检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2025年第3期45卷 923-935,I0010页

作者：王谱宇丁一帆陈鉴祥刘兴江方凯杰程含渺张小平南京理工大学自动化学院江苏省南京市210094 中国电子科技集团公司第18研究所天津电源研究所天津市南开区300384 江苏省电力有限公司营销服务中心江苏省南京市210019 伯明翰大学工程学院英国伯明翰B152TT

非侵入式负荷监测(non-invasive load monitoring,NILM)技术在推动电力系统管理智能化及引导用户用电计划合理化方面具有重要意义,但其监测结果的准确性受到用电负荷数据集规模与真实度的制约。现有公共数据集中样本数量与种类以及自建... 详细信息

非侵入式负荷监测(non-invasive load monitoring,NILM)技术在推动电力系统管理智能化及引导用户用电计划合理化方面具有重要意义,但其监测结果的准确性受到用电负荷数据集规模与真实度的制约。现有公共数据集中样本数量与种类以及自建数据集的广泛性与真实性均有待提升。针对上述问题,该文提出一种可应用于非侵入式负荷监测的居民负荷数据模拟生成方法。首先,通过对采样得到的有限原始电气负荷数据进行规范化预处理及快速傅里叶变换计算,得出其动态谐波导纳参数;其次,提出导纳转移方法将动态导纳参数进行处理,将其约束至一/四象限内以便于仿真验证,利用处理后得出的各谐波次数下导纳与电源参数推导电气负荷谐波导纳数学模型;再次,搭建仿真模型以模拟生成此电气负荷的标准电流波形。通过与其他方法的比较,评估提出的方法具有在多场景中(从简单开关负荷到多阶段连续变化负荷、从微秒级周期电流到小时级长时间段过程电流、从单一种类负荷模拟到多种类负荷用电场景构建)均有良好拟合效果,对比现有数据生成方法,在拟真性、广泛性及应用范围上具有显著优势;最后,在动态参数中进一步引入服从概率分布的随机变量,以模拟实际负荷的随机误差,可生成计及实际误差的电气负荷区间电流,极大地提升了所生成数据的科学性与丰富性,可作为非侵入式负荷监测中数据集的可靠来源。

关键词：非侵入式负荷监测数据集居民负荷数据模拟生成动态谐波导纳参数导纳转移区间电流

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基于密集台阵H/V谱比法探测三河——平谷沉积层界面结构和隐伏断层

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地球物理学报 2025年第4期68卷 1329-1339页

作者：唐志伟张怀尹光耀张冰李志伟石耀霖地球系统数值模拟与应用全国重点实验室中国科学院大学地球与行星科学学院北京101408 北京燕山地球关键带国家野外科学观测研究站中国科学院大学北京101408 中国空间技术研究院北京卫星环境工程研究所北京100081 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519080

三河—平谷地区位于太行山—燕山隆起和华北平原沉降带的结合处,该区域晚新生代以来构造活动强烈,强震频发.横贯该地区北东走向的夏垫断裂带被认为是1679年三河—平谷8.0级地震的发震断层,整个断裂带分布在较厚沉积层的华北平原西缘.盆... 详细信息

三河—平谷地区位于太行山—燕山隆起和华北平原沉降带的结合处,该区域晚新生代以来构造活动强烈,强震频发.横贯该地区北东走向的夏垫断裂带被认为是1679年三河—平谷8.0级地震的发震断层,整个断裂带分布在较厚沉积层的华北平原西缘.盆地-丘陵-山地结合部的地质特征与盆地结构效应对大震诱发的地震波强地面运动具有显著放大效应.为获取该区域沉积层的精细结构,本文基于密集台阵(由496个台站组成,间隔0.5~5 km)记录的背景噪声利用H/V谱比法计算了各个台站处的峰值频率,并通过频率-厚度转换方法获得了三河—平谷地区三维第四纪沉积层界面结构.结果表明,受隐伏断裂带的影响,沉积层厚度由北西至南东方向整体呈现“厚-薄-厚-薄”趋势,北东部较薄、西南部较厚特点.大兴隆起和宝坻隆起处沉积层厚度约为100~300 m,北京凹陷和大厂凹陷处沉积层厚度约为300~800 m.反演结果与钻井勘探结果和地震勘探剖面基本一致,且沉积层的起伏与隐伏断裂带的分布具有良好的对应关系.本文获得的三维第四纪沉积层精细结构将为区域地震强震模拟、隐伏断层识别、大震危险性量化评估提供关键的数据约束与盆地结构参考模型.

