主动配电网潮流的全纯嵌入计算方法

配电网潮流计算是进行配电网规划和运行的重要基础。目前,配电网潮流求解方法主要有牛拉(Newton Raphson,NR)法和前推回代(forward backward substitution,FBS)法两大类,但NR法和FBS法在潮流收敛性和计算效率等方面均存在一定的不足。全纯嵌入法(holomorphic embedding method,HEM)是一种求解非线性潮流方程的新方法,它可以有效避免NR法和FBS法在配电网潮流求解过程中出现的上述问题,但现有HEM未充分考虑配电网中各类型分布式电源(distributed generation,DG)和智能软开关(soft open point,SOP)控制方式的多样性,且未构建计及负荷电压特性和频率特性的潮流模型,难以适用于不同运行模式下配电网潮流计算。针对上述问题,提出一种可求解含多类型DG和SOP且可运行在并网/孤岛模式的主动配电网统一全纯嵌入潮流计算方法。首先,根据负荷静态电压和频率特性,构建计及配电网频率和节点电压影响的负荷节点全纯嵌入潮流模型;其次,根据DG不同的控制方式以及配电网不同的运行模式,将DG所连节点等效为不同节点类型,构建各类DG的全纯嵌入潮流模型;再次,考虑SOP不同控制方式,构建SOP全纯嵌入潮流模型;从次,依据全纯嵌入潮流模型等式左右两侧同次幂级数系数相等原则,推导配电网各全纯函数幂级数系数的求解递推关系式,进而计算各全纯函数的各项幂级数系数,借助解析延拓理论求取电压和频率逼近值,实现配电网潮流的准确求解;最后,通过修改的IEEE-33节点测试系统和IEEE-123节点测试系统验证所提方法准确性和有效性。

大吨位转体桥梁不平衡力矩计算方法优化研究

针对常用的不平衡力矩计算方法无法适应于大吨位转体桥梁而造成较大计算误差的问题,基于常用的球铰转动法和球铰应力差法,以某大吨位转体桥为背景,对2种方法的不平衡力矩计算结果进行对比,以确定适合大吨位转体桥梁不平衡力矩计算方法;建立球铰有限元模型,分析不平衡力矩对球铰应力差分布规律;采用增广拉格朗日方程对基于球铰应力差法的不平衡力矩计算公式进行优化,并以多座桥梁为例验证优化公式的适用性。结果表明:球铰应力差法与球铰转动法的不平衡力矩计算值相对误差较小;球铰两侧应力差值的大小随着与球铰中心距离的增加呈现先增大后减小的变化趋势;不平衡力矩有限元分析值大于实测值,且两者的相对误差随着不平衡力矩的增加显著增大,最大相对误差为33.4%,优化后的球铰应力差法计算得到的不平衡力矩值与实测值的相对误差在15%以内,表明优化效果良好。

浸入运动边界-格子Boltzmann方法4种固含率计算方法对比研究

为了达到流固耦合,格子Boltzmann方法(LBM)可采用浸入运动边界法(IMB)实现移动颗粒边界上的无滑移条件.该耦合方式(IMB-LBM)中固含率计算方法对流固耦合计算精度和效率有影响.对常用的固含率4种计算方法,即蒙特卡洛法(MCM)、单元分解法(UDM)、近似多边形法(APM)和闭合边界法(CBM),分别阐述其具体算法,对比了它们的计算精度和计算效率;最后通过圆盘颗粒非连续变形分析方法(DDDA)与IMB-LBM耦合模型下的一个多颗粒沉降流固耦合算例,对比分析了它们在流固耦合计算过程中的耗时.结果表明:1)CBM无误差,MCM和UDM在随机点数取1000,子单元数取100时误差稳定在1%以下,APM在颗粒直径大于格子长度10倍时,误差小于0.44%;2)MCM和UDM的计算精度及耗时分别与随机点数和子单元数相关,它们的计算耗时大于APM和CBM;3)计算效率上,APM>CBM>UDM>MCM,其中CBM计算耗时略微大于APM,APM和UDM计算耗时分别比MCM少2个和1个数量级.该结果可为IMB-LBM耦合模型中固含率计算方法优选提供借鉴.

