危岩稳定性分析的三维离散元超载法与强度折减法对比研究

针对危岩结构面复杂、求解稳定性系数不够精确的问题,运用三维离散元3DEC软件探讨超载法与强度折减法对滑移式、坠落式、倾倒式三种典型危岩进行稳定性分析的适用性。通过引入结构面非贯通段,考虑了三维空间特征的影响。通过在不同类型的危岩下对比分析超载法和强度折减法所求出的稳定性系数,得出较为准确的计算方法。结果表明,对于滑移式、坠落式、倾倒式类型的危岩利用三维离散元求解危岩稳定性系数时,超载法的计算结果与刚体极限平衡法更为接近。

基于塑性屈服体积-应变增量积的特高拱坝整体稳定性评价

坝肩岩体的工作性状是评价拱坝整体稳定性的重要依据,也是特高拱坝设计与安全调控的重点与难点。数值模拟分析中,以拉裂及压剪屈服区域发育范围的传统评价方法无法考虑岩体及结构面损伤屈服程度,且难以准确评判断层等对应力状态敏感材料的工作性态。为此,提出一种基于应变增量判断建坝蓄水后坝肩结构面是否进入屈服状态,采用塑性单元体积与其应变增量的乘积为指标的拱坝整体稳定性评价方法,并采用该方法对ZY特高拱坝展开研究,揭示了其坝肩岩体及结构面在正常运行工况及超载条件下整体稳定特征演化规律,厘清了显著影响坝肩稳定性的断层及结构面,为特高拱坝整体稳定性评估及加固措施优化调控提供了技术支撑。

新增开车风机电动机速断和过载保护整定方法研究与应用

云南天安化工有限公司二期800 kt/a硫酸装置新增1台1 800 kW开车风机,主要论述了风机高压电动机的速断保护和反时限过载保护的理论整定计算过程,结合试车过程中出现的问题,研究了合理修改保护定值的方法。

碾压混凝土坝层间开裂过程模拟

针对碾压混凝土坝施工层面开裂破坏模拟问题,从混凝土细观结构角度出发,首先利用块体切割算法,生成了碾压混凝土坝随机骨料模型;然后,通过黏结单元嵌入算法,建立了坝体黏结裂缝模型;最后,利用Abaqus模拟了坝体层间开裂过程。实例模拟得出:当水容重超载系数为60时,坝体上游面拐点处的层面先出现裂缝,该区域应力集中现象明显;混凝土碾压坝在施工中,应避免在坝体轮廓拐点处分层。该研究可为碾压混凝土坝施工层面开裂破坏的预测提供参考。

基于改进天牛须算法的永磁电机过载转矩分析

定子铁心饱和以及电枢反应等因素极大地影响永磁无刷直流电机(BLDC)的过载能力,无法满足足式机器人运动时的转矩需求。因此,设计一台具有高过载能力的减速电机。从电机关键结构参数出发,分析极槽配合、齿槽宽度以及磁钢厚度对BLDC过载转矩的影响;进一步利用有限元及响应面法构建过载转矩和转矩波动的优化模型,并采用改进天牛须算法进行多目标优化设计;对比优化前、后电机的电磁性能和过载输出转矩,并分析行星减速器结构对电机影响。最后,根据电磁设计进行样机研制,并进行转矩转速试验。结果表明:优化后平均过载转矩从1.99 N·m增加到2.05 N·m,转矩脉动从6.78%降低到6.34%,减小了0.44%,电机过载输出性能更好,且样机实验与仿真结果相接近,验证了所提方法的合理性。

考虑自动驾驶仪延迟的非线性最优末制导方法

针对过载受限和自动驾驶仪延迟等条件下的非线性最优末制导指令在线生成方法进行研究。首先,基于庞特里亚金极大值原理,建立了目标静止的非线性最优末制导问题的最优性条件,并利用饱和函数将过载约束嵌入最优性条件。其次,应用参数化方法使得通过数值积分即可快速生成满足最优性条件的飞行轨迹数据集。然后,利用该数据集训练神经网络,使其拟合弹-目相对运动状态到最优制导指令的映射关系,实现过载约束下制导指令的毫秒量级在线生成。针对自动驾驶仪的延迟响应,通过微分补偿法估计神经网络下一时刻输出的制导指令以实现快速跟踪。最后,仿真结果表明,本文所提出方法针对静止目标与小机动目标都能够在线生成最优制导指令。

