中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 常勇南京大学 2015年博士导师: 吴吉春共147页

摘要 : 我国西南地区岩溶分布面积广泛，岩溶水资源十分丰富，是当地水资源的重要组成部分。由于岩溶含水介质的强烈非均质性，岩溶含水系统中水资源时空分布极不均匀，这也对岩溶水资源的利用造成了一定困难。西南地区岩溶含水系统中地下水主要以泉的形式出... 展开我国西南地区岩溶分布面积广泛，岩溶水资源十分丰富，是当地水资源的重要组成部分。由于岩溶含水介质的强烈非均质性，岩溶含水系统中水资源时空分布极不均匀，这也对岩溶水资源的利用造成了一定困难。西南地区岩溶含水系统中地下水主要以泉的形式出露地表，同时当地居民也主要以泉水作为主要的饮用和生产水源，分析和模拟岩溶泉的水文过程对于正确认识、预测和管理岩溶水资源都具有十分重要的意义。岩溶含水系统根据地下水的储存空间、径流方式和速度主要可以划分为裂隙系统和管道系统两部分，裂隙系统时岩溶含水系统主要的储水空间，地下水流速较慢，一般呈层流，而管道系统是岩溶含水系统主要的径流通道，管道中地下水流速较快，一般呈紊流，裂隙系统中的地下水主要通过管道排泄。MODFLOW-CFP为基于岩溶含水系统裂隙-管道二元结构提出的具有物理基础的分布式模型，本文首先基于一个简单的二维岩溶含水系统单元采用MODFLOW-CFP模型分析了岩溶含水系统在降雨的分散补给条件下岩溶泉二元结构的水文过程，其次根据岩溶含水系统的二元结构提出了相应的水箱模型，最后将相应的水箱模型和MODFLOW-CFP模型用于模拟丫吉试验场的S31泉流量过程，初步获得以下结论: 1.当岩溶含水系统内管道壁渗透系数Kw和管道直径足够大时，管道系统在含水层中接近于定水头边界，对裂隙系统的水文过程基本无影响，泉流量应完全为裂隙系统对降雨的响应，此时泉流量的基流衰减曲线总体上可分为前期的非指数衰减和后期的指数衰减两部分。前期的非指数衰减曲线的指数衰减系数与裂隙系统的内部特征和降雨条件存在密切关系，裂隙系统K/μ值和降雨强度越大时，初始的指数衰减系数越大，指数衰减系数随着流量的降低而逐渐减小，而泉流量后期指数衰减的指数衰减系数主要受裂隙系统的内部特征影响，与降雨条件无关。管道壁渗透系数Kw的减小可能严重阻碍裂隙系统的排水过程，从而降低泉流量峰值，但泉流量后期衰减曲线仍服从指数衰减，指数衰减系数明显受到管道壁渗透系数的影响，两者之间存在明显的非线性关系。当管道壁渗透系数低于某一阈值时，前期基流衰减曲线也可能服从指数衰减，指数衰减系数与管道壁渗透系数之间呈良好的线性关系，前期指数衰减曲线与后期衰减曲线之间仍存在一段非指数衰减曲线。收起

