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    1. 液压蓄能式波浪能发电装置关键参数分析
    刘颖昕,秦健,刘延俊
    山东大学学报 (工学版)    2021, 51 (6): 1-8.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2020.429
    摘要433)   HTML33)    PDF(pc) (4298KB)(73)    收藏

    针对波浪能发电效率低的问题, 建立由波浪输入至马达输出的系统数学模型, 采用理论建模和仿真分析相结合的方式确定影响系统发电功率的关键参数, 为提高装置发电效率的液压能量转换系统恒转速控制策略的研究提供理论指导。波浪能发电的液压蓄能式波浪能发电系统主要由3部分组成, 建立系统各元件的运动方程及能量方程, 寻找元件间的连接参数建立系统数学模型, 通过理论分析系统功率方程定性地确定系统工作特性及关键参数。为验证理论分析结果的准确性, 借助AMEsim仿真平台完成系统设计及仿真验证。结果表明, 马达输出功率主要受波浪波高、周期、比例流量阀流通面积及马达排量的影响, 最高影响阶次分别为1次方、4次方、4次方和2次方。仿真验证还证明蓄能器预充气压力几乎不会对马达输出功率产生影响。

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    2. 融合节点状态信息的跨社交网络用户对齐
    胡军,杨冬梅,刘立,钟福金
    山东大学学报 (工学版)    2021, 51 (6): 49-58.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2021.281
    摘要407)   HTML49)    PDF(pc) (3630KB)(61)    收藏

    提出一种融合节点状态信息的跨社交网络用户对齐方法, 通过网络表示捕获节点的局部特征和节点状态信息得到每个账户的嵌入向量, 计算不同账户对应表示之间的相似性发现对齐用户。在2个真实数据集上的试验结果表明, 提出的方法相对于其他方法可以对齐更多的用户。在预测不同尺度的top-k时, 提出的方法在网络结构较稠密的Twitter-Foursquare数据集上能够在top-9时对齐准确率达到50%且在稀疏且大网络数据集DM-ML上相比其他方法对齐准确率提高12.06%~36.62%;在分析F1-score时, 提出的方法能够有效提高用户对齐的性能。

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    3. 基于非对称U型金字塔重建的轻量级人脸超分辨率网络
    蒋桐雨,陈帆,和红杰
    山东大学学报 (工学版)    2022, 52 (1): 1-8, 18.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2021.312
    摘要352)   HTML11)    PDF(pc) (9804KB)(196)    收藏

    为解决深度卷积神经网络在人脸超分辨率任务中模型复杂并难以实际应用的问题, 提出一种轻量级人脸超分辨率网络。利用残差编码块构成的编码结构进行特征提取, 在解码结构中引入金字塔重建从而实现快速准确的超分辨率。为降低解码块中上采样操作的参数量, 采用基于分辨率选择的非一致通道扩宽策略。为避免增加分支, 通过热图损失引入人脸先验知识。试验结果表明, 本研究提出的模型轻量有效地实现了超低分辨率人脸图像的超分辨重建, 以较低的模型复杂度, 重建出视觉质量优于其他先进方法的超分辨率人脸图像。

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    4. 网联交通环境下的车-车通信故障诊断方法
    闵海根,方煜坤,吴霞,王武祺
    山东大学学报 (工学版)    2021, 51 (6): 84-92.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2021.353
    摘要313)   HTML28)    PDF(pc) (7549KB)(77)    收藏

    以智慧交通场景中的车辆编队为应用背景, 建立基于智能驾驶员模型的车辆队列控制模型, 分析车-车通信中延时对队列控制稳定性的影响。提出基于车-车通信更新延迟的故障诊断方法, 利用中值和均值的统计特性计算用于判断是否发生故障的决策变量, 设计两层滑窗对决策变量进行平滑, 实现决策变量实时、自适应计算; 利用Jarque-Bera检验一段时间内接收端延迟更新统计分布的正态性, 若该分布显著偏离正态分布, 则认为通信质量恶化。在测试场地采集车辆行驶速度数据和车-车通信延时数据, 对不同场景下车-车通信更新延迟的统计分布特性进行仿真试验, 验证车-车通信中延时对智能网联汽车协同控制的影响。研究结果表明, 车-车通信延时会导致协同控制过程中控制率的剧烈变化, 基于更新延迟的通信故障诊断方法可以对车-车通信质量是否恶化进行有效诊断。

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    5. 任务粒度视角下的学生成绩预测研究综述
    聂秀山,马玉玲,乔慧妍,郭杰,崔超然,于志云,刘兴波,尹义龙
    山东大学学报 (工学版)    2022, 52 (2): 1-14.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2021.489
    摘要287)   HTML26)    PDF(pc) (1393KB)(114)    收藏

