TBM有压输水隧洞内张钢圈-管片-围岩组合结构联合承载力学特性分析

为探究全断面隧道岩石掘进机(tunnel boring machine,TBM)有压输水隧洞内张钢圈-管片-围岩组合结构的受荷状态,以榕江―关埠引水工程中Ⅴ类围岩TBM有压输水隧洞段为研究对象,建立内张钢圈-管片-围岩组合结构三维精细化有限元模型,研究内水压力、围岩类型对组合结构力学特性的影响。研究结果表明:采用内张钢圈加固隧洞结构能有效控制隧洞变形,减小管片拉应力及受拉区范围,提高组合结构的承载能力;内水压力作用下管片压应力、竖向变形、接缝张开度、连接螺栓应力、内张钢圈应力、锚杆应力均较无内水压力作用下有所减小,但管片拉应力和接缝错台分别增大了19.68%、39.25%,其主要原因为内水压力作用致使隧洞结构整体呈现向外膨胀,在充水运营期间应加强内水压力作用下的安全监测;在外部水土压力和内水压力共同作用下,围岩类型的改变使组合结构中连接螺栓应力、管片接缝错台、锚杆应力分别提高37.11%、15.29%、14.75%,其主要原因为围岩岩性越差承担荷载能力越弱,在围岩类型的过渡区域应进行重点监测;此外,在外部水土压力和内水压力共同作用下,组合结构中围岩、管片、内张钢圈、锚杆的荷载分担率分别为21.38%、43.08%、24.01%和11.53%,内张钢圈荷载分担率较无内水压力作用提高了34.06%,内水压力作用提高了内张钢圈分担荷载的效果;组合结构中围岩的分担率随围岩类型(Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类)的增加而减小,相同荷载下Ⅲ类围岩的荷载分担率较Ⅴ类围岩提高了16.96%。该研究成果可为类似隧洞工程的衬砌设计及后期加固措施提供理论参考。

格上身份基简短关联环签名及其电子投票应用

环签名具备匿名性,身份基环签名无需证书,关联环签名可避免用户重复签名,但这些签名占用空间多且效率低。针对这些问题,先输出公共参数和系统主密钥,再提取用户密钥,然后使用格上的累加器对环中公钥进行累加,并将知识证明签名推广至格上,构造出格上身份基简短关联环签名。对该签名的不可伪造性、关联性和匿名性进行了证明。对签名方案进行了性能分析与实验评估,结果表明,该签名节省了时间开销和存储空间。利用该签名及门限秘密共享技术,提出后量子的电子投票协议。

12 kV环保气体绝缘环网柜电场分析及优化设计

近年来,环保气体作为SF 6的替代气体用于电力设备上成为了国内外的研究热点。为解决12 kV环保气体绝缘环网柜的放电问题,提出了金属均压罩和均压绝缘套两种优化设计方案加强环网柜绝缘薄弱部位,通过仿真分析对比了两种优化方案的电场分布情况,确定采用均压绝缘套方案作为最终的绝缘优化方案。

MS-Spring在无锡电力通信网中的应用

地区主干通信网是承载大量地区电力业务的重要传输平台,二纤双向复用段保护(MS-Spring)方式是否正确使用将影响通信通道保障能力。文章首先从工作原理和技术特性两方面诠释了MS-Spring的保护机制,再以无锡电力通信地区干线网的实例分析了MS-Spring保护方式下业务通道中断的原因和调整方案,提出应用中需要关注的几项工作,强调只有正确掌握、应用得当后,才能保证故障下业务通道受MS-Spring环网自愈保护,为电网安全运行提供技术支撑和保障。

