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水下平板通气减阻特性研究

哈尔滨工程大学学报 2024年第6期45卷 1152-1161页

作者：余恒安张焕好陈志华郑纯彭江舟北京动力机械研究所北京100074 南京理工大学瞬态物理国家重点实验室江苏南京210094

为了研究通气射流对水下平板阻力特性的影响,本文采用Mixture多相流模型和Realizable k-ε湍流模型研究了三维水下平板通气射流的流动结构特征,得到了水下平板表面气液流场结构和减阻特性。数值结果表明:气体注入后,受来流影响而紧贴壁... 详细信息

为了研究通气射流对水下平板阻力特性的影响,本文采用Mixture多相流模型和Realizable k-ε湍流模型研究了三维水下平板通气射流的流动结构特征,得到了水下平板表面气液流场结构和减阻特性。数值结果表明:气体注入后,受来流影响而紧贴壁面向下游发展。当气体稳定覆盖在平板壁面后,平板阻力系数较不通气情况降低了16.73%。另外,因气体注入壁面边界层后,提升了壁面上的速度梯度,降低了壁面流体粘性系数;在气膜覆盖区(α_(l)>80%),因流体粘性系数的下降量远大于速度梯度的上升量,使流体粘性系数对气膜核心区内的减阻率起决定性作用;对于远离气膜核心区外的壁面,切向速度梯度对摩擦阻力系数的贡献增强。

关键词：通气射流平板减阻率粘性系数速度梯度核心区数值模拟摩擦系数

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基于COMGRU的AUV航路轨迹预测方法

哈尔滨工程大学学报 2024年第7期45卷 1384-1390页

作者：徐鹏徐东李腾涛赵宏瑞赵佳媛中国船舶重工集团公司江苏连云港222006 哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001

针对采用神经网络预测自主水下机器人航迹存在滞后性的问题,本文提出一种基于信息压缩的改进门控循环神经网络,用于水下自主机器人航路多步轨迹预测。该算法将水下自主机器人航行轨迹附近的障碍物位置信息、海流信息以及时空轨迹信息共... 详细信息

针对采用神经网络预测自主水下机器人航迹存在滞后性的问题,本文提出一种基于信息压缩的改进门控循环神经网络,用于水下自主机器人航路多步轨迹预测。该算法将水下自主机器人航行轨迹附近的障碍物位置信息、海流信息以及时空轨迹信息共同构成的地理位置信息进行数据压缩处理,作为本文预测网络的输入,以提高网络训练效率。实验验证该算法减少了水下自主机器人航迹多步预测的滞后性且具有较高的准确率。

关键词：水下自主机器人航迹预测门控循环神经网络数据压缩时空轨迹多步预测滞后性

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CF/PEEK热塑性复合材料结晶行为表征及分析

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复合材料学报 2024年第9期41卷 4981-4992页

作者：孙小巍李文静刘凯刘振东张志俊孟波王泽卉沈阳建筑大学材料科学与工程学院北京理工大学唐山研究院北京理工大学宇航学院哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院

为了深入了解热塑性复合材料在非等温热成型工艺下的晶体结构和组织演变规律，优化成型工艺参数并提高热塑性复合材料结构成型质量及其热学、力学性能，本文研究了碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)热塑性复合材料在不同降温速率下的结晶行... 详细信息

为了深入了解热塑性复合材料在非等温热成型工艺下的晶体结构和组织演变规律，优化成型工艺参数并提高热塑性复合材料结构成型质量及其热学、力学性能，本文研究了碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)热塑性复合材料在不同降温速率下的结晶行为。开展了不同冷却速率下CF/PEEK复合材料的DSC测试实验。基于Avrami方程、Ozawa方程和Mo方程描述了CF/PEEK复合材料的非等温结晶行为，计算了非等温结晶活化能并建立了结晶度演化动力学模型。此外，本文还使用光纤布拉格光栅(FBG)对CF/PEEK复合材料融凝过程进行了原位检测，结合结晶度演化模型分析了聚合物基体融凝过程中的应变变化机制。结果表明，CF/PEEK复合材料结晶度随冷却速率的增大而减小，对应的结晶时间也同样减少。经验证，本文建立的结晶度演化动力学模型能够有效分析任意冷却速率下CF/PEEK复合材料的结晶度演化过程，可以结合FBG应变检测分析CF/PEEK热塑性复合材料融凝过程中基体相变对特征应变的影响。

关键词： CF/PEEK复合材料非等温结晶行为结晶动力学光纤光栅传感技术原位检测

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气动激励下的涡轮增压器整机振动分析与试验

内燃机学报 2024年第2期42卷 161-168页

作者：秦励伟刘贵升盆义红刘海景国玺张昊河北工业大学机械工程学院天津300130 天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300130 中国北方发动机研究所柴油机增压技术重点实验室天津300400