基于九屏幕法的计算机绘图相似辨识方法研究

为了制止学生使用AutoCAD绘图在各类教学中的诸多图形相似行为,在TRIZ的九屏幕法启发下,提出基于AutoCAD绘图过程的相似辨识方法。利用ObjectARX开发了学生端记录辨识图形相似的特征信息插件,基于Python、Django、MySQL等开发了B/S模式的教师端图形相似辨识系统。先通过九屏幕法对问题进行分析,得到解决问题的资源;其次,分析学生绘图过程的产生相似图形的绘图方式;再次,分析这些绘图方式所引起的特征信息变化;然后,利用开发的插件将特征信息存入数据库;最后,使用这些特征信息来进行相似图档的辨识。通过教学实践表明这套方法可以有效制止学生图形相似,显著提高计算机绘图的教学效果。

计算长度反推法在钢压杆整体稳定试验中的应用

钢压杆的整体稳定承载力与构件的初始几何缺陷、残余应力、钢材弹塑性以及端部的约束情况密切相关。试验观测表明,实际测得的压杆稳定极限承载力高于按压杆几何长度确定的屈曲荷载。这主要是由于压杆两端支座实际上很难达到理想的铰接状态,较强的支座约束情况引起构件计算长度取值变小,钢压杆的稳定极限承载力随之提高。根据传统的构件稳定理论,利用了压杆整体稳定承载力试验弹性阶段的荷载-位移关系,提出了一种反推计算长度的方法。借助可靠的有限元模型分析验证了该方法的正确性。将此方法应用于实际的钢压杆整体稳定承载力试验数据分析,不仅合理解释了试验现象与结果,还消除了不同支座形式对钢压杆整体稳定承载力大小的影响。相关结论可为钢压杆整体稳定承载力试验研究提供参考。

结合GPS和LBS技术的计算机远程遥控方法

针对复杂环境中建筑物和遮挡物对计算机远程遥控的干扰,为提高覆盖范围,提出结合GPS和LBS技术的计算机远程遥控方法。分析计算机远程遥控系统组成,32位STM32F103ZET6微控制器主控,结合通信组件与遥控主体实现远程操控及实时动态反馈。结合GPS和LBS技术,利用RSSI定位技术辅助WIFI网络定位,通过服务器计算并存储远程遥控目标位置信息,实现快速准确的定位功能。构建目标运行轨迹规划模型,旨在通过优化方法,在目标运行范围内规划最优轨迹点,以最小化运行距离和高度为代价,同时考虑运行限制和干扰规范,确保目标安全高效地运行。实验表明,该方法能稳定可靠地实现无人机目标的计算机远程遥控,在实际应用中鲁棒性和适应性良好,异常情况下可快速恢复并保持较高控制精度。

蒙特卡洛法在培养学生计算思维中的实践探索

介绍了蒙特卡洛法在初中信息科技课堂教学中的探索和应用,旨在培养学生的计算思维能力,提高其信息技术水平。首先介绍了蒙特卡洛法的基本原理和步骤;其次以三个实际问题为例,详细讲解了如何使用其进行模拟和计算,展示了动态过程和实际结果,讨论了蒙特卡洛法与计算思维的关系,指出其是培养计算思维的有效途径之一;最后提出将蒙特卡洛法与人工智能技术相结合,可以实现个性化学习、智能答疑、课堂辅助和学习评估,进一步提高教学效果和学生的学习体验。

互联网背景下计算机技术应用方法

计算机技术发展日新月异,在互联网背景下其应用也在随之完善,合理应用能够对现有资源进行共享,充分发挥出技术改革的优势,为人们的生活提供便利,加快社会的发展进程。为了能够使计算机技术应用符合时代发展需求,应着手对其进行细化分析,从应用方向与应用现状两个方面入手,配合文献分析法进行深入研究,实现行业的技术整合。下面基于互联网背景,对计算机技术的应用进行分析论述,并总结了具体的应用方法,以期能够为相关人员提供参考。

频域反射法阻抗匹配技术及其在电缆衰减补偿与相速度计算中的应用

频域反射法(frequency domain reflectometry,FDR)是诊断电缆绝缘状态的有效方法。针对现场FDR测试中存在的首端阻抗不匹配问题,该文提出了一种有效的FDR首端阻抗匹配技术。该文通过引入可变串联阻抗模型,结合估计得到的电缆特性阻抗,有效解决了FDR现场测试中分叉引线对测试结果的影响。首先,通过搭建电缆模型,结合行波的多次折反射原理推导了电缆首端的反射系数,阐述了信号在电缆内部的传输过程。然后,给出了电缆首端存在分叉引线时的首端阻抗匹配技术。最后,在同轴电缆及10 kV电力电缆上开展了电缆首端阻抗匹配试验,验证了该方法的有效性和准确性。结果表明:该方法可有效解决现场测试中存在的电缆首端阻抗不匹配问题,并且利用首端阻抗匹配处理后得到的数据,亦可实现电缆衰减的有效补偿及电缆相速度的准确计算。

