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Investigation of mechanical properties of twin gold crystal nanowires under uniaxial load by molecular dynamics method 被引量:1
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作者 张国伟 杨在林 罗刚 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第8期279-283,共5页
Twin gold crystal nanowires, whose loading direction is parallel to the twin boundary orientation, are simulated.We calculate the nanowires under tensile or compressive loads, different length nanowires, and different... Twin gold crystal nanowires, whose loading direction is parallel to the twin boundary orientation, are simulated.We calculate the nanowires under tensile or compressive loads, different length nanowires, and different twin boundary nanowires respectively. The Young modulus of nanowires under compressive load is about twice that under tensile load.The compressive properties of twin gold nanowires are superior to their tensile properties. For different length nanowires,there is a critical value of length with respect to the mechanical properties. When the length of nanowire is greater than the critical value, its mechanical properties are sensitive to length. The twin boundary spacing hardly affects the mechanical properties. 展开更多
关键词 molecular dynamics twinned crystal boundary gold nanowires uniaxial load mechanical prop-erties
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Experimental study on the wave loads of twin-plate breakwaterunder oblique waves 被引量:2
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作者 GU Qian HUANG Guoxing +2 位作者 ZHANG Ningchuan LI Longxiang SHAO Zhong'an 《Acta Oceanologica Sinica》 SCIE CAS CSCD 2016年第12期100-109,共10页
In this study, systematic physical model tests were performed to investigate the wave forces on the twin-plate breakwater under irregular waves. Based on the experimental results, the effects of the relative plate wid... In this study, systematic physical model tests were performed to investigate the wave forces on the twin-plate breakwater under irregular waves. Based on the experimental results, the effects of the relative plate width B/L,wave height Hs/D and incident angle θ0 on the wave forces were analyzed and discussed. The results showed that:(1) The envelopes of the total wave pressure were generally symmetrical along the direction of plate width under the incident angles(θ0) being 0°, 15°, 30°, 45° and 60°. In particular, the envelopes of wave pressure atθ0=30° were larger than all other cases.