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基于鲸鱼优化算法超参数优化的径向基函数响应面模型的油浸式变压器绕组挡板结构优化

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电工技术学报 2024年第17期39卷 5331-5343页

作者：刘刚高成龙胡万君刘云鹏李琳河北省输变电设备安全防御重点实验室(华北电力大学) 保定071003 新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京102206

热点温度过高会严重影响变压器运行稳定性,为提高变压器运行的稳定性,该文以降低变压器绕组热点温度为优化目标,采用径向基函数(RBF)响应面模型优化变压器绕组挡板尺寸,改善油流分布以实现更好的散热。为提高RBF响应面模型的拟合精度,... 详细信息

热点温度过高会严重影响变压器运行稳定性,为提高变压器运行的稳定性,该文以降低变压器绕组热点温度为优化目标,采用径向基函数(RBF)响应面模型优化变压器绕组挡板尺寸,改善油流分布以实现更好的散热。为提高RBF响应面模型的拟合精度,该文采用鲸鱼优化算法(WOA)对径向基函数的超参数值进行优化,并与传统网格搜索(GS)寻优方法和定参RBF模型进行对比。对比结果表明对于超参数优化问题,在拟合精度占优的前提下,WOA优化效率是GS寻优方法的3.13倍。在此基础上,该文基于WOA-RBF响应面模型对绕组挡板结构尺寸进行优化,优化后的热点温度相较于初始结构的热点温度降低了3.81℃,相对于全场域的最大温升降低了13.42%,并有效地降低了绕组整体温升。同时将所提算法与遗传算法(GA)优化结果进行对比,在保证精度的同时,WOA-RBF响应面模型优化效率是GA的13.41倍。根据上述结果分析可知,所提算法具有很好的优化性能,同时相比于遗传算法,可以在保证优化精度的同时,显著地提高优化效率。

关键词：响应面方法径向基函数热点温度鲸鱼优化算法油浸式变压器挡板结构优化

双筒型旧硝铵造粒塔爆破拆除数值模拟与施工设计

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爆破 2024年第2期41卷 151-159页

作者：孔庆亮夏治园王刚刘明锋钱明渊杨帆高朋飞浙江省第一水电建设集团股份有限公司杭州310051 安徽江南爆破工程有限公司宁国242300

针对复杂环境下57 m高双筒型旧硝铵造粒塔拆除爆破工况,通过分析双筒型造粒塔存在下落势能大与质量分布不均的结构特点,设计了中间起爆、逐段向双侧的爆破方式,以实现“定向爆破+内合”的倒塌效果。爆破设计方案中采用梯形爆破切口,并... 详细信息

针对复杂环境下57 m高双筒型旧硝铵造粒塔拆除爆破工况,通过分析双筒型造粒塔存在下落势能大与质量分布不均的结构特点,设计了中间起爆、逐段向双侧的爆破方式,以实现“定向爆破+内合”的倒塌效果。爆破设计方案中采用梯形爆破切口,并严格控制其周长及高度,适当保留底部支撑墙体并开设精确对称定向窗,使用高精度导爆管雷管结合孔内延时、孔外接力的复式闭合双回路起爆技术进行爆破施工。经理论分析计算,最终确定爆破切口长度为13.5 m、高度3.5 m。为验证设计方案的合理性,使用LS-DYNA仿真软件建立造粒塔三维有限元模型并进行了倒塌预分析。仿真计算结果显示:造粒塔爆破倒塌过程共历时约8.8 s,通过对造粒塔倒塌形态和顶部关键质点位移变化进行分析发现倒塌过程存在轻微下座,未发生前冲现象,总体方案的爆破参数选取合理,拆除爆破可达到预期效果。现场爆破完成后发现爆破倒塌效果与仿真计算结果基本一致,为同类型爆破工程提供了一定参考。

关键词：双筒造粒塔定向爆破分离式共节点数值模拟爆破设计

韧性大学校园的概念内涵、机制框架与规划实践路径

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灾害学 2024年第3期39卷 116-124页

作者：高昊冯刚张建勋张小寒天津大学建筑学院天津300072

厘清韧性大学校园的概念内涵、机制框架,并构建其规划实践路径,是深化韧性大学校园概念和推动韧性大学校园规划的重要抓手。通过综述当前韧性大学校园研究进展并引介韧性研究领域相关理论,探讨了复杂适应系统视角下的韧性大学校园概念内... 详细信息

厘清韧性大学校园的概念内涵、机制框架,并构建其规划实践路径,是深化韧性大学校园概念和推动韧性大学校园规划的重要抓手。通过综述当前韧性大学校园研究进展并引介韧性研究领域相关理论,探讨了复杂适应系统视角下的韧性大学校园概念内涵,构建了复合“压力-状态-响应”模型的韧性大学校园运行机制,并将大学校园韧性在制度、文化、生态、基础设施和空间五个维度进行解释。此外,基于迈向大学校园规划建设的思维转变,在韧性评价体系构建、韧性规划策略制定和现行相关规范完善等方面,提出了韧性大学校园规划的实践路径,以期解决当前大学校园语境下韧性理论与规划操作关联性不足的问题,并为相关研究提供参考和借鉴。

