全文下载排行

    一年内发表文章 | 两年内 | 三年内 | 全部 | 最近1个月下载排行 | 最近1年下载排行

    当前位置: 最近1个月下载排行
    Please wait a minute...
    选择: 显示/隐藏图片
    基于用户分类的综合能源系统低碳运行策略
    张春雁, 窦真兰, 白冰青, 王玲玲, 蒋传文, 熊展
    上海交通大学学报    2024, 58 (1): 1-10.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.321
    录用日期: 2023-03-23

    摘要205)   HTML18)    PDF (1783KB)(159)   

    综合能源系统 (IES) 是实现“双碳”目标的重要手段,然而系统内部不同类型用户用能行为各异,使得IES协调优化与低碳运行难度增加.为了充分发挥用户的主观能动性,基于用户行为分析对IES的用户行为进行建模,并通过卷积神经网络将用户分为激进型和保守型.构建IES运营商决策模型,确定电热能源的供应方式,针对不用类型用户设计相应的能源套餐.基于实际数据分析上述模型和方法的有效性,验证了用户分类在IES低碳运行中的价值.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    基于无人机航拍的绝缘子掉串实时检测研究
    李登攀, 任晓明, 颜楠楠
    上海交通大学学报    2022, 56 (8): 994-1003.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.416
    摘要681)   HTML394)    PDF (28565KB)(608)   

    由无人机代替人工进行电力绝缘子巡检具有重要意义,针对无人机的上位机算力和存储资源有限的问题,提出一种适用于绝缘子掉串故障检测的实时目标检测改进算法.以YOLOv5s检测网络为基础,将颈部结构中路径聚合网络替换为双向特征金字塔网络,以提升特征融合能力;使用DIoU优化损失函数,对模型进行γ系数的通道剪枝和微调,总体上提升检测网络的精度、速度和部署能力;在网络输出处进行图像增强以提升算法可用性.在特殊扩增的绝缘子故障数据集下测试,相较于原始的YOLOv5s算法,改进算法在精度平均值上提升了3.91%,速度提升了25.6%,模型体积下降了59.1%.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    外源性脉冲电磁场干扰下的心脏起搏器“窗口效应”及防护
    卢武, 丁苒苒, 赵文彬, 黄冬, 王哲铭
    上海交通大学学报    2022, 56 (11): 1518-1531.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.326
    摘要750)   HTML6)    PDF (24935KB)(503)   

    现代电网和医疗环境中广泛存在的脉冲电磁场对起搏器佩戴者潜在的电磁干扰不容忽视,但目前缺乏对此类暂态电磁干扰发生机制和防护措施的系统研究.将猪肉组织浸入0.9%氯化钠溶液,构建起搏器术后人体等效离体模型,采用快波前特性电流模拟常见电力设备投切过程和低频脉冲式医疗设备产生的脉冲电磁场对起搏器佩戴者的影响.基于脉冲形成线理论,对脉冲电磁场在胸腔结构中的波型压缩特性进行分析.进一步通过有限元软件建立起搏器与组织结构结合的参数化生物电磁暂态模型.研究结果表明,起搏器在脉冲电磁场中会产生心电图P波尖顶、过感知等故障,通过改变囊袋中导线缠绕方式发现起搏器在电磁干扰环境下,囊袋回路存在“窗口效应”.基于此发现,提出使用复合材料进行“窗口”屏蔽的防护策略,并通过仿真验证该方法可将脉冲电磁场对起搏器的电磁干扰强度有效降低80 dB,初步印证了该防护措施的理论可行性.最后,为电网环境和医疗环境下起搏器佩戴者制定了安全距离.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    一种改进变换网络的域自适应语义分割网络
    张峻宁, 苏群星, 王成, 徐超, 李一宁
    上海交通大学学报    2021, 55 (9): 1158-1168.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.307
    摘要573)   HTML142)    PDF (24999KB)(426)   

    语义标签的人工标注成本高,耗时长,基于域自适应的非监督语义分割是非常必要的.针对间隙大的场景或像素易限制模型训练、降低语义分割精度的问题,通过分阶段训练和可解释蒙版消除大间隙图片和像素的干扰,提出了一种改进变换网络的域自适应语义分割网络(DA-SSN).首先,针对部分源图到目标图的域间隙大、网络模型训练困难的问题,利用训练损失阈值划分大间隙的源图数据集,提出一种分阶段的变换网络训练策略,在保证小间隙源图的语义对齐基础上,提高了大间隙源图的变换质量.然后,为了进一步缩小源图中部分像素与目标图域间间隙,提出一种可解释蒙版.通过预测每个像素在源图域和目标图域之间的间隙缩小置信度,忽略对应像素的训练损失,以消除大间隙像素对其他像素语义对齐的影响,使得模型训练只关注高置信度像素的域间隙.结果表明,所提算法相比于原始的域自适应语义分割网络的分割精度更高.与其他流行算法的结果相比,所提方法获得了更高质量的语义对齐,表明了所提方法精度高的优势.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    基于双通道卷积神经网络的雷达信号识别
    全大英, 陈赟, 唐泽雨, 李世通, 汪晓锋, 金小萍
    上海交通大学学报    2022, 56 (7): 877-885.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.209
    摘要795)   HTML25)    PDF (4098KB)(653)   

