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基于线性化的单级式双有源桥AC-DC变换器最小电流应力控制策略 被引量：1
1
作者 王要强 钟正阳 +2 位作者 李想 聂福全 梁军 《电工技术学报》 北大核心 2025年第10期3224-3235,共12页
针对单级式双有源桥AC-DC变换器调制非线性和电流应力较大的问题,该文提出一种基于线性化的变换器最小电流应力控制策略。首先,分析扩展移相(EPS)调制策略的开关特性,对于输入电流与移相比呈非线性的特点,提出一种线性化变频移相控制策... 针对单级式双有源桥AC-DC变换器调制非线性和电流应力较大的问题,该文提出一种基于线性化的变换器最小电流应力控制策略。首先,分析扩展移相(EPS)调制策略的开关特性,对于输入电流与移相比呈非线性的特点,提出一种线性化变频移相控制策略。其次,通过微分极值法实现变换器电流应力的最小化,该控制策略不仅可以降低变换器的控制复杂度,还可以在有效降低变换器电流应力的同时保证开关管具有较宽零电压开通(ZVS)范围,并且移相比和开关频率以解析形式获得,计算简单、易于实现。最后,通过仿真和实验对该文所提控制策略进行验证,证明了该控制策略的可行性。 展开更多
关键词 AC-DC变换器 扩展移相 线性化 最小电流应力 零电压软开关
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三重移相下的双有源桥变换器结合ZVS的最小电流应力控制 被引量：1
2
作者 孙标广 邓旭哲 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第1期45-56,共12页
为了在减小双有源桥(DAB)变换器电流应力的同时兼顾开关管的软开关(ZVS),本文提出一种三重移相下的双有源桥变换器结合ZVS的最小电流应力控制策略。该策略首先引入三重移相控制,并结合DAB变换器在此控制模式下的数学模型与功率特性分析... 为了在减小双有源桥(DAB)变换器电流应力的同时兼顾开关管的软开关(ZVS),本文提出一种三重移相下的双有源桥变换器结合ZVS的最小电流应力控制策略。该策略首先引入三重移相控制,并结合DAB变换器在此控制模式下的数学模型与功率特性分析,发现三重移相控制能够使DAB变换器在全功率范围内高效传输能量。为了寻求电流应力最小化的最优解,该策略采用基于Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件的优化方法并充分考虑DAB变换器的ZVS特性。在全功率范围内成功确定了能够实现电流应力最小化的最优移相角组合。将本文提出的控制策略与传统的三重移相控制策略进行对比分析,所提策略在实现所有开关管ZVS能力的同时,显著降低了电流应力,从而大幅提升了DAB变换器的整体性能与效率。最后,基于本文所提控制策略搭建了实验样机,实验结果表明其在降低电流应力和实现ZVS方面的有效性。 展开更多
关键词 DAB变换器 三重移相控制 最小电流应力 零电压开关 KKT
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双有源桥变换器的新型双重移相电流应力优化控制策略
3
作者 刘春喜 王涛 田迎澳 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第7期88-98,共11页
针对双有源桥变换器双重移相控制时输入输出电压调节比不匹配时的电流应力过高问题,提出一种新型双重移相调制下的电流应力分段优化控制策略,通过降低电感电压的方式来降低电流应力,从而提高系统效率。首先分析了新型双重移相调制的工... 针对双有源桥变换器双重移相控制时输入输出电压调节比不匹配时的电流应力过高问题,提出一种新型双重移相调制下的电流应力分段优化控制策略,通过降低电感电压的方式来降低电流应力,从而提高系统效率。首先分析了新型双重移相调制的工作原理,验证了降低电感电压可以明显降低电流应力。然后考虑不同的传输功率和电压调节比,对相应工作区间的电流应力进行分段优化,推导出最小电流应力下的最优移相比组合,并结合电流应力分段优化设计了闭环控制策略。最后搭建了双有源桥变换器实验样机,并进行了实验验证。实验结果表明,与其他优化控制相比,所提控制策略在低到中功率范围电流应力和回流功率更小,负载突变时的动态响应速度更快。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 双重移相 电流应力 回流功率
