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自适应三管导通机制下模块化开关磁阻电机系统转矩交叉补偿控制

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中国电机工程学报 2024年第7期44卷 2886-2896,I0031页

作者：孙庆国陈李枚刘旭李珊瑚牛峰省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津市北辰区300401 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学) 天津市北辰区300401

模块化变换器驱动型开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)系统在降低系统体积与开发成本、促进电机变换器系统统一的同时,受两相串联励磁和母线电压的限制,转矩脉动问题进一步加剧。文中提出一种基于自适应三管导通的转矩控制... 详细信息

模块化变换器驱动型开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)系统在降低系统体积与开发成本、促进电机变换器系统统一的同时,受两相串联励磁和母线电压的限制,转矩脉动问题进一步加剧。文中提出一种基于自适应三管导通的转矩控制策略可有效避免换相区两相串联励磁导致的转矩跌落,并在此基础上建立一种三步换相机制,通过确定换相区的自适应分区原则,揭示各换相分区的转矩交叉补偿原理,有效抑制模块化SRM转矩控制系统的相电流峰值,提高转矩跟踪效果。最后,基于一台150 W、三相12/8极SRM搭建系统模型与实验平台,验证所提出控制方案的可行性和有效性。

关键词：开关磁阻电机三管导通机制转矩交叉补偿模块化变换器转矩脉动抑制

衬砌-围岩时效劣化影响下开裂衬砌服役可靠性分析

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铁道科学与工程学报 2024年第6期21卷 2535-2546页

作者：王大鹏王景春孙丽娟牛星徐强石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 石家庄铁道大学安全工程与应急管理学院河北石家庄050043 石家庄铁道大学交通运输学院河北石家庄050043 郑州铁路职业技术学院铁道工程学院河南郑州451460

隧道衬砌结构在服役期内多为含裂缝工作,并且在侵蚀环境长期作用下,隧道支护结构和围岩性能指标将发生劣化,将直接导致衬砌结构服役期内的可靠性降低。为研究劣化效应影响下含裂缝衬砌的服役性能,建立考虑围岩及衬砌劣化效应的时效可靠... 详细信息

隧道衬砌结构在服役期内多为含裂缝工作,并且在侵蚀环境长期作用下,隧道支护结构和围岩性能指标将发生劣化,将直接导致衬砌结构服役期内的可靠性降低。为研究劣化效应影响下含裂缝衬砌的服役性能,建立考虑围岩及衬砌劣化效应的时效可靠性分析模型。通过分析衬砌混凝土强度、弹性模量和围岩弹性模量的经时劣化规律,确定影响结构性能劣化参数的统计特征,建立基于线弹性断裂力学的裂缝尖端应力强度因子时变模型和衬砌时变可靠性分析框架。以某山岭病害铁路隧道为例,利用随机有限元法获取不同裂缝深度、裂缝位置情况下应力强度因子典型服役时间点的统计特征,采用蒙特卡洛法计算开裂衬砌典型服役时间点的可靠度指标。结合2个工程失效案例验证模型的有效性。研究结果表明:劣化效应对含裂缝衬砌服役性能影响显著,衬砌可靠度指标随服役时间增加而降低,在评价分析既有隧道服役性能时,需要考虑长期劣化效应的影响;裂缝应力强度因子与裂缝开裂深度成正相关,开裂深度越大,结构可靠度指标越低;不同位置裂缝因受力不同强度因子存在较大差异,拱肩处结构可靠性能衰减同拱顶处相似。边墙处由于受力较小,服役期内可靠度指标满足要求。模型可以较为准确地模拟和预测隧道开裂失效的情况,研究结果为准确评估开裂衬砌的服役性能提供了依据,为运营期隧道维修养护提供了参考。

