直流电子式电压互感器阶跃响应特性现场试验方法及装置

直流电压互感器的暂态阶跃特性对直流系统控保装置至关重要,首先研究了影响直流电子式电压互感器暂态传变特性的因素,分析了阶跃响应技术参数及其试验装置性能指标要求。基于此,提出一种直流电压互感器阶跃响应特性现场试验方法,研制出基于固态开关的阶跃电压源及试验装置,实现了陡上升、长脉宽方波电压输出和暂态信号的同步测量。试验结果表明,提出的直流电子式电压互感器阶跃响应特性现场试验方法及装置满足标准规定要求,并在实际±500 kV直流工程换流站开展了阶跃响应现场试验,为直流电压互感器的暂态性能测试和评估提供了技术依据。

基于自注意力机制的深度学习的海洋三维温度场预测

目前主要从时空角度出发对海洋三维温度场进行预测,却忽略了相邻位置的海温相关关系。为弥补这一不足,构建一种融合了自注意力记忆模块与卷积式长短时记忆神经网络(ConvLSTM)模型的SA-ConvLSTM三维温度场预测模型,不仅可以从历史三维温度场中提取海温时空特征,还能获取并记忆相邻点位置信息,从而实现对三维温度场时空变化的把握。实验结果表明:相较于ConvLSTM模型,SA-ConvLSTM模型在滑动预测与多步长递归预测实验下的均方根误差和平均绝对误差提升约14%,且整体预测效果均优于基线模型、长短时记忆神经网络模型和ConvLSTM模型。

爆破冲击波在台阶法隧道内的传播特性研究

为了解决目前隧道施工过程中掌子面开挖爆破产生的冲击波容易造成工程灾害的问题,基于宁攀高速胜利隧道台阶法开挖的实际情况,采用动力分析软件ANSYS/LS-DYNA及现场测试的方法研究冲击波在隧道上下台阶区段的传播规律。研究结果表明:初始冲击波传播至下台阶断面时先扩散至中上区域,与拱顶及侧壁碰撞反射后再传播至下部区域;冲击波在下台阶段0~10 m范围内,经多次反射叠加形成提升幅度约30%的第2次超压峰值;冲击波由上台阶较小断面进入下台阶较大断面传播时,超压衰减速度相对加快,过渡界面前后10 m范围内衰减系数由1.01%最高提升至1.05%。现场实测数据与数值模拟结果在上下台阶段得到的波形传播规律基本一致,验证数值模拟的可靠性。研究结果可为实际工程中爆破冲击波在变截面隧道中的控制措施提供参考。

三维波动方程基准面校正方法的应用研究

波动方程基准面校正处理被认为是当地表高程变化剧烈、地表一致性假设又不成立的情况下对于常规高程基准面校正的必要替代.在二维波动方程基准面校正方面,前人已经作了大量工作,并且在实际应用中获得了良好的效果,应该将其进一步推广到三维.本文采用三维频率空间域有限差分波场延拓算子以“逐步-累加”的方式实现了三维波动方程基准面校正,并对实际数据进行了处理.对于西部某三维数据的实际计算结果表明,相对于传统的模型法高程静校正,波动方程基准面校正更合理地实现了基准面校正,有助于提高后续的速度分析精度和成像质量.

非水平观测面有限差分法叠前波动方程基准面校正

当地表高程变化剧烈、地表一致性假设又不成立时,波动方程基准面校正处理被认为是对于常规高程基准面校正的必要替代、本文针对实际中经常出现的观测面剧烈起伏的情况,在波场外推计算中以“逐步 累加”的方式延拓波场,实现了基于非水平观测面的有限差分法波动方程基准面校正。由于应用了改进的优化系数有限差分外推算子,在保证计算精度的基础上,提高了计算效率。在精确地消除了长波长静校正量的同时,短波长静校正量也得到了一定的校正。 在理论模型和实测数据上,该方法均取得了理想效果,为使用差分算子实现基于非水平观测面的波动方程叠前基准面校正甚至波动方程叠前深度偏移提供了一条有效的途径。

复杂地表有限差分波动方程向上基准面校正

对于地表高程变化剧烈、近地表速度很高的山地地震数据,采用常规高程静校正已不能满足基准面校正处理的要求,而波动方程基准面校正则可以实现准确的基准面校正。波动方程基准面校正采用两步法来实现,即先在共炮点道集上将检波点延拓到基准面,然后在共检波点道集上将炮点延拓到基准面。给出了非水平地表速度模型和模拟西部某地区复杂地表速度模型的2个算例,应用频率空间域有限差分算子进行了波场延拓。非水平地表速度模型的波场延拓结果表明,算法是可行的；复杂地表速度模型的计算结果表明,向上波动方程基准面校正方法能够正确地消除复杂近地表结构对数据的影响。分别对向上波动方程基准面校正和常规高程静校正后的数据进行了叠加处理和叠后深度偏移处理,结果表明,经过向上波动方程基准面校正后的成像结果较之常规高程静校正结果更为精确。

三维复杂构造中地震波模拟的单程波方法

复杂构造中单程波与双程波方法模拟结果的比较表明 ,就地震勘探中主要关心的一次反射波而言 ,单程波算法已具有足够的精度 .使用单程波方程将极大地减少数值计算的计算量 ,同时对介质的几何和物理参数建模也降低了要求 .单程波算法可视为深度偏移的“逆运算” ,这样可以很好地借用已知的深度偏移方法及其程序系统 .基于计算效率和计算精度的双重考虑 ,本文在介质速度结构较复杂时采用显式短算子波场延拓方法 ,而在介质速度结构相对简单时采用分裂步相移法 .

