDH催化剂的C_(3)H_(6)-SCR脱硝特性

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燃料化学学报（中英文） 2024年第3期52卷 373-383页

作者：陈佳音宁淑英付维蔡晨周皞苏亚欣东华大学环境科学与工程学院上海201620 常州工程职业技术学院江苏常州213164

采用水热法一步合成一系列的Cu_((x))Co_((y))Ce_((z))-LDH前驱体,煅烧后形成Cu_((x))Co_((y))Ce_((z))O混合金属氧化物催化剂,在固定床微反应器上实验研究了其C3H6选择性催化还原NO的性能(C_(3)H_(6)-SCR)。得益于Cu、Co、Ce之间强大... 详细信息

采用水热法一步合成一系列的Cu_((x))Co_((y))Ce_((z))-LDH前驱体,煅烧后形成Cu_((x))Co_((y))Ce_((z))O混合金属氧化物催化剂,在固定床微反应器上实验研究了其C3H6选择性催化还原NO的性能(C_(3)H_(6)-SCR)。得益于Cu、Co、Ce之间强大的协同作用,Cu((0.21))Co((0.48))Ce((0.31))O在225℃时达到95%的NO转化率和90%的N_(2)选择性。此外,运用ICP、XRD、TEM、XPS、H_(2)-TPR等表征来研究其物理化学性质和催化还原能力之间的关系。XRD结果表明,Cu、Co、Ce之间形成了固溶体,促进了活性金属的分散。XPS和H_(2)-TPR进一步证明Cu和Co之间发生了氧化还原反应,促进氧空位的形成,从而提升其催化还原性能。

关键词：氮氧化物选择性催化还原 C_(3)H_(6) CuCoCe-LDH催化剂水热法