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地震作用下散粮楼房仓仓壁动态侧压力分析

农业工程学报 2024年第9期40卷 49-58页

作者：许启铿张睿良刘强曹利岗丁永刚王惠芬河南工业大学土木工程学院郑州450001 河南省粮油仓储建筑与安全重点实验室郑州450001 河南工大设计研究院有限公司郑州450001

地震作用下贮料对仓壁产生的动态侧压力是影响散粮楼房仓结构安全的一个重要因素。为此,该研究设计制作了缩尺比例为1:25的三层楼房仓试验模型,进行了3条地震波下不同加载等级的振动台试验,分析获得了贮料地震反应特性、仓壁动态侧压力... 详细信息

地震作用下贮料对仓壁产生的动态侧压力是影响散粮楼房仓结构安全的一个重要因素。为此,该研究设计制作了缩尺比例为1:25的三层楼房仓试验模型,进行了3条地震波下不同加载等级的振动台试验,分析获得了贮料地震反应特性、仓壁动态侧压力变化规律及超压系数,提出了仓壁动态侧压力计算方法。研究表明:不同楼层同一高度处仓壁动态侧压力达到峰值的时间不同步,沿楼房仓高度方向逐步滞后,且其均滞后于对应楼层仓壁加速度峰值时刻;各楼层仓壁动态侧压力逐层增大,每升高一层,增大约29%,且同一楼层的仓壁动态侧压力沿高度逐渐增大,仓壁上部、中部动态侧压力分别是下部的2.5倍、1.4倍;一、二、三层的超压系数最大值依次为2.9、3.4、4.1,且均位于每层仓壁上部位置;通过试验结果验证了所提出的仓壁动态侧压力计算方法的有效性;散粮楼房仓结构抗震设计,应考虑仓壁动态侧压力的影响与不同楼层的差异性。研究成果可为散粮楼房仓的抗震设计提供参考。

关键词：粮食模型散粮楼房仓振动台试验动态侧压力超压系数

多态场景下考虑出行链重构的电动汽车多目标协同优化调度

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电力系统自动化 2024年第9期48卷 129-141页

作者：朱永胜孙贤谢晓峰丁同奎巫付专史志鹏中原工学院电子信息学院河南省郑州市450007 国网郑州供电公司河南省郑州市450052

电动汽车用户日内的充电计划具有规律性,但在突发事件影响下,电动汽车用户的充电行为则具有突发性和主观性。突发事件由用户影响到电动汽车的充放电过程,最终波及电力系统的稳定运行。首先,考虑实际出行中距离变化时用户的充电意愿,提... 详细信息

电动汽车用户日内的充电计划具有规律性,但在突发事件影响下,电动汽车用户的充电行为则具有突发性和主观性。突发事件由用户影响到电动汽车的充放电过程,最终波及电力系统的稳定运行。首先,考虑实际出行中距离变化时用户的充电意愿,提出充电意愿模型,模拟用户的充电意愿区间;然后,基于电动汽车出行时空特性,将影响调度计划的突发事件分为4类,模拟4种事件对既定调度计划的影响,并综合考虑气温和电价等因素,对电动汽车进行充放电调度;最后,提出多态场景下储能站协同电动汽车的能量管理策略,对常态及两种极端条件下的电动汽车进行充放电调度。采用区域电网进行仿真,分析出行链重构在行为场景、事件类型、调度策略、集群规模、用户参与度和风电规模的条件中对电动汽车充放电调度的影响,验证了所提模型的合理性和有效性。

关键词：电动汽车出行不确定性多态场景充电意愿充放电调度需求响应两阶段优化多目标协同优化调度

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变速条件下流体动压效应稳健性分析

北京航空航天大学学报 2024年第4期50卷 1219-1228页

作者：张泽斌景世钊袁少朋石明辉郑州大学机械与动力工程学院郑州450001

以油膜作为中间介质,对于高速旋转机械传动系统的可靠性、稳定性的提升有显著优势。而高速轴承-转子系统在加工制造和运行过程中,不可避免地存在影响系统承载性能的不确定性因素,影响油膜形状,导致承载性能发生变化,实际工作性能偏离设... 详细信息

