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一种适用于混合三端直流输电线路的故障定位方法 被引量：1
1
作者 高淑萍 杨莉莉 +2 位作者 武心宇 周晋宇 宋国兵 《西安交通大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期37-46,共10页
针对因结构复杂导致的混合三端直流输电线路故障定位困难的问题,提出了一种结合变分模态分解算法与改进卷积神经网络(CNN)的故障定位方法(VMD-CNN)。首先,利用PSCAD/EMTDC软件构建混合三端直流输电系统模型,获得故障电流数据,应用克拉... 针对因结构复杂导致的混合三端直流输电线路故障定位困难的问题,提出了一种结合变分模态分解算法与改进卷积神经网络(CNN)的故障定位方法(VMD-CNN)。首先,利用PSCAD/EMTDC软件构建混合三端直流输电系统模型,获得故障电流数据,应用克拉克变换对其解耦,获取故障电流的线模分量;其次,对得到的线模分量进行变分模态分解(VMD),得到多个本征模态函数(IMF)分量,选取特征信息最丰富的IMF分量作为VMD-CNN模型的输入;然后,利用高效的分类模型支持向量机(SVM)判别故障发生的区域,将提取到的IMF分量作为SVM输入进行训练学习,可以准确判断出故障发生区域;最后,搭建VMD-CNN模型进行故障定位,挖掘出行波信号中蕴藏的故障信息,同时通过麻雀搜索算法优化CNN中的超参数,实现混合三端直流输电线路的精确定位。仿真结果表明:过渡电阻为100Ω,不同故障位置情况下的定位相对误差均在0.17%以内;故障位置为460 km,不同过渡电阻情况下的定位相对误差均在0.25%以内;过渡电阻为50Ω,不同故障类型情况下的相对误差均在0.3%以内。所提方法能够提升不同故障位置、过渡电阻和故障类型下的定位准确性。 展开更多
关键词 混合三端直流输电 故障定位 变分模态分解 卷积神经网络 麻雀搜索算法
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采用改进遗传算法的无线电能传输系统参数优化设计 被引量：2
2
作者 杨阳 章治 +2 位作者 吴雪钰 曹嘉亿 郑晅 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期93-104,共12页
针对高阶补偿拓扑的无线电能传输(WPT)系统的谐振参数较多且相互关联,从而导致系统设计时各个元件具体参数难以确定的问题,提出了一种适用于一次侧LCC、二次侧LC串联拓扑(LCC-S)的WPT系统参数优化设计方法。利用MATLAB/Simulink搭建WPT... 针对高阶补偿拓扑的无线电能传输(WPT)系统的谐振参数较多且相互关联,从而导致系统设计时各个元件具体参数难以确定的问题,提出了一种适用于一次侧LCC、二次侧LC串联拓扑(LCC-S)的WPT系统参数优化设计方法。利用MATLAB/Simulink搭建WPT系统仿真平台并进行理论分析,评估了谐振参数、耦合系数和等效负载对该系统输出特性的影响,选择影响程度最复杂的变量作为决策变量,构建系统非线性优化模型;以提高WPT系统的传输效率为目标,在遗传算法基础上加入非线性优化策略,并设计新的突变函数,利用改进后的遗传算法(IGA)给出了系统参数的优化设计方案。仿真结果表明:IGA使系统传输效率达到98.34%,相较遗传算法提高了2.52%,且收敛速度显著提高。搭建WPT系统实验平台并进行测试,结果表明:该系统能够以97.98%的传输效率保持300 W的功率输出;当负载电阻处于6~46Ω时,系统传输效率能够维持在90%以上。研究结果可为LCC-S型WPT系统参数设计提供参考。 展开更多
关键词 无线电能传输 LCC-S型 拓扑结构 改进遗传算法 谐振参数优化
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电动汽车高效节能驱动与传动系统研究进展 被引量：1
3
作者 赵升吨 郑臻皓 +2 位作者 杜威 曹杨峰 杨啸垠 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期1-15,共15页
