基于反幂定律的聚合物电树枝生长数值模拟

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作者 边浩然 姚成 董守龙 《电工技术学报》 北大核心 2025年第11期3643-3652,共10页

聚合物材料因其优异的介电性能被广泛应用于电气绝缘设备中。但长期带电运行会使得其内部缺陷处产生的电树枝快速发展,造成材料的绝缘击穿。数值模拟方法能为研究固体绝缘材料内部电击穿过程提供参考,然而现有的模拟方法依旧存在模型参... 聚合物材料因其优异的介电性能被广泛应用于电气绝缘设备中。但长期带电运行会使得其内部缺陷处产生的电树枝快速发展,造成材料的绝缘击穿。数值模拟方法能为研究固体绝缘材料内部电击穿过程提供参考,然而现有的模拟方法依旧存在模型参数难以获得和校准的问题,其结果很难得到实际应用。考虑到电树枝损伤累积增长的唯象规律符合反幂定律,该文基于反幂定律建立局部电损伤方程,进一步结合有限元计算建立电树枝模拟方法,研究反幂定律模型参数(电压耐受指数n、累积损伤阈值D_C及材料分散性)对模拟结果的影响规律,提出一种模型简单、参数可实验获取的电树枝模拟方法,并开展电树枝老化实验对模拟方法的有效性进行验证。结果表明,该方法能够基于实验获取的材料参数对电树枝进行模拟,对电树枝形态和生长规律的模拟效果良好。 展开更多

关键词 聚合物 电树枝 反幂定律 绝缘 数值模拟

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利用多源数据融合在某铜金属矿山开展三维实体建模的研究 被引量：5

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作者 施玉娇 刘雯婷 +2 位作者 王建超 姜海 唐艳萍 《中国矿业》 北大核心 2024年第S01期195-198,共4页

采用3Dmine三维建模软件结合地质数据、工程测量数据、图件矢量化数据等多源数据融合,构建某铜金属矿山多源信息数据库,并建立了该矿的三维地表DTM模型、矿体三维模型、构造模型、岩性模型、井巷工程三维模型以及矿体块体模型等,利用距... 采用3Dmine三维建模软件结合地质数据、工程测量数据、图件矢量化数据等多源数据融合,构建某铜金属矿山多源信息数据库,并建立了该矿的三维地表DTM模型、矿体三维模型、构造模型、岩性模型、井巷工程三维模型以及矿体块体模型等,利用距离幂次反比法对矿体矿石量、金属量、品位等进行了估值,并与矿山储量核实报告获得的结果进行了对比分析。实践表明,所建模型估算的品位、矿石量、金属量结果可靠,可以有效地展示矿山深部矿体、围岩、断层、井巷工程等三维地下空间的可视化,并为矿山深部矿床的探矿设计、开采设计提供有效依据。 展开更多

关键词 多源数据融合 金属矿山 三维数字化建模 全地质模型 距离幂次反比法 3Dmine

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反幂定律应用于高压电缆寿命设计的研究进展 被引量：7

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作者 廖雁群 冯冰 +3 位作者 罗潘 张连杰 卢志华 徐阳 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2016年第3期1-6,共6页

本文回顾了反幂定律的发展过程,用Eyring公式对反幂定律的正确性进行了理论解释,总结了反幂定律在确定高压电缆绝缘厚度和在电缆E-t寿命曲线中的应用,给出了温度修正的电老化寿命模型,阐述了温度在高压电缆寿命设计中的重要性。

关键词 反幂定律 电力电缆 绝缘设计

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腐蚀应力加速寿命试验条件下滚动轴承的可靠性评估 被引量：5

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作者 张石平 王智明 杨建国 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期2132-2137,共6页

为了缩短轴承可靠性评估试验时间,用逆幂律Weibull加速寿命试验方法分析了腐蚀条件下滚动轴承的可靠性。用加权最小二乘法和极大似然法给出了评估模型参数的点估计,结合信息矩阵法给出了评估模型参数及轴承平均寿命、可靠度、可靠寿命... 为了缩短轴承可靠性评估试验时间,用逆幂律Weibull加速寿命试验方法分析了腐蚀条件下滚动轴承的可靠性。用加权最小二乘法和极大似然法给出了评估模型参数的点估计,结合信息矩阵法给出了评估模型参数及轴承平均寿命、可靠度、可靠寿命等可靠性指标的区间估计。解决了常见轴承可靠性评估中只有可靠性指标点估计而缺少区间估计的问题,使评估结果更加全面。分析了具体实例,基于Akaike信息准则(AIC)、贝叶斯信息准则(BIC)原理,用最佳模型给出了腐蚀条件下轴承的可靠性评估结果。计算结果表明所提方法具有较高的评估精度,且当腐蚀应力提高1倍时,轴承的平均寿命缩短8.75%,可靠度减小16.83%。 展开更多