波动方程深度偏移的频率相关变步长延拓方法

发展了波动方程深度延拓的频率相关变步长深度延拓方法和表驱动的单点波场插值技术.前者通过减少深度延拓的次数减少了波动方程深度偏移的计算量,而后者用很少的计算量实现了等间距、理想采样的深度成像.就同一偏移方法,采用频率相关变步长深度延拓加单点插值,其计算量大约是常规的等间距采样延拓方法的三分之一,但两者的成像效果基本相同.文中以最优分裂Fourier方法为例,用二维理论数据(Marmousi模型)和三维实际地震资料验证了这一方法,但这一方法可适用于各类频率域波动方程深度偏移方法.

阶梯加载矩形波导栅慢波系统的研究

提出了一种新型的毫米波行波管慢波结构———阶梯加载矩形波导栅慢波系统.考虑槽区内场的高次项,利用各阶梯相邻面的阶跃条件以及互作用区和加载区的场匹配条件,获得了该结构的色散方程,并导出耦合阻抗.讨论了主模在其中的传播情况,并分析了系统结构参数变化对慢波电路高频特性的影响.数值计算表明加载阶梯的尺寸对此结构内波的传播特性有很大影响,可以根据不同的要求来选取具体设计参数.该结果为进一步研究和设计此类行波管高频系统提供了理论基础.

三维混合延拓一步法波动方程正演模拟

提出三维相位移加有限差分混合延拓法，以此为基础，实现速度纵横向变化、构造任意复杂的三维介质一步法正演模拟，为三维复杂波场的地震、地质解释提供了精确、实用的方法。对于二维介质，相位移延拓方法对陡倾斜地层成像精度高、稳定性好、计算快，但实现速度的横向变化困难；而频率、空间域的有限差分法算法简单、稳定性好、能适应速度的纵横向任意变化，但偏移陡倾地层存在很多问题。用快速的４５°有限差分对相位移延拓作补充，能使整个延拓过程既适应速度的纵、横向变化，同时也能够得到陡倾地层的精确归位，通常称为混合法。把混合法的思想推广到三维一步法正演模拟之中，发展出一种新的三维正演模拟方法。该方法在延拓过程中，不作任何时深转换，始终在深度域进行，比在时间域作正演有更高的精确度。

连续波Doppler引信扫频波辐照效应

为研究扫频波对连续波Doppler引信的效应规律及作用机理,开展了典型引信扫频波辐照效应试验,结合现有文献研究结论,提出了普适的扫频波辐照下连续波Doppler引信效应规律及作用机理。试验结果表明:扫频波辐照下引信会意外发火,引信临界干扰电场强度与扫频频段有关;扫频步长、频点驻留时间与引信是否意外发火密切相关,受试引信意外发火时要求扫频步长≥7 k Hz,频点驻留时间≤483 ms;扫频参数不会影响受试引信临界干扰电场强度。扫频波辐照下连续波Doppler引信意外发火原因为:扫频波频率变化导致引信自差机振荡状态发生跳变,引起高频电路输出电压波动,从而推动执行级误动作。

数控成形磨床移动式立柱温度特性分析及数据拟合

为了研究数控成形磨床中腰导轨移动式立柱温度场特性,采用LabVIEW(laboratory virtual instrument engineeringworkbench)虚拟仪器开发温度实时采集系统,对中腰导轨移动式立柱执行温度场测量,并基于测量数据对立柱进行热态特性分析;根据对温度场数据的分析和研究,针对时间常数跨度较大的多阶指数函数,提出一种逐级递推式拟合算法。根据不同时间常数的指数函数具有不同平衡时间的特点,通过数学变换,采用一阶指数函数的拟合算法进行拟合并逐级递推,分别得到多阶指数函数不同项的时间常数和相应的幅值。拟合曲线与试验曲线相比,此算法简单实用,并具有较高的拟合精度,适合用于移动式立柱温度特性分析与精确建模。

谐波合成法脉动风模拟时间步长的取值

为明确基于FFT技术的谐波合成法(WAWS)中各参数的取值原则,尤其关注时间步长Δt以及对后续动力计算结果的影响,针对单自由度弹簧振子模型和某变电站避雷针高耸结构,采用多种参数进行脉动风时程模拟和时程动力计算,经结果对比和WAWS原理分析,并结合风谱和模态力谱特征,给出WAWS的参数,包括截止频率f u、周期T 0、频率点N时频点比值M/N和时间步长Δt的取值原则。研究结果表明:基于单索引频率的WAWS进行随机场模拟时,如果时频点比值取常用值M/N=2,最大频率f u对应谐波的每个周期里只有两个时间点,得到的折线无法准确再现原余弦曲线的模拟目标,并且对应的Δt可能在动力时程计算无法准确计入结构的共振效应;为使动力计算准确计入共振效应,可通过增加截止频率f u和M/N来减小Δt,并且增加f u或增加M/N的效果一致;弹簧振子模型对Δt的要求最为苛刻,其Δt可作为普通结构的上限,普通结构对Δt的具体取值,可以上限值为指导再通过试算合理确定。

