基于犹豫模糊集的制造过程多指标定量综合评价法

制造过程的稳定性是企业保障产品质量的基础,针对以往过程管理中缺乏系统的、全面的定量分析工具的问题,建立了面向制造过程的多指标定量评价体系,对制造过程的各影响因素进行具体分析定点评价,并基于犹豫模糊理论和多准则决策方法给出了过程因素期望指数和制造过程期望指数的计算步骤,以评价等级表的方式将制造过程所处的生产状态进行量化表达.实例分析表明,该方法能帮助管理者直观有效地评价制造过程状态,为企业在数字化生产建设方面提供更多维度的管理数据.     

基于GBDT的串联结构微电网与电网交互稳定性评估

针对微源逆变器串联微电网中,微源投切对微电网与电网交互稳定性影响机理复杂,传统方法建模困难且无法及时决策的问题,提出一种基于梯度提升决策树(gradient boost-ing decision tree,GBDT)模型的交互稳定性评估方法.首先提出微源投切特征函数的构造方法,所提方法能够有效提取采用载波移相SPWM调制的串联结构系统中特有的投切微源位置特征,同时具有降低特征维数、提高模型效率、通过简单拟合使模型具备迁移能力的优势;其次将交互稳定性评估视为多分类任务,且对其中较不稳定样本进行谐振频段预测,从而可针对不同投切工况采取不同应对策略.在验证集和新建测试集上的测试结果表明特征提取方法正确、有效,可为类似串联结构系统在电能质量分析、优化运行等方面提供方法参考;所建模型泛化能力强且具有实用性,可为并网运行系统稳定性在线分析及决策提供新思路.     

一般大气环境下锈蚀RC框架梁恢复力模型

对5榀一般大气环境下锈蚀RC框架梁进行拟静力试验,分析锈蚀程度对RC框架梁滞回性能的影响.基于试验结果,结合完好RC框架梁骨架曲线特征点参数,得到锈蚀RC框架梁骨架曲线模型.引入基于能量耗散的循环退化指数βi,提出综合考虑锈蚀RC框架梁构件基本强度退化、软化段强度退化、卸载刚度退化和再加载刚度退化的滞回规则,进而建立适用于一般大气环境下锈蚀RC框架梁的恢复力模型.将建立的恢复力模型与试验滞回曲线进行对比,吻合情况良好,表明所建立的恢复力模型具有较高的精度,能较好地揭示一般大气环境下锈蚀RC框架梁的滞回特性.研究成果可为锈蚀RC结构弹塑性分析提供理论依据.     

基于不同归一化参数的单自由度体系残余位移比离散性研究

结构弹塑性特征的差异会引起残余位移较大的离散性,使得强震下结构残余位移难以准确预测.为准确评估和预测震后结构残余位移,实现精细化的抗震设计和评估,有必要研究结构残余位移的离散性.鉴于此,基于大量分类地震动记录,选用不同的归一化参数分别定义残余位移比,通过非线性时程分析建立单自由度体系残余位移比谱,研究弹塑性特征参数(延性系数和强度折减系数)以及场地条件对残余位移比离散性的影响,建立了残余位移比变异系数谱的拟合公式.结果表明:残余位移与弹塑性谱位移的相关性比与弹性谱位移更好;结构残余位移比离散性受场地类别的影响较小;残余位移比变异系数谱分别随延性系数和强度折减系数的增大而增大;选择弹塑性谱位移作为归一化参数可以减小结构残余位移比离散性.     

基于RF和KNN的地下采场开挖稳定性评估

针对传统地下采场开挖稳定评估方法存在的局限性,引入机器学习方法,提出基于随机森林算法(Random forest,RF)和K-最近邻算法(K-nearest neighbor,KNN)的地下采场开挖稳定性预测模型.以加拿大8个采场为例,首先,获取并分析399组观测数据,其中涵盖了相应的岩石质量分级(Rock Mass Rating,RMR)值、跨度以及对应的稳定、潜在不稳定或不稳定状态.然后将地下采场的稳定性程度进行三分类及二分类,采用10折交叉验证方法进行模型超参数优化,在不作任何假设的前提下,捕捉地下采场开挖稳定性与RMR值、跨度之间的复杂关系.研究表明:二分类结果准确性高于三分类预测结果;在二分类方式下,两种算法的准确率及召回率均高于90％,其中KNN算法的表现优于RF算法;提出的两种方法较先前研究的正确率有很大提升,为开挖稳定性评估提供了可靠途径.     