关键词：密集台阵背景噪声 H/V谱比法第四纪沉积层

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基于变分模态分解和分段多项式截断奇异值分解的桥梁影响线识别

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浙江大学学报(工学版) 2025年第3期59卷 460-468页

作者：万桂军黎剑安冯东明浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 中海建筑有限公司广东深圳518055 东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京211189 东南大学土木工程学院江苏南京211189

为了提高桥梁影响线的识别精度,提出基于变分模态分解(VMD)和分段多项式截断奇异值分解(PPTS-VD)的桥梁影响线识别方法.该方法应用VMD技术将桥梁位移分解成若干固有模态函数(IMF),通过融合多个低阶IMF提取桥梁响应的准静态成分,利用PPT... 详细信息

为了提高桥梁影响线的识别精度,提出基于变分模态分解(VMD)和分段多项式截断奇异值分解(PPTS-VD)的桥梁影响线识别方法.该方法应用VMD技术将桥梁位移分解成若干固有模态函数(IMF),通过融合多个低阶IMF提取桥梁响应的准静态成分,利用PPTSVD从准静态成分中识别桥梁影响线.为了验证所提方法的准确性,建立三跨连续梁桥和四轴车数值仿真模型,模拟不同车速、路面不平度和噪声水平,并针对500组数值仿真结果进行测试.将所提方法与经典方法进行对比,并全面讨论车速、路面不平度和噪声对识别结果的影响.进行验证试验,测试实验室环境下所提方法的准确性和适用性.研究结果表明,所提方法能从桥梁响应中准确识别出桥梁影响线,最大误差仅为1.38%;相比传统方法,所提方法显著减少了车速、路面不平度和噪声对识别结果的干扰,提高了识别的鲁棒性和精度.

关键词：桥梁健康监测桥梁动力分析车桥耦合系统影响线识别变分模态分解

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采动诱发断层滑移评估模型及失稳范围确定方法

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煤田地质与勘探 2025年第3期53卷 23-33页

作者：赵洪宝张博张驰吉东亮中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 中国矿业大学(北京)新能源开发与灾害防治研究中心北京100083 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043

【目的】断层在采动影响下易活化发生滑移失稳,可能引发矿震等一系列灾害,严重威胁矿井安全,因此,需分析受采动影响的断层活化力学机制,提前确定采动与断层活化的互馈影响准确范围。【方法】以山西辛置煤矿213B工作面为工程背景,分析采... 详细信息

【目的】断层在采动影响下易活化发生滑移失稳,可能引发矿震等一系列灾害,严重威胁矿井安全,因此,需分析受采动影响的断层活化力学机制,提前确定采动与断层活化的互馈影响准确范围。【方法】以山西辛置煤矿213B工作面为工程背景,分析采动影响导致断层活化的过程,建立采动影响断层围岩弹性力学模型,从应力变化角度阐明采动对断层稳定性造成影响的力学机制,构建断层滑移倾向评估模型。采用FLAC3D模拟回采进程中断层上下盘滑移倾向指标的变化趋势。依据断层滑移倾向指标与断层摩擦因数之间的关系,判定断层活化的临界值,确定断层失稳空间范围,分析断层活化后导致强矿震的危险空间范围。【结果和结论】结果表明:当采动工作面逐渐接近断层时,会导致断层滑移倾向性指标大幅上升。受采动影响,F1478断层和F1477断层均产生局部滑移错动。断层滑移倾向表现出上下盘相互错动的趋势,导致滑移指标呈现出“振动波”形式。工作面双断层数值模拟背景下,回采导致断层滑移失稳与采动的互馈影响范围,为工作面通过F1478断层后的32~200 m,断层滑移错动位置主要集中在距离煤层底板向上12 m范围内。现场微震监测数据推测断层滑移失稳区间为通过F1478断层后的30~200 m,与数值模拟结果基本一致,表明断层滑移倾向评估模型准确可靠,数值模拟分析的互馈影响区间判断合理。研究方法可为类似地质条件的工作面评估断层活化提供技术参考依据,为煤矿安全高效开采提供保障。

