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多振源作用下结构耦合响应的复模态CQC法

建筑结构学报 2024年第11期45卷 80-91页

作者：冯旭光徐建王翠坤陈才华中国建筑科学研究院有限公司中建研科技股份有限公司中国机械工业集团有限公司

工程结构在使用中可能受到多种振源激励，但现有计算方法尚未充分反映多振源作用下响应之间的耦合效应。为了解决该问题，可以将实际工程中的不确定性振源视作随机过程，并引入可以精确考虑响应耦合关系的CQC法。基于复模态叠加法和随... 详细信息

工程结构在使用中可能受到多种振源激励，但现有计算方法尚未充分反映多振源作用下响应之间的耦合效应。为了解决该问题，可以将实际工程中的不确定性振源视作随机过程，并引入可以精确考虑响应耦合关系的CQC法。基于复模态叠加法和随机振动理论，提出了可以同时考虑多振源与非比例阻尼结构的广义CQC法，即多输入复模态CQC法，并给出了功率谱矩、协方差和矩阵乘法三种形式。理论推导与算例分析表明：相比于传统的CQC系列方法，多输入复模态CQC法的适用性更加广泛，在一致输入或比例阻尼条件下也可以退化为传统的CCQC法和CQC法；对于不同程度的非比例阻尼结构，多输入复模态CQC法均有良好的精度和稳定性；随着非比例阻尼程度的提高，基于实模态的强制解耦CQC法已无法反映结构的真实振动特性，导致多振源作用下的响应被严重低估。

关键词：多振源 CQC 复模态随机振动多输入复模态CQC法强制解耦

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W元素在新型镍基粉末高温合金中的强化作用

材料导报 2024年第15期38卷 50-55页

作者：贾建罗俊鹏张浩鹏闫婷侯琼张义文钢铁研究总院有限公司高温材料研究所北京100081 北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081 中国航发南方工业有限公司湖南株洲412002

通过真空感应熔炼(VIM)棒料+电极感应熔炼氩气雾化(EIGA)制粉+热等静压(HIP)成形+热处理(HT)工艺制备三种W含量(质量分数4.1%、6.1%和8.1%)的新型镍基粉末高温合金实验锭坯。以此锭坯为对象,结合金属材料相图计算及材料性能模拟软件JMat... 详细信息

通过真空感应熔炼(VIM)棒料+电极感应熔炼氩气雾化(EIGA)制粉+热等静压(HIP)成形+热处理(HT)工艺制备三种W含量(质量分数4.1%、6.1%和8.1%)的新型镍基粉末高温合金实验锭坯。以此锭坯为对象,结合金属材料相图计算及材料性能模拟软件JMatPro 6.5计算,利用SEM、EBSD和XRD分析W含量对热处理态锭坯显微组织(如晶粒尺寸、退火孪晶、γ′强化相及错配度)的影响,测试分析不同温度下合金的拉伸性能,通过经验公式量化分析各强化机制对合金室温屈服强度的贡献情况。结果表明,随着W含量增加,γ基体层错能明显降低,热处理态退火孪晶界Σ3数量增多;W促使晶内一次γ′强化相由立方状加速粗化为固态枝晶状,对γ′总量和二次、三次γ′的影响不大;W进入γ基体产生晶格畸变的程度大于γ′强化相,使得γ′/γ错配度呈下降趋势;W有助于提高室温和650~800℃拉伸强度,但略微降低塑性;W主要起固溶强化、γ/γ′共格应变强化和晶界强化作用,其中固溶强化贡献相对最低,固溶强化时以强化γ基体为主,γ基体固溶强化和γ/γ′共格应变强化效果随W含量增加而减弱,W含量为6.1%时晶界强化效果最大;固溶强化、γ/γ′共格应变强化和晶界强化贡献值总和不足室温屈服强度实测值的50%,合金以γ′相沉淀强化为主,测试值和计算值较为吻合。