关键词 加速寿命试验 滚动轴承 可靠性评估 腐蚀应力 逆幂律

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聚合物驱牛顿—非牛顿—牛顿三区复合试井模型 被引量：1

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作者 刘文涛 张德富 +1 位作者 程宏杰 王晓光 《油气藏评价与开发》 CSCD 2019年第4期26-30,共5页

聚合物驱是提高采收率的重要手段之一。根据聚合物驱油的物理过程,建立牛顿流体—非牛顿幂律流体—牛顿流体构成的三区复合油藏试井解释模型;通过拉普拉斯变换求得模型在拉普拉斯空间的解析解;利用Stehfest数值反演算法将拉普拉斯空间... 聚合物驱是提高采收率的重要手段之一。根据聚合物驱油的物理过程,建立牛顿流体—非牛顿幂律流体—牛顿流体构成的三区复合油藏试井解释模型;通过拉普拉斯变换求得模型在拉普拉斯空间的解析解;利用Stehfest数值反演算法将拉普拉斯空间解析解反演到实空间,绘制出描述聚驱过程渗流特征的试井分析双对数理论曲线。根据导数曲线特征可识别出四个典型的流动阶段:纯井筒储集效应阶段、内区牛顿流体径向流阶段、聚合物区幂律流体径向流阶段、外区牛顿流体径向流阶段。在内区牛顿流体径向流阶段,压力导数双对数曲线呈值为0.5的水平线,其半径越大,持续时间越长;在聚合物区幂律流体径向流阶段,压力导数双对数曲线呈(1-n)(/3-n)斜率的直线,幂律指数越小,导数曲线斜率越大;在外区牛顿流体径向流阶段,压力导数双对数曲线呈值为0.5M13的水平直线。利用该模型可分析聚合物驱油的效果,指导聚合物驱油藏试井资料的有效解释。 展开更多

关键词 聚合物驱 复合油藏 幂律指数 Stehfest反演 试井分析

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腐蚀管道寿命可靠性的步降应力加速试验研究 被引量：9

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作者 骆正山 毕傲睿 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期59-64,共6页

为保障油气管道安全运营,需研究腐蚀管道寿命的可靠性。首先基于管道失效机理,采用步降应力加速寿命试验(SDSALT)方法,获得不同温度下腐蚀率样本;其次利用加速因子和逆幂律加速方程建立数据折算模型,将腐蚀率样本转换为应力作用失效时... 为保障油气管道安全运营,需研究腐蚀管道寿命的可靠性。首先基于管道失效机理,采用步降应力加速寿命试验(SDSALT)方法,获得不同温度下腐蚀率样本;其次利用加速因子和逆幂律加速方程建立数据折算模型,将腐蚀率样本转换为应力作用失效时间并截尾抽样后作为输入,求得含未知参数的准样本;然后通过准样本估计Weibull分布的3个参数,进而得到以温度和时间为自变量的管道可靠性函数;最后以H_2S/CO_2环境中运营的N80管道为例,验证所建腐蚀管道寿命预测方法的可靠性。结果表明,该方法大幅缩短试验时间,对管道寿命预测准确,并分析出管道可靠性的降低速度随温度和时间的增加先增大后减小,可应用于管道的适用性评价。 展开更多

关键词 可靠性分析 步降应力加速寿命试验(SDSALT) 加速因子 逆幂律方程 WEIBULL分布

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浙西梅雨影响区滑坡特征和分布模型 被引量：1

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作者 潘雅辉 冯杭建 +1 位作者 彭陈川 张俞 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期148-155,共8页

