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期刊信息/Journal information
安徽理工大学学报（自然科学版）
安徽理工大学学报（自然科学版）

孟祥瑞

季刊

1672-1098

xbzrb@aust.edu.cn

0554-6668044

232001

安徽省淮南市洞山

安徽理工大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Anhui University of Science and Technology(Natural Science)北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由安徽省教育厅主管、安徽理工大学主办的，以刊登理、工、医学、基础理论研究与应用为主的综合性学术期刊。
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    新型转子内置式永磁同步电机设计与优化

    林涵邓天龙冯魏
    1-10页
    查看更多>>摘要：目的 为了提高车用内置式永磁同步电机运行性能,改善市面上常见车用"Ⅴ"型内置式永磁同步电机谐波畸变,转矩脉动等问题.方法 提出一种新型内置式永磁同步电机设计方法,结合车用内置式永磁同步电机设计指标与基本理论计算出电机主要尺寸,利用有限元仿真软件建立电机模型,分析了新型转子内置式永磁同步电机工况下的运行性能,并采用参数化扫描的方法对电机定转子开不同尺寸槽的齿槽转矩进行了研究,同时,为了提高电机的优化效果,对电机参数进行灵敏度分析,找出影响电机性能的主要变量,并进行分层多目标优化.结果 仿真结果表明,新型转子内置式永磁同步电机在抑制反电势谐波畸变,削弱电机转矩脉动和减少电机损耗的方面要更加优秀;其次,通过在电机定转子上开辅助槽可以有效减小新型转子内置式永磁同步电机的齿槽转矩;最后,相比于电机的单层多目标优化,分层多目标优化可以获得更贴近实际使用需要的设计参数.结论 所设计的新型转子内置式永磁同步电机要比"Ⅴ"型内置式永磁同步电机更能满足目前新能源汽车内置式永磁同步电机高性能的要求,上述研究结果为车用内置式永磁同步电机的设计提供了参考依据.

    内置式永磁同步电机多层永磁体齿槽转矩辅助槽分层多目标优化

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    基于优化VMD-SSA-LSTM算法的锂离子电池RUL预测

    朱宗玖顾发慧
    11-19页
    查看更多>>摘要：目的 为了避免锂电池在使用的过程中可能会出现容量虚假回升现象,从而导致电池在超出退化标准后继续使用造成风险.方法 提出基于鲸鱼优化算法(WOA)、分模态分解(VMD)、麻雀搜索算法(SSA)和长短时记忆神经网络(LSTM)的组合预测算法对锂离子电池剩余寿命(RUL)进行预测.首先对于变分模态分解模态数K和惩罚因子a以往需要凭经验确定的问题,提出使用WOA对VMD的两个参数进行寻优.其次将原始容量退化数据根据上一步确定的参数进行模态分解,得到有限个模态分量.由于经过分解过后得到的残差分量的起伏性较大,因此将其作为其中的一个分量.最后,使用SSA优化LSTM的超参数,并对得到的模态分量和残差分量进行预测,并将预测的各个分量重构得到预测结果.结果 采用NASA PCoE实验室公开的锂电池失效数据集进行实验,验证了所提出的WOA-VMD-SSA-LSTM优化算法相较于其他2种优化算法,在平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和平均相对百分误差(MAPE)3项评价标准中都是最低,且MAPE小于1％.结论 该优化算法对于锂电池RUL预测具有不错的精度和稳定性,为锂电池RUL预测提供了一种新的预测模型的同时,也为VMD超参数的选择和确定提供了 一种新方法.

    RUL预测VMD锂离子电池LSTMSSA

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    三维激光扫描点云的岩体产状智能识别研究

    赵军陈宝龙
    20-25页
    查看更多>>摘要：目的 为了降低传统的人工测量方式带来的工作量大、效率低、工作环境恶劣等影响.方法 提出在深部工程或高陡边坡的地质工程测量中,采用三维激光扫描技术获取岩体结构面点云数据,结合一个特制三角形标靶将三维激光点云的局部坐标系下的法向量转化为大地坐标系下的法向量,再利用区域生长算法对结构面产状进行智能识别和输出.结果 试验结果表明,利用Delaunay三角剖分三维点云表面的重建,在改进区域生长算法对点云数据的处理下,能够对大批量数据快速处理并获得结果,其独特的空圆特性、剖分中产生较少的畸形三角形和耗时极少的运行时间非常适合海量的点云数据的计算.结论 和传统方法相比,该方法具有快速、自动、高精度和远距离测量的优点,对无GPS信号或者GPS信号弱的岩爆频发地区的地质测量具有重要意义.