双环相位结构约束下的强化学习交通信号控制方法

随着信息技术的快速发展,近年来深度强化学习方法在交通运输领域得到广泛应用,特别是在交通信号控制领域,已成为当前交通信号控制发展的重要方向。本文针对强化学习在交通信号控制领域应用中存在的随机相位选择导致无法实际应用的问题,提出了一种考虑NEMA双环相位结构的单点交通信号控制强化学习方法。以典型十字交叉口的NEMA双环相位结构为约束,设计优化了在相位切换决策过程中智能体的控制结构,通过增加1个智能体决定前置和后置相位顺序以提升相位切换的灵活性、部署2个智能体决定前置相位是否切换、设置1个智能体同时切断后置相位绿灯,通过经验共享机制,有效降低了状态-动作空间维度,提高了智能体训练效率。在此基础上,采用定制化PPO算法,基于SUMO仿真平台分析了不同交通需求、不同信号参数等场景下的单点深度强化学习信号控制方法的效果。结果表明,在高中低不同交通需求下,本文的方法都优于传统的固定相位相序方法。

共享孔径同心圆阵稀疏交错优化布阵方法

同心圆阵列天线具有波束对称、360°方位角扫描、抗干扰能力强等优点,被广泛应用于星载、机载、舰载雷达及飞机声呐等领域。在天线孔径有限的情况下,如何进一步提高同心圆阵的孔径利用率,通过孔径的空分复用,设计出子阵稀疏交错分布的多功能同心圆阵列天线,具有较大的研究价值。利用均匀同心圆阵列天线激励与方向图函数存在二维傅里叶-贝塞尔变换关系,基于二维三次插值和密度加权,提出了一种同心圆阵稀疏交错优化布阵的方法。该方法通过对均匀同心圆阵列天线方向图采样值的频谱能量进行分析,采用三次插值的方法,实现了同心圆天线阵列方向图函数到同心圆阵元激励能量的映射转换;基于密度加权的原理,对排序后归一化阵元激励的奇偶交错选取,使得稀疏交错子阵方向图频谱能量均分匹配,实现了同心圆阵的稀疏交错优化布阵设计。仿真结果表明,该方法得到的交错子阵天线具有峰值旁瓣电平低、主瓣宽度窄且方向图性能近似程度高的优点,有效解决了同心圆阵列天线稀疏交错优化布阵的设计难题,实现了两子阵交错的共享孔径多功能同心圆阵列天线设计。

基于网络资源共享的地铁供电能力提升方法研究

近年来,随着城市地铁线网规模不断扩大,单一线路间供电系统已经不能满足地铁的日常运营需求。开展地铁供电网络资源共享研究,能为城市轨道交通网络化建设提供理论支持。该文根据地铁供电系统网络资源共享的供电特点,结合北京地铁2号线和6号线的工程实例,分析了在换乘站设置开闭所支援供电的中压环网方案的可行性,得出了提升地铁供电能力的两种方法,即切除三级负荷和优化供电范围。地铁供电系统网络化运营能够解决未来高密度地铁运行的能源保障问题,并突破单一线路运营电力调度的限制,增强线路间网络化运营电力支援与互济能力,同时能够实现由单线路抢险的碎片化管理向网络间的区域化整体管理转变,并进一步提高地铁供电网络的整体可靠性和供电灵活性,为运力提升和运营保障提供强有力的支持。

面向区块链金融的抗量子属性基门限环签密方案

针对区块链金融系统中用户访问控制粒度较粗、交易数据流向不受控制、数据在公有链上传输时易受窃听等问题,文章提出适用于区块链金融的抗量子属性基门限环签密方案(BCF-AAQTRSC)。BCF-AAQTRSC利用多属性机构使任何用户都可创建属性并授权不同用户,在保证区块链访问控制灵活性的同时很好保护了区块链访问控制的安全性。BCF-AAQTRSC在实现中心权力分散的同时满足用户隐私数据的保密性、不可伪造性和匿名性。BCF-AAQTRSC通过NTRU格构造系统参数、主控密钥与用户私钥,使用消息块共享技术与填充排列技术构造密文,使方案的安全性和计算效率得到极大提高,适用于高存储效率的区块链金融应用场景中。