(2) The synchronous pressure distribution of the breakwater under oblique wave action was more complicated comparing to the normal incident waves.(3) Based on data analysis, an empirical formula was obtained to estimate the total vertical force of the twin-plate breakwater.This empirical formula can be a good reference for the design basis of engineering applications under specified wave conditions. 展开更多
关键词 twin-plate breakwater oblique random wave wave load modeling test empirical formula
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面向数字孪生的采煤机滚筒实时截割载荷模型研究
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作者 王世博 葛世荣 +6 位作者 管增伦 周士林 王丽杰 李雪峰 王赟 袁晓明 马广军 《机械工程学报》 北大核心 2026年第3期479-491,共13页
数字孪生是实现以采煤机为核心装备的综采工作面智能化运行的关键技术。采煤机滚筒截割是采煤机与煤岩环境动态耦合过程的首要环节,建立准确的滚筒截割载荷模型是构建采煤机高保真数字孪生模型的关键。综合考虑采煤机牵引运动、摇臂调... 数字孪生是实现以采煤机为核心装备的综采工作面智能化运行的关键技术。采煤机滚筒截割是采煤机与煤岩环境动态耦合过程的首要环节,建立准确的滚筒截割载荷模型是构建采煤机高保真数字孪生模型的关键。综合考虑采煤机牵引运动、摇臂调高运动和滚筒转动,建立了采煤机滚筒齿尖运动轨迹方程,分析获得了截齿截割厚度、滚筒截割煤岩区域角等单齿截割载荷计算的必要参数。利用单齿截割力计算方程建立了滚筒截割负载模型,实现了滚筒转速、采煤机牵引速度、滚筒与煤岩界面相对位置等采煤机不同动态工况参数下的截割载荷实时计算。利用截割载荷模型初步构建了采煤机数字孪生系统,仿真分析了不同工况下的滚筒截割负载。研究结果表明:滚筒截割扭矩和截割力Fx受工况参数影响较大,而截割力Fy受工况参数影响较小。利用18201工作面历史运行数据,对采煤机滚筒截割负载模型进行了验证测试,发现恒速和变速牵引工况下截割扭矩的仿真值与测量值的平均误差分别为6.85 kN·m和6.36 kN·m,截割扭矩的仿真值与测量值包括7个本征模态函数(Intrinsic mode function,IMF)分量和一个残余项,且各IMF的频率范围和幅值变化非常相似,表明所建立的截割负载模型在频域内能够较为准确地对采煤机截割负载进行仿真。 展开更多
关键词 采煤机滚筒 截割载荷 截齿 数字孪生 模型
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基于承载力和延性的U型Twin-PBL剪力键构造优化试验研究 被引量:1
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作者 王银辉 郑可达 +1 位作者 陈闯 罗征 《桥梁建设》 北大核心 2025年第3期49-57,共9页
为提升端部增设承压钢板的钢-混组合梁桥U型Twin-PBL剪力键的承载力并保持良好的延性性能,以嘉善至永嘉公路平湖上海塘大桥为背景开展试验研究。通过调整端承压钢板高度和在端承压钢板中心开设凹槽2种优化方式,设计8个试件开展推出试验... 为提升端部增设承压钢板的钢-混组合梁桥U型Twin-PBL剪力键的承载力并保持良好的延性性能,以嘉善至永嘉公路平湖上海塘大桥为背景开展试验研究。通过调整端承压钢板高度和在端承压钢板中心开设凹槽2种优化方式,设计8个试件开展推出试验和数值模拟,对试件荷载~位移曲线、力学性能指标、破坏形态以及关键部位应变变化进行分析,提出端承压钢板的合理构造优化方式。结果表明:U型Twin-PBL剪力键较普通Twin-PBL剪力键H0承载力提高,位移延性系数降低。随着端承压钢板高度H减小或开槽宽度W增大,U型Twin-PBL剪力键加载过程中裂缝发展趋缓,达到峰值后的荷载~位移曲线趋于平坦,位移延性系数提高。剪力键H40-W0(H=40 mm、不开槽)和H160-W40(H=160 mm、W=40 mm,中间开槽)的承载力较H0分别提升10.1%和12.9%。H40-W0和H160-W40的位移延性系数分别为H0的90.7%和88.4%,分别为H160-W0(H=160 mm、不开槽)的1.60倍和1.56倍,剪力键延性性能提高。鉴于中间开凹槽后端承压钢板弯曲变形较大,端承压钢板高度低于开孔位置的剪力键H40-W0的2根贯穿钢筋应力发展同步性更好,因此为最优构造方案。 展开更多
