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基于地磁暴的地磁感应电流频谱特征及其驱动源研究

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基于地磁暴的地磁感应电流频谱特征及其驱动源研究

作者：许文浩山东大学

学位级别：硕士

太阳活动喷射出来的高速高能太阳风传播至地球空间,能引起剧烈的地磁扰动(如极光亚暴、地磁暴等),常常会在输电线路及其与大地导体构成的封闭回路中形成地磁感应电流(Geomagnetically Induced Currents,GIC)。GIC流进电网中,能够造成变... 详细信息

太阳活动喷射出来的高速高能太阳风传播至地球空间,能引起剧烈的地磁扰动(如极光亚暴、地磁暴等),常常会在输电线路及其与大地导体构成的封闭回路中形成地磁感应电流(Geomagnetically Induced Currents,GIC)。GIC流进电网中,能够造成变压器的半波饱和、谐波扰动和无功损耗增加,进而引发整个电力系统的电压波动,危害电网的稳定运行。本文主要对地磁暴引起的GIC展开研究,分析不同等级地磁暴引起的GIC特征,探究非重现性地磁暴的行星际驱动所引起的GIC特征。首先,利用Dst指数筛选出1999-2020年内所有中等强度(Dst≤-50 nT)以上的地磁暴事件,并将其分类为四种等级:中等磁暴、大磁暴、特大磁暴、超大磁暴。通过分析不同等级磁暴的行星际磁场、太阳风参数和地磁条件,探究GIC特征及其依赖性关系,发现GIC与行星际磁场Bz分量、磁暴、亚暴有关;统计地磁暴中GIC的特征,发现Dst指数与GIC绝对值有较好的相关性;通过分析GIC暴,发现在较小等级的磁暴中也可能引发GIC暴,GIC不仅与行星际磁场条件有关,也受局部空间电流体系的影响。其次,利用小波变换方法分析GIC的频谱特征,探究其与dBx/dt的相关性。通过连续小波变换(Continuous Wavelet Transform,CWT)和离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT),分析了不同等级磁暴事件中GIC的频谱特征和小波系数特征,发现在不同等级磁暴GIC与dBx/dt在频域中的能量分布和周期特征具有较大相似性,并且都具有明显的低频特性;通过交叉小波功率谱(Cross Wavelet Transform,XWT)和交叉小波相干谱(Wavelet Coherence,WTC)同时分析GIC与dBx/dt在高、低能量区中的相关性和相位特征,发现GIC与dBx/dt在高能量区和低能量区都具有较大的相关性,并且两者存在一定的正相关关系。最后,根据引起非重现性地磁暴的行星际驱动-行星际日冕物质抛射(Interplanetary Coronal Mass Ejection,ICME)的不同结构类型——独立ICME(I-ICME)、多个相互作用的ICME(M-ICME)和激波ICME(S-ICME),分析了所引起的GIC及其频谱特征。研究发现I-ICME引发的GIC具有集中性特点,M-ICME和S-ICME引发的GIC存在两个明显的扰动,但S-ICME引发的GIC第一个扰动持续时间较短;GIC与行星际磁场总量B、行星际磁场南向分量Bz具有较大相关性。统计三种类型ICME事件发现I-ICME和S-ICME主要引发小强度GIC事件,M-ICME有较大概率引发强度较大的GIC;通过CWT分析不同类型ICME引发GIC的能量分布特征,发现I-ICME条件下GIC呈现一个高能量区,而M-ICME和S-ICME则呈现出两个高能量区,且能量强度上两者还存在区别。综上所述,本文针对GIC事件向上溯源,分析不同等级地磁暴及不同类型ICME中GIC的特征,对基于地磁暴的地磁感应电流的频谱特征及其行星际驱动进行研究,有助于厘清GIC与其驱动源的关系,为GIC暴的建模和预报提供物理依据,对电力系统防治灾害性空间天气的影响具有重要的研究价值。

关键词：地磁感应电流地磁暴小波变换行星际日冕物质抛射

无线电能传输系统中组合串绕六边形线圈的互感建模及参数优化

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电工技术学报 2023年第9期38卷 2299-2309页

