纳米压痕法对304不锈钢残余应力的研究

利用纳米压痕法研究了304不锈钢的残余应力,采用Suresh理论模型恒定载荷时的公式计算残余应力,最大加载载荷依次为500μN、1 000μN、1 500μN、2 000μN、2500μN。结果表明,不锈钢硬度和弹性模量为定值,退火前后的硬度分别为5.3GPa和4.0 GPa,弹性模量分别为110 GPa和100 GPa。利用Ansys分析软件模拟了压痕过程,发现不锈钢在受压过程中有Sink-in现象发生。纳米压痕法测得了未退火不锈钢存在残余压应力,大小为381 MPa;用XRD测得了未退火不锈钢中有350 MPa±23 MPa的残余压应力,两种测量结果吻合良好,说明了纳米压痕法在残余应力测试时的准确性与可靠性。     

用于麦克风阵列的阵元筛选方法研究

在使用TDOA算法进行被动声定向时,为精确获取麦克风阵列阵元之间接收声源信号的时间差,进而计算目标的方位角,麦克风阵元之间必须保持较高的相位一致性。而从论文与专利检索来看,目前还没有有效方法筛选出符合要求的麦克风阵元。针对此问题,本文基于麦克风阵列阵元相位一致性的指标,设计出麦克风阵元筛选系统,通过实测数据分析表明:一致性较高的麦克风更适合组建麦克风阵列。     

基于电子鼻系统的番茄苗不同种类损伤的区分效果研究

通过对早疫病病害番茄苗、灰霉病病害番茄苗、机械损伤番茄苗和对照番茄苗的电子鼻响应信号的对比,可以看出不同处理的番茄苗样本电子鼻的响应信号是不同的,表明用电子鼻响应信号对番茄苗不同种类损伤进行预测是可行的.从PCA结果来看,早疫病病害的番茄苗和灰霉病病害的番茄苗能很好区分开,机械损伤的番茄苗和正常处理的番茄苗产生了重叠现...     

CAE技术在汽轮机高温强度计算中的应用

为分析某百万千瓦超超临界汽轮机高压缸旋转部件在高温以及高离心力载荷下的强度状况,建立高压缸第一级动叶片的模型.根据蠕变试验数据,采用最小二乘法拟合幂蠕变方程中的各个参数,并详细介绍各参数的拟合、优化和验算过程;用CFD分析软件计算流体域内的对流传热系数并插值到有限元计算程序中,分析叶根倒角处危险区域的蠕变应力状况.数据验算结果表明,利用拟合数据计算得到的蠕变应力值与试验值比较接近,证明该方法可靠;CAE计算结果表明,叶根倒角处危险区域蠕变应力考核合格,并且有充足的安全裕量.     

考虑蓄水期弃水风险的水库长期发电调度方法

短期径流的大幅波动使得以平均径流为基础制定的水库长期调度方案面临较大弃水风险,是影响水库长期调度决策合理性的重要因素。本文考虑日尺度径流波动影响,提出一种蓄水期弃水风险量化方法,并建立了耦合弃水风险的水库长期发电调度模型。利用长系列日径流资料,结合风险最小蓄水规则,以不蓄弃水流量为指标量化蓄水期各月弃水风险;采用Copula函数构建月均入流与弃水风险的联合分布和条件概率分布,明晰了特定入流条件的风险置信区间;最后,将弃水风险以弃电损失函数融入优化模型,以获得更符合实际的长期调度方案。以澜沧江流域小湾水库为工程背景进行调度模拟分析,结果表明本文方法能够有效降低水库长期优化调度方案的弃水风险,有利于提高优化结果的可操作性,与传统方法相比,能够使多年平均弃水减少约4.76亿m³、发电量增加约1.15亿kW·h。     

河道生态基流生态经济价值及其时间变化研究

为了解决普遍采用单方水资源价值计算河道生态基流价值的缺陷,以及探索河道生态基流价值定量化计算新方法,采用水力学方法将河道生态基流从径流量中分离出来,并确定河道生态基流对应水面面积,进而采用当量因子法计算河道生态基流价值和并探索分析了河道生态基流价值的时间变化特征。以渭河干流宝鸡段为例进行研究,结果表明:渭河干流宝鸡段的丰水年、平水年以及枯水年的年平均河道生态基流量分别为5.82 m~3/s、3.59 m~3/s和2.76 m~3/s。近21 a来,该段河道生态基流价值在时间上总体呈下降趋势,该价值多年平均值为5.61亿元,单方河道生态基流价值为6.27元/m~3,单方价值与价值总量变化趋势相反。河道生态基流价值年内变化具有明显的周期性,总体呈倒"V"字型,汛期河道生态基流价值比非汛期大,单方河道生态基流价值与之相反。通过相同区域以及相近区域的河道生态基流价值研究成果以及价值变化特征的对比分析,证明研究成果较为合理。该方法可为河道生态基流合理保障提供定量化依据。     

