多工况下弹性支撑海上风电机组传动链支撑参数优化 被引量：2

1

作者 谭建军 杨书益 +1 位作者 余芷玲 董晔弘 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1211-1218,共8页

弹性支撑海上风电机组传动链在随机风浪耦合作用下,会受到因支撑平台大范围运动而产生的随机气动载荷与惯性载荷的综合影响,振动特性极为复杂。为了降低随机风浪对海上风电机组传动链振动响应的影响,文章以某6.2 MW海上风电机组传动链... 弹性支撑海上风电机组传动链在随机风浪耦合作用下,会受到因支撑平台大范围运动而产生的随机气动载荷与惯性载荷的综合影响,振动特性极为复杂。为了降低随机风浪对海上风电机组传动链振动响应的影响,文章以某6.2 MW海上风电机组传动链为研究对象,建立了弹性支撑海上风电机组传动链刚-柔耦合动力学模型,提出了基于代理模型的工况参数、支撑参数与海上风电机组传动链关键构件振动响应之间映射关系的重构方法,构建了多工况下海上风电机组传动链弹性支撑参数优化模型,对比了不同工况下海上风电机组传动链减振效果。研究结果表明:机舱运动与输入转矩增大会显著增加主轴轴承与发电机定子振动响应;优化弹性支撑参数可以有效降低机舱运动与输入转矩对主轴轴承与发电机定子振动响应的影响,其改善效果会随着平均风速的增加而愈加明显。此研究对提高海上风电机组传动链在随机风浪耦合作用下长期稳定运行的能力具有重要理论参考意义。 展开更多

关键词 海上风电机组 传动链 弹性支撑 优化

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附加阻尼控制下风电机组机网耦合载荷建模及分析 被引量：2

2

作者 杨超 李东翰 +3 位作者 胡姚刚 贾勇 李辉 刘静 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期102-108,共7页

针对附加阻尼控制下风电机组机械载荷问题,开展风电机组机网耦合载荷建模及载荷特性分析研究。采用FAST与Matlab/Simulink软件联合方法,建立综合考虑机组机械特性和电气特性的并网风电机组机网耦合载荷模型。采用所建模型开展附加阻尼... 针对附加阻尼控制下风电机组机械载荷问题,开展风电机组机网耦合载荷建模及载荷特性分析研究。采用FAST与Matlab/Simulink软件联合方法,建立综合考虑机组机械特性和电气特性的并网风电机组机网耦合载荷模型。采用所建模型开展附加阻尼控制对机组机械载荷影响的仿真分析,并复现附加阻尼控制下风电机组机械系统与电力系统的机网共振现象。结果表明,所建模型能够表征附加阻尼控制下风电机组机械系统与电力系统的耦合互作用,系统低频振荡会导致机组关键结构出现明显振动载荷,且系统振荡频率与机组机械结构固有振动频率接近时两者共振会急剧加大机组振动载荷。 展开更多

关键词 风力发电 风电机组 结构载荷 阻尼控制 机网耦合

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海上浮式风电机组变桨距自抗扰控制策略研究 被引量：9

3

作者 王诗琪 杜雪松 +3 位作者 朱才朝 谭建军 宋朝省 刘斌 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期25-37,共13页

为有效抑制由随机风、浪载荷引起的海上浮式风电机组发电功率波动,提出了变桨距线性自抗扰控制(LADRC)策略。综合考虑气动力、水动力、结构弹性和变桨距控制等影响因素,建立5 MW级海上浮式风电机组气弹水控耦合系统动力学模型,基于恒转... 为有效抑制由随机风、浪载荷引起的海上浮式风电机组发电功率波动,提出了变桨距线性自抗扰控制(LADRC)策略。综合考虑气动力、水动力、结构弹性和变桨距控制等影响因素,建立5 MW级海上浮式风电机组气弹水控耦合系统动力学模型,基于恒转矩控制目标设计变桨距线性自抗扰控制器,分别采用带宽整定法和BP神经网络整定法对控制器参数进行整定,对比分析变桨距线性自抗扰控制对发电功率波动的抑制效果。研究结果表明:采用带宽整定和BP神经网络整定的变桨距线性自抗扰控制可以有效地改善海上浮式风电机组变桨距灵敏度,抑制发电功率波动。 展开更多