    学生成绩预测作为教育数据挖掘领域重要的研究分支之一, 学者们已开展了大批卓有成效的研究工作, 但对现有文献进行调查、梳理的综述性研究仍相对缺乏。立足于不同的应用场景, 以学生成绩预测研究的任务粒度为视角, 从答题表现预测、课程成绩预测、综合学习表现预测等3个方面, 详细介绍学生成绩预测研究所采用的技术和方法, 并介绍目前学生成绩预测研究在真实教学场景中的应用情况, 从而为科研和教育管理工作者提供更有针对性的参考信息。

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    6. 台风作用下建筑结构的研究进展
    田利,张来仪,王彦明,刘俊才
    山东大学学报 (工学版)    2022, 52 (1): 28-38.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2020.406
    摘要284)   HTML6)    PDF(pc) (1920KB)(51)    收藏

    通过对国内外的台风风场模拟、现场实测、风洞试验及建筑结构在台风作用下的风振响应4个方面的研究进展进行论述,关注了人民生产生活影响重大的各类建筑结构,总结台风作用下结构的研究现状和存在的问题。展望了对台风作用下建筑结构需要深入研究的问题。

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    7. 考虑风光多维时空相关性的电源规划方法
    李文升,王宪,米元泽,曹永吉,刘晓明,张恒旭,刘子菡
    山东大学学报 (工学版)    2022, 52 (1): 111-119, 127.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2020.424
    摘要280)   HTML8)    PDF(pc) (4265KB)(35)    收藏

    提出考虑风光多维时空相关性的电源规划方法。基于Copula理论和风光出力概率分布建立考虑风光多维时空相关性的风光出力模型, 将出力场景应用于双层电源规划模型中, 提出考虑风光多维时空相关性的电源规划方法。上层是以总规划费用最小为目标函数的投资决策模型, 下层是以运行经济性和调峰特性最优为目标的短期运行优化模型。通过某地区算例验证分析了所提方法的有效性。结果表明,考虑风光时空相支性能够降低数据模拟误差,提高规划方法的经济效益,改善调峰特性。

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    8. 工程纳米材料颗粒物气溶胶制备方法研究进展
    胡卉, 汤宁业, 王司宇, 王海森
    山东大学学报 (工学版)    2022, 52 (4): 1-11.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2022.009
    摘要174)   HTML26)    PDF(pc) (3186KB)(89)    收藏

    随着纳米技术和生物化学领域的发展, 对微观粒子的粒径和制造工艺提出更高的要求。气溶胶作为常见的工程纳米材料颗粒物, 在社会各行各业应用广泛。从气溶胶制备方法出发, 通过对大量相关文献的系统梳理, 综述气溶胶常用制备方法的研究进展, 对比分析不同气溶胶制备方法的适用场景, 明确不同气溶胶制备方法的使用要求, 归纳概述不同气溶胶制备方法的优缺点。在此基础上, 进一步综述不同时期国内外学者对各类方法的优化和完善, 深入剖析国内外学者的试验和研究成果, 对超临界流体技术在气溶胶制备中的应用进行分析与展望。

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    9. 基于多元函数主成分表示的识别学习
    孟银凤,李庆方
    山东大学学报 (工学版)    2022, 52 (3): 1-8.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2021.314
    摘要171)   HTML5)    PDF(pc) (6668KB)(107)    收藏

    针对识别学习中的多维信息融合问题, 提出一种基于多元函数主成分表示识别方法。给出多元函数主成分的数值计算方法, 利用联合协方差算子计算特征值与特征向量, 提取关键区分特征。基于这些综合特征应用随机森林方法对多元函数型数据进行识别学习。在模拟数据和真实数据上比较多元函数主成分表示方法与其他几种表示方法的识别性能。试验结果表明, 在模拟数据集、英文手写体数据集和中文手写体数据集中, 准确率为1, 在运动数据集中, 准确率为0.954 4。相较于其他方法, 多元函数主成分分析这一特征抽取方法的识别效果更好, 有效地提高了识别准确率。

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    10. 工程纳米颗粒物气溶胶的制备方法及系统
    韩毅,徐震,关甜,崔洋,胡卉,马骊溟
    山东大学学报 (工学版)    2022, 52 (3): 109-116.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2022.004
    摘要166)   HTML4)    PDF(pc) (7468KB)(21)    收藏

