One-Step-Installation of Offshore Wind Turbine on Large-Scale Bucket-Top-Bearing Bucket Foundation

In 2010,the first offshore wind turbine with integrated installation was established in Qidong sea area of Jiangsu Province,China,which led to the implementation phase of one-step-installation technique based on the design and construction of large-scale bucket-top-bearing (LSBTB) bucket foundation.The critical technique of LSBTB bucket foundation included self-floating towing,penetration with adjustment of horizontal levelness,removability and one-step-installation.The process of one-step-installation included the prefabrication of LSBTB bucket foundation in onshore construction base,installation and debugging of wind power,overall water transportation of foundation and wind power system,and installation of foundation and offshore wind turbine on the appointed sea area.The cost of one-step-installation technique was about 5 000 Yuan/kW,which was 30%-50% lower than that of the existing technique.The prefabrication of LSBTB bucket foundation took about two months.During the one-step-installation process,the installation and debugging of wind power and overall water transportation need about one to two days in sea area within 35 m depth.After the proposed technique is industrialized,the cost will be further reduced,and the installation capacity is expected to be up to 500 wind turbines per year.

TWO STEPS CHEMICAL-MECHANICAL POLISHING OF RIGID DISK SUBSTRATE TO GET ATOM-SCALE PLANARIZATION SURFACE

In order to get atomic smooth rigid disk substrate surface, ultra-fined alumina slurry and nanometer silica slurry are prepared, and two steps chemical-mechanical polishing （CMP） of rigid disk substrate in the two slurries are studied. The results show that, during the first step CMP in the alumina slurry, a high material removal rate is reached, and the average roughness （Ra） and the average waviness （Wa） of the polished surfaces can be decreased from previous 1.4 nm and 1.6 nm to about 0.6 nm and 0.7 nm, respectively. By using the nanometer silica slurry and optimized polishing process parameters in the second step CMP, the Ra and the Wa of the polished surfaces can be further reduced to 0.038 nm and 0.06 am, respectively. Atom force microscopy （AFM） analysis shows that the final polished surfaces are ultra-smooth without micro-defects.

Aspen Plus在脱丁烷塔降压案例中的应用

脱丁烷塔聚合物结垢问题是制约乙烯装置长周期运行的主要因素之一。目前新建装置通过降低操作压力在防止脱丁烷塔聚合物结垢方面取得了显著效果。以脱丁烷塔为例,对降压过程的可行性、经济性以及风险点进行分析和总结,利用化工流程模拟软件Aspen Plus对降压后各项工艺参数进行模拟优化,将优化结果应用于实际生产过程。结果表明,脱丁烷塔的降压极限为350 kPa,降压后全塔温度降低约4℃,塔釜粗裂解汽油中的C_(4)摩尔分数降低0.32百分点,节省低压蒸汽1.3 t h,装置能耗和C_(4)产品损失降低,循环水侧压降、循环水在换热器内的流速和对数传热温差均在合理范围之内。

改进YOLOv8的路面病害检测模型

针对路面病害检测存在的病害尺度差异大、细小病害特征提取难、病害在图像中占比小等问题,提出一种基于改进YOLOv8的路面病害检测方法。以YOLOv8s网络结构为基础,通过引入通道注意力机制和无跨步卷积网络结构,构建了一种无信息丢失的下采样网络模块,在剔除背景冗余信息的同时更多地保留了病害纹理特征;通过构建基于PANet的多尺度自适应特征融合网络,增强了网络浅层特征捕获能力,实现了不同尺度特征信息的高效融合;采用Focal Loss损失函数,对各样本赋予对应的权重,缓解了正负样本不平衡问题。实验表明:所提方法在RDD2020和RDD2022数据集上的平均精度分别达到57.1%和52.8%,与YOLOv8s模型相比分别提升3.2和0.6个百分点,整体性能优于YOLOv5等其他检测网络。