关键词：断层活化采动影响断层滑移评估矿震断层失稳煤矿地质

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近场脉冲和非脉冲地震动作用下干砂场地响应的离心振动台模型试验研究

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岩土力学 2025年第5期46卷 1429-1441页

作者：刘红帅杨健生宋东松孙强强河北大学建筑工程学院石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室

近场脉冲和非脉冲地震动作用对结构反应的影响差异显著，但其对场地地震动参数的影响研究鲜见。为此，设计完成了50g(g为重力加速度)离心加速度条件下干砂场地的离心振动台模型试验。模型场地采用相对密度为50%的福建标准细砂；选取Loma... 详细信息

近场脉冲和非脉冲地震动作用对结构反应的影响差异显著，但其对场地地震动参数的影响研究鲜见。为此，设计完成了50g(g为重力加速度)离心加速度条件下干砂场地的离心振动台模型试验。模型场地采用相对密度为50%的福建标准细砂；选取Loma Prieta地震近场东西向Saratoga-Aloha Ave台站的脉冲加速度记录和Capitola台站的非脉冲加速度记录作为振动台台面输入；场地中心布设竖向加速度计阵列和地表竖向位移计，模型箱体外侧布设水平向位移计阵列，用于分析干砂场地在近场脉冲和非脉冲地震动作用下的响应差异和研究场地地震动参数与输入地震动加速度峰值间的关联性。模型试验结果表明：与非脉冲地震动作用相比，脉冲地震动总体上降低了场地峰值加速度放大系数，增加了场地的最终震陷量；增大了深层土层（>15 m）的峰值水平位移，显著减小了场地浅层（<5 m）的峰值水平位移。统计结果表明，场地地震动参数（地表峰值加速度放大系数、场地震陷、浅表峰值水平位移和Arias强度）均与输入地震动加速度峰值有很高的相关性，拟合决定系数R2≥0.97。成果为进一步采用数值模拟研究近场脉冲地震动对场地地震响应的影响提供了可靠的试验基础。

关键词：干砂自由场地地震反应脉冲地震动非脉冲地震动离心振动台模型试验

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基于趋势突变检验的螺旋桨梢涡空化初生预报方法

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力学学报 2025年第3期57卷 605-615页

作者：韦喜忠王永帅陈奕宏季斌中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉430072

梢涡空化是船用螺旋桨上最早发生的空化类型之一,其一旦发生会显著增强舰船水下噪声水平.因此,随着现代舰船对航速和声隐身性的要求不断提高,对于与舰船临界航速密切相关的螺旋桨梢涡空化初生的精准预报需求也变得日益迫切.而现阶段常... 详细信息

梢涡空化是船用螺旋桨上最早发生的空化类型之一,其一旦发生会显著增强舰船水下噪声水平.因此,随着现代舰船对航速和声隐身性的要求不断提高,对于与舰船临界航速密切相关的螺旋桨梢涡空化初生的精准预报需求也变得日益迫切.而现阶段常用的单相最小压力系数法和两相空化模型法不仅无法充分考虑水中气核效应,还具有明显的网格依赖性,难以对螺旋桨梢涡的初生空化数进行精准预报.为弥补现有预报方法的不足,本研究在考虑气核效应的流场模拟方法基础上,建立了基于趋势突变检验的螺旋桨梢涡初生空化数的预报方法.首先以由螺旋桨桨叶简化而来的椭圆翼为研究对象针对该方法中空化泡判定标准和初始气核数量两个主观因素进行敏感性分析,较为系统验证了该预报方法具有优异的鲁棒性.并在此基础上,初步探究了来流速度对梢涡卷吸捕获气核能力的影响.研究表明,在空化初生工况下,来流速度越大使得气核就越难以被梢涡流场捕获后生长成为空化泡.最后进一步地将该方法应用于螺旋桨的梢涡空化初生的预报研究中.结果表明,相较于传统最小压力系数法,本方法精度能提高80%以上,优势明显.

