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基于条件独立性检验的非稳态因果发现方法

计算机工程与应用 2024年第10期60卷 113-120页

作者：郝志峰张维杰蔡瑞初陈薇广东工业大学计算机学院广州510006 汕头大学理学院广东汕头515063

非稳态时间序列数据之间的因果关系发现是非常重要但极具挑战的问题。现有的工作主要假设观察数据随着时间或领域发生变化。上述假设使得相关方法需要引入时间或领域作为先验知识,无法应用于分段稳态的非稳态场景。因此,提出了一种基于... 详细信息

非稳态时间序列数据之间的因果关系发现是非常重要但极具挑战的问题。现有的工作主要假设观察数据随着时间或领域发生变化。上述假设使得相关方法需要引入时间或领域作为先验知识,无法应用于分段稳态的非稳态场景。因此,提出了一种基于条件独立性检验的非稳态因果关系发现算法。首先使用变化点检测方法来识别非稳态变化的时间点,然后将上一步的时间点进行区间划分,用基于条件独立性检验的时序因果关系发现算法推断局部稳态因果结构。在仿真和真实世界数据上的实验证明了该方法的有效性。

关键词：因果关系发现非稳态因果网络

基于有限差分-谱方法的分数阶Burgers流体的非稳态驻点流动

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计算力学学报 2024年第3期41卷 458-466页

作者：白羽王欣张艳刘春燕北京建筑大学理学院北京102616 建筑结构与环境修复功能材料北京市重点实验室北京102616

研究了分数阶Burgers流体通过拉伸平板的非稳态驻点流动问题。将分数阶导数引入Burgers流体模型可以更好地模拟流动过程,但也增加了模型的复杂性和求解难度。首次运用有限差分-谱方法求解分数阶Burgers流体模型,离散格式构造简单有效。... 详细信息

研究了分数阶Burgers流体通过拉伸平板的非稳态驻点流动问题。将分数阶导数引入Burgers流体模型可以更好地模拟流动过程,但也增加了模型的复杂性和求解难度。首次运用有限差分-谱方法求解分数阶Burgers流体模型,离散格式构造简单有效。采用谱方法对控制方程中的空间项进行离散,利用有限差分方法分别结合L-1和L-2算法离散控制方程中的时间项,给出了两种离散格式,并且通过构造数值算例证明了离散格式的收敛性。结果表明,在靠近平板处,速度随着分数阶导数的增加而减小,而无穷远处的流体速度呈现出相反的趋势,体现了分数阶导数的记忆特性。此外,雷诺数越小,流体的粘度越大,导致流体速度越大。由于松弛时间参数的松弛特性,靠近平板处松弛时间参数对速度分布有抑制作用,远离平板处松弛时间促进流体流动。

关键词：非稳态驻点流分数阶Burgers流体 L-2算法有限差分-谱方法

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连铸非稳态430不锈钢铸坯大型夹杂物分析

中国冶金 2024年第4期34卷 118-126页

作者：郎炜昀王建昌王伟翟俊谷宇山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心山西太原030003 山西太钢不锈钢股份有限公司制造部山西太原030003

为探究连铸非稳态对不锈钢大型夹杂物的影响,采用热轧超声探伤法研究了结晶器液面波动下430不锈钢连铸坯中大型夹杂物类型、来源、尺寸、数量、在铸坯中分布以及对冷轧板表面质量的影响等。结果表明,大型夹杂物主要包括4种类型,其中41.3... 详细信息

为探究连铸非稳态对不锈钢大型夹杂物的影响,采用热轧超声探伤法研究了结晶器液面波动下430不锈钢连铸坯中大型夹杂物类型、来源、尺寸、数量、在铸坯中分布以及对冷轧板表面质量的影响等。结果表明,大型夹杂物主要包括4种类型,其中41.3%来源于结晶器水口结瘤物,38.7%为保护渣卷渣物,13.3%为精炼渣卷渣物,6.7%为内生夹杂物。水口结瘤物型夹杂物、精炼渣卷渣物和内生夹杂物一般在钢液出结晶器水口之前就已产生,主要集中在铸坯厚度方向距内弧面1/3到1/4处以及靠近窄面附近,保护渣卷渣物在结晶器内产生,存在某一区域聚集的情况。水口结瘤物型夹杂物属于脆性夹杂,且尺寸大,对冷轧板表面质量危害最大,因此应关注和减少连浇过程[Al]、[Mg]、[Ti]、[Ca]等残余活泼元素含量和钢水温度的波动,避免水口结瘤物结构变化产生大型夹杂物。通过热轧探伤法可获取连铸坯中大型夹杂物类型、尺寸、分布等信息,根据夹杂物变形特征可直观判断其危害性,但其准确度易受其他因素影响。

