基于PSO-CNN模型和流固耦合的三角钢闸门优化算法

1

作者 马骥 董现 +3 位作者 任萌萌 李宇男 朱召泉 王雅迪 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期141-144,149,共5页

针对大型三角钢闸门流固耦合下优化设计工作量巨大、计算机难以短时间实现的问题,提出PSO-CNN模型即粒子群算法优化卷积神经网络模型,以改善仿真模型计算效率和普通神经网络模型计算精度的问题。对比PSO-CNN模型与CNN模型误差曲线与偏... 针对大型三角钢闸门流固耦合下优化设计工作量巨大、计算机难以短时间实现的问题,提出PSO-CNN模型即粒子群算法优化卷积神经网络模型,以改善仿真模型计算效率和普通神经网络模型计算精度的问题。对比PSO-CNN模型与CNN模型误差曲线与偏离度预测图,PSO-CNN模型的预测精度明显高于CNN卷积神经网络算法的预测精度。根据考虑流固耦合作用下闸门的一阶频率变化,采用全局随机灵敏度分析方法筛选出圆管型支臂的管外径、圆管型支臂管壁厚度和面板厚度作为模型主导参数。结合ANSYS平台opt分析模块零阶优化算法求得主导参数的优化结果,优化后闸门流固耦合后频率远离水流脉冲频率,使该弧形闸门具有良好动力性能。 展开更多

关键词 三角闸门 优化设计 PSO-CNN模型 零阶算法

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基于贝叶斯网络的碳封存注入管柱失效风险评估

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作者 刘玲 车莹 +3 位作者 刘昊林 季钰涵 朱传宝 余芳 《油气井测试》 2024年第6期60-66,共7页

注入管柱是地下二氧化碳地质封存的必经通道,极易受到封存系统中各种因素的影响而导致密封性降低,服役期限缩短,并最终影响碳封存的安全性与效率。通过构建基于最弱T范数的模糊故障树模型,实现评估数据的加权融合,获取基本事件的先验概... 注入管柱是地下二氧化碳地质封存的必经通道,极易受到封存系统中各种因素的影响而导致密封性降低,服役期限缩短,并最终影响碳封存的安全性与效率。通过构建基于最弱T范数的模糊故障树模型,实现评估数据的加权融合,获取基本事件的先验概率;使用Leaky Noisy-OR Gate模型确定条件概率;利用贝叶斯网络模型对管柱失效事件发生概率进行动态推理,并进行关键影响因素与敏感性分析。实际应用中发现,导致注入管柱密封失效的关键因素为金属腐蚀、连接强度、材料耐蚀性,以及连接耐久性等;敏感性因素则包括封隔器失效、连接方式不均匀、金属腐蚀。该方法在碳封存注入管柱的风险管理中具有良好的适用性,能够为项目实践提供理论依据及现场指导。 展开更多

关键词 碳封存 注入管柱 管柱失效 风险评估 贝叶斯网络 T范数算子 Noisy-OR gate模型

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高港二线船闸闸门结构复核分析

3

作者 谢瑞敏 张楚楚 王雪军 《江苏水利》 2024年第10期44-47,53,共5页

高港二线船闸工作闸门采用双扇对开三角门,闸门由门体结构、支承系统、止水系统、润滑系统、防护系统等几大部分组成。通过对上下游闸门各模拟工况结果进行分析,进一步了解闸门的结构性能和安全稳定性,为闸门日常维修养护工作提供理论... 高港二线船闸工作闸门采用双扇对开三角门,闸门由门体结构、支承系统、止水系统、润滑系统、防护系统等几大部分组成。通过对上下游闸门各模拟工况结果进行分析,进一步了解闸门的结构性能和安全稳定性,为闸门日常维修养护工作提供理论依据。 展开更多

关键词 船闸 三角门 结构复核

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基于ANSYS的弧面三角闸门自振特性研究 被引量：8

4

作者 胡剑杰 胡友安 王煦 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第6期24-27,共4页

水工闸门设计时需考虑闸门整体的自振频率,避免水流脉动作用使闸门产生强烈共振.本文以某船闸弧面三角闸门的动力学问题为背景,重点分析流固耦合效应对闸门整体结构自振特性的影响,并基于有限元分析软件ANSYS建立弧面三角闸门的数值分... 水工闸门设计时需考虑闸门整体的自振频率,避免水流脉动作用使闸门产生强烈共振.本文以某船闸弧面三角闸门的动力学问题为背景,重点分析流固耦合效应对闸门整体结构自振特性的影响,并基于有限元分析软件ANSYS建立弧面三角闸门的数值分析模型,计算出闸门在不同门前水体宽度和高度下的自振频率和振型.结果表明,水体产生的流场对闸门自振特性有显著影响. 展开更多

