水利水电工程

  • 触地爆炸下钢筋混凝土柱的空气冲击波与地震波联合毁伤机制

    孔令魁;陈明;卢文波;王高辉;舒奕展;

    空气冲击波与地震波联合作用下的建筑物抗爆安全问题是工程爆破和防护工程领域的重要研究课题。为研究空气冲击波和地震波的联合毁伤作用,利用理论分析和数值模拟方法,针对单根混凝土框架结构柱进行了探究,讨论了触地爆炸后柱体的毁伤及荷载情况,进一步对地震波的作用和影响柱体毁伤的因素进行了分析。结果表明:触地爆炸发生后,柱体的毁伤形式以弯拉和剪切破坏为主;柱体的毁伤由空气冲击波主导并受地震波影响;地震波对柱的作用受到覆土层类型与饱水程度的影响。

    2024年12期 v.57;No.333 1677-1685页 [查看摘要][在线阅读][下载 1543K]
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  • 基于对冲规则的西津梯级水电站汛期弃水控制

    董前进;龙达;黄馗;郑振浩;

    在汛期,水电站在来水和水电站调节性能的影响下往往产生大量弃水,进而影响了水电站后期综合效益的发挥。为减少弃水并增加蓄水效益,以广西郁江流域西津梯级水电站群为例,基于已有研究,提出了3种时变参数弃水对冲规则,同时考虑弃水和发电构建了西津梯级水电站群多目标优化调度模型以求解各时段对冲规则中的参数,并针对西津梯级水电站群在丰水年、平水年、枯水年的弃水规则进行分析,获得了汛期同时考虑弃水和发电的最优规则。结果表明:对冲规则1在丰水年、平水年、枯水年对增大梯级水电站发电量、减少梯级水电站弃水量方面效果较好,而对冲规则2效果均最差,对冲规则3效果居于两者之间,因此应选择对冲规则1作为西津梯级水电站汛期弃水控制规则,以更好地兼顾发电效益和减少弃水,实现兴利效益的最大化。

    2024年12期 v.57;No.333 1686-1694页 [查看摘要][在线阅读][下载 1162K]
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  • 考虑土体非均匀性的边坡失稳风险定量评估

    丁亚楠;崔金鹏;郭鸿俊;李坚;李勤军;

    基于蒙特卡洛模拟和随机场方法,反演了土体非均匀性条件下边坡不同的失效模式,提出了一种考虑土体非均匀性的边坡失稳风险定量评估方法。与均质边坡相比,考虑土体非均匀性条件下的滑动面积、临界滑裂面与安全系数均具有不确定性,土体非均匀性对边坡破坏模式和稳定性有显著的影响。通过计算二维边坡的滑动面积,提出了考虑多重失效模式的滑坡风险评估指标,为定量评估滑坡风险和减轻滑坡灾害提供一定的技术依据。

    2024年12期 v.57;No.333 1695-1701页 [查看摘要][在线阅读][下载 2048K]
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  • 基于混合粒子群算法的空气罐水锤防护与参数优化

    梁兴;邓飞;刘梅清;吴远为;曹寒问;

    针对高扬程泵站水锤防护中空气罐参数优化问题,以无量纲最大水锤压力值为控制目标,以泵无量纲倒转转速和管线最小水锤压力值为约束条件,以空气罐直径、高度、罐内初始水深、连接管直径和空气罐安装位置为变量,建立空气罐水锤防护参数优化模型,并针对某供水工程,利用混合粒子群算法开展空气罐水锤防护特性与尺寸优化研究。结果表明:随着空气罐体积的增加,最大水锤压力逐渐下降,泵最大倒转转速逐渐增大,最小水锤压力在-7 m波动,空气罐的径高比总体呈现上升趋势,而水深比则呈现下降趋势,连接管径比基本不变;空气罐设计规律为径高比、水深比和连接管径比分别取1.00、0.58和0.43;空气罐设计值与最优值的水锤防护效果接近,泵出口最大水锤压力偏差的最大值近1.73%,证明该设计规律具有可行性,为空气罐的尺寸设计与水锤防护应用提供了参考依据。

    2024年12期 v.57;No.333 1702-1708页 [查看摘要][在线阅读][下载 1217K]
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土木建筑工程

  • 轻质高延性地聚合物混凝土抗拉性能研究

    刘宇闻;陈维;程志军;李杉;

