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轴流涡轮等密流通流设计方法

工程热物理学报 2024年第8期45卷 2363-2368页

作者：李志刘艳杨金广大连理工大学能源与动力学院大连116024

针对轴流涡轮通流设计求解过程复杂和对设计经验依赖多等问题,提出了一种展向等密流通流设计方法。以E3涡轮为例论证该方法的优势。结果显示,通流设计与三维CFD模拟的参数展向分布基本一致。新设计方案通过调整密流的展向分布削弱了第... 详细信息

针对轴流涡轮通流设计求解过程复杂和对设计经验依赖多等问题,提出了一种展向等密流通流设计方法。以E3涡轮为例论证该方法的优势。结果显示,通流设计与三维CFD模拟的参数展向分布基本一致。新设计方案通过调整密流的展向分布削弱了第一级动叶根部的二次流损失,进而使涡轮效率提升0.5%。提出的通流设计方法在提升计算稳定性、降低时间成本和提高涡轮气动性能等方面体现出一定的优势,能够切实应用于轴流涡轮设计。

关键词：轴流涡轮通流设计 S2流面二次流气动优化

Z2CND18.12N奥氏体不锈钢低周疲劳损伤的EBSD分析

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材料工程 2024年第6期52卷 177-183页

作者：车枫孟亦圆林莉罗忠兵大连理工大学无损检测研究所辽宁大连116024

针对核电管道用Z2CND18.12N奥氏体不锈钢的低周疲劳损伤,研究电子背散射衍射(electron backscattered diffraction,EBSD)采集与后处理参数对局域取向差(local misorientation,ML)的影响,基于优选参数探讨特征取向晶粒的损伤规律。结果表... 详细信息

针对核电管道用Z2CND18.12N奥氏体不锈钢的低周疲劳损伤,研究电子背散射衍射(electron backscattered diffraction,EBSD)采集与后处理参数对局域取向差(local misorientation,ML)的影响,基于优选参数探讨特征取向晶粒的损伤规律。结果表明:测试步长、取向差平均范围(filter)及像素合并参数(binning)均影响ML测试结果,综合考虑晶粒尺寸、测试精度和效率等因素,优选确定binning 2×2,filter 11×11,测试步长为2μm或5μm。选取损伤程度不同的两个区域,〈111〉取向晶粒ΔM_(L)的峰值和平均值变化均高于〈101〉和〈001〉取向,〈101〉取向ΔM_(L)数值最小;同时,ML在小晶粒特别是晶界及交汇处数值较大。结合晶粒尺寸、晶界对变形分布的不均匀性进行了讨论。结果证实ML可以有效评价Z2CND18.12N钢的变形损伤,为发展基于多物理参量的材料以及结构损伤评价技术提供了参考和借鉴。

关键词：奥氏体不锈钢疲劳电子背散射衍射晶体取向局域取向差

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基于全局一致性增强的多偏好会话推荐模型

模式识别与人工智能 2024年第6期37卷 513-524页

作者：吴江铭张晓堃徐博杨亮林鸿飞大连理工大学计算机科学与技术学院大连116024

基于会话的推荐旨在根据一组匿名会话预测用户下一个可能交互的物品.现有的基于图神经网络的会话推荐模型对全局信息的利用不足.为此,文中提出基于全局一致性增强的多偏好会话推荐模型(Global Consistency Augmented Multi-preference S... 详细信息

基于会话的推荐旨在根据一组匿名会话预测用户下一个可能交互的物品.现有的基于图神经网络的会话推荐模型对全局信息的利用不足.为此,文中提出基于全局一致性增强的多偏好会话推荐模型(Global Consistency Augmented Multi-preference Session-Based Recommendation Model,GCAM).首先,在利用全局信息时,通过最短路径搜索算法构建一致性全局图,捕捉强依赖的物品关系,过滤不可靠的物品关系,从而保证全局信息的一致性.然后,应用一种多偏好标签平滑策略,从历史会话中充分挖掘协同信息,对标签进行平滑化,拟合用户偏好的真实分布.在3个数据集上的大量实验表明GCAM的优越性.

关键词：会话推荐多偏好学习自监督学习全局一致性增强

突发公共卫生事件下不同人格特质公众的信息需求比较分析

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数据分析与知识发现 2024年第6期8卷 119-131页

作者：裘江南徐雪冬谷文静金碧瑶大连理工大学经济管理学院大连116024

【目的】研究不同人格特质与公众的信息需求之间的关系,揭示不同人格特质公众的信息需求的差异。【方法】选取语言学与行为特征构建人格分类模型并预测公众人格特质,基于关键短语提取方法、Jaccard文本聚类方法与ERG理论进行信息需求挖... 详细信息