针对气动激励引起的增压器整机高振动响应问题,以某型柴油发动机涡轮增压器为研究对象,采用单向瞬态流固耦合方法,建立涡轮增压器整机流固耦合模型,开展气动激励下关键零部件振动响应研究.讨论并对比了涡轮及压气机叶轮气动激励的时域... 详细信息

针对气动激励引起的增压器整机高振动响应问题,以某型柴油发动机涡轮增压器为研究对象,采用单向瞬态流固耦合方法,建立涡轮增压器整机流固耦合模型,开展气动激励下关键零部件振动响应研究.讨论并对比了涡轮及压气机叶轮气动激励的时域和频域特性,并定量分析了该激励下的结构振动响应特性,同时通过增压器振动试验验证了模型及方法的精度,各工况下壳体振动加速度量级的绝对误差不超过6 dB,相对误差不超过4%.结果表明:在转子系统中,压气机叶轮压力波动幅值为涡轮机涡轮的4倍,由此导致压气机叶轮的振动幅值平均为涡轮和转轴的3~4倍,最大振动幅值发生在压气机叶轮轮盘外边缘叶顶间隙处,为209.5μm;壳体振动烈度最大的部位发生在压气机出口内壁靠近轴承体一侧,为322.2 m/s^(2).

关键词：涡轮增压器气动激励流固耦合数值模拟

油液光谱数据诊断综合传动装置异常磨损定位方法

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1398-1404页

作者：徐峰张倩倩季文龙贾然张鹏郑长松中国人民解放军32184部队北京100072 中国人民解放军32381部队北京100072 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

磨损是影响综合传动装置工作可靠性及使用寿命的重要因素之一,当前相关研究中常用的聚类、主成分分析、加权融合等油液光谱数据分析方法,缺乏对特定元素浓度指标异常磨损情况下随时间增长的考虑。为分析综合传动装置不同零部件的磨损状... 详细信息

磨损是影响综合传动装置工作可靠性及使用寿命的重要因素之一,当前相关研究中常用的聚类、主成分分析、加权融合等油液光谱数据分析方法,缺乏对特定元素浓度指标异常磨损情况下随时间增长的考虑。为分析综合传动装置不同零部件的磨损状态,提出一种基于油液光谱数据的零部件异常磨损定位分析方法。针对综合传动装置异常磨损过程中部分元素在特定阶段会出现快速增长的情况,提出基于时间窗相关距离的聚类方法,分离表征不同零部件磨损状态的元素;提出磨损元素的磨损趋势分级方法,以高磨损趋势元素为聚类中心,使聚类结果具备可解释性;通过分级系数确定零部件磨损元素权重,融合各零部件磨损元素,获取不同零部件磨损状态表征;通过异常磨损界限值识别异常磨损,实现零部件异常磨损定位。以综合传动装置润滑油液光谱数据为例,检测判断该装置异常磨损的零部件及时间段。检测结果表明:Fe、Cu、Pb三种元素的磨损趋势分级系数最高,携带大量磨损信息,能够有效表征装置的磨损状态;基于时间窗相关距离的有中心聚类方法,成功将油液光谱数据分为Fe、Cu、Pb三类,可用于有效表征整体、摩擦片、齿轮组的磨损状态;基于分级系数的加权融合方法可以有效对该装置的异常磨损部位和时间周期进行检测和判断,为后续的故障预防和维护提供技术指导。

关键词：机械磨损油液光谱数据磨损趋势分级异常磨损定位

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注意力机制量化剪枝优化方法

国防科技大学学报 2024年第1期46卷 113-120页

作者：何源宏姜晶菲许金伟国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 国防科技大学并行与分布计算全国重点实验室湖南长沙410073

面向基于注意力机制模型的巨大计算和访存开销问题,研究量化和剪枝协同优化的模型压缩技术,提出针对注意力机制中查询、键、值、概率共四个激活值矩阵的对称线性定点量化方法。同时,提出概率矩阵剪枝方法和渐进式剪枝策略,有效降低剪枝... 详细信息

面向基于注意力机制模型的巨大计算和访存开销问题,研究量化和剪枝协同优化的模型压缩技术,提出针对注意力机制中查询、键、值、概率共四个激活值矩阵的对称线性定点量化方法。同时,提出概率矩阵剪枝方法和渐进式剪枝策略,有效降低剪枝精度损失。在不同数据集上的实验结果表明,针对典型基于注意力机制模型BERT,在较低或者没有精度损失的情况下该优化方法可达到4位或8位定点量化、0.93~0.98的稀疏度,大幅度降低模型计算量,为加速量化稀疏模型的推理奠定良好的基础。

关键词：自然语言处理注意力机制量化剪枝

热挤压态FGH96合金热变形行为及变形机制研究

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稀有金属 2024年第8期48卷 1108-1119页

作者：刘晓燕张习祎陈秀全孙靖石张博言杨艳慧西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 西北工业大学材料学院陕西西安710072