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基于新型双重移相下双有源桥最小电流应力优化方法
4
作者 荆鹏辉 李斌 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第9期127-137,共11页
针对双有源全桥变换器在双重移相控制方法下轻载区和半载区电流应力过大的问题,提出一种基于新型双重移相调制的分段式电流应力控制策略。首先,基于开关管的通断顺序重新定义内外移相比,通过合理的顺序组合避免了传统双重移相中电感电... 针对双有源全桥变换器在双重移相控制方法下轻载区和半载区电流应力过大的问题,提出一种基于新型双重移相调制的分段式电流应力控制策略。首先,基于开关管的通断顺序重新定义内外移相比,通过合理的顺序组合避免了传统双重移相中电感电流增速最快的开关状态。接着,分析变换器2种工作模式下电感电流应力与移相比、传输功率和电压转换比之间的数学关系,通过寻优求得最优移相比,根据不同模式下移相比的约束条件对传输功率区间进行分段式电流应力优化控制,设计直接功率控制的输出电压闭环控制方法。在给定传输功率条件下与传统双重移相控制策略进行对比分析,当变换器工作在非重载区且电压转换比较大时,该控制策略对抑制电流应力有显著优势。最后,搭建实验样机验证理论分析的正确性及可行性。 展开更多
关键词 双有源全桥变换器 新型双重移相 电流应力 约束条件 优化控制
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考虑不同优化指标的双有源桥变换器全局优化控制
5
作者 王祺 张泽轲 王春花 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第5期113-122,共10页
双有源桥(dual-active-bridge,DAB)变换器在能量双向传输的场合扮演着关键的角色,其中单移相控制是其最典型的控制方式。然而,当DAB变换器的输入电压和输出电压不匹配时会产生较大的回流功率,同时会增大电流应力,轻载时无法实现全部开... 双有源桥(dual-active-bridge,DAB)变换器在能量双向传输的场合扮演着关键的角色,其中单移相控制是其最典型的控制方式。然而,当DAB变换器的输入电压和输出电压不匹配时会产生较大的回流功率,同时会增大电流应力,轻载时无法实现全部开关管的零电压开通(zero-voltage-switching,ZVS)。针对传统单移相控制在电压不匹配运行时效率降低的问题,提出一种基于双重移相(dual-phase-shift,DPS)控制的全功率范围内保证全部开关管实现ZVS的最小回流功率优化策略,以提高变换器在宽电压调节比下的效率。首先,综合考虑功率的传输特性、电压调节比以及最小回流功率、最小电流应力、全ZVS三者之间的耦合关系,研究全部开关管实现ZVS的功率范围。然后,根据给定的约束条件,通过分段优化的方法,得到全局最优解。最后,搭建实验平台验证所提优化策略在电压不匹配运行条件下可以使DAB变换器的全部开关管在全功率范围内均能实现ZVS,同时减小了回流功率。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 回流功率 电流应力 软开关 双重移相控制
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基于超螺旋滑模控制的双有源桥DC-DC变换器电流应力优化控制
6
