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基于HHT的高坝泄流结构工作模态参数辨识

振动．测试与诊断 2015年第4期35卷 777-783,804页

作者：张建伟朱良欢江琦赵瑜郭佳华北水利水电大学水利学院郑州450011

基于高坝的工作特点,提出一种适用于泄流结构的工作模态参数时域辨识方法。对于低信噪比泄流结构振动信号,首先,利用小波阈值-经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD)联合滤波方法滤除低频水流脉动噪声和高频白噪声,得到... 详细信息

基于高坝的工作特点,提出一种适用于泄流结构的工作模态参数时域辨识方法。对于低信噪比泄流结构振动信号,首先,利用小波阈值-经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD)联合滤波方法滤除低频水流脉动噪声和高频白噪声,得到结构振动有效信息;然后,通过希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,简称HHT)原理辨识结构系统的固有频率及阻尼比;最后,结合奇异熵增量理论对系统模态进行定阶和模态验证。仿真研究表明,该方法能够有效避免模态分解中的频率混杂,具有较强的鲁棒性以及较高的辨识精度。将该方法应用于三峡重力坝5号溢流坝段,可准确辨识出结构系统的工作模态参数,为研究高坝泄流结构安全运行与在线无损动态检测提供基础。

关键词：泄流激励工作模态参数辨识小波阈值-经验模态分解联合滤波希尔伯特-黄变换

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南水北调东线工程江苏段中长期优化调度研究

水力发电学报 2022年第6期41卷 65-77页

作者：闻昕李精艺谭乔凤茆云泽丁紫玉王浩河海大学水利水电学院南京210098 中国水利水电科学研究院水资源研究所北京100038

在南水北调东线工程主要水源中长期来水预报精度不高且预见期有限的情况下,对调水系统进行科学调度和滚动决策是江苏段综合效益能否充分发挥的关键。本文提出了基于余留期调度成本函数的两阶段随机优化调度方法,在考虑预报不确定性条件... 详细信息

在南水北调东线工程主要水源中长期来水预报精度不高且预见期有限的情况下,对调水系统进行科学调度和滚动决策是江苏段综合效益能否充分发挥的关键。本文提出了基于余留期调度成本函数的两阶段随机优化调度方法,在考虑预报不确定性条件下实现工程的中长期滚动调度决策。首先分析各工程单元调度运行规则,基于水量平衡原理提出系统调水成本计算方法;然后分析主要水源历史来水规律,建立余留期成本函数定量表示余留期调水成本;最后针对不同来水条件分别建立两阶段决策模型,滚动生成中长期水量调度方案。结果表明,两阶段决策模型能够克服中长期预报不确定性对调度决策的不利影响,通过多水源互济互调、水源和线路选择有效降低调水成本。

关键词：不确定性跨流域调水两阶段决策中长期调度余留期成本

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小浪底大坝心墙中高孔隙水压力的研究

水利学报 2005年第2期36卷 219-224页

作者：陈立宏陈祖煜张进平赵春北京交通大学土建学院北京100044 中国水利水电科学研究院岩土工程研究所北京100044 中国水利水电科学研究院结构材料研究所北京100038

土石坝的施工会在大坝心墙和地基中产生超静孔隙水压力。对于高土石坝,施工期心墙防渗体内产生的超静孔隙水压力难以有效消散,因此坝体内部可能会出现较高的孔隙水压力,这对大坝的稳定性和安全性将产生重要影响。黄河小浪底大坝坝高154m... 详细信息

土石坝的施工会在大坝心墙和地基中产生超静孔隙水压力。对于高土石坝,施工期心墙防渗体内产生的超静孔隙水压力难以有效消散,因此坝体内部可能会出现较高的孔隙水压力,这对大坝的稳定性和安全性将产生重要影响。黄河小浪底大坝坝高154m,是目前国内已建最高的心墙土石坝。本文利用基于Biot理论和剑桥模型的有限元固结程序对该大坝进行了二维平面应变固结分析,计算施工期及坝体竣工后心墙内的孔隙水压力。计算发现,坝体竣工时心墙中将出现较高的孔隙水压力,最大值为1250kPa,是上覆盖土重的62 5%,长期的观测资料也发现心墙内的孔隙水压力比较高。对比实测数据和有限元计算结果,发现小浪底心墙中出现最大的孔隙水压力可达1400kPa,而且实测消散速度要远小于有限元预测结果。这一结果充分说明高土石坝中可能产生较高的孔隙水压力,对此应予以足够的重视。