计及IGBT模块键合线与芯片焊料层老化的热网络法结温计算

文中提出一种计及IGBT模块键合线与芯片焊料层老化的热网络法结温计算,基于Simulink对短时间尺度下损耗与结温的相互依赖关系进行更新,并分别通过双脉冲测试及有限元仿真修正长时间尺度下键合线与芯片焊料层老化对IGBT结温计算的影响,在此基础上,根据芯片焊料层不同老化状态下键合线的应力特征,实现两种老化模式的相互关联,较为准确地计算IGBT结温。最终利用试验平台与传统结温计算方法进行对比验证了所提结温计算方法的准确性。该结温计算方法有助于在实际运行工况及IGBT模块老化状态下精确计算结温。

蒸发冷却空调室外计算参数生成方法研究

介绍了现行规范中夏季室外计算参数和设计日的确定方法,并在我国现行规范方法的基础上,根据蒸发冷却技术适应区,选取4个典型城市,形成了以湿球温度为主、干球温度为辅的蒸发冷却空调室外计算参数。提出一种新的设计日确定方法,以台站历史长期观测数据为基准,提取典型城市夏季室外气候日变化特征和趋势,利用逐时系数法获得夏季设计日的数据。结果表明:新方法得到的室外计算干湿球温差降低,蒸发冷却潜力下降,按照现行规范中的方法指导设计会造成设计不足;现行规范中的设计日不能准确反映各地区夏季室外气候的变化趋势,研究提出的逐时系数法得到的设计日数据更符合典型城市的实测数据。

基于改进矩量法的风电机无源干扰快速计算

准确快速计算风电机的散射电场,是解决风电机无源干扰的基本前提。采用传统矩量法求解电大尺寸风电机散射电场时,需要极为庞大的计算资源导致难以求解。为此,考虑风电机工作时叶片的周期对称性以及风电机叶片大曲率、复杂的异形曲面,改进了传统矩量法中求解风电机无源干扰的面元剖分方法,引入基于曲面三角面元的矩量法基函数,并且利用叶片结构的对称性简化阻抗矩阵填充过程,准确快速计算出了风电机表面感应电流产生的散射电场,实现了风电机无源干扰的快速计算。为验证所提方法的正确性及有效性,开展了基于电波暗室风电机缩比模型实验,结果表明,该方法计算的结果与实验测量结果较为一致。以实际金风GW82/1500型风电机为例,将所提方法计算的不同方位角下风电机叶片无源干扰水平与传统矩量法相比,表明该方法与其吻合良好,所提方法矩阵元素计算内存减少了34.64倍,矩阵元素求解效率提高了37.95倍。为后续广域空间下风电场中大规模风电机阵列动态电磁散射理论研究奠定了理论与技术基础。

基于改进SBR的舰船SAR成像快速仿真计算方法

针对SAR(Synthetic Aperture Radar)舰船成像仿真应用中电磁散射特性计算效率低下的问题,在现有SBR(Shooting and Bouncing Rays)算法的基础上,本文提出两方面改进.一是基于叶节点空间邻域编码搜索的射线管相交面元检测算法,通过只追踪射线管中心射线并搜索叶节点空间周围潜在相交面元,在有效提升相交检测速度的同时避免遗漏相交面元;二是射线管三角剖分快速分裂算法,将射线管和相交面元投影至射线管虚拟孔径面,利用Delaunay三角剖分算法自适应地将射线管快速分裂成连续的子射线管.对典型舰船目标进行RCS(Radar Cross Section)计算及SAR成像仿真实验,结果表明,在保证计算精度的前提下,本文方法计算效率比Kd树(K-dimension tree)加速SBR方法提升14倍以上,比经典自适应射线管分裂SBR方法提升3倍以上,计算效率显著提高.

基于响应面法的变压器绕组电磁力高效计算

为解决传统有限元法求解绕组电磁力速度慢、模型参数固定等问题,该文提出将响应面拟合计算的方法运用在变压器绕组电磁力的计算上,实现在不同工况的绕组电流下的变压器绕组电磁力的快速计算分析,且能考虑到绕组辐向形变对其所受电磁力的影响。首先,采用有限元软件对一台三相变压器进行参数化建模和“场-路”耦合仿真,由此得出该变压器绕组的电流、漏磁、电磁力分布规律;其次,通过设计的电磁力测量实验设计,比较仿真计算与实验测算的漏磁和电磁力分布,验证该文所建立模型的可靠性。最后,结合试验设计(design of experiments,DOE)和拉丁超立方采样开展绕组电磁力响应面设计,构建绕组辐向、轴向电磁力与特定规律下的绕组形变和绕组电流的拟合关系,并验证响应面计算的精度。该方法能为电力变压器绕组抗冲击能力的提升及电力设备数字化分析提供技术参考。