    考虑聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)纤维和多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)的影响,制备了9组轻质高延性地聚合物混凝土(lightweight engineered geopolymer composite,LW-EGC)试件,通过单轴拉伸试验研究了LW-EGC试件的破坏形态,分析了PVA和MWCNTs对LW-EGC受拉应力-应变曲线、极限应变和应力的影响。结果表明:所有试件均出现了多缝开裂的应变硬化行为;LW-EGC的单轴拉伸受力可分为线弹性阶段、应变硬化阶段和失效阶段;PVA、MWCNTs掺量为2.0%、0.15%时,LW-EGC的极限应变、极限应力分别为7.05%、2.41 MPa。在试验研究的基础上,建立了单轴拉应力下LW-EGC的应力-应变本构关系模型,模型预测值与试验值吻合较好。

    2024年12期 v.57;No.333 1709-1715页 [查看摘要][在线阅读][下载 1264K]
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  • 基于系统易损性的连续梁桥抗震韧性改进评估方法

    李喜梅;叶苏;杨国俊;

    基于OpenSees软件建立有限元模型对连续梁桥抗震韧性进行了研究。首先通过增量动力分析法(incremental dynamic analysis,IDA)获取地震响应,结合损伤判定及一阶界限法计算桥梁系统易损性,并通过系统易损性得到破坏概率,结合功能损失计算桥梁震后的剩余功能;然后基于修复时间的分布情况进行了大量抽样,对统计结果进行正态分布拟合,选取其均值分析了修复时间的不确定性;最后采用破坏概率对传统修复函数的韧性结果进行了修正,提出了一种改进的韧性评估方法。结果表明:修复时间样本拟合效果较好,方差R2均大于0.95,选取均值具有一定的代表性;改进的抗震韧性评估结果属于合理范围,其考虑了桥梁破坏状态所受地震动强度变化的影响,克服了3种传统修复函数使用范围的局限性;当桥梁在遭遇0.3g地震作用时其抗震韧性为0.68,判定其韧性处于中等状态,符合8度设防要求,验证了该方法的适用性。结果可为连续梁桥的抗震韧性评估提供参考。

    2024年12期 v.57;No.333 1716-1724页 [查看摘要][在线阅读][下载 1602K]
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  • 玄武岩-聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土强度研究

    刘胜兵;梅浩华;黄依莹;郑宇航;冯文奇;雷世杰;

    为研究玄武岩-聚丙烯混杂纤维对轻骨料混凝土强度的影响,在轻骨料混凝土中单掺或混掺不同体积率的玄武岩、聚丙烯纤维,进行立方体抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验,引入纤维混杂系数,探讨了纤维体积率、纤维混杂效应对轻骨料混凝土强度的影响,并结合自适应神经模糊推理系统(adaptive network-based fuzzy inference system,ANFIS)对立方体抗压强度进行了预测。结果表明:单掺玄武岩纤维与聚丙烯纤维对轻骨料混凝土立方体抗压强度及劈裂抗拉强度最大分别可提高24.0%、7.7%与13.9%、26.9%,混掺玄武岩-聚丙烯纤维对基体劈裂抗拉强度提高可达30.77%,对抗压强度的提高效果不佳。玄武岩-聚丙烯混杂纤维对抗压强度呈负混杂效应,对劈裂抗拉强度表现出正混杂效应,且明显改善了轻骨料混凝土的脆性。建立的ANFIS模型具有较高的预测精度,验证了基于ANFIS的玄武岩-聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土强度预测的可靠性。

    2024年12期 v.57;No.333 1725-1732页 [查看摘要][在线阅读][下载 1139K]
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  • 乡村发展潜力评价中不同权重赋值方法的比较研究——以湖北省云梦县为例

    魏芳巧;李瑞;张娅薇;

    探讨乡村潜力评价中评价指标权重的确定方法,比较主客观赋权法对评价结果的影响。首先,通过文献综述以及专家访问构建了较为普适性的乡村发展潜力评价体系;其次,通过问卷调查、现场调研的方式构建云梦县乡村潜力指标体系,选取云梦县229个村庄作为样本,分别采用层次分析法、熵值法、CRITIC(criteria importance through intercriteria correlation)法、独立性权重法、信息量权重法计算云梦县乡村发展潜力指标权重;最后,采用线性加权计算得到这5种方法的评价结果,并对5种方法确定权重的云梦县乡村发展潜力综合指数值结果进行相关性分析。结果表明:1)229个乡村研究指标的信度系数值为0.733,数据信度质量较高;2)熵值法和信息量权重法之间的相关系数值呈现显著的正相关关系;3)5种方法得到的乡村发展潜力综合指标之间存在显著的正相关关系。

    2024年12期 v.57;No.333 1733-1741页 [查看摘要][在线阅读][下载 969K]
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电气工程