关键词：孔隙水压力土石坝固结有限元小浪底

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多因子膜孔入渗规律及入渗模型研究

中国农业大学学报 1997年第S1期2卷 39-43页

作者：聂新山韩俊新疆水利水电研究所 830049

多因子膜孔入渗试验研究的目的,就是通过试验研究,探明膜孔入渗规律,建立以 Kostiakov 模型为基础,包含变量 r(土壤干容重)、θ(土壤含水率)、s(膜孔面积)在内的入渗模型,为膜孔灌的设计提供方便。

关键词：入渗规律入渗模型

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离心泵内固体颗粒运动规律与磨损的数值模拟

农业机械学报 2008年第6期39卷 54-59页

作者：刘娟许洪元唐澍陆力中国水利水电科学研究院水力机电研究所清华大学热能工程系

应用雷诺应力模型(液相)、离散相流动模型(固相)和Finnie的塑性冲蚀磨损模型,通过对固液流场中大量固体颗粒运动轨迹的拉格朗日追踪,对离心泵中固相体积分数较低(CV<10%)的固液流场中颗粒运动轨迹、颗粒与过流部件表面的相互碰撞过程、... 详细信息

应用雷诺应力模型(液相)、离散相流动模型(固相)和Finnie的塑性冲蚀磨损模型,通过对固液流场中大量固体颗粒运动轨迹的拉格朗日追踪,对离心泵中固相体积分数较低(CV<10%)的固液流场中颗粒运动轨迹、颗粒与过流部件表面的相互碰撞过程、固液两相流磨损进行了数值模拟。结果表明,离散相颗粒的性质(密度,粒径)及叶轮运行转速对颗粒运动轨迹及与壁面的碰撞过程有重要的影响;大质量颗粒的运动轨迹向叶片工作面偏转较大,易与叶片头部发生撞击,并且存在多次撞击过程,对叶片的磨损程度大;小颗粒易与叶片工作面后端发生撞击,一般与叶片只发生一次撞击,对叶片的冲蚀磨损相对弱些。模拟结果与试验结果吻合较好。

关键词：离心泵固液两相流离散相模型运动轨迹冲蚀磨损

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基于加权灰色关联模型优选夏玉米沟灌方式

农业工程学报 2016年第18期32卷 133-139页

作者：汪顺生王康三刘东鑫李欢欢华北水利水电大学水利学院郑州450000

该文建立加权灰色关联综合评价模型,基于夏玉米耗水量、产量及其构成因素(穗长、穗周长、穗粒数、穗行数、百粒质量和产量)对沟灌方式进行优选。结果表明,同一水分控制下限,无论是产量综合评价,还是耗水及水分利用效率综合评价,宽垄沟... 详细信息

该文建立加权灰色关联综合评价模型,基于夏玉米耗水量、产量及其构成因素(穗长、穗周长、穗粒数、穗行数、百粒质量和产量)对沟灌方式进行优选。结果表明,同一水分控制下限,无论是产量综合评价,还是耗水及水分利用效率综合评价,宽垄沟灌种植模式的灰色关联综合评价均优于常规沟灌种植模式;其中灌水控制下限为田间持水量的70%(field water holding capacity,FC)的宽垄沟灌种植处理在第2层综合评价中耗水评价虽然位次第3,但产量评价和水分利用效率评价位次第1,在第1层综合评价中灰色关联度最大(0.852),故灌水控制下限为70%(70%FC)最佳;其次为灌水控制下限为60%(60%FC)的宽垄沟灌种植处理,关联度为0.788,60%FC与70%FC二者关联度相差较小。加权灰色关联综合评价模型的评判结果与大田试验结果相吻合。因此,最终方案的最终选定可根据当地水资源状况而定,对于水资源相对丰富地区建议采用W70灌水方式,对于水资源相对匮乏地区建议采用W60灌水方式。研究可为灰色关联度方法在节水灌溉研究中的应用提供参考。