    三维激光扫描特制三角形标靶深部工程结构面产状

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    双洞公路隧道中夹岩柱可靠度研究

    李宁陈宏伟
    26-35页
    查看更多>>摘要：目的 为了探究双洞隧道开挖后中夹岩柱的变形规律及破坏特征,改进岩柱稳定性定量评估方法.方法 以某市公路双洞隧道为例,建立了非侵入式随机有限元-蒙特卡罗分析框架,提出基于中夹岩柱中部轴线变形的应变失稳准则.通过改变岩土体的物理力学参数变异系数、岩柱宽度以及隧道埋深研究双洞隧道开挖后中夹岩柱的失效概率,并分析其变化规律,进而采用系统稳定性分析法对影响岩柱的参数进行敏感性分析.结果 在该工程背景下的中夹岩柱失效概率为0.220 4,需定期进行稳定性监测.比较各影响因素归一化敏感度因子,岩柱失效概率对各因素敏感性由高到低依次为弹性模量变异系数、岩柱宽度、黏聚力变异系数、内摩擦角变异系数与隧道埋深,后续设计相似岩体参数分布的双洞隧道时,应关注弹性模量变异系数对岩柱稳定性的影响.结论 非侵入式随机有限元-蒙特卡罗分析框架能够对中夹岩柱可靠度进行计算,实现结构的稳定性定量评估,为双洞隧道设计及稳定性控制提供一定的理论依据.

    中夹岩柱非侵入式随机有限元法数值模拟可靠度敏感性分析

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    冲击载荷下液态铝电解电容失效规律研究

    李洪伟王家乐郭子如鹿华雨...
    36-41页
    查看更多>>摘要：目的 为了探究电子雷管内部电容在冲击载荷作用下的失效规律.方法 以电子雷管中常用的液态铝电解电容为例,利用水下爆炸的方法对液态铝电解电容进行冲击实验.研究不同强度冲击载荷作用下液态铝电解电容的电压变化特性,通过电流变化曲线确定电容的失效过程,通过解剖失效样品对失效原因进行分析.结果 结果表明,液态铝电解电容在受到冲击载荷作用后,电压会瞬间下降,随后再缓慢上升,失效模式为短路失效;在13.6MPa～35.7MPa的超压作用下,电容均出现此类现象,且随着冲击强度增大,电压下降幅度增大,电压恢复所需要的时间变长;电容发生短路失效的原因主要包括溢出的电解液与阳极引线接触、阳极铝箔表层氧化膜在应力作用下发生撕裂.结论 液态铝电解电容受冲击后易短路失效,具体失效规律可为抗振型电子雷管的设计提供参考.

    液态铝电解电容水下爆炸电子雷管失效分析

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    井壁混凝土三轴渗透试验及细观数值分析

    闵通薛维培姚直书荣传新...
    42-48页
    查看更多>>摘要：目的 为研究井壁混凝土在多轴应力下渗透率演化规律.方法 以50mm×100mm的圆柱体混凝土试件为研究对象,采用试验与数值模拟相结合的方法,分析流-固耦合状态下渗透性能变化.结果 围压能密实孔隙,使渗透率下降,但下降趋势逐渐变缓.孔隙水压易使裂纹扩展,加剧水渗透,同时上升趋势逐级递增;轴压对渗透率的影响与内部孔隙及微裂纹状态相关,根据渗透率不同变化趋势,可将其分为4个阶段;由数值模拟发现,随着应变增加,混凝土内部拉应力分布变广,裂缝多出现在拉、压应力集中区;轴压增加虽使整体孔隙密实,但颗粒挤压易使微裂隙萌生,加载后期成为主要渗流通道.结论 研究结果为实际工程中解决复杂应力状态下混凝土渗透率变化等问题提供了参考.

    井壁混凝土三轴渗透渗流-应力耦合数值模拟渗流通道

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    信息量确定系数耦合模型的地质灾害易发性评价——以铜陵义安区为例

    宫传刚倪大志余敏赵建...
    49-58页
    查看更多>>摘要：目的 为研究地质灾害所带来的人员伤亡和财产损失等问题.方法 以铜陵义安区为例,选取坡度、地形起伏度、工程地质岩组、距断层距离、斜坡结构、归一化植被指数(NDVI)6个评价因子,采用信息量模型(I)、确定系数模型(CF)及I-CF耦合模型建立义安区地质灾害易发性评价体系,利用受试者工作特征(ROC)曲线对模型进行对比和分析.结果 坡度、地形起伏度对义安区地质灾害易发性评价影响程度较大的主要因子;信息量模型、确定系数模型、I-CF耦合模型的AUC值分别为0.890、0.884、0.913,说明,I-CF耦合模型预测精度优于另外两种单一模型.结论 研究表明,采用I-CF耦合模型在义安区地质灾害易发性评价结果中效果更好,中、高易发区主要分布于南部、东南部及西部丘陵山区,主要涉及天门镇、顺安镇、新桥办事处、钟鸣镇及五松镇,该区域主要以矿业开发和城镇建设为主,同时地形起伏相对较大,植被覆盖较高,采矿现象普遍,灾害点比较集中,其中,采空塌陷地质灾害主要分布于天门镇、钟鸣镇和顺安镇一带,多为矿山早期开采遗留的老采空区导致,可对当地政府进行地质灾害防范工作具有重要指导意义.

