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考虑时空特性与多指标约束的电力系统惯量需求评估

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高电压技术 2024年第1期50卷 148-156,I0014-I0016页

作者：郭小龙杨桂兴张江飞袁铁江国网新疆电力有限公司乌鲁木齐830002 大连理工大学电气工程学院大连116024

针对传统惯量需求评估方法难以准确刻画高随机性新能源接入下电力系统运行方式多变导致惯量需求时空动态变化特点的问题,提出一种考虑时空特性与多指标约束的电力系统惯量需求评估方法。首先通过分析系统惯量需求影响因素,建立考虑新能... 详细信息

针对传统惯量需求评估方法难以准确刻画高随机性新能源接入下电力系统运行方式多变导致惯量需求时空动态变化特点的问题,提出一种考虑时空特性与多指标约束的电力系统惯量需求评估方法。首先通过分析系统惯量需求影响因素,建立考虑新能源渗透率以及虚拟惯量的电力系统频率响应模型;其次,在传统频率响应指标的基础上,引入一次调频恢复频差约束,建立惯量需求评估模型;然后,在时间和空间两方面分别考虑系统参数和节点位置对惯量需求的影响,在不同场景下采用优化方法评估系统惯量需求;最后,分别针对传统电力系统和基于虚拟惯量的新能源发电系统开展算例分析,验证了所提方法的有效性和准确性。

关键词：虚拟惯量频率响应惯量需求新能源渗透率频率约束

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风力发电机部件绿色选型综合评价方法

大连理工大学学报 2024年第1期64卷 29-39页

作者：杨东东李涛杨晨闫萌王明宇大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

为节约风力发电机成本,通过从多个维度权衡风力发电机综合效益、处理定性指标与定量指标的关系、解决定性指标主观因素过大的问题,针对风力发电机部件进行初步选型,确定了需要绿色选型的4种部件,即发电机驱动、变桨、偏航、主传动.基于... 详细信息

为节约风力发电机成本,通过从多个维度权衡风力发电机综合效益、处理定性指标与定量指标的关系、解决定性指标主观因素过大的问题,针对风力发电机部件进行初步选型,确定了需要绿色选型的4种部件,即发电机驱动、变桨、偏航、主传动.基于可持续性评价框架,在全生命周期评价的基础上引入全生命周期成本分析,针对风力发电机制造、安装、使用过程的不同特点引入技术因素,建立部件绿色选型综合评价指标体系.从3个维度分别收集和计算风力发电机部件评价指标值,其中采用切削比能的方法解决加工过程能量消耗数据缺失的问题.在此基础上构建可持续性综合评价模型,建立风力发电机部件评价目标,采用蚁群算法优化最合适的参数.用优化后的模型参数对风力发电机可选部件进行评价,选取综合效益指标最高的部件用于设计和生产.

关键词：全生命周期评价评价指标综合评价模型蚁群算法绿色设计

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钛合金室温受压蠕变损伤本构模型

哈尔滨工程大学学报 2024年第4期45卷 642-650页

作者：郭育豪刘刚宋育泽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优化与CAE软件全国重点实验室辽宁大连116024

为了解决工程上在评估深潜器耐压壳体安全可靠性时不考虑拉压蠕变破坏机理产生的差异,会导致较大计算误差问题,本文提出了适用于室温蠕变的蠕变损伤本构模型。通过分析钛合金材料蠕变特性,考虑了室温环境下位错堆积造成的蠕变阻力,并且... 详细信息

为了解决工程上在评估深潜器耐压壳体安全可靠性时不考虑拉压蠕变破坏机理产生的差异,会导致较大计算误差问题,本文提出了适用于室温蠕变的蠕变损伤本构模型。通过分析钛合金材料蠕变特性,考虑了室温环境下位错堆积造成的蠕变阻力,并且位错堆积的现象与时间有关。基于微分自洽法提出了适用于室温环境下的钛合金蠕变本构模型,得到受压情况下TC4ELI的相关材料参数,并将该模型用USDFLD和CREEP子程序进行定义。研究表明:对于受压结构而言,使用通过拉伸蠕变实验得到的本构模型的计算结果会过于保守,对于含V型缺口平板受压时等效蠕变应变的相对误差为168.20%。本文所提出的模型适用于环肋耐压壳结构的蠕变损伤分析。