作者：谭平安许文浩上官旭吴炎明刘华东湘潭大学自动化与电子信息学院湘潭411105 中车株洲电力机车研究所有限公司株洲412001

耦合机构是实现无线电能传输(WPT)系统高效可靠运行的核心部件,其高抗偏移性能是推动WPT技术应用与发展亟待解决的关键问题。传统耦合机构采用单一绕制线圈来适应不同的场景需求,存在抗偏移性能差、优化过程繁琐及不具普适性等特点。为... 详细信息

耦合机构是实现无线电能传输(WPT)系统高效可靠运行的核心部件,其高抗偏移性能是推动WPT技术应用与发展亟待解决的关键问题。传统耦合机构采用单一绕制线圈来适应不同的场景需求,存在抗偏移性能差、优化过程繁琐及不具普适性等特点。为此,该文结合紧密绕制线圈和松散绕制线圈各自磁感应强度的分布特点,提出一种组合串绕六边形线圈耦合机构的设计思路。在此基础上,运用电磁理论建立了所提耦合机构的互感和自感模型。以耦合机构的耦合系数为优化目标,以线圈自感和内外径、匝数、匝间距为其约束条件,运用遗传算法实现了线圈参数的自适应寻优。最后,搭建100W的实验样机验证了所提耦合机构及其参数优化方法的有效性。结果表明,耦合机构优化后其耦合系数和抗偏移性能都得以改善,提升了WPT系统的传输效率。

关键词：无线电能传输六边形线圈互感模型遗传算法参数优化

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考虑通信延时的分布式发电系统协同控制策略

高电压技术 2023年

作者：卢卓禹邓思成许文浩陈来军清华大学电机工程与应用电子技术系青海大学能源与电气工程学院

分布式控制是提高分布式发电系统运行灵活性和可靠性的重要技术手段，但其控制效果较为依赖于各分布式电源之间的快速、可靠的信息交互。实际系统中，通信延时往往难以避免，其存在可能使控制性能恶化，甚至导致系统失稳。为此，本文提... 详细信息

分布式控制是提高分布式发电系统运行灵活性和可靠性的重要技术手段，但其控制效果较为依赖于各分布式电源之间的快速、可靠的信息交互。实际系统中，通信延时往往难以避免，其存在可能使控制性能恶化，甚至导致系统失稳。为此，本文提出一种考虑通信延时的分布式发电系统高可靠协同控制策略。首先，分析通信延时对常规分布式控制系统的影响；其次，通过引入Artstein变换，将含延时系统的稳定性问题转换为无延时系统的控制器优化设计问题；在此基础上，针对延时导致系统响应性能恶化的问题，设计有限时间控制策略，在优化收敛速度的同时提升系统对设备频繁投切的适应性。多种工况的结果验证控制策略在通信延时下具有更可靠的控制性能。

关键词：分布式发电系统一致性算法通信延时高可靠分布式运行协同控制

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自然灾害综合监测预警系统建设研究

灾害学 2022年第2期37卷 229-234页

作者：王文张志张岩王涛许文浩北京林业大学水土保持学院北京100083 应急管理部大数据中心北京100013

建设自然灾害监测预警系统是防范灾害风险的重要手段。在综合调研国内外自然灾害监测预警系统建设进展基础上,从我国自然灾害监测预警信息化工程建设现状及国际发展趋势出发,开展系统建设关键要素分析,提出以人为本、协调机制、监测预... 详细信息

建设自然灾害监测预警系统是防范灾害风险的重要手段。在综合调研国内外自然灾害监测预警系统建设进展基础上,从我国自然灾害监测预警信息化工程建设现状及国际发展趋势出发,开展系统建设关键要素分析,提出以人为本、协调机制、监测预警技术、信息传播和沟通策略、风险意识、响应能力六大关键要素。基于提升风险分析、综合决策、预警信息发布、指挥调度、应急处置的五大业务能力需求,提出信息技术和应急业务深度融合的建设模式,采用感知网络、基础设施、数据服务、业务支撑、综合应用的分层架构设计,贯穿灾前风险监测、预警、应急响应全过程,构建重大风险全覆盖的多层级自然灾害监测预警体系,以提高风险早期识别、多灾种综合监测、预警预报和应急处置能力,有效防范化解灾害风险。