    为解决在低信噪比下特征提取困难、雷达信号识别率低的问题,提出了一种基于Choi-Williams分布(CWD)和多重同步压缩变换(MSST)的双通道卷积神经网络模型.模型通过对雷达信号进行CWD和MSST时频分析,分别获取二维时频图像并进行预处理,然后送入双通道卷积神经网络进行深度特征提取,最后将两路通道获取的特征进行融合,通过卷积神经网络分类器实现对雷达信号的分类识别.仿真结果表明:在信噪比为 -10 dB时,所提模型整体识别准确率能达到96%以上,其在低信噪比下表现优异.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    基于深度学习的智能全局灵敏度分析
    吴庶宸, 戚宗锋, 李建勋
    上海交通大学学报    2022, 56 (7): 840-849.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.191
    摘要867)   HTML46)    PDF (1418KB)(707)   

    提出一种将深度学习与灵敏度分析结合的端到端方法, 对深度模型的结构和激活函数进行特殊设计以适应后续灵敏度的计算,深度模型训练的同时对保存的权重信息进行反向传播计算灵敏度.在波士顿房价数据集、航迹融合数据集和G函数上的实验结果表明,所提方法相比于Sobol’法等经典方法在参数分布不均匀时准确性更高, 具备更强的鲁棒性, 相比于使用传统神经网络的方法准确性更高.此外,通过实验验证了基于深度学习模型的样本参数灵敏度可以优化模型的输出结果.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    基于数据驱动的核电设备状态评估研究综述
    许勇, 蔡云泽, 宋林
    上海交通大学学报    2022, 56 (3): 267-278.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.502
    摘要3680)   HTML317)    PDF (1383KB)(1194)   

    核电设备全生命周期的状态评估对提高核电厂安全性、经济性影响重大.以往国内核电厂对系统、设备、构筑物的运维评估手段多依赖于设备自身报警机制、简单阈值判断或者现场工程师经验.随着在线监测系统在核电厂的应用实施和海量设备运行数据的积累,利用数据驱动技术进行设备健康状态评估已经成为行业关注重点.对此,介绍核电在线监测系统现状,分析主要核电设备存在的常见故障,并将核电设备的状态评估归纳为异常检测、寿命预测和故障诊断共3大问题,分别综述其研究和应用现状,重点阐述深度学习技术在该领域的应用潜力.在此基础上,进一步分析核电厂设备状态评估面临的挑战和可能的解决方案.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    智能电网电力监控系统网络安全态势感知平台关键技术研究及应用
    张亮, 屈刚, 李慧星, 金皓纯
    上海交通大学学报    2021, 55 (S2): 103-109.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.S2.017
    摘要1079)   HTML19)    PDF (9257KB)(656)   

    网络安全态势感知能全局、动态地感知潜在的网络安全风险,受到越来越多的关注.电力监控系统网络安全态势感知借助机器学习、人工智能、大数据等技术,从长期、海量网络安全态势数据处理过程中学习,洞察数据隐含的内在逻辑关系,对电力业务网络中各种活动实现异常行为辨识、攻击意图理解和行为影响评估,以达到对安全态势的推理性判断和知识性把控.本文首先简述了网络安全态势感知的基本概念和系统框架,然后介绍了电力监控系统网络安全防护的现状和存在的风险.针对这些风险和不足,从实践角度系统阐述了电力监控系统网络安全态势感知平台所涉及的多维度安全事件关联分析模型、基于“基线学习”的异常流量和异常行为检测方法、基于攻击场景的攻击链识别模型和基于“地址自校验”的电力遥控安全技术等关键技术.最后,对电力监控系统态势感知解决方案及其应用进行了总结和展望.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    压气机退失速控制的数值仿真
    高原, 吴亚东, 欧阳华
    上海交通大学学报    2021, 55 (11): 1343-1351.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.261
    摘要638)   HTML16)    PDF (12908KB)(357)   

    为了探究退喘阀快速开启时退失速有效性和稳定性的影响因素及其流场机理,对退失速的动态过程进行了数值仿真,并比较了不同放气速度的退失速过程.使用了两种数值模拟方法:分布式变转速MG(Moore & Greitzer)模型和RANS(雷诺平均Navier-Stokes)方程.两者对性能曲线的预测在趋势上吻合较好.RANS结果显示,以不同速度开阀,退失速过程流场变化本质上相同,扰动受由入口产生的高速气流影响向下游迁移,并最终位于转子前缘平面,其尺度会随着轴向高速气流的冲击进一步减小直到完全消散.对比不同开阀速度可知,开阀越快,入口产生的高速气流越强,使得退失速时间越短;扰动削弱程度越大,扰动的周向传播速度越快,越接近转子转速.开阀过程中,气流波动会更剧烈,能量损失更多.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    面向新型电力系统的华东电网运行备用体系构建方法
    胡宏, 陈新仪, 王利峰, 滕晓毕, 严正, 徐潇源, 王晗
    上海交通大学学报    2021, 55 (12): 1640-1649.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.273
    摘要662)   HTML9)    PDF (1249KB)(459)   

