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基于MTF-Swin Transformer的风机齿轮箱故障诊断

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可再生能源 2024年第5期42卷 627-633页

作者：张彬桥雷钧万刚三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室湖北宜昌443002 中国长江电力股份有限公司湖北宜昌443002

针对风机齿轮箱实际工况复杂多变及含有强噪声,传统故障诊断方法对风机齿轮箱故障诊断识别准确率较低的问题,文章提出了MTF-Swin Transformer风机齿轮箱故障诊断模型。首先,采用马尔科夫变迁场(MTF)图形编码方法将原始一维振动时序信号... 详细信息

针对风机齿轮箱实际工况复杂多变及含有强噪声,传统故障诊断方法对风机齿轮箱故障诊断识别准确率较低的问题,文章提出了MTF-Swin Transformer风机齿轮箱故障诊断模型。首先,采用马尔科夫变迁场(MTF)图形编码方法将原始一维振动时序信号转化为具有关联时间信息的二维特征图谱;然后,将特征图谱作为Swin Transformer模型的输入,基于自注意力机制进行自动特征提取;最后,实现对不同故障类型的分类。仿真结果表明,该方法对齿轮箱故障诊断准确率达到了99.48%,证明了该方法的有效性和优越性。

关键词：马尔科夫变迁场(MTF) Swin Transformer 风机齿轮箱故障诊断

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温度梯度对生物质气流床气化产物的影响

煤炭转化 2024年第3期47卷 38-44页

作者：廖雷熊家辉余万梅洁易为水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

气化温度是影响生物质气化性能的重要参数,而工业气化炉内温度分布不均匀,阻碍了生物质高效气化的发展进程。为了预防或减少温度分布不均所造成的不良影响,提高生物质气化性能,通过实验方法研究了炉内温度梯度(axial temperature gradie... 详细信息

气化温度是影响生物质气化性能的重要参数,而工业气化炉内温度分布不均匀,阻碍了生物质高效气化的发展进程。为了预防或减少温度分布不均所造成的不良影响,提高生物质气化性能,通过实验方法研究了炉内温度梯度(axial temperature gradient,ATG)对生物质气化三相产物的影响。实验设定落下床的上段炉温为1300℃不变,下段炉温范围为900℃~1300℃以模拟工业气化炉火焰区存在的轴向温度梯度,以碳转化率和冷煤气效率为评价指标,对松木屑的气化特性进行了实验分析。结果表明:在ATG为100℃~300℃范围内,合成气中有效气体(CO+H_(2))产率、碳转化率和冷煤气效率随着ATG的增大而逐渐减小。半焦产率均低于0.2%,表明松木屑在上段炉(450 mm)1300℃高温区域内几乎实现了半焦的完全气化。碳烟为生物质高温气流床气化的主要含碳固体产物,其产率为半焦产率的3~6倍,且难以被完全清除。当上下两段的ATG高于300℃时,气相均相重整和气-固非均相反应在下段低温区几乎停滞,产物产率、碳转化率和冷煤气效率几乎保持不变,同时有少量焦油生成,占比约0.01%。

关键词：轴向温度梯度生物质气流床气化合成气碳烟

石墨烯微纳片复合密封垫铺叠热压成型工艺及性能

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塑料科技 2024年第5期52卷 90-94页

作者：杨楠万泉黄元谭静吴海华国网湖北直流公司湖北宜昌443000 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

密封材料在机械电力、石油化工领域具有广泛的应用,是防止发生泄漏和维护设备正常运行的重要基础元件。石墨烯微纳片因其具有良好的导热性、耐腐蚀性和力学性能,成为关键密封材料之一。实验以石墨烯微纳片为主要填料,以酚醛树脂(PF)和... 详细信息

密封材料在机械电力、石油化工领域具有广泛的应用,是防止发生泄漏和维护设备正常运行的重要基础元件。石墨烯微纳片因其具有良好的导热性、耐腐蚀性和力学性能,成为关键密封材料之一。实验以石墨烯微纳片为主要填料,以酚醛树脂(PF)和聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为黏结剂,结合流延成型和堆叠热压成型技术,分别研究了石墨烯微纳片的含量、黏结剂比例和热压成型压力对复合密封垫的抗拉强度、压缩率和回弹率的影响,探索了石墨烯微纳片复合密封垫的铺叠热压成型工艺。结果表明:当石墨烯微纳片含量为55%、PF/PVB质量比为8∶15、成型压力为15 MPa、成型温度为120℃、保温时间为30 min时,石墨烯微纳片复合密封垫具有最佳的成型工艺性和性能,可制备满足质量要求的石墨烯微纳片复合密封垫。