关键词：自然灾害综合监测预警业务能力系统架构

复合材料蜂窝板脉冲热像检测和调制热像检测的比较研究

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复合材料学报 2012年第2期29卷 172-179页

作者：郭兴旺许文浩北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191

为了探索适合复合材料蜂窝板缺陷检测的红外热像检测法及热像信号处理方法,对蜂窝板的脉冲热像检测(PT)、调制热像检测(MT)及几种热像信号处理方法的缺陷检测能力进行了比较。在脉冲热像检测中,用脉冲相位法进行热像序列处理,并与最佳... 详细信息

为了探索适合复合材料蜂窝板缺陷检测的红外热像检测法及热像信号处理方法,对蜂窝板的脉冲热像检测(PT)、调制热像检测(MT)及几种热像信号处理方法的缺陷检测能力进行了比较。在脉冲热像检测中,用脉冲相位法进行热像序列处理,并与最佳原始热像进行比较。在调制热像检测中,提出用离散傅里叶级数法和相关系数法进行热像序列处理,并与经典的四点法进行比较。研究结果表明,在蜂窝板脱粘缺陷的检测中,调制热像法的检测效果好于脉冲热像法。在调制热像法的信号处理中,离散傅里叶级数法和相关系数法的应用效果均好于四点法。在最佳调制频率下,以"调制热像-离散傅里叶级数"法进行蜂窝板脱粘缺陷的检测具有最大的缺陷探测能力。

关键词：复合材料蜂窝板调制热像法脉冲热像法无损检测

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大体积混凝土底板温度裂缝控制技术研究

混凝土世界 2023年第3期 61-65页

作者：刘凯刘虎向姚尧许文浩国网湖北送变电工程有限公司湖北武汉430061 广东粤盛特种建材有限公司广东惠州516820

裂缝是土建工程中混凝土结构面临的最大问题。通过在大体积底板混凝土中掺入水化热抑制剂,调控水泥水化历程,减小混凝土温度收缩,进而减小混凝土温度裂缝出现概率。本文以武汉某地下室的大体积混凝土底板为例,应用温度裂缝控制技术,将... 详细信息

裂缝是土建工程中混凝土结构面临的最大问题。通过在大体积底板混凝土中掺入水化热抑制剂,调控水泥水化历程,减小混凝土温度收缩,进而减小混凝土温度裂缝出现概率。本文以武汉某地下室的大体积混凝土底板为例,应用温度裂缝控制技术,将混凝土温峰保持在40℃以下,经过后期观测,混凝土未出现贯穿性有害裂缝。为进一步验证大体积混凝土底板温度裂缝控制技术的应用效果,根据实测数据,采用Midas civil软件中的水化热分析模块,对混凝土底板进行有限元分析,温度云图显示,降温过程中结构内部没有产生较大的温度梯度,混凝土温度收缩小;温度裂缝系数显示,混凝土升温、降温阶段开裂风险均很低,说明大体积混凝土底板温度裂缝控制技术可调控混凝土温度收缩,降低混凝土开裂风险。

关键词：地下工程大体积混凝土底板水化热抑制剂温度裂缝控制

国产动漫文化回归研究分析——以经典国漫《秦时明月》为例

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新闻传播 2023年第9期 41-43页

作者：余天乐许文浩马清浩西北大学陕西西安710127

近年来国产动漫发展极其迅速,出现众多经典改编、原创等类型的动漫题材,国漫已经成为国内影视行业的一大力量。在发展路径上,越来越多的动漫创作者开始着眼于本土化文化的回归,将各种传统文化元素添加到作品之中,与早期借鉴外国动漫的... 详细信息

近年来国产动漫发展极其迅速,出现众多经典改编、原创等类型的动漫题材,国漫已经成为国内影视行业的一大力量。在发展路径上,越来越多的动漫创作者开始着眼于本土化文化的回归,将各种传统文化元素添加到作品之中,与早期借鉴外国动漫的做法截然相反,这种文化回归现象值得研究。《秦时明月》作为经典系列国漫,创作者在视觉、听觉等多方面调动受众兴趣,充分利用典故、IP、语言等因素,既为受众生产出一部部优秀作品,又让优秀本土文化得到传播,对发展优秀传统文化具有很强的借鉴意义。