基于Low-rank一步法波场延拓的黏声各向异性介质纯qP波正演模拟

各向异性介质纯qP波正演模拟及逆时偏移近年受到广泛关注,但它虽考虑了地下介质的各向异性特征,却忽略了黏滞性特征,使得最终偏移结果中噪声增加、分辨率降低。常规拟声波方程存在伪横波干扰、受模型参数限制(ε≥δ)、传播不稳定等因素影响,极大地限制了其应用。为此,引入一步法波场延拓方法,推导了黏声介质方程在空间—波数域的表达形式;结合空间—波数域各向异性介质延拓算子,构建一种适用于黏声各向异性介质的空间—波数域纯qP波波场延拓算子;引入Low-rank分解算法,实现基于Low-rank一步法波场延拓的黏声各向异性介质纯qP波正演模拟。数值模拟结果表明:①地震波场能同时表现出各向异性特征和黏滞性特征,更符合实际地下介质情况;②该方法克服了拟声波方程的局限性,消除了伪横波干扰,不受模型参数限制且地震波场能稳定传播;③在适当增大时间步长情形下无数值频散现象,所提算法能同时兼顾计算效率和计算精度,是一种稳定、高效的正演模拟方法,为基于Q补偿的各向异性介质逆时偏移提供了理论依据。

瞬变电磁测深中数据处理偏差及修正方法研究

瞬变电磁测深方法中通常采用阶跃波激励方式的模型进行处理,但在实际应用中,为了便于重复观测,一般采用方波形式进行激励,而依然采用阶跃波模型进行数据处理和解释.这种处理方式理论上是存在比较大的偏差.为了修正这种偏差,本文通过理论计算,建议采用单脉冲电磁测深方法来处理方波激励源的电磁测深结果.通过实例分析,得知该方法可行.

柱坐标系下求解三维弹性波场的部分分离变量-分步差分方法

本文提出一类研究由分层介质中嵌入的异性圆柱体引起的弹性波绕射问题的解析-数值方法,它基于柱坐标系下微分方程的部分分离变量和分步差分的技术组合上。为了检验本方法的功能,我们给出了一个计算实例。

斩波调流无级磁场削弱方法的研究

为实现磁场削弱过程平滑、连续调节,防止电枢电流的突变进而改善电机换向,以及减小磁场削弱过程中电流冲击对牵引电动机的影响,对交直传动机车无级弱磁方法进行了仿真研究。主要介绍了斩波调流无级磁场削弱方法的基本原理及其自动控制方法,并对牵引电动机转速特性进行仿真分析。分析结果表明斩波调流无级磁场削弱方法可以大大减小电枢电流的波动,并具有广泛的适应性,控制较为简单。

基于场分量匹配法的毫米波波导-同轴过渡

基于场分量匹配法研制了毫米波波导-同轴过渡。采用了四级阶梯阻抗变换结构改善转换的阻抗匹配,增加工作带宽,降低回波损耗;并且利用从波导短路面插入同轴探针来实现波导到同轴转换,以达到低插损、宽带宽等目的。最后利用CST仿真软件进行仿真分析和优化设计,并根据仿真设计结果制作出产品,产品测试结果与仿真设计值相符。

瞬变电磁测深中数据处理偏差及修正方法

瞬变电磁测深方法中通常采用阶跃波激励方式的模型进行处理。在实际应用中,为了便于重复观测,一般采用方波形式进行激励,采用阶跃波模型进行数据处理和解释;这种处理方式理论上存在比较大的偏差。为了修正这种偏差,通过理论计算,建议采用单脉冲电磁测深方法来处理方波激励源的电磁测深结果。实例分析表明,该方法是可行的。

非定常求解的内迭代初值对计算效率的影响研究

基于非定常流场的双时间求解方法,提出了一种提高非定常流场求解效率的有效策略。通过对前几个时刻的流场信息进行外插来确定下一时刻的迭代初值,使之更接近于收敛解,降低内迭代初始残值,进而提高了非定常流场的求解效率。将流场中每个点的守恒量在时间方向上进行泰勒级数展开,设计了若干种外插格式。采用绕圆柱非定常流动的求解来验证本方法的计算效果,并研究了不同初值外插格式、空间离散格式、时间步长和收敛标准对初值外插方法效果的影响。研究表明,在双时间步法基础上,采用初值外插策略可普遍提高计算效率,其中交替外插策略可以普遍将求解效率提高1倍左右。相比于迎风格式,该方法对中心格式的求解效率提高更显著,并且对于不同的收敛标准和时间步数均有非常明显的效果。