关键词：石墨烯微纳片复合密封垫铺叠热压成型

纳米晶铁心中频变压器磁-结构场耦合数值模拟

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高压电器 2024年第1期60卷 172-181,204页

作者：陈彬席彬晟李学宝万妮娜唐波湖北省输电线路工程技术研究中心湖北宜昌443002 三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司湖北宜昌443002

中频变压器是高压大容量直流变换器的核心元件,但高频率、高功率密度会导致变压器振动噪声加剧。为了精确模拟中频变压器的铁心振动特性,文中建立了中频变压器三维瞬态磁—结构场耦合分析计算模型,利用有限元法计算空载条件下铁心振动... 详细信息

中频变压器是高压大容量直流变换器的核心元件,但高频率、高功率密度会导致变压器振动噪声加剧。为了精确模拟中频变压器的铁心振动特性,文中建立了中频变压器三维瞬态磁—结构场耦合分析计算模型,利用有限元法计算空载条件下铁心振动加速度和位移。结合纳米晶卷形铁心层合结构的特点,按照横观各向同性对纳米晶铁心的力学材料特性参数进行计算和赋值。搭建了壳式和芯式两种不同铁心拓扑结构的中频变压器仿真模型和实物模型,通过仿真和实验系统性地研究了气隙结构、铁心拓扑结构对中频变压器振动的影响。通过理论计算和实验结果的比较证实:铁心气隙表面处的麦克斯韦力是振动的主要原因,壳式中频变压器的最大麦克斯韦力密度(25257 N/m^(2))大于芯式中频变压器(20936 N/m^(2));壳式铁心的最大加速度(40 m/s^(2))大于芯式铁心(30 m/s^(2))且数值模拟的误差在10%以内。

关键词：中频变压器铁心振动磁致伸缩麦克斯韦力振动加速度

变温条件下解析Preisach磁滞模型误差修正和特征参数辨识方法

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电工电能新技术 2024年第6期43卷 60-69页

作者：陈彬曾庆麟王斐然万妮娜黄力唐波湖北省输电线路工程技术研究中心(三峡大学) 湖北宜昌443002 三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司湖北宜昌443002

温度升高会影响磁性材料的磁滞特性,从而改变电气设备的性能。目前解析Preisach模型无法对温度进行有效表征,导致损耗计算结果误差较大。为此,本文首先分析了基于Lorentzian函数的解析Preisach模型特征参数对磁滞回线形状参数的影响程度... 详细信息

温度升高会影响磁性材料的磁滞特性,从而改变电气设备的性能。目前解析Preisach模型无法对温度进行有效表征,导致损耗计算结果误差较大。为此,本文首先分析了基于Lorentzian函数的解析Preisach模型特征参数对磁滞回线形状参数的影响程度,如饱和磁通密度、矫顽力、剩磁等,研究了不同温度下模型参数和材料磁特性的变化。根据模型特征参数具有的磁滞回线形状相关性和温度相关性,引进温度系数来修正模型特征参数,构建变温条件下的解析Preisach模型,并给出了计及温度影响的模型参数辨识方法。最终实验测量纳米晶合金在变温条件下的极限磁滞回线,对多组实测值和修正后的解析Preisach模型计算值进行对比后,得出在饱和磁通密度、矫顽力和剩磁处修正模型结果的平均相对误差分别为0.15%、2.21%、5.76%,证明了该修正模型的准确性。

关键词：解析Preisach磁滞模型可逆磁化磁滞回线温度特性参数辨识

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考虑调节费用补偿的海水抽蓄优化定容策略

电工电能新技术 2024年第4期43卷 63-75页

作者：张彬桥段继儒李咸善李世春万刚三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 中国长江电力股份有限公司检修厂湖北宜昌443002