关键词 钢-混组合梁 U型twin-PBL剪力键 延性 极限承载力 荷载~位移曲线 推出试验 数值模拟
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建筑与区域负荷预测模型研究进展
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作者 庄宇 孙一文 +3 位作者 王海超 王一洲 侯天辰 罗志文 《煤气与热力》 2026年第3期9-16,共8页
梳理建筑及区域供热领域负荷预测方法的研究进展,为预测模型的选择提供参考。现有负荷预测模型包括物理建模方法、时间序列分析法、机器学习方法、深度学习模型、混合模型。物理建模方法机理清晰但建模复杂,实时性不足。时间序列模型适... 梳理建筑及区域供热领域负荷预测方法的研究进展,为预测模型的选择提供参考。现有负荷预测模型包括物理建模方法、时间序列分析法、机器学习方法、深度学习模型、混合模型。物理建模方法机理清晰但建模复杂,实时性不足。时间序列模型适用于负荷规律稳定的短期预测。人工神经网络、支持向量机和随机森林等机器学习方法在中短期预测中精度较高,其中支持向量机适合小样本问题,随机森林在高维数据条件下具有较好鲁棒性。深度学习模型和混合模型在处理强非线性、多变量耦合负荷预测中优势显著,适用于区域供热系统。综合预测性能与工程可实施性,建议短期负荷预测优先采用深度学习模型与混合模型,解释性人工智能、多模态数据融合、数字孪生技术是建筑与区域供热负荷预测的重要发展方向。 展开更多
关键词 负荷预测 区域供热 机器学习 深度学习 数字孪生
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AZ31镁合金多向加载过程中{10-12}-{10-12}-{10-12}三次孪晶行为研究
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作者 谭力 闫玉芹 +3 位作者 阳圣 文彦涵 程仁菊 周浩 《精密成形工程》 北大核心 2026年第1期14-25,共12页
目的了解多向加载过程中{10-12}-{10-12}-{10-12}三次孪晶激活情况,研究{10-12}-{10-12}-{10-12}三次孪晶的产生及生长机制。方法以AZ31镁合金为实验对象,在室温条件下,沿着试样轧向(Rolling Direction,RD)、径向(Transverse Direction,... 目的了解多向加载过程中{10-12}-{10-12}-{10-12}三次孪晶激活情况,研究{10-12}-{10-12}-{10-12}三次孪晶的产生及生长机制。方法以AZ31镁合金为实验对象,在室温条件下,沿着试样轧向(Rolling Direction,RD)、径向(Transverse Direction,TD)和法向(Normal Direction,ND)以6%应变幅值进行RD-TD-ND路径下的三向压缩加载试验,采用准原位电子背散射衍射(Electron Backscatter Diffraction,EBSD)技术手段,对多向压缩过程中同一区域显微组织进行分析。结果沿RD-TD-ND方向三向压缩加载后,材料内部有{10-12}-{10-12}-{10-12}三次孪晶的生成,通过对其Schmid因子(SF)进行分析计算,发现这种三次孪晶的SF值很低甚至为负值,其产生不能完全用施密特定律解释,因此提出并讨论了三次孪晶的可能形成机制。结论三次孪晶在二次孪晶{10-12}-{10-12}内被激活,对其取向校正后发现,这种三次孪晶为{10-12}-{10-12}-{10-12}三次孪晶,其产生不满足Schmid定律,利用几何应变协调因子(m′)计算分析发现,{10-12}-{10-12}-{10-12}三次孪晶是为了协调{10-12}-{10-12}二次拉伸孪晶中位错滑移在二次孪晶边界处所造成的应力集中而产生的。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 多向加载 准原位 {10-12}-{10-12}-{10-12}三次孪晶 局部应变调节
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数字孪生驱动的电力通信网架动态拓扑建模方法研究
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作者 杨德源 《通信电源技术》 2026年第5期191-193,共3页