作者 王盼 朱继赜 +3 位作者 叶高翔 黄思雨 阳磊 徐虎 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1295-1306,共12页
随着高比例新能源的接入,直流微电网系统中双有源桥DC-DC变换器,针对系统扰动时的电压波动、动态响应慢及效率降低等问题有待优化。该文在扩展移相下提出一种融合滑模控制和最小化电流应力的优化控制策略,提升效率的同时改善系统动态响... 随着高比例新能源的接入,直流微电网系统中双有源桥DC-DC变换器,针对系统扰动时的电压波动、动态响应慢及效率降低等问题有待优化。该文在扩展移相下提出一种融合滑模控制和最小化电流应力的优化控制策略,提升效率的同时改善系统动态响应性能。鉴于传统滑模控制的抖振现象,采用超螺旋滑模算法去消除该现象,提高系统控制精度及性能。该文进行了仿真,同时设计并搭建了实验平台,实验结果表明:在输入电压突变、负载切换、参考电压改变时,控制系统均具有良好的动态、稳态性能,同时能有效减小电流应力,实现系统的多目标优化。仿真与实验验证了所提控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 双有源桥DC-DC变换器 扩展移相 超螺旋滑模控制 电流应力
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系泊点高度对半潜式养殖平台水动力和结构应力的影响
7
作者 张艳芳 郑振钧 +4 位作者 梅华东 胡性涛 王衍鑫 唐鸣夫 杨传东 《渔业现代化》 北大核心 2025年第3期12-20,共9页
系泊点高度的不同会显著影响养殖平台的水动力特性和结构应力,从而影响平台的稳定性。采用ANSYS研究了半潜式养殖平台在不同系泊点高度下的水动力和结构应力特征。结果显示:系泊点越高,平台运动响应越大,尤其是倾斜角度增大,对平台运维... 系泊点高度的不同会显著影响养殖平台的水动力特性和结构应力,从而影响平台的稳定性。采用ANSYS研究了半潜式养殖平台在不同系泊点高度下的水动力和结构应力特征。结果显示:系泊点越高,平台运动响应越大,尤其是倾斜角度增大,对平台运维及极端海况下的稳定性不利。最低系泊点P1的锚泊力和应力较大,但未超过限制值,且运动响应最小,有利于平台运营,被推荐为理想系泊点。进一步研究了不同波浪周期和荷载方向对平台运动与受力的影响。仅波浪作用时,锚泊力与应力对波浪周期敏感性低,线位移和纵摇与波浪周期呈正相关关系。波流联合作用时变化趋势与纯浪作用相反。荷载方向0°时锚泊力最大,平台线位移最小。荷载方向15°和30°时,有2根锚链共同承力,锚泊力、纵摇和应力减小,线位移增大。研究结果可为半潜式养殖平台系泊高度的设计和优化提供依据。 展开更多
关键词 半潜式养殖平台 系泊点 浪流联合作用 锚泊力 结构应力
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基于拓扑组合的高增益交错并联DC-DC变换器
8
作者 荣德生 张豪 孙瑄瑨 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第3期100-109,共10页
为提高应用于光伏发电系统中的直流变换器电压增益,提出一种基于拓扑组合的高增益交错并联DC-DC变换器。首先,将Boost与Sepic变换器进行拓扑组合,形成并联输入的Boost-Sepic变换器,同时在控制策略上采用交错运行的方式,引入耦合电感替... 为提高应用于光伏发电系统中的直流变换器电压增益,提出一种基于拓扑组合的高增益交错并联DC-DC变换器。首先,将Boost与Sepic变换器进行拓扑组合,形成并联输入的Boost-Sepic变换器,同时在控制策略上采用交错运行的方式,引入耦合电感替换原电感,耦合电感副边与电容、二极管组成耦合倍压结构,以二极管与电容组成无源钳位支路吸收漏感能量。然后,对变换器的工作原理及连续稳态模式进行分析,得出变换器稳态性能参数,结果表明其具有较高的电压增益,以及显著降低开关管电压应力和输入电流纹波的优势。最后,通过搭建一台200 W的样机进行实验,验证所提变换器的性能优势。 展开更多