基于固液两相耦合物质点法的饱和地基液化数值计算方法

为研究动力荷载作用下饱和地基液化问题,编制了可用于分析固液两相介质相互作用的三维显式物质点法程序MapleLeaf。首先,基于多孔介质理论,采用单点格式同时描述固液两相介质,推导u-p格式下固液两相耦合物质点算式;然后,通过静水压力柱三维模型及太沙基一维固结理论模型的数值解与理论解的对比分析,验证程序在固液两相静力条件下物质点法数值计算的可靠性;接着,增加动力算法模块,引入可用于分析动力条件下饱和土体液化问题的Cyclic Mobility本构模型;最后,分别基于现有文献及现场制备的振动台饱和地基模型,建立物质点数值模型,通过物质点法模型数值解与试验结果的对比分析,验证程序在动力条件下饱和地基液化问题分析的准确性。结果表明:基于物质点法的固液两相耦合数值计算方法能够较好反应动力条件下饱和地基液化前后超孔隙水压值的增长和消散的基本规律。编制的物质点法程序能够准确分析动力荷载作用下饱和地基液化问题。

基于CASS的土方量计算方法对比分析

文章基于CASS软件详细地阐述了断面法、方格网法、等高线法和三角网法(DTM)计算土方量的方法和原理以及各方法在土方计算中存在的问题,总结了各方法的优缺点,对4种方法的应用场景、适用情况、精度等进行归纳和对比,为工程土方量计算的用户提供参考。

基于计算流体力学-离散单元法的U形管冲蚀磨损数值模拟研究

采用计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)和切向撞击能模型(SIEM)来研究气固两相流中高速煤粉颗粒冲击导致的U形弯管冲蚀磨损问题。分析了颗粒粒径、气体流速、固体颗粒形状对其冲蚀磨损特性的影响,并验证粗粒化模型应用于此磨损过程的准确性。结果表明,U形弯头的冲蚀磨损位置主要有3处;磨损率随粒径的增大呈现整体减小的趋势;U形管拱背磨损率随气速的增加而增大,且前2处磨损率峰值位置随气速的增加向入口方向偏移;长椭球对U形管造成的磨损最严重,扁椭球次之,球形最轻;粗粒化CFD-DEM能够基本准确预测U形管冲蚀磨损,且显著降低计算时间。

基于计算机视觉的输电塔位移监测ROI关键点法

为了实现输电塔远距离位移监测,同时满足低成本、无接触、易实施及精确度高等要求,结合输电塔的内轮廓特征和计算机视觉位移识别技术,提出感兴趣区域(region of interest,简称ROI)关键点法。首先,利用N近邻最小能量法进行ROI轮廓搜索提取,并与Harris角点检测算法相结合;其次,通过输电塔台架实验与灰度模板匹配法相比,ROI关键点法位移识别结果的平均误差、均方根误差分别降低了56%和45%,绝对误差小于5 mm和10 mm的准确率提高了61%和3%,计算效率提高了11倍,稳定性及抗噪性能较高;最后,在实验塔对比验证中,ROI关键点法的位移测量值与实际位移的差值百分比在0.0%~11.1%之间。结果表明,ROI关键点法在输电塔结构位移监测中具有较高的准确率、精细度、计算效率、稳定性及鲁棒性。

基于SPH粒子法的汽车高压油箱碰撞CAE计算分析

文章基于汽车车体结构、高压燃油箱及其周围零部件组成的子模型,采用LS-DYNA显式求解器,利用SPH 粒子技术,针对整车正面碰撞、侧面碰撞以及后面碰撞过程中,高压油箱周围变形以及其内部油液的晃动对油箱壳体的影响进行有限元模拟和研究。通过碰撞CAE计算分析,得出碰撞过程中油液晃动对油箱的撞击而产生的应力分布及变化过程,分析油箱的变形、应力、应变分布等情况,可以评估汽车在发生高速碰撞时油箱损伤、破坏情况。最终通过在某整车高速追尾CAE模拟中的应用,再现了油液SPH 粒子的有效作用。

项目驱动法在中职计算机动画教学中的应用

在中职计算机动画教学中运用项目驱动法,有利于学生更好地掌握理论知识和技能,同时也有利于提高学生的自主学习能力和创新思维能力。文章首先探讨了项目驱动法运用于中职计算机动画教学中的意义,然后分析了中职计算机动画教学存在的一些问题,比如学校对动画教学缺乏正确认识、教学方式过于单一、中职教师专业水平不高等。基于以上情况,文章提出了项目驱动法在中职计算机动画教学中的应用策略,旨在为中职计算机动画教学提供借鉴和指导,提高教学质量和培养学生的综合能力,仅供参考。