过载情形下群依赖作战网络恢复方法

作战网络能够加速作战体系中杀伤链的闭合从而倍增作战效果,但是其也面临着被重点毁伤的威胁,为快速有效恢复甚至提升作战网络的鲁棒性,对作战网络级联失效建模和鲁棒性恢复方法展开了研究。首先,针对作战网络建模存在偏差的问题,从实际出发构建了双层异质群依赖作战网络模型,然后分析并设计了条件性群依赖失效、非连通失效和临界过载失效等级联失效过程,并提出具有作战意义的网络鲁棒性指标。考虑到时效性和恢复资源的限制,利用作战网络节点的属性特征,提出一种基于容量和重要性的边界节点优先恢复(prior recovery based on capacity and importance,PRCI)方法。最后,通过不同方法对比、调整模型参数等仿真实验检验所提方法的有效性和可行性。仿真结果表明,PRCI方法的恢复效果明显优于其他基准方法,具有起效快,迭代少的特点,在相同资源条件下可快速有效恢复作战网络的能力;同时还发现该方法的恢复效果与容忍度、容量参数、过载承受系数及恢复比例成正比,与负载参数成反比,进一步为作战网络的结构优化设计提供了参考。

基于模糊聚类法的光伏配电网负荷过载预测

配电网负荷过载对运行安全性造成消极影响,且光伏配电网负荷过载预测时,受天气影响,导致预测误差较大。为此,基于模糊聚类法提出一种新的光伏配电网负荷过载预测方法。分析光伏配电网因素,通过模糊聚类实现信息处理,确定聚类中心,分析样本相似度,根据分析结果完成分类识别。采用路径分析方法分析影响因素指标权重,计算权重系数。利用替代法通过构造新特征加快拟合速度,通过BP神经网络优化参数,完成配电网负荷过载预测。实验结果表明,所提方法在恶劣环境下预测误差低于5%,具有较强的抗干扰能力。

压力源-应变-结果视角下个人信息回避行为研究——基于混合方法的实证

[目的/意义]信息传播和交流方式的改变以及移动终端设备的普及给个人信息管理带来了过载和压力等问题,引发个人信息回避行为。探讨信息过载和系统功能过载等对个人信息回避行为的影响机理,有助于理解个人信息回避行为的发生过程和触发机制、优化信息推荐服务和信息管理工具使用体验。[方法/过程]采用混合研究方法,先运用扎根理论分析影响个人信息回避行为的关键因素,建构个人信息回避行为产生过程的理论模型;再借鉴压力源—应变—结果理论框架,通过定量研究验证个人信息回避行为影响因素的作用路径。[结果/结论]信息过载和系统功能过载正向影响情绪压力,进而导致个人信息回避行为,心理弹性负向调节系统功能过载和情绪压力的关系,信息素养负向调节信息过载和情绪压力的关系。本研究采用混合方法为理解个人信息回避行为形成机制提供了新的研究视角,为个人信息管理实践、信息推荐服务和信息管理工具优化完善提供启示。

山区电网线路过载保护协调优化控制策略研究

山区电网小水电众多但负荷轻,若叠加新能源大量接入,将造成夏季丰水期输电断面过载,限制清洁能源外送和威胁电网设备安全。为此,提出将断面过载保护与可调节电源进行协调配合以获得最优控制效果的保护动作策略。首先,基于潮流追踪法确定电源至断面的功率传输路径,并基于功率灵敏度确定单个电源对过载线路的影响大小;然后,建立以系统电源损失出力最小和保护动作后系统安全裕度最大为目标的多目标优化模型,通过优化电源出力和保护动作量实现电源出力损失最小和系统安全裕度最大,减少因源荷波动造成保护频繁动作;最后,以某一山区电网为算例进行仿真验证,计算结果表明所建立的模型能够实现电源出力损失最小和系统安全裕度最大的目标。

