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基于损伤诱因反演的高桩码头结构健康评估 被引量:1
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作者 周世良 唐盟涵 +2 位作者 孙世泉 徐瑛 谢雷 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第1期157-167,共11页
现有的码头结构评价方法具有滞后性,无法持续获取结构的安全信息。基于损伤诱因反演研究,综合码头常见的两种失效模式,引入承载力富余系数作为码头结构评价指标,依托机器学习方法开展损伤诱因强度、位置、承载力富余系数的预测。结果表... 现有的码头结构评价方法具有滞后性,无法持续获取结构的安全信息。基于损伤诱因反演研究,综合码头常见的两种失效模式,引入承载力富余系数作为码头结构评价指标,依托机器学习方法开展损伤诱因强度、位置、承载力富余系数的预测。结果表明:粒子群优化神经网络(Particle Swarm Optimization-Back Propagation,PSO-BP)模型对强度反演与承载力富余预测效果最好;粒子群优化支持向量机(Particle Swarm Optimization Support Vector Machine,PSO-SVM)优化模型对损伤诱因位置识别精度最高。本研究中PSO-BP与PSO-SVM模型预测精度较高,为基于损伤诱因反演的码头健康监测方法提供了状态评价指标,可为码头结构长期、动态评价提供参考。 展开更多
关键词 高桩码头 机器学习 损伤 反演 承载力
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一种基片式低温敏光纤EFPI应变传感器
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作者 沈浩凯 谢雷 +2 位作者 吴俊 周世良 陈廷锐 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第7期6-11,106,共7页
为了满足结构健康监测系统中的长期精准应变测量需求,降低温度对传感器的影响,同时将微小应变放大。研制了一种改进基片型光纤EFPI应变传感器,理论分析了传感器的传感原理,通过仿真计算验证了增敏倍数,并在此基础上完成了传感器的封装... 为了满足结构健康监测系统中的长期精准应变测量需求,降低温度对传感器的影响,同时将微小应变放大。研制了一种改进基片型光纤EFPI应变传感器,理论分析了传感器的传感原理,通过仿真计算验证了增敏倍数,并在此基础上完成了传感器的封装制作与性能测试。结果表明:新型增敏结构将应变放大了约1.67倍。2个传感器样品的应变灵敏度分别为2.475 pm/με、2.321 pm/με,线性度分别为0.58%、0.32%,线性拟合度均高达0.999,表明2个传感器具有良好的重复性;温度灵敏度分别为1.71 pm/℃、1.63 pm/℃,应变-温度交叉系数分别为0.693με/℃、0.702με/℃,表现出较小的温度串扰效应。该传感器在结构应变测量中具有应用价值。 展开更多
关键词 应变测量 应变传感器 光纤 法布里-珀罗 基片式 灵敏度
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基于一维水动力模型的利泽航电枢纽生态调度研究 被引量:1
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作者 邹橙 杨景文 +5 位作者 刘攀 林东升 陈文兵 唐金勇 安雪娇 刘川 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第12期170-176,共7页
水利工程的建设改变了下游河流的水文情势,对河流生境产生了不利影响。在嘉陵江全江渠化的工程背景下,梯级航电枢纽形成的缓流江段将无法为漂流性鱼卵提供适宜的漂流条件,导致鱼卵下沉死亡,鱼类资源萎缩。针对嘉陵江干流漂流性鱼卵孵化... 水利工程的建设改变了下游河流的水文情势,对河流生境产生了不利影响。在嘉陵江全江渠化的工程背景下,梯级航电枢纽形成的缓流江段将无法为漂流性鱼卵提供适宜的漂流条件,导致鱼卵下沉死亡,鱼类资源萎缩。针对嘉陵江干流漂流性鱼卵孵化受阻的问题,提出利泽航电枢纽生态调度方案。首先,建立桐子壕航电枢纽至草街航电枢纽一维水动力模型,并验证了模型的可靠性;其次,确定了漂流性鱼卵孵化的流速阈值,据此制定利泽航电枢纽生态调度方案;最后,根据利泽航电枢纽的调度规则计算了生态调度期间的经济效益损失。研究结果显示,一维水动力模型模拟结果与实际径流相关系数为0.88,纳什效率系数为0.78,能有效反映了模拟江段的流速变化过程。制定了利泽生态调度的第一天泄水1550 m^(3)/s,第二天泄水1820 m^(3)/s,第三天泄水2000 m^(3)/s,第四天泄水2400 m^(3)/s,第五天泄水1980 m^(3)/s,第六天泄水1550 m^(3)/s的最小下泄流量,能够满足漂流性鱼卵的流速需求;当天然径流无法满足时,需要亭子口水库配合开展联合生态调度。研究结果可为考虑漂流性鱼卵孵化需求的生态调度提供技术支撑。 展开更多
关键词 水动力模拟 漂流性鱼卵 生态调度 鱼类繁殖
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贯流式水轮机流动特性及压力脉动特性研究 被引量:4
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作者 杨春霞 徐顶娥 +3 位作者 祝双桔 赵雷 郑源 黄富佳 《水电能源科学》 北大核心 2021年第7期154-158,98,共6页