关键词 拓扑组合 高增益 交错并联 低电压应力 低电流纹波
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基于组合双重移相的双有源桥DC-DC变换器电流应力优化控制 被引量：3
9
作者 余伟臣 高明 +1 位作者 干方宇 石健将 《电源学报》 北大核心 2025年第2期21-30,共10页
针对双有源桥DC-DC变换器在电压不匹配时会产生较大的电流应力,导致变换器效率降低的问题,提出1种结合双重内移相与交错双重移相的组合双重移相控制策略。首先,分析2种控制策略工作原理,建立传输功率和电流应力的数学模型;然后,以最小... 针对双有源桥DC-DC变换器在电压不匹配时会产生较大的电流应力,导致变换器效率降低的问题,提出1种结合双重内移相与交错双重移相的组合双重移相控制策略。首先,分析2种控制策略工作原理,建立传输功率和电流应力的数学模型;然后,以最小电流应力为优化目标,利用Karush-Kuhn-Tucker条件下的拉格朗日乘子法求解最优移相比;其次,根据电压比和传输功率对2种控制策略下的优化方法进行组合,利用组合双重移相控制获得全局电流应力最优解,并与现有的单移相和双重移相控制进行比较,得出所提控制策略能够在电压比较大的情况下进一步降低电流应力与回流功率,提高传输效率;最后,搭建实验样机验证该控制策略可行性。 展开更多
关键词 双有源桥 双重移相 电压比 电流应力 优化控制
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双向CLLC谐振变换器开关管开路故障特性分析 被引量：1
10
作者 刘洋 赵鲁 +3 位作者 马呈瑶 殷振环 马驰 董侃 《太阳能学报》 北大核心 2025年第1期531-539,共9页
为研究双向CLLC谐振变换器发生开关管开路故障特性,首先介绍双向谐振变换器CLLC的拓扑与基本原理,分析开关管开路故障后暂态特性6种模态及稳态特性4种故障模式的特点,并利用模态分析法进行建模。在此基础上对CLLC变换器故障后的电压增... 为研究双向CLLC谐振变换器发生开关管开路故障特性,首先介绍双向谐振变换器CLLC的拓扑与基本原理,分析开关管开路故障后暂态特性6种模态及稳态特性4种故障模式的特点,并利用模态分析法进行建模。在此基础上对CLLC变换器故障后的电压增益、谐振电流应力与谐振电容电压应力进行研究,并与DBSRC变换器发生开关管开路故障时的故障特性进行对比分析。最后,通过仿真与实验验证了故障特性分析的准确性。 展开更多
关键词 双向CLLC谐振变换器 开关管开路故障 谐振电流应力 谐振电容电压应力
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DAB变换器三重移相电流应力全局优化策略分析
11
作者 叶伟 王浩 +1 位作者 李善寿 陶勇 《电源学报》 北大核心 2025年第4期63-69,共7页
为实现双有源桥DAB(dual active bridge)变换器电流应力全功率范围最小化,研究了三重移相TPS(triple phase shift)控制下电流应力全局优化策略。首先分析三重移相控制下变换器的工作原理及工作过程,并建立传输功率和电流应力与移相比的... 为实现双有源桥DAB(dual active bridge)变换器电流应力全功率范围最小化,研究了三重移相TPS(triple phase shift)控制下电流应力全局优化策略。首先分析三重移相控制下变换器的工作原理及工作过程,并建立传输功率和电流应力与移相比的关系模型;然后基于所建立的关系模型,以电流应力全局最小化为目标,通过寻求最优移相比组合对TPS控制进行优化,并从电流应力及回流功率2个方面将优化结果与双重移相DPS(dual phase shift)控制做了对比;最后通过实验进行验证,理论和实验结果证明电流应力全局优化的TPS控制在全功率范围内进一步减小电流应力的同时减小了回流功率。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 三重移相控制 电流应力 全局优化