以油膜作为中间介质,对于高速旋转机械传动系统的可靠性、稳定性的提升有显著优势。而高速轴承-转子系统在加工制造和运行过程中,不可避免地存在影响系统承载性能的不确定性因素,影响油膜形状,导致承载性能发生变化,实际工作性能偏离设计目标。以高速动压油膜为研究对象,为掌握几何参数和转速对油膜承载性能波动的影响,进行稳健优化和分析,提取油膜性能稳健优化结果的特征区域。针对传动系统的不同需求,采用计算流体力学方法求解不同转速下的动压滑动轴承油膜压力场,进而求解其主要性能指标:承载力和摩擦功耗。建立研究目标的Kriging近似模型,并在样本点临近区域选择稳健目标计算的子空间,计算目标均值和方差。利用非支配排序遗传算法(NSGA-II)求解不同目标组合的Pareto最优解集。结合自组织映射图(SOM)方法进行相关性分析,提取设计目标与几何参数、转速之间的相关性特征,分析最优特征区域中偏心率对目标稳健性的影响,最终确定稳健性好的特征区域,并选择个别结果进行仿真计算验证。结果表明:所提出的最优性分析方法能够清晰展现出稳健最优性区域在设计空间中的分布情况,便于降低几何参数和转速的波动对油膜性能的影响;所提方法能提升优化设计结果的可实现性,有效促进理论设计与工程实际的衔接。

关键词：稳健设计 Kriging模型 Pareto前沿自组织映射图滑动轴承最优性分析

YF_(3)和PrF_(3)共掺杂SrF_(2)陶瓷的显微结构与光谱特性

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硅酸盐学报 2024年第3期52卷 765-773页

作者：刘作冬李思雅潘其悦王嘉顺曹悦于永生刘鹏井强山信阳师范大学河南省豫南非金属矿资源高效利用重点实验室河南信阳464000

采用化学沉淀法合成了SrF_(2)粉末原料,真空热压烧结制备了不同YF_(3)掺杂量的Pr,Y:SrF_(2)透明陶瓷,研究了缓冲离子(Y^(3+))对Pr:SrF_(2)透明陶瓷透过率、显微结构及光谱特性的影响。结果表明,陶瓷样品具有较高的光学质量,YF_(3)掺杂量... 详细信息

采用化学沉淀法合成了SrF_(2)粉末原料,真空热压烧结制备了不同YF_(3)掺杂量的Pr,Y:SrF_(2)透明陶瓷,研究了缓冲离子(Y^(3+))对Pr:SrF_(2)透明陶瓷透过率、显微结构及光谱特性的影响。结果表明,陶瓷样品具有较高的光学质量,YF_(3)掺杂量为5.0%(质量分数)的Pr,Y:SrF_(2)陶瓷具有最高的透过率,其400 nm和1 200 nm波长处的透过率分别为90.1%和89.4%。高掺杂量下,Y^(3+)能够显著的促进陶瓷晶粒的生长,当YF_(3)掺杂量为10.0%时,陶瓷的晶粒尺寸超过200μm。此外,Y^(3+)缓冲离子可以有效提高透明陶瓷的吸收能力,并通过改变陶瓷基体内Pr^(3+)的团簇及局域配位结构,调控Pr,Y:SrF_(2)透明陶瓷的光谱特性。

关键词：透明陶瓷氟化锶镨钇

考虑充放储一体站与电动汽车互动的主从博弈优化调度策略

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电力系统保护与控制 2024年第7期52卷 157-167页

作者：朱永胜常稳武东亚王耕彭圣张世博中原工学院电子信息学院河南郑州450007 国网河南省电力公司河南郑州450018

针对大规模电动汽车(electrical vehicle,EV)接入微电网造成的负荷压力,提出一种考虑充放储一体站(charging-discharging-storage integrated station,CDSIS)与EV互动的主从博弈优化调度策略。首先,通过建立CDSIS模型,并针对CDSIS多场景进行分段设置。其次,建立动态路网模型并结合EV出行特性,预测城市区域路网约束下的EV充电负荷时空分布。并根据预测结果建立EV及CDSIS多目标主从博弈优化调度模型,对EV用户、CDSIS收益进行多目标协调。最后,以某城市主城区域部分交通路网结合IEEE33节点配电系统进行仿真,分析电价与CDSIS储能设备容量对城市区域内EV用户和CDSIS站收益的影响。结果表明,所提主从博弈模型与调度策略能够使得EV用户与CDSIS双方得到最大收益。