驱动与传动系统是电动汽车的重要组成部分,高效节能的驱动与传动系统对于提高电动汽车动力性、经济性以及操控稳定性具有重要的意义。从不同驱动方式原理及特点、多电机耦合方式分类和典型应用等方面出发,综述了国内外电动汽车驱动与传... 驱动与传动系统是电动汽车的重要组成部分,高效节能的驱动与传动系统对于提高电动汽车动力性、经济性以及操控稳定性具有重要的意义。从不同驱动方式原理及特点、多电机耦合方式分类和典型应用等方面出发,综述了国内外电动汽车驱动与传动结构的研究进展。从驱动方式原理及特点方面,分析总结了单电机驱动、单电机-变速器驱动、双电机耦合驱动以及多电机驱动系统的工作模式及优缺点,指出了单电机驱动系统存在电机效率低下、动力性欠缺以及节能性不足的问题,而多电机驱动凭借多种工作模式提高了驱动系统的效率、延长了续驶里程,是未来电动汽车驱动与传动结构的主要类型。从多电机耦合方式分类方面,详细总结了转速耦合、转矩耦合以及转速转矩耦合3种多电机耦合方式驱动基本原理及研究现状,明确提出速转矩耦合驱动系统在低速重载、高速轻载路况下都能够灵活的分配多台电机的功率来提高驱动系统的整体效率,综合性能最好。此外,总结了目前现有的轮毂电机系统、轮边电机系统以及单桥单电机+单桥双电机驱动系统,进一步分析表明未来的电动汽车驱动系统应朝着多动力源、一体化、机电耦合方向发展。该研究可为未来电动汽车驱动与传动系统的研发提供参考。 展开更多
关键词 电动汽车 驱动与传动 转速耦合 转矩耦合 节能性
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微纳材料在氢分子医疗中的应用
4
作者 李东 林展乐 +11 位作者 冯璟 师进文 孙成珍 张浩 余泽佳 陈斌 王国祥 周致富 姚亮 郑玉萍 王慧渊 高宁 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第5期30-43,共14页
自2007年首次发现氢分子具有选择性抗氧化特性以来,氢分子迅速成为现代医学研究的热点,多项研究已证实其在多种动物模型和人类疾病中发挥着积极作用。针对传统氢分子给药(如吸入氢气、饮用富氢水和注射氢盐水等)存在的利用率低、释放难... 自2007年首次发现氢分子具有选择性抗氧化特性以来,氢分子迅速成为现代医学研究的热点,多项研究已证实其在多种动物模型和人类疾病中发挥着积极作用。针对传统氢分子给药(如吸入氢气、饮用富氢水和注射氢盐水等)存在的利用率低、释放难以控制和靶向性不足等问题,微纳材料给出了新的解决方案。从微纳材料的释氢原理出发,综述了吸附载氢与原位释氢两种主要策略,以及它们在协同治疗中的前沿应用。吸附载氢依靠物理或化学吸附储存氢气,通过温度、压力等外部调控实现释放;原位释氢则利用化学反应、光热催化或生物手段在特定病理环境中生成氢气,可通过内源响应或外源调控达到更高的靶向性和可控性。以微纳材料为媒介,结合氢分子的抗炎、抗肿瘤等功能,氢分子还可通过与化疗药物、光热疗法及光动力疗法的协同作用,显著增强对肿瘤疾病的治疗效果。同时,还总结了当前面临的生物安全性、靶向性及规模化生产等挑战,并提出未来需通过设计智能响应材料及氢分子多模式协同治疗相结合,进一步提高治疗效果与精准性,为后续基于微纳材料的氢分子医学提供了指导。 展开更多
关键词 氢分子 微纳材料 吸附载氢 原位释氢 协同治疗
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采用SHAP的高压涡轮级高维设计空间数据挖掘
5
作者 杨昭 郭振东 +2 位作者 苏鹏飞 汪祺能 宋立明 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第6期144-154,共11页
为厘清涡轮级高维设计空间中各变量对级性能的影响,基于数据挖掘方法SHAP对GE-E3高压涡轮第一级的93个设计变量进行了知识挖掘。除常规数据挖掘工作中显著变量对总体性能的影响分析外,发展了显著变量对涡轮级沿叶高方向性能分布影响的... 为厘清涡轮级高维设计空间中各变量对级性能的影响,基于数据挖掘方法SHAP对GE-E3高压涡轮第一级的93个设计变量进行了知识挖掘。除常规数据挖掘工作中显著变量对总体性能的影响分析外,发展了显著变量对涡轮级沿叶高方向性能分布影响的分析方法,可视化表示了改善级总体性能的设计变量所影响的涡轮级的具体位置;同时,充分发挥SHAP局部解释的优势,在设计空间中选取典型样本进行归因分析,研究了各设计变量在样本性能指标变化中所发挥的作用。研究发现,对于高压涡轮级,影响级效率的显著变量包括有效出气角、静叶三维积叠参数、叶片吸力面前缘附近样条控制点等。基于GE-E3高压涡轮数据集进行数据挖掘归纳得到涡轮级设计准则:减小动叶中间截面有效出气角、增大静叶中间截面有效出气角,静叶三维积叠点周向顶部位置、周向中间位置向压力面偏移,静叶中间截面、动叶中间截面吸力面前缘附近控制点均向叶片变薄方向移动。遵循设计准则得到的最终设计使级效率提高了0.65%。 展开更多