关键词：不锈钢夹杂物连铸非稳态结瘤物

考虑长细比的岩土颗粒系统非稳态流动特征研究

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工程地质学报 2024年第1期32卷 1-7页

作者：黄雨王艺谙王宇杰同济大学土木工程学院上海200092 上海交通大学物理与天文学院上海200240

砂土等常见岩土颗粒系统在高速流动状态下具有显著的非稳态特征,其剪切速度分布与速度波动特征等均表现出显著的随机性。但目前颗粒系统细观特征对其宏观流动参数的影响尚不明确,针对岩土颗粒流动过程随机性特征参数的研究亟待加强。本... 详细信息

砂土等常见岩土颗粒系统在高速流动状态下具有显著的非稳态特征,其剪切速度分布与速度波动特征等均表现出显著的随机性。但目前颗粒系统细观特征对其宏观流动参数的影响尚不明确,针对岩土颗粒流动过程随机性特征参数的研究亟待加强。本文通过离散元环剪单元实验模拟,捕捉不同形状颗粒系统高速剪切流动过程中的宏微观特征。研究结果表明:(1)颗粒形状对系统宏观剪应力有较为显著的影响。颗粒长细比越大,其残余剪应力越大;(2)颗粒系统速度波动的空间分布同时受到剪切速度与边界效应两方面的影响。剪切速度越大,速度波动越大。边界对于颗粒速度波动具有一定的约束效应;(3)颗粒形状对系统速度波动大小有显著影响。颗粒越细长,微观速度波动越小;(4)形状特征对颗粒系统细观接触特征有显著影响。颗粒越细长,其平均配位数越大,出现较大粒间接触力的概率越小。

关键词：岩土颗粒流高速剪切颗粒形状 DEM 非稳态

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非稳态点接触EHL问题高效直接算法研究

机械设计与制造 2024年第3期 283-287页

作者：夏伯乾张骁骉方保江郑州大学机械与动力工程学院河南郑州450001

发展了一种研究非稳态点接触弹流润滑(Elastohydrodynamic Lubrication,简称EHL)的快速直接算法。在弹流求解过程中,通过分析计算域网格离散的特点,对离散后的Reynolds方程采取按列分块、逐列求解的求解策略,使每个时间步长上求解的方... 详细信息

发展了一种研究非稳态点接触弹流润滑(Elastohydrodynamic Lubrication,简称EHL)的快速直接算法。在弹流求解过程中,通过分析计算域网格离散的特点,对离散后的Reynolds方程采取按列分块、逐列求解的求解策略,使每个时间步长上求解的方程维数显著减小,从而极大地提高了计算效率。运用新算法获得了点接触EHL纯挤压工况下油膜和压力演变过程中的典型特征,证明了新算法的正确性;数值实验和比较证明,新算法具有复合直接迭代法无可比拟的高效率,与逐行迭代法相比,新算法也具有显著的、更高的计算效率,并且随着网格数量的增加,新算法的高效性愈加凸显。

关键词：非稳态点接触弹流润滑列矩阵逐列求解高效直接算法

气动载荷下高速列车设备舱裙板非稳态振动疲劳强度研究

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振动与冲击 2024年第9期43卷 36-42页

作者：程亚军杨明智刘乐天于春洋李凡松中南大学交通运输工程学院长沙410075 中车长春轨道客车股份有限公司长春130062 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室成都610031

高速列车设备舱裙板对改善列车空气动力学性能起到重要作用,裙板除受到振动载荷外,还承受气动载荷。随着运行速度的不断提高,裙板承受的气动载荷愈发强烈,为保证高速列车的正常运行,对裙板的疲劳评估尤为重要。该文针对裙板在气动载荷... 详细信息

高速列车设备舱裙板对改善列车空气动力学性能起到重要作用,裙板除受到振动载荷外,还承受气动载荷。随着运行速度的不断提高,裙板承受的气动载荷愈发强烈,为保证高速列车的正常运行,对裙板的疲劳评估尤为重要。该文针对裙板在气动载荷作用下的非稳态振动特性,以实测气动载荷作为输入利用有限元仿真获取脉冲响应函数,采用时域卷积积分方法计算加速度测点位置加速度,对比试验数据进行模型验证,对比结果显示总体误差小于10%。再采用该方法计算关注单元动应力,通过振动疲劳强度分析方法进行评估,评估结果显示裙板疲劳强度可以满足速度为400 km/h列车的需求。