基于STEP的大型模具自动编程技术

提出一种基于STEP的自动编程方法,快速准确编制大型模具的孔与平面加工程序。建立模具三维模型STEP中性文件EXPRESS语言与VC++的映射关系,设计词法分析模块处理文件信息,提取模具几何信息。对提取的孔特征和平面特征的几何信息进行归类统计,优化刀具路径后,生成NC子程序,用于定义刀具路径。根据加工工艺,设计NC主程序代码模板,设定工艺参数,调用子程序,实现孔和定位平面的快速自动编程。提高了大型模具的编程效率和质量,是STEP-NC技术的有益探索。

基于维纳过程的MEMS陀螺仪贮存寿命评估

目的 针对MEMS陀螺仪在步进应力加速试验条件下获取的性能退化数据,提出基于维纳过程的贮存寿命评估方法及其模型准确度检验方法。方法 首先,确定温度为影响MEMS陀螺仪性能退化的主要环境因素,采用步进温度应力加速试验的方式获取其性能退化数据。其次,分析各项性能参数的演变规律,确定标度因数为表征产品性能退化的特征性能参数。最后,采用漂移维纳过程对标度因数退化轨迹进行建模,并外推得到常温条件下的贮存寿命。结果 采用留一法对模型精度进行验证,模型准确度最低为86.44%。可靠度水平为0.95时,常温贮存(25℃)条件下的寿命评估结果为50.02 a。结论 基于维纳过程建立的性能退化模型的准确度在85%以上,该模型可应用于指定贮存条件下MEMS陀螺仪的性能退化预测及贮存寿命评估。

基于再分配伪逆的复合翼无人机飞行控制

复合翼无人机具有固定翼和旋翼无人机的气动构型,兼有两种无人机的飞行模态.在由旋翼模式向固定翼模式的过渡过程中,气动特性复杂,操控方式变化大,操控机构耦合性强,对飞行控制的鲁棒性提出了更高的要求.本文基于再分配伪逆控制算法和增量反演控制理论,研究了一种复合翼无人机全包线飞行姿态控制方法.针对飞行过程中气动特性变化大的问题,提出了一种基于增益调度理论的增量反演姿态控制方法,能够根据飞行过程的模态特性对增量反演控制器的控制器参数进行自适应调整,并从理论上分析了所研究方法的稳定性.为解决由旋翼机模式向固定翼模式过渡中操控机构转换的问题,提出了一种缩放再分配伪逆法的操控结构最优分配方法,提高了飞行过程对于控制指令的跟踪能力.仿真结果表明,本文所提出的基于再分配伪逆的增量反演控制方法相较于直接分配的反演法能以更高飞行品质实现飞行控制,过渡飞行过程姿态跟踪误差减少39%,高度跟踪误差减少87%.

琼东南盆地宝岛凹陷南部渐新统陵水组三段三角洲的发现及石油地质意义

基于琼东南盆地三维地震资料及钻井获取的岩性、电性、薄片及测年等分析测试数据,开展宝岛凹陷南部断阶带渐新统陵水组三段(简称陵三段)源-汇体系特征及源-汇耦合定量分析等研究。研究表明:①陵三段沉积期YL10剥蚀区发育东、西2大物源水系,在宝岛凹陷南部形成了2大优势输砂通道及2个三角洲朵叶体,整体具有西大东小的特征,可划分为初始期、昌盛期、间歇期和回春期4个演变阶段;②综合三角洲砂体发育期次、展布面积、碾平厚度及不同类型母岩区面积、成砂系数等参数进行源-汇耦合定量计算,结果显示研究区具备形成规模储集体的物质基础;③钻井揭示陵三段三角洲沉积以细砂岩为主,砂岩总厚度为109~138 m,最大单层厚度为15.5~30.0 m,砂地比为43.7%~73.0%,不同断阶间储层物性差异明显;④断阶带多期隆升背景下小物源区规模三角洲发育模式揭示幕式隆升提供充足的物源供给,物源水系及流域面积控制砂体的规模,多级活动断阶控制砂体的输送通道,局部断槽控制砂体的侧向推进方向。陵三段三角洲砂体与断块耦合形成多类型圈闭,成为凹陷南部重要的勘探突破口和新领域,有望为盆地内其他构造背景相似区域油气勘探及储层研究提供借鉴。

