水利水电工程

  • “V”形输水管道爆管过渡过程分析与事故控制策略优化

    刘志勇;刘富峰;柳卓;梁兴;刘梅清;

    爆管事故是"V"形输水管道运行中可能发生的极端工况,控制外泄流量、防止隔断阀关闭产生2次爆管是爆管事故处理应关注的2个方面.结合工程实例,研究了爆管位置、爆管面积、爆管历时等不确定因素对爆管水力过渡过程的影响,建立了隔断阀关闭规律的优化模型并采用免疫粒子群算法求解,研究了关闭滞后时间对爆管控制效果的影响.结果表明:1)爆管点越低,爆管面积越大,外泄流量越大,爆管点上游正向过阀流速和爆管点下游反向过阀流速越大.2)爆管点既是水锤发生的根源,又具有压力释放作用,最大水锤压力随爆管面积的增大呈现"先增大、后减小"趋势.3)以管线水锤压力和过阀流速最小为目标函数,以上下游隔断阀的关阀序律参数为决策变量建立优化模型,采用免疫粒子群算法(IAPSO)进行求解,可以在保证安全的前提下,尽快关闭阀门,减小爆管损失.

    2019年08期 v.52;No.269 659-665页 [查看摘要][在线阅读][下载 2307K]
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  • 结构变形的分布式光纤监测研究

    陈卓研;郑东健;周明明;

    目前监测结构变形的方法难以全面、自动地监测连续变形.因此使用分布式光纤监测结构的应变,并用显函数解析法和隐函数映射法分别建立了应变与挠度的关系.其中显函数解析法针对简单结构,应用了力学的相关公式;隐函数映射法则针对复杂结构,应用了BP神经网络建立了算法,并用简支梁模型试验对这2种算法进行了验证.结果表明,2种方法建立的应变与挠度的关系都具有较高的精度,BP算法得到的结果更接近真实挠度.

    2019年08期 v.52;No.269 666-671页 [查看摘要][在线阅读][下载 1707K]
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  • 空气体积率对黏土压实及浸水与冻融稳定性的影响

    吴天前;王东星;邹维列;赵英爱;朱盛;

    采用击实、浸水和循环冻融等系列室内试验,研究了空气体积率V_a对黏土压实质量控制、压实黏土的浸水稳定性和冻融循环作用的影响.结果表明:1)相同击实能时,由不同击实类型(重、轻型)所得到的与最大干密度和最优含水率相对应的空气体积率V_a不同;相同击实类型时,不同击实能对应于最大干密度时的空气体积率值却基本一样;2)压实黏土的浸水崩解时长随空气体积率的减小而增加,呈现出明显的"3阶段"特征,且不同压实黏土在3个阶段的空气体积率临界值接近;3)整体上压实黏土经历多次冻融循环后的无侧限抗压强度衰减系数Q随空气体积率的增大而减小.提出了寒区黏土堤防填筑的空气体积率应控制在10%以内的建议.

    2019年08期 v.52;No.269 672-678+686页 [查看摘要][在线阅读][下载 2181K]
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  • 高坡度大流量下水流自流动平面形态变化规律试验

    赖永辉;唐妍;林芳莉;

    通过5种不同坡度4级不同流量共440组水流自流动试验,发现在高坡度大流量外界条件胁迫下,水流为维持畅顺泄流和稳定形态,将在散乱漫流后自主选择稳定清晰的蜿蜒弯曲形态及水流流路,说明水流有着选择蜿蜒弯曲平面形态的天然倾向性.同时,试验结果表明,蜿蜒弯曲平面形态也是水流流动的极限稳定形态,当外界扰动超出该平面形态可承载极限时,原已建立的稳定形态和结构将发生溃散.另外,对水流自流动过程中的水流弯曲度、弯曲半径、曲率、水流展宽、流路变幅等的演变变化规律进行了统计分析和研究,对水流流路与正弦曲线的相似性进行了对比分析,并就水流自流动蜿蜒弯曲形态的相关特征参数与天然河流进行了比照和对比研究.