土石坝工程领域的若干创新与发展

我国高土石坝数量居世界之首,保证高坝大库建设与长期运行安全是国家经济和公共安全保障的重大需求。系统总结了长江科学院近年来在土石坝工程领域的若干创新与发展。提出了基于“旁压模量当量密度法”的粗粒料级配相似理论试验方法;介绍了研发的系列CT三轴仪,实现了粗粒料组构要素的定量测量;提出了三轴试验中加载板与试样之间由滑动摩擦变为滚动摩擦、整体式接触变为分散式接触的减摩新方法,研发了相关减摩装置;研制了大尺寸、高压力、微摩擦、刚柔复合加载的土工真三轴仪;揭示了粗粒料真实三维应力条件下的强度与变形变化规律、湿化与蠕变变形特性;构建了粗粒料三参量非线性K-K-G剪胀模型、六参数湿化模型、九参数蠕变数学模型及相应的参数确定方法;基于当量密度法的原创思想,提出了利用旁压试验间接确定超百米级深厚覆盖层现场密度的试验方法。上述研究成果可为高土石坝工程建设提供重要科技支撑。     

小浪底细砂岩单轴压缩声发射特征研究

采用岩石伺服试验机和声发射仪,对小浪底三叠系细砂岩进行单轴压缩声发射试验。基于试验结果,将试样变形过程划分为压密、弹性、塑性和破坏四个阶段,分析了不同阶段试样声发射幅值、峰值频率、振铃计数和能量的变化特征,在此基础上对比分析了试样声发射ｂ值以及累计振铃计数的演化规律,得出了岩石的破坏时间前兆特征。研究结果表明:压密和弹性阶段试样声发射幅值、振铃计数和能量处于较低水平、峰值频率频带数量依次增多;塑性阶段试样幅值增大、振铃计数与能量上升且整体处于较高水平、峰值频率数值增大且呈现多频带化,临近破坏阶段试样产生大量100ｄＢ的高幅值信号,振铃计数与能量持续急增,峰值频率降低,频带减少;声发射ｂ值的变化规律可以间接反映岩体内部微裂隙萌生、扩展的演化特征。     

岩石高边坡稳定性并行计算及其应用

在高地震烈度区的岩石高边坡抗震安全评价需要大规模数值计算,而现有商业软件无法有效解决这类复杂的工程问题,因此,本文开发了解决岩石高边坡接触稳定性问题的对等架构并行计算程序,并应用于泰山公司抽水蓄能电站上水库左岸边坡的静力和动力稳定性评价。在数值建模过程中,将岩石边坡滑块体、地质结构面、库水作用以及近场地基作为岩石高边坡动力接触系统。在稳定性安全评价中结合了有限元法、极限平衡法和接触算法,考虑影响高边坡稳定性的多种复杂因素,通过计算特定滑动面的安全系数或安全系数时程,基于现行水电工程水工建筑物抗震设计规范,完成了岩石高边坡稳定性评价,回避了求解复杂岩体材料非线性的问题。计算结果显示,所开发的程序具有较高的并行计算效率,对解决复杂岩石高边坡稳定问题具有显著的优势。     

注意力ConvLSTM模型在RUL预测中的应用

预测性维护的应用能够极大地降低企业运维成本,而设备剩余使用寿命(Remaining Useful Life,RUL)预测是预测性维护的关键技术之一.针对传统RUL预测算法难以提取时序数据的潜藏特征以及特征权重分配不合理的问题,本文提出一种基于注意力机制(Attention Mechanism)的卷积长短时记忆(Convolution Long-Short Term Memory,ConvLSTM)预测模型,该模型充分利用LSTM网络处理和预测长期时间序列的优势,并引入注意力机制对产生显著影响的特征因子提高权重,极大地优化了模型的时空特征提取能力.为验证模型预测效果,本文以NASA提供的CMAPSS数据集为对象进行实验,以均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)和数据集自定义的Score为评价指标,将预测结果与其他RUL预测算法作比对,证明了该模型具有更佳的预测准确性.