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直驱式波浪发电用磁场调制横向磁通发电机的设计与分析

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中国电机工程学报 2025年第1期45卷 330-341,I0027页

作者：黄磊李渊陈珉烁杨建龙东南大学电气工程学院江苏省南京市210096

基于直线发电机的直驱式波浪发电系统可以直接将波浪能转化为电能,具有结构简单和效率高等优点。然而,由于波浪速度较低,造成直驱式波浪发电机体积庞大和功率密度较低,为解决这个问题,该文基于磁齿轮和磁场调制电机的增速效应,结合横向... 详细信息

基于直线发电机的直驱式波浪发电系统可以直接将波浪能转化为电能,具有结构简单和效率高等优点。然而,由于波浪速度较低,造成直驱式波浪发电机体积庞大和功率密度较低,为解决这个问题,该文基于磁齿轮和磁场调制电机的增速效应,结合横向磁通电机的横向磁路,提出一种用于波浪发电的新型磁场调制横向磁通直线发电机结构。首先,介绍发电机的结构、工作原理和磁场调制机理,采用多目标优化法对发电机电磁结构进行优化设计;研究不同极槽配比和调制器倾斜角度对发电机电磁性能的影响;计算发电机对应不同电枢电流的损耗和效率,对比该结构、交叉绕组结构和现有文献中横向磁通直线电机的功率密度;最后,制造样机并搭建实验测试平台,测量发电机推力和反电势,证明所提出拓扑结构的合理性和有限元计算结果的准确性。

关键词：磁场调制功率密度横向磁通直驱式波浪发电直线发电机

基于PSO-HT算法的桥梁振型车辆扫描识别研究

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应用基础与工程科学学报 2025年第1期33卷 1-11页

作者：史康杨永斌莫向前赵永帅重庆大学土木工程学院中南大学土木工程学院

受阻尼影响，采用车辆或接触点响应识别的桥梁振型往往会发生扭曲，影响了振型识别的精度.为此，提出了一种基于粒子群优化(Particle swarm optimization, PSO)与希尔伯特变换(Hilbert transform, HT)相结合的PSO-HT算法，该算法不仅实... 详细信息

受阻尼影响，采用车辆或接触点响应识别的桥梁振型往往会发生扭曲，影响了振型识别的精度.为此，提出了一种基于粒子群优化(Particle swarm optimization, PSO)与希尔伯特变换(Hilbert transform, HT)相结合的PSO-HT算法，该算法不仅实现了桥梁频率、阻尼比和振型的同步自动识别，还剔除了阻尼对振型识别的干扰.首先，推导了考虑桥梁阻尼影响下移动车辆经过简支梁桥的闭合解；其次，通过剖析车辆和接触点响应中频率组成成分并结合PSO和HT算法，提出了PSO-HT算法的理论背景，给出了该算法的具体实施步骤；随后，选取典型算法和有限元法验证了理论推导和PSO-HT算法的正确性；最后，选择路面粗糙度、车辆运行速度与桥梁阻尼作为核心影响因素开展参数化分析，验证PSO-HT算法的可靠性与鲁棒性.研究结果表明，闭合解与数值解吻合较好，验证了理论推导的可靠性.PSO-HT算法能准确提取桥梁的前几阶频率与阻尼比，且能较好地消除阻尼比对振型识别的影响.路面粗糙度尽管对振型识别的高阶振型有一定影响，但对低阶振型影响较小；相对而言，车辆运行速度与桥梁阻尼对PSO-HT算法影响有限，展示了算法具有较强的鲁棒性.该研究成果为车辆扫描法识别桥梁振型提供了新的思路.

关键词：桥梁工程振型识别粒子群优化算法希尔伯特变换车辆扫描法

基于领域对抗网络的永磁同步电机初始位置估计

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电工技术学报 2025年第2期40卷 425-438页

作者：王恒泓王激尧徐炜金振胡友康东南大学电气工程学院南京210096

永磁同步电机(PMSM)的低速无位置传感器控制主要依赖于电机的凸极性,表贴式永磁同步电机(SPMSM)的电感凸极率低,位置信号的信噪比(SNR)较低,使传统高频注入法获得高精度初始位置面临挑战。深度机器学习能够挖掘比较微弱的信号特征,即使... 详细信息

永磁同步电机(PMSM)的低速无位置传感器控制主要依赖于电机的凸极性,表贴式永磁同步电机(SPMSM)的电感凸极率低,位置信号的信噪比(SNR)较低,使传统高频注入法获得高精度初始位置面临挑战。深度机器学习能够挖掘比较微弱的信号特征,即使在SNR较低的情况下,也能够获取准确的位置信息,但是传统单流结构机器学习的估算性能比较依赖于训练集的数据概率分布,存在数据泛化能力差的问题。针对这一问题,该文提出一种数据分布自适应的领域对抗神经网络(DANN),在传统卷积神经网络(CNN)的基础上,增加领域判别器和梯度反转层(GRL)将单流结构变为双流结构,使两个网络能够通过抗迁移学习,以学习到领域的不变特征,实现数据分布的自适应,从而解决因数据概率分布不一致带来的位置估算性能下降的问题。实验结果证明,该方法能够有效实现对低凸极率电机的初始位置估算,对新数据能够实现比单流CNN结构更好的位置估算效果,有效解决单流结构CNN位置估算模型数据泛化能力差的问题。