关键词：数值模拟气泡动力学突变检验梢涡空化初生螺旋桨

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螺旋翅片结合PCM的电池热管理研究

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电源技术 2025年第2期49卷 367-373页

作者：赵伟康龚振唐豪南京航空航天大学能源与动力学院航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室江苏南京210016

为了改善相变材料(PCM)热管理系统中相变材料导热系数过低的缺陷,添加新型螺旋翅片来提高散热能力。采用Fluent数值模拟研究了螺距、厚度、宽度对翅片散热性能的影响。研究了接触面积、翅片体积相同时,螺旋翅片与纵向、横向翅片散热性... 详细信息

为了改善相变材料(PCM)热管理系统中相变材料导热系数过低的缺陷,添加新型螺旋翅片来提高散热能力。采用Fluent数值模拟研究了螺距、厚度、宽度对翅片散热性能的影响。研究了接触面积、翅片体积相同时,螺旋翅片与纵向、横向翅片散热性能的差异,并对翅片进行优化。研究表明,螺旋翅片可以有效降低电池的工作温度,延长电池工作时间,翅片的螺距、宽度、厚度分别为25、4、2 mm时,电池能在3 C下工作8724 s,工作时间较单一PCM结构的电池延长了27%;螺旋翅片的散热能力优于纵向、横向翅片;优化后双矩形螺旋翅片在不影响工作时间的同时,使电池最高温度降低了0.26 K。

关键词：数值模拟相变材料螺旋翅片热管理

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河流交汇区水力学特性与水安全研究进展

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长江科学院院报 2025年第1期42卷 11-19,43页

作者：李典彭振阳刘国强魏辰宇李迎喜长江设计集团有限公司武汉430010 流域水安全保障湖北省重点实验室武汉430010 长江勘测规划设计研究有限责任公司武汉430010 武汉大学水利水电学院武汉430072

河流交汇区是河网系统中水、沙、污染物、生物等环境要素的突变点,也是河网行洪与污染物输移扩散的关键控制节点。从野外测量、室内试验与数值模拟方面,总结分析了河流交汇区水流结构与污染物输移的基本特征及其在不同交汇条件作用下的... 详细信息

河流交汇区是河网系统中水、沙、污染物、生物等环境要素的突变点,也是河网行洪与污染物输移扩散的关键控制节点。从野外测量、室内试验与数值模拟方面,总结分析了河流交汇区水流结构与污染物输移的基本特征及其在不同交汇条件作用下的响应规律,以及复杂水流结构与生境对于河流交汇区水安全的重要影响。展望了未来研究重点,建议加强非恒定流条件下的交汇区水力学特性研究,进一步揭示交汇区污染物掺混输移特征与水动力条件之间的响应机制,研究通过工程布局与水力优化调控相结合的措施系统提升了交汇区防洪安全与水生态环境质量。

关键词：河流交汇区水流结构污染物输移水安全

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BCC-CSM模式土壤分层及其冻融砾石参数化集成方案对青藏高原土壤水热输送的模拟研究

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高原气象 2025年第3期44卷 563-577页

作者：杨发利杨显玉吕世华成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室/成都平原城市气象与环境四川省野外科学观测研究站/四川省气象灾害预报预警工程实验室四川成都610225

本研究旨在通过采用一种新颖的土壤分层及其冻融砾石参数化集成方案,以增强对青藏高原土壤水热过程的模拟精度。鉴于该地区独特的地理形态和复杂的气候条件,传统的数值模式在准确模拟方面面临挑战。新方案结合了土壤冻融参数化方案、土... 详细信息