    为进一步提升华东电网的有功调节能力,从受端特性、新能源发展、净负荷波动、以及电力市场化改革需求等方面分析了新型电力系统建设下构建华东电网运行备用体系的必要性,并结合国内外典型电网运行备用体系的现状,提出了适应华东电网发展的运行备用建议体系,对备用的分类、响应时间和最小备用配置原则进行了重新梳理和修订.最后,通过对华东电网实际运行数据的测算分析,验证了本文所建议的运行备用体系的有效性.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    大型油轮艏摇混沌现象的仿真与滑模控制
    张显库, 韩旭
    上海交通大学学报    2021, 55 (1): 40-47.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.104
    摘要677)   HTML2)    PDF (1255KB)(481)   

    为了合理解释并控制大型油轮操纵过程中出现的船首异常摆动现象,采用驾驶员模型替代原有的比例模型,结合非线性响应型数学模型,建立了驾驶员操纵大型油轮的闭环系统数学方程,发现其与Duffing方程形似,且在一定的参数配置下系统的Lyapunov指数为正,说明可以用混沌理论解释船首异常摆动的现象.为实现航向保持的稳定控制并增强对参数不确定的鲁棒性,基于反步法提出了与模型对应的滑模控制率.仿真结果表明,当混沌艏摇处于理论最大值时,受控系统的稳态舵角仍小于5°,航向偏差小于0.07°,所设计的控制器很好地消除了混沌现象.建立人在回路中的混沌系统的思路较为新颖,借助滑模解决反步法参数不确定的方法简单而有效.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    航空发动机涡轮叶片尾缘楔形通道交错肋冷却实验
    肖克华, 罗稼昊, 饶宇
    上海交通大学学报    2022, 56 (8): 1034-1042.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.162
    摘要576)   HTML33)    PDF (20093KB)(617)   

    为研究涡轮叶片尾缘部分楔形通道交错肋流动传热性能,对其进行实验研究.实验应用瞬态液晶测试技术,对比研究了交错肋上、下主表面的局部传热特性,同时用压力扫描阀测得不同雷诺数下的通道压力损失.研究结果表明:尾缘段转折流动配置下,楔形通道交错肋上、下主表面传热差异显著,下主表面平均努塞尔数比上主表面平均高30%以上,尾缘楔形通道内交错肋结构主表面平均换热系数高出针肋结构约46%;交错肋上、下通道之间的交界面处存在强烈的质量交换作用,上、下主表面间断性的高换热区与上、下通道交界面呈现对应关系;随入口雷诺数的增加,通道压降快速增大.楔形通道交错肋压降是针肋的5~7倍,但其换热面积高出针肋107.4%,仍比针肋冷却增加约66%的综合换热性能.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    潜艇阻力及流场数值仿真策略优化分析
    李鹏, 王超, 孙华伟, 郭春雨
    上海交通大学学报    2022, 56 (4): 506-515.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.327
    摘要2021)   HTML186)    PDF (13748KB)(721)   

    为探寻不同湍流模型对直航潜艇阻力和流场仿真计算的影响,基于STAR-CCM+平台,以标准潜艇模型Sub-off为几何研究对象,采用有限体积法结合10种湍流模型对Sub-off的水动力及流场特征开展数值仿真研究.首先,以LES-Smagorinsky湍流模型开展网格及时间步长收敛性计算.其次,选定合适的网格方案和时间步长,结合10种湍流模型开展特定工况下的仿真计算.最后,利用甄选好的湍流模型分析Sub-off的流场特征.结果表明:10种湍流模型在潜艇的水动力性能及流场特征的预报方面存在较大差异, LES-Smagorinsky湍流模型不仅能较好地预报潜艇的水动力性能及流场平均量,还能准确预报流场的二次量.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    智能车辆决策方法研究综述
    胡益恺, 王春香, 杨明
    上海交通大学学报    2021, 55 (8): 1035-1048.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.387
    录用日期: 2021-06-08

    摘要909)   HTML29)    PDF (1687KB)(841)   

    结合目前国内外智能车辆决策方法的研究现状,分别从决策的输入、输出、周边环境交互方式以及算法类型4个方面对决策方法进行分类归纳、优缺点分析以及适用场景评估;总结归纳现阶段常见决策评估方法以及用于决策研究的数据集;分析现阶段决策方法所面临的技术难点以及未来发展趋势.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    新能源电力系统中的分布式光伏净负荷预测
    廖启术, 胡维昊, 曹迪, 黄琦, 陈哲
    上海交通大学学报    2021, 55 (12): 1520-1531.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.244
    摘要1406)   HTML228)    PDF (69168KB)(964)   

    为响应碳达峰、碳中和的需求,构建一套完整的“源-网-荷-储”的新能源电力系统,提出了一种基于Hamiltonian Monte Carlo推断深度高斯过程(HMCDGP)算法的分布式光伏净负荷预测模型.首先,分别使用直接预测和间接预测两种形式对预测模型的精度进行实验并得到点预测结果;其次,使用所提出的模型进行概率预测实验并得到区间预测结果;最后,通过以澳洲电网记录的300户净负荷数据为基础的对比实验验证所提模型的优越性.在得到准确的净负荷概率预测后,可以通过电力调度充分利用光伏产出,减少化石能源使用,从而减少碳排放.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    分布式绿色能源碳交易机制及碳数据管理的挑战
    李幸芝, 韩蓓, 李国杰, 汪可友, 徐晋
    上海交通大学学报    2022, 56 (8): 977-993.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.450
    摘要929)   HTML891)    PDF (2604KB)(1070)   