基于二阶远离步的积极集最小闭包球算法

对高维大规模数据集的近似最小闭包球(Minimum Enclosing Ball,MEB)问题进行研究,提出一种基于二阶远离步的积极集最小闭包球算法。首先,基于对偶目标函数的二阶泰勒展开选择远离步指标,给出求解MEB问题的二阶远离步算法,并计算算法的多项式时间复杂度。然后,进一步设计一个改进的积极集算法计算高维大规模数据集的近似MEB,算法每次迭代选取距离球心较远的数据点构造积极集,并调用二阶远离步算法求解。数值实验结果表明,所提算法能够快速有效地处理高维大规模数据集的高精度近似MEB问题。

复方苦参注射液在三阶梯止痛的疗效分析

目的探讨复方苦参注射液用于WHO三阶梯止痛原则中的止痛价值。方法随机选取医院2019年7月—2022年4月150例癌痛患者,按照随机数字表法分为治疗组75例,对照组75例。对照组轻度癌痛患者使用布洛芬缓释片,中度癌痛患者使用盐酸曲马多缓释片联合布洛芬缓释片,重度癌痛患者使用盐酸吗啡缓释片联合布洛芬缓释片联合醋酸地塞米松片处理,治疗组在对照组基础上加用复方苦参注射液,21 d为1个疗程。观察比较两组治疗后的疼痛有效缓解率以及疼痛程度数字评估量表(numerical rating scale,NRS)、EORTC QLQ—C30(EuroPean organization for Research and Treatment)量表评分、匹兹堡睡眠质量指数与安全性。结果经治疗,治疗组有效缓解率升高(P<0.05);治疗组的NRS评分明显升高(P<0.01);EORTC QLQ—C30量表评分部分升高(P<0.05);匹兹堡睡眠质量指数明显升高(P<0.01);两组在治疗期间均出现不良反应,但治疗组不良事件发生率在恶心呕吐与便秘两方面更低(P<0.05);结果差异均有统计学意义(P<0.05)。结论在WHO三阶梯止痛原则基础上,加用复方苦参注射液可以明显提高止痛效果,明显改善生活质量,提高患者睡眠质量,同时也可降低不良事件发生情况,因此值得在临床推广应用。

基于滚动优化的电-热-气-冷系统多时间尺度低碳运行

电-热-气-冷多能联供型微网对实现能源可持续发展具有重要的应用价值。针对多能联供系统碳排放量较高和负荷模型预测不准确问题,提出了一种基于滚动优化的电-热-气-冷系统多时间尺度低碳运行策略。首先,建立电-热-气-冷系统设备模型。其次,构建日前与日内两阶段模型,在日前调度阶段引入含赏罚因数的碳交易机制,通过将卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)与双向长短期记忆网络(bi-directional long short term memory,Bi-LSTM)进行结合对风光功率进行预测,并以运行成本最低为目标进行优化。之后,建立日内多时间尺度的优化调度模型,以调度成本最低为目标进行求解。最后,以某市综合能源系统为研究对象进行分析。结果表明,所提出的方法能够有效减少碳排放,提高负荷模型预测的准确度的同时实现多能联供系统的低碳经济运行。

Scale transform algorithm used in FMCW SAR data processing

The frequency-modulated continuous-wave （FMCW） synthetic aperture radar （SAR） is a light-weight, cost-effective, high-resolution imaging radar, which is suitable for a small flight platform. The signal model is derived for FMCW SAR used in unmanned aerial vehicles （UAV） reconnaissance and remote sensing. An appropriate algorithm is proposed. The algorithm performs the range cell migration correction （RCMC） for continuous nonchirped raw data using the energy invariance of the scaling of a signal in the scale domain. The azimuth processing is based on step transform without geometric resampling operation. The complete derivation of the algorithm is presented. The algorithm performance is shown by simulation results.