关键词 海上浮式风电机组 变桨距控制 自抗扰控制 参数整定 发电功率

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环境参数对风电齿轮箱传动系统疲劳损伤的影响 被引量：2

4

作者 伍源 朱才朝 +2 位作者 谭建军 宋朝省 张会阳 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期132-144,共13页

在风电机组全寿命周期内,长期风速概率分布会使风电齿轮箱传动系统动载荷出现随机特性,影响其疲劳损伤预估精度。笔者提出了一种考虑长期风速概率分布特征的风电齿轮箱传动系统疲劳损伤预估方法,通过建立大功率海上风电机组OpenFAST-SIM... 在风电机组全寿命周期内,长期风速概率分布会使风电齿轮箱传动系统动载荷出现随机特性,影响其疲劳损伤预估精度。笔者提出了一种考虑长期风速概率分布特征的风电齿轮箱传动系统疲劳损伤预估方法,通过建立大功率海上风电机组OpenFAST-SIMPACK联合仿真模型,计算不同平均风速与湍流强度组合工况下的风电齿轮箱传动系统齿轮短期疲劳损伤,进而采用代理模型技术重构“平均风速、湍流强度-短期疲劳损伤”映射关系,预测齿轮长期疲劳损伤。研究结果表明:风电齿轮箱传动系统低速级太阳轮容易发生接触疲劳失效;在额定风速以下,低速级太阳轮短期疲劳损伤与平均风速呈正相关,在额定风速附近,平均风速与湍流强度的随机特性均会增大其长期疲劳损伤不确定性,增大其疲劳失效风险。 展开更多

关键词 风电齿轮箱 传动系统 疲劳损伤 随机特性

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机架柔性对双风轮风电机组传动链固有特性的影响 被引量：1

5

作者 帅权 朱才朝 +3 位作者 谭建军 武雅如 谭术平 劳文欣 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1-14,共14页

双风轮风电机组是一种新型水平轴式风电机组,可以利用前风轮尾流发电,风能利用系数高,但为了减少前后风轮间流场干涉效应,传动链轴向跨距较单风轮机组更长,造成长跨距柔性机架多点弹性支撑下双风轮风电机组传动链模态特性复杂,潜在共振... 双风轮风电机组是一种新型水平轴式风电机组,可以利用前风轮尾流发电,风能利用系数高,但为了减少前后风轮间流场干涉效应,传动链轴向跨距较单风轮机组更长,造成长跨距柔性机架多点弹性支撑下双风轮风电机组传动链模态特性复杂,潜在共振风险高。文中考虑机架柔性及其与传动链间弹性支撑,利用多体动力学方法建立了双风轮风电机组传动链刚柔耦合动力学模型,分析了传动链耦合振动模式,研究了机架柔性对传动链固有特性的影响。研究结果表明:双风轮风电机组传动链前2阶扭振固有频率分别为5.63 Hz和6.01 Hz,分别对应后、前风轮传动链第1阶扭振固有频率;双风轮风电机组传动链共存在3类系统振动模式,包括前或后风轮传动链局部振动模式、前或后风轮传动链耦合振动模式,以及前与后风轮传动链耦合振动模式;当系统各构件的模态能量主要集中在非扭振方向时,机架柔性会使各构件模态能量朝同侧传动链其余构件或异侧传动链构件转移。 展开更多

关键词 双风轮风电机组 传动链 刚柔耦合 固有特性

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弹性支撑双风轮风电机组传动链强度分析

6

作者 武雅如 朱才朝 +2 位作者 谭建军 帅权 谭术平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期470-478,共9页

为使前后风轮间流场干涉影响降低,双风轮风电机组传动链具有跨距长、支撑点多的特性,导致双风轮风电机组传动链在长跨距柔性主机架支撑下具有复杂的载荷特性。建立考虑主机架柔性的某型双风轮风电机组传动链动力学模型,分析齿轮与主机... 为使前后风轮间流场干涉影响降低,双风轮风电机组传动链具有跨距长、支撑点多的特性,导致双风轮风电机组传动链在长跨距柔性主机架支撑下具有复杂的载荷特性。建立考虑主机架柔性的某型双风轮风电机组传动链动力学模型,分析齿轮与主机架结构强度。结果表明:各级齿轮接触强度、弯曲强度以及主机架强度均满足设计要求;主机架支撑变形有助于协调各构件之间的相对变形,适量减小主机架柔性有助于改善传动链承载时主轴轴承之间的轴线不对中情况。 展开更多