    为了实现“碳达峰、碳中和”双碳目标,需要加快构建以绿色能源为主体的电力系统.随着系统规模增长,基于区块链技术的分布式绿色能源碳交易机制和碳数据管理技术可有效鼓励绿色能源发展,成为低碳电力推行的有效手段.而精确实时的碳计量将进一步为交易信息的准确性和安全性提供数据支撑.介绍目前绿证交易和碳交易的研究现状,分析区块链技术在绿电追溯、绿证交易、碳交易、绿证与碳资产联合市场4个方向的关键技术适用性;研究当前碳计量方式的具体数学模型,讨论分析适用于区块链架构的碳源追溯计量数据可用性,并对碳计量方式的未来发展提出参考建议.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    考虑5G基站低碳赋能的主动配电网优化运行
    曾博, 穆宏伟, 董厚琦, 曾鸣
    上海交通大学学报    2022, 56 (3): 279-292.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.367
    摘要4129)   HTML386)    PDF (3102KB)(792)   

    5G基站的大量接入为未来电力系统的低碳化发展提供了新的可能.通过激励5G基站参与需求响应,并将其纳入现有主动配电网(ADN)运行框架,能够在降低5G基站自身用电成本的同时,促进可再生能源(RES)消纳和高效利用.提出了一种考虑5G基站低碳赋能的ADN多目标区间优化运行方法.在深入分析5G基站与配电网互动模式的基础上,构建了5G基站运行灵活性描述模型,并采用系统动力学方法分析了5G基站对配电侧碳减排的作用.以系统运行成本和碳排放量最小化作为目标,考虑配电网和通信网两方面的约束限制,建立了含5G基站的ADN多目标运行优化模型.该模型通过对ADN中RES及5G基站设备联合调度,并采用区间方法考虑RES出力和通信负载的不确定性,可实现系统经济与低碳效益的综合最优.结合基于区间分析的等效转化和非支配排序遗传算法对问题进行求解,算例分析结果证明了所提方法的有效性.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    单层粒子水平集方法
    牟凯龙, 赵兰浩, 毛佳
    上海交通大学学报    2021, 55 (8): 949-957.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.368
    摘要593)   HTML6)    PDF (6576KB)(414)   

    提出了一种单层粒子水平集方法,该方法利用拉格朗日粒子追踪界面特征,采用水平集方法隐式捕捉界面.首先,利用水平集方法捕捉界面.然后,基于拉格朗日粒子的位置信息对界面进行修正,最终得到平滑、精确的运动界面.该方法克服了传统水平集方法体积守恒性差的缺陷,极大地提高了运动界面的精度.另外,本文提出了简单有效的粒子重分配策略,包括粒子的添加和删除,使得该方法能够准确处理复杂的拓扑变化,如界面的合并和分离.最后,通过多个基准算例验证了本文方法的正确性和有效性,可用于精确描述运动界面.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    CAP1400压力容器外壁面临界热通量试验
    史国宝, 郑明光, 张琨, 匡波, 刘鹏飞
    上海交通大学学报    2022, 56 (1): 14-20.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.395
    摘要722)   HTML17)    PDF (3136KB)(492)   

    根据模化原则建立了全高度切片型试验台架,采用爆炸焊技术研制了加热段,表面碳钢薄层可以真实模拟压力容器表面特性,开展了流道、压力、过冷度、流体水化学、表面状态等关键因素对压力容器外壁面临界热通量影响试验研究,获得了CAP1400压力容器外壁面传热极限规律,验证了熔融物堆内滞留措施中压力容器外流动和传热过程.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    大规模新能源汽车接入背景下的电氢能源与交通系统耦合研究综述
    李佳琪, 徐潇源, 严正
    上海交通大学学报    2022, 56 (3): 253-266.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.464
    摘要4034)   HTML948)    PDF (2106KB)(1075)   

    新能源的大规模开发利用是实现“双碳”目标的重要手段.可再生能源发电耦合制氢技术在提高可再生能源消纳率的同时,加速了新能源汽车的普及.未来,电氢能源系统与交通系统的耦合将会更加密切.以大规模新能源汽车接入为背景,首先综述了电氢能源系统的发展现状,并对耦合系统制氢、出力波动平抑以及参与电力系统优化运行3种工作模式进行了介绍.在此基础上,从不同能源角度出发,分别对电力-交通耦合系统中的联合规划与优化运行研究现状以及氢能-交通耦合系统中的加氢站优化与氢能运输相关问题进行了总结分析.最后,结合当前研究中存在的瓶颈,从动态模型构建、不确定性因素影响等方面对未来可行研究方向进行了展望.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    半浸桨不同半径切面入水的水动力特性
    丁恩宝, 常晟铭, 孙聪, 赵雷明, 吴浩
    上海交通大学学报    2022, 56 (9): 1188-1198.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.169
    摘要661)   HTML18)    PDF (5876KB)(397)   