关键词 弧面三角闸门 自振特性 流固耦合 ANSYS

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有切角三角门船闸闸首结构优化设计 被引量：3

5

作者 苏超 姜念堂 王金玺 《水运工程》 北大核心 2013年第5期124-129,共6页

针对船闸闸首结构建模复杂、工作量大的特点,通过Vb语言和Fortran语言实现了船闸的参数化建模和自动剖分,并在此基础上采用粒子群优化算法,开发了有切角三角门船闸闸首结构优化系统。在工程实例中,以混凝土使用量最小为目标函数,验证了... 针对船闸闸首结构建模复杂、工作量大的特点,通过Vb语言和Fortran语言实现了船闸的参数化建模和自动剖分,并在此基础上采用粒子群优化算法,开发了有切角三角门船闸闸首结构优化系统。在工程实例中,以混凝土使用量最小为目标函数,验证了该优化系统的正确性和实用性,计算结果可为船闸的设计提供参考。 展开更多

关键词 三角门船闸 粒子群优化算法 有限元 优化设计

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弧面三角闸门的静力数值分析 被引量：5

6

作者 胡剑杰 胡友安 +2 位作者 陈卫冲 钱祖宾 王煦 《水资源与水工程学报》 2014年第2期218-221,共4页

基于大型有限元分析软件ANSYS,以夏仕港船闸弧面三角闸门的静力学分析为背景,建立起闸门的有限元模型。综合考虑重力、风载荷、水压力等主要载荷影响,对闸门在蓄水与通航条件下进行静力分析,得出不同工况下闸门的应力及变形分布情况,并... 基于大型有限元分析软件ANSYS,以夏仕港船闸弧面三角闸门的静力学分析为背景,建立起闸门的有限元模型。综合考虑重力、风载荷、水压力等主要载荷影响,对闸门在蓄水与通航条件下进行静力分析,得出不同工况下闸门的应力及变形分布情况,并对闸门强度、刚度和稳定性进行校核,评估出闸门的安全性。结果表明:船闸弧面三角闸门的整体以及各构件满足强度、刚度、稳定性要求,该研究为同类型水工钢闸门的设计与校核提供理论参考。 展开更多

关键词 蓄水和通航工况 弧面三角闸门 静力分析 ANSYS 空间有限元法

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大跨度升卧式闸门在船闸上的应用 被引量：5

7

作者 李树海 赵月桂 陶书东 《水运工程》 北大核心 2013年第8期152-155,共4页

升卧式闸门一般跨度不大,在水利上应用较多,在船闸工程中应用较少,尤其在23 m口门三级通航建筑物上的应用缺少工程实例和经验。以丹金船闸为研究对象,比选适应23 m口门及水文条件的三角门和升卧门,对大跨度升卧门设计难点及应对措施进... 升卧式闸门一般跨度不大,在水利上应用较多,在船闸工程中应用较少,尤其在23 m口门三级通航建筑物上的应用缺少工程实例和经验。以丹金船闸为研究对象,比选适应23 m口门及水文条件的三角门和升卧门,对大跨度升卧门设计难点及应对措施进行论述。 展开更多

关键词 三角闸门 升卧式闸门 启闭机

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角度传感器在分光计实验中的应用 被引量：9

8

作者 陈剑波 王姝 +1 位作者 万振茂 曹正东 《物理实验》 2008年第5期5-8,共4页

用精密导电塑料电位器代替分光计的游标刻度盘,可以实现用电测法来测量角度.定标曲线的相关系数r=0.9999,说明精密导电塑料电位器的线性度很好,输出电压和角度变化有很好的线性关系.从实验测量结果来看,由刻度盘测量的三棱镜顶角、最小... 用精密导电塑料电位器代替分光计的游标刻度盘,可以实现用电测法来测量角度.定标曲线的相关系数r=0.9999,说明精密导电塑料电位器的线性度很好,输出电压和角度变化有很好的线性关系.从实验测量结果来看,由刻度盘测量的三棱镜顶角、最小偏向角和光栅的光栅常量与用精密导电塑料电位器测出的对应值,两者的相对偏差小于1%,可满足实验要求. 展开更多