关键词：灌水土壤水分种植变异系数权重灰色关联综合评价

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可证安全的无证书部分盲签名机制

电子科技大学学报 2016年第5期45卷 812-818页

作者：赵振国华北水利水电大学水利学院郑州450045

针对现有无证书部分盲签名机制计算复杂度过高的问题,该文设计了一种高效的无证书部分盲签名机制。首先,分析了一个无证书部分盲签名机制的安全性;其次,利用椭圆曲线密码构造一种新的无证书部分盲签名机制;最后,在随机预言模型下证明提... 详细信息

针对现有无证书部分盲签名机制计算复杂度过高的问题,该文设计了一种高效的无证书部分盲签名机制。首先,分析了一个无证书部分盲签名机制的安全性;其次,利用椭圆曲线密码构造一种新的无证书部分盲签名机制;最后,在随机预言模型下证明提出的无证书部分盲签名机制是安全的。分析表明,提出的无证书部分盲签名机制不仅能解决以往机制中存在的安全性缺陷,而且具有更好的性能。

关键词：双线性对无证书部分盲签名随机预言模型

不同种植模式冬小麦产量与耗水量的模糊综合评判

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农业工程学报 2016年第1期32卷 161-166页

作者：汪顺生刘东鑫孟鹏涛王康三李欢欢华北水利水电大学水利学院郑州450000

产量和耗水量是作物节水高产栽培的参考依据。该文采用改进的模糊综合评判模型,从种植方式、灌水处理2个层次和7个指标对冬小麦的耗水量和产量进行了模糊综合评价。结果表明:在宽垄种植、水分处理为70%的控制下限的条件下,小麦的水分生... 详细信息

产量和耗水量是作物节水高产栽培的参考依据。该文采用改进的模糊综合评判模型,从种植方式、灌水处理2个层次和7个指标对冬小麦的耗水量和产量进行了模糊综合评价。结果表明:在宽垄种植、水分处理为70%的控制下限的条件下,小麦的水分生产效率最高,即水分处理为田间持水量70%的宽垄种植方式为最优种植模式。水分处理为田间持水量70%的宽垄种植和水分处理为田间持水量60%的宽垄种植处理的水分生产效率分别为1.91、1.88 kg/m3,两者相差仅为0.03 kg/m3。因此,当水资源较充足时,种植灌溉方式采取水分处理为田间持水量70%的宽垄种植处理模式;当水资源较匮乏时,种植灌溉方式采取水分处理为田间持水量60%的宽垄种植处理模式。模糊综合评判方法得出水分处理为田间持水量70%的宽垄种植方式,冬小麦产能最优,与大田试验得出的结论相吻合,故而模糊综合评判方法可以应用于节水灌溉评价方面。

关键词：作物水分灌溉模糊综合评判种植模式冬小麦水分生产效率

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基于流固耦合模型的U型渡槽模态分析及验证

农业工程学报 2016年第18期32卷 98-104页

作者：张建伟曹克磊赵瑜江琦王涛华北水利水电大学水利学院郑州450011

为提高渡槽结构工作模态特征的准确度,结合附加质量法原理和流固耦合(fluid solid interaction,FSI)系统理论,以景电工程输水渡槽为研究对象,建立不同形式的固-液耦合模型,对其进行工作模态数值分析,并将数值分析结果与采用小波阈值-经... 详细信息

为提高渡槽结构工作模态特征的准确度,结合附加质量法原理和流固耦合(fluid solid interaction,FSI)系统理论,以景电工程输水渡槽为研究对象,建立不同形式的固-液耦合模型,对其进行工作模态数值分析,并将数值分析结果与采用小波阈值-经验模态分解联合滤波的希尔伯特-黄变换法(hilbert-huang transform,HHT)实测提取的频率值进行对比。结果表明:考虑FSI系统耦合模型的结果与HHT辨识结果吻合的较好,最大误差值为4.59%,比附加质量模型最大误差小5.97百分点,同阶次频率误差均比附加质量模型小,且弥补了附加质量模型出现的模态缺失现象。可见考虑FSI系统耦合模型的计算结果在模拟阶数和精度方面都优于附加质量模型,能准确反映渡槽结构的工作特性,可用在渡槽结构动力特性分析中,亦可作为后续渡槽结构损伤诊断研究的基准有限元模型。

关键词：灌溉模态分析结构动力学渡槽附加质量模型 FSI系统耦合模型小波阈值-EMD联合滤波