多态模型驱动全景数据融合的环网图应用

为解决配电线路架构繁琐、系统多态图模文件并存、计量数据缺失等痛难点问题对配电网监控带来极大影响,本文提出一种基于最小生成树算法的配电网环网图应用技术,在配电线路单线图更新导入主站情况下,系统自动以馈线出口开关为原点,将单线图中存在环网联络的开关序列按树形结构生成站间环网图、区域环网图等六级环网图,并以CIM/CIS、CIM RDF、KAFKA等接口及模式整合GIS、OCS、计量系统等多源数据进行图形可视化展示,通过实际应用效果证明该技术实现配电自动化系统主站可从“点、线、面”分层分级进行环网监视与操作,有效提高配电网图模质量及调度、自动化等专业人员工作效率。

面向制造的飞机钣金零件多态模型

针对飞机钣金零件数字化制造过程中零件信息定义问题,对多态模型作进一步研究,建立了基于状态、特征、要素和数据4个层次的模型结构,分析了模型的内容和组元关系,结合实例给出了模型各个状态的定义顺序,说明了模型的实际应用。工艺设计、工艺装备设计等应用系统可以直接引用模型的状态信息,实现飞机钣金制造过程的数字量传递和智能化决策。

飞机钣金零件多态模型几何信息定义方法

飞机钣金零件成形工件几何信息的定义是其数字化设计与制造的桥梁。文中提出了多态模型几何信息定义流程,采用基于树的数据结构和XML表达方式,建立了钣金零件几何信息模型。对于成形件态,提出了典型钣金零件结构要素设计方法;对于毛坯态和中间件态,提出了基于结构要素的展开算法。基于上述方法开发了多态模型几何信息定义系统,并应用于L15飞机框肋类零件制造,结合实例说明了应用过程。应用表明,该方法提高了钣金零件成形质量,降低了制造成本。

飞机钣金零件多态模型状态划分方法

对飞机钣金零件多态模型作进一步研究,分析了飞机钣金零件的制造状态衍化特性和典型状态,讨论了状态划分的原则和依据,建立了基于典型状态的划分方法和基于XML的状态方案表达方法,提出了状态划分的评价流程和基于成熟度的优化方法。实现了面向制造过程的飞机钣金框肋类零件状态划分,为钣金零件多态模型数字化定义提供了依据和信息组织框架。

一种基于连续时间马尔科夫随机过程的多态退化可靠性模型及应用

传统二态可靠性评价方法难以反映复杂系统性能退化过程的多态变化特征,为动态评价机械系统性能退化过程中的可靠性特征,提出了基于多态退化模型的系统可靠性动态评价方法。运用连续时间Markov随机过程理论,并基于最小化维修策略,构建了系统性能多态退化随机过程模型。运用拉普拉斯变换对模型求解,得到了系统性能退化过程中各状态的时间相关概率通用表达式,并推导了系统的时间相关可靠性特征参数,从而获取了系统性能多态退化过程的可靠性动态变化特征。以某汽车副车架的疲劳性能退化过程为研究对象,建立了其疲劳性能多态退化可靠性评价模型。以实测疲劳试验数据为驱动,多项可靠性指标的模型计算结果与实际试验结果十分接近,误差低于3%,验证了所建模型的有效性,实现了对该型副车架疲劳性能衰退过程的有效模拟与动态评价。所提出的多态退化模型可为复杂机械系统性能退化过程的可靠性评价与研究提供参考。

航空发动机叶片锻造多态信息模型构建及应用方法研究

针对航空发动机叶片锻造成形工艺过程成形阶段多、工艺信息量大、类型繁多等特点,提出了基于多态模型的叶片锻造工艺信息组织方法。对叶片锻造多状态工艺过程进行定义和划分,详细阐述了状态信息的组织形式及状态模型的XML表达方式。给出了基于多态模型的工艺信息集成应用模式,并开发了叶片锻造工艺信息集成平台,以支持叶片锻造多态模型的应用。通过以成形过程中多个状态为节点的组织方式,实现了叶片锻造工艺信息的分类重组,使工艺信息便于管理并适用于实际工艺过程,从而保证工艺过程中数字量传递的逻辑性、连续性和完整性。