我国东南地区滑坡规模与频率分布的关系研究较缺乏,而滑坡规模-频率分析是滑坡危险性评价的重要内容。选取浙西梅雨影响区淳安县作为研究区,基于区内388处滑坡编录数据,开展了以面积和体积为滑坡规模参数的滑坡规模特征分析,并利用幂律... 我国东南地区滑坡规模与频率分布的关系研究较缺乏,而滑坡规模-频率分析是滑坡危险性评价的重要内容。选取浙西梅雨影响区淳安县作为研究区,基于区内388处滑坡编录数据,开展了以面积和体积为滑坡规模参数的滑坡规模特征分析,并利用幂律分布模型分析了滑坡规模与发生频率之间的关系。结果表明:与我国西部地区相比,研究区滑坡的规模要小一到两个数量级,体积小于10×10^(4) m^(3)的小型土质滑坡和岩质滑坡分别占99%和90%,其中又均以体积小于1×10^(4) m^(3)的滑坡分布最为集中,分别占岩质滑坡和土质滑坡的87%和68%;与全球其他地区类似,研究区滑坡面积与体积符合幂律关系;基于幂律分布函数和三参数反伽马函数的滑坡规模-频率关系分析显示,研究区滑坡规模-频率分布曲线与全球其他地区的类似,具有典型的"偏转"现象,即中大规模的滑坡规模-频率分布曲线遵从幂律关系,而小规模的滑坡规模-频率分布曲线出现了"偏转"现象;通过对滑坡规模-频率分布曲线出现"偏转"现象的原因进行分析,认为这在一定程度上反映了研究区滑坡编录数据的完整性。该研究结果可为研究区甚至我国东南地区滑坡危险性评价提供依据。 展开更多

关键词 滑坡 规模-频率分布 幂律 三参数反伽马函数 淳安县

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油纸绝缘快速发展型局部放电特征 被引量：11

8

作者 徐治仁 杨丽君 +4 位作者 魏意恒 成立 赵学童 杨旭 江翼 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第21期7529-7539,共11页

特高压变压器中油纸绝缘裕度接近设计极限,在交接试验中多次出现从检测到局部放电到击穿仅需数分钟的快速发展型故障案例。为实现该类放电的有效预警,该文通过分析不同电压下极不均匀电场中油纸绝缘失效时间的U-t与Emax-t特性,根据阈值... 特高压变压器中油纸绝缘裕度接近设计极限,在交接试验中多次出现从检测到局部放电到击穿仅需数分钟的快速发展型故障案例。为实现该类放电的有效预警,该文通过分析不同电压下极不均匀电场中油纸绝缘失效时间的U-t与Emax-t特性,根据阈值电压Uth、阈值场强Eth和电压耐受指数n界定快速发展型放电;同时,研究恒定交流电压下油纸绝缘针-板电极模型中快速发展型放电痕迹和局放特性。结果表明,针-板电极下油纸绝缘电寿命符合反幂函数模型,快速发展型放电根据放电形貌可划分为5个阶段,先后呈现为针尖起始放电、油纸界面滑闪放电、白斑形成、固定的放电通道、碳化痕迹生长直至击穿。局放特征量和局部放电相位分布(phase resolved partial discharge,PRPD)图谱与放电痕迹的发展规律一一对应,PRPD图谱呈现出稀疏放电—高能量密集放电—低能量密集放电的变化趋势。 展开更多

关键词 油纸绝缘 沿面放电 快速发展型放电 放电痕迹 u-t反幂函数模型 局部放电

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基于失效时间统计特性的交联聚乙烯电寿命模型修正 被引量：6

9

作者 王国栋 周凯 +2 位作者 李原 李诗雨 傅尧 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期1042-1050,共9页

为提高电缆绝缘材料电寿命评估的准确性,根据交联聚乙烯(XLPE)失效时间统计特性,对传统基于反幂定律的XLPE电寿命模型进行修正。首先对XLPE薄片样本进行电压耐久性实验,统计不同电场强度作用下XLPE失效时间。其次分析XLPE薄片样本失效... 为提高电缆绝缘材料电寿命评估的准确性,根据交联聚乙烯(XLPE)失效时间统计特性,对传统基于反幂定律的XLPE电寿命模型进行修正。首先对XLPE薄片样本进行电压耐久性实验,统计不同电场强度作用下XLPE失效时间。其次分析XLPE薄片样本失效时间统计特性,结果表明在相同电场强度作用下,XLPE失效时间大致分布在三个时间区间内,不同时间区间对应不同绝缘失效过程,电场强度不同时,占主导地位的失效过程也不相同。最后用处于主导地位失效过程样本的失效时间代表该电场强度下XLPE薄片样本的电寿命,由此得到修正后的XLPE电寿命模型。相较于传统电寿命模型,修正后的模型从失效时间统计特性的角度出发,确定了E-t特性曲线中拐点的位置。 展开更多