为解决电力通信网架在链路波动下拓扑动态变化难捕捉、模型与实际状态失配的问题,提升模型参数预测精度,提出数字孪生驱动的电力通信网架动态拓扑建模方法。该方法通过节点测距与电压特征建立数字镜像,融合特征向量与图论技术构建数字... 为解决电力通信网架在链路波动下拓扑动态变化难捕捉、模型与实际状态失配的问题,提升模型参数预测精度,提出数字孪生驱动的电力通信网架动态拓扑建模方法。该方法通过节点测距与电压特征建立数字镜像,融合特征向量与图论技术构建数字孪生体,并采用环路优化蚁群算法实现拓扑动态建模。实验结果表明,该方法能有效提升电力通信网架拓扑模型的准确性与参数预测能力。 展开更多
关键词 数字孪生驱动 电力通信网架 拓扑建模 负载均衡性 蚁群算法
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Twin-PBL剪力键承载力影响因素及破坏形态 被引量:6
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作者 张智晖 贺拴海 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期98-102,123,共6页
为研究波纹钢腹板PC组合箱梁中所使用的Twin-PBL剪力键的抗剪承载能力,明确剪力键与混凝土之间在加载全过程中的变形协调关系,采用静载推出试验方法,完成了4组8个Twin-PBL剪力键试件的试验研究。结果表明,当开孔钢板孔径为30mm时,随着... 为研究波纹钢腹板PC组合箱梁中所使用的Twin-PBL剪力键的抗剪承载能力,明确剪力键与混凝土之间在加载全过程中的变形协调关系,采用静载推出试验方法,完成了4组8个Twin-PBL剪力键试件的试验研究。结果表明,当开孔钢板孔径为30mm时,随着贯穿钢筋直径从14mm增大至16mm,剪力键的抗剪承载能力有显著提高;当贯穿钢筋直径为16mm时,随着开孔孔径从30mm减少至20mm,剪力键的抗剪承载能力明显下降;开孔钢板厚度对剪力键的抗剪承载能力影响不大。各试件的荷载-滑移趋势具有相似性,且表现出良好的延性,剪力键开孔钢板的孔间传力符合加载受力的传递机理。通过国内外学者推荐的承载力公式计算值与此次试验的实测值对比,发现部分推荐公式高估了Twin-PBL剪力键的承载能力。因此,提出了一个新的抗剪承载力计算公式,能够为剪力键的设计安全性提供理论参考。 展开更多
关键词 twin-PBL剪力键 承载力 破坏形态 荷载-滑移曲线 延性
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数字孪生技术在飞行器强度设计中的发展及应用 被引量:2
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作者 陈亮 孟凡星 +2 位作者 王成波 张音旋 孟琳书 《航空学报》 北大核心 2025年第19期1-18,共18页
随着数字孪生技术在武器装备领域的应用不断拓展,其作为该领域具有潜在颠覆性的关键技术,正逐步成为提升航空武器装备研发设计能力的核心要素与重要发展手段。在航空领域对经济性、安全性和高效率的发展诉求下,深入探究数字孪生技术的... 随着数字孪生技术在武器装备领域的应用不断拓展,其作为该领域具有潜在颠覆性的关键技术,正逐步成为提升航空武器装备研发设计能力的核心要素与重要发展手段。在航空领域对经济性、安全性和高效率的发展诉求下,深入探究数字孪生技术的内涵及其关键技术,对于明晰航空飞行器领域数字化仿真技术的未来走向至关重要。系统梳理并分析了数字孪生的概念及研究现状,提出了飞行器设计领域数字孪生的关键技术和应用发展方向,旨在为飞行器强度体系的数字化建设提供有价值的参考。 展开更多
关键词 同步演化 载荷预测 数字孪生 飞行器 强度体系
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Gradient microstructure and enhanced mechanical performance of magnesium alloy by severe impact loading 被引量:1
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作者 Maryam Jamalian David P.Field 《Journal of Materials Science & Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第1期45-49,共5页
Subjecting a workpiece to a surface treatment with severe impact loading is a novel severe plastic deformation procedure to fabricate gradient microstructures through the thickness and longitudinal direction.Mechanica... Subjecting a workpiece to a surface treatment with severe impact loading is a novel severe plastic deformation procedure to fabricate gradient microstructures through the thickness and longitudinal direction.Mechanical performance is a function of twin density and the newly-formed grain size gradients.