关键词：电动汽车动态路网电动汽车充电负荷 Stackelberg博弈充放储一体站

FRP筋在不同腐蚀环境下的层间剪切性能劣化试验

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复合材料学报 2024年第4期41卷 2031-2042页

作者：王自柯段建新赵军杨永明郑州大学力学与安全工程学院郑州450001 郑州大学土木工程学院郑州450001

本文研究了玄武岩纤维、玻璃纤维及碳纤维增强聚合物(BFRP、GFRP和CFRP)筋在水、强碱溶液(pH=12.8)、弱碱溶液(pH=11)、模拟海水及酸溶液(pH=1.5)这5种腐蚀溶液环境下的性能劣化情况。通过层间剪切强度测试、水吸收试验、DMA、FTIR和SE... 详细信息

本文研究了玄武岩纤维、玻璃纤维及碳纤维增强聚合物(BFRP、GFRP和CFRP)筋在水、强碱溶液(pH=12.8)、弱碱溶液(pH=11)、模拟海水及酸溶液(pH=1.5)这5种腐蚀溶液环境下的性能劣化情况。通过层间剪切强度测试、水吸收试验、DMA、FTIR和SEM探究了不同老化温度(20、40和55℃)与腐蚀时间(1、2、3、6和9月)下FRP筋的纤维-树脂界面粘结性能、微观结构及化学成分等的劣化规律。试验结果表明:FRP筋的层间剪切强度受腐蚀环境的影响显著,在强碱溶液中的劣化速率远高于其他溶液,其原因是高浓度的OH−离子加速了FRP筋的水解和刻蚀反应,导致大量纤维与树脂发生脱粘,最终导致层间剪切强度降低;与BFRP筋和GFRP筋相比,CFRP筋的耐久性相对优异,在相同老化条件下具有更高的层间剪切强度保留率。

关键词： FRP筋腐蚀环境层间剪切强度水吸收红外光谱分析热机械分析

冲击载荷下含瓦斯煤动力学破坏特征与瓦斯渗流规律分析

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煤炭学报 2024年第3期49卷 1432-1446页

作者：王登科张力元魏建平都海龙李振王志明董博文张富凯尹彦波张宏图卫彦昭河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室–省部共建国家重点实验室培育基地河南焦作454000 河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 山西晋煤集团技术研究院有限责任公司山西晋城048006 太原理工大学安全与应急管理工程学院山西太原030024 长沙矿山研究院有限责任公司湖南长沙410012

为探究不同冲击载荷和瓦斯压力作用下的含瓦斯煤动力学特征、裂隙扩展及瓦斯渗流变化规律,采用含瓦斯煤岩冲击损伤-渗流试验系统开展含瓦斯煤冲击试验以及原位渗流测试,并结合工业CT扫描系统进行试样裂隙结构的三维重构,分析含瓦斯煤内... 详细信息

为探究不同冲击载荷和瓦斯压力作用下的含瓦斯煤动力学特征、裂隙扩展及瓦斯渗流变化规律,采用含瓦斯煤岩冲击损伤-渗流试验系统开展含瓦斯煤冲击试验以及原位渗流测试,并结合工业CT扫描系统进行试样裂隙结构的三维重构,分析含瓦斯煤内部裂隙扩展特征及其对瓦斯渗流的影响规律。研究结果表明,冲击载荷和瓦斯压力对含瓦斯煤的动力学性质、变形过程、裂隙扩展和渗流规律均具有重要影响,具体表现在:①受围压和轴压的影响,冲击载荷耦合瓦斯压力条件下的含瓦斯煤应力-应变曲线无明显压密阶段;含瓦斯煤的变形过程主要经历了弹性变形阶段、应变强化阶段及破坏阶段。②冲击载荷的增加对含瓦斯煤动力学参数具有强化作用,气体压力的升高则劣化了含瓦斯煤动力学参数;冲击载荷越大,瓦斯压力越高,含瓦斯煤的裂隙扩展愈充分,所形成的裂隙结构愈复杂。③含瓦斯煤的渗流规律受控于裂隙扩展,冲击载荷耦合瓦斯压力作用下,含瓦斯煤中存在孔隙流动、孔隙流动-裂隙流动并存及裂隙流动等3种气体流动形式;含瓦斯煤冲击破坏后,随着气体压力增加以及气楔作用的增强,瓦斯流动形式可由孔隙流动依次转变为孔隙流动-裂隙流动并存和裂隙流动;裂隙扩展和流动形式共同影响含瓦斯煤渗流规律,含瓦斯煤渗透率随瓦斯压力的增大总体上符合先增大后减小的变化趋势。