    2019年08期 v.52;No.269 679-686页 [查看摘要][在线阅读][下载 2529K]
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土木建筑工程

  • 新型橡胶粉和抗车辙剂复合改性沥青混合料级配优化

    马峰;张耀;傅珍;冯乔;

    新型橡胶粉和抗车辙剂改性沥青混合料路面高低温性能稳定,为优化其级配设计并提高路用性能,采用均匀设计法和正交设计法分别确定粗细集料关键粒径的筛孔通过率,对试验数据进行回归分析,通过综合粗细集料级配优化结果确定混合料集料总体最优级配,并通过分析优化级配下的高低温性能指标验证级配的适用性.试验结果表明,混合料嵌挤形成最优骨架结构时,粗集料最大含量占65%;能显著影响混合料高低温性能的因素是粗集料4.75 mm筛孔通过率、2.36 mm细集料筛孔通过率及油石比;建议混合料关键粒径16~13.2、13.2~9.5、9.5~4.75、4.75~2.36、2.36~0.3、0.3~0.075 mm的筛孔通过率分别为95%、67%、32%、20%、13.5%、5%,并给出建议的油石比为4.7%,最后给出了优化级配范围.

    2019年08期 v.52;No.269 687-693+702页 [查看摘要][在线阅读][下载 1480K]
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  • 基于模糊-证据理论的盾构隧道施工风险综合评价

    黄震;傅鹤林;张加兵;袁维;洪开荣;

    为解决盾构隧道风险评价不确定性推理与风险决策的问题,提出了基于模糊-证据理论的盾构隧道施工风险综合评价方法.首先,通过风险识别构造盾构隧道施工风险评价指标体系;然后,基于模糊-证据理论建立盾构隧道施工风险综合评价模型,采用梯形模糊数确定指标权重,在考虑风险损失及风险概率基础上,将专家的指标评语转化为Mass函数,并逐步合成指标Mass函数;最后,提出了用区间数贴近度法进行风险决策.该方法成功运用于狮子洋盾构隧道的进出洞施工风险评价,验证了其有效性和实用性.

    2019年08期 v.52;No.269 694-702页 [查看摘要][在线阅读][下载 4494K]
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  • 海相沉积土一维蠕变试验与经验模型研究

    刘伽;罗滔;刘洋;吴健;傅少君;

    人工岛地基通常以深厚的海相沉积土为主,过大的工后沉降会对人工岛的使用产生不利影响.针对大连海相沉积土原状样,采用一维蠕变试验对黏性土的蠕变特性进行了研究.基于蠕变试验结果,建立了可以考虑沉积土主、次固结效应的经验模型.研究结果表明:该地区沉积土具有典型的非线性蠕变特性.随固结压力的增加,土体应变随之增大,稳定时间越长,主次固结分界点越不明显.沉积土属中等次压缩性土,次固结系数随固结时间的增加而减小,次固结系数与压缩指数的比值介于0.052~0.065之间,与Mesri结论相符.模型计算结果与试验结果吻合较好,表明新建模型适用于描述大连海相沉积土的蠕变特性.

    2019年08期 v.52;No.269 703-709+715页 [查看摘要][在线阅读][下载 2143K]
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电气工程

  • 特高压紧凑型线路复合绝缘子电场计算有限元模型的简化

    郑峥;阮江军;霍锋;

    特高压紧凑型输电线路具有电压等级高、三相金具布置在同一塔窗内的特点,且紧凑型杆塔尺寸差异大、结构复杂等原因进一步增加了有限元计算模型的复杂度,造成了有限元计算中消耗时间长、存储容量大的问题.根据项目工程初设建立了特高压紧凑型线路完整和简化后的有限元模型,详细分析了导线、塔窗、金具和复合绝缘子串对计算结果的影响,证明了简化模型的合理性.

    2019年08期 v.52;No.269 710-715页 [查看摘要][在线阅读][下载 4274K]
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  • 直驱多轿厢电梯系统的调度控制策略

    汪旭东;孙伟翔;许孝卓;封海潮;

    传统单轿厢电梯系统在服务于高层建筑时因电梯结构的局限性会使高峰客流时段乘客的候梯时间及乘梯时间变得相对较长.为了提高电梯系统的服务性能,结合直线电机在垂直提升系统中的优点,引入目的层预约的思想,建立了直驱多轿厢电梯系统的结构,并对多个轿厢在运行时发生碰撞的可能性进行了预防.通过采用轿厢的服务完成时间对电梯系统进行控制评估,最后将直驱多轿厢电梯群控系统与传统单轿厢系统在相同环境下进行对比仿真分析.仿真结果表明,在电梯系统的服务性能方面,直驱多轿厢电梯群控系统相比于传统单轿厢电梯系统具有更小的乘客候梯时间.