关键词 : 岩溶泉水文过程裂隙-管道二元结构

2. 基于广域测量系统的电力系统阻尼控制与监视研究

[学位论文] 常勇浙江大学 2007年博士导师: 徐政共145页

摘要 : 随着“全国联网、西电东送”战略的进一步实施，不远的将来我国将形成全国性的交直流混合电网。随着跨区输送功率的不断增大，一些重大技术问题开始暴露出来，其中低频振荡成为限制交换功率的瓶颈之一。科学技术的发展将广域测量系统(Wide Area Measu... 展开随着“全国联网、西电东送”战略的进一步实施，不远的将来我国将形成全国性的交直流混合电网。随着跨区输送功率的不断增大，一些重大技术问题开始暴露出来，其中低频振荡成为限制交换功率的瓶颈之一。科学技术的发展将广域测量系统(Wide Area Measurement System，WAMS)等新技术、新装备引入到电力生产过程中，给电力系统安全稳定控制的发展带来了新的契机。在这样的工程背景下本文从电力系统低频振荡的广域控制和广域监视两个方面入手进行研究。首先，提出了扩展留数比的概念，选择广域信号或者是广域信号间的最佳组合作为低频振荡阻尼控制器的输入。从系统的可控性和可观性分析出发推导了扩展留数比的定义：提出了基于测试信号法的广域信号扩展留数的计算方法；在计算了不同工况下的扩展留数后选取一个基准状态并相对它求出其余工况下的扩展留数比，据此进行反馈信号比较选择。其次，探讨了基于SVC和广域反馈信号阻尼区域间低频振荡的控制器设计方法。分析了SVC提供系统阻尼的原理；基于扩展留数比选择最佳广域反馈信号；采用极点配置的方法选择广域阻尼控制器的时间常数及放大倍数；基于四机两区域系统和新英格兰10机39节点系统验证了SVC广域阻尼控制器的有效性。第三，讨论了利用柔性直流输电系统(VSC-HVDC)附加功率控制设计广域阻尼控制器的可行性。在研究了交直流电力系统机电暂态仿真中的柔性直流输电系统模型的适用性后，基于扩展留数比选择最佳广域反馈信号。研究发现互相振荡的两区域中，机组间的转速差是理想的反馈信号。采用极点配置的方法选择广域阻尼控制器的时间常数及放大倍数，借助四机两区域系统验证了广域阻尼控制器的有效性。第四，尝试利用高压直流输电系统结合滑模控制和模糊控制理论设计了广域阻尼控制器。广域测量系统提供的数据实时计算确定滑模控制的切换面；在此基础上形成一个基于模糊规则的广域阻尼控制器；通过在四机两区域系统上的数值仿真验证了该控制器的有效性。第五，引用时滞稳定性定理设计了电力系统广域时滞稳定控制器。将待研系统线性化获得描述系统动态的状态方程。为了方便设计，对该高阶系统进行降阶处理，然后通过LMI设计方法获得反馈控制器参数，时域仿真和小扰动分析均证明了该控制器可以在干扰和时滞并存的情况下阻尼区域间低频振荡。最后，从工程应用的全局出发探讨了以广域测量为基础的低频振荡监测和控制中心架构，提出了综合利用ESPRIT方法和Prony方法实现在线辨识低频振荡的系统算法。提出一种自适应定阶方法以期获得辨识精度和辨识速度的最优解决方案，利用测试系统故障后扰动曲线的辨识验证了算法的有效性。收起

关键词 : 广域测量系统低频振荡阻尼监控电力系统稳定输送功率广域控制广域监视

3. 某水电站生态鱼道建设关键技术研究

[学位论文] 常勇浙江工商大学 2015年硕士导师: 冯华军共108页

摘要 : 近年来，我国水能资源的利用快速发展，水利水电工程建设也取得了较大的进步，在解决人类电力使用问题的同时，也带来了一些生态环境问题。在江河之上筑坝设闸后，阻断了原河流的连续性，改变河流固有的自然特性，导致河流生态平衡遭到破坏，鱼类种群... 展开