重载货运列车超偏载状态监测系统的设计及试验分析

本文设计了适用于重载货运列车的超偏载状态监测系统,并进行了实车试验。该系统的硬件部分由PC104微处理器、TC35i无线GSM模块、液晶显示屏以及12 V电源等组成;软件系统分为数据采集、数据库管理、人机交互和超偏载判别4个模块。选择一辆煤炭运输专用列车,在车厢底部对称安装4个位移传感器,利用GSM模块将采集到的位移数据输送至上位监控系统,将数据处理后转化为载重数据,实现对车厢超偏载状态的监测与预警。使用EMD法提取趋势项计算得到的载重值接近于实际值,满足监测精度要求。

高比例光伏接入的配电网多层级反向重过载风险评估

随着高比例光伏接入配电网,愈加复杂的潮流分布给配电网带来反向重过载风险,影响配电网安全稳定运行。为准确评估高比例光伏接入下配电网各电压等级的反向重过载风险大小、明析反向重过载风险来源,首先建立了高比例光伏接入的配电网“台区-馈线-变电站”反向重过载风险评估指标体系;其次,采用基于熵权法和层次分析法的组合赋权法为各指标赋权;最后,对基于湖南某地实际网络拓扑改进的配电网案例进行仿真分析,验证了所提方法的有效性。此外,所提出的方法能有效分析不同分布式光伏接入位置下的配电网反向重过载风险情况,对电力系统风险评估及治理具有参考意义。

考虑线路重过载的电网薄弱环节可视化分析方法

电网薄弱环节会极大降低电网运行的可靠性和稳定性,为分析电网线路薄弱程度,实现对电网薄弱环节的有效维护和管理,提出一种考虑线路重过载的电网薄弱环节可视化分析方法.将电网实际物理模型抽象为1个图模型,建立待研究区域的电网拓扑可视化模型,实施负载冲击试验,采集电网线路电流数据,并计算电网线路平均负载率、线路负载率偏移量、电网线路能量熵、电网线路的电气介数、功率系数以及电网线路效能指标,利用犹豫模糊决策法计算各指标权重,并与各指标值相乘再累加,得出电网线路薄弱评估指标,对比电网薄弱性等级表,划分电网线路薄弱程度.结果表明:3种冲击方式下,分析结果与实际结果一致,说明所研究方法对电网薄弱环节分析更为准确,达到了研究目标.

白鹤滩水电站拱坝及坝肩加固效果分析及整体安全度评价

白鹤滩水电站拱坝左侧坝肩断层及层间、层内错动带发育,拱推力作用下易发生剪切变形。坝基柱状节理层发育,变形模量等力学指标相对较低,表现出显著的各向异性力学特性。由于以上地质缺陷的影响,设计采取沿拱推力方向设置抗剪洞及扩挖坝基处柱状节理层岩体设置垫座的工程处理措施,以期对坝肩、坝基岩体的抗剪、传力等进行改善。采用三维非线性数值分析方法,根据实际地质信息建立三维数值模型,模拟白鹤滩中坝址主要地质现象及相关工程措施,通过坝肩、坝基岩体及坝体的应力、位移对比,定量分析主要地质缺陷的影响以及工程处理措施的效果。采用超载法、强度折减法及点安全系数法评价下坝线拱坝的安全度,为该水电站坝线比选提供技术依据和科研成果支撑。