    2019年08期 v.52;No.269 716-721+728页 [查看摘要][在线阅读][下载 1347K]
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  • 考虑风电-负荷特性的理论线损计算方法

    汪鸿;范荻;王丰;皇甫成;徐洁;李明月;王放;刘开培;秦亮;

    风电出力的不确定性和波动性将增大配电网理论线损计算的误差,为此提出一种考虑风电-负荷特性的理论线损计算方法.通过选取的风电-负荷特征变量对风电-负荷特性进行Ward聚类,并基于聚类结果进行每一类的特征日选取及权重配置,再分别计算各特征日理论线损值并将通过加权求和得到的综合理论线损作为最终的配电网理论线损计算结果,最后以某个含风电的35 kV配电网为算例验证了所提方法的有效性.与传统的采用平均日负荷曲线法或日最大负荷法选取代表日进行理论线损计算的方法相比,所提方法的线损计算精度更高.

    2019年08期 v.52;No.269 722-728页 [查看摘要][在线阅读][下载 768K]
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动力与机械工程

  • 特高压1250mm~2大截面导线防舞动分析

    蔡钧;蔡如意;

    ±800 kV特高压直流输电线路工程导线采用1 250 mm~2大截面导线,该种大截面导线在工程中首次采用.线路架线高、档距大、分裂数多、导线截面大,这些因素易于激发线路舞动.为消除舞动威胁,对该线路进行舞动分析,根据中国电科院推荐的长度变化法,对不同风力冲击角度、不同高差角度和不同档距下的导线舞动进行了舞动分析,计算了舞动张力、舞动幅值、舞动频率,进行了舞动间隙校核.在导线安装防舞动装置,可以降低导线扭转和上升能力,具有较好的防舞动效果.计算了防舞动装置的安装重量和防舞动装置对导线弧垂的影响,为1 250 mm~2大截面导线的设计和运维提供借鉴.

    2019年08期 v.52;No.269 729-735页 [查看摘要][在线阅读][下载 291K]
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  • 主动磁悬浮轴承的Terminal滑模变结构控制

    张东波;方玺;张小玉;吴华春;张亮;

    为了给主动磁悬浮轴承转子系统提供更稳定的控制,根据其动力学方程的强非线性,建立4输入4输出状态方程,并提出一种Terminal滑模变结构控制算法,从理论模型上分析了该算法的鲁棒性与收敛性,并利用Simulink进行仿真.由实验结果表明,与传统PID控制器的控制结果相比,所设计的4输入4输出磁悬浮轴承Terminal滑模变结构控制器可以在很短响应时间内有效地消除抖振现象,可达到良好的控制效果,且与传统滑模控制器相比,系统的初始状态已经在滑面上,消除了滑模控制的到达阶段,保证了系统的全局鲁棒性,对参数变化具有一定的抗干扰能力,状态跟踪误差也可以在有限时间内收敛到0.

    2019年08期 v.52;No.269 736-740页 [查看摘要][在线阅读][下载 892K]
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  • 基于耦合作用的通信系统恶意软件传播建模与最优控制

    冯希军;苑超;徐晓寅;孔政敏;

    考虑多个计算机恶意软件在传播过程中的耦合问题,通过提出合理的耦合函数描述恶意软件之间的所有耦合作用,并建立了含有移除率的2种恶意软件耦合传播数学模型.考虑到恶意软件传播过程中人为干预的成本和相应的传播代价,对所提模型中的控制与优化问题进行了分析,给出了最优解存在的必要条件.通过数值仿真,证实了该控制策略在给定成本函数下的控制效果,即在2种耦合计算机恶意软件同时传播时,既在一定程度上抑制其传播,又能使控制代价维持在较低水平.

    2019年08期 v.52;No.269 741-746+752页 [查看摘要][在线阅读][下载 776K]
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电子信息工程

  • 面向信息快速回传的卫星网络多路径路由算法

    尤启迪;王小云;金星虎;李璐琦;冯瑜;江昊;

    为实现网络流量均衡和网络性能优化,借鉴多路径路由算法分流传输的思想,在单路径快照聚合路由(SIR)算法基础上提出了多路径快照聚合路由(SIMR)算法.针对基于卫星网络的空间信息快速回传的场景,分析星座的可见性,在机会网络仿真环境ONE中进行仿真实验,对比延迟可容忍卫星网络路由算法(CGR)、基于多协议标签技术(MPLS)的SWP算法和SIR算法,统计分析成功交付率、节点存储占用率、链路利用率等6项指标.结果表明:SIMR算法能更有效地实现流量均衡,从而实现信息快速回传.

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