    为探究半浸桨无因次切面位置对半浸桨杯型切面入水过程水动力特性的影响,选择了半浸桨0.6、0.7、0.8无因次半径处的杯型切面进行建模.通过求解RANS方程模拟杯型切面入水过程的同时,结合流体域体积方法以及重叠网格技术,建立可靠的数值方法,研究不同切面位置的半浸桨杯型切面入水过程的水动力特性.分析不同切面位置对半浸桨杯型切面入水过程的自由液面形式、通气腔形式、流场以及表面压力分布的影响.结果表明:随着无因次半径剖面位置越靠近半浸桨的梢部,完全通气状态与部分通气状态之间的过渡状态会发生在较大的进速系数下,横向力系数和敞水效率也会有所增加.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    一种并网逆变器直流电容容值辨识方法
    朱城昊, 王晗, 孙国歧, 魏晓宾, 王富文, 蔡旭
    上海交通大学学报    2022, 56 (6): 693-700.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.515
    摘要971)   HTML1283)    PDF (5050KB)(1155)   

    直流电容是并网逆变器中最易老化失效的器件之一,对其进行容值参数辨识可以及时发现并更换老化电容,有利于提高系统可靠性.提出一种基于预充电电路的并网逆变器直流电容容值辨识方法,通过分析预充电过程中电容容值与充电电流、电压的数值关系,结合历史运行数据,构建电容状态特征向量集合.利用该集合训练支持向量回归(SVR)模型,建立状态值与容值的回归预测关系,并采用粒子群优化(PSO)算法对模型进行优化,优化后的模型可用于直流电容容值辨识.仿真和实验结果表明,所提方法可对并网逆变器直流电容进行容值辨识,辨识误差小于0.95%.该方法无需增加硬件电路且不改变控制算法,具有一定的实用价值.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    冲击荷载作用下含黏结界面混凝土破坏特征与应力应变分析
    赵洪, 谢友均, 龙广成, 李宁, 张嘉伟, 程智清
    上海交通大学学报    2022, 56 (9): 1208-1217.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.343
    摘要581)   HTML17)    PDF (12231KB)(409)   

    为研究冲击荷载下板式无砟轨道结构蒸养混凝土与自密实混凝土层间界面的破坏行为,利用分离式霍普金森杆(SHPB)对含黏结界面混凝土进行冲击试验,并就其破坏特征和应力应变全曲线特性以及损伤本构方程进行探讨.结果表明:含黏结界面混凝土在动态冲击荷载作用下存在界面脱黏分离和整体破碎两种失效模式.界面脱黏分离失效模式下,随着应变率的增加,含黏结界面混凝土的动态抗压强度、强度动态提高因子(DIF)、峰值应变、冲击韧性均增加,具有明显的应变率敏感性;整体破碎失效模式下,界面脱黏变形和破碎变形同时存在,随着应变率的增加,裂纹向界面区域累积、拓展,界面起到了能量缓冲的作用,此时含黏结界面混凝土动态抗压强度、DIF基本不变,而峰值应变和冲击韧性增加.所建立的基于Weibull分布的本构模型与试验结果吻合较好,尤其对峰前应力应变曲线有很好的匹配性.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    计及储能调节的时滞互联电力系统频率控制
    符杨, 丁枳尹, 米阳
    上海交通大学学报    2022, 56 (9): 1128-1138.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.145
    摘要683)   HTML128)    PDF (3139KB)(582)   

    针对互联电力系统中源荷不确定以及通信延时导致系统频率偏差过大的问题,提出了计及储能调节的两域时滞电力系统频率控制策略.建立了含汽轮发电机、风机和储能等设备的两区域时滞互联电网模型,根据区域控制偏差(ACE) 所在的区间对储能装置和汽轮发电机的调频任务进行分工.利用改进粒子群(MPSO)算法优化比例积分微分(PID)负荷频率控制器实现二次调频,提升了一定时滞区间内负荷频率控制(LFC)系统的频率稳定性.对储能装置设计分数阶PID(FOPID)控制器,调节其输出功率以平滑源荷波动,提高了储能系统的辅助调频性能,进一步控制互联电力系统的频率偏差.在MATLAB/Simulink平台对不同工况进行对比分析,验证了所提频率控制策略的有效性.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    纳秒脉冲放电参数对点火性能的影响
    刘静远, 王宁, 赵庆武, 熊勇, 程勇
    上海交通大学学报    2022, 56 (1): 28-34.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.033
    摘要672)   HTML13)    PDF (1129KB)(643)   

    基于定容燃烧弹探究纳秒脉冲放电在不同脉冲电压、不同脉冲间隔下的放电特性,比较不同放电参数对甲烷/空气混合气点火成功率和着火延迟的影响.研究结果表明,减小脉冲间隔,可以合理利用脉冲之间的耦合作用,提高放电能量利用率;增大脉冲电压、脉冲数量和减小脉冲间隔可以扩大甲烷/空气混合气的着火界限;增大脉冲电压和减小脉冲间隔均可以有效降低着火延迟.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    基于统一强度理论的螺纹桩承载力计算方法
    马甲宽, 罗丽娟, 任翔, 时航, 尹怡墨
    上海交通大学学报    2022, 56 (6): 754-763.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.077
    摘要820)   HTML24)    PDF (1180KB)(419)   