高海拔隧道出渣过程CO分布分析及需风量研究

为解决高海拔施工隧道出渣过程的排气排放物污染,改善通风排污效果,基于海拔环境参数变化和紊流扩散理论,构建了高海拔隧道气体扩散模型.以海拔3200 m的川藏铁路某隧道为研究背景,对洞内的环境参数和CO分布进行测定,利用SolidWorks和ANSYS建立施工隧道掌子面出渣模型,采用Fluent中的组分输运方程,对不同海拔高度的有害气体运移规律和质量分数分布进行动态模拟.结果表明,隧道中内燃机械作业时,在靠近工作面迎头位置,CO分布不均匀,极差值较大.在靠近隧道出口方向,CO分布逐渐趋于平稳.CO质量分数随海拔的升高而增加,而CO质量浓度却呈相反的变化趋势.从0 m到6 km,CO质量分数上升了96％;由于环境参数变化对CO质量浓度影响的权重大于CO排放量,导致CO质量浓度下降了18％.在保证隧道内CO质量分数不变的条件下,需风量随海拔高度呈非线性增加.根据得到的需风量计算模型,在海拔3200 m时,需风量约为4.95 m3/(kW·min).     

基于Herschel-Bulkley流变模型的盾构螺旋输送机保压性能

为准确预测土压平衡式盾构螺旋输送机的保压性能,假定渣土为黏塑性流体材料,对螺旋输送机的进出口压差进行了理论分析,从能量转化的角度解释了保压能力的来源.采用计算流体力学模拟方法对螺旋输送机内渣土的运输进行了定常流计算,其中Herschel-Bulkley模型用于描述渣土材料的流变行为,且运用多重参考系法充分考虑了螺旋叶片的旋转作用,得到了渣土流变参数及螺旋输送机工作参数对保压性能的影响规律,并将模拟结果与室内模型试验结果进行了对比.研究表明:渣土的屈服应力、黏度指数及幂律指数越大,螺旋输送机保压性能越优异,其中黏度指数及幂律指数的影响较为明显;螺旋输送机机械能损失量与螺旋转速和出渣效率基本成正比,转速越快,出渣效率越高,则保压性能越优异,可用二元线性回归模型估测机械能损失量与螺旋转速和出渣效率之间的关系;模拟结果与试验结果的趋势基本一致,Herschel-Bulkley流变模型用于计算螺旋输送机保压性能基本可靠,但模拟结果对保压性能的预估偏保守.基于数值计算结果,提出了螺旋输送机保压性能的优化流程.     

带接头管线变形计算的传递矩阵法

地铁隧道开挖引起邻近地下管线产生附加变形,甚至造成管线破坏.将带接头地下管线视为弹性地基梁,将接头简化为自由铰与弹簧铰.基于Winkler地基模型列出管线变形的控制微分方程,采用传递矩阵法求解,推导了管节场矩阵和管线接头点矩阵,得到关于微分方程未知边值的线性方程组.收集了现场实测数据并进行案例计算和离心模型试验,将本文方法计算结果与有限元法、实测数据和试验结果进行对比,验证了计算模型和传递矩阵法的正确性.对管线变形的影响因素进行了参数分析,结果表明,对于接头变形,隧道中线与接头位置重合为最不利工况.在土质地层中,自由铰相对转角基本不受地基系数影响,因而自由铰管线易产生较大的相对转角.管节长度为沉降槽宽度系数的1.6倍时,接头相对转角出现峰值.接头归一化相对转角的极限值为1.1,在缺少设计资料情况下,该值可作为接头归一化相对转角的保守估计值.     

基于经验小波变换的基因关联隐私保护实验研究

为了解决某类风湿性关节炎与致病基因单核苷酸多态性(Single-Nucleotide Polymorphism,SNP)的相关度研究中,针对病人隐私保护强度与数据可用性的权衡问题,提出一种新型的基于经验小波变换(Empirical Wavelet Transform,EWT)的隐私保护方法.该方法通过对差分隐私加噪机制产生的数据进行EWT变换和分解,然后计算各EWT分量的峭度值并筛选出可能的噪声分量,去除一定的噪声分量后对信号进行重构得到新数据,基于该数据进行致病基因相关度排序.实验结果表明使用该方法能在保证差分隐私保护强度的情况下提高数据可用性,实现了隐私保护强度与数据可用性的合理权衡.     

一种基于TOPSIS法的光伏用户群内用户重要性评估方法

同一个配电网区域会存在着多个光伏用户,组建光伏用户群是管理它们的有效方法之一. 为了进一步促进光伏用户群的稳定与发展,需要对群内用户进行重要性评估. 本文针对实行内部电价的光伏用户群,分析运营商的收益本质,基于合作博弈论提出计算群内用户对运营商收益贡献值的方法. 从用户、运营商和电网的3个方面,定义用户的重要性评估指标,再基于多准则决策中的逼近理想解排序（TOPSIS）法对光伏用户群内的用户进行重要性评估与排序. 仿真算例验证了该综合评估方法的有效性.