关键词 高压涡轮级 高维设计空间 数据挖掘 SHAP方法
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一种抗冲击噪声的高精度波达方向估计算法
6
作者 单泽彪 姚瑞广 +2 位作者 刘小松 薛泓垚 刘云清 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期193-202,共10页
针对现有波达方向(DOA)估计算法在冲击噪声下估计精度较低的问题,提出了一种基于相控分数低阶矩和指数族分布函数的离格近似l_(0)范数DOA估计算法。首先,利用相控分数低阶矩抑制冲击噪声,构建稀疏DOA模型;其次,通过对平滑函数的平滑性... 针对现有波达方向(DOA)估计算法在冲击噪声下估计精度较低的问题,提出了一种基于相控分数低阶矩和指数族分布函数的离格近似l_(0)范数DOA估计算法。首先,利用相控分数低阶矩抑制冲击噪声,构建稀疏DOA模型;其次,通过对平滑函数的平滑性和陡峭性进行研究,构造了一类平滑性和陡峭性可变的函数族,并利用该函数族求解初始支撑集;然后,提出了一种前向展望和后向延拓策略,对初始支撑集进行扩展,并从中选择出可以使残差最小化的一组支撑集为最优支撑集,从而确定在格DOA估计;最后,为了解决网格失配效应,利用DOA粗估计与离格偏差之间的联合稀疏性,通过交替方向迭代联合求解DOA粗估计与离格偏差,获得离格DOA估计值。仿真结果表明:与正交匹配追踪算法相比,在信噪比为-8 dB时,所提算法的DOA估计精度提高了66.36%。此外,当冲击噪声特征指数大于0.6时,所提算法对目标DOA的估计误差可以控制在1°以内。仿真结果充分说明了所提算法可在冲击噪声下实现高精度的DOA估计。 展开更多
关键词 波达方向估计 近似l 0范数 冲击噪声 指数族分布函数 前向展望 后向延拓
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直接反射在线可视铁谱暗场显微成像特性分析
7
作者 李博 袁勋 +3 位作者 尹智 吴伟 邵军 马富银 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第2期189-200,共12页
为评估直接反射在线可视铁谱(OLVF)暗场显微成像特性,提出了一种磨粒暗场显微成像模型。基于朗伯余弦和光后向散射理论建立了直接反射OLVF显微成像系统的反射光辐照度叠加模型,以实现磨粒暗场显微成像质量的定量评价;仿真计算互补金属... 为评估直接反射在线可视铁谱(OLVF)暗场显微成像特性,提出了一种磨粒暗场显微成像模型。基于朗伯余弦和光后向散射理论建立了直接反射OLVF显微成像系统的反射光辐照度叠加模型,以实现磨粒暗场显微成像质量的定量评价;仿真计算互补金属氧化物半导体(CMOS)像面的反差透视比,分析了光学倍率、油液衰减系数和后向散射角变化对磨粒暗场显微成像清晰度的影响规律,确定了磨粒暗场显微成像的最优光学倍率为2.2和油液衰减系数大于2.0;明确CMOS像面的反差透视比在0.210~0.846范围内变化,直接反射OLVF可通过暗场显微成像获得较高清晰度的磨粒图像,其磨粒探测精度约为10μm。磨粒图像采集实验测试结果表明:直接反射OLVF暗场显微成像不仅能够从油液衰减系数大于2.28的原油、柴油机油中可靠捕获磨粒视觉信息,而且可从油液衰减系数小于2.0的液压油、齿轮油中获取磨粒谱片图像,解决了不同油液中金属磨粒探测问题,为在线监测采油装备磨损提供了可能性。 展开更多
关键词 直接反射在线可视铁谱 暗场显微成像 反差透视比 原油 磨粒
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液氢储罐真空多层绝热结构的连续变密度优化及性能分析
8
作者 李科 谢昊琳 +1 位作者 冯莉 文键 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第3期57-66,共10页