关键词 : 水电站鱼道建设生态环境补偿机制

4. 基于局部-整体映射的大型结构件焊接变形与残余应力有限元分析

[学位论文] 常勇华中科技大学 2017年硕士导师: 张国军共89页

摘要 : 热弹塑性有限元法作为一种经典的焊接数值模拟方法，在计算精度与工艺适应性方面具有其它方法无可比拟的优势，被广泛应用于简单结构的焊接热力学行为研究。然而该方法存在运算规模大和计算耗时长等缺点，很难用于大型复杂结构的焊接过程模拟。围绕热... 展开热弹塑性有限元法作为一种经典的焊接数值模拟方法，在计算精度与工艺适应性方面具有其它方法无可比拟的优势，被广泛应用于简单结构的焊接热力学行为研究。然而该方法存在运算规模大和计算耗时长等缺点，很难用于大型复杂结构的焊接过程模拟。围绕热弹塑性有限元法计算效率偏低的问题，本文以激光电弧复合焊接工艺为依托，提出和验证了一种局部热弹塑性-整体弹性映射的有限元高效模拟方法，并实现了大型船用导流管焊接变形及残余应力的预测。主要研究工作包括：首先，建立了壳体/实体混合的热弹塑性有限元模型。采用自由度耦合方程实现壳体与实体单元在交界面处的平滑连接；基于ABAQUS用户子程序完成体面组合热源模型的二次开发，求解出瞬态温度场；利用间接耦合方法加载温度载荷，实现了T型接头焊接变形与残余应力的数值模拟，最大角变形的模拟误差仅11.11%，且显著提高了计算效率，为大型结构件焊接变形与残余应力模拟奠定了基础。其次，提出了一种局部热弹塑性-整体弹性映射的有限元高效模拟方法。利用壳体/实体混合的热弹塑性有限元方法实现T型接头局部位段的焊接变形与残余应力计算；通过编制有限元后处理二次开发程序，提取局部位段的残余塑性应变作为固有应变；采用初始应力载荷方法，将固有应变映射到整个T型接头焊缝区。经过与试验及传统计算方法对比，发现该方法能够在保证计算精度的前提下，将计算效率提高约53.7%。最后，完成了大型导流管焊接变形与残余应力的模拟分析。基于本文提出的“局部-整体”映射的模拟方法，以更小焊接变形和更低残余应力为目标，优化大型结构件局部段焊接顺序；在此基础上，将局部段的固有应变提取并映射到整个结构件中，实现大型导流管内壳板与环形隔板组合体的焊接变形预测；分析了大型导流管局部段残余应力分布，研究了整体结构件的焊接变形趋势，确定了整体结构的最大变形及高残余应力区域。收起

关键词 : 激光电弧复合焊焊接变形残余应力局部热弹塑性整体弹性映射

5. 基于4G网络的果园环境监测系统研究与开发

[学位论文] 常勇西安理工大学 2018年硕士导师: 李军怀共87页

摘要 : 随着物联网技术的发展，现代农业的发展趋势逐渐向精准农业转变。与传统的农田环境监测方式相比，基于物联网技术的现代农田环境监测方式在成本、便捷性、实时性和易用性等方面都具有很大优势与进步。因此，研究开发基于物联网技术的果园环境监测系统... 展开随着物联网技术的发展，现代农业的发展趋势逐渐向精准农业转变。与传统的农田环境监测方式相比，基于物联网技术的现代农田环境监测方式在成本、便捷性、实时性和易用性等方面都具有很大优势与进步。因此，研究开发基于物联网技术的果园环境监测系统实际应用价值较好。本文研究并实现了一个基于4G网络的果园环境监测系统，具有实时、高效和便捷等特点，可以为多种角色用户提供果园环境监测服务。论文主要工作包括： (1)论文首先设计了果园环境监测系统的总体结构，分为数据采集层、数据服务层和系统应用层。其中，数据采集层通过智能采集节点采集并上传果园环境数据，数据服务层接收智能采集节点上传的果园环境数据并保存至数据库，系统应用层采用Web应用和APP应用两种方式为用户提供信息查询、种植咨询和交流等服务功能。同时，介绍了系统相关实现技术，如4G网络通信、消息队列、Spring MVC等技术。 (2)针对果园环境监测数据的采集、预处理与传输等问题，设计并开发了一个基于4G网络的环境智能采集节点，用于接收和预处理土壤温度、土壤湿度等九种环境传感器采集到的果园环境数据。智能采集节点中的数据处理软件主要功能包括：数据解析、预警处理和数据传输等模块。其中，数据解析模块负责对无效数据包进行过滤，解析出有效数据；预警处理模块用于对解析出的有效数据依据预先设定的阈值，生成预警信息，然后将预警信息与节点解析的数据按照固定格式进行组装；数据传输模块负责将组装好的协议数据包通过TCP方式发送至数据采集服务器进行处理。经测试，本文研发的智能采集节点能在复杂的作业环境中完成对果园环境数据的自动采集、处理与上传，具有较好的应用价值。 (3)为了提高服务器端对智能采集节点上传数据的并发处理能力，本文设计开发了一个基于异步I/O(Asynchronous I/O，AIO)模型的数据采集服务器，在消息队列、会话连接池和动态缓冲区等多个方面优化服务器性能，提高通信效率。同时，本文对开发的采集服务器进行了测试，使用吞吐量、响应时间作为评价指标，测试服务器的最佳和最大并发处理数量。实验表明，该服务器在应对高并发的数据上传请求时，可以较好的满足系统的应用需求。（4）在上述研究基础上，设计并开发了果园环境监测应用系统，包括果园环境监测Web应用系统和Android APP，为果农、专家以及管理员等三种用户角色提供果园环境监测服务。系统数据服务接口使用轻量级Spring MVC框架进行设计开发，业务逻辑统一。系统基于WebSocket协议进行消息通讯，方便果农用户与果园专家之间的在线果树培育技术交流与咨询。收起