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交流杂散电流与应力耦合对涂层破损管道腐蚀行为影响
12
作者 董欢 马贵阳 孙东旭 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第3期1039-1046,共8页
由于埋地管线与高压电线、城市轨道交通供电系统等电力设施选址类似,导致埋地管道越来越频繁地受到来自电力设施产生的杂散电流影响。通过模拟分析交流杂散电流对管道涂层破损处腐蚀量的影响,研究了交流电流大小、土壤电导率、管道内压... 由于埋地管线与高压电线、城市轨道交通供电系统等电力设施选址类似,导致埋地管道越来越频繁地受到来自电力设施产生的杂散电流影响。通过模拟分析交流杂散电流对管道涂层破损处腐蚀量的影响,研究了交流电流大小、土壤电导率、管道内压、应力、接地极距离和管道半径等参数对腐蚀的影响。结果显示,当管道应力小于屈服强度时,应力对交流杂散电流的腐蚀影响较小,但管道形变增加后,应力将引起严重腐蚀。交流电流越大,管道涂层缺陷处腐蚀量越大。交流电频率越小,管道涂层缺陷处腐蚀量越大。接地极距离管道越近,管道涂层缺陷处腐蚀量越大。土壤的电导率越大,管道涂层缺陷处腐蚀量越大。管道半径越小,管道涂层缺陷处腐蚀量越大。研究成果对确保交流杂散电流影响下油气输送管道的安全运行具有重要意义。 展开更多
关键词 交流杂散电流 应力 涂层破损 数值模拟
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内置式正弦磁极永磁电机性能分析
13
作者 甄东芳 孙大伟 +4 位作者 刘明凯 王通 马增华 宋宏志 刘源 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第5期584-593,共10页
【目的】内置式永磁(interior permanent magnet,IPM)电机因具有结构稳定、效率和功率因数高等优点被广泛用作井下潜油电机,油井井筒直径的限制和高温工作环境要求潜油永磁电机具有较高的转矩密度和较强的永磁体抗退磁能力。本文提出一... 【目的】内置式永磁(interior permanent magnet,IPM)电机因具有结构稳定、效率和功率因数高等优点被广泛用作井下潜油电机,油井井筒直径的限制和高温工作环境要求潜油永磁电机具有较高的转矩密度和较强的永磁体抗退磁能力。本文提出一种由一字型磁极和弓形磁极合成的正弦磁极,充分利用一字型磁极上方的转子空间,增加永磁体用量和d轴永磁体厚度,达到提高IPM电机功率密度和抗退磁能力的目的。【方法】保持一字型磁极尺寸恒定,采用有限元法分别研究了弓形磁极矢高对IPM电机短路电流、抗退磁能力以及空载和负载电磁性能的影响,并分析了内在原因。此外,采用等效圆环法研究了磁极矢高对转子铁心最大应力影响,保证转子机械强度。【结果】随着正弦磁极矢高的增加,尽管IPM电机的短路电流会随之增加,但其永磁体展现出更强的抗退磁能力;增加矢高虽会增加转子铁心的最大应力,但其最大应力远小于铁心材料的屈服应力,机械强度能满足实际需求;矢高较小时对IPM电机磁阻转矩的影响可以忽略,当矢高大于3 mm后,其磁阻转矩最大值随矢高的增加而下降明显,但总输出转矩一直随着矢高的增加而增加,转矩波动则随之减小。【结论】综合考虑磁极矢高对电机性能影响,选择了合适的正弦磁极尺寸,制造了样机并进行试验;试验结果与二维有限元仿真结果吻合良好,验证了提出的正弦磁极结构能有效提高IPM电机的转矩密度和抗退磁能力,为内置式永磁电机转子磁极设计提供了新的思路。 展开更多
关键词 内置式永磁电机 潜油电机 正弦磁极 抗退磁能力 转矩密度 短路电流 转子应力 等效圆环法
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基于三电平扩展移相控制的双有源桥直流变换器优化调制策略
14