  • 基于断线分布因子的连锁故障潮流计算及脆弱线路辨识

    郝广涛;张逸;闻辉;林清华;刁浩然;

    针对传统连锁故障潮流无法在线计算及实时辨识电网脆弱线路的问题,提出了在广域量测环境下基于断线分布因子的连锁故障潮流计算及脆弱线路辨识方法。首先,给出了电网注入转移因子在广域量测环境下的计算方法;其次,推导了注入转移因子与功率转移分布因子、断线分布因子的关系以实现断线分布因子的实时求解;再次,以断线分布因子为基础,建立了连锁断线潮流的计算模型,并提出了脆弱线路的度量指标;最后,以IEEE14节点系统为例进行验证,结果表明所提方法是有效的。

    2024年12期 v.57;No.333 1742-1749页 [查看摘要][在线阅读][下载 1003K]
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  • 强干扰环境下三相不对称线路参数综合抗干扰测量方法

    李洪江;杨永昆;卢泓冶;牟洪江;胡志坚;

    为提高强干扰环境下输电线路参数测量的精度,提出了一种三相不对称线路电容参数和阻抗参数的综合抗干扰测量方法。首先在工频测试源下,利用被测线路的双端电压和电流的三次谐波分量测量线路的电容参数,以避开工频干扰;然后考虑电容电流的影响对线路的阻抗测量模型进行修正;最后在异频测试源下,利用所测电压和电流的异频增量测量线路的阻抗参数,从而同时有效抑制线路存在的工频和异频干扰。仿真结果表明,相较于现有方法,所提方法在强干扰环境下能有效提高三相不对称线路参数的测量精度。

    2024年12期 v.57;No.333 1750-1758页 [查看摘要][在线阅读][下载 1256K]
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  • 基于改进Canny算子的电气设备红外图像边缘检测算法

    李强;赵峰;许中平;刘开培;秦亮;

    针对电气设备红外图像边缘检测过程中伪边缘过多且易发生边缘断裂的问题,提出一种基于Canny算子的电气设备红外图像改进边缘检测算法。首先,采用Gamma变换对图像低灰度或高灰度部分的细节进行增强以使图像纹理和边缘更加明显;其次,采用插值方式进行非极大值抑制,确定最能吻合像素点所在梯度方向两侧的像素值,提高边缘定位准确性,改善边缘断裂的问题;最后,利用梯度强度计算法实现阈值自动选择,提升算法效率,保证边缘连续性。数据分析和算例验证结果表明,相比传统Canny边缘检测算法,该方法能更准确地检测边缘信息且提取的边缘具有更好的连通性。

    2024年12期 v.57;No.333 1759-1765页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K]
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  • 改进MPC算法和直流母线谐波抑制对能馈型交流电子负载系统性能的优化

    陶丛浩;赵阳;廖冬初;张杰;

    针对传统出厂电源测试精度低、负载类型单一、能量损耗大的问题,研究了一种由单相脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器和软开关移相全桥变换器级联组成的直流能馈型交流电子负载装置。针对前级采用的模型预测控制(model predictive control,MPC)算法存在的静态误差的问题,设计了基于内膜原理的电流补偿环节对其给定电流值进行修正,从而实现电流无静差跟踪;后级采用带陷波滤波器的母线电压外环并网电流内环的双闭环PI(proportional-integral)控制策略,抑制直流母线二次谐波对并网电流的影响。搭建直流能馈型交流电子负载仿真模型和实验平台,结果表明,所提改进MPC算法能改善前级单元输入电流的静态跟踪性能,陷波滤波器可以有效提高后级单元并网电流质量。

    2024年12期 v.57;No.333 1766-1774页 [查看摘要][在线阅读][下载 1507K]
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  • 风光水储联合发电系统优化调度方法研究

    陈子航;朱彦卿;宋宁峰;

    随着微电网分布式能源渗透率的不断提高,基于离散动作空间的微电网调度策略存在精度较低、优化效果和稳定性差等问题。基于此,提出一种基于深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法的连续动作优化调度求解方法。通过建立状态空间、动作空间和奖励函数,将调度问题转化为强化学习问题,并采用DDPG算法进行求解。实验结果表明,相比传统的深度Q网络(deep Q-networks,DQN)算法,DDPG算法在奖励函数曲线的收敛性和精确性方面表现更好,调度策略也更优;优化目标上,DDPG算法在微电网综合运营成本和污染物排放量方面分别降低了约5%和34%。

    2024年12期 v.57;No.333 1775-1784页 [查看摘要][在线阅读][下载 1406K]
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  • 带电作业人体电场分布及等电位进入路径仿真研究