关键词：隧道工程性能劣化时变可靠度应力强度因子蒙特卡洛法

典型北方城市水系不同区域DOM分布特征及环境响应

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环境科学 2024年

作者：石琨赵宇婷武辰彬崔楚凝李彦杰周石磊河北科技大学建筑工程学院河北科技大学环境科学与工程学院河北省污染防治生物技术实验室

为探索北方城市不同区域水体中溶解性有机质(DOM)来源信息及成分特征，以河北省石家庄城市水系为例，使用紫外-可见光谱(UV-vis)和三维荧光平行因子分析(EEM-PARAFAC)解释了不同区域水体DOM的光学参数、不同组分的丰度及占比状况，结果... 详细信息

为探索北方城市不同区域水体中溶解性有机质(DOM)来源信息及成分特征，以河北省石家庄城市水系为例，使用紫外-可见光谱(UV-vis)和三维荧光平行因子分析(EEM-PARAFAC)解释了不同区域水体DOM的光学参数、不同组分的丰度及占比状况，结果表明：①上游NO3--N、NO2--N、NH4+-N、TN、TP和COD的浓度显著低于城市水体和下游(P＜0.01)，且水体流入城市后富营养化TSIM升高。②紫外参数a254表明，水体在流入城市后DOM的浓度显著升高(P＜0.001)，E2/E3显示不同区域水体DOM相对分子质量大小为：上游＜城市水体＜下游，且不同区域水体DOM的SR＞1，表明石家庄市DOM的来源主要为内源输入。③水体DOM共解析出3种荧光组分，分别为C1类富里酸(可见光区富里酸)、C2类蛋白(色氨酸)和C3长波类腐殖质，上游与城市水体以类蛋白组分为主(C2)，而下游类腐殖质(C1+C3)占比较高(80.1%)，且PCA分析表明不同区域水体DOM呈现显著的空间分布差异，荧光参数显示不同区域水体DOM的SR＞1、FI＞1.8，HIX＜4，表明水体DOM呈现出低腐殖化，强自生源的特征。④城市上游和下游水体中C1与C3呈显著相关(P＜0.01)，城市水体中C1、C2和C3均显著相关(P＜0.01)，另外C1与C3在不同区域水体中均与NO3--N呈现出显著相关性，RDA结果显示NO2--N、TDN、TDP和COD主要影响DOM的空间分布。综上，城市多重压力作用对流经水系的DOM光谱性质存在显著影响。

关键词：城市水水系溶解有机质(DOM) 紫外-可见光谱(UV-vis) 三维荧光光谱平行因子分析(PARAFAC) 冗余分析(RDA)

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考虑磁-力耦合效应的混合磁滞模型研究

电工技术学报 2024年

作者：李永建李宗明利雅婷岳帅超窦宇省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室

应力作用会影响磁性材料的磁性能，准确快速模拟磁性材料在不同应力下的磁化特性对设计承受机械应力的装备铁心具有重要意义。本文研究拉应力作用下取向电工钢磁畴结构沿轧制方向的变化规律，将拉应力与畴壁平移运动之间的关系量化处理... 详细信息

应力作用会影响磁性材料的磁性能，准确快速模拟磁性材料在不同应力下的磁化特性对设计承受机械应力的装备铁心具有重要意义。本文研究拉应力作用下取向电工钢磁畴结构沿轧制方向的变化规律，将拉应力与畴壁平移运动之间的关系量化处理，由此采用基于畴壁平移运动的J-A模型对材料的磁化特性进行描述，通过提出适用于低磁通密度范围的新型无磁滞磁化公式替代传统J-A理论中的郎之万公式以考虑拉应力对取向电工钢磁化特性的影响；通过将磁畴简化为独立个体，将磁致伸缩效应在高磁通密度范围对取向电工钢磁化特性的影响转化为磁畴之间的摩擦作用，提出适用于高磁通密度范围的改进磁滞模型；应用BP神经网络寻找出最佳比例参数，将两种不同适用范围的磁滞模型构建为完整的磁-力耦合模型。通过对比实验结果与模型计算结果，验证了所提混合磁滞模型的准确性。

