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基于数理统计的海洋平台燃爆数值建模优化研究

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中国石油大学学报（自然科学版） 2017年第4期41卷 132-139页

作者：朱渊师吉浩陈国明张肖锦郭子琛谢镔中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580 杰斯康软件有限公司上海200135

海洋平台燃爆风险分析的关键基础之一是数值模型的建立,然而由于没有网格、障碍物拥塞度等的统一建模标准,难以保障超压载荷结果预测精度。基于数理统计理论离散超压及其影响因素的数学物理方程,构建超压后果集、模型集与工况条件集;进... 详细信息

海洋平台燃爆风险分析的关键基础之一是数值模型的建立,然而由于没有网格、障碍物拥塞度等的统一建模标准,难以保障超压载荷结果预测精度。基于数理统计理论离散超压及其影响因素的数学物理方程,构建超压后果集、模型集与工况条件集;进而借助拉丁超立方抽样,抽取不同工况条件组成的向量空间,以此进行模型建立的网格优化、物理模型优选方案及相似增补方案的分析;最后,以模型预测与理论模型结果的相关系数为优化结果考核指标,获取具有良好工程适用性的数值网格尺寸、障碍物删减尺寸等。结果表明:海洋平台燃爆数值模型核心区域的网格尺寸为0.2 m;对于在役阶段的平台,建模过程中可直接忽略等效直径小于0.06 m的障碍物,可采用均匀圆管替代等效直径小于0.08 m的障碍物;对概念设计阶段的平台,可将等效直径为0.08 m的圆管用于数值建模,代表平台拥塞度,从而实现在保障超压预测准确度的基础上较大程度地减轻建模工作量。

关键词：数值模型障碍物优化方法相似原理燃爆风险分析

冲击电压下气体绝缘开关设备悬浮缺陷放电特征

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电工技术学报 2017年第6期32卷 256-264页

作者：季洪鑫李成榕马国明庞志开石城新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206 华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室北京102206

为探索冲击电压下气体绝缘开关设备(GIS)悬浮缺陷局部放电检测的有效性及灵敏性,搭建了冲击电压下局部放电试验平台,测量了悬浮缺陷在非振荡冲击波(标准雷电波、标准操作波)、振荡冲击波(振荡操作波)和工频电压下的局部放电信号,提取并... 详细信息

为探索冲击电压下气体绝缘开关设备(GIS)悬浮缺陷局部放电检测的有效性及灵敏性,搭建了冲击电压下局部放电试验平台,测量了悬浮缺陷在非振荡冲击波(标准雷电波、标准操作波)、振荡冲击波(振荡操作波)和工频电压下的局部放电信号,提取并分析了悬浮缺陷在不同类型冲击电压波下的局部放电特征谱图,比较了冲击电压波形和工频电压对悬浮缺陷检测的灵敏性。研究结果表明,在非振荡冲击波和振荡冲击波作用下,悬浮缺陷放电稳定、重复性好,冲击电压波对悬浮缺陷的局部放电检测较有效;在不同试验阶段内,振荡冲击电压下的q-?散点图及N-?柱状图以及非振荡冲击电压下的q-Δt/Δu散点图和N-Δt/Δu柱状图的形貌特征差别较大,可作为表征GIS悬浮缺陷放电类型及放电严重程度的特征谱图;在三种冲击电压波形中,振荡操作冲击电压波形对缺陷检测灵敏度最高,是工频电压下悬浮缺陷局部放电起始电压的1.3倍。

关键词：气体绝缘开关设备标准雷电波标准操作波振荡操作波悬浮缺陷局部放电

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海洋平台爆炸事故后果动态评估方法

中国安全科学学报 2020年第11期30卷 121-126页

作者：杨冬冬陈国明师吉浩戴子良中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580

为科学评估海洋平台爆炸事故后果,面向自泄漏事件诱发的灾变演化,考虑作业人员的应急疏散,提出海洋平台爆炸事故后果动态评估方法。以某海洋平台下层甲板工艺区为例,考虑紧急关断(ESD)系统、放空系统等过程保护系统对气体蓄积的影响,引... 详细信息

为科学评估海洋平台爆炸事故后果,面向自泄漏事件诱发的灾变演化,考虑作业人员的应急疏散,提出海洋平台爆炸事故后果动态评估方法。以某海洋平台下层甲板工艺区为例,考虑紧急关断(ESD)系统、放空系统等过程保护系统对气体蓄积的影响,引入点火参数开展可燃气体爆燃模拟;结合网格理念及应急响应时序确定作业人员的疏散轨迹,进而根据作业人员实时位置爆炸超压峰值开展危险区域的辨识与分级,并与现有静态评估方法的结果对比。结果表明:动态评估方法有助于综合考虑事故的发展过程与作业人员的应急疏散,进行应急疏散能大幅度减小海洋平台爆炸事故的危险区域,但可能加剧局部区域作业人员的受灾程度。