关键词：图像识别迁移学习网络对抗数据自适应数据泛化

木-混凝土螺栓连接力学性能试验及承载力计算模型

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湖南大学学报(自然科学版) 2025年第1期52卷 34-48页

作者：熊海贝武喆欧阳禄王治方陈佳炜同济大学土木工程学院上海200092 南京林业大学土木工程学院江苏南京210037

连接节点的设计是保证木-混凝土混合结构中两种材料协同工作的基础.为研究常用工程木-混凝土螺栓连接节点的力学性能及破坏模式,分别选用正交胶合木(Crosslaminated timber,CLT)-混凝土螺栓连接和云杉-松木-冷杉(Spruce Pine Fir,SPF)... 详细信息

连接节点的设计是保证木-混凝土混合结构中两种材料协同工作的基础.为研究常用工程木-混凝土螺栓连接节点的力学性能及破坏模式,分别选用正交胶合木(Crosslaminated timber,CLT)-混凝土螺栓连接和云杉-松木-冷杉(Spruce Pine Fir,SPF)规格材-混凝土螺栓连接作为试验对象,设计了27组单调加载试验和低周往复加载试验,归纳并对比了两类木-混凝土螺栓连接的典型破坏模式.结果表明:木-混凝土螺栓连接节点承载力大小与螺栓屈服模式相关,CLT-混凝土螺栓连接相较于SPF-混凝土螺栓连接更易发生双铰破坏,且CLT-混凝土螺栓连接具有更好的延性.基于对两类连接力学性能差异的影响机理分析,考虑钢垫板对承载力的影响,并引入CLT等效截面,提出了木-混凝土螺栓连接的承载力力学模型.计算结果与试验结果对比的平均误差为12.18%,表明计算值与试验值吻合良好,可为木-混凝土螺栓连接的设计与应用提供参考.

关键词：木-混凝土混合结构螺栓连接破坏模式力学性能计算模型

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预制混凝土构件钢筋浆锚对接连接受拉性能

哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 120-127页

作者：朱张峰郭正兴黄丁丁陈耀钢南京工业大学土木工程学院南京211816 东南大学土木工程学院南京211189 江苏中南建筑产业集团有限责任公司江苏南通226124

为改善预制混凝土构件钢筋连接工艺及性能,提出一种预制混凝土构件钢筋浆锚对接连接技术。针对该新型钢筋连接的传力可靠性问题,开展了考虑钢筋直径、混凝土强度和浆锚长度变化的接头单向拉伸试验。试验结果表明,钢筋浆锚对接连接接头... 详细信息

为改善预制混凝土构件钢筋连接工艺及性能,提出一种预制混凝土构件钢筋浆锚对接连接技术。针对该新型钢筋连接的传力可靠性问题,开展了考虑钢筋直径、混凝土强度和浆锚长度变化的接头单向拉伸试验。试验结果表明,钢筋浆锚对接连接接头受拉性能由钢筋浆锚长度与帮条钢筋承载力共同控制,与混凝土强度无明显关系,表现为帮条钢筋配置相同的条件下,12 mm、14 mm直径连接钢筋试件分别在0.5l a(受拉钢筋基本锚固长度)、0.6l a钢筋浆锚长度条件下实现钢筋拉断,16 mm直径连接钢筋试件在0.6l a钢筋浆锚长度条件下发生帮条钢筋拉断。结合数据分析,建议12~16 mm直径连接钢筋浆锚长度按0.6l a控制,帮条钢筋与连接钢筋牌号相同的前提下,12~14 mm直径连接钢筋的帮条钢筋按4 C 8设计,16 mm直径连接钢筋的帮条钢筋应按6 C 8设计。同时,试验中钢筋镦头构造可保证钢筋充分锚固,其具体尺寸可用于指导钢筋加工;螺旋筋对接头受拉性能影响不明显,可参照本次试验参数进行设计。

关键词：预制混凝土钢筋连接浆锚对接帮条钢筋受拉性能

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基于幂函数风亏分布的三维偏航尾流模型

浙江大学学报(工学版) 2025年第1期59卷 187-195页

作者：周品涵沈炼韩艳许家陆米立华蔡春声长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 长沙学院土木工程学院湖南长沙410022 东南大学交通学院江苏南京211189

为了提升风机尾流模拟精度,基于风亏幂函数分布假定和Jensen尾流模型建立质量通量守恒方程.将连续性方程与各向异性经验公式作为补充约束,结合Jiménez偏航尾流中心偏移假定提出新型风机三维尾流模型,实现近尾流区域到远尾流区域的风亏... 详细信息

为了提升风机尾流模拟精度,基于风亏幂函数分布假定和Jensen尾流模型建立质量通量守恒方程.将连续性方程与各向异性经验公式作为补充约束,结合Jiménez偏航尾流中心偏移假定提出新型风机三维尾流模型,实现近尾流区域到远尾流区域的风亏形状过渡.利用风洞试验数据验证所提模型的准确性,在不考虑偏航运行的情况下,近尾流区域拟合的最大误差不超过8%,在远尾流区域,模拟误差不超过5%.在考虑偏航的工况中,所提模型能够准确描述尾迹中心水平方向的挠曲;在展向剖面内,所提模型与风洞试验实测数据对比的平均绝对误差不超过5%.验证结果表明,所提模型可以精确描述有无偏航情况下的风机下游风速分布.