    信息量模型确定系数模型地质灾害易发性评价

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    供水工程民和组地层区斜坡深层变形破坏模式分析

    袁宝远赵源峰
    59-66页
    查看更多>>摘要：目的 红层软岩斜坡深层变形破坏具有一定隐蔽性,为解决寻找和识别具有一定隐蔽性的民和组地层区斜坡深层变形破坏变形体的问题.方法 结合引黄济宁供水工程,依据民和组地层区斜坡变形破坏现象的调查分析,寻找已有深层破坏形成的滑坡体,反分析滑坡体破坏前原始斜坡模型,模拟分析原始斜坡滑动破坏触发因素,建立民和组地层区典型斜坡深层变形破坏模式;然后根据建立的斜坡深层变形破坏模式,寻找识别民和组地层区深层变形破坏斜坡变形体,对典型斜坡变形体构建三维数值模拟模型,分析天然、地震及降雨等条件下的斜坡变形体的稳定性.结果 通过研究,建立了民和组地层区不同岩段典型斜坡深层变形破坏模式,识别出民和组地层区供水工程22#支线沿线有一个大型深层变形破坏斜坡变形体,在暴雨条件下会沿砾岩层与泥岩夹层交接面发生深层滑动破坏.结论 通过建立典型斜坡深层变形破坏模式识别深层变形破坏斜坡变形体并分析其工程稳定性,可以减少意外发生斜坡深层变形破坏现象,研究成果可为工程施工图设计提供依据,也为民和组地层区地质灾害分析提供参考.

    供水工程民和组地层斜坡深层变形破坏模式稳定性

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    过断层压气储能巷道围岩变形特征与支护优化

    刘钦节陈强付强吴犇牛...
    67-74页
    查看更多>>摘要：目的 为解决断层附近储气巷道围岩变形不协调、在储气循环荷载作用下易发生损伤失稳的问题.方法 采用FLAC3D建立数值模型,基于淮南潘一矿第一水平西翼轨道石门实际地质条件和原有支护方案,分别开展单一内压荷载作用和循环荷载作用下,储气巷道穿越Fe3正断层附近区域围岩变形破坏特征与支护方案优化模拟分析,针对该区域提出注浆加固方案,并通过数值模拟方法对注浆效果进行考察.结果 随着内部储气上限压力的增大,储气库围岩变形加剧.尤其穿越破碎带区域,在循环荷载作用下,围岩累积损伤导致储气巷道极限承载能力大幅度降低,位移增加显著,成为潜在破坏区.注浆后巷道围岩顶底板及两帮位移量明显降低,对储气巷道围岩稳定性具有良好的控制作用.结论 研究结果可指导破碎区域注浆加固提高储气巷道内压上限,为同类高压储气巷道的稳定性和安全性提供参考.

    地下储气库断层构造数值模拟循环荷载注浆加固

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    TA2/1060铝双金属管爆炸焊接数值模拟

    缪广红马秋月周大鹏胡昱...
    75-86页
    查看更多>>摘要：目的 为探究炸药爆速对复合管结合质量的影响,以及SPH-FEM法和拉格朗日法对爆炸焊接数值模拟的差异.方法 利用ANSYS/LS-DYNA软件,建立钦/铝双金属管爆炸焊接模型,分别采用SPH-FEM耦合法和拉格朗日法对不同爆速下的TA2/1060铝双金属管进行爆炸焊接数值模拟.结果 结合复管的最佳碰撞速度、碰撞压力和基复管的塑性变形情况可知,要获得结合质量较好的复合管,炸药爆速应设置在1 950～2 150m/s;SPH-FEM法计算的特征单元碰撞速度与理论值误差分别为0.78％、1.2％和1.4％,由拉格朗日算法计算的特征单元碰撞速度与理论速度之间误差分别为5.4％、5.8％和2.7％.结论 塑性变形和复管碰撞速度过小或过大均不能实现良好结合;钦/铝双金属管爆炸焊接的最佳炸药爆速范围为1 950～2 150m/s;拉格朗日法的前期建模较为简洁,模拟过程中SPH-FEM法耗时较多但该方法对动态参数模拟的精确度较高.

    爆炸焊接数值模拟拉格朗日算法SPH-FEM耦合算法

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