关键词：《秦时明月》国漫优秀传统文化本土文化

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结构优化方法在电脑绣花机上的应用研究

结构优化方法在电脑绣花机上的应用研究

作者：许文浩厦门大学

学位级别：硕士

电脑绣花机是随着从手绣到规模化绣制品市场需求而产生的一种大中型机械,上世纪八十年代末期通过技术引进国内才开始有自己的产品。目前电脑绣花机不仅能规模化生产绣品,在旅游运动鞋大规模定制等方面也有巨大的应用前景,绣花机市场规... 详细信息

电脑绣花机是随着从手绣到规模化绣制品市场需求而产生的一种大中型机械,上世纪八十年代末期通过技术引进国内才开始有自己的产品。目前电脑绣花机不仅能规模化生产绣品,在旅游运动鞋大规模定制等方面也有巨大的应用前景,绣花机市场规模不断扩大。但作为新兴机械,绣花机厂家的技术投入相对薄弱。在绣花机结构减重、改善结构振动性能、提高传动轴平衡稳定性等方面存在诸多问题。本文以我国一个电脑绣花机主干生产企业的某机型为原型,运用拓扑优化、灵敏度分析和传动轴平衡分析理论,在以下三方面开展相关研究:1、介绍子结构思想中超单元法的基础理论、拼装方法、拆分方法,对某型号绣花机进行子结构拆分,对主要子结构,基于变密度法连续体拓扑优化方法及优化准则法进行拓扑优化,得到绣花机前后子结构拓扑形状,结合截面尺寸,建立了前后子结构的3D模型,在保持结构固有频率不变的前提下优化了绣花机前后子结构的重量。2、以伯努利梁模态应变能方法为例,给出了模态应变能密度综合的理论及方法。提出以综合模态应变能密度作为灵敏度的结构动力修改方法。以相近频率振型节点位置来连接绣花机前后子结构,建立新结构模型,同时在无支撑约束的新绣花机模型大跨度横梁上,对工作频率附近的模态应变能密度进行加权综合,以此作为灵敏度参数,确定横梁桥接结构的位置并讨论桥接结构个数对整体结构固有频率的影响,所提出的方法能为桥接结构的位置和数量设计提供理论依据,实现整体结构固有频率最大效率的提升,优化了绣花机上横梁的约束位置和数量。3、讨论绣花机上横梁传动轴的动平衡方法,分析了电脑绣花机上传动轴动不平衡的原因。利用Adams虚拟样机仿真,初步探讨了 1-4个机头的电脑绣花机平衡凸轮安装角对上传动轴平衡性能的影响。分析得到电脑绣花机平衡凸轮安装角为0°和60°是需要重点分析的角度,为多机头平衡凸轮安装角分布和进一步优化设计提供参考。

关键词：超单元拓扑优化模态应变能动平衡电脑绣花机

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基于经济周期的股票市场行业资产配置研究

经济问题 2020年第3期487卷 25-34页

作者：尚煜许文浩中国矿业大学(北京)管理学院北京100083

经济周期的波动与股票市场行业表现的轮动联系紧密。通过选取2008-2018年我国股票市场按照证监会行业分类的行业股票月度收益率数据,基于夏普单指数模型对股票市场行业层面的非系统风险进行测定,行业风险平均占比达到30%,处于较高水平;... 详细信息

经济周期的波动与股票市场行业表现的轮动联系紧密。通过选取2008-2018年我国股票市场按照证监会行业分类的行业股票月度收益率数据,基于夏普单指数模型对股票市场行业层面的非系统风险进行测定,行业风险平均占比达到30%,处于较高水平;而利用产出缺口和通货膨胀这两个指标将我国在此期间的经济周期划分为衰退、复苏、过热、滞涨4个阶段,发现在不同阶段均有不同行业有超过市场平均收益的表现,而且不同行业对经济周期波动的敏感性大小不同,因此根据各个行业对经济周期波动的敏感性并结合经济周期不同阶段的特征建立了基于经济周期的行业资产配置模型。

关键词：经济周期行业轮动资产配置