关键词：粉末高温合金退火孪晶错配度层错能固溶强化共格应变强化晶界强化沉淀强化

基于WTGWO的无线传感器网络三维部署优化方法

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吉林大学学报（理学版） 2024年第2期62卷 410-416页

作者：王志强陈力园代蛟机械工业第九设计研究院股份有限公司长春130011 中国电信股份有限公司长春分公司长春130033 一汽解放汽车有限公司长春130011

为优化无线传感器网络的部署问题,提出一种新的无线传感器网络三维部署优化方法.在增强灰狼优化算法的基础上,通过在外层位置更新策略中引入自适应权重方法,平衡了增强灰狼优化算法开发与勘探之间的搜索.在马鞍形曲面山坡上进行仿真实验... 详细信息

为优化无线传感器网络的部署问题,提出一种新的无线传感器网络三维部署优化方法.在增强灰狼优化算法的基础上,通过在外层位置更新策略中引入自适应权重方法,平衡了增强灰狼优化算法开发与勘探之间的搜索.在马鞍形曲面山坡上进行仿真实验,实验结果表明,在50个节点下,该方法在保证连通的情况下最高覆盖率可达97.58%,平均覆盖率可达96.74%,与其他算法相比提高了1.64%~3.87%,可以有效提升无线传感器网络的覆盖率,增强无线传感器网络的服务质量.

关键词：通信工程灰狼优化算法 Tent映射自适应权重无线传感器网络

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金字塔砂带磨损状态的声信号GA-BP识别方法

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表面技术 2024年第3期53卷 28-38页

作者：赵书东禹晓敏王文玺邹莱重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044 中国航发航空科技股份有限公司成都610599

目的金字塔砂带连续磨损会引发钝峰、材料去除能力差和产热多等问题,为避免砂带磨损造成加工效率持续降低和工件表面质量逐渐恶化,需提高金字塔砂带磨损预测能力。方法在配有声音采集系统的力控机器人磨削系统中对钛合金工件进行了砂带... 详细信息

目的金字塔砂带连续磨损会引发钝峰、材料去除能力差和产热多等问题,为避免砂带磨损造成加工效率持续降低和工件表面质量逐渐恶化,需提高金字塔砂带磨损预测能力。方法在配有声音采集系统的力控机器人磨削系统中对钛合金工件进行了砂带磨损试验;基于Archard模型建立了金字塔砂带磨损模型,并对金字塔砂带磨损程度进行量化;然后利用短时傅里叶和小波包分解分析、提取砂带磨损相关的声音特征;基于声音信号特征建立GA-BP模型,并对金字塔砂带磨损状态进行预测。结果K_(r)与R_(0)规律相近,随着磨削速度的增大而略微增大。对磨削声音进行小波包分解,DD2频段的声音特征随磨削时间逐渐降低,相较于其他频段更具有规律性。提取DD2频段的声音信号特征建立GA-BP模型,并对金字塔砂带磨损状态进行预测。结果表明,决定系数(R^(2))大于0.8,平均绝对误差(MAE)小于0.04,平均偏差误差(MBE)在±0.002之间,均方误差(RMSE)小于0.05。结论随着砂带的磨损,金字塔尖锐的胞体开始磨平,单颗胞体的局部压力逐渐减小,材料去除能力减弱,产生的微振荡越来越弱,高频信号的声音特征逐渐下降。通过DD2频段声音信号特征建立的GA-BP模型对金字塔砂带磨损状态进行预测,具有准确性和稳定性。

关键词：机器人砂带磨削声信号 Archard模型遗传算法优化BP神经网络

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连续梁桥质量转动缠绕索装置振动台试验

振动工程学报 2024年第4期37卷 548-555页

作者：刘延芳张文学杜修力鲍卫刚北京工业大学城市建设学部北京100124 中国交通建设股份有限公司北京100088

为发挥活动墩的抗震潜能,提升连续梁桥纵向整体协同受力效果,基于功能分离与协同受力原理,提出一种质量转动缠绕索装置。以一典型三跨连续梁桥为例,通过以不同地震频谱特性和地震强度的实际地震波作为激励的振动台试验,分析各类地震作... 详细信息