关键词 风电机组 传动 柔性结构 双风轮 强度校核

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单芯电缆耦合电路等效模型及无功损耗影响因素研究 被引量：15

7

作者 李瑞芳 胡豪 +3 位作者 曹晓斌 朱传林 李俊豪 李中梅 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期119-126,共8页

单芯电缆的结构参数和运行环境影响都会导致电缆的无功损耗变化。为了探究单芯电缆结构和运行环境对电缆无功损耗的影响,文中从电缆内部结构出发,建立了电缆等效电路模型。通过分析电缆内部无功损耗形式,研究了单芯电缆在特殊工况下的... 单芯电缆的结构参数和运行环境影响都会导致电缆的无功损耗变化。为了探究单芯电缆结构和运行环境对电缆无功损耗的影响,文中从电缆内部结构出发,建立了电缆等效电路模型。通过分析电缆内部无功损耗形式,研究了单芯电缆在特殊工况下的无功损耗变化情况。结果表明:单端接地电缆内部损耗以容性无功损耗为主;电缆电压等级越高时,输送一定功率的极限传输距离反而越短,并给出了66、110、220、330、500 kV电缆的极限传输距离;电缆内部进水后容性无功损耗会增大10%~30%,电压等级越高或者电缆截面积越大,进水后造成的无功损耗增量越大;电缆无功损耗增量与电缆线芯偏心度的二次方成正比,相同偏心度下,额定载流量大的电缆,无功损耗增量更大。文中的研究成果可用于单芯电缆特殊工况下无功损耗的计算及为无功补偿提供参考。 展开更多

关键词 单芯电缆 单端接地 无功损耗 电缆偏心 电缆进水

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基于深度变分自编码网络融合SCADA数据的风电齿轮箱故障预警 被引量：29

8

作者 任建亭 汤宝平 +2 位作者 雍彬 邓蕾 张楷 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期403-408,共6页

现有深度学习模型在融合风电SCADA数据时,仅考虑数据结构特征而未充分考虑数据分布规则,导致风电齿轮箱故障预警鲁棒性差。针对此问题,提出基于深度变分自编码网络融合SCADA数据的风电齿轮箱故障预警方法。选择SCADA多源异构监测数据作... 现有深度学习模型在融合风电SCADA数据时,仅考虑数据结构特征而未充分考虑数据分布规则,导致风电齿轮箱故障预警鲁棒性差。针对此问题,提出基于深度变分自编码网络融合SCADA数据的风电齿轮箱故障预警方法。选择SCADA多源异构监测数据作为深度变分自编码网络的训练输入,通过将输入数据映射为高斯分布参数并进行采样重构输出,使得网络在学习数据结构特征的同时能够充分挖掘数据分布规则,从而建立深度变分自编码网络预测模型;选择在线状态量的模型重构误差作为齿轮箱状态监测量,采用基于高斯分布理论的阈值评判准则进行齿轮箱故障预警;利用某风场实测数据进行对比分析,结果验证了所提方法对齿轮箱早期故障预警的有效性。 展开更多

关键词 风电机组 故障检测 状态监测 齿轮箱 SCADA 变分自编码 高斯分布

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基于长短时记忆网络融合SCADA数据的风电齿轮箱状态监测 被引量：28

9

作者 黄荣舟 汤宝平 +1 位作者 杨燕妮 邓蕾 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期235-239,共5页

针对不具有时间记忆能力的机器学习方法融合风电机组数据采集与监控系统(SCADA)的时序数据而导致风电齿轮箱状态预测精度不高的问题,提出基于长短时记忆(LSTM)网络融合SCADA数据的风电齿轮箱状态预测模型。选择能表征风电齿轮箱运行状... 针对不具有时间记忆能力的机器学习方法融合风电机组数据采集与监控系统(SCADA)的时序数据而导致风电齿轮箱状态预测精度不高的问题,提出基于长短时记忆(LSTM)网络融合SCADA数据的风电齿轮箱状态预测模型。选择能表征风电齿轮箱运行状态的某个监测量作为模型的输出量,基于灰色关联度选择与该监测量关联密切的SCADA参数作为预测模型的输入量;使用正常状态下的SCADA数据训练LSTM预测模型,得出预测值和残差,通过3σ准则计算出上下预警阈值,用于风电齿轮箱状态监测和故障预警。某风电场风电齿轮箱的SCADA数据验证表明所提出的方法能有效预警风电齿轮箱故障。 展开更多