关键词 分光计 角度传感器 三棱镜 光栅

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浮箱结构对三角闸门静动力特性影响 被引量：4

9

作者 顾磊 杨铎 胡友安 《中国港湾建设》 2020年第12期16-19,共4页

为降低因防护板结构自重而产生的偏心力矩对三角闸门的影响,需将对称式浮箱结构改为非对称式浮箱结构,运用ANSYS软件研究其在静动力特性上是否更具优势。结果表明:非对称式浮箱结构下的闸门在减小浮箱处最大等效应力和降低闸门下垂度方... 为降低因防护板结构自重而产生的偏心力矩对三角闸门的影响,需将对称式浮箱结构改为非对称式浮箱结构,运用ANSYS软件研究其在静动力特性上是否更具优势。结果表明:非对称式浮箱结构下的闸门在减小浮箱处最大等效应力和降低闸门下垂度方面具有显著优势,还可有效减缓底枢处蘑菇头的磨损;3种浮箱结构下闸门的自振频率几乎完全吻合,但需重视流固耦合效应下闸门与水流脉动产生的低频共振问题。 展开更多

关键词 三角闸门 ANSYS 浮箱结构 流固耦合 附加质量法

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新桥船闸闸门支铰连接螺栓断裂分析

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作者 杨光明 卜现港 +1 位作者 孙长林 胡金义 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2005年第1期41-44,共4页

针对新桥船闸闸门支铰连接螺栓存在的断裂问题,结合现场检测结果,分析了支铰连接螺栓断裂的原因,指出其断裂主要是闸门上、中、下支承铰轴不同心,支铰轴同心度存在较大偏差所造成的;同时,螺栓材质选用不当及螺栓松动亦加速了螺栓的断裂... 针对新桥船闸闸门支铰连接螺栓存在的断裂问题,结合现场检测结果,分析了支铰连接螺栓断裂的原因,指出其断裂主要是闸门上、中、下支承铰轴不同心,支铰轴同心度存在较大偏差所造成的;同时,螺栓材质选用不当及螺栓松动亦加速了螺栓的断裂.进一步分析了闸门在不同支承约束情况下构件应力的分配变化规律,并提出了改进措施和建议. 展开更多

关键词 船闸 三角形闸门 三支铰 螺栓断裂

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基于FPGA的LFMCW雷达信号处理算法及实现 被引量：7

11

作者 潘世伟 葛俊祥 金良 《雷达科学与技术》 北大核心 2017年第4期392-396,共5页

为提高线性调频连续波雷达的探测精度,提出一种Rife算法与Jacobsen算法的联合频率估计算法。该算法分别对三角波调制的线性调频连续波的差频信号的上下扫频的频谱进行峰值搜索,当其频率在量化频率点附近时用Jacobsen算法优化,其他情况使... 为提高线性调频连续波雷达的探测精度,提出一种Rife算法与Jacobsen算法的联合频率估计算法。该算法分别对三角波调制的线性调频连续波的差频信号的上下扫频的频谱进行峰值搜索,当其频率在量化频率点附近时用Jacobsen算法优化,其他情况使用Rife算法直接估计。通过理论及Matlab软件仿真分析算法的估计性能,结合现场可编程门阵列(FPGA)EP4CE30F23C8N设计了用于三角波调制的LFMCW雷达,通过SignalTapⅡ软件实时捕捉目标参数,得到速度及距离信息。该方法应用于调频连续波雷达可以取得较高探测精度,同时具有较高的实时性、稳定性。 展开更多

关键词 线性调频连续波雷达 三角波 频率估计 现场可编程门阵列

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基于可重构计算系统的矩阵三角化分解硬件并行结构研究 被引量：6

12

作者 刘书勇 吴艳霞 +2 位作者 张博为 张国印 戴葵 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1642-1650,共9页