关键词：韧性韧性大学校园校园灾害 “压力-状态-响应”模型规划实践

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锚栓屈服型可抬升柱脚节点抗震性能试验研究

上海理工大学学报 2024年第2期46卷 190-198页

作者：陈刚高玲张煜坤郑七振上海理工大学环境与建筑学院上海200093 上海建工一建集团有限公司上海200120

为满足结构在震中安全且震后可修复使用的目的,设计了一种锚栓屈服型可抬升柱脚节点,该节点是一种半刚性节点,将柱脚锚栓的一部分作为节点的阻尼器,阻尼器为柱脚提供抗弯能力和可抬升能力,在地震时柱脚节点塑性变形主要集中在阻尼器上,... 详细信息

为满足结构在震中安全且震后可修复使用的目的,设计了一种锚栓屈服型可抬升柱脚节点,该节点是一种半刚性节点,将柱脚锚栓的一部分作为节点的阻尼器,阻尼器为柱脚提供抗弯能力和可抬升能力,在地震时柱脚节点塑性变形主要集中在阻尼器上,震后通过更换阻尼器即可完成柱脚节点的修复。为此,设计一组普通外露式柱脚节点和锚栓屈服型可抬升柱脚节点进行对比试验,并通过拟静力试验,研究它们在低周往复荷载下的滞回特性、抗弯承载力、刚度退化、耗能能力等抗震性能,同时研究柱脚节点在更换阻尼器前后的抗震性能。研究结果表明:对比普通外露式柱脚节点,锚栓屈服型可抬升柱脚具有更好的耗能能力和变形能力,试件的损伤基本集中在可更换的阻尼器上,耗能模式和损伤机制较为合理。在进行修复后,除初期转动刚度略低于修复前试件外,整体抗震性能基本可恢复至震前水平。另外,该新型柱脚的阻尼器拆卸和更换较为简便。

关键词：可恢复功能结构可抬升柱脚可更换构件锚栓屈服抗震性能

鄂尔多斯盆地本溪组碎屑障壁海岸砂体微相南北变化

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西北大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 555-568页

作者：孟祥振窦天财蒲仁海高小平刘刚宋明樊宇洁有限责任公司天然气研究院分公司陕西西安710061 有限责任公司气田公司陕西延安716000 西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

在延长探区近1500口钻井资料的基础上,进行大量岩心和薄片观察以及砂厚和砂地比统计,探究鄂尔多斯盆地本溪组的砂体微相类型、平面形态和分布的沿岸变化及其控制因素。结果表明,延长气田本溪组总体均为中小潮差环境下的陆源碎屑障壁海... 详细信息

在延长探区近1500口钻井资料的基础上,进行大量岩心和薄片观察以及砂厚和砂地比统计,探究鄂尔多斯盆地本溪组的砂体微相类型、平面形态和分布的沿岸变化及其控制因素。结果表明,延长气田本溪组总体均为中小潮差环境下的陆源碎屑障壁海岸沉积,但南部的甘泉—富县地区波浪作用较弱,形成了典型的障壁砂坝和障壁后沉积。北部延安—靖边南地区波浪作用较强,形成了改造障壁、浅滩和下切谷充填潮道3种主要微相砂体。障壁砂体呈平行岸线的带状或串珠状排列,近源和近岸分布;浅滩砂体呈多个分散的卵圆形远源远岸分布;潮道带砂体充填则受控于古地貌凹槽。该研究结果对延长气田和类似环境的储层识别和评价具有重要的指导意义。

关键词：强波浪型障壁弱波浪型障壁浅滩潮道砂体规模与形态

巯基乙酰化小麦秸秆对水中Cu(Ⅱ)的吸附特性与机制

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环境科学学报 2024年第6期44卷 61-71页

作者：高微微王刚常晟铭汤春晖徐敏兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070

为经济且高效的处理含Cu(Ⅱ)废水,寻求绿色环保、低成本的吸附剂是现今的研究热点.本研究以巯基乙酰化小麦秸秆(MAWS)作为吸附剂,通过静态吸附实验考察MAWS对水中Cu(Ⅱ)的吸附性能,并探究吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学和吸附机制... 详细信息

为经济且高效的处理含Cu(Ⅱ)废水,寻求绿色环保、低成本的吸附剂是现今的研究热点.本研究以巯基乙酰化小麦秸秆(MAWS)作为吸附剂,通过静态吸附实验考察MAWS对水中Cu(Ⅱ)的吸附性能,并探究吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学和吸附机制.结果表明,当振荡速率为150 r·min-1、吸附温度为30℃、吸附时间为120 min、水样初始pH值为6.0、Cu(Ⅱ)初始浓度为50 mg·L^(-1)时,MAWS对Cu(Ⅱ)的去除效果最好,Cu(Ⅱ)的最高去除率和吸附量分别达到98.21%和8.280 mg·g^(-1).MAWS对Cu(Ⅱ)的吸附更符合准二级动力学方程和Langmuir模型,且该吸附为自发进行的吸热过程.结合扫描电镜和红外光谱表征分析结果可知,MAWS对Cu(Ⅱ)的吸附机制主要为物理作用、配位作用和静电作用.