关键词 风电机组 状态监测 长短时记忆网络 齿轮箱 SCADA

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兆瓦级风电齿轮箱传动系统瞬态动力学响应等效缩减方法 被引量：5

10

作者 冉峯 朱才朝 +3 位作者 谭建军 宋朝省 朱永超 陈帅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期205-215,266,共12页

随着风电齿轮箱朝10 MW及以上超大功率发展,其全尺寸测试受到试验台架功率限制的问题愈发明显。该研究提出了兆瓦级风电齿轮箱传动系统瞬态动力学响应等效缩减方法,以某型5 MW风电齿轮箱为研究对象,建立了风电齿轮箱传动系统变速动力学... 随着风电齿轮箱朝10 MW及以上超大功率发展,其全尺寸测试受到试验台架功率限制的问题愈发明显。该研究提出了兆瓦级风电齿轮箱传动系统瞬态动力学响应等效缩减方法,以某型5 MW风电齿轮箱为研究对象,建立了风电齿轮箱传动系统变速动力学模型,并基于量纲理论推导了适用变速工况的风电齿轮箱传动系统等效缩减动力学相似关系,对比分析了原型与缩减后的风电齿轮箱传动系统固有特性与振动响应。研究结果表明,缩减后的风电齿轮箱传动系统固有频率、模态振型与原型满足相似关系,并且缩减后的风电齿轮箱传动系统稳态响应、瞬态响应均与原型满足相似关系,最大误差小于3%。该方法可以为风电齿轮箱等效缩减设计提供一定的参考依据。 展开更多

关键词 风电齿轮箱 传动系统 动力学相似 模态分析 动态响应

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基于门控循环网络融合多源数据的风电齿轮箱状态预警方法 被引量：11

11

作者 雍彬 陈进 +1 位作者 张方红 汤宝平 《太阳能学报》 CSCD 北大核心 2021年第8期421-425,共5页

多源数据融合是风电齿轮箱状态预警的有效方法,针对现有机器学习方法在融合风电多源数据时未考虑时序信息导致状态预警精度不高的问题,提出基于门控循环(GRU)网络融合多源数据的风电齿轮箱状态预警方法。首先,选择对环境影响不敏感的风... 多源数据融合是风电齿轮箱状态预警的有效方法,针对现有机器学习方法在融合风电多源数据时未考虑时序信息导致状态预警精度不高的问题,提出基于门控循环(GRU)网络融合多源数据的风电齿轮箱状态预警方法。首先,选择对环境影响不敏感的风电齿轮箱油液压力作为状态预警模型的预测量,采用相关系数法选择与油液压力关联密切的数据采集与监控(SCADA)参数作为预警模型的输入量;然后,通过GRU的链式结构和门函数对SCADA参数的时序特征进行融合,得出预测值并计算残差;最后,根据残差的变化趋势进行风电齿轮箱状态预警。某风场运行数据状态预警结果表明所提方法的有效性。 展开更多

关键词 风电机组 状态监测 门控循环网络 多源数据融合 齿轮箱

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考虑扭转速度预估的大型风电机组传动链扭振抑制方法

12

作者 任坤涛 朱才朝 +2 位作者 谭建军 宋朝省 王叶 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1-12,共12页

大型风电机组传动链转动惯量大,在随机风速作用下低频扭振风险高,而传统基于确定扭转速度控制目标的传动链扭振控制方法未考虑因测量设备引起的随机测量噪声对扭转速度的影响,可能导致控制性能下降。针对扭转速度测量不确定性,提出了大... 大型风电机组传动链转动惯量大,在随机风速作用下低频扭振风险高,而传统基于确定扭转速度控制目标的传动链扭振控制方法未考虑因测量设备引起的随机测量噪声对扭转速度的影响,可能导致控制性能下降。针对扭转速度测量不确定性,提出了大型风电机组传动链扭振自抗扰控制方法,设计了KF-ADRC扭振控制器,通过卡尔曼滤波动态估计传动链扭转速度,并以扭转速度为零作为ADRC控制目标,控制发电机电磁转矩,抑制传动链低频扭振。研究结果表明:当常规的扭振控制器输入信号存在随机测量噪声时,会显著降低其对传动链低频扭振的抑制性能,而KF-ADRC扭振控制器在输入信号存在测量噪声时可有效预估传动链扭转速度,较好地实现了传动链低频扭振抑制效果。 展开更多