{1012}tensile twins created from processing without excessive grain refinement lead to strength enhancement with retained ductility.Creation of residual strain by a single impact results in a significant reduction in time and cost of the process.This paper investigates the effect of applying severe impact loading on mechanical and microstructural properties of magnesium for various impact velocities. 展开更多
关键词 Surface modification twinNING MAGNESIUM alloys Mechanical properties SEVERE impact loading(SIL)
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EFFECT OF STACKING-FAULT ENERGY ON RESIDUALSUBSTRUCTURE OF EXPLOSIVE SHOCK LOADED METALS
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作者 Yang Yang Zhang Xinming(Central South University of Technology, Changsla 410083)Li Zhenghua Li Qingyun(Northwest Research Institute for Nonferrous Metals ,Baoji 721014) 《中国有色金属学会会刊:英文版》 CSCD 1994年第3期93-96,共4页
EFFECTOFSTACKING-FAULTENERGYONRESIDUALSUBSTRUCTUREOFEXPLOSIVESHOCKLOADEDMETALSYangYang;ZhangXinming(CentralS... EFFECTOFSTACKING-FAULTENERGYONRESIDUALSUBSTRUCTUREOFEXPLOSIVESHOCKLOADEDMETALSYangYang;ZhangXinming(CentralSouthUniversityofT... 展开更多
关键词 shock loading stacking-fault ENERGY mechanical twin DISLOCATION SUBSTRUCTURE
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Twin lintel belt in steel for seismic strengthening of brick masonry buildings 被引量:2
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作者 C.V.R.Murty Jayanta Dutta S.K.Agrawal 《Earthquake Engineering and Engineering Vibration》 SCIE EI CSCD 2004年第2期215-222,共8页
A single-room,single-storey full-scale brick masonry building with precast RC roofing system was tested thrice under displacement controlled lateral cyclic loading,to assess the effectiveness of the basic repair and s... A single-room,single-storey full-scale brick masonry building with precast RC roofing system was tested thrice under displacement controlled lateral cyclic loading,to assess the effectiveness of the basic repair and seismic strengthening techniques.Initially,the virgin building specimen was loaded laterally