    秦威南;郭云鹏;汤春俊;谢诚;

    带电作业是一种在高压电气设备上进行不停电检修、测试的常用方法。针对不同的塔型需考虑不同的作业方式。对于典型的500 kV输电线路,由于避雷器的存在改变了间隙结构,因此分析这种情况下作业人员的体表电场对于选择带电作业方式以及保证作业人员的安全具有重要意义。以含有避雷器的500 kV输电线路为例,通过选择典型杆塔间隙结构建立相应的有限元计算模型,分析带电作业安全距离及空间电场的影响因素,计算不同带电作业方式下作业人员处于杆塔不同位置的电场强度,并给出了进入等电位的相对安全路径,为输电线路带电作业智能化监控及风险预警提供技术参考。

    2024年12期 v.57;No.333 1785-1794+1812页 [查看摘要][在线阅读][下载 1547K]
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信息技术

  • 基于自集成视觉Transformer的图像检索

    黄溪;王先兵;林海;何涛;

    视觉Transformer在图像分类任务方面表现出色。相较于卷积神经网络,其结构中的自注意力机制能够有效消除图像中噪声的影响,提取出图像关键特征信息表达。鉴于图像检索任务需要从图像中获取高质量的特征描述向量以提高检索的准确率,提出了一种以视觉Transformer模型为骨干网络的特征提取框架,针对视觉Transformer中的多层自注意力结构,通过自集成的方式融合多个自注意力层的特征输出作为最终图像特征,以提升模型的检索效果。在热门的公开数据集In-shop Clothes Retrieval和Stanford Online Product上进行了实验,结果表明所提方法能够有效提升视觉Transformer提取特征的检索效果,并且优于其他6种先进的图像检索方法。

    2024年12期 v.57;No.333 1795-1802页 [查看摘要][在线阅读][下载 1080K]
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  • 融合知识图谱与多神经网络的文本分类模型

    黎超;廖薇;

    针对现有文本分类方法无法充分提取中文文本中的语义特征,从而影响分类效果的问题,提出一种融合知识图谱与多神经网络的文本分类模型KGMNN(knowledge graph and multiple neural network)。首先,该模型以Word2Vec作为嵌入层对文本进行向量化表示,利用多神经网络提取文本的全局语义特征与局部语义特征;其次,借助外部知识图谱获取文本相关概念集以丰富文本特征,并引入注意力机制计算每个概念权重值,降低了无关噪声概念对分类的影响;最后,将文本特征及其概念特征融合作用于Softmax分类器以得到分类结果。在THUCNews短文本数据集与长文本数据集上进行性能评估,实验结果表明,所提模型的分类准确率分别为96.67%和97.57%,与传统模型相比具有更好的分类性能。

    2024年12期 v.57;No.333 1803-1812页 [查看摘要][在线阅读][下载 1219K]
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  • 基于用户画像的二分图神经网络移动互联网产品推荐模型

    王浩;范嘉俊;江昊;

    产品推荐模型可帮助用户从海量的互联网数据中快速定位感兴趣的产品。针对目前的产品推荐模型无法同时做到精确化、个性化和动态化推荐的问题,提出一种基于用户画像的二分图神经网络移动互联网产品推荐模型。该模型以用户一段时间内的产品选购记录为输入,将移动互联网中的用户和产品构建为二分图,并通过图神经网络对已知的用户选购产品行为以及各用户间的选购行为联系进行优化,以得到网络嵌入,进而构建用户画像,预测用户之后可能选购的产品。在联通用户详单数据集上进行用户未来流量需求预测实验,并就用户实际增购流量包的大小进行预测,与协同过滤法进行对比,验证了所构建模型的优秀性能。

    2024年12期 v.57;No.333 1813-1819页 [查看摘要][在线阅读][下载 1100K]
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  • 基于ANSYS的传感器尺寸适用电场最小空间关系仿真研究

    耿明昕;吴健;韩文;朱文强;

    工频电场测量传感器在狭小空间中引起的电场畸变会改变原始电场分布,导致测量误差较大。建立传感器与被测空间尺寸关系的仿真模型,定义畸变影响评估指标。采用ANSYS软件对传感器尺寸与适用测量的最小空间尺寸关系进行仿真,分析传感器尺寸对电场畸变的影响。对不同传感器尺寸下的被测电场空间尺度进行仿真分析,通过对仿真结果进行趋势拟合,得到传感器尺寸与适用测量的最小空间尺寸的定量关系表达式。

    2024年12期 v.57;No.333 1820-1826页 [查看摘要][在线阅读][下载 1311K]
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