关键词 风电机组 传动链 低频扭振 自抗扰控制 卡尔曼滤波

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浮体平台运动对浮式风电机组气动特性影响风洞试验

13

作者 王新宝 李庆安 +4 位作者 蔡畅 王泽坤 王腾渊 陈晔雯 杨英健 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期240-246,共7页

浮式风电机组作为一种大型海洋结构物和刚柔旋转体,其运行受到海风-波浪-洋流的组合扰动,服役环境恶劣,多体多场耦合动力学行为极其复杂,严重阻碍浮式风电技术的发展。针对该问题,本文进行了浮体平台运动下浮式风电机组模型的气动特性... 浮式风电机组作为一种大型海洋结构物和刚柔旋转体,其运行受到海风-波浪-洋流的组合扰动,服役环境恶劣,多体多场耦合动力学行为极其复杂,严重阻碍浮式风电技术的发展。针对该问题,本文进行了浮体平台运动下浮式风电机组模型的气动特性试验研究。通过六自由度平台控制机组模型不同的纵摇运动模式,进行定常风速下的风洞试验,获得了不同纵摇振幅下的气动性能变化规律。在静态倾斜测试中,功率系数随着纵摇角度的增大而减小,俯仰力矩系数和偏航力矩系数随着纵摇角度的增大而增大。动态测试的结果表明,纵摇状态下的力矩系数存在迟滞效应,且随着振幅的增大,迟滞效应明显增强,其中偏航力矩系数波动为逆时针方向,俯仰力矩波动为顺时针方向。本文揭示了平台纵摇运动对浮式风电机组气动特性的影响规律,对于厘清风-浪-流组合扰动下的气动-水动-伺服-弹性多体多场耦合机制具有重要意义。 展开更多

关键词 浮式风电机组 气动特性 纵摇运动 力矩系数 纵摇振幅

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支撑结构频率对海上风机动力响应的影响机理研究 被引量：2

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作者 李彦娥 李涛 +2 位作者 彭驰 李强 张杰 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2023年第4期38-48,共11页

海上支撑结构的优化设计是海上风机技术发展的必然趋势,降低支撑结构的载荷是保证风机安全运行的有效途径。海上支撑结构受到风浪复杂环境荷载作用,风、浪载荷决定着塔底承受较大的剪力和倾覆力矩,同时风浪的随机性和周期性会影响塔架... 海上支撑结构的优化设计是海上风机技术发展的必然趋势,降低支撑结构的载荷是保证风机安全运行的有效途径。海上支撑结构受到风浪复杂环境荷载作用,风、浪载荷决定着塔底承受较大的剪力和倾覆力矩,同时风浪的随机性和周期性会影响塔架的疲劳载荷。基于海上风机支撑结构频率对载荷影响的研究,分析海上支撑结构频率对叶片根部挥舞和摆振响应的影响,探究频率对风机响应的影响机理。研究表明:波浪频率诱导是基础疲劳载荷响应的主要原因;开展单桩基础设计,当整机频率确定时,基础变径段可设置于浪溅区下部区域范围;叶片摆振响应受1P频率影响较大,在风机设计时可增加叶片摆振方向的阻尼;当整机频率邻近3P频率时,塔筒刚度变化对基础载荷响应的影响大于基础刚度变化;海上支撑结构设计时可优先考虑塔筒刚度。 展开更多

关键词 海上支撑结构 整机频率 疲劳载荷 极端载荷 波浪频率

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新型半潜式浮式风机动力特性试验研究 被引量：6

15

作者 赵战华 范亚丽 +2 位作者 匡晓峰 周舒旎 张凯 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第20期252-257,共6页