METHOD BASED ON DUAL-QUADRATIC PROGRAMMING FOR FRAME STRUCTURAL OPTIMIZATION WITH LARGE SCALE

The optimality criteria （OC） method and mathematical programming （MP） were combined to found the sectional optimization model of frame structures. Different methods were adopted to deal with the different constraints. The stress constraints as local constraints were approached by zero-order approximation and transformed into movable sectional lower limits with the full stress criterion. The displacement constraints as global constraints were transformed into explicit expressions with the unit virtual load method. Thus an approximate explicit model for the sectional optimization of frame structures was built with stress and displacement constraints. To improve the resolution efficiency, the dual-quadratic programming was adopted to transform the original optimization model into a dual problem according to the dual theory and solved iteratively in its dual space. A method called approximate scaling step was adopted to reduce computations and smooth the iterative process. Negative constraints were deleted to reduce the size of the optimization model. With MSC/Nastran software as structural solver and MSC/Patran software as developing platform, the sectional optimization software of frame structures was accomplished, considering stress and displacement constraints. The examples show that the efficiency and accuracy are improved.

Numerical simulation of flow separation over a backward-facing step with high Reynolds number

Large eddy simulation (LES) explicitly calculates the large-scale vortex field and parameterizes the small-scale vortices.In this study,LES and κ-ε models were developed for a specific geometrical configuration of backward-facing step (BFS).The simulation results were validated with particle image velocimetry (PIV) measurements and direct numerical simulation (DNS).This LES simulation was carried out with a Reynolds number of 9000 in a pressurized water tunnel with an expansion ratio of 2.00.The results indicate that the LES model can reveal largescale vortex motion although with a larger grid-cell size.However,the LES model tends to overestimate the top wall separation and the Reynolds stress components for the BFS flow simulation without a sufficiently fine grid.Overall,LES is a potential tool for simulating separated flow controlled by large-scale vortices.

面向无尺度图的Δ-stepping算法改进策略

单源最短路径问题是图算法理论中的经典问题,目的是在带权图上搜索一个源点到其他各个顶点的最短路径。Δ-stepping算法结合了经典Dijkstra算法和Bellman-Ford算法的优势,被广泛用于并行环境的单源最短路径计算。大规模网络的结构按照连接偏好机制演化,其顶点的度数分布呈显著的倾斜特征。基于大规模网络的倾斜性,提出了对Δ-stepping算法的两类改进策略。通过预处理计算任意两个顶点之间的距离上限,实现对边松弛操作的调度优化,提高单源最短路径计算的效率以及在并行环境中的伸缩性。首先,把权重超过所关联顶点之间距离上限值的边标记出来,在单源最短路径计算时,直接跳过这些边,从而减少计算过程中被松弛的边的数量。其次,利用顶点之间距离的上限值动态优化顶点的松弛顺序,只有一个顶点到源点的当前路径的长度不超过它们之间的距离上限值时,才松弛该顶点关联的边,从而减少这些边上的重复松弛操作。测试结果表明,与Graph500实现的Δ-stepping算法相比,改进后的算法在Graph500的基准测试图上有接近10倍的性能提升,在一些真实图上也有2.68~5.58倍的性能提升。

Research on Multi-Scale Modeling of Grid-Connected Distributed Photovoltaic Power Generation

The complexity of distribution network model mainly depends on the model scale of grid-connected distributed photovoltaic (PV) power generation. Therefore, the simulation performance of multi-scale PV model is the key factor of the simulation accuracy in the specific operating scenarios of distribution network. In this paper, a multi-scale model of grid connected PV distributed generation system is proposed based on the mathematical model of grid-connected distributed PV power generation. It is analyzed that differences of simulation performance, such as adaptability of simulation step size, accuracy of output and the effect on voltage profile of distribution network, between PV models with different scales in IEEE 33 node example. Simulation results indicate that the multi-scale model is effective in improving the accuracy and efficiency of simulation under different operating conditions of distribution network.