有限元仿真分析软件中建模的多态机理研究

有限元仿真分析软件是一种广泛应用于工程技术各领域的科学计算软件,而针对实际问题建立合适的模型是应用这类软件的首要工作。通常,为了使分析结果尽可能精确,研究人员希望建立无限接近真实形体的模型,但真实形体中某些特征的存在可能对网格质量和计算结果造成严重的消极影响,甚至还会导致问题不可解。同时过于复杂的模型也将消耗大量计算时间。为建立合适模型,提高计算效率,将多态模型概念引入有限元领域,就模型态与计算精度之间的关系进行了研究并得出初步结论。

飞机钣金零件制造模型管理方法

分析了飞机钣金零件制造模型的典型状态组成,以框肋零件为例描述了零件制造模型设计态、毛坯态、成形件态和成品件态的内容。在此基础上,针对人员、数据和流程数据管理三要素,建立了基于多态模型的飞机钣金零件制造模型管理方法。对于人员管理,定义了飞机钣金零件制造的人员角色及其主要职责,采用基于规则的权限控制方法;对于数据管理,采用多态模型组织制造模型,以成形件态为例描述了节点数据模型;对于流程管理,以成形件态成形模具所用几何模型的设计为例,建立了流程管理模型。最后,以产品数据管理系统为平台建立了集成应用框架,验证了制造模型管理方法工程化应用的可行性。

抛物问题中面向协调元的模型态误差估计方法

针对含有复杂几何属性的模型会给有限元网格剖分造成困难并产生大量冗余单元的问题,为了有效地提高有限元求解效率,在确保分析解可靠的前提下合理简化模型,提出一种估算模型简化前后分析解空间差异程度的方法.首先比较了模型简化前后的网格剖分结果及场函数之间的差异,在此基础上,依据面向仿射等价协调元和等参协调元2种单元的经典插值精度定理估计出模型简化前后分析解空间的差异程度,为判断模型简化策略是否合理提供客观依据.理论分析及实验结果表明,该方法能够客观地反映出模型简化前后分析解空间的实际差异.

面向理论解的有限元等价模型态生成策略研究

在有限元技术的广泛应用中,存在一个普遍问题,即分析复杂模型十分耗费计算资源。怎样改造模型,使得模型改造前后的分析解的差异在可接受范围内,并有效提高计算效率一直是研究热点。引入的多态模型理论可通过降低初始模型复杂度生成模型态,并用模型态代替初始模型进行计算以提高计算效率。由有限元误差估计理论推导可知,为了使初始模型与其模型态的分析解差异可控,必须首先保证两者的理论解差异可忽略。因此,以初始模型中的几何特征为研究对象,探索合适的特征改造策略,使得依据该策略生成的模型态与初始模型的理论解差异可忽略不计,即两者在理论解的角度上是等价的,为进一步量化估计初始模型与模型态的分析解差异打下工作基础。

面向航空复杂薄壁零件智能加工的进化建模方法

航空复杂薄壁零件的材料加工性能差、加工过程的强时变性和多态性(工件的几何、动力学特性,刀具磨损状态在加工过程中变化剧烈)导致建模难度较大。为了提高航空复杂薄壁零件的加工精度,首先根据薄壁零件加工工艺,通过对加工时间进行离散,建立了零件加工过程4维多态模型。针对具体工序模型的演化过程,建立了几何演化模型、动力学演化模型以及刀具磨损演化模型,最后通过误差补偿进化模型建立了整个加工过程的闭环控制,通过迭代学习方法实现了非线性误差的建模。

不同时间尺度的风功率建模及LOLP算法研究

风功率与时间的紧密相关性,使得风电有别于常规机组,因此,必须建立能够反映风功率时间特性的模型。大规模风电的接入对电力系统的可靠运行带来威胁,采用随机生产模拟以及序列运算等方法可以评估电源的可靠性,LOLP和LOLE则是其中的核心指标。文章利用每10 min风功率的测量数据,建立在时间序列上的风功率多状态模型,并采用随机生产模拟的方法,提出了含风电场的电力系统长期LOLP算法;建立在时间断面上的风功率马尔可夫链模型和状态转移矩阵;采用序列运算的方法,提出了含风电场的电力系统短期LOLP算法;最后,在IEEE-RTS 79模型中实现了上述算法,得到了相关结论。文章的研究对于含风电场的电力系统电源规划、运行规划以及可靠性评估等具有重要意义。