以新型半潜式浮式风机系统为研究对象,建立全耦合物理水池试验模型。通过系列水池模型试验,对浮式风机的固有特征和多物理场全耦合作用下系统总体响应进行试验研究。研究结果表明,系统六自由度固有周期均远离实际海上波浪频率范围,作业... 以新型半潜式浮式风机系统为研究对象,建立全耦合物理水池试验模型。通过系列水池模型试验,对浮式风机的固有特征和多物理场全耦合作用下系统总体响应进行试验研究。研究结果表明,系统六自由度固有周期均远离实际海上波浪频率范围,作业环境3.92 m有义波高和极端环境9.5 m有义波高下纵/横摇运动最大值显著小于设计要求最大值约50%和10%,这表明新型浮式平台具有优良的运动稳性。试验中还发现,作业过程中塔筒顶部载荷存在叶片3P振动与塔筒一阶固有频率多模态叠加谐振现象,应当在结构优化中给予关注。 展开更多

关键词 新型 半潜式 耦合 塔筒顶部载荷 水池试验

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往复剪切荷载作用下双波形薄钢板的弹塑性屈曲行为 被引量：4

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作者 王宇航 杨均德 +3 位作者 梁艳来 兰涌森 罗伟 邓然 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2020年第4期14-22,共9页

为研究双波形薄钢板在达到或接近钢材屈服时的弹塑性屈曲行为,完成了4个不同螺栓间距的双波形薄钢板试件和1个单片波形薄钢板试件在往复剪切荷载作用下的拟静力试验。结果表明:设计合理的双波形薄钢板能够先达到全截面屈服抗剪承载力,... 为研究双波形薄钢板在达到或接近钢材屈服时的弹塑性屈曲行为,完成了4个不同螺栓间距的双波形薄钢板试件和1个单片波形薄钢板试件在往复剪切荷载作用下的拟静力试验。结果表明:设计合理的双波形薄钢板能够先达到全截面屈服抗剪承载力,然后在往复剪切荷载作用下交替发生弹塑性局部剪切屈曲,形成X形屈曲褶皱及撕裂裂缝而破坏;双波形薄钢板的极限抗剪承载力大于单片波形薄钢板的2倍,最大提高约18%;双波形薄钢板的滞回曲线表现出一定的“捏拢”现象,在其抗剪承载力达到峰值之后,随着滞回圈数的增加其抗剪承载力和卸载刚度退化明显,但其等效黏滞阻尼系数无显著下降;双波形薄钢板在剪切荷载作用下可分为弹性、弹塑性局部屈曲以及承载力退化3个工作阶段,由于波形钢板的“手风琴”效应,双波形薄钢板基本不具备屈曲后抗剪承载力,其极限抗剪承载力状态即为弹塑性局部剪切屈曲状态。 展开更多

关键词 双波形薄钢板 弹塑性屈曲 拟静力试验 抗剪承载力 薄钢板剪力墙

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基于改进教与学算法的配网多目标无功优化 被引量：8

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作者 李红伟 蒋嘉焱 +1 位作者 刘青卓 徐露 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第5期878-883,共6页

配电网无功优化问题一直受到广泛关注,目前研究主要集中在单目标问题,或者将多目标问题通过权重法或惩罚函数转化为单目标。针对配电网无功优化优化问题,以网损最小和电压偏差最小为多目标函数,采用一种新颖的无需设置控制参数的教与学... 配电网无功优化问题一直受到广泛关注,目前研究主要集中在单目标问题,或者将多目标问题通过权重法或惩罚函数转化为单目标。针对配电网无功优化优化问题,以网损最小和电压偏差最小为多目标函数,采用一种新颖的无需设置控制参数的教与学算法,基于Pareto最优解与拥挤度距离改进算法,应用非支配关系来构造非支配解集,降低多目标问题计算复杂度。并根据拥挤度距离排序提高解集的分布性,引入存储精英解集机制丰富非支配解集,并基于拥挤度距离的排序和裁剪求取最优解集,得到改进的多目标教与学算法。通过对IEEE-33节点系统进行仿真分析比较,结果验证了本文算法在多目标无功优化问题中的可行性和有效性。 展开更多

关键词 配电网 多目标无功优化 教与学算法 PARETO最优解 拥挤度距离

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基于XGBoost-LightGBM-LSTM的风机齿轮箱轴承故障预警 被引量：8

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作者 俞国燕 李少伟 董晔弘 《轴承》 北大核心 2023年第6期140-145,共6页