关键词：海洋平台爆炸事故后果动态评估应急疏散危险区域

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海洋平台井喷含硫天然气扩散危险区域研究

中国安全生产科学技术 2017年第8期13卷 114-120页

作者：杨冬冬陈国明师吉浩中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580

针对海洋酸性气田开采过程中含硫天然气井喷失控扩散问题,采用CFD方法建立井喷含硫天然气扩散后果预测与评估模型。综合考虑天然气爆燃与硫化氢毒害风险因素,对不同场景条件下的含硫天然气扩散过程开展数值模拟,研究硫化氢浓度、风向、... 详细信息

针对海洋酸性气田开采过程中含硫天然气井喷失控扩散问题,采用CFD方法建立井喷含硫天然气扩散后果预测与评估模型。综合考虑天然气爆燃与硫化氢毒害风险因素,对不同场景条件下的含硫天然气扩散过程开展数值模拟,研究硫化氢浓度、风向、风速等因素对含硫天然气扩散行为的影响,预测和评估天然气扩散所形成的危险区域和硫化氢气体扩散所形成的毒害范围。研究表明:随着硫化氢浓度的增加,燃爆区域无明显变化,而毒害区域明显增加;船艉来风导致的事故后果最为严重,左、右舷来风有利于危险气体的扩散与消散;风速越大,燃爆区域和毒害区域范围越小,但是在船艏来风且风速较大的工况下,硫化氢气体竖直扩散距离降低且逐渐贴近生活区,容易造成作业人员中毒事故的发生。

关键词：海洋平台井喷天然气硫化氢 FLACS

DCE-MRI在颈动脉粥样硬化斑块新生血管定量测量中的应用

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山东大学学报（医学版） 2015年第12期53卷 76-80页

作者：刘国明史浩程海超山东大学附属千佛山医院影像科山东济南250014 山东中医药大学理工学院山东济南250355

目的采用磁共振动态增强扫描(DCE-MRI)测量颈动脉粥样硬化斑块各成分容积传输常数(K^(trans))评估新生血管,为定量测量新生血管及评估斑块稳定性提供依据。方法颈动脉粥样硬化斑块患者均行MRI平扫及DCE-M RI扫描,根据各成分信号分为纤... 详细信息

目的采用磁共振动态增强扫描(DCE-MRI)测量颈动脉粥样硬化斑块各成分容积传输常数(K^(trans))评估新生血管,为定量测量新生血管及评估斑块稳定性提供依据。方法颈动脉粥样硬化斑块患者均行MRI平扫及DCE-M RI扫描,根据各成分信号分为纤维组织组、钙化组、近期出血组和脂质核心组,后处理软件评估各组K^(trans)值。结果各组之间有不同的K^(trans)值,纤维组织组拥有较高的K^(trans)值(0.591/min)、钙化组(0.031/min)、近期出血组(0.115/min)和脂质核心组(0.048/min)拥有较低的K^(trans)值。各组之间K^(trans)值两两比较,近期出血组和脂质核心组差异无统计学意义(P>0.05),纤维组织组与钙化组、纤维组织组与近期出血组、纤维组织组与脂质核心组、钙化组与近期出血组、钙化组与脂质核心组之间差异有统计学意义(P<0.05)。结论 K^(trans)值反映各组渗透性和新生血管含量的不同,可作为定量评估斑块新生血管、评估斑块稳定性的重要依据。

关键词： DCE-MRI 颈动脉粥样硬化斑块定量测量新生血管

具有空间一致性的集成式混合现实三维用户创作工具

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计算机辅助设计与图形学学报 2013年第6期25卷 918-923页

作者：史鸿志丁杨子罗国明陈伟惠万华根浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058 浙江大学城市学院杭州310015

针对目前的混合现实用户创作工具对真实世界空间提示信息缺乏,以及对虚拟物体构建能力偏弱的问题,提出具有空间一致性的集成式混合现实三维用户创作工具.首先通过对自然特征的提取建立具有二维及三维信息的相对参照空间,然后识别已知尺... 详细信息

针对目前的混合现实用户创作工具对真实世界空间提示信息缺乏,以及对虚拟物体构建能力偏弱的问题,提出具有空间一致性的集成式混合现实三维用户创作工具.首先通过对自然特征的提取建立具有二维及三维信息的相对参照空间,然后识别已知尺度标志物,把相对参照空间转化为具有空间一致性的绝对参照空间,通过与商用三维数字内容创作工具的集成实现高效的虚拟物体构建与注册.实验结果表明,该工具能够实现"高效创作、准确注册"的目标.