考虑元件可靠性参数修正的配电网可靠性研究

元件可靠性参数是进行配电网可靠性分析的基础,对于某特定地区的某一类元件,天气和运行年限是影响其可靠性的主要因素。文章提出多态天气模型的概念,给出了该模型下元件可靠性参数的修正计算方法。在此基础上结合元件发生故障的浴盆曲线模型,给出基于天气因素和运行年限的元件可靠性参数修正模型,推导了基于元件参数修正的配电网可靠性指标的计算公式。仿真计算结果验证了天气因素和元件运行年限对配电网可靠性指标有较大影响。

基因转录爆发的建模研究

基因转录是细胞最重要的活动之一,涉及众多分子事件,且不同基因间存在显著差异性.建立基因转录的模型有助于理解复杂的转录动力学和调控机制.如何构建合适的转录模型依然具有大的挑战性.近年来的实验发现,转录爆发是一类普遍的转录模式,揭示其特征(如转录爆发的频率和大小以及激活态和沉默态的持续时间等)和调控机制是当前的研究热点.人们相继提出两态模型和多态模型来理解转录现象.有些模型不再是简单的唯象模型,而是考虑了转录的分子过程,能够深入研究转录的内在机理.结合最近的实验和理论研究,综述不同转录模型的特点、合理性及其适用范围,特别比较了各个模型的优缺点,有助于在研究中选取合适的转录模型.随着单细胞实验技术的发展,构建基因转录的定量模型将起到越来越重要的作用.

质子水合结构的振动态密度分析

使用基于多态经验价键模型的分子动力学模拟,对水溶液中质子的水合结构及其在质子传递过程中的动力学过程进行了研究.在价键模型的方法下,质子的水合结构主要以H9O4+(Eigen)以及过渡态的H5O2+(Zundel)结构形态存在,且在这两种结构中以Eigen的形态表现明显.通过对质子传递过程中不同水合结构的态密度频谱分析,发现一个在2000-3000 cm^(-1)范围内的明显连续的宽吸收谱带,主要归因于Eigen结构的贡献,这些特征峰的出现与水合氢离子第一溶剂化层内的强氢键作用密切相关.对于Zundel的结构,在1760 cm^(-1)处出现一个较为明显的肩峰,归属为质子传递模式的特征振动.通过对质子水合结构态密度频谱的分析,可望增强对于稀酸溶液红外光谱中的连续宽吸收带以及质子传递的微观动力学过程的理解.

杉木三维模型各方向枝下高分布研究

【目的】通过分析实测枝下高分布方向与空间竞争强度的关系,解决基于传统林学研究调查数据所构建的林木三维模型对不同方向枝下高分布差异难以直观表达,林木三维模型多态性表现不足的问题。【方法】以江西省新余市分宜县亚热带林业实验中心山下林场8块杉木临时样地为数据源,以已有枝下高模型为理论基础,将空间分析方法缓冲区构建与林分空间结构单元构建结合,构建对林木造成直接影响的水平空间结构参数与垂直空间结构参数,分析空间结构参数与枝下高相关性,并以此计算各方向空间竞争强度,建立空间竞争强度与实测枝下高的分布关系,再按照枝下高模型求解剩余方向枝下高,最终按照实测数据与分析计算结果加载分枝、主干模型,构建林木三维模型。【结果】所选模型变量包括林木属性与空间结构参数,原始模型决定系数为0.720,消除树高影响的调整后实测枝下高与水平空间结构参数相关系数为0.410、与垂直空间结构参数相关系数为0.782,且均呈正相关;将各自相关系数为权重计算对应方向空间竞争强度,将最小竞争强度方向空间结构参数代入模型,拟合结果决定系数为0.790,相比原始模型拟合精度有所提高;将实测枝下高分配到竞争强度最小的方向,根据模型可对其他方向枝下高进行估算。【结论】以杉木为例,通过空间竞争强度判别枝下高分布,在提高已有数据利用率、减小外业工作强度的基础上,可直观表现林木不同方向枝下高分布的差异性,增强了林木三维模型的多态性表达。