为实现液氢储罐中真空多层绝热结构更优异的绝热性能,在以往三密度区或四密度区的基础上,提出了一种绝热结构逐层连续变密度优化方法,对其辐射屏层间距布置进行优化。确定了耦合蒸气冷却屏(VCS)和VCS内引入仲正转化后的最优层间距布置,... 为实现液氢储罐中真空多层绝热结构更优异的绝热性能,在以往三密度区或四密度区的基础上,提出了一种绝热结构逐层连续变密度优化方法,对其辐射屏层间距布置进行优化。确定了耦合蒸气冷却屏(VCS)和VCS内引入仲正转化后的最优层间距布置,分析了连续变密度优化对温度和热流密度分布的影响,并与采用分段变密度方法的结果进行了对比。结果表明:在绝热结构总厚度一定的情况下,优化后冷边界附近的屏间距显著增加,从而降低了冷边界附近的固体导热和热边界附近的辐射换热。对于仅耦合VCS的绝热结构,当VCS设置在第3层辐射屏时,优化效果最显著,最小热流密度从0.2492 W·m^(-2)降至0.2088 W·m^(-2),降幅达16.2%;优化后VCS最佳安装位置从第18层调整至第14层,相对位置从0.51移至0.56。当VCS内引入仲正转化时,VCS在第2层辐射屏时优化效果最为显著,热流密度较优化前降低了22.0%。研究了连续变密度优化方法对绝热性能的影响规律,为多层绝热结构的变密度优化设计提供支撑。 展开更多
关键词 绝热性能 多层绝热结构 蒸气冷却屏 仲正转化
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道路网中针对多目标决策的兴趣点高效查询算法
9
作者 李松 杨晓龙 +1 位作者 靳海鹏 张丽平 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期148-157,共10页
为了解决道路网中利用多目标决策技术进行兴趣点推荐和高效位置查询的问题,针对由于数据规模增加产生大量近似数据,导致传统多目标决策技术在道路网环境下查询效率和可用性方面较低的问题,提出了一种道路网广义近似Skyline查询算法。首... 为了解决道路网中利用多目标决策技术进行兴趣点推荐和高效位置查询的问题,针对由于数据规模增加产生大量近似数据,导致传统多目标决策技术在道路网环境下查询效率和可用性方面较低的问题,提出了一种道路网广义近似Skyline查询算法。首先基于兴趣点的维度相似性和道路网近似性构建近似集和独立点,并根据兴趣点特性设计相应的剪枝策略;随后,通过近似集和独立点重构数据集,根据剪枝策略过滤掉当查询位置移动时对查询结果无影响的兴趣点,并构建AA-R*-Tree索引以提升查询效率;最后,根据兴趣点的近似性提出一种广义近似聚集支配算法,通过选取代表点代替近似集进行Skyline计算,减少冗余运算并优化查询结果,最终得到满足兴趣点近似整合有序的Skyline结果集。实验结果表明:所提近似查询算法在大规模数据集和大量相似数据条件下表现出较好的效率与可行性;与Higher-Gsky、MG-EGsky和GSSK-A算法相比,所提算法在数据规模、查询范围及路段数增加时的平均效率提升约14%,能够为道路网用户提供更快速有效的决策支持。 展开更多
关键词 道路网 SKYLINE查询 多目标决策 近似查询 兴趣点推荐
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油电混合-机液复合动力传动系统模式切换协调控制
10
作者 朱镇 张勤博 +2 位作者 张宏伟 王德海 陈龙 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第6期185-197,共13页
针对车辆动力传动系统模式切换过程中平稳性不足的问题,设计了一款油电混合-机液复合动力传动系统,将电机和发动机集成作为双动力源,通过机械-液压复合传动装置实现高效动力传递。研究从构型设计和动力传动模式分析入手,分别建立动力系... 针对车辆动力传动系统模式切换过程中平稳性不足的问题,设计了一款油电混合-机液复合动力传动系统,将电机和发动机集成作为双动力源,通过机械-液压复合传动装置实现高效动力传递。研究从构型设计和动力传动模式分析入手,分别建立动力系统、传动系统、切换元件及整车动力传动系统的等效动力学模型,以电机低档切换至混合动力转矩耦合这一复杂过程为典型研究对象,建立物理模型,设计模糊比例、积分、微分(PID)控制器以调节电机转速,结合正交试验法优化切换元件的切换时序,实现电机与切换元件的复合控制。仿真结果表明:优化后的系统显著改善了模式切换的平稳性,输出轴的最大冲击度由11.4188m/s^(3)降低至8.1127m/s^(3),转矩波动系数由4.771减小至3.874,转速波动幅度由17.1186%降低至2.3500%,切换时间由1.5s缩短至0.7s。硬件在环(HIL)测试实验进一步验证了该控制策略在不同模式切换及复杂工况条件下均能表现出良好的适用性和稳定性。 展开更多
关键词 动力传动系统 切换元件 模式切换 模糊PID控制 正交试验