to f^tilure.In the second stage,the damaged building was repaired by stitching across the cracks,and tested under the same lateral loading.In the third stage,the twice-damaged structure was repaired once more by stitching and strengthened by twin lintel belt in steel and vertical comer reinforcement, and re-tested.The building strengthened by twin lintel belt in steel showed about 28% higher strength under lateral loading than the virgin building. 展开更多
关键词 brick masonry building seismic strengthening twin lintel belt quasi-static lateral cyclic loading
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基于SSA-VMD的空天地算力网络中数字孪生逻辑靶场负载预测 被引量:2
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作者 陈浩 党政 +2 位作者 黑新宏 赵彤 张杰 《计算机工程》 北大核心 2025年第5期20-32,共13页
在空天地多层次算力网络背景下,针对数字孪生逻辑靶场中因负载数据复杂性和非平稳特征带来的精准预测挑战,提出融合格拉姆转场(GAF)、卷积神经网络(CNN)、通道注意力机制的压缩与激励网络(SENet)和门控循环单元(GRU)的GCSG模型。GCSG模... 在空天地多层次算力网络背景下,针对数字孪生逻辑靶场中因负载数据复杂性和非平稳特征带来的精准预测挑战,提出融合格拉姆转场(GAF)、卷积神经网络(CNN)、通道注意力机制的压缩与激励网络(SENet)和门控循环单元(GRU)的GCSG模型。GCSG模型通过GAF将一维负载数据转换为二维图像,利用CNN提取局部特征,使用SENet优化特征重要性,采用GRU捕捉时序特征,实现了高效的特征融合和精准预测。此外,GCSG模型采用融合麻雀搜索算法(SSA)的变分模态分解(VMD)对负载数据进行平稳化处理,进一步提高了预测性能。实验结果表明,GCSG模型在不同数据长度下均表现出优异的预测精度和稳定性,且在多步预测任务中同样表现突出。因此,GCSG模型显著提升了负载数据的预测精度,为空天地算力网络中的数字孪生系统负载预测提供了强有力的解决方案。 展开更多
关键词 空天地多层次算力网络 数字孪生 逻辑靶场 负载预测 变分模态分解
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基于数字孪生的煤矿两柱式支架载荷预测方法 被引量:2
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作者 张帆 李玉雪 +1 位作者 李昱翰 邵光耀 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期312-325,共14页
现有的矿山巷道液压支架载荷预测方法通常假设静态时空开采布置,忽略了远场围岩的动载荷,影响了冲击地压预测的准确性。为了确保安全开采,必须对潜在的冲击地压进行实时和精确的预测评估。提出一种基于数字孪生和机器学习的麻雀搜索算... 现有的矿山巷道液压支架载荷预测方法通常假设静态时空开采布置,忽略了远场围岩的动载荷,影响了冲击地压预测的准确性。为了确保安全开采,必须对潜在的冲击地压进行实时和精确的预测评估。提出一种基于数字孪生和机器学习的麻雀搜索算法–随机森林(SSA–RF)预测方法。通过分析支护系统与围岩的相互作用,建立了两柱式支架的数字孪生体模型,基于数据驱动实现物理实体与其数字孪生体之间的交互映射与同步反馈。对比分析两柱式支架升柱过程中姿态变量的计算值与真实值发现,与支架物理实体相比,数字孪生体模型的角度平均误差为0.14°,长度平均误差为6.15mm,符合精度要求。此外,麻雀搜索算法用于优化随机森林中决策树和节点特征的数量。与使用单一预测模型相比,SSA–RF预测模型的建立提高了收敛速度和优化能力。试验结果表明,与长短期记忆(LSTM)、随机森林(RF)和支持向量机(SVM)等预测算法相比,笔者提出的SSA–RF方法表现最优,其在中部支架和端头支架数据集上的预测准确率分别达到85.89%和91.09%。此外,研究发现,工作面中部支架所在区域顶板易出现断裂失稳现象,会破坏工作面中部区域垂直方向的应力支撑条件,从而导致中部支架载荷变化范围更大预测精度略低于端头支架。上述研究结果将对进一步研究煤矿冲击地压发生机理和准确预测潜在冲击地压提供一定理论借鉴。 展开更多
关键词 冲击地压矿井 数字孪生 两柱式支架 麻雀搜索算法 支架载荷预测