    基于统一强度理论及太沙基极限平衡原理推导了螺纹桩极限承载力,提出了螺纹桩螺牙单独承载破坏与圆柱形剪切破坏两种模式下临界螺距的确定方法和极限承载力计算方法,讨论了统一强度理论参数b与螺纹桩关键参数对极限承载力的影响.结果表明:螺纹桩的极限承载力是同外径圆桩的1.5~2倍,螺牙提供的极限承载力主要由土体黏聚力、内摩擦角及埋深决定.当b从0增加到1时,螺纹桩极限承载力理论计算值增幅约48%,考虑中主应力对土体强度的影响会使得螺纹桩承载力理论计算结果更加准确.螺纹桩的参数中,螺牙高度bh对其极限承载力影响最大,而螺牙厚度t对承载力基本无影响.设计螺纹桩时可适当增加螺牙高度,以提高螺纹桩极限承载力.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    三缸双级变容积比压缩机在空气源热泵系统中的应用
    肖彪, 闫艳, 赵树男, 黄童毅, 李想
    上海交通大学学报    2021, 55 (2): 188-195.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.269
    摘要823)   HTML4)    PDF (1782KB)(624)   

    针对低温热泵用压缩机存在的问题,研究分析压缩机容积比对其性能的影响,提出一种新型三缸双级变容积比压缩机,并结合实验对搭配同一末端的传统双级压缩系统与三缸双级变容积比压缩系统的性能进行对比分析.研究结果表明:三缸双级系统可在-30 ℃环境正常运行,系统的性能系数(COP)为1.52,而传统双级系统在该种情况下无法运行;三缸双级系统的COP在任何环境温度下均比传统双级系统高1.25%~12.41%.当环境温度一定时,随着供水温度的升高,末端散热量增加,外机最大制热量衰减,COP下降;当环境温度分别为7 ℃和-25 ℃时,供水温度从40 ℃升至55 ℃的过程中,三缸双级系统的COP分别比传统双级系统高1.15%~8.86%和4.32%~7.33%.所有实验工况下,三缸双级系统单位时间耗电量均比传统双级系统低3.78%~16.67%.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    基于知识工程的船舶机舱设备三维布局设计
    王运龙, 姜云博, 管官, 邢佳鹏, 于光亮
    上海交通大学学报    2021, 55 (10): 1219-1227.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.136
    摘要801)   HTML21)    PDF (5639KB)(521)   

    船舶机舱设备布局设计属于密闭有限空间多目标优化设计问题,作为船舶的心脏,机舱设备的布局效果会影响到整条船舶各方面的性能.通过CATIA软件和知识工程技术对一艘多用途载货船舶机舱设备进行三维布局设计研究,建立船舶机舱分类规则以提高知识获取效率;建立设备虚拟面积增加规则来控制设备间距;运用参数化装配完成知识推理.最后,对生成的布局方案通过横倾力矩、干涉检查及逃生时间3项规则进行专家校验,结果符合预期,验证了知识工程在船舶机舱三维布局设计中的可行性和有效性.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    低弗劳德数通气超空泡初生及发展演变特性
    许海雨, 罗凯, 黄闯, 左振浩, 古鉴霄
    上海交通大学学报    2021, 55 (8): 934-941.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.128
    录用日期: 2021-06-08

    摘要568)   HTML6)    PDF (8083KB)(415)   

    为了研究通气超空泡初生及发展过程中空泡形态及泄气模式的演变特性,采用分相流模型和SST湍流模型,考虑通气压缩性和重力效应,建立了通气超空化三维数值计算模型,并通过试验数据进行了校核和验证,研究了在通气率和弗劳德数大范围变化下的通气超空泡生成及发展过程.结果表明:回射流模式超空泡发展过程非常不稳定,空泡初生时伴随空泡的断裂及分离,空泡发展过程中存在气/水混合物回流现象,超空泡形态难以预估.双涡管模式超空泡先以回射流模式发展,当超空泡充分发展后,空泡闭合模式转变为双涡管方式,空泡形态及泡内压力相对比较稳定.接近超空泡泄气转变临界时,超空泡闭合模式在双涡管和回射流之间相互转变,导致超空化流动及超空泡形态变化更加复杂.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    面向船舶分段制造过程的动态知识图谱建模方法
    宋邓强, 周彬, 申兴旺, 鲍劲松, 周亚勤
    上海交通大学学报    2021, 55 (5): 544-556.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.241
    摘要866)   HTML28)    PDF (6895KB)(766)   

    在动态性、离散型强的船舶分段制造过程中,缺乏有效的过程资源组织、产品加工不透明等因素导致管理者知识获取成本高、效率低.针对这一问题,提出一种基于加工节拍数据流的知识图谱动态生成和更新方法.通过分析船舶分段的加工流程与工位数据特点,给出加工节拍数据信息模型定义;提出静态资源与加工节拍数据的图映射步骤、模型以及融合连接算法,实现工位动态时序数据与知识图谱的语义关联;利用工位流程与产品结构关系生成车间级动态知识图谱.以某船舶分段生产过程为例,设计开发知识图谱可视化原型系统并进行验证.研究结果表明,所提方法有利于船舶分段制造过程中知识的组织、获取与重用.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    基于动态运动原语和自适应控制的机器人技能学习
    张文安, 高伟展, 刘安东
    上海交通大学学报    2023, 57 (3): 354-365.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.379
    录用日期: 2022-12-07

    摘要468)   HTML175)    PDF (12357KB)(365)   