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蜉蝣优化双通道网络在齿轮箱故障诊断中的应用
11
作者 于宁 魏沉潜 +2 位作者 田立勇 赵建军 于晓涵 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第5期217-228,共12页
为了有效提取齿轮箱中齿轮和滚动轴承的故障信号特征,并克服深度学习模型超参数选取依赖人工经验的局限性,提高故障诊断的准确性和稳定性,提出了一种基于蜉蝣算法(MA)优化的双通道神经网络故障诊断模型。该模型采用一维时序输入的门控... 为了有效提取齿轮箱中齿轮和滚动轴承的故障信号特征,并克服深度学习模型超参数选取依赖人工经验的局限性,提高故障诊断的准确性和稳定性,提出了一种基于蜉蝣算法(MA)优化的双通道神经网络故障诊断模型。该模型采用一维时序输入的门控循环单元(GRU)和二维图像输入的卷积神经网络(CNN)构建双通道并行架构,并引入自适应批标准化(AdaBN)算法。利用MA的全局优化能力,以CNN-GRU的诊断精度为优化目标,自适应调整模型超参数。将蜉蝣算法优化效果与粒子群算法和遗传算法进行了对比验证,以评估其在模型参数优化方面的有效性。基于东南大学齿轮箱数据集和凯斯西储大学轴承数据集的实验结果表明:该模型能够有效提取振动信号特征,其故障识别精度与稳定性均优于典型深度学习模型,并展现出较强的鲁棒性。在稳态工况下,优化后的CNN-GRU(MA-CNN-GRU)模型在各数据集上的识别精度显著提高;在噪声工况下,MA优化的CNN-GRU模型表现出优异的抗噪性;在变负载工况下,结合AdaBN算法的MA-CNN-GRU模型实现了最高的平均识别精度。所提模型能够高效、准确地检测齿轮箱故障,为机械设备的维护和稳定运行提供了重要的参考价值。 展开更多
关键词 故障诊断 齿轮箱 门控循环单元 卷积神经网络 蜉蝣算法
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电极振动对光电催化分解水气泡动力学的影响
12
作者 徐强 聂腾飞 +4 位作者 叶星淼 佘永璐 罗欣怡 王孟莎 郭烈锦 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第2期13-22,共10页
为解决光电催化分解水反应器中气泡长时间附着于光电极表面,从而导致有效活化面积减少和产气效率下降的问题,构建耦合振动系统的光电分解水制氢气泡动力学可视化实验平台,提出通过给电极施加不同振幅和频率振动以加速气泡脱离光电极表... 为解决光电催化分解水反应器中气泡长时间附着于光电极表面,从而导致有效活化面积减少和产气效率下降的问题,构建耦合振动系统的光电分解水制氢气泡动力学可视化实验平台,提出通过给电极施加不同振幅和频率振动以加速气泡脱离光电极表面的方法。首先,记录静止电极表面单个气泡演化过程中的电信号和几何参数;然后,对比不同频率及振幅下气泡生长过程中电流和电势的变化情况;最后,分析振动对气泡几何特性的影响。研究结果表明:振动频率和振幅的增加能够提高反应过程中的光电流,降低电势,使得反应阻力下降;增加振动频率和振幅均能显著减小气泡脱离尺寸,从而加速气泡的脱离;当振动频率为70 Hz时,施加振动后气泡的脱离直径比无振动时最大减小了321μm,减小幅度约为48%;施加振动后,气泡直径为生长时间的幂函数,且气泡生长依次受惯性和化学反应控制。该研究可为光电催化分解水反应器的优化设计提供新思路。 展开更多
关键词 气泡脱离 振动频率 光电催化分解水 振幅
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采用离散余弦变换的复合材料构件制造偏差建模方法
13
作者 常正平 李学文 +3 位作者 严康赫 李晓锋 罗群 王仲奇 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第3期201-209,共9页