关键词 : 果园环境监测数据采集服务器数据处理软件设计

6. 车八岭国家级自然保护区森林群落动态研究

[学位论文] 常勇华南农业大学 2004年硕士导师: 陈北光共83页

摘要 : 根据从1983年至2003年间共计4次的调查数据,从林型动态、群落组织结构动态、演替动态模拟、蓄积量动态、群落波动以及群落的聚类和排序等方面,对位于车八岭国家级自然保护区内的中亚热带常绿阔叶林标准地的演替趋势和动态过程进行了分析研究.探讨了保... 展开根据从1983年至2003年间共计4次的调查数据,从林型动态、群落组织结构动态、演替动态模拟、蓄积量动态、群落波动以及群落的聚类和排序等方面,对位于车八岭国家级自然保护区内的中亚热带常绿阔叶林标准地的演替趋势和动态过程进行了分析研究.探讨了保护区的森林群落的发展现状和演替规律;在研究中创建性地运用了林层划分的新方法;发现了幼树多度的波动现象并进行了探讨,提出了关于波动的新的观点;根据结论提出了相应的营林措施.在进行乔木层垂直结构的分析中,该研究创造性地采用树高分布频度图进行林层的划分,使林层的划分结果更加准确可靠,同时为林层划分工作提供了一种极具可操作性的新方法.通过对群落组织结构动态过程分析,发现该地区的顶级群落乔木层的物种多样性并非演替过程中的最大值,多样性的发展是一个上升而后有稍有下降的过程,群落中的乔木多度和乔木层的物种丰富度也表现出同物种多样性相似的过程,而群落乔木层的物种均匀度则是一个单调上升的过程.该地区森林群落的组织结构的动态过程同其它常绿阔叶林研究中的同类指标的动态过程是相似的.通过运用马尔可夫模型对该地区米锥林的演替动态进行模拟,得到群落在各个演替阶段中的马尾松与阳性树种、中生性建群种类和耐荫树种的多度比例,发现甜锥林群系的演替过程中,耐荫树种相对多度发展到稳定水平的时间长于中生性建群种类发展到稳定水平的时间;结果还显示从在成熟的马尾松林开始出现中生性树种到群落发展成较为成熟的中生性群落类型,大约需要60年的时间.研究中发现了群落中幼树的多度的波动并对其尝试进行了模拟;运用幼树多度波动对种群研究中的静态生命表和根据静态生命表绘制的存活率曲线等结果中的一些现象进行了解释,澄清了在相关问题上的模糊甚至互相矛盾的认识.初步分析了产生幼树多度波动的主要原因是群落乔木层光照变化,根据分析结果,提出了森林经营管理中可以根据经营目的对立木进行择伐,以改善群落内的光照条件,使群落更新顺利进行,群落物种多样性处在较大的水平上,从而使群落向着产生最佳经济或者生态效益的方向发展.提出了森林是以各种各样的波动为存在和发展方式的新观点,指出了应当用普遍联系的观点和方法对群落的各种波动进行更深入探讨.群落聚类和排序的结果显示了群落发展的方向是指向地带性顶级群落类型.主要林型的发展速度较慢,次生林型的发展速度较快,和林型动态分析和马尔可夫模型模拟得到的结果是一致的. 收起