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矿山语音通信数字孪生平台的研究与应用
15
作者 李小良 《山东煤炭科技》 2025年第4期168-173,共6页
针对开滦集团调度设备未配置备用调度设备,无法保证开滦集团总调度室业务的正常运行,行政、调度通信专网无法进行实际操作培训、应急演练等问题,对开滦集团行政通信、生产调度专网现状进行详细分析、梳理,对办公、生产环境调度指挥业务... 针对开滦集团调度设备未配置备用调度设备,无法保证开滦集团总调度室业务的正常运行,行政、调度通信专网无法进行实际操作培训、应急演练等问题,对开滦集团行政通信、生产调度专网现状进行详细分析、梳理,对办公、生产环境调度指挥业务相关的系统、业务、手段、管理等深度融合模式进行深入研究,利用开滦集团备用设备、冗余资源设计并实现模拟用户接入设备、IP用户会话边界控制器、MSTP网络等孪生子系统。基于模块化、分布式技术研发了融合调度、AI语音客服等软件子系统,平台能够实现融合通信、MSTP技术培训、实际操作练习,全面提升开滦集团矿山通信技术水平,能够实施行政、调度通信应急演练机制,全面提升工程技术人员应急响应能力。 展开更多
关键词 孪生 MSTP SIP AI 堆叠 负荷分担
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面向移动端高并发场景的智能体协同调度与绿色计算优化
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作者 王奕 张金帅 +2 位作者 李燕 钟玉滨 张泽国 《长沙理工大学学报(自然科学版)》 2025年第6期89-100,共12页
【目的】针对电力移动应用高并发场景下区域性负载突发、终端能耗敏感与无效碳排放激增等问题,突破传统资源调度模型在动态预测、弹性伸缩与能效优化间的割裂局限。【方法】提出智能体协同的弹性-绿色优化框架:1)基于轻量化时空卷积网... 【目的】针对电力移动应用高并发场景下区域性负载突发、终端能耗敏感与无效碳排放激增等问题,突破传统资源调度模型在动态预测、弹性伸缩与能效优化间的割裂局限。【方法】提出智能体协同的弹性-绿色优化框架:1)基于轻量化时空卷积网络并融合电力工单优先级与灾害因子,可实现15 min级负载预测;2)构建“监控、调度、能效”多智能体协同机制,通过动态权重函数可动态权衡延迟与碳排放目标;3)设计端云能效联合优化模型,集成电能使用效率(power usage effectiveness,PUE)分级部署机制、终端能耗感知调度模块及重试抑制中间件,解决移动端能耗敏感性与云端资源能效的耦合优化问题。【结果】本文方案在省级电网百万级并发验证中,其灾害期服务水平协议崩溃率降低至4.7%,老旧终端的单请求平均能耗降低至0.81 J,数据中心的PUE优化至1.22。【结论】本文框架可为电力移动业务提供“弹性响应”“绿色低碳”相融合的资源调度新方案,为实现“节能减排”“双碳”目标和开展新型电力系统数字化建设提供有效技术支撑。 展开更多
关键词 多智能体协同调度 绿色计算 时空负载预测 数字孪生 端云能效优化 动态权重决策 电力移动应用
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飞行器数字强度孪生中的不确定性技术
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作者 王逸飞 曹戈勇 +1 位作者 曹阳 王晓军 《航空学报》 北大核心 2025年第19期41-84,共44页
航空工业的迅猛发展为新一代飞行器的全生命周期管理(设计、制造、运维)提出了时效化、精细化、智能化的三重挑战。数字孪生作为第四次工业革命的使能技术,凭借其实时交互、多源异构数据融合与高保真建模等特性,已成为飞行器结构健康监... 航空工业的迅猛发展为新一代飞行器的全生命周期管理(设计、制造、运维)提出了时效化、精细化、智能化的三重挑战。数字孪生作为第四次工业革命的使能技术,凭借其实时交互、多源异构数据融合与高保真建模等特性,已成为飞行器结构健康监测与性能预测的核心解决方案。然而,飞行器研制过程中存在的材料性能分散性、加工制造公差以及服役期间面临的结构意外损伤、复杂载荷扰动等多源不确定性因素,对飞行器数字强度孪生的可信度提出了严峻挑战。针对飞行器在设计论证、生产制造、服役运行、维护保障等全生命周期中产生的多维度不确定性问题,结合飞行器载荷高精度辨识与结构损伤高置信诊断等关键技术需求,提出了飞行器数字强度孪生的概念体系与技术框架。面向数字强度孪生系统的工程化实现,系统性地梳理了分布式传感器网络构建、高性能计算平台集成、多源数据融合与模型动态更新等关键技术,为数字强度孪生的工程应用与不确定性问题高效求解提供了坚实的软硬件基础。基于数字强度孪生对交互实时性、模型保真度和分析精细化的核心需求,以不确定性数字强度孪生体为研究对象,深入剖析了飞行器载荷孪生、结构损伤状态孪生、力学行为与性能孪生3大核心过程中的不确定性传播机理、关键技术路径以及未来发展方向。 展开更多
关键词 数字强度孪生 不确定性 数字孪生系统 载荷孪生 结构损伤状态孪生 力学行为与性能孪生