通过海上风电与海水抽蓄联合运行参与电网的调峰调度,可有效促进海上风电消纳,助力电网调峰,但需要进行海水抽蓄多目标优化定容研究,解决海水抽蓄成本回收问题以及多目标之间的主观偏好与客观冲突对优化决策的影响等关键问题。为此,本... 详细信息

通过海上风电与海水抽蓄联合运行参与电网的调峰调度,可有效促进海上风电消纳,助力电网调峰,但需要进行海水抽蓄多目标优化定容研究,解决海水抽蓄成本回收问题以及多目标之间的主观偏好与客观冲突对优化决策的影响等关键问题。为此,本文提出了考虑调节费用补偿的海水抽蓄多目标优化定容方法,通过海水抽蓄调节费用双向补偿机制,保障抽蓄调节利益;考虑风电不确定性,计及风蓄联合出力跟踪电网负荷误差最小、海上风电运营效益最大和海水抽蓄收益最大,建立风蓄联合运行多目标优化模型,实现多主体利益共赢。以双向补偿电价、海水抽蓄上水库容量、海水抽蓄机组容量为优化决策变量,通过NSGA-Ⅱ方法优化得到Pareto前沿解集;通过K-means算法对Pareto前沿解集进行聚类作为备选方案;采用层次分析法-熵权法进行主、客观赋权;通过TOPSIS方法将备选方案与理想方案比较排序选出最优解。仿真算例结果验证了本文海水抽蓄优化定容方案能够兼顾新能源消纳效果与多主体利益共赢。

关键词：海水抽水蓄能海上风电 NSGA-Ⅱ算法多目标优化

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后浇带区域受力性能及临时支撑布置方法研究

三峡大学学报（自然科学版） 2024年第5期46卷 55-61页

作者：戴英权殷涛梅聪健周万清徐景洪李成尧防灾减灾湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 湖北广盛建设集团有限责任公司湖北宜昌443002

对后浇带区域受力性能及临时独立支撑布置方法进行了研究.首先基于力学原理建立后浇带区域变形的计算模型,根据规范取后浇带所在跨跨度的1/1000作为支撑布置的挠度控制指标,推导出支撑布置计算判据,以此判定需要布置支撑的后浇带区域,... 详细信息

对后浇带区域受力性能及临时独立支撑布置方法进行了研究.首先基于力学原理建立后浇带区域变形的计算模型,根据规范取后浇带所在跨跨度的1/1000作为支撑布置的挠度控制指标,推导出支撑布置计算判据,以此判定需要布置支撑的后浇带区域,提出后浇带临时支撑布设方案;然后总结支撑布置规律,给出支撑布设位置速查表;最后以具体工程为例验证所提出的支撑布设方案的适用性.

关键词：后浇带临时支撑计算模型挠度控制布置方法

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差分视野融合与协同感知的建筑变化检测方法

测绘科学 2024年第6期49卷 97-105页

作者：程泽敏万书振管宗胜王伟成湖北省水电工程智能视觉监测重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学计算机与信息学院湖北宜昌443002

针对当前建筑变化检测方法在边缘检测模糊和捕捉全局信息处理、小目标漏检方面存在问题,该文提出了一种差分视野融合与协同感知的建筑变化检测方法。采用孪生编码器提取图像特征,并通过差分解码器还原图像,一方面提出了差分视野融合模块... 详细信息

针对当前建筑变化检测方法在边缘检测模糊和捕捉全局信息处理、小目标漏检方面存在问题,该文提出了一种差分视野融合与协同感知的建筑变化检测方法。采用孪生编码器提取图像特征,并通过差分解码器还原图像,一方面提出了差分视野融合模块,结合差分和多尺度技术相结,有效提取双时特征图中不同尺度的变化对象,并利用跳跃连接将其与解码器相连接;另一方面设计出协同感知模块,利用深层次中的抽象特征调节解码器中的浅层特征图;并在解码器输出特征图后,采用有效通道注意力模块进一步提升模型的检测性能。为了评估该方法的效果,分别在LEVIR-CD和WUH-CD数据集上进行实验,实验结果显示,相较于其他建筑变化检测方法,该方法在F1和IoU上表现最优,分别达到了91.34%、84.06%和91.43%、84.21%,这表明该方法在建筑变化检测任务中取得了显著的性能提升。