关键词 : 车八岭国家级自然保护区中亚热带常绿阔叶林森林动态林型分类波动

7. 半导体激光器匹配驱动的色散研究

[学位论文] 常勇北京航空航天大学 1997年硕士导师: 李铮共83页

摘要 : 该文论述了使用渐变线阻抗变换器解决半导体激光器超短脉冲驱动中的阻抗匹配问题.该文比较了三种渐变线(指数形、三角形和切比雪夫形)的传输特性.脉冲响应和功率转换效率是比较的两个因素.该文还提出了LD的小信号模型,以便于分析阻抗匹配网络.计算结果... 展开

关键词 : 半导体激光器超短脉冲驱动阻抗匹配渐变线

8. 面向风电机组的齿轮箱轴承故障诊断技术研究

[学位论文] 常勇兰州理工大学 2014年硕士导师: 包广清共80页

摘要 : 齿轮箱是风电机组传动系统的重要组成部分，齿轮箱的滚动轴承是传动链中故障率较高的部件之一。轴承发生故障不但影响机组的正常运行，甚至波及供电侧电网的安全平稳运行。因此对风电机组齿轮箱轴承故障进行快速诊断具有重要的现实意义和使用价值。本... 展开齿轮箱是风电机组传动系统的重要组成部分，齿轮箱的滚动轴承是传动链中故障率较高的部件之一。轴承发生故障不但影响机组的正常运行，甚至波及供电侧电网的安全平稳运行。因此对风电机组齿轮箱轴承故障进行快速诊断具有重要的现实意义和使用价值。本文在深入分析风力发电机组的基本组成结构、故障机理、故障特征及其特征频率的基础上采用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition)改进阈值方法对滚动轴承出现故障时的振动信号进行降噪预处理，然后提取故障特征，分析故障类型。将刚频域分析技术和旋转机械故障理论知识结合起来，针对风力发电机组的机械传动系统出现的常见机械故障问题，如断齿、点蚀、磨损、偏心、轴承内圈、外圈、滚动体损坏等故障问题进行综合分析研究，并采用智能分类算法支持向量机(Support Vector Machines)对风电机组的齿轮箱轴承进行故障分析和分类研究，采用实测实验模拟故障数据验证故障诊断算法的可行性和准确性，为风力发电机组故障诊断提供一种新的解决方法。研究内容和结论如下: (1)从机械故障诊断的基本原理出发分析研究风力发电机组齿轮箱滚动轴承机械振动故障机理，分析出各个部件出现故障的特征频率，明确不同部件故障所对应的故障特征，为后续故障诊断和分类实验验证提供数据支撑和理论依据。 (2)在获得故障测试数据之后，采用小波分解与EMD分解阈值方法进行降噪处理、频谱和包络谱分析，观察分析频谱图中的故障特征量，提出了改进EMD阈值降噪方法，并验证其可行性和优越性。 (3)在故障数据中选取峰-峰值、有效值、方差和峭度值指标作为故障特征量，采用支持向量机分类识别算法对所选取的故障特征量组成的训练样本进行训练，构成故障诊断基本模型，然后采用网格搜索方法、遗传算法、粒子群算法这三种参数优化算法对支持向量机诊断模型的参数进行优化，以获取齿轮箱滚动轴承的故障点的精确定位和故障类型的有效辨识，仿真结果表明，网格搜索法虽然计算速度相对较快一些，但是故障类型分类准确率较低。遗传算法容易陷入局部最优并且计算速度相对较慢，分类效果欠佳。粒子群优化算法分类准确率最高，计算速度比遗传算法快，但是收敛性差。收起