为发挥活动墩的抗震潜能,提升连续梁桥纵向整体协同受力效果,基于功能分离与协同受力原理,提出一种质量转动缠绕索装置。以一典型三跨连续梁桥为例,通过以不同地震频谱特性和地震强度的实际地震波作为激励的振动台试验,分析各类地震作用下等墩高模型和不等墩高模型结构关键位置的地震响应的变化规律。从桥墩墩顶加速度响应、位移响应和墩底应变响应等结构关键位置的试验结果可以看出,装置对于增强活动墩参与连续梁桥纵向整体协同受力的效果较为明显,且随着地震动输入强度的增加,装置的协同作用越发凸显。同时,装置的作用效果与装置本身的缠绕圈数、活动墩的墩高等因素有关,设计时需要根据结构墩高的不同确定装置的合理设计参数,以实现装置的最佳应用效果。

关键词：连续梁桥协同受力振动台试验质量转动缠绕索装置

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盐穴压缩空气储能库注采井筒体系优化设计

天然气工业 2024年第6期44卷 169-180页

作者：万继方纪文栋李景翠孙养清赵永安罗一峰吴启春中能建数字科技集团有限公司长江大学机械工程学院宝山钢铁股份有限公司百勤能源科技(广东)股份有限公司建湖县鸿达阀门管件有限公司

盐穴因其密封与稳定特性成为压缩空气储能库(以下简称储能库)首选,储能库可以实现大规模的清洁储能,能实现电力供需的“削峰填谷”,是实现“双碳”目标的重要方向之一。井口装置、注采管和封隔器组成的井筒体系是储能库与地面设备的连... 详细信息

盐穴因其密封与稳定特性成为压缩空气储能库(以下简称储能库)首选,储能库可以实现大规模的清洁储能,能实现电力供需的“削峰填谷”,是实现“双碳”目标的重要方向之一。井口装置、注采管和封隔器组成的井筒体系是储能库与地面设备的连接通道,然而受气体注采流量的限制和冲蚀作用的影响,现阶段的小通径井筒严重限制了压缩空气储能电站的装机规模。为优化储能库注采井筒体系,对大通径井口装置、耐腐蚀套管和大尺寸封隔器的设计与加工中存在的主要问题进行了分析,并结合工程实际提出了解决措施和合理化建议。研究结果表明:(1)井口装置设计需考虑到每层套管头座挂芯轴悬挂器台阶的承载强度,需要校核及验证悬挂器最小壁厚处的抗外挤强度、承受井下反压时顶丝的抗剪切强度等参数;(2)套管选材应充分考虑制造工艺及经济成本在盐穴压缩空气储能工况中的适用性,建议在易发生冲蚀处使用耐蚀合金纯管材,其余部位优选具有性价比的耐腐蚀套管;(3)大尺寸封隔器建议整体采用芯轴设计,胶筒选用氢化丁腈橡胶或四丙氟橡胶等材质,卡瓦建议采用笼式桶状。结论认为,提出的注采井筒体系设计优化措施,能够为该类型储能项目的大尺寸井筒注采体系设计与优化提供方法和思路。

关键词：盐穴 CAES 井口装置套管封隔器大尺寸注采优化设计

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跨地域协同核电工业大数据关键技术研究

核动力工程 2024年第S1期45卷 19-25页

作者：程敏敏景应刚徐奎齐克林伍吉泽任增朋李敏中核武汉核电运行技术股份有限公司武汉430223 中核核电运行管理有限公司浙江嘉兴314300 中国核能电力股份有限公司北京100097

由于核电生产环节众多、组织机构与流程复杂,应建立核电集团级统一工业大数据平台,以消除数据孤岛、整合海量数据资源和提升数据使用效率。本研究采用了适配核电工业协议的多源异构数据接入框架,对跨地域的核电工业数据进行了汇聚,并针... 详细信息