基于哈尔小波配点法的虚拟同步化电网动态仿真方法

虚拟同步化电网中多元设备间惯量差异明显、多尺度特征突出,传统动态仿真方法对多尺度特性的适应性存在不足。该文提出一种基于哈尔小波配点法的仿真方法用于虚拟同步化电网系统的动态仿真。首先揭示虚拟同步化电网系统的多尺度特征,分析传统仿真方法在多尺度系统仿真中的局限性。然后,介绍小波配点法的基本原理,建立基于哈尔小波表征的虚拟同步化电网多尺度模型,通过构造积分步内的插值配点,提出基于小波配点法的仿真求解方法。而后,详细分析该方法的时间复杂度和误差累积特性,为了提升仿真效率,进一步提出多层次自适应与多区间自适应的仿真策略,构建了优化的哈尔小波配点法动态仿真计算流程。最后,基于不同规模虚拟同步化电网算例,将哈尔小波配点法与传统商用仿真算法进行对比分析。结果表明,所提方法准确可靠,具备高阶精度、快速仿真能力,可以实现多尺度虚拟同步化电网的大步长仿真。

双目视觉感知下的公路限高实时预警算法

针对车辆运动工况下对种类繁杂的公路限高设施测高难的问题,提出一种双目相机限高目标实时监测算法。通过分析限高场景及设施,采集并构建大规模多场景的公路限高数据集;采用基于深度学习的检测和跟踪算法获取目标区域;利用多步多尺度的滤波算法对双目视差数据进行处理,得到高置信度的限高设施视差数据,进而计算距离及高度信息;最后采用鲁棒性输出策略对计算得到的测距和测高数据进行输出预警。通过多场景限高测试,目标检测精度为98.77%、漏检率为0.87%、误检率为0.36%,在60 m内的平均测高误差小于4%。实验结果表明该算法可以实现公路限高目标的自动检测,能够实时鲁棒地输出测距、测高和预警信息。

时间步长和无量纲壁面距离y^(+)对实尺度船舶数值模拟的影响

为分析时间步长和无量纲壁面距离y^(+)对实尺度船舶数值模拟结果的影响,以某23万载重吨散货船为例,以雷诺平均纳维-斯托克斯方程和连续方程为控制方程,采用有限体积法进行空间离散,通过控制时间步长和无量纲壁面距离y^(+)的变化对该船开展实尺度阻力数值模拟研究。数值模拟结果表明,时间步长和y^(+)对实尺度船舶数值模拟计算结果有很大影响,在一定范围内合理地设置这2个参数能提高实尺度船舶数值模拟的精度,研究成果可供同类型船舶的实尺度船舶快速性数值模拟参考。

江苏省南水北调多工程多目标联合优化调度方法

为统筹协调江苏省南水北调水资源调配系统内各方用水要求和矛盾,提升工程效率,降低系统耗电成本,提出了面向多工程多目标的联合优化调度方法,并基于该方法构建了联合调度优化模型,针对丰、平、枯3种典型年提出了联合优化调度方案。与江水北调工程与南水北调东线一期工程实际的独立运行调度模式对比结果表明,联合优化调度方案总耗电成本可分别降低31%、14%和29%,相较于独立运行调度模式,联合优化调度方案能更科学地进行水源及输水线路的选择和切换,更充分地利用沿线湖泊的调蓄能力,通过复杂闸泵系统的联合运行,实现不同类别水源的互济互调,更有效地提升系统效益。