关键词：钛合金室温蠕变蠕变损伤本构模型拉压不同连续损伤力学有限元法耐压壳

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改进行为克隆与DDPG的无人驾驶决策模型

计算机工程与应用 2024年第14期60卷 86-95页

作者：李伟东黄振柱何精武马草原葛程大连理工大学汽车工程学院辽宁大连116024

无人驾驶技术的关键是决策层根据感知环节输入信息做出准确指令。强化学习和模仿学习比传统规则更适用于复杂场景。但以行为克隆为代表的模仿学习存在复合误差问题,使用优先经验回放算法对行为克隆进行改进,提升模型对演示数据集的拟合... 详细信息

无人驾驶技术的关键是决策层根据感知环节输入信息做出准确指令。强化学习和模仿学习比传统规则更适用于复杂场景。但以行为克隆为代表的模仿学习存在复合误差问题,使用优先经验回放算法对行为克隆进行改进,提升模型对演示数据集的拟合能力;原DDPG(deep deterministic policy gradient)算法存在探索效率低下问题,使用经验池分离以及随机网络蒸馏技术(random network distillation,RND)对DDPG算法进行改进,提升DDPG算法训练效率。使用改进后的算法进行联合训练,减少DDPG训练前期的无用探索。通过TORCS(the open racing car simulator)仿真平台验证,实验结果表明该方法在相同的训练次数内,能够探索出更稳定的道路保持、速度保持和避障能力。

关键词：无人驾驶强化学习模仿学习决策算法 TORCS

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Z形折叠翼厚度对其气动特性影响分析

大连理工大学学报 2024年第1期64卷 40-47页

作者：张昊哲段富海大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

Z形折叠翼飞行器可在飞行过程中改变机翼面积,改善气动特性,执行多种任务.然而机翼折叠过程中有效气动面积、重心、气动焦点等参数的变化,会对飞行器气动特性产生较大影响.此外,机翼表面相互靠近,由机翼厚度引发的气动干扰也会导致升力... 详细信息

Z形折叠翼飞行器可在飞行过程中改变机翼面积,改善气动特性,执行多种任务.然而机翼折叠过程中有效气动面积、重心、气动焦点等参数的变化,会对飞行器气动特性产生较大影响.此外,机翼表面相互靠近,由机翼厚度引发的气动干扰也会导致升力、折叠铰链力矩等气动力发生变化.为此,首先利用薄翼理论和升力面法推导理想气体来流条件下折叠翼的定常气动力表达式.然后,采用CFD法分析折叠过程中折叠角、攻角和机翼厚度对飞行器升力、折叠铰链力矩等气动特性的影响,并将分析结果与升力面法结果对比.结果表明机翼折叠过程中,有效气动面积减小,升力、阻力系数总体呈下降趋势;随着折叠角增大,机翼表面相互靠近产生的低压区强度增加,机翼厚度对折叠翼气动特性影响显著增强.另外相比于CFD法,忽略机翼厚度项的升力面法对于折叠翼的气动力计算会产生较大误差.

关键词： Z形折叠翼 CFD法升力面法气动力

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考虑损伤的热成形淬硬硼钢失效行为建模研究

机械工程学报 2024年第6期60卷 216-226页

作者：戴明华胡平盈亮陈帅王永青韩小强大连理工大学机械工程学院大连116024 大连理工大学汽车工程学院大连116024

热成形钢淬硬后强度高、韧性差,热成形过程的高温变形损伤会进一步加剧淬硬后材料的断裂失效,导致零部件服役抗撞性能被高估,造成安全隐患等问题。以600℃下淬火得到的淬硬硼钢为对象,研究了高温预应变对淬硬后材料力学性能和失效行为... 详细信息

热成形钢淬硬后强度高、韧性差,热成形过程的高温变形损伤会进一步加剧淬硬后材料的断裂失效,导致零部件服役抗撞性能被高估,造成安全隐患等问题。以600℃下淬火得到的淬硬硼钢为对象,研究了高温预应变对淬硬后材料力学性能和失效行为的影响规律,发现高温预应变越大,材料的强度和伸长率越低,并发生明显的韧脆转变现象。设计了5种应力三轴度子样件,通过DIC系统测得其断裂失效应变并结合有限元反算优化方法,获得了4种预应变下淬硬硼钢的失效双曲线和GISSMO损伤失效模型参数。进一步开展了淬硬硼钢帽型梁结构的轴向压溃试验,探究了考虑成形损伤及引入失效模型对结构抗撞性能预测精度的影响。结果表明:只引入GISSMO失效模型可以较好地预测淬硬零部件的失效行为,但其预测值偏高,而耦合热成形预应变历史并引入相应失效模型的联合仿真,对淬硬硼钢结构的抗撞性能预测最佳。