基于环网带宽共享的融合传输平台设计与实现

本文提出一种基于环网带宽共享的融合传输平台设计思路,主要包括客户业务分类和带宽测算、平台传输模式和带宽规划、平台可扩展性和未来扩容规划设计。通过融合传输技术和环网带宽共享,有效解决了传统传输网分散建设、模式单一、业务兼容性不强的问题,降低了网络建设成本,提高了带宽利用率和单位带宽产出。

刚柔耦合的行星轮系均载特性仿真设计与验证

为了获得行星轮系柔性构件参数对其动态均载特性的影响规律,开展了刚柔耦合的行星轮系各传动分支均载性能仿真与实验研究。构建了具有薄壁空心支撑轴内齿圈行星轮系的刚柔耦合模型,进行了内齿圈空心支撑轴的厚度参数化设计,采用计算机仿真分析的方法,分析了空心支撑轴壁厚参数对行星轮系均载性能的影响情况。开展了行星轮系动力学均载实验,采用应变测量法设计了将应变片粘贴在齿圈背面的数据采样方案,通过实验分析结果与仿真结果进行比较,验证了均载仿真设计的合理性。

基于滑模变结构的交错并联Boost电路均流控制研究

Boost电路常常被用于新能源行业中的升压电路,如光伏发电系统、功率因数校正电路等。交错并联的Boost电路更是因为其散热均匀、器件的电流应力小、体积更小等优势而替代一路Boost被广泛应用。在三路交错并联Boost电路的基础上,采用一个开关周期内三路IGBT的开关信号相差120°的模式实现均流控制。同时,为了对输出电压以及电感电流进行良好控制,提出采用电压外环以及滑模变结构的电流内环控制方法。仿真和实验波形验证了所提方法的有效性。

IGBT并联直接栅极驱动中射极环流分析

随着新能源产业大发展,高压大功率电力电子设备中常使用IGBT器件。由于IGBT器件、封装技术的限制,常用的IGBT模块的功率容量不能做到很高,大容量的变流器设备常使用IGBT模块的并联。IGBT模块并联时常使用栅极驱动器直接并联,由于驱动回路、IGBT的不一致性,会在驱动回路和功率回路会耦合形成驱动的射极环流,影响并联的均流效果和驱动的可靠性。分析了射极环流形成的原因,通过简化模型,定性解析给出了射极环流形成的过程、输出电感对动态均流的影响。使用saber仿真软件搭建仿真电路,仿真表明射极Re电阻能够抑制射极环流,形成负反馈机制减弱动态不均流,输出交流电感增大可以抑制开关暂态的不均流,最后通过实际试验,验证了仿真的正确性,给工程中设计IGBT并联的功率模块的均流设计提供了设计参考。

基于格上密文策略属性基加密的联盟链数据共享方案

数据共享过程中存在数据泄漏、信任危机等问题,且量子计算机的出现对传统加密算法带来了较大威胁。为此,提出一种基于格上密文策略属性基加密(CP-ABE)的联盟链数据共享方案。利用联盟链的准入机制以及允许存在可信第三方的特性解决在分布式网络中数据共享双方相互不信任的问题。引入基于环上容错学习的CP-ABE技术来抵御量子攻击,同时改进访问树的生成方式,将属性分为高敏感、低敏感两类,实现对数据的分级加密以保证数据的安全性。基于演化博弈论构建数据共享模型,对共享双方在联盟链数据共享体系中的选择策略进行求解和分析,并探究不同参数对演化结果的影响。实验结果表明,当属性数量呈指数级增长时,该方案的启动算法、加密算法以及解密算法的效率比基于合数阶双线群的CP-ABE方案分别提高81.6%、43.8%和56.0%,每增加一个背书节点能够使系统在执行增加用户与查询用户函数时效率分别提高36.8%与6.4%。此外,对演化模型进行模拟,结果表明,当数据固有收益、损失概率与损失收益的乘积都提高时,参与联盟链带来的收益提高,用户更倾向于参与联盟链。