作者 林凯瑶 陈艳慧 《电网技术》 北大核心 2025年第8期3501-3511,I0128-I0130,共14页
二极管中点箝位(neutral-point-clamped,NPC)三电平双有源桥(dual-active bridge,DAB)变换器能够扩展输入或输出电压范围,适应更高电压等级的电能变换。该文提出一种基于三电平扩展移相控制的电流应力优化调制策略。在DAB原边全桥引入NP... 二极管中点箝位(neutral-point-clamped,NPC)三电平双有源桥(dual-active bridge,DAB)变换器能够扩展输入或输出电压范围,适应更高电压等级的电能变换。该文提出一种基于三电平扩展移相控制的电流应力优化调制策略。在DAB原边全桥引入NPC三电平结构,原边全桥输出电压为对称五电平电压,副边全桥输出电压为对称两电平电压,构成三电平扩展移相控制。建立变换器在4种工作模式下的数学模型,得到其移相比约束条件和功率范围;以电感电流应力最小为优化目标,采用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)法,得到不同工作模式下电感电流应力最小的最优解。不同的解所能达到的功率范围不同,在功率交叠区,具有最小电流应力的最优解为最终的最优解。最后对所提出的调制方案进行实验验证,将三电平扩展移相优化调制策略与两电平扩展移相控制电流峰值最小优化策略以及单移相控制进行对比,实验结果验证了该文的三电平扩展移相优化调制策略能够在宽电压范围内进一步降低电流应力并提高变换效率。 展开更多
关键词 双有源桥 中点箝位 三电平扩展移相 电流应力 优化
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越南离岸流经向摆动研究进展
15
作者 兰健 孙琰 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第2期271-279,共9页
越南离岸流是一支源自越南沿岸11°~12°N的东向离岸急流,主要介于110°~113°E。越南离岸流是南海环流系统的重要组成部分,其北部是气旋式环流、南部是反气旋式环流,形成了南海夏季环流的偶极子结构,海盆尺度的风应力... 越南离岸流是一支源自越南沿岸11°~12°N的东向离岸急流,主要介于110°~113°E。越南离岸流是南海环流系统的重要组成部分,其北部是气旋式环流、南部是反气旋式环流,形成了南海夏季环流的偶极子结构,海盆尺度的风应力旋度通过第一斜压Rossby波的调整对越南离岸流及相关环流的形成起着主导作用。在源头海域,越南离岸流的流核部分最大跨度为330 km,深度可达100 m,体积输运为4.6Sv,在向东伸展的过程中不断衰减和发散,在113°E以东衰减显著。在20世纪八九十年代,越南离岸流先后从观测资料和数值模拟中被发现。此后,随着观测资料的积累和数值模式产品的发展,关于越南离岸流经向摆动的研究得以深入开展。它在南海夏季风增强的年份向南移动,在南海夏季风减弱的年份向北移动,基于经典的Sverdrup理论,可以从风应力旋度角度,从两个方面予以解释:一是风应力旋度零值线在南海的南北摆动,二是风应力旋度变化在南海的南北差异。最近的研究表明,南海夏季风强度与上层海洋厚度的联合效用也能够导致越南离岸流的经向摆动,这完善了越南离岸流经向摆动的动力机制,加深了对南海环流动力过程的认识。因其涉及显著的上升流运动和高营养冷水的输运,越南离岸流对局地气候和生态环境的作用值得我们持续关注和深入探讨。 展开更多
关键词 南海 越南离岸流 经向摆动 南海季风 风应力旋度
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基于双向长短期记忆神经网络的三维地应力场模拟
16
作者 姚昌宇 唐潮 +4 位作者 李晓明 周文 朱新春 邓乃尔 Umair Yousaf 《成都理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期986-1004,共19页