为能够更精确、高效地表达碳纤维增强复合材料构件制造偏差,提出了一种基于离散余弦变换的制造偏差建模方法。首先,对构件理论表面进行离散化得到网格模型,计算网格模型节点与对应区域实测点云数据的法向距离以表征制造偏差,进而得到复... 为能够更精确、高效地表达碳纤维增强复合材料构件制造偏差,提出了一种基于离散余弦变换的制造偏差建模方法。首先,对构件理论表面进行离散化得到网格模型,计算网格模型节点与对应区域实测点云数据的法向距离以表征制造偏差,进而得到复合材料构件制造偏差场,实现了理论模型与实测数据的融合。其次,采用二维离散余弦正变换,将制造偏差场分解为一系列偏差模态的线性组合,并结合离散余弦变换的能量集中特性与核函数的正交性,对复合材料构件制造偏差场组成模态进行识别与筛选,确定了构成制造偏差场的关键模态。然后,对确定的制造偏差场关键模态进行离散余弦逆变换,并重构制造偏差场,实现了构件制造偏差场的数据精简,该方法在保证重构模型精度的同时减少了计算复杂度与数据存储量。最后,通过复合材料蒙皮构件开展实例验证。结果表明:点云数据网格尺寸与重构精度、偏差模态总数成反比,当数据删减率为60.54%时,其相对重构误差为7.62%。研究结果证明了基于离散余弦变换的偏差建模方法可精确、高效地表征复合材料构件的制造偏差特征。 展开更多
关键词 离散余弦变换 复合材料构件 制造偏差 模态识别
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3D打印矩形粗糙通道内火箭煤油流动换热特性试验方法研究
14
作者 刘朝晖 彭乐钦 +2 位作者 李沛奇 杨宝娥 王玫 《西安交通大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期47-55,67,共10页
为探究3D打印再生冷却通道在液体火箭发动机推力室中的替代应用特性,研制了具有不同内表面粗糙度的正弦波纹结构3D打印304不锈钢矩形通道。内截面名义尺寸为2.0 mm×2.0 mm,设计粗糙度分别为6.3、25.0、100.0μm,实际粗糙度Ra分别为... 为探究3D打印再生冷却通道在液体火箭发动机推力室中的替代应用特性,研制了具有不同内表面粗糙度的正弦波纹结构3D打印304不锈钢矩形通道。内截面名义尺寸为2.0 mm×2.0 mm,设计粗糙度分别为6.3、25.0、100.0μm,实际粗糙度Ra分别为11.88、12.70、17.53μm,通过将高温电阻率法和像素法相结合获得了3D打印通道的实际内径和壁厚,修正了火箭煤油流动换热的内壁温和热流密度,建立了3D打印粗糙通道内火箭煤油流动换热特性试验研究方法。试验参数如下:压力处于15~20 MPa范围、质量流速在12450~24900 kg·m^(-2)·s^(-1)之间、热流密度为5~15 MW·m^(-2)、流体温度为-150℃。研究结果表明:火箭煤油流动换热特性受到热流密度、流体温度和质量流速的影响;流体温度处于50~135℃范围内,换热系数增加约25%~33%;热流密度处于5.0~15.0 MW·m^(-2)范围内,换热系数增加了8.3%;质量流速为12450~24900 kg·m^(-2)·s^(-1)范围内,换热系数增加了60.2%。粗糙度增加对火箭煤油流动换热起到强化作用,粗糙度从11.88μm增加到17.53μm时,换热强化幅度超过20%以上。该研究可为3D打印通道在火箭发动机推力室中的替代应用提供参考。 展开更多
关键词 3D打印 矩形通道 流动换热 粗糙度 火箭煤油
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空气悬架系统的理想孪生动挠度跟踪控制策略
15
作者 赵雷雷 张浩 +4 位作者 于曰伟 甄冉 丁钒 单溪玉 丁家和 《西安交通大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期159-171,共13页
为解决车辆主动悬架系统减振效果与控制能耗间的矛盾,基于“数字孪生、以虚控实、节能减振”理念,提出了主动空气悬架系统的理想孪生动挠度跟踪控制策略。首先,以车辆座椅主动空气悬架系统为例,利用准零刚度系统构建了真实空气悬架系统... 为解决车辆主动悬架系统减振效果与控制能耗间的矛盾,基于“数字孪生、以虚控实、节能减振”理念,提出了主动空气悬架系统的理想孪生动挠度跟踪控制策略。首先,以车辆座椅主动空气悬架系统为例,利用准零刚度系统构建了真实空气悬架系统的理想数字孪生体,同时建立了该孪生体的参数匹配设计方法;然后,以空气弹簧气体压力控制为节点,设计了外环位置模糊非奇异快速终端滑模控制器,以及考虑空气弹簧充放气过程中电磁阀非线性流量特性的内环气压控制器,进而实现真实悬架系统对实际激励下孪生体动挠度的跟踪;最后,通过台架模拟实验与整车平顺性仿真实验,对所提控制策略的有效性与先进性进行了验证。结果表明:与以降低加速度为控制目标的传统控制策略相比,所提策略在随机路况下的座椅垂向振动加速度均方根更小且控制能耗均方根最小降幅达65.0%,冲击路况下座椅垂向振动剂量也更小且主动控制力最大降幅高达45.5%。所提策略性能明显优于传统策略,能在有效提高悬架系统减振性能的同时大幅降低主动控制能耗,有效解决了上述矛盾,可推广应用于各类主动悬架系统,为节能减振提供新的研究思路。 展开更多