    提出一种基于动态运动原语(DMP)和自适应控制的机器人技能学习方法. 现有的DMP从单示教轨迹中学习动作,且其高斯基函数分布方式固定,并不适用于各种不同特征的动作轨迹. 因此,将高斯混合模型和高斯混合回归引入DMP中,使其能从多示教轨迹中学习技能,并且将径向基神经网络(RBFNN)引入DMP中构成RBF-DMP方法,以梯度下降的方式学习高斯基中心位置和权重,提高技能学习的精度.设计自适应神经网络控制器,用于控制机械臂复现示教中学习的动作. 在Franka Emika Panda协作机械臂上开展实验研究,验证方法的有效性.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    风机叶片结冰对其一体化结构动态响应影响的数值分析
    闯振菊, 李春郑, 刘社文
    上海交通大学学报    2022, 56 (9): 1176-1187.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.258
    摘要616)   HTML19)    PDF (10181KB)(457)   

    基于美国可再生能源实验室的导管架式一体化海上风机模型,将计算流体力学(CFD)方法与风机一体化分析方法进行耦合,研究叶片结冰过程及其结冰后对风机整体动态性能的影响.首先将一体化分析得到的叶片运动姿态输入到CFD中,采用离散多相模型和融化-凝固模型进行三维风机叶片覆冰增长模拟,然后应用k-ε湍流模型计算结冰前后的气动性能,最后将叶片覆冰后的气动载荷结果返回到一体化分析方法中,分析叶片结冰对风机整体响应产生的影响.计算结果表明,叶片沿叶展方向结冰呈线性增加,结冰主要集中在叶片前缘,叶尖处积冰最厚;覆冰后叶片各剖面翼型升力系数降低、阻力系数升高.叶片结冰会降低整机功率、转子的转矩和转速,叶尖和塔顶产生额外振动响应,风机达到额定功率所需风速增大.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    无油双涡圈空气涡旋压缩机的数值模拟及试验研究
    孙健, 彭斌, 朱兵国
    上海交通大学学报    2022, 56 (5): 611-621.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.115
    摘要775)   HTML20)    PDF (19911KB)(453)   

    为了分析无油双涡旋齿压缩机工作腔内部流场的流动特性,基于计算流体动力学方法对压缩机工作腔内部流场进行了三维非稳态数值模拟;为了验证数值模拟与实际工作过程的偏差,搭建了以空气为工质的涡旋压缩机试验测试平台,得到了无油双涡圈压缩机的实际输出性能参数.研究结果表明:在相邻工作腔之间的质量交换,对工作腔内以及沿着齿高方向的温度和速度的分布影响较大,对压力的影响较小;进出口质量流量和流速呈周期性变化,压缩机转速越高,理论容积流量越大.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    粤港澳大湾区电力系统低碳转型
    张鹏飞, 徐静怡, 郭巍, 吴蔚, 钟晨, 魏文栋
    上海交通大学学报    2022, 56 (3): 293-302.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.436
    摘要4193)   HTML391)    PDF (2818KB)(692)   

    我国“碳达峰、碳中和”目标的实现在很大程度上依赖于电力系统的低碳转型,而现有研究很少从区域尺度研究电力系统低碳转型.综合使用政府间气候变化专门委员会温室气体清单编制方法、网络模型分析法量化了粤港澳大湾区电力生产和消费引致的碳排放,并使用对数平均迪氏指数分析法分析了社会经济因素对大湾区电力碳排放的影响.结果表明:香港、澳门电力低碳转型进展缓慢,广东省低碳电力份额持续提高;快速扩大的经济规模和电力需求是大湾区排放增长的最主要驱动因素;外部低碳电力的输入以及部门用电效率的提升抵消了部分排放增长.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    漂浮式光伏网格对海上天气突变的感知方法
    姜淏予, 王沛伦, 葛泉波, 徐今强, 罗朋, 姚刚
    上海交通大学学报    2022, 56 (12): 1584-1597.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.526
    摘要736)   HTML202)    PDF (8866KB)(436)   

    漂浮式光伏在海洋上的应用目前主要受制于海底电缆与特质浮筒的成本问题,该能量如果被海上牧场等场景的无人管理系统就地消纳则表现出高度的适用匹配性.这种场景下由漂浮式光伏形成的网格系统可以解决海上牧场等对突变天气的预警需求.由于光伏出力模型对天气随机变化的强跟随性, 基于大面积光伏的时空相关性分析,通过硬件、距离、时延、天气等因素建立相似电站融合估计关系.基于长短期记忆网络算法对相似电站时序进行跟踪,所得超短期预测值可以估计目标相似电站的状态.用某市城区规模的数据验证了该思路的可行性,表明该框架可以弥补传统研究的不足.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    基于平行激光测距的图像自标定方法
    程斌, 黄斌, 李得睿
    上海交通大学学报    2022, 56 (7): 850-857.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.447
    摘要669)   HTML22)    PDF (3660KB)(568)   