关键词：混合现实用户创作工具空间一致性软件集成

基于双鉴相器相位解调的光纤干涉型局放超声传感方法

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电工技术学报 2023年第23期38卷 6514-6524页

作者：陈章霖谢洋洋王渊刘昊史荣斌马国明新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京102206

光纤外差干涉传感输出信号频率为百兆赫兹量级,传统软件解调方法采样设备成本高、数据量大、实时性差,制约了该技术在局部放电超声传感的广泛应用。该文提出了一种基于双鉴相器协同工作的相位硬件解调方法,降低了系统采样率、减少了采... 详细信息

光纤外差干涉传感输出信号频率为百兆赫兹量级,传统软件解调方法采样设备成本高、数据量大、实时性差,制约了该技术在局部放电超声传感的广泛应用。该文提出了一种基于双鉴相器协同工作的相位硬件解调方法,降低了系统采样率、减少了采集数据量、实现了实时解调,相比传统微分-交叉相乘软件解调方法快1124倍。分析了低频载波幅值和采样精度对测量结果的影响,实现了0.005°的相位最低检测下限。搭建光纤超声传感平台,开展了对比试验,结果表明,该文所提相位解调方法线性拟合度达到0.999,信噪比较传统微分-交叉相乘解调方法高15 dB,检测下限拓展58%,为局部放电超声传感提供了一种高信噪比、低检测下限、实时检测的相位解调方法。

关键词：相位解调光纤传感局部放电外差干涉超声检测

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应用UML建模航天测试数据库需求的过程

航天控制 2008年第4期26卷 48-52,56页

作者：刘德勇石柱刘国明中国科学院研究生院北京100039 中国航天科技集团公司软件测评中心北京100037 北京航天自动控制研究所北京100854

为有效地将面向对象方法及相应建模技术在航天软件应用中工程化,本文通过航天测试数据库开发实例,阐述了运用UML对面向对象软件进行需求定义和需求分析的过程。以该需求展开的设计及实现在型号试验中得到较好的验证,同时此过程方法对其... 详细信息

为有效地将面向对象方法及相应建模技术在航天软件应用中工程化,本文通过航天测试数据库开发实例,阐述了运用UML对面向对象软件进行需求定义和需求分析的过程。以该需求展开的设计及实现在型号试验中得到较好的验证,同时此过程方法对其他面向对象软件的需求开发也起到一定借鉴作用。

关键词：统一建模语言面对对象方法需求开发数据库

非典型约束形式下海洋平台波纹板舱室抗爆能力评估

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中国安全生产科学技术 2016年第4期12卷 39-44页

作者：师吉浩朱渊陈国明刘玉琳中国石油大学<华东>海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580

针对非典型约束条件即底部端面梁固定约束、其他各端面梁连接约束的海洋平台关键舱室,其波纹板舱壁在油气爆炸载荷下抗爆能力研究不足,采用数值模拟方法,结合考虑材料应变率效应的实验验证,分析爆炸载荷下舱壁动力响应及破坏模式。由传... 详细信息

针对非典型约束条件即底部端面梁固定约束、其他各端面梁连接约束的海洋平台关键舱室,其波纹板舱壁在油气爆炸载荷下抗爆能力研究不足,采用数值模拟方法,结合考虑材料应变率效应的实验验证,分析爆炸载荷下舱壁动力响应及破坏模式。由传统位移指标不能准确评估该模型的抗爆能力,提出基于应变的评价指标,以此建立P-I评估曲线。研究表明舱壁与底部端面梁连接部位首先达到最大破裂应变发生破裂,其为超压与冲量共同作用结果;舱室可抵抗超压40 k Pa、冲量230 k Pa·ms的载荷而不发生塑性变形;舱室可抵抗超压85 k Pa、冲量400 k Pa·ms的载荷而不发生破裂。提出的以应变为指标的P-I曲线可量化舱壁损伤评估区间,结合爆炸载荷值,准确评估舱壁抗爆能力及损伤大小,为工程人员优化舱壁抗爆能力、确定灾后控制措施提供指导。

关键词： P-I曲线海洋平台油气爆炸抗爆能力非典型约束