关键词： J-A模型 BP神经网络取向电工钢拉应力磁畴运动

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可展式铁路抢修梁的技术方案研究与力学分析

铁道标准设计 2024年第1期68卷 117-125页

作者：张非凡徐光兴李明阳石家庄铁道大学河北省交通应急保障工程技术研究中心石家庄050043 石家庄铁道大学安全工程与应急管理学院石家庄050043

为解决既有铁路梁部抢修器材存在的强度刚度低、通车速度慢、拼架时间长、储存运输不便等问题,基于可展结构的特点,提出一种可展式铁路抢修梁的技术方案和架设方法:通过不同数量中间构架的纵向拼组并调整构架的展开状态,可使抢修梁适应3... 详细信息

为解决既有铁路梁部抢修器材存在的强度刚度低、通车速度慢、拼架时间长、储存运输不便等问题,基于可展结构的特点,提出一种可展式铁路抢修梁的技术方案和架设方法:通过不同数量中间构架的纵向拼组并调整构架的展开状态,可使抢修梁适应32 m和24 m跨度的桥梁抢修;通过小型机具的辅助,可使抢修梁实现导梁架设以加快抢修进度;利用ANSYS软件建立32 m跨度抢修梁的有限元模型,并对抢修梁进行静力学分析和模态分析;利用UM软件建立C70敞车和CRH380A高铁动车的多体动力学模型,对抢修梁进行车桥耦合振动分析。结果表明:抢修梁跨中上弦杆、梁端右倾斜腹杆和梁端销轴对抢修梁的安全性起控制作用;抢修梁一阶自振频率为5.965 Hz,对应振型为横向弯曲,说明抢修梁的横向刚度较弱;货运列车通过抢修梁时,重车编组对桥梁响应不利,空车编组对车辆响应不利;影响桥梁安全性和车辆运行安全性的指标均随车速的提高而非线性增长。经分析,可展抢修梁的力学性能满足相关规范的要求,且货运列车和高铁列车能够分别以最高60 km/h和100 km/h的车速安全通过抢修梁。

关键词：铁路桥梁铁路抢修梁可展桥梁架设方案有限元模型车桥耦合分析

基于CEEMD的露天深孔爆破振动信号降噪光滑模型

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爆破 2024年第2期41卷 143-150,159页

作者：田婕张云鹏闫鹏孙文诚杨曦华北理工大学矿业工程学院唐山063210 河北省矿业开发与安全技术重点实验室唐山063210 承德广兴矿业有限责任公司承德067103

由于爆破区域地形地质条件的复杂、监测仪器的误差、振动传播介质的反射以及磁场的干扰等原因,采集的原始爆破振动信号常常会掺杂大量的噪声,针对此问题提出了基于互补集合经验模态分解(CEEMD)的信号降噪光滑模型。此模型将爆破振动信... 详细信息

由于爆破区域地形地质条件的复杂、监测仪器的误差、振动传播介质的反射以及磁场的干扰等原因,采集的原始爆破振动信号常常会掺杂大量的噪声,针对此问题提出了基于互补集合经验模态分解(CEEMD)的信号降噪光滑模型。此模型将爆破振动信号进行CEEMD,基于分解所得到的IMF分量建立低通滤波算法。根据滤波算法的相似度与光滑度,构造目标函数并计算最优解,其对应的滤波算法模型即为爆破振动信号的最优降噪光滑模型。通过构造仿真信号验证了降噪光滑模型算法的可行性,并将模型应用了实际露天深孔爆破振动信号的研究。采用信噪比和均方根误差两种指标对比经验模态分解(EMD)方法、小波阈值法、CEEMD-小波阈值法与滤波算法模型BP3的降噪效果,验证了降噪光滑模型在对露天矿山爆破振动信号降噪方面的有效性,并通过频谱分析进一步验证了降噪光滑模型较CEEMD-小波阈值法的优越性。结果表明:基于CEEMD的露天深孔爆破振动信号降噪光滑模型具有良好的降噪能力,能够在保留原始爆破振动信号真实特征信息的前提下对信号进行降噪,且降噪效果优于EMD方法、小波阈值法和CEEMD-小波阈值法。