关键词：变化检测遥感影像深度学习差分视野融合协同感知

栓菌酸通过RhoC/ROCK1通路对肝癌HepG2.2.15细胞迁移侵袭的影响

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中国中药杂志 2024年第1期49卷 185-196页

作者：万雨莲汪鋆植袁园叶汪阳李华丽张晓兰张宏岐李莉娥三峡大学天然产物研究与利用湖北省重点实验室湖北宜昌443002 广西医科大学基础医学院广西南宁530021 宜昌人福药业有限责任公司湖北宜昌443000

以Ras同源基因家族成员C(Ras homolog gene family member C, RhoC)为靶点探讨栓菌酸(trametenolic acid, TA)对人肝癌HepG2.2.15细胞迁移侵袭的影响及机制,为栓菌酸的利用提供依据。采用MTT法检测TA对HepG2.2.15细胞增殖的影响;划痕实... 详细信息

以Ras同源基因家族成员C(Ras homolog gene family member C, RhoC)为靶点探讨栓菌酸(trametenolic acid, TA)对人肝癌HepG2.2.15细胞迁移侵袭的影响及机制,为栓菌酸的利用提供依据。采用MTT法检测TA对HepG2.2.15细胞增殖的影响;划痕实验、Transwell实验检测TA对细胞迁移、侵袭的影响;pull down实验检测TA对Ras相似物GTP酶(Ras homologue GTPases, Rho GTPases)活性的影响;Western blot实验检测TA对RhoC从胞质到胞膜转运及对RhoC/Rho相关激酶1(Rho-associated kinase 1, ROCK1)/肌球蛋白轻链(myosin light chain, MLC)/基质金属蛋白酶2(matrix metalloprotease 2, MMP2)/基质金属蛋白酶9(matrix metalloprotease 9,MMP9)通路相关蛋白表达的影响;采用瞬时质粒转染过表达pcDNA3.1-RhoC,激光共聚焦检测细胞骨架中F-actin的变化,并检测细胞迁移侵袭及RhoC/ROCK1/MLC/MMP2/MMP9通路相关蛋白表达的变化,以及RhoC GTP酶活性;建立BALB/c裸鼠皮下移植瘤模型,以索拉菲尼为阳性对照(Sora 20 mg·kg^(-1)),测量TA低、中、高剂量组(40、80、120 mg·kg^(-1))瘤体积和质量,瘤组织通过Western blot检测相关蛋白的表达。结果显示,TA呈浓度依赖性抑制HepG2.2.15细胞增殖,24、48 h的IC50分别为66.65、23.09μmol·L^(-1)。裸鼠肿瘤质量、肿瘤体积均显著降低,索拉菲尼,TA低、中、高剂量组的抑瘤率分别为62.23%、26.48%、55.45%、62.36%。TA能显著降低HepG2.2.15细胞迁移侵袭数,且呈浓度依赖性抑制RhoC蛋白的表达及RhoC GTP酶活性,使膜组分RhoC显著下调,减少膜结合RhoC GTP酶的量。体内外实验证实,TA可显著抑制RhoC下游ROCK1、MLC、p-MLC、MMP2、MMP9蛋白表达。HepG2.2.15细胞转染pcDNA3.1-RhoC过表达RhoC后,TA能有效抑制过表达后RhoC、ROCK1、MLC、p-MLC、MMP2、MMP9蛋白的表达水平,及RhoC GTP酶的活性,与过表达前相对抑制水平相似。综上所述,TA可抑制人肝癌HepG2.2.15细胞迁移侵袭,其机制可能是通过靶向抑制RhoC GTP酶的活性,下调RhoC表达,从而抑制RhoC/ROCK1/MLC/MMP2/MMP9信号通路。该研究为利用中药有效成分多靶点优势,开发以热休克蛋白90α(heat shock protein 90α,HSP90α)为靶点的自噬调节剂,达到阻滞肝癌细胞增殖,同时抑制肝癌细胞的侵袭和转移双重作用提供了新思路和方法。

关键词：栓菌酸肝癌 RhoC 迁移侵袭 HSP90α