准确预测地应力场对于设计水力压裂作业至关重要,因为它直接影响裂缝扩展和总体产能效率。传统的协克里金建模方法在捕捉多种岩石力学参数与地震属性之间复杂的非线性关系时常存在不足,尤其当这些参数受到沉积环境或岩性差异的影响时,... 准确预测地应力场对于设计水力压裂作业至关重要,因为它直接影响裂缝扩展和总体产能效率。传统的协克里金建模方法在捕捉多种岩石力学参数与地震属性之间复杂的非线性关系时常存在不足,尤其当这些参数受到沉积环境或岩性差异的影响时,预测精度会降低。为了解决这些问题,本研究提出了一种基于双向长短期记忆(Bi-LSTM)神经网络的三维地应力场预测新方法。该方法通过构建三维岩石力学约束模型,并将其与有限元方法结合进行地应力场预测。对测井数据、岩石力学参数和地震属性进行预处理,并训练Bi-LSTM模型,以更好地捕捉这些参数之间的复杂空间相关性。由Bi-LSTM模型生成的三维约束体作为协克里金方法.中的次级变量,构建综合岩石力学模型,然后在有限元框架下进行三维地应力场模拟。结果显示,与传统循环神经网络方法相比,该方法在预测精度和可靠性方面有显著提高,平均绝对误差减少超过80%,拟合精度提高了7%以上。最大水平应力、最小水平应力和应力方向的平均预测误差分别为2.29%,2.19%和7.97%。结果表明,本研究所提出的方法不仅提高了地应力场预测的准确性,还为机器学习方法在地应力场模拟中的应用提供了新的参考,有望更有效地推动水力压裂设计的发展。 展开更多
关键词 现今地应力场模拟 测井解释 双向长短期记忆神经网络 协克里金方法 机器学习
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脉冲电流修复含多裂纹高压弯头效果对比研究
17
作者 张思 周名将 +2 位作者 梁玉恒 付必伟 徐昊 《石油机械》 北大核心 2025年第11期114-122,135,共10页
高压弯头由于环境腐蚀、内部载荷冲击以及热加工缺陷等因素的影响,会产生微小裂纹,常以多裂纹形式存在,且裂纹分布存在较大随机性,对脉冲电流修复工艺提出了更高要求。采用理论分析与仿真模拟分析相结合的方法,探究典型双平行裂纹、双... 高压弯头由于环境腐蚀、内部载荷冲击以及热加工缺陷等因素的影响,会产生微小裂纹,常以多裂纹形式存在,且裂纹分布存在较大随机性,对脉冲电流修复工艺提出了更高要求。采用理论分析与仿真模拟分析相结合的方法,探究典型双平行裂纹、双垂直裂纹、平行-垂直-平行裂纹以及垂直-平行-垂直4种多裂纹组合形式对高压弯头裂纹修复效果的影响,分析脉冲电流作用后不同裂纹组合形式下弯头基体的温度场和应力场分布情况,以及裂纹缺口的闭合规律。研究结果表明:双平行裂纹前缘与邻近区域基体之间的温差仅有20℃,不利于裂纹愈合;双垂直裂纹达到修复条件所需要的能量是单垂直裂纹的1.06倍;垂直和平行的复合形式裂纹中,对电流起到截留作用的主要是垂直裂纹,可以改变电极方向使得电流流动方向垂直于裂纹平面,从而提高裂纹修复效果。研究结果可为脉冲电流修复法在石油装备领域中的运用提供理论基础和工艺指导。 展开更多
关键词 高压弯头 多裂纹 裂纹修复 脉冲电流 数值模拟 温度场 热压应力
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混合三电平双有源桥变换器电流应力优化策略研究
18
作者 蔡金汕 刘春喜 刘文强 《电气工程学报》 北大核心 2025年第3期78-87,共10页
为了减小二极管钳位型混合三电平双有源桥变换器的电流应力,提高变换器的效率,提出一种基于双重移相控制的最小电流应力优化控制策略。首先分析双重移相控制的工作原理,得到四种工作模式下的功率传输特性和电流应力特性。其次,通过增加... 为了减小二极管钳位型混合三电平双有源桥变换器的电流应力,提高变换器的效率,提出一种基于双重移相控制的最小电流应力优化控制策略。首先分析双重移相控制的工作原理,得到四种工作模式下的功率传输特性和电流应力特性。其次,通过增加惩罚函数,从而实现约束条件,利用改进的差分进化粒子群算法来寻找满足最小电流应力的最优移相组合,减小电流应力,并与其他文献所提的电流应力优化方法进行对比,得到了在不同传输功率下,所提优化方法对电流应力的优化效果更好、效率更高。最后,通过仿真和试验验证所提控制方法的准确性与可行性。 展开更多