【目的】研究不同人格特质与公众的信息需求之间的关系,揭示不同人格特质公众的信息需求的差异。【方法】选取语言学与行为特征构建人格分类模型并预测公众人格特质,基于关键短语提取方法、Jaccard文本聚类方法与ERG理论进行信息需求挖掘与归类,采用单因素方差分析与逻辑回归分析方法研究公众不同人格特质与公众的信息需求类别之间的关系。【结果】公众的信息需求涵盖医疗资源、预防、症状、诊断与治疗、公众症状情绪分享、情感支持、疾病认知、社会影响和疫情发展9个主题,最后归为生存信息需求、关系信息需求、成长信息需求三类。生存信息需求与严谨性正相关;关系信息需求与外向性正相关,与神经质负相关;成长信息需求与神经质和宜人性正相关。【局限】没有考虑公众的信息需求动态性这一特征,后续研究可对事件不同发展阶段的公众的信息需求做进一步分析。【结论】研究结果能够帮助政府部门深刻理解不同人格特质公众差异性的信息需求,为政府相关部门有针对性地进行智慧化信息公开与风险沟通提供支持。

关键词：突发公共卫生事件大五人格信息需求挖掘

基于LSTM-MPC的PEMFC运行状态建模与容错控制

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中国电机工程学报 2024年第10期44卷 3927-3936,I0015页

作者：袁铁江郭泽林胡辰康大连理工大学电气工程学院辽宁省大连市116024

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)具有多物理场耦合特性易产生不同故障且难以控制。为了能在故障状态下快速有效控制,提出基于模型预测控制(modelpredictivecontrol,MPC)的容错控制方案。首先,以长短时记... 详细信息

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)具有多物理场耦合特性易产生不同故障且难以控制。为了能在故障状态下快速有效控制,提出基于模型预测控制(modelpredictivecontrol,MPC)的容错控制方案。首先,以长短时记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)的预测误差为遗传算法的适应度函数,寻优获取LSTM的最优超参数组合,基于数据驱动构建PEMFC系统在4种不同运行状态下的LSTM预测模型作为预测模型模块。然后,建立基于神经网络的控制器作为优化控制器模块,根据上述模块制定以PEMFC系统阴阳极输入气体压强为控制量、电堆电压为输出量的容错控制方案。最后,仿真验证LSTM预测模型与容错控制方案得到,LSTM预测模型在训练集和测试集的评估指标均方根误差(root mean square error,RMSE)指标值分别为0.0489和0.0558,具有较好的拟合效果。在不同故障状态下,MPC相较于传统PID容错控制方案电压恢复时间缩短50%及以上,并在氢气泄露故障状态下,最大压降降低22.2%,证明了所提控制策略的有效性和正确性。

关键词：质子交换膜燃料电池数据驱动神经网络模型预测控制容错控制

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车辆在非光滑路面的接触动力学分析方法研究

力学学报 2024年第6期56卷 1762-1774页

作者：宋宁宁赵剑公爵李琳辉彭海军大连理工大学机械工程学院汽车工程系辽宁大连116024 大连理工大学力学与航空航天学院工程力学系辽宁大连116024

车辆接触动力学研究有助于更加全面地了解整车力学性能,对整车稳定性和座舱舒适性设计具有指导性作用.文章基于非光滑多体系统理论,对车辆系统展开接触动力学研究.考虑到车辆在行驶过程中,轮胎是与地面接触的唯一部件,轮胎动力学模型对... 详细信息

车辆接触动力学研究有助于更加全面地了解整车力学性能,对整车稳定性和座舱舒适性设计具有指导性作用.文章基于非光滑多体系统理论,对车辆系统展开接触动力学研究.考虑到车辆在行驶过程中,轮胎是与地面接触的唯一部件,轮胎动力学模型对整车动力学分析发挥着重要的作用.首先,借助于张拉整体结构的思想,建立轮胎的等效模型.然后,采用拉格朗日乘子方法,将约束方程引入到拉格朗日函数中,并基于第二类拉格朗日方程,推导得到整车系统的一般动力学方程.由于接触碰撞的存在,会导致车辆的状态变量呈现出非连续性.利用牛顿碰撞定律,建立了碰撞响应的非光滑数学列式,并利用光滑化的Fischer-Burmeister函数将非光滑数学列式进行等效替换,以提高计算效率.其次,将摩擦响应的求解转化为优化问题进行描述,以避免求解摩擦方向时出现奇异.另外,将车辆系统的一般动力学模型分解为光滑部分与非光滑部分进行求解,并利用广义α离散策略给出了详细的求解流程.最后,对整车系统展开了多工况的接触碰撞数值仿真,分析了不同工况下的接触响应对整车动力学性能的影响,验证了所提方法的有效性.

关键词：车辆多体系统动力学轮胎建模碰撞摩擦非光滑接触

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舰船管路布置PG-MACO优化方法

上海交通大学学报 2024年第7期58卷 1027-1035页

作者：林焰金庭宇杨宇超大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

针对舰船管路设计效率低下的问题提出一种管路布置优化方法.综合考虑安全性、经济性、协调性和可操作性等工程背景建立优化数学模型,改进蚁群算法在处理混合管路布置工况下的缺陷,提出优化可行解搜索的空间状态转移策略,提升信息素启发... 详细信息

针对舰船管路设计效率低下的问题提出一种管路布置优化方法.综合考虑安全性、经济性、协调性和可操作性等工程背景建立优化数学模型,改进蚁群算法在处理混合管路布置工况下的缺陷,提出优化可行解搜索的空间状态转移策略,提升信息素启发效果并加速算法收敛的信息素扩散机制,面向混合管路布置工况设计多蚁群协同进化机制.基于二次开发技术实现本方法在第三方设计软件上的应用,采用核级一回路管道布置工程案例进行验证.结果表明信息素高斯扩散多蚁群优化(PG-MACO)算法的性能和布置效果优于传统蚁群算法,寻路效率提升58.38%,收敛代数缩短43.24%,布置结果中管路长度缩短33.88%,管路折弯次数减少41.67%,验证了本方法的有效性和工程实用性.