采用Gleeble-3500热模拟试验机,通过热压缩实验对热挤压态FGH96合金进行研究,得到了变形温度为1020~1090℃,应变速率为0.001~1 s^(-1),变形量为60%(最大真应变为0.9)下合金的热变形行为;通过热压缩实验得到真应力-应变曲线和金相等表征... 详细信息

采用Gleeble-3500热模拟试验机,通过热压缩实验对热挤压态FGH96合金进行研究,得到了变形温度为1020~1090℃,应变速率为0.001~1 s^(-1),变形量为60%(最大真应变为0.9)下合金的热变形行为;通过热压缩实验得到真应力-应变曲线和金相等表征微观组织,得到了不同变形条件下的应变速率敏感性指数m值、变形激活能Q值和晶粒指数p值,构建了材料的热加工图及R-W-S型变形机制图。结果表明,热挤压态FGH96合金的流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低,合金的m值随温度增高呈现先增加后降低的趋势,m值的取值范围为0.212~0.243。变形激活能呈现先减小后增大的趋势,Q值的变化范围为200~360 kJ·mol^(-1)。p值随着温度增加呈现先增加再减小的趋势,呈现与m值变化规律相同的趋势变化,p值的取值范围为1.89~2.76。当变形温度为1070℃时,m值为0.243, p值为2.76, Q达到最小值,为201.185 kJ·mol^(-1),此时该合金的成形性能较好。失稳区域较小且位置相对集中,一般位于高应变速率区域,其他位置均为安全区域,当应变为0.9时,FGH96合金失稳区位于:1038~1055℃,0.05~0.1 s^(-1),最优的热加工参数为1035~1055℃,0.001~0.005 s^(-1)。其中,变形温度为1070℃时,低应变速率下(0.001~0.005 s^(-1)),挤压态FGH96合金变形机制为晶格扩散控制的位错滑移;较高应变速率下(0.01~1 s^(-1)),为位错管扩散控制的位错管晶界滑移。

关键词： FGH96合金应变速率敏感性指数m 晶粒指数p 热加工图变形机制图

计及源荷互补特性的“源网荷储一体化项目”优化配置

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电力自动化设备 2024年第7期44卷 123-131页

作者：孟旭瑶付立军赖心怡孙亚璐杨昌海文福拴浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 海军工程大学电磁能技术全国重点实验室湖北武汉430033 国网甘肃省电力公司经济技术研究院甘肃兰州730030

针对“源网荷储一体化项目”(后简称一体化项目)在风光消纳率、清洁用电率等方面的建设要求,提出了计及源荷互补特性的一体化项目优化配置方法。基于包含风光发电制氢负荷、可平移工业负荷、电动汽车快充站的一体化项目拓扑,建立了一体... 详细信息

针对“源网荷储一体化项目”(后简称一体化项目)在风光消纳率、清洁用电率等方面的建设要求,提出了计及源荷互补特性的一体化项目优化配置方法。基于包含风光发电制氢负荷、可平移工业负荷、电动汽车快充站的一体化项目拓扑,建立了一体化项目内部的多类型负荷用电功率模型。提出基于分时Copula函数生成时序一致的风光联合出力场景集的方法,进而提出分为风光额定功率配比优化、容量配置优化、负荷接入位置优化三阶段的一体化项目优化配置方法。通过算例分析对所提方法的可行性和有效性进行仿真验证。

关键词： “源网荷储一体化项目” 源荷互补特性不确定集优化配置负荷选址

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新型电力系统主动构网机理与技术路径

中国电机工程学报 2024年第2期44卷 504-516,I0006页

作者：王祺张泽轲郭杰帅余鹏马进郭一甫赵慕欣李世翔山西大学电力学院山西省太原市030006 悉尼大学电气与信息学院澳大利亚悉尼NSW2006

随着新一代“双高”电力系统的发展,新能源并网变换系统逐渐由随网型向构网型演变,当新能源机组集群运行时,并网情况将更加复杂。变换器的构网能力需亟待研究,同时也是电力能源转型需承担的重要使命。该文立足并网系统内外形态的全局性... 详细信息

随着新一代“双高”电力系统的发展,新能源并网变换系统逐渐由随网型向构网型演变,当新能源机组集群运行时,并网情况将更加复杂。变换器的构网能力需亟待研究,同时也是电力能源转型需承担的重要使命。该文立足并网系统内外形态的全局性和传统并网变换系统性能分析的局限性,对并网变换器的主动构网支撑机理进行再揭示。首先,对虚拟同步技术与构网机理进行简要评述;其次,就集群并网系统的建模问题、多机集群并网运行时的耦合交互问题、支撑构网能力的储能配置和运行边界等3个关键技术问题,进行深入研究;最后,针对上述3个关键技术问题,进行技术路径探索和研判。该文的思路为形成适用于未来新能源集群并网运行的系统化理论和实用化方法奠定一定基础。

关键词：新能源并网构网能力集群运行惯量支撑一次调频

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