关键词 车辆 空气悬架 节能减振 理想孪生动挠度
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多约束鲁棒非负矩阵分解的冲击特征频带自适应分解方法
16
作者 梁霖 崔旭军 +1 位作者 胡文昊 代普淼 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期171-179,192,共10页
针对非负矩阵分解(NMF)在轴承故障的冲击振动频带分解中存在能量导向引起的频带混叠问题,提出了一种面向冲击故障频带自适应分解的多约束鲁棒非负矩阵分解方法。首先,采用β散度自适应加权的误差函数来避免信号未知分布引起的风险,以信... 针对非负矩阵分解(NMF)在轴承故障的冲击振动频带分解中存在能量导向引起的频带混叠问题,提出了一种面向冲击故障频带自适应分解的多约束鲁棒非负矩阵分解方法。首先,采用β散度自适应加权的误差函数来避免信号未知分布引起的风险,以信号频带数量作为分解秩的选择参考,通过对基矩阵施加正交约束实现自适应频带划分;其次,结合周期冲击响应时频谱的光滑频域和稀疏时域的特性,引入具有良好物理意义的光滑、稀疏约束,构建了面向振动时频谱的多约束鲁棒非负矩阵分解模型;最后,借助正则化技术和Stiefel流形优化方法设计了求解算法。仿真和实验结果表明,与多种NMF方法和典型频带选择方法相比,在面对缺陷引起的微弱冲击时,低频区间中往往存在着多种干扰源影响,所提分解模型能准确提取出高频区间的冲击响应频带,避免了能量导向的传统频带分解方式不足,约束项的引入则有效地提升了NMF的求解结果,增强了NMF方法在冲击特征频带微弱时的辨识能力。 展开更多
关键词 冲击特征频带 非负矩阵分解 多约束 频带分解
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永磁驱动液态金属磁-电-流-热耦合特性
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作者 雷贤良 郭汶沧 李智宁 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第3期67-76,共10页
针对可靠、低成本的液态金属驱动方法仍十分缺乏的现状,利用旋转永磁本身磁场与导电流体中产生的错位感应磁场间的洛伦兹力来驱动液态金属,提出了磁-电-流-热的多物理场耦合计算的有限元仿真方法,构建了U型通道耦合分析模型,研究了气隙... 针对可靠、低成本的液态金属驱动方法仍十分缺乏的现状,利用旋转永磁本身磁场与导电流体中产生的错位感应磁场间的洛伦兹力来驱动液态金属,提出了磁-电-流-热的多物理场耦合计算的有限元仿真方法,构建了U型通道耦合分析模型,研究了气隙间距、磁体数量、剩余磁通密度、磁盘转速等参数对U型液态金属流道内磁场、感应电流、流动与传热的影响规律。仿真结果表明:气隙间距由6 mm增加至14 mm时,轴向扭矩显著衰减7.5倍;永磁体数量由4块增长2倍时,扭矩由波动达到稳定,由于周向单磁体作用于液态金属时间减小,感应电流峰值降低2.5倍,平均轴向扭矩降低5.2倍;高剩余磁通密度条件下输出扭矩非线性增加,2.0 T时产生的扭矩是1.0 T时的4.67倍;当磁盘转速由200 r/min增加至800 r/min时,产生的扭矩可提升2.52倍。该研究结果可为开发高效、稳定的永磁驱动装置提供参考。 展开更多
关键词 永磁驱动 液态金属 多物理场 洛伦兹力
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基于关系提示的单模块单步骤实体关系抽取方法研究
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作者 刘辉 张智 王启源 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第3期222-234,共13页
针对现有关系三元组抽取方法由于忽略关系本身的关系语义信息以及三元组中元素的相互依赖和不可分性所导致的抽取效果不佳问题,提出了一种基于关系提示的实体关系抽取方法。在构建单模块单步关系三重抽取模型(RPSS)的基础上,考虑不同层... 针对现有关系三元组抽取方法由于忽略关系本身的关系语义信息以及三元组中元素的相互依赖和不可分性所导致的抽取效果不佳问题,提出了一种基于关系提示的实体关系抽取方法。在构建单模块单步关系三重抽取模型(RPSS)的基础上,考虑不同层次的关系语义信息和符号级和特征级的关系提示信息,对实体和关系提示符进行联合编码,得到统一的全局表示;同时通过注意力机制挖掘不同嵌入之间的深层关联,构建三重交互矩阵,可在一个步骤中直接从单个模块中提取所有三元组。结果表明:所提方法在NYT、WebNLG两个基准数据集上实现了最佳的表现,F_(1)分别达到了93.3%和94.9%。 展开更多