关键词：露天深孔爆破振动信号 CEEMD 低通滤波降噪光滑模型

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露天矿边坡爆破地震波传播规律分析

采矿技术 2024年第2期24卷 173-178页

作者：侯善营孙文诚王晗华北理工大学矿业工程学院河北唐山市063210 承德广兴矿业有限责任公司河北承德市067405

萨道夫斯基公式被广泛用于解决露天矿山爆破振速问题。为研究适用于露天铁矿爆破振动速度计算公式,对某露天矿山台阶爆破进行了11次爆破振动监测,通过对监测数据进行分析,得出露天矿山爆破质点振速随着爆心距的增大而逐渐减小,并且爆心... 详细信息

萨道夫斯基公式被广泛用于解决露天矿山爆破振速问题。为研究适用于露天铁矿爆破振动速度计算公式,对某露天矿山台阶爆破进行了11次爆破振动监测,通过对监测数据进行分析,得出露天矿山爆破质点振速随着爆心距的增大而逐渐减小,并且爆心距对振速的影响远大于高程。从整体数据看,Y方向爆破振速峰值最大,X方向的次之,Z方向的最小。根据萨道夫斯基公式并利用数学回归方法计算出爆破振动场地系数K和衰减指数α值,从而得到爆破振动质点振速的衰减公式,K和α值均符合《爆破安全规程》(GB6722—2014)的允许范围。合速度、X方向、Y方向和Z方向的振速公式拟合结果表明,相关系数R2均大于0.8,线性相关性较好。该露天矿山爆破振动速度预测公式可为研究同类型露天矿山爆破振速提供一定的参考,并能有效地指导矿山安全生产。

关键词：露天边坡萨道夫斯基公式台阶爆破爆破振动速度拟合回归

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基于最小一乘法的露天矿爆破振动预测

华北理工大学学报（自然科学版） 2024年第2期46卷 41-49页

作者：巩瑞杰袁腾叶会师黄汉波闫鹏河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司河北唐山063700 华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210

为了提高爆破质点振动速度和主振频率经验公式的预测精度,以某露天矿山爆破振动20组监测数据为例,提出了采用灰色综合关联度分析影响质点振动速度和主振频率的关键因素,并利用最小一乘法求解不同经验公式一元线性回归方程参数的方法。... 详细信息

为了提高爆破质点振动速度和主振频率经验公式的预测精度,以某露天矿山爆破振动20组监测数据为例,提出了采用灰色综合关联度分析影响质点振动速度和主振频率的关键因素,并利用最小一乘法求解不同经验公式一元线性回归方程参数的方法。研究结果表明:最大段药量、爆心距、高程、孔数以及总药量是影响质点振动速度和主振频率的重要因素,与最小二乘法相比,最小一乘法拟合的经验公式一元线性回归方程预测精度较好,不仅为露天矿爆破振动预测研究提供了理论支持,也为最小一乘法理论的发展提供了实际工程应用。

关键词：爆破振动灰色综合关联度最小一乘法质点振动速度

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记忆与遗忘垂直空间隐喻的心理现实性及映射关系

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心理与行为研究 2024年第2期22卷 204-211页

作者：金雨薇宋耀武仝宇光河北大学教育学院保定071002

通过4个实验探究记忆、遗忘与垂直空间之间的隐喻关系。实验1采用迫选法发现记忆、遗忘概念与垂直方位存在隐喻联结。在实验2中,对随机呈现在上方或下方的单字识记发现上方字回忆量优于下方字。实验3、实验4采用有意遗忘范式分别在编码... 详细信息

通过4个实验探究记忆、遗忘与垂直空间之间的隐喻关系。实验1采用迫选法发现记忆、遗忘概念与垂直方位存在隐喻联结。在实验2中,对随机呈现在上方或下方的单字识记发现上方字回忆量优于下方字。实验3、实验4采用有意遗忘范式分别在编码和提取阶段启动垂直方位和记忘属性发现,材料呈现方位更易影响记忆结果,而材料的遗忘属性更易影响不同方位的按键速度。结果表明,记忆与遗忘的垂直空间隐喻具有心理现实性,具体为:“上”表征记忆,“下”表征遗忘,其映射方式是双向的、不平衡的。

关键词：记忆遗忘隐喻垂直空间有意遗忘