关键词：风力机解析模型三维尾流模型幂律函数偏航尾流

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面向雷达信号分选的自约束搜索密度聚类算法

系统工程与电子技术 2025年第1期47卷 62-69页

作者：嵇志康周子楠李煊鹏东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096

针对雷达信号分选过程依赖先验知识、参数适配调优困难等问题,提出一种基于自约束搜索密度聚类的参数自适应信号分选方法。该方法在点序识别聚类结构(ordering points to identify the clustering structure,OPTICS)算法生成可达距离序... 详细信息

针对雷达信号分选过程依赖先验知识、参数适配调优困难等问题,提出一种基于自约束搜索密度聚类的参数自适应信号分选方法。该方法在点序识别聚类结构(ordering points to identify the clustering structure,OPTICS)算法生成可达距离序列的基础上,引入一种启发式的自约束搜索机制,该机制能够自动分析数据集的内在结构,根据其数据特性自适应划分簇。通过自动调整超参数,该算法能够有效处理不同参数分布的脉冲描述字(pulse description word,PDW)数据。仿真实验表明,在无先验知识依赖情况下,所提算法在雷达信号的分选准确率和抗干扰能力方面均优于传统方法,干扰脉冲比例不高于60%的复杂电磁环境中雷达信号分选准确率达到98%以上。

关键词：信号分选密度聚类自约束搜索参数自适应

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多三相容错FSCW-IPM极槽配合分析

中国电机工程学报 2025年第1期45卷 352-360,I0029页

作者：汪波王荣鑫程明花为东南大学电气工程学院江苏省南京市210018

分数槽集中绕组(fractional slot concentrated winding,FSCW)具有模块化定子和单齿缠绕的绕组形式,内置式永磁转子具有较小的永磁磁通和故障电流。为了实现良好的容错性能,文中将FSCW与内置式永磁转子结合,并采用多三相绕组结构来实现... 详细信息

分数槽集中绕组(fractional slot concentrated winding,FSCW)具有模块化定子和单齿缠绕的绕组形式,内置式永磁转子具有较小的永磁磁通和故障电流。为了实现良好的容错性能,文中将FSCW与内置式永磁转子结合,并采用多三相绕组结构来实现电机的容错能力。同时,还研究电机可行的槽极组合,对电机的磁动势谐波、转矩、凸极率、电感特性、容错能力等性能进行详细的分析与比较,总结电磁性能与容错能力随槽极组合变化的规律。研究结果表明,当极槽数接近时,电机表现出最佳的电磁性能,而容错能力则随着转子极数的增加而增强。最后,通过加工和测试18s14p内置式分数槽集中式绕组电机原型样机来验证分析的正确性。

关键词：分数槽集中绕组磁动势容错内置永磁体多三相极槽配合

基于非线性Baker准则的深埋硐室拱顶稳定性分析

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岩土工程学报 2025年第2期47卷 296-304页

作者：覃长兵李跃阳戴辰宇石雨沙仉文岗重庆大学土木工程学院重庆400045 东南大学土木工程学院江苏南京211189

针对Hoek-Brown和Mohr-Coulomb准则主要分别适用于岩体和土体的情形,采用更具适用性的广义非线性Baker准则,并结合极限分析上限方法,旨在研究深埋硐室拱顶岩土体的动力稳定性。通过构建满足Baker准则下拱顶塌落的曲线型破坏机构,考虑竖... 详细信息

针对Hoek-Brown和Mohr-Coulomb准则主要分别适用于岩体和土体的情形,采用更具适用性的广义非线性Baker准则,并结合极限分析上限方法,旨在研究深埋硐室拱顶岩土体的动力稳定性。通过构建满足Baker准则下拱顶塌落的曲线型破坏机构,考虑竖向地震荷载的影响,计算内外力功率并建立功率平衡方程,基于变分原理推导在有无竖向地震力作用时拱顶破坏机制的上限表达式,从而求解得到破坏面形状、塌落拱高度和宽度的解析解。同时采用ABAQUS数值模拟验证解析解的有效性及合理性,研究分析不同参数下拱顶破坏机制的变化规律。结果表明除岩土体特性参数外,尤其是向上的竖向地震力对拱顶破坏范围有显著影响。

关键词：深埋硐室拱顶稳定性非线性Baker准则竖向地震力上限分析