可重构计算系统成为加速计算密集型应用的重要选择之一.在众多受到关注的计算密集型问题中,矩阵三角化分解作为典型的基础类应用始终处于研究的核心地位,在求解线性方程组、求矩阵特征值等科学与工程问题中有重要的研究价值.本文面向矩... 可重构计算系统成为加速计算密集型应用的重要选择之一.在众多受到关注的计算密集型问题中,矩阵三角化分解作为典型的基础类应用始终处于研究的核心地位,在求解线性方程组、求矩阵特征值等科学与工程问题中有重要的研究价值.本文面向矩阵三角化分解中共有的三角化计算过程,通过分析该过程的线性计算规律,提出一种适于硬件并行实现的子矩阵更新同一化算法及矩阵三角化计算FPGA(Field Programmable Gate Array)并行结构.针对LU矩阵三角化分解在并行结构模板上的高性能实现及优化方法开展了研究.理论分析表明,该算法针对矩阵三角化计算过程具有更高的数据并行性与流水并行性;实验结果表明,与通用处理器的软件实现相比,根据该算法实现的矩阵三角化分解FPGA并行结果在关键计算性能上可以取得10倍以上的加速比. 展开更多

关键词 矩阵三角化分解 三角化过程 并行算法 LU分解 现场可编程门阵列

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距离选通超分辨率三维成像及其应用 被引量：8

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作者 王新伟 刘晓泉 +3 位作者 游瑞蓉 范松涛 何军 周燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期115-122,共8页

距离选通超分辨率三维成像是一种新型非扫描三维成像技术,在水下成像、远距离侦察、自动导航等应用中具有重要意义。综述了距离选通超分辨率三维成像技术国内外研究进展,对于梯形距离选通超分辨率三维成像和三角形距离选通超分辨率三维... 距离选通超分辨率三维成像是一种新型非扫描三维成像技术,在水下成像、远距离侦察、自动导航等应用中具有重要意义。综述了距离选通超分辨率三维成像技术国内外研究进展,对于梯形距离选通超分辨率三维成像和三角形距离选通超分辨率三维成像从距离能量包络能量态、三维成像步长、信噪比、环境噪声敏感性、距离分辨率以及测距精度等角度进行了对比分析,介绍了距离选通超分辨率三维成像技术的最新研究进展,包括编码超分辨率三维成像、实时距离选通超分辨率三维成像、多脉冲延时积分超分辨率三维成像,并分析了在低对比度目标探测、识别、水下三维成像方面的应用情况,以及笔者实验室在距离选通超分辨率三维成像技术方面开展的研究工作。距离选通三维成像技术的发展趋势为获取更高的三维成像景深分辨率比,实现快速高分辨率三维成像。 展开更多

关键词 距离选通三维成像 超分辨率 梯形距离能量相关 三角形距离能量相关

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大型三角闸门在中高水头船闸中的应用分析

14

作者 黄亚栋 徐洪强 +1 位作者 罗家安 孙保虎 《港工技术》 2014年第3期37-39,共3页

三角闸门因其具有能承受双向水头,并且能在动水时启闭,启闭力小,使用灵活等优点,使其在感潮河段的低水头中小型船闸上得到广泛应用。本文结合引江济汉通航工程龙洲垸船闸三角闸门的结构、结构计算以及闸门启闭机运行特点进行了介绍,为... 三角闸门因其具有能承受双向水头,并且能在动水时启闭,启闭力小,使用灵活等优点,使其在感潮河段的低水头中小型船闸上得到广泛应用。本文结合引江济汉通航工程龙洲垸船闸三角闸门的结构、结构计算以及闸门启闭机运行特点进行了介绍,为大型三角闸门在中高水头船闸中的应用提供参考。 展开更多

关键词 三角闸门 启闭机 有限元法 稳定性

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基于Workbench的三角闸门底枢分析 被引量：2

15

作者 刘浩 胡友安 王煦 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第3期49-51,共3页

作为三角闸门的主要承重和支撑部件,门枢对闸门的正常运转起着重要作用.受工作环境等方面的影响,底枢又是门枢中较易损坏的部件.如何更为准确地计算出门枢应力成为一个复杂的问题.文章以泰州引江河船闸下游三角闸门为例,综合考虑重力、... 作为三角闸门的主要承重和支撑部件,门枢对闸门的正常运转起着重要作用.受工作环境等方面的影响,底枢又是门枢中较易损坏的部件.如何更为准确地计算出门枢应力成为一个复杂的问题.文章以泰州引江河船闸下游三角闸门为例,综合考虑重力、浮力、水压等主要因素,并结合有限元分析软件Workbench,计算出底枢部件的应力、变形等,为后期的设计和闸门日常维护提供了重要依据. 展开更多