关键词 : 风力发电机组齿轮箱滚动轴承故障诊断经验模态分解降噪处理

9. 微钢珠软凹模成形技术研究

[学位论文] 常勇浙江理工大学 2012年硕士导师: 李湘生共78页

摘要 : 结合金属塑性成形理论,本文对微钢珠软凹模成形新工艺进行了研究。微钢珠软凹模成形就是利用直径较小的钢珠作为传压介质,替代充液拉深成形中的流体介质辅助板材塑性成形的新型工艺方法。由于直径极小的钢珠处于离散状态,具有可自由流动的特性且易于密... 展开结合金属塑性成形理论,本文对微钢珠软凹模成形新工艺进行了研究。微钢珠软凹模成形就是利用直径较小的钢珠作为传压介质,替代充液拉深成形中的流体介质辅助板材塑性成形的新型工艺方法。由于直径极小的钢珠处于离散状态,具有可自由流动的特性且易于密封,适合作为传压介质。但微钢珠作为一种固态介质,且由于摩擦力的存在,传递压力具有各向异性,所以,成形中介质与板料的接触状态和压力分布都不同于液压成形,致使板料的成形规律和材料所处的应力状态都有所不同。本文利用弹塑性力学对成形过程中板料各成形区进行了应力分析,得到了各成形区材料的应力分布,基于材料的应变对成形危险断面位置进行了预测。利用显式板材成形有限元分析软件eta/DYNAFORM对球底筒形件利用微钢珠软凹模成形过程进行了模拟,得出了坯料直径、压边力和介质反压对成形的影响。理论分析和有限元模拟表明,一定的初始介质压力,可有效减少成形缺陷发生,提高成形件表面质量。成形过程中适当的介质压力可抑制板料的减薄,减小危险断面的应力,提高成形极限,成形件壁厚更趋均匀。参考现有成形理论,设计了微钢珠软凹模成形装置,该装置采用液压系统提供压边力,利用电液伺服阀可方便实现压边力的变化并确保成形过程中压边力恒定。本实验完成了球底筒形件传统拉深成彤和微钢珠软凹模成形,对两种成形工艺的实验结果进行了对比,并就坯料直径、压边力和介质反压对成形的影响进行了一系列试验。试验表明:厚度为0.5mm、直径为130mm的201不锈钢薄板,在压边力为42KN、初始介质压力为2MPa时利用微钢珠软凹模工艺成形时成形效果最好,极限成形最大壁厚减薄量为24.16%,小于传统拉深成形的27.6%;极限拉深系数可达到0.507,成形极限优于刚性凸凹模拉深工艺。钣金件的应用领域极其广泛,深入到制造业的各个方面,板材成形主要通过冲压模具来实现。采用冲压工艺,具有精度高、效率高、质量好、节约成本、节约材料和能源等一系列优点。随着复杂形状工件和难加工材料的涌现,使冲压模具变得复杂笨重,生产周期和调试时间越来越长,而且该工艺对成形件表面的损伤越来越难以被成形件的工作环境所容忍,因而钣金件采用冲压成形工艺在可靠性要求越来越高的航空产品中已经被禁用。液压成形技术的发展和应用使模具可加工范围进一步得到了扩大,简化了模具的结构,节省了制造模具的材料和制模时间,由于液态介质的柔性,避免了成形过程中板材与刚性凹模的擦刮,成形件精度和表面质量较好,很好的响应了市场的需求,但其也存在着密封难和污染环境等不足。微钢珠软凹模成形工艺既吸收了液压和橡皮成形的优点,又解决了介质难以密封的问题,为复杂零件和难成行板材的成形提供了一种新方法。收起

关键词 : 微钢珠软凹模成形工艺模具设计应力分析有限元模拟

10. 相量测量单元的研制及其在电力系统中的应用

[学位论文] 常勇国网电力科学研究院 2004年硕士导师: 郑玉平共77页

摘要 : 随着电力系统的发展,全国联网工作的深入,特别是在电力市场环境下避免类似北美大停电事故,都对电力系统的安全稳定运行提出了更高的要求.同时,随着科学技术的进步新的控制手段和设备也应运而生;特别是近年来GPS、处理器、通讯等技术的长足进步使得广域... 展开

关键词 : 电力系统同步相量测量 GPS 通讯暂态稳定控制 TSPC