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寒区路基地源热泵系统的热力计算模型及其在冻胀病害防控中的应用 被引量：1
1
作者 胡田飞 刘济华 +1 位作者 岳祖润 张翊敏 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第3期1022-1033,I0018,共13页
基于地源热泵的人工供热方法是寒区路基冻害防控的一种新措施。该文建立路基专用热泵的稳态热力计算模型,用于热泵选型匹配与优化设计。建立主要部件压缩机、冷凝器、节流器、蒸发器的结构参数与环境参数、制冷剂状态参数之间的函数关系... 基于地源热泵的人工供热方法是寒区路基冻害防控的一种新措施。该文建立路基专用热泵的稳态热力计算模型,用于热泵选型匹配与优化设计。建立主要部件压缩机、冷凝器、节流器、蒸发器的结构参数与环境参数、制冷剂状态参数之间的函数关系,提出子模型间耦合方法,基于Python语言编制程序。首先,选择压缩机和制冷剂类型,拟定供热温度和集热温度;然后,依次调用4个子程序,以部件目标参数的计算值与拟定值是否相等为收敛判据,以制冷剂状态参数的计算值与拟定值是否相等为终止判据。循环计算收敛时对应的部件结构参数即为优化结果。文中选择准池铁路某冻害路基设计供热方案,验证程序可靠性。结果表明,热泵性能达到预设水平,保证了路基供热方案的有效性。 展开更多
关键词 冻土路基 地源热泵 计算模型 压缩机 冷凝器 蒸发器 供热性能 现场试验
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三维重构黏弹性半空间体上多层板连续上坡路面动力学响应
2
作者 李少奇 严战友 +3 位作者 崔永昌 侯雪可 王子俊 乔博 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期129-138,共10页
为研究行驶车辆对山区道路所造成的动力学响应,利用随机正弦波叠加法以MATLAB联合TruckSim软件重构了三维路面不平度模型,采用黏弹性半空间体上无限大多层板模型模拟路基结构,通过三轴重型车辆连续上坡工况对车-路相互作用三向力及车辆... 为研究行驶车辆对山区道路所造成的动力学响应,利用随机正弦波叠加法以MATLAB联合TruckSim软件重构了三维路面不平度模型,采用黏弹性半空间体上无限大多层板模型模拟路基结构,通过三轴重型车辆连续上坡工况对车-路相互作用三向力及车辆行驶过程进行分析,使用自行编制的广义积分计算程序对4层板路面垂向位移进行求解。结果表明:相比2D路面,3D路面的纵向力与横向力最大值、均方根均相差较大,其中3D路面比2D路面横向力高出42.95%;车辆行驶于圆形缓和坡道时,车-路相互作用的三向力出现明显改变,其中,通过凹形坡道时纵向力最大值超出整个过程纵向力平均值的6倍,横向力有先增加、后减小、再增加、最后趋于平稳的一个过程;多个轮胎对道路产生的位移影响不是每个轮胎作用的简单相加,需要根据轮胎位置、作用距离等综合考虑。研究结果可为重型车辆连续上坡、通过拱形桥、涵洞等多个工况提供技术指导。 展开更多
关键词 三维路面 黏弹性半空间 无限大多层板 连续上坡 三向力 垂向位移
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GA-XGBoost模型对路基压实质量的预测
3
作者 赖建平 赵辉 +1 位作者 王东升 冯怀平 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第7期33-41,共9页
为提升智能压实(intelligent compaction,IC)质量的实时检测与评价精度,提出一种基于GA-XGBoost模型的连续压实质量预测方法,以提高动态变形模量(E vd)的预测精度。模型以动态变形模量为目标,建立机器学习模型,主要采用决策树算法,构建X... 为提升智能压实(intelligent compaction,IC)质量的实时检测与评价精度,提出一种基于GA-XGBoost模型的连续压实质量预测方法,以提高动态变形模量(E vd)的预测精度。模型以动态变形模量为目标,建立机器学习模型,主要采用决策树算法,构建XGBoost模型对压实质量进行预测分析。通过引入遗传算法(genetic algorithm,GA)对模型超参数寻优,以提高模型的预测精度和可靠性。