关键词 交联聚乙烯 失效时间 韦伯分布 统计特性 反幂定律

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XLPE/SiO_(2)纳米复合材料长期直流老化特征寿命恶化分析 被引量：4

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作者 雷伟群 刘冠芳 +3 位作者 耿涛 乌江 郑晓泉 L.A.Dissado 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期311-321,共11页

为了研究纳米SiO_(2)改性后的交联聚乙烯(XLPE)在直流电场下的长期老化规律,该文对纯XLPE和XLPE/SiO_(2)纳米复合材料的老化性能进行对比研究。首先在不同直流电压下分别对两种材料进行老化实验,发现XLPE/SiO_(2)纳米复合材料在电场较... 为了研究纳米SiO_(2)改性后的交联聚乙烯(XLPE)在直流电场下的长期老化规律,该文对纯XLPE和XLPE/SiO_(2)纳米复合材料的老化性能进行对比研究。首先在不同直流电压下分别对两种材料进行老化实验,发现XLPE/SiO_(2)纳米复合材料在电场较高时的确具有较纯XLPE更优异的耐电特性,但随着施加直流电场的降低,XLPE/SiO_(2)纳米复合材料的特征寿命与纯XLPE的越来越接近,直到该文测试的最低直流电场强度115kV/mm(特征寿命1000h以上),XLPE/SiO_(2)纳米复合材料的特征寿命已低于纯XLPE。对比分析XLPE/SiO_(2)纳米复合材料和纯XLPE老化数据显示,纳米复合材料的寿命指数低于纯XLPE。该文直流老化研究结果表明,尽管XLPE/SiO_(2)纳米复合材料的短期电性能指标优于纯XLPE,但长期直流老化性能会比纯XLPE差。 展开更多

关键词 XLPE/SiO_(2)纳米复合材料 直流老化 特征寿命 逆幂定律 寿命指数

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机载燃油泵电应力加速退化建模与试验设计 被引量：1

11

作者 潘晋新 景博 +2 位作者 李振刚 王生龙 焦晓璇 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第11期50-56,共7页

针对传统加速退化模型建立过程中,未考虑应力变化造成失效阈值变化的问题,提出了通过试验建模确立失效阈值的方法.在分析某型机载燃油泵工作机理和物理模型的基础上,设计了从101~130 V的步进电压条件下机载燃油泵压力与流量测量试验,并... 针对传统加速退化模型建立过程中,未考虑应力变化造成失效阈值变化的问题,提出了通过试验建模确立失效阈值的方法.在分析某型机载燃油泵工作机理和物理模型的基础上,设计了从101~130 V的步进电压条件下机载燃油泵压力与流量测量试验,并基于样本分位数构建了机载燃油泵电应力下压力与流量的数学模型;又选取100、105、110、115、120、125 V为工作电压进行了加速退化试验,拟合出不同电应力下机载燃油泵的退化轨迹.最终依据其数学模型估计了机载燃油泵在100、105、110、115、120、125 V工作电压下的失效寿命分别为53 848、43 599、39 269、37 140、26 643、20 522 h,依据逆幂律模型L(U)=A×Un,通过参数拟合建立了机载燃油泵电应力加速退化模型L(U)=1. 329 9×10^12×U^-3. 694 9。 展开更多

关键词 加速退化建模 机载燃油泵 逆幂律模型 分位数 PYTHON

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数控机床可靠性加速试验与评估研究

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作者 肖泽坤 夏仰球 +2 位作者 滕强 许耀宇 米良 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第7期6-9,共4页

针对数控机床可靠性快速测评技术研究不足、行业内缺少相应的可靠性快速测评方法的问题,提出一种基于修正应力的逆幂律模型评估方法。首先,应用AHP方法建立加速应力层次修正结构对加速应力进行修正;其次,基于修正应力的加速模型确定了... 针对数控机床可靠性快速测评技术研究不足、行业内缺少相应的可靠性快速测评方法的问题,提出一种基于修正应力的逆幂律模型评估方法。首先,应用AHP方法建立加速应力层次修正结构对加速应力进行修正;其次,基于修正应力的加速模型确定了试验的总体试验方案、流程、剖面以及数据采集方式,并采用修正应力对逆幂律模型进行求解;最后,在某型号国产数控弯管机上开展可靠性加速测评试验。对试验数据中的加速应力应用该方法进行修正并与同型号设备跟踪统计常规试验结果对比,威布尔形状参数的相对误差由7.5%降低至4.7%,MTBF点估计值得相对误差由16.9%降低至5.9%,验证了本测评方法的可行性和准确性。 展开更多