由于核电生产环节众多、组织机构与流程复杂,应建立核电集团级统一工业大数据平台,以消除数据孤岛、整合海量数据资源和提升数据使用效率。本研究采用了适配核电工业协议的多源异构数据接入框架,对跨地域的核电工业数据进行了汇聚,并针对核电工业数据特点,定义了核电工业数据编码及存储标准,实现了海量数据的高效存储。以元数据管理为基础,协同数据抽取、数据处理加工、数据存储、数据调度、质量稽核、数据服务等环节,对端到端的、闭环的数据治理管控机制进行了研究,并用此方法对核电数据进行治理和资产开放,实现核电数据全生命周期的管理。以中国核电数据中心和六大核电基地为代表进行大数据平台建设与工程实践,形成了集团数据中心与边缘侧的数据共享与协同通道;汇聚与处理了中国核电生产与管理数据,形成了数据标准,并实现了数据的有效整合和处理。因此,本研究建立的核电工业大数据平台和数据处理方法,能够为核电数字化提供支撑,有广泛的应用前景,可以为构建核电数据生态提供技术参考。

关键词：核电工业大数据跨地域数据治理协同

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航空发动机易损性仿真与评估技术研究

航空动力学报 2024年第10期 311-317页

作者：李兆红邢洋裴扬柴政郭鹏超中国航发沈阳发动机研究所西北工业大学航空学院中国航发动力股份有限公司

为提高飞机的作战生存力，提出了一种航空发动机易损性评估的计算仿真方法。以某型发动机为对象，对发动机致命性部件进行识别，建立了发动机易损性评估模型，选取弹丸作为典型威胁，使用易损性仿真分析软件对发动机杀伤概率等易损性指... 详细信息

为提高飞机的作战生存力，提出了一种航空发动机易损性评估的计算仿真方法。以某型发动机为对象，对发动机致命性部件进行识别，建立了发动机易损性评估模型，选取弹丸作为典型威胁，使用易损性仿真分析软件对发动机杀伤概率等易损性指标进行量化计算。根据开发的易损性计算软件计算结果，方向1和方向7，压气机机匣、低压转子和高压转子的B级杀伤概率较高。考虑可能落实的发动机易损性缩减措施，提出针对发动机的易损性设计改进建议，并通过算例计算分析改进效果。提出的方法对于航空发动机防护以及生存力设计有指导意义。

关键词：生存力易损性损伤模式杀伤概率缩减设计

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颗粒冲蚀使径流涡轮机性能劣化的数值仿真

内燃机学报 2024年第4期42卷 358-366页

作者：马超王宁宁郭姗姗王任信潍坊学院机械与自动化学院山东潍坊261061 机械工业内燃机增压系统重点实验室山东寿光262718 康跃科技(山东)有限公司山东寿光262718 玉柴机器股份有限公司研究院广西南宁530000

涡轮增压器径流涡轮机作为车用柴油机提升性能和控制排放的关键零部件,长期受到尾气颗粒的高速冲蚀,会造成流道壁面粗糙度增加以及性能劣化.以某65K径流涡轮机为研究对象,基于两相流数值仿真方法,研究了流道壁面冲蚀特性的形成机理,并... 详细信息

涡轮增压器径流涡轮机作为车用柴油机提升性能和控制排放的关键零部件,长期受到尾气颗粒的高速冲蚀,会造成流道壁面粗糙度增加以及性能劣化.以某65K径流涡轮机为研究对象,基于两相流数值仿真方法,研究了流道壁面冲蚀特性的形成机理,并且基于牵引商用车的实际路谱研究了冲蚀对其性能劣化的影响规律.结果表明:流道壁面的局部冲蚀强度与蜗壳几何结构的非对称性密切相关,并在蜗舌位置表现出最高的冲蚀率;在运行时长为50 000 h内,涡轮机整机效率和相似流量相对变化率仿真预测值分别为-3.5%和1.1%,其中前10 000 h内的劣化率分别占总劣化率的56%和70%;基于牵引车实际路谱的计算结果,发展了涡轮机性能劣化随时间增长的经验公式.

关键词：涡轮增压器径流涡轮机颗粒冲蚀两相流