基于STAR CCM+软件,对贯流式水轮机全流道进行三维非定常数值模拟,研究不同水头工况下贯流式水轮机的内部流动特性及压力脉动特性。结果表明,贯流式水轮机内部压力脉动主要受到叶片通过频率(10Hz)和低频压力脉动的影响,在转轮进口和无... 基于STAR CCM+软件,对贯流式水轮机全流道进行三维非定常数值模拟,研究不同水头工况下贯流式水轮机的内部流动特性及压力脉动特性。结果表明,贯流式水轮机内部压力脉动主要受到叶片通过频率(10Hz)和低频压力脉动的影响,在转轮进口和无叶区处,水轮机压力脉动主要由转轮旋转引起,在尾水管进口处,压力脉动既有低频压力脉动也有高频压力脉动,在尾水管中间,压力脉动受低频压力脉动影响;随着水头的变化,转轮中心截面上的压力和速度变化呈周期性分布;尾水管管壁流速随着水头的增加逐渐减小,尾水管中低频压力脉动频率较高,截面上的漩涡较大,当水头达8.6m时,尾水管进口处的漩涡逐渐减小,流态较好。 展开更多
关键词 贯流式水轮机 流动特性 非定常 数值模拟 压力脉动
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贯流式水轮机固液两相数值模拟 被引量:6
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作者 徐顶娥 杨春霞 +2 位作者 蔡建国 韩洋 葛新峰 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期910-916,共7页
为了研究不同泥沙直径对贯流式水轮机全流道磨损情况,基于雷诺时均N-S方程,采用欧拉-拉格朗日法并结合多面体网格技术、Realizable k-εTwo-layer湍流模型对贯流式水轮机全流道进行三维非定常固液两相流数值模拟.结果表明:同一泥沙浓度... 为了研究不同泥沙直径对贯流式水轮机全流道磨损情况,基于雷诺时均N-S方程,采用欧拉-拉格朗日法并结合多面体网格技术、Realizable k-εTwo-layer湍流模型对贯流式水轮机全流道进行三维非定常固液两相流数值模拟.结果表明:同一泥沙浓度下随着泥沙直径的增大,进水管道上端面磨损较小而下端面磨损较大,当泥沙直径为0.20 mm时下端面最大磨损率达到0.000795 kg/(m^(2)·s);活动导叶和尾水管磨损区域随着泥沙直径的增大逐渐减小,当泥沙直径为0.01 mm时活动导叶最大磨损率为0.004600 kg/(m^(2)·s),主要磨损区域为导叶吸力面,尾水管最大磨损率为0.000540 kg/(m^(2)·s);转轮最大磨损率随着泥沙直径的增大逐渐变小,当泥沙直径为0.01 mm时,转轮最大磨损率为0.062200 kg/(m^(2)·s),主要磨损区域为叶片出水边和靠近轮毂处.机组在运行过程中,磨损最严重的部件是转轮,当泥沙直径为0.05 mm时,转轮体整体磨损率达到了5.750000 kg/(m^(2)·s),应避免转轮长时间在小直径泥沙下运行,导致磨损加剧. 展开更多
关键词 贯流式水轮机 泥沙直径 磨损 固液两相 数值模拟
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轴流泵优化设计及压力脉动特性研究 被引量:2
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作者 徐顶娥 杨春霞 +2 位作者 胡岩 蔡建国 李鹏 《水电能源科学》 北大核心 2022年第4期200-203,共4页
为探究明渠流对轴流泵装置性能的影响及提升大型低扬程轴流泵装置的整体水力性能,基于泵装置悬空高度、明渠进水池宽度、明渠出水池宽度三个参数,对大型低扬程泵装置进行三维非定常数值模拟计算,通过优化分析选出最优轴流泵装置模型,优... 为探究明渠流对轴流泵装置性能的影响及提升大型低扬程轴流泵装置的整体水力性能,基于泵装置悬空高度、明渠进水池宽度、明渠出水池宽度三个参数,对大型低扬程泵装置进行三维非定常数值模拟计算,通过优化分析选出最优轴流泵装置模型,优化后的模型水力效率由81.3%提升为84.5%,进一步分析了最优轴流泵装置模型在不同流量工况下的流场特性及压力脉动特性。结果表明,小流量工况下运行的泵装置压力脉动时域特性明显优于额定流量工况和大流量工况,转轮进口及导叶进出口处测点压力脉动系数值均不超过0.01;转轮进口处三种流量工况下最大脉动系数均低于0.015,小流量、大流量工况下导叶出口处的压力脉动系数接近0,额定流量工况下导叶出口处的压力脉动系数为0.122。 展开更多
关键词 轴流泵 明渠流 非定常 优化设计 压力脉动特性
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泥沙直径对旋转圆盘装置空化性能的影响研究 被引量:1
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作者 李玉山 宁望望 +4 位作者 蔡建国 韩洋 赵雷 张雷 葛新峰 《人民黄河》 CAS 北大核心 2021年第8期135-138,共4页
空化会造成水力机械发生振动,效率下降,而影响空化的因素有很多。为了研究不同泥沙直径对旋转圆盘空化性能的影响,使用SST k-ω湍流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型对某一卧式旋转圆盘进行全流道三相流动数值模拟。结果表明:旋转圆... 空化会造成水力机械发生振动,效率下降,而影响空化的因素有很多。为了研究不同泥沙直径对旋转圆盘空化性能的影响,使用SST k-ω湍流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型对某一卧式旋转圆盘进行全流道三相流动数值模拟。结果表明:旋转圆盘空蚀源附近压力最大值随泥沙直径的增大而减小;当泥沙直径小于0.040 mm时,压力差随泥沙直径的增大而减小,而当泥沙直径大于0.040 mm时,压力差随泥沙直径先快速增大后基本不变;泥沙分布最少的区域为试件所放置的位置,且随着泥沙直径的增大,旋转圆盘空蚀源附近的最大泥沙体积分数和面积均快速增大;当泥沙直径小于0.060 mm时,旋转圆盘的空化受抑制,当泥沙直径大于0.060 mm时,旋转圆盘的空化受促进。 展开更多
关键词 旋转圆盘 泥沙直径 空化性能 泥沙分布
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