针对风电机组齿轮箱温度预测准确性较低,泛化能力差的问题,提出一种极端梯度提升树(XGBoost)、轻量梯度提升机(LightGBM)和长短时记忆网络(LSTM)加权融合的组合模型对齿轮箱轴承温度进行预测。采用灰色关联度(GRA)选取与齿轮箱轴承密切... 针对风电机组齿轮箱温度预测准确性较低,泛化能力差的问题,提出一种极端梯度提升树(XGBoost)、轻量梯度提升机(LightGBM)和长短时记忆网络(LSTM)加权融合的组合模型对齿轮箱轴承温度进行预测。采用灰色关联度(GRA)选取与齿轮箱轴承密切相关的特征参数作为组合预测模型的输入,利用训练好的组合模型预测齿轮箱轴承正常工作温度,计算与实际温度值之间的残差,并用滑动时间窗口设置预警阈值,从而进行齿轮箱轴承故障预警。通过江苏某海上风场5 MW风机实际数据验证表明,该组合模型对风电机组齿轮箱轴承温度预测精度较好,并能提前进行故障预警。 展开更多

关键词 滚动轴承 风电轴承 风力发电机组 滑动窗口 残差 故障 预警

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京津冀及周边一般性降水与短时强降水特征对比 被引量：7

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作者 刘菲凡 郑永光 +2 位作者 罗琪 张恒进 公衍铎 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期619-629,共11页

京津冀及周边地区为我国北方强降水的多发区域。基于1966—2021年87个国家级气象站逐小时降水资料对比分析暖季5—9月一般性降水和短时强降水的空间分布及年际变化,并基于1980—2021年298个气象站分析日变化等特征。结果表明:京津冀及... 京津冀及周边地区为我国北方强降水的多发区域。基于1966—2021年87个国家级气象站逐小时降水资料对比分析暖季5—9月一般性降水和短时强降水的空间分布及年际变化,并基于1980—2021年298个气象站分析日变化等特征。结果表明:京津冀及周边地区的渤海西侧平原区域存在短时强降水强度极端性显著区域。渤海西侧平原以外区域两类降水平均小时降水量、强度和降水时次百分比均呈增长趋势,但短时强降水的增幅更高,而渤海西侧平原区域趋势则均不明显。渤海西侧平原区域和渤海西侧平原以外区域的一般性降水平均小时降水量和降水时次百分比日变化幅度显著弱于短时强降水;7—9月渤海西侧平原区域降水夜发性更明显,且相比另一区域半峰持续时间多出约2 h。2005年后渤海西侧平原区域和渤海西侧平原以外区域短时强降水平均小时降水量和降水时次百分比下午时段均明显减弱,但午夜后至清晨明显增加。 展开更多

关键词 一般性降水 短时强降水 年际变化 日变化

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基于Rayleigh法的风机塔筒预应力基本频率解析计算方法 被引量：3

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作者 雷振博 刘纲 +1 位作者 杨微 李杨 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期23-29,65,共8页

风机大型化发展趋势使塔筒高度更高、柔性更大,塔筒直径及壁厚随高度变化更加多样,使传统简化基频解析计算方法计算精度大幅下降,较难满足塔筒设计前期基频估算要求。引入等效壁厚、平均等效当量惯性矩考虑塔筒直径和壁厚沿高度的多种... 风机大型化发展趋势使塔筒高度更高、柔性更大,塔筒直径及壁厚随高度变化更加多样,使传统简化基频解析计算方法计算精度大幅下降,较难满足塔筒设计前期基频估算要求。引入等效壁厚、平均等效当量惯性矩考虑塔筒直径和壁厚沿高度的多种变化情况,简化塔筒刚度计算;基于Rayleigh能量法基本原理,考虑风轮和机舱质量对塔筒预压应力、质量偏心以及塔筒不同变形形式对基频计算的影响,提出了相应的塔筒基频解析计算方法。塔筒数值算例和实验室缩尺试验表明:顶部机舱、叶轮质量偏心对塔筒基频影响较大,解析计算时应考虑其影响;均布荷载变形下的塔筒基频解析值更接近真实值;所提解析法与精细化有限元模型计算值的偏差小于4%,与缩尺模型实测值的偏差小于5%。 展开更多

关键词 风机塔筒 基本频率 Rayleigh法 变形形状 质量偏心

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