基于环形共享份的多秘密视觉密码

通过对秘密图像和环形共享份进行纵向区域分割,该文提出了相关矩阵组,并在此基础上设计了一种新的多秘密视觉密码方案。与现有的多秘密方案相比,该方案不仅实现了加密任意数量的秘密图像,而且在像素扩展度和相对差等方面有明显改善。

具有伪装图案的操作式多秘密视觉密码

将环形共享份划分为伪装区域和秘密区域,结合(2,2)单秘密视觉密码方案的基础矩阵,设计了一种具有伪装图案的操作式多秘密视觉密码方案。该方案不仅能够分享任意数量的秘密图像,而且改善了同类方案的像素扩展度和相对差,更重要的是共享份呈现出有意义的伪装图案,从而降低了攻击者对共享份的威胁。

基于身份的无可信中心门限环签名方案

已有的多数基于身份的门限环签名方案不能克服密钥托管问题,而能克服密钥托管问题的基于身份的无可信中心签名方案存在效率不高的缺陷。该文利用分布式秘密共享思想和双线性对,提出一个有效的基于身份的无可信中心门限环签名方案。该方案能保证不诚实的PKG无法伪造环签名,有效避免了密钥托管问题。同时该方案只需要2次对运算,比已有的门限环签名方案和无可信中心的基于身份的签名方案效率更高。

双路功率分流传动系统的静态均载特性分析

为了解决双路功率分流系统的载荷均匀分配的问题,建立该系统的力学模型.首先,采用轮齿几何接触分析和承载接触分析方法对齿轮副实际啮合过程进行仿真,得到齿轮副的时变啮合刚度,提高了计算的精确度,然后,根据系统构成功率流闭环的特点推导出系统的变形协调条件,并结合力矩平衡方程和弹性支撑条件计算各齿轮副传递的扭矩,得到系统的均载系数,最后,分析了浮动轮基于花键间隙和径向限位环约束浮动时对均载特性的影响.结果表明:误差对系统均载特性共同起作用,单独减小某一误差的影响,并不能完全达到均载,基本构件浮动有利于提高均载性能.通过花键间隙和径向限位环的辅助均载作用明显改善了系统的均载特性.与相关实验数据对比,验证了该方法的正确性.

串联型地铁再生能量回馈系统控制策略研究

串联型地铁能馈装置的电能质量高、重量体积小,可以将地铁制动时的能量回收到电网,极大地节约了电能。但当回馈功率达到额定功率后,串联型地铁能馈逆变器的直流电压会产生振荡,造成能馈系统跳闸,严重影响了串联型地铁能馈的应用推广。所设计的均压环方案不仅可以抑制电压振荡,而且能够保证地铁能馈达到最大功率运行点。最后通过搭建2 MW地铁能馈的RTDS仿真系统,验证了所提分析的正确性和有效性。

零拷贝技术在网络分析工具中的应用

针对目前网络分析工具的报文捕获机制及优缺点,实现了一种新的专用于报文捕获的网络协议簇—PF_ZEROCOPY。该协议簇基于零拷贝思想,借助内存共享技术,将网络报文直接DMA传输到用户空间的缓存区,绕开Linux网络协议栈、减少了内存拷贝次数;使用DMA缓存描述符环,实现了网卡和用户程序无冲突访问共享缓冲区;通过封装成内核网络协议簇,PF_ZEROCOPY具有易于应用和移植的特点。实验结果分析表明,该方法对随机长度的报文捕获速率可达900Mb/s以上,与libpcap相比较为明显地改善了报文捕获的能力。

750kV现场交流耐压车载试验平台的设计研究

为了将升压谐振电抗器、测压电容分压器及其均压环通过优化设计布置在750 k V开关设备现场交流耐压车载试验平台有限的空间里,对电抗器与分压器共用均压环一体化设计进行了研究,包括具体实现方式、电抗器与分压器之间电位差、电场分布仿真计算和测量系统校准试验等,目前已在现场得到了成功应用。