关键词：热成形淬硬硼钢 GISSMO 损伤失效建模

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数据驱动的指定变形非均质多胞结构优化设计

机械工程学报 2024年第1期60卷 85-95页

作者：许思远张卫东毛玉明牛斌大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室大连116024 大连理工大学机械工程学院大连116024 上海宇航系统工程研究所上海201109

针对包含大量异质微结构的非均质多胞结构设计难题,提出了可指定结构变形方式的多胞结构宏微观优化设计方法。该方法在宏观结构设计中采用梯度类方法优化属性分布,引入可行性约束保证微结构确实存在,在微结构设计中引入数据驱动的方法,... 详细信息

针对包含大量异质微结构的非均质多胞结构设计难题,提出了可指定结构变形方式的多胞结构宏微观优化设计方法。该方法在宏观结构设计中采用梯度类方法优化属性分布,引入可行性约束保证微结构确实存在,在微结构设计中引入数据驱动的方法,利用深度学习实现微结构逆向设计并映射到宏观结构,同时采用微结构偏移和兼容性算法解决相邻微结构连接不兼容的问题,最终通过指定变形问题的多个数值算例验证了该方法的有效性,并讨论了单元尺寸、微结构偏移次数以及微结构映射密度对结构性能的影响。建立的多胞结构设计方法引入数据驱动方法和考虑了微结构连接兼容性要求,成功实现多样化指定变形的非均质多胞结构优化设计。

关键词：多胞结构指定变形深度学习微结构偏移

基于MCA-YOLO的轻量级红外实时目标检测算法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 35-40,46页

作者：刘冬李庭鑫杜宇丛明大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024 大连交通大学机械工程学院辽宁大连116028

针对地面复杂场景下,红外目标检测准确率低、网络模型过大难以应用于移动或嵌入式平台等问题,提出了一种轻量级红外实时目标检测模型MCA-YOLO.基于YOLOv4模型,主干网络采用Mobilenet-v2网络,其余部分网络采用深度可分离卷积替代部分标... 详细信息

针对地面复杂场景下,红外目标检测准确率低、网络模型过大难以应用于移动或嵌入式平台等问题,提出了一种轻量级红外实时目标检测模型MCA-YOLO.基于YOLOv4模型,主干网络采用Mobilenet-v2网络,其余部分网络采用深度可分离卷积替代部分标准卷积,减少模型参数和计算量;在模型颈部网络中嵌入坐标注意力(CA)模块,增强模型特征提取能力;通过k-means聚类算法重新设计模型Anchor,提高模型检测精度;采用迁移学习策略进行模型预训练,加快模型收敛速度.实验结果表明:提出的检测模型相较于YOLOv4,模型参数量减少81%,检测速度提升47%,检测精度提升6.34%.同时保证准确率和实时性,可以满足军事及安防领域对红外目标进行实时检测的需要.

关键词：红外图像目标检测注意力机制轻量级迁移学习

异质金属熔覆搭接率对Ni60A熔覆层显微组织影响

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大连理工大学学报 2024年第2期64卷 158-163页

作者：詹欢李涛邓林辉石非凡大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

利用半导体激光器在45钢基体上熔覆Ni60A材料来制作镍基合金涂层的实验方法,研究了熔覆层内部显微组织、物相成分及显微硬度随着搭接率的变化规律,根据实验结果选择合适的搭接率以满足性能要求.结果表明,在搭接率为20%、30%、40%及50%时... 详细信息

利用半导体激光器在45钢基体上熔覆Ni60A材料来制作镍基合金涂层的实验方法,研究了熔覆层内部显微组织、物相成分及显微硬度随着搭接率的变化规律,根据实验结果选择合适的搭接率以满足性能要求.结果表明,在搭接率为20%、30%、40%及50%时,随着搭接率的增大,熔覆层搭接区底部组织晶粒逐渐增大,中上部组织晶粒逐渐减小;熔覆层主要物相为γ-Ni固溶体相,还有大量的铬硼化物、碳化物等硬质强化相,并且当搭接率从20%逐渐增大到30%时,主要物相成分逐渐增多,搭接率从30%增大到50%时主要物相成分有所减少;熔覆层的显微硬度变化规律大致与物相成分变化规律相同,同样是在搭接率从20%增大到30%时逐渐增大,在搭接率为20%时显微硬度最低,在搭接率为30%时显微硬度最大,为700 HV,随后当搭接率增大到50%时显微硬度降低至665 HV.根据熔覆层的性能要求,显微硬度要高,组织晶粒要细小均匀,在仅考虑搭接率的变化时,综合分析显微组织、物相成分及性能,选择30%搭接率为最佳.

关键词：激光熔覆 Ni60A 多道搭接物相成分显微组织显微硬度