关键词 三角闸门 底枢 有限元 分析

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三角闸门顶枢结构计算分析 被引量：1

16

作者 杨铎 顾磊 +1 位作者 胡友安 姜胜先 《中国港湾建设》 2021年第3期12-15,共4页

门枢作为主要承重与支撑部件,在闸门运转中起重要作用。以引江济淮工程的三角闸门为例,基于Workbench对顶枢进行非线性有限元分析,并与材料力学理论计算结果进行对比。结果表明:理论计算因无法兼顾结构整体相互协调性与部件间的非线性... 门枢作为主要承重与支撑部件,在闸门运转中起重要作用。以引江济淮工程的三角闸门为例,基于Workbench对顶枢进行非线性有限元分析,并与材料力学理论计算结果进行对比。结果表明:理论计算因无法兼顾结构整体相互协调性与部件间的非线性接触行为而高于有限元结果,凸显出理论计算适合于偏安全的顶枢结构设计,有限元方法对其在工程实际中的运用更具指导意义,为生产实际中理论计算与有限元方法的选择提供了参考依据。 展开更多

关键词 三角闸门 顶枢 WORKBENCH 计算方法

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上海淀浦河东船闸三角闸门门体安全复核计算分析 被引量：4

17

作者 陶柏辰 徐佳佳 《广东水利水电》 2019年第9期73-76,共4页

以上海淀浦河东闸船闸闸门为例,化空间结构为平面结构,运用结构力学求解器,建立闸门平面模型分析受力情况,对三角闸门的安全状况进行评估,可为类似工程提供新思路。

关键词 三角闸门 平面结构 安全复核 结构内力

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船闸三角门静力数值分析

18

作者 高卓 胡友安 《江苏水利》 2017年第8期38-42,共5页

以滁河汊河集船闸为研究背景,基于有限元分析软件ANSYS,建立了下闸首三角门的有限元模型。详细介绍了三角门的空间结构,综合考虑水压和闸门自重等主要载荷影响,利用空间有限元法对闸门在防洪水位、通航水位和蓄水位情况下进行静力学分析... 以滁河汊河集船闸为研究背景,基于有限元分析软件ANSYS,建立了下闸首三角门的有限元模型。详细介绍了三角门的空间结构,综合考虑水压和闸门自重等主要载荷影响,利用空间有限元法对闸门在防洪水位、通航水位和蓄水位情况下进行静力学分析,提取危险工况下闸门支座反力、应力及变形结果,经过强度、刚度和稳定性验算后得出三角门结构设计合理并满足规范要求的结论。 展开更多

关键词 三角门 空间有限元法 静力分析 ANSYS 船闸

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基于LDL算法的大规模矩阵求逆加速器设计及其FPGA实现 被引量：2

19

作者 余浩然 肖昊 《电子科技》 2023年第7期1-7,共7页

矩阵求逆是工程计算中的基本问题,在大规模MIMO系统、阵列信号处理以及图像信号处理等应用中,大规模矩阵求逆的处理速度对系统性能至关重要,但传统矩阵求逆方法运算复杂度高、并行性低且消耗大量存储空间,不利于硬件加速。针对大规模矩... 矩阵求逆是工程计算中的基本问题,在大规模MIMO系统、阵列信号处理以及图像信号处理等应用中,大规模矩阵求逆的处理速度对系统性能至关重要,但传统矩阵求逆方法运算复杂度高、并行性低且消耗大量存储空间,不利于硬件加速。针对大规模矩阵求逆硬件加速问题,文中研究了基于LDL分解的矩阵求逆算法,并提出了一种基于该算法的大规模矩阵求逆加速架构。利用LDL分解后三角矩阵对角线元素全为1的特点,对矩阵进行分块迭代设计,减少了求逆运算的计算量,提高了计算速度。文中基于Xilinx Virtex7 FPGA设计实现了该加速器,实验结果表明,在128阶矩阵下,吞吐量达105.2 Inv·s^(-1),最高时钟频率达200 MHz。与现有矩阵求逆加速方案相比,该设计占用的硬件资源更少,且具有更高的性能。 展开更多

关键词 LDL分解 矩阵求逆 CHOLESKY分解 矩阵分块 三角矩阵变换 矩阵相乘 硬件加速 现场可编程门阵列

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