本研究旨在通过采用一种新颖的土壤分层及其冻融砾石参数化集成方案,以增强对青藏高原土壤水热过程的模拟精度。鉴于该地区独特的地理形态和复杂的气候条件,传统的数值模式在准确模拟方面面临挑战。新方案结合了土壤冻融参数化方案、土壤砾石参数化方案以及土壤垂直离散化方案,更全面地考虑了青藏高原土壤的特性和地形的复杂性。为验证所提出方案的有效性,本研究采用国家地球系统模式中心的BCC-CSM大气环流模式对集成方案进行了测试和评估。模拟结果显示,通过耦合土壤冻融和砾石参数化方案,土壤水热分布的模拟效果得到了显著提升,尤其是在冬季和土壤深层效果较明显。在此基础上,对土壤分层进行加密(分别增至20层和30层),进一步优化了青藏高原土壤温度和湿度的模拟结果。结果显示,加密至30层的集成方案模拟效果最佳,20层方案次之。该方案显著降低了土壤温度模拟的偏差和均方根误差,尤其在青藏高原中西部,且冬季模拟效果优于夏季。尽管土壤湿度模拟效果不如温度,但加密方案仍一定程度上减少了误差,且浅层土壤模拟效果更佳。土壤分层加密提高了模拟值与我国第一代全球大气和陆面再分析产品(Chinese Atmospheric Reanalysis,简称CRA)之间的相关系数,增强了模拟与观测的一致性,尤其在青藏高原中部和西部。本研究不仅为深入理解青藏高原土壤水热过程的机理和特性提供了新的视角,而且为未来的气候模拟和预测工作提供了关键的方法论和技术支持。此外,本研究提出的集成方案对于其他高原地区土壤水热过程的模拟也具有参考价值,并有望在更广泛的领域得到应用和推广。

关键词：青藏高原土壤水热模式土壤分层冻融砾石参数化 BCC-CSM模式

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脱硫废水旋转喷雾干燥塔烟气分布器优化设计

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中南大学学报(自然科学版) 2025年第3期56卷 868-880页

作者：陈沾兴詹凌霄陈海杰杨林军东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096 大唐环境产业集团股份有限公司北京100097

为了实现脱硫废水旋转喷雾干燥塔烟气分布器的优化设计,降低塔体阻力并提升蒸发性能,本文提出了一种基于CFD和LG-GPR-CIAL模型的优化方法。首先,利用CFD技术模拟干燥塔内流场分布,构建了稳态气液耦合模型获取样本;其次,引入LG-GPR-CIAL... 详细信息

为了实现脱硫废水旋转喷雾干燥塔烟气分布器的优化设计,降低塔体阻力并提升蒸发性能,本文提出了一种基于CFD和LG-GPR-CIAL模型的优化方法。首先,利用CFD技术模拟干燥塔内流场分布,构建了稳态气液耦合模型获取样本;其次,引入LG-GPR-CIAL模型,利用高斯过程回归(GPR)构建代理模型,并借助遗传算法(GA)最小化留一法均方误差(LOO-MSE)以优化GPR模型超参数,主动学习策略采用置信度与重要性边界相结合的采样策略,每次仅选取置信区间最大且目标函数最优的一个点进行采样,实现样本量最小化与模型精度提升的双重目标;第三,通过调整内外导流板的几何参数,实现了对烟气分布器的优化设计,通过主动学习策略不断引入新的样本点,提高模型精度,最终确定最优解;最后,通过1个600MW燃煤机组脱硫废水旋转喷雾蒸发系统的实例,验证了该方法的有效性和准确性。研究结果表明:优化后的烟气分布器增加了出口气流的均匀性,降低了气流湍流强度,在保证脱硫废水旋转喷雾蒸发性能的同时,显著降低了10.05%的干燥塔的阻力。

关键词：旋转喷雾干燥塔烟气分布器数值模拟优化设计主动学习

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