首先,通过现场工程试验,测量压路机碾压时振动加速度,分析加速度信号,计算信号统计量并采用快速傅里叶变换(FFT)得出谐波频率,初步建立各项特征因子与E vd之间的系统联系;其次,筛选各个时频域特征,进行相关性分析,选用相关性较高的特征来建立预测模型;最后,验证了GA-XGBoost预测模型可以较好的预测E vd。研究结果表明:遗传算法(GA)可以高效地确定XGBoost算法的超参数,且较单一的XGBoost模型表现出更优的收敛速度;通过优化特征因子,改变输入参数,提高了GA-XGBoost模型的预测精度,优化后均方误差为3.9%,相关系数为0.748;同时对比了传统CMV拟合E vd的方法,该机器学习模型可以大幅度提高预测精度。 展开更多
关键词 智能压实 机器学习 XGBoost算法 遗传算法 动态变形模量 时域特征
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安装肋条斜拉索的涡激振动和气动力特性研究 被引量：1
4
作者 刘庆宽 韩鹏 +3 位作者 孙一飞 褚泽楷 王滨璇 李凯文 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期95-110,共16页
以安装肋条斜拉索为研究对象,通过风洞试验系统研究肋条的安装方式(通长安装和间断交错安装)、尺寸和数量对斜拉索涡激振动和气动力的影响,并分析涡激振动的抑制机理.结果表明:和标准斜拉索相比,安装肋条斜拉索能有效抑制涡激振动,且间... 以安装肋条斜拉索为研究对象,通过风洞试验系统研究肋条的安装方式(通长安装和间断交错安装)、尺寸和数量对斜拉索涡激振动和气动力的影响,并分析涡激振动的抑制机理.结果表明:和标准斜拉索相比,安装肋条斜拉索能有效抑制涡激振动,且间断交错安装方式的抑振效果优于通长安装方式,肋条数量为8根的控制效果优于6根和12根;增加肋条宽度和厚度都会减小涡激振动振幅;肋条斜拉索的脉动升力系数显著小于标准斜拉索,且功率谱尖峰幅值降低或不存在显著尖峰,表明间断交错肋条可以降低卡门涡脱落强度甚至完全抑制;对于气动力,在试验雷诺数范围内,安装肋条后平均气动力系数无明显雷诺数效应;相比于标准斜拉索,肋条为通长安装时均会增加斜拉索的平均阻力系数,而采用间断交错安装时,不同肋条数量、尺寸和风攻角对斜拉索的增阻减阻情况不同.当采用8根尺寸为20 mm×15mm的肋条间断交错安装时,在所有风攻角下都有良好的抑振效果,最大涡振振幅减小率可达到96.79%,且平均阻力系数均稳定在1.13附近,平均升力系数均稳定在0附近. 展开更多
关键词 斜拉索 肋条 风洞试验 涡激振动 气动力特性
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螺旋线对斜拉索涡激振动特性影响的试验研究 被引量：2
5
作者 刘庆宽 邵林媛 +3 位作者 孙一飞 常幸 韩鹏 王仰雪 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期25-35,共11页
为研究不同参数的螺旋线对斜拉索涡激振动特性和气动力的影响规律,进行了针对表面无螺旋线斜拉索和缠绕不同参数螺旋线斜拉索的节段模型风洞试验,螺旋线参数包括根数、直径和缠绕间距.结果表明:斜拉索表面缠绕1根螺旋线的涡激振动振幅... 为研究不同参数的螺旋线对斜拉索涡激振动特性和气动力的影响规律,进行了针对表面无螺旋线斜拉索和缠绕不同参数螺旋线斜拉索的节段模型风洞试验,螺旋线参数包括根数、直径和缠绕间距.结果表明:斜拉索表面缠绕1根螺旋线的涡激振动振幅远大于2根或3根螺旋线;在亚临界雷诺数区,缠绕螺旋线斜拉索的平均气动阻力系数均小于无螺旋线斜拉索,最多可减小10.9%;缠绕2根螺旋线的斜拉索平均阻力系数整体比3根螺旋线小.斜拉索表面缠绕间距s=8D(D为斜拉索直径)的2根螺旋线时,缠绕直径d<15 mm螺旋线的斜拉索涡激振动现象明显;d≥15 mm的螺旋线可显著降低斜拉索涡激振动响应幅值,其脉动升力系数相较于无螺旋线斜拉索有明显降低,证明缠绕大直径螺旋线对涡激振动响应控制的有效性.螺旋线的缠绕间距对斜拉索涡激振动的影响与螺旋线直径有关,当螺旋线直径较小时,缠绕间距对涡激振动的影响并不明显;当螺旋线直径较大时,间距的大小直接影响涡激振动的抑制效果. 展开更多
关键词 斜拉索 螺旋线 涡激振动 风洞试验 气动力
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基于卷积脉冲神经网络的故障诊断方法研究 被引量：9