光纤光栅传感器在重力坝结构模型试验中的应用

在水工结构模型试验研究过程中,主要采用表面位移计、电阻应变片等仪器对坝体的位移和应变、坝基以及抗力体的位移进行测试,而传统的监测仪器难以准确测定模型的内部变形。以某重力坝段为基础,在坝体和坝基分别埋设光纤光栅传感器,对结构模型在超载过程中的内部位移进行监测,并采用位移计、电阻应变片对该物理模型进行了变形监测。通过光纤传感器和位移计对坝体和坝基位移的监测结果比较分析,表明两者在对应部位的监测结果较为一致,证明了光纤光栅传感器在重力坝结构模型试验应用中的可行性,同时试验结果揭示了坝基超载安全系数约为6.0,以及在超载作用条件下的坝基破坏机理。

受断层切割影响的拱坝坝肩岩体三维稳定性数值分析及加固措施模拟

某水电站右岸坝肩岩体受断层切割,稳定性较差,成为工程安全的一大控制性因素。为研究其稳定性,对受断层切割的拱坝坝肩岩体进行了拱坝和坝肩岩体联合作用的三维非线性数值模拟。模型用点安全系数法和超水荷载法,研究坝肩岩体的稳定性,并对起控制性作用的断层进行了加固模拟,分析了加固措施对坝肩岩体安全的影响。研究结果表明:对断层采取工程加固措施后,稳定性有了明显提高,为工程建设提供了有意义的参考。

白鹤滩水电站上坝线左拱座楔形体安全性能分析

白鹤滩水电站上坝线左拱座底部岩体被陡倾断层切割成多个楔形体,坐落于拱坝底部及其下游,其稳定性直接影响到坝基和拱坝的安全。考虑楔形岩体各滑动面上复杂的渗透压力进行拱坝及楔形体安全性能分析,在FLAC3D中编制多种形式水压力施加程序,并以概念模型进行验证。根据数值计算结果,通过分析所选取结构面的典型节点位移变化,研究楔形体的稳定安全度、面安全系数及超载条件下屈服扩展状况,对其安全性能进行综合分析。研究表明:楔形体滑面考虑裂隙水压力和扬压力作用下,底部LS331滑面的安全度低于坝基接触面,上游右岸坝踵处开始出现局部屈服的超载安全系数为1.5,楔形体不能正常运行的超载安全系数为3.1,坝基不能正常运行的超载安全系数为3.3,坝基岩体整体破坏的超载安全系数为5.5。

潮流转移识别方法的研究与分析

对目前文献中普遍提出的2种潮流转移识别方法—基于追加电流源补偿法估算线路电流和基于直流潮流分布系数法估算线路有功潮流,进行了深入的研究。对潮流转移因子进行进一步整理,发现在忽略支路电阻的情况下,其与潮流转移分布系数的计算公式相同。针对10机39节点系统进行编程计算,验证了上述结论的正确性。通过潮流转移的仿真计算,对上述2种方法的估算误差进行分析,认为估算电流的误差较大主要是由于其在计算时忽略了发电机节点注入无功功率的变化,并提出为估算线路有功潮流识别方法增加辅助判据,提高该方法的判断可靠性。

混凝土重力拱坝极限抗震能力评价方法初探

从基于性能的抗震设防标准及理论出发,坝体某个关键性能破坏便可能影响大坝的正常运行,单一的评价准则已经不能满足对大坝极限抗震能力评估的要求。针对混凝土重力拱坝的结构特点,基于混凝土弥散裂缝模型,利用地震动超载时域分析方法,从收敛性、地震位移响应突变、塑性区贯通、坝体开裂破坏等方面,对国内某重力拱坝极限抗震能力进行了探讨和研究。研究表明,该重力拱坝的极限抗震能力为0.51g,顶拱中部是坝体相对薄弱的高地震响应区。

桑郎拱坝整体稳定安全度数值分析

采用三维弹塑性有限元方法,利用超载法、强度储备系数法和综合法分析了桑郎拱坝的失稳破坏过程,得到其整体破坏特征和整体安全系数.计算结果表明,模拟破坏的方法不同,其渐进破坏过程和失稳模式不同,但各种方法都同时反映出两侧拱端是坝体最薄弱的部位,而根据收敛性和突变性综合判断得到大坝的整体安全度,该稳定安全度满足要求.