关键词：振动疲劳强度非稳态裙板气动载荷

天然气气化炉内介质乙二醇非稳态耦合热流场研究

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重庆工商大学学报(自然科学版) 2024年第4期 53-60页

作者：张栩宁郭韵上海工程技术大学机械与汽车工程学院

目的在天然气工业化应用中，液化天然气的高效气化是关键影响因素，为了在国家能源改革的大背景下，尽可能提升现有气化设备的运行效能，采用ANSYS Fluent软件对一种采用乙二醇作为中间载热介质的天然气气化炉内非稳态耦合热流场进行... 详细信息

目的在天然气工业化应用中，液化天然气的高效气化是关键影响因素，为了在国家能源改革的大背景下，尽可能提升现有气化设备的运行效能，采用ANSYS Fluent软件对一种采用乙二醇作为中间载热介质的天然气气化炉内非稳态耦合热流场进行数值模拟。方法通过深入研究天然气气化炉传热传质机理，在总结前人研究仅考虑对流换热情况不足的情况下，将辐射换热加以考虑，构建出大空间非稳态自然对流及介质参与性辐射耦合传热模型，通过天然气加热、传热流动试验装置，对边界条件进行实验校准，验证数值分析模型的正确性。结果中间载热介质为乙二醇的气化炉运行时长达到2.0 h后，传热量趋于稳定，内部热流场不再发生明显扰动，表明气化炉进入稳定运行阶段，此时炉内整体加热效率仅为87.35%,其中介质参与性辐射占总传热量的27.01%,气化炉底部形成了范围较小的低温带，表明该工况下其内部运行存在难以消除的流动死角。结论在本文设置的工况下，大筒体天然气气化炉内部流场分布情况不佳，气化炉的加热效率和启动时间有待进一步优化，炉内主要换热形式仍是自然对流，但不可忽略介质参与性辐射对总传热的贡献。

关键词：加热气化非稳态耦合传热模型加热效率

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干燥机非稳态运行模拟分析——模型的建立

盐科学与化工 2024年第4期53卷 44-49页

作者：张海滨赵平杰张庆磊李晓光吴静张洪建山东天力能源股份有限公司山东济南250013

根据蒸汽回转干燥机和流化床干燥机的结构特征和干燥原理,分析了两种干燥机系统主要参数的可变性以及参数波动对干燥系统的影响。分别采用边界分析和过程分析的方法,建立了两种干燥机各参数计算的数学模型,定量分析了进料量波动对两种... 详细信息

根据蒸汽回转干燥机和流化床干燥机的结构特征和干燥原理,分析了两种干燥机系统主要参数的可变性以及参数波动对干燥系统的影响。分别采用边界分析和过程分析的方法,建立了两种干燥机各参数计算的数学模型,定量分析了进料量波动对两种干燥机的影响。结果表明,进料量从100%降至40%,回转干燥机的蒸汽单耗、热效率分别保持在57.9 kg/t和88.5%不受影响;流化床干燥机的蒸汽单耗从最低65.5 kg/t升高至135.7 kg/t,热效率从68.9%降低至42.9%,波动较大。

关键词：蒸汽回转干燥机流化床干燥机非稳态参数波动模拟

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干燥机非稳态运行模拟分析——定量分析

盐科学与化工 2024年第5期53卷 50-54页

作者：张海滨赵平杰张庆磊吴静李晓光张洪建山东天力能源股份有限公司山东济南250013

根据计算模型,分析了蒸汽回转干燥机和流化床干燥机在进料含水率、进料温度和加热蒸汽压力三个失稳后的运行状况。结果表明,进料含水率从2%升高至4%,回转干燥机的产能降低39%、蒸汽单耗增加63%;流化床干燥机的产能降低43%、蒸汽单耗增加... 详细信息

根据计算模型,分析了蒸汽回转干燥机和流化床干燥机在进料含水率、进料温度和加热蒸汽压力三个失稳后的运行状况。结果表明,进料含水率从2%升高至4%,回转干燥机的产能降低39%、蒸汽单耗增加63%;流化床干燥机的产能降低43%、蒸汽单耗增加75%。进料温度从15℃升高至75℃,回转干燥机的产能增加67%、蒸汽单耗减少45%;流化床干燥机产能增加97%,蒸汽单耗减少57%。加热蒸汽压力从0.4 MPa(G)升高到1.6 MPa(G),回转干燥机的产能提升77%,流化床干燥机产能提升74%。

关键词：蒸汽回转干燥机流化床干燥机非稳态参数波动模拟