关键词 实体关系抽取 注意力机制 联合编码
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甲烷/甲醇固体氧化物燃料电池输出电特性与内部多物理场分布模拟研究 被引量：1
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作者 李博涵 刘畅 +2 位作者 王朝阳 刘明 严俊杰 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第3期9-20,共12页
为揭示固体氧化物燃料电池(SOFC)在不同种类燃料供应时电池内部多物理场之间的相互作用规律,建立并验证了多场耦合的三维平板式SOFC单电池模型,对比研究了以氢气、甲烷、甲醇为燃料的SOFC稳态性能差异,获得了电池内部温度场、浓度场分... 为揭示固体氧化物燃料电池(SOFC)在不同种类燃料供应时电池内部多物理场之间的相互作用规律,建立并验证了多场耦合的三维平板式SOFC单电池模型,对比研究了以氢气、甲烷、甲醇为燃料的SOFC稳态性能差异,获得了电池内部温度场、浓度场分布特性和碳氢燃料在电池中的积碳特性。研究结果表明:甲烷燃料的预重整能够有效提高电池放电能力,预重整度提高20%,电池最大输出功率提高8%。与甲烷相比,甲醇燃料的预重整对电池输出功率影响较小。采用甲烷燃料能够降低电池因温度梯度过大而损坏的风险,电池阳极-气体流道交界面的最大温度梯度为10 K/cm,相比于以氢气作为燃料时的22 K/cm有明显的下降。研究获得了不同电压下电池内部的积碳速率分布特性,运行电压U降低会增大电池内部的积碳速率,U=0.5 V时甲烷燃料的积碳速率约为U=0.9 V时积碳速率的2倍以上。相比于甲烷作为燃料,选取甲醇作为SOFC电池的燃料时,电池内部具有更低的积碳风险。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 甲烷 甲醇 积碳
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采用特征频率电流相位相似度的配电网接地故障选线方法 被引量：1
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作者 李江涵 张钧益 +5 位作者 熊庆 庄毅 唐逸杰 张其旺 王致文 汲胜昌 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期81-92,共12页
针对小电流接地系统单相接地故障选线存在特征微弱、选线效果易受接地过渡电阻影响等难题,提出了一种采用特征频率电流相位相似度的配电网接地故障选线方法。首先,采用信号注入法,对小电流接地系统发生单相接地故障后的零序电流分布和... 针对小电流接地系统单相接地故障选线存在特征微弱、选线效果易受接地过渡电阻影响等难题,提出了一种采用特征频率电流相位相似度的配电网接地故障选线方法。首先,采用信号注入法,对小电流接地系统发生单相接地故障后的零序电流分布和注入特征电流信号分布展开分析,获得了故障特征电流分布规律;其次,分析不同特征频率、线路长度和线路拓扑结构对注入电流信号传播特性的影响,选择220 Hz作为注入电流的特征频率。采用PSCAD/EMTDC平台,搭建了配电网仿真模型,当故障发生后注入特征频率电流,分析每条线路特征频率信号的幅值和相位特征,利用特征频率电流的相位,提出了采用特征频率电流相位相似度的选线方法,构建了单相接地故障选线判据。对单相接地故障的不同接地过渡电阻工况进行仿真实例验证,并利用所提方法进行选线,结果表明:在高阻接地工况下,所提方法能够准确识别故障线路,具备较高的灵敏度和准确性;与传统选线方法相比,所提方法的复杂度更低,且可将接地过渡电阻提升至10 kΩ。所提方法可为小电流接地系统单相接地故障选线的理论研究提供一种新思路。 展开更多
关键词 配电网 单相接地故障 信号注入 故障选线 电流相位相似度
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