关键词：小麦秸秆含Cu(Ⅱ)废水吸附巯基配位

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基于U-net神经网络的油浸式变压器绕组流-热耦合快速计算

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中国电机工程学报 2024年第7期44卷 2897-2909,I0032页

作者：刘云鹏高艺倩刘刚胡万君王文浩王博闻高成龙河北省输变电设备安全防御重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江省杭州市310000

该文针对采用传统数值方法进行大型油浸变压器绕组温升仿真时间较长的问题,提出一种基于U-net神经网络训练的快速计算方法,可以迅速地预测变压器绕组温升及热点。首先,根据流热耦合原理筛选输入变量,并运用流热耦合方法计算不同工况下... 详细信息

该文针对采用传统数值方法进行大型油浸变压器绕组温升仿真时间较长的问题,提出一种基于U-net神经网络训练的快速计算方法,可以迅速地预测变压器绕组温升及热点。首先,根据流热耦合原理筛选输入变量,并运用流热耦合方法计算不同工况下的输出结果,并将之制作成训练集和测试集。同时,详细讨论3个对网络训练影响最显著的超参数;其次,将归一化后的训练集输入U-net神经网络进行训练,并设置超参数最佳组合;最后,将预测集输入训练好的模型进行预测计算及反归一化操作,预测绕组热点与Fluent仿真结果相差仅0.44 K,单次仿真时间从200 s缩短为0.07 s。预测结果与实验温度平均误差最大为2.31 K,最小为0.98 K,预测方差为0.31左右。结果表明:该方法可用于快速获得油浸式变压器绕组的温度及热点,可满足变压器温度热点数字孪生的实时性仿真要求。

关键词： U-net神经网络流热耦合绕组温升快速计算数字孪生

热塑性碳纤维/尼龙6复合材料界面优化及零件快速成型工艺研究

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汽车工程 2024年第3期46卷 546-556页

作者：高聪祝颖丹刘伯芳李铁虎王志白冯刚重庆长安汽车股份有限公司汽车工程研究总院重庆401120 中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201 重庆理工大学两江人工智能学院重庆401135

碳纤维复合材料具有质轻高强等优势,是绝佳的轻量化材料,但汽车常用的碳纤维复合材料以环氧树脂等热固性树脂为基体,大规模应用会面临不易回收的难题。热塑性碳纤维复合材料具有易回收的优势,但其如何提升碳纤维与热塑性树脂的界面结合... 详细信息

碳纤维复合材料具有质轻高强等优势,是绝佳的轻量化材料,但汽车常用的碳纤维复合材料以环氧树脂等热固性树脂为基体,大规模应用会面临不易回收的难题。热塑性碳纤维复合材料具有易回收的优势,但其如何提升碳纤维与热塑性树脂的界面结合力及零件成型效率是行业难题。本文以热塑性碳纤维/尼龙6复合材料为研究对象,针对商品化碳纤维/尼龙6界面相容性差的问题,创新设计一种新型的可溶性共聚酰胺上浆剂,将碳纤维/尼龙6的界面强度提升74.2%,显著提升了碳纤维/尼龙6的综合性能。同时,优化预浸料制备和连续模压成型的工艺参数,将碳纤维顶盖横梁的模压生产效率提升至3.4 min/件,满足汽车行业大批量产节拍要求。同时,碳纤维/尼龙6顶盖横梁具有极高的弯曲强度和模量,与钢制件相比轻量率达68.8%。综上,本文为热塑性碳纤维复合材料(易回收)在汽车上的批量化应用提供了创新解决方案。

关键词：轻量化碳纤维尼龙界面性能快速成型

面向注塑产品工艺缺陷的知识图谱构建方法及应用

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控制理论与应用 2024年第3期41卷 577-585页

作者：葛睿夫任志刚林江豪林越高祖标广东工业大学自动化学院粤港澳离散制造智能化联合实验室广东广州510006

针对现有注塑产品缺陷故障原因排查与定位依靠专家人工诊断效率低、成本高昂等不足,本文提出了一种面向注塑产品缺陷的知识图谱构建方法及其应用,目的在于将专家知识采用知识图谱进行表示,利用基于知识图谱的垂直检索技术,解决故障排查... 详细信息

针对现有注塑产品缺陷故障原因排查与定位依靠专家人工诊断效率低、成本高昂等不足,本文提出了一种面向注塑产品缺陷的知识图谱构建方法及其应用,目的在于将专家知识采用知识图谱进行表示,利用基于知识图谱的垂直检索技术,解决故障排查和定位困难的问题.首先,文章基于多源异构的故障解决方案文本构建语料库,并构建知识本体模型.其次,采用面向非结构化文本的知识抽取模型,将产品缺陷的相关专家知识从原始语料中自动抽取出来.最后,利用Neo4j图数据库实现知识存储及可视化知识图谱的构建.在所构建的知识图谱中,探索并实现了知识智能搜索、故障诊断及工艺卡解析等应用,展示了知识图谱技术在注塑领域的良好应用前景.

关键词：知识图谱本体模型知识抽取专家知识故障诊断

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