    针对现有照相机图像标定方法存在的依赖外部图像特征、要求照相机特殊位姿、需要标定物、操作复杂等不足之处,提出了一种基于平行激光测距的实时自标定方法.该方法在图像拍摄过程中,利用高精度激光测距仪连续测量以获得被测物表面的实时位置信息.在此基础上,对物面方程进行求解,选取物面和像面上至少4组对应点的二维坐标,求解得到表示两个平面之间变换关系的单应性矩阵,从而简便快速地完成标定.采用自主研制的标定装置,开展了不同场景下的图像自标定精度测试.结果表明,图像中各线段长度的测量误差介于-0.49%~0.15%,平均误差仅为-0.14%,验证了所提平行激光测距自标定方法具有很高的准确性和稳定性.对标定误差来源进行进一步分析,得到了激光测距误差、激光倾角误差、偏置误差等因素的定量影响规律,并给出了相应的误差规避方法,为该自标定方法在图像测量领域中的应用提供参考.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    摩擦-电学性能测试系统的设计与研发
    何可, 武子帅, 王道爱, 张执南
    上海交通大学学报    2021, 55 (5): 624-630.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.399
    摘要651)   HTML4)    PDF (11741KB)(364)   

    针对现有摩擦起电研究缺乏规范化试验支持的问题,自主研发一套适用于摩擦起电试验的摩擦-电学性能测试系统.通过模块化设计和系统集成,依次完成加载、运动和测控模块的设计,并开发LabVIEW测控软件.通过设置缓冲弹簧,优化加载结构,实现小载荷条件下的平稳加载,同时对上、下试样进行绝缘处理,实现对微电流的精准测量.通过对标测试和摩擦起电试验,验证测试系统的可靠性,并分析铜-铝界面转移电荷量的变化情况,初步确定转移电荷量与载荷的线性关系.研究结果有助于摩擦-电学测试的规范化.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    倾斜放置圆柱体入水流体动力特性实验研究
    夏维学, 王聪, 李佳川, 侯东伯
    上海交通大学学报    2021, 55 (1): 67-76.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.116
    摘要765)   HTML0)    PDF (2031KB)(441)   

    为了研究倾斜放置的圆柱体垂直入水过程流体动力特性,针对低弗劳德数条件下的圆柱体入水开展实验研究.采用高速摄像技术记录圆柱体入水过程空泡演化以及圆柱体的位置.基于数字图像处理技术,提取圆柱体入水过程的运动轨迹以及倾角变化.对数据进行五阶光滑样条拟合处理,获得圆柱体的速度和加速度,进而开展圆柱体的运动特性和动力特性研究.研究结果表明:倾斜放置圆柱体垂直入水过程形成空泡分离、双空泡等独有的流动现象.圆柱体砰击自由液面后加速度快速增加,并在空泡分离后达到最大值,随后迅速减小并逐渐趋向于0.倾角越大的圆柱体入水后竖直速度衰减越快,而水平速度则快速增加.然而不同初始倾角圆柱体的轨迹均呈现先向迎流方向运动后向背流方向运动的特征.圆柱体的角加速度对水动力的响应非常快,整体呈现先增加后减小的变化特性.初始倾角越大的圆柱体入水后角速度增加越快且达到的最大值也越大,其倾角增加也越快.圆柱体的阻力系数和升力系数在入水后快速增加,而在空泡闭合后增加缓慢,且初始倾角大的圆柱体入水后力系数增加较快.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    疏浚泵内泥沙颗粒的瞬态追踪数值方法
    郭涛, 刘明明, 曹蕾, 胡京招, 洪国军, 尤云祥
    上海交通大学学报    2022, 56 (5): 656-663.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.437
    录用日期: 2021-09-22

    摘要667)   HTML18)    PDF (14885KB)(556)   

    为求解疏浚泵内沙粒的瞬态运动,以ANSYS Fluent的离散相模型为基础实现了一种修正算法.在稠密流动中以Lagrangian方法追踪沙粒时,引入用欧拉方法描述的粒-液两相求解得到的粒相体积分数以及Huilin-Gidaspow曳力模型,将先更新叶轮网格再求解沙粒运动的过程转变为叶轮网格与颗粒同步旋转后再求解颗粒相对运动的过程,以避免粒子在运动壁面上碰撞判定及反弹速度计算的错误.对比数值结果发现,改进算法能够在相近的计算时间下显著提高泵内颗粒运动的追踪精度.改进算法预测叶轮上的冲蚀磨损主要发生在叶片前缘偏上部位,冲蚀率峰值达7×10-5 kg/(m2∙s)以上,这与真实磨损的位置和程度相近,验证了修正算法的有效性.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    面向加工领域的数字孪生模型自适应迁移方法
    沈慧, 刘世民, 许敏俊, 黄德林, 鲍劲松, 郑小虎
    上海交通大学学报    2022, 56 (1): 70-80.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.167
    摘要934)   HTML44)    PDF (6512KB)(663)   

    在多品种小批量生产制造车间中,针对特定场景所建立的数字孪生模型,由于缺乏工况变化的自适应能力,导致加工质量预测精度不足.对此,提出一种数字孪生模型自适应迁移方法.通过搭建可迁移的数字孪生模型,实现机理和算法模型融合的加工质量在线预测;提出数字孪生模型迁移流程和迁移策略,基于特征数据分析计算,选择待迁移的源模型;同时,结合迁移学习理论实现简单和复杂变工况下的数字孪生模型迁移.以钻削加工为例,搭建钻削实验平台并对数字孪生模型迁移的可行性进行验证.研究结果表明,变化工况下,迁移后模型仍能保持预测误差低于1.5%.该方法为提高数字孪生模型自适应能力提供了新的思路.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价