关键词：冲击载荷含瓦斯煤动力学破坏特征工业CT扫描裂隙扩展瓦斯渗流规律

通过虫体花粉识别构建植物-传粉者网络:人工模型与AI模型高度一致

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生物多样性 2024年第6期32卷 1-12页

作者：巴苏艳赵春艳刘媛方强河南科技大学农学院河南洛阳471000

传粉是生态系统中一项关键服务,准确识别和分析传粉者携带的花粉对于理解植物‒传粉者交互作用以及传粉服务至关重要。传统的花粉识别方法依赖于显微镜下的人工直接观察,这种方法耗时且需要专业知识,限制了其在大规模应用中的效率,在评... 详细信息

传粉是生态系统中一项关键服务,准确识别和分析传粉者携带的花粉对于理解植物‒传粉者交互作用以及传粉服务至关重要。传统的花粉识别方法依赖于显微镜下的人工直接观察,这种方法耗时且需要专业知识,限制了其在大规模应用中的效率,在评估传粉效率和稀有植物‒传粉者连接方面存在局限性。针对此问题,我们使用公共平台训练了基于河南洛阳市天池山国家森林公园14种同时开花植物的花粉识别人工智能(AI)模型,通过比较人工显微镜观察和AI模型识别142只传粉者身体携带的花粉构成,首次探讨了两种方法构建的植物‒传粉者互作网络的结构差异。结果表明AI模型在构建时能够达到96%的整体准确率。人工识别与AI模型在识别的连接数量、花粉数量以及图片一致率方面存在差异。AI模型在识别连接和花粉数量上略高于人工方法,并且在第三方的一致性检验中,超过半数的情况倾向于AI模型的结果。尽管存在一些独有连接的差异,人工识别与AI模型构建的定量网络在结构特征上展现出高度的相似性。本研究揭示了AI图像识别技术对提高花粉分析效率和准确性的作用,以及应用于植物‒传粉者互作研究的潜力,这将有助于传粉网络研究的大规模开展,为传粉生态学研究提供新的工具和视角。

关键词： AI模型花粉鉴定图像识别植物‒传粉者互作虫体携带花粉

不同品种高油酸花生热风干燥特性及热力学性质研究

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食品工业科技 2024年第14期45卷 42-49页

作者：李玉朱文学陈鹏枭王延坤蒋萌蒙王殿轩陈亮张昱泉胡新阳王瑾河南工业大学粮食和物资储备学院河南郑州450001 河南工业大学生物工程学院河南郑州450001 河北省农林科学院粮油作物研究所河北石家庄050035

为探究高油酸花生干燥过程中的水分变化规律,本文研究了不同风温(35、40、45、50℃)、风速(0.5、0.8、1.1 m/s)对三种不同高油酸花生热风干燥特性的影响,并借助Weibull分布函数分析干燥过程。结果表明,高油酸花生干燥过程以降速干燥为主... 详细信息

为探究高油酸花生干燥过程中的水分变化规律,本文研究了不同风温(35、40、45、50℃)、风速(0.5、0.8、1.1 m/s)对三种不同高油酸花生热风干燥特性的影响,并借助Weibull分布函数分析干燥过程。结果表明,高油酸花生干燥过程以降速干燥为主;风温、风速越高,高油酸花生有效水分扩散系数越大、干燥速率越快,干燥用时越短。其中,‘圣油3号’花生水分扩散速率最快、活化能最低,与Weibull分布函数拟合结果最佳;尺度参数α值随风温、风速的升高而降低,风温对α值影响极显著(P<0.01),风速对α值影响显著(P<0.05);干燥条件对形状参数β值无显著影响。另外,温度的升高促进了焓值和熵值的降低和吉布斯自由能的增加,表明干燥过程需要从干燥介质中吸收能量方能进行。Weibull分布函数可用于描述高油酸花生的热风干燥过程,为高油酸花生的工业化干燥提供技术依据,奠定理论基础。

关键词：高油酸花生热风干燥 Weibull 分布函数热力学性质

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