6
作者 马新娜 赵猛 祁琳 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第3期112-120,共9页
深度学习为轴承故障诊断的智能化发展提供了新思路。本文从类脑计算角度出发,设计一种对轴承数据敏感的脉冲神经网络来完成故障数据分类任务。首先采用信号分解的方式提高原始信号特征提取效果,然后对故障信号进行脉冲编码,并采用多分... 深度学习为轴承故障诊断的智能化发展提供了新思路。本文从类脑计算角度出发,设计一种对轴承数据敏感的脉冲神经网络来完成故障数据分类任务。首先采用信号分解的方式提高原始信号特征提取效果,然后对故障信号进行脉冲编码,并采用多分量混合输入方式填充时间步作为神经网络的输入,最后采用卷积脉冲神经网络(SCNN)进行故障分类。为了验证该模型的分类效果,采用西储大学轴承数据集进行验证,分类准确率达到了99.78%。结果表明该轴承数据编码方案可以充分发挥脉冲神经网络时空动力学特征,且该脉冲神经网络模型在轴承故障诊断问题上具有高精度、高效率的特性。本研究有利于促进脉冲神经网络在故障诊断领域的研究和应用。 展开更多
关键词 脉冲神经网络 多模态分解 滚动轴承 故障诊断 IIR滤波器
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波浪形斜拉索的气动力及风致振动特性 被引量：3
7
作者 孙一飞 邵林媛 +4 位作者 刘庆宽 靖洪淼 李震 常幸 王仰雪 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期44-54,共11页
斜拉索的风荷载和风致振动问题在工程设计和抗风研究领域备受关注,探索具有较小气动力和良好抑振性能的新型斜拉索十分必要.针对某一特定几何尺寸的波浪形斜拉索,通过风洞试验方法,研究了该波浪形斜拉索的整体气动力、风压分布、局部气... 斜拉索的风荷载和风致振动问题在工程设计和抗风研究领域备受关注,探索具有较小气动力和良好抑振性能的新型斜拉索十分必要.针对某一特定几何尺寸的波浪形斜拉索,通过风洞试验方法,研究了该波浪形斜拉索的整体气动力、风压分布、局部气动力、涡激振动和干索驰振特性.结果表明:在1.00×10^(5)~3.86×10^(5)的雷诺数范围内,波浪形斜拉索的平均阻力系数总体而言小于标准斜拉索,在低雷诺数范围可减阻18%,最大平均升力系数相比标准斜拉索可降低80%;波浪形斜拉索的风压分布、气动力随雷诺数的整体变化规律与标准斜拉索相似,但展向相关性较弱;波浪形斜拉索的涡激振动性能显著优于标准斜拉索,最大振幅降低34%,最大振幅对应的风速提高了16%;干索驰振性能与标准斜拉索的结果相当,最大振幅可减小5%,但发生振动的风速范围更宽. 展开更多
关键词 波浪形斜拉索 风压分布 气动力 涡激振动 干索驰振
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基于多层土壤温度的地表冻融变化被动微波遥感验证分析 被引量：3
8
作者 寇晓康 张玉芝 +2 位作者 靳梦杰 彭晓炜 张良 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2020年第3期49-55,共7页
目前基于被动微波遥感技术的地表冻融变化监测对垂直剖面内表层土壤温度的差异考虑较少。该文从判别算法和多层土壤温度差异性两方面进行分析,结果显示:1)基于准发射率和基于亮温标准差的冻融判别算法的判别结果均与1 cm表层土壤地面监... 目前基于被动微波遥感技术的地表冻融变化监测对垂直剖面内表层土壤温度的差异考虑较少。该文从判别算法和多层土壤温度差异性两方面进行分析,结果显示:1)基于准发射率和基于亮温标准差的冻融判别算法的判别结果均与1 cm表层土壤地面监测结果吻合率最高,表明被动微波冻融产品的验证应尽可能使用最靠近地面的土壤层温度,两种算法在1~5 cm不同深度表层土壤的验证中均显示出较大差异;2)土壤表层温度在0 cm和5 cm深度处的相关性极好,但在冻融判别阈值0℃附近存在较大差异,该差异是导致判别误差的重要来源。研究结果对于地表冻融参量的定量化、精细化遥感监测研究具有理论意义和应用价值。 展开更多
关键词 被动微波遥感 地表冻融判别 验证 多层土壤温度
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