关键词：舰船管路布局优化蚁群优化算法信息素扩散

全功率型风电机组调频控制器的实用化辨识方法

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电力系统自动化 2024年第8期48卷 91-100页

作者：金泳霖晁璞璞刘志辉张凯张睿浩崔浩瀚李卫星大连理工大学电气工程学院辽宁省大连市116024

建立和实际调频响应特性一致的风电机组模型,是分析高比例新能源电力系统频率安全稳定的前提和基础。目前,针对风电机组涉频仿真建模的研究较少,多在调频控制器结构已知的前提下采用智能算法进行控制参数的辨识,缺乏通用性与工程实用性... 详细信息

建立和实际调频响应特性一致的风电机组模型,是分析高比例新能源电力系统频率安全稳定的前提和基础。目前,针对风电机组涉频仿真建模的研究较少,多在调频控制器结构已知的前提下采用智能算法进行控制参数的辨识,缺乏通用性与工程实用性。首先,文中建立了能够涵盖国内主流型号全功率型风电机组的通用电磁暂态模型,并在此基础上,针对风电机组的可行调频控制策略,构建了包括超速减载控制、桨距角控制、虚拟惯量控制和下垂控制的全要素综合调频控制系统。然后,基于机组调频响应特性与调频控制策略/参数的对应关系,提出了采用机组实测频率响应特性曲线形态辨识调频控制器结构、采用机组实测频率响应特性曲线特征值辨识调频控制器参数的实用化辨识方法。最后,通过所提实用化调频控制器辨识方法建立的机组电磁暂态模型与厂家“黑盒”模型及现场试验的调频响应特性的对比,验证了所提调频控制器辨识方法的有效性。

关键词：全功率型风电机组电磁暂态建模调频控制结构辨识控制参数辨识

耐用光热超疏水涂层的防/除冰性能及其稳定性研究

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表面技术 2024年

作者：刘亚华宋文卓李文宗詹海洋王世许肖炳忠魏全茂张珂柯卢晨光大连理工大学

目的开发具有优异防/除冰性能和耐用性的光热超疏水涂层。方法将聚硅氮烷（PSZ）和环氧树脂（EP）混合后作为成膜树脂，掺入疏水纳米SiO2颗粒以及多壁碳纳米管（MWCNT），通过喷涂法制备光热超疏水涂层。综合考虑涂层的润湿性、光热... 详细信息

目的开发具有优异防/除冰性能和耐用性的光热超疏水涂层。方法将聚硅氮烷（PSZ）和环氧树脂（EP）混合后作为成膜树脂，掺入疏水纳米SiO2颗粒以及多壁碳纳米管（MWCNT），通过喷涂法制备光热超疏水涂层。综合考虑涂层的润湿性、光热能力以及基底粘附性优化其配方。采用接触角测量仪对涂层表面的润湿性进行表征；通过光热除冰/霜实验来测定涂层的除冰/霜性能，通过静态结冰/霜实验、低温表面液滴碰撞实验等测试涂层的防冰与防霜性能；通过线性摩擦实验、胶带剥离实验和热失重实验等测定涂层的机械稳定性。结果涂层表面的接触角为156°±2°，滚动角为7°±1°，表现出优异的超疏水性；在光热除冰实验中，对于表面上冻结的水滴仅需43s的模拟太阳光照射即可脱落；对于覆盖在表面的冰层，经历12min的光照后完全从表面脱落；在光热除霜实验中，全覆盖的表面积霜在两分钟的光照后完全融化；在静态结冰实验中，涂层表面液滴的冻结时间延迟了6倍；在-10℃的低温碰撞实验中，液滴撞击过冷表面后能完全弹起脱离表面；在防霜实验中，涂层表面能够大幅延迟结霜并减少其覆盖。此外，线性摩擦实验和胶带剥离实验表明，涂层具有良好的耐磨损性以及坚实的基底附着力；热重曲线和高温加热实验表明，聚硅氮烷赋予了涂层良好的热稳定性，使涂层在300℃环境下烘烤1h后仍可保持超疏水性。结论制备的耐用光热超疏水涂层具有极佳的光热防/除冰性能以及机械稳定性，涂层在经历摩擦磨损后仍具有出色的抗结冰和光热转换能力，为实现节能环保的防/除冰应用提供了富有前景的解决方案。

关键词：超疏水涂层光热除冰/霜抗结冰耐磨性聚硅氮烷多壁碳纳米管