关键词 数控机床 可靠性测评 逆幂律模型

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三元锂电池加速循环寿命模型的量化研究 被引量：8

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作者 丁鹏飞 孙坚 徐红伟 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第9期1133-1135,1139,共4页

三元锂电池的寿命与使用环境、负载特性等有关,目前,对三元锂电池循环寿命尚缺乏定量研究。在环境温度为25℃时,三元锂电池以1 C、3 C和5 C放电,基于逆幂律模型,建立了以电池中位寿命、特征寿命(0.632分位数寿命)、10%寿命、90%寿命、1... 三元锂电池的寿命与使用环境、负载特性等有关,目前,对三元锂电池循环寿命尚缺乏定量研究。在环境温度为25℃时,三元锂电池以1 C、3 C和5 C放电,基于逆幂律模型,建立了以电池中位寿命、特征寿命(0.632分位数寿命)、10%寿命、90%寿命、100%寿命及循环寿命衰减拟合的二次多项式系数为寿命特征的加速循环寿命模型。模型精度验证实验表明所建立的加速寿命模型能较为准确地预测三元锂离子电池寿命情况,具有一定的工程实践意义。 展开更多

关键词 三元锂离子电池 加速循环寿命模型 逆幂律模型

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逆幂律模型下Frechet分布序进应力加速寿命试验的统计分析 被引量：5

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作者 何亮 徐晓岭 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第11期194-198,共5页

加速寿命试验是评估产品寿命的常用方法,被广泛用于工业产品寿命试验中以改善产品的性能,通过提高寿命试验的应力水平,以便更快地在正常条件下获得所需的产品信息。Frechet分布是极值分布理论中的重要分布之一,在更新理论及分支过程、... 加速寿命试验是评估产品寿命的常用方法,被广泛用于工业产品寿命试验中以改善产品的性能,通过提高寿命试验的应力水平,以便更快地在正常条件下获得所需的产品信息。Frechet分布是极值分布理论中的重要分布之一,在更新理论及分支过程、经济学、水文气象学中均有重要的应用。针对逆幂律模型下寿命服从Frechet分布的产品,在应力为时间的一般线性关系下的序进应力加速寿命试验下进行统计分析。分别利用极大似然估计、MPS估计以及最小距离估计给出分布参数的点估计,并通过大量Monte-Carlo模拟试验对比3种估计方法的优劣,给出实际应用中对于不同的分布参数应选择的估计方法的建议。 展开更多

关键词 Frechet分布 逆幂律模型 序进应力加速寿命试验 MPS估计 最小距离估计

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幂律稠油砂岩油田单井探测半径计算

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作者 谢明英 刘国涛 +2 位作者 闫正和 施征南 孙晓娜 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期97-106,共10页

探测半径是油田开发过程中的一个重要参数,然而传统的探测半径计算公式基于牛顿流体线性渗流理论研究得到,这类探测半径计算公式不再适用于幂律型非牛顿流体。针对南海东部地区近年发现的幂律稠油砂岩油田,提出了一种新的计算方法来研... 探测半径是油田开发过程中的一个重要参数,然而传统的探测半径计算公式基于牛顿流体线性渗流理论研究得到,这类探测半径计算公式不再适用于幂律型非牛顿流体。针对南海东部地区近年发现的幂律稠油砂岩油田,提出了一种新的计算方法来研究幂律稠油的探测半径,这种新方法避免了常规方法中试图获得探测半径的解析式的问题,具有更广泛的适用性。另外,传统计算公式并没有考虑井筒储集效应和表皮效应的影响。借助探测半径的相对判断准则,采用了Laplace变换、Stehfest数值反演方法,研究了流性指数、井筒储集效应、表皮效应对探测半径的影响;提出了流性指数在0.80~1.00的探测半径计算公式的统一形式;同时,为了直观地与生产实际联系起来,文中还探索了探测半径与井底压降的关系。研究成果已用于指导南海东部地区幂律稠油砂岩油田井网部署和注采井网优化设计,获得了很好的应用效果。 展开更多

关键词 幂律稠油 探测半径 相对判断准则 LAPLACE变换 Stehfest数值反演

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