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基于预训练微调的机翼气动载荷多源数据融合建模方法 被引量:1
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作者 王鹏飞 曾丽芳 +1 位作者 邵雪明 黎军 《航空学报》 北大核心 2025年第19期258-271,共14页
气动载荷的准确快速预测是飞行器数字孪生技术的重要组成部分,是建立真实飞行器与其数字孪生体之间的重要纽带。现阶段基于数据建模方法构建气动载荷代理模型高效率获取气动数据,已成为飞行器设计的重要研究方向。但利用单一来源的数据... 气动载荷的准确快速预测是飞行器数字孪生技术的重要组成部分,是建立真实飞行器与其数字孪生体之间的重要纽带。现阶段基于数据建模方法构建气动载荷代理模型高效率获取气动数据,已成为飞行器设计的重要研究方向。但利用单一来源的数据建模方法难以突破现有模型预测结果的精度上限。以CRM-WB翼身组合体为研究对象,面向数字孪生技术对机翼分布载荷的实时高精度预测需求,在稀疏有限的风洞试验数据基础上,融合仿真数据,提出了一种基于预训练微调的机翼气动载荷多源数据融合方法,考虑到机翼上下表面压力分布特征导致的预测精度差异,进一步采用预训练分组微调策略构建气动载荷融合模型,测试结果表明:该模型的预测平均误差为3.17%,与基于单一数据训练的预测模型(平均误差为5.70%)、组合深度神经网络融合建模方法(平均误差为5.11%)和高斯过程回归不确定加权融合建模方法(平均误差为6.16%)相比,所提出的多源数据融合方法实现了更高准确度的预测。泛化性测试显示所提出的预训练微调模型具有较好的泛化能力,在外推工况上相比单一数据来源的预测模型的平均误差降低11.19%。 展开更多
关键词 飞行器 迁移学习 数字孪生 分布载荷 数据融合
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重载无人机共轴双旋翼系统的气动性能分析 被引量:1
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作者 陈泽荣 储远振 +3 位作者 孙伟鹏 郭子扬 秦中未 王双喜 《机电工程技术》 2025年第9期132-137,共6页
共轴双旋翼系统是一种新型的无人机布局形式,其采用了两个同轴排列的旋翼来提供升力和推力,以使重载无人机获得较高的飞行稳定性。重载无人机的共轴双旋翼结构布局是影响无人机飞行稳定性的重要因素,本研究建立了共轴旋翼的气动干扰模型... 共轴双旋翼系统是一种新型的无人机布局形式,其采用了两个同轴排列的旋翼来提供升力和推力,以使重载无人机获得较高的飞行稳定性。重载无人机的共轴双旋翼结构布局是影响无人机飞行稳定性的重要因素,本研究建立了共轴旋翼的气动干扰模型,利用计算流体动力学(CFD)仿真技术分析研究了轴翼间距和相邻轴距的变化对无人机系统气动性能的影响,以实现最优的共轴双旋翼系统的气动性能。模拟分析结果表明:基于50 kg的大载荷指标,采用直径为1 200 mm、弦长为100 mm的螺旋桨,当双桨间距为0.40R、旋翼轴距为1.2D的结构时,无人机在2 000 r/min转速下,总升力达到最优的1 045.6 N,下旋翼升力占比最大为43.7%,上下旋翼之间的气动干扰弱,实现了最佳气动布局。 展开更多
关键词 重载无人机 共轴双旋翼 旋翼间距 旋翼轴距 气动性能
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基于特征载荷叠加的FPSO船体数字孪生建模方法 被引量:1
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作者 李彬 赵夕滨 +1 位作者 王璞 刘英芳 《船舶工程》 北大核心 2025年第10期29-37,共9页
[目的]为了在监测点传感器应力/应变数据较少的情况下,高效率获取较高精度的浮式生产储卸油装置(FPSO)全船结构响应实时监测值,并为热点疲劳损伤计算和结构剩余寿命预报提供基础,[方法]提出一种基于特征载荷叠加的FPSO结构数字孪生建模... [目的]为了在监测点传感器应力/应变数据较少的情况下,高效率获取较高精度的浮式生产储卸油装置(FPSO)全船结构响应实时监测值,并为热点疲劳损伤计算和结构剩余寿命预报提供基础,[方法]提出一种基于特征载荷叠加的FPSO结构数字孪生建模方法,通过规则波波浪载荷的线性加权叠加表征FPSO实际所受的任意波浪载荷响应;通过结构有限元分析得到各波浪参数组合下的力学响应,形成基础响应仿真数据集;基于仿真数据集,结合拉丁超立方试验设计方法进行相关性分析确定监测点,应用差分进化全局优化算法选取最优特征载荷组合,并通过径向基函数(RBF)神经网络方法构建数字孪生代理模型以预测全船结构响应。[结果]结果表明:FPSO船体数字孪生代理模型能够通过少量监测点反演全船应力分布,在保证精度的同时大幅提高系统计算效率,实现对FPSO船体结构状态的实时监测。[结论]研究成果可为FPSO的结构安全技术应用提供一定参考。 展开更多
关键词 特征载荷 数字孪生 代理模型 应力监测
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