关键词 混合三电平双有源桥变换器 双重移相控制 电流应力 改进的差分进化粒子群
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脉冲电流应力下SiC MOSFET体二极管双极退化评估方法与退化特性
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作者 张浩然 蔡雨萌 +2 位作者 孙鹏 陈勇 赵志斌 《电工技术学报》 北大核心 2025年第22期7263-7275,共13页
双极退化不仅阻碍了碳化硅(SiC)MOSFET体二极管的应用,还制约了高压大功率SiC MOSFET器件的发展。研究变换器中造成SiC MOSFET体二极管双极退化的应力等效评估方法,并掌握其退化特性,对指导SiC器件应用、提升器件及系统运行可靠性具有... 双极退化不仅阻碍了碳化硅(SiC)MOSFET体二极管的应用,还制约了高压大功率SiC MOSFET器件的发展。研究变换器中造成SiC MOSFET体二极管双极退化的应力等效评估方法,并掌握其退化特性,对指导SiC器件应用、提升器件及系统运行可靠性具有重要意义。该文在可靠性测试标准基础上,提出一种基于脉冲电流应力调控的SiC MOSFET体二极管双极退化应力等效评估方法。并通过实验研究,掌握了脉冲电流等级、芯片结温、脉冲宽度对SiC MOSFET体二极管双极退化的影响规律。实验结果表明,当脉冲电流等级与芯片结温同时接近额定限值时,发生了明显的双极退化,且随着脉冲宽度的增大,退化程度加深。而在小脉冲电流、高芯片结温与大脉冲电流、低芯片结温两种条件下,双极退化现象均不明显。实验结果一方面验证了该文所提评估方法的适用性;另一方面也为SiC器件的应用和推广提供了性能提升指导与实验支撑。 展开更多
关键词 SiC MOSFET体二极管 双极退化 脉冲电流应力 应用指导
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时效态GH925/625合金焊接力学性能及应力腐蚀研究
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作者 张玉碧 杨晓亮 +3 位作者 许倩影 吴洋 黄全振 熊超健 《功能材料》 北大核心 2025年第4期4096-4102,4127,共8页
时效态GH925合金作为高含硫油井下工件用材,具有优良的力学和耐腐蚀性能,但其焊接性能鲜有报道。采用氩气保护焊(MIG)和625合金焊丝,研究了焊接电流、道次间隔时间(T=1~2 s)对焊接接头组织、晶粒特征、析出相及力学性能的影响。结果表明... 时效态GH925合金作为高含硫油井下工件用材,具有优良的力学和耐腐蚀性能,但其焊接性能鲜有报道。采用氩气保护焊(MIG)和625合金焊丝,研究了焊接电流、道次间隔时间(T=1~2 s)对焊接接头组织、晶粒特征、析出相及力学性能的影响。结果表明,在焊接电流50~70 A范围内,获得焊接组织良好,焊接熔合区主要由奥氏体γ相和弥散析出类δ相化合物组成,熔焊区中央以平面结晶为主,两侧为柱状晶组织。焊接参数为50 A+T时,接头强度达到最优530MPa,为焊丝原始屈服强度的1.82倍,道次间隔时间T有利于获得力学性能更好的焊缝组织。采用四点弯梁法,在15%NaCl+1g/L单质硫(S)溶液、H_(2)S分压1.38MPa、CO_(2)分压0.69MPa、149℃条件下浸泡14 d,焊接试样受拉表面光洁,无裂纹和开裂等应力腐蚀现象;腐蚀产物能谱分析主要为(FeCrNi)金属间复杂化合物、NiS以及少量的FeS_(2),Cr_(2)O_(3)和NiO等氧硫化物。 展开更多
关键词 时效态GH925合金 焊接电流 力学性能 应力腐蚀
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