    基于纳米材料悬浮液的雾化法,设计一种流量和质量浓度可调节的碳纳米颗粒气溶胶制备系统。该系统将洁净的空气与碳纳米管材料分散液喷雾混合在不锈钢雾化室中,得到不稳定的气溶胶,配合嵌入式温控系统、流量控制系统和质量浓度控制系统,使不稳定的气溶胶在加热膨胀室中恒温加热,膨胀并达到均匀,通过控制可调开度的阀体得到较为稳定均匀的纳米颗粒物气溶胶流。试验表明,在温控系统表现理想的情况下,设计流量与设定流量的最大误差为9.312 mL/min,设计质量浓度与设定质量浓度的最大误差为0.206 mg/m3,基本可以产生流量和质量浓度相对稳定的纳米颗粒气溶胶。

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    11. 高比例可再生能源接入下电力系统惯量研究综述及展望
    张恒旭,高志民,曹永吉,秦昊,杨冬,马欢
    山东大学学报 (工学版)    2022, 52 (5): 1-13.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2022.237
    摘要158)   HTML12)    PDF(pc) (4575KB)(112)    收藏

    在碳达峰和碳中和目标的推动下, 高比例可再生能源接入导致新型电力系统的低惯量特征突出。为保障电网安全稳定运行、支撑可再生能源消纳, 对电力系统惯量相关领域的研究进行综述与展望。阐述电力系统惯量的内涵, 探讨传统惯量、虚拟惯量和等效惯量间的关系, 剖析虚拟惯量控制的物理意义。从惯量来源的角度总结风机、光伏和储能等虚拟惯量控制技术的研究动态及成果, 并对电力系统惯量评估方法进行归纳梳理。总结电力系统惯量相关领域中亟待研究的重点内容并给出建议。

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    12. 利用图像处理技术测量丝杠螺距的机器视觉系统
    韩天雨,路长厚,李建美,尹昂,侯秋林
    山东大学学报 (工学版)    2022, 52 (3): 80-85.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2020.509
    摘要158)   HTML6)    PDF(pc) (6708KB)(22)    收藏

    为解决接触式测量方式损伤工件以及测量设备造价昂贵的问题, 设计一种基于机器视觉的低成本、高精度的丝杠螺距测量系统。该系统依靠MATLAB平台搭建, 由图像采集系统、机械系统、步进控制系统、图像和数据处理4个子系统构成。利用亚像素图像拼接算法拼接丝杠子图像从而获得完整的丝杠图像, 通过图像增强、降噪等预处理方法改善图像质量, 采用形态学边缘提取和亚像素边缘定位的组合算法精确提取丝杠边缘, 并由数据处理程序自动测量螺距误差。试验结果表明, 机器视觉系统和标准仪器(JCS-040A)对3种型号滚珠丝杠螺距测量结果的相对误差分别不超过0.04%、0.06%、0.09%, 该方法应用于丝杠工业测量中的可行性得以验证。

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    13. 含裂隙无腹筋梁的抗剪承载能力
    刘文杰,杨学英,张波,范志鑫,李成新,杨惠茗,李景龙
    山东大学学报 (工学版)    2022, 52 (3): 42-50.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2021.004
    摘要144)   HTML5)    PDF(pc) (10009KB)(35)    收藏

    分析混凝土梁内部既有裂隙的位置及角度对无腹筋梁抗剪承载力的影响, 制作多组含既有裂隙的试验梁, 进行梁的三点弯曲试验, 研究位于梁跨中和梁侧基本拱体范围内既有裂隙对无腹筋梁抗剪承载力的影响及裂缝扩展规律。结果表明: 梁上的既有裂隙对梁的抗剪承载力有削弱作用; 在其他条件相同的情况下, 梁跨中既有裂隙的裂尖距离梁底中部越近, 对无腹筋梁抗剪承载力的削弱作用越大; 梁侧既有裂隙的角度与基本拱体重合度越高, 对无腹筋梁抗剪承载力的削弱作用越大;梁侧既有裂隙的角度与基本拱体重合度越高, 梁底裂缝越容易扩展通过既有裂隙的两个裂尖, 反之, 梁底裂缝可扩展至既有裂隙中部。

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    14. 异构网络中基于轨迹预测的资源预分配方案
    徐晓斌,王琪,高彬,孙志于,梁中军,王尚广
    山东大学学报 (工学版)    2022, 52 (4): 12-19.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2021.547
    摘要126)   HTML24)    PDF(pc) (3698KB)(61)    收藏

    针对轨迹预测的网络资源管理方法研究中普遍存在的轨迹特征学习不充分、轨迹预测结果精度低、颗粒粗单等问题,提出双向循环神经网络的轨迹预测算法。通过深度挖掘用户的移动规律,实现对用户的移动预测。根据用户的移动预测信息设计网络资源预分配方案、移动行为划分网络资源,实现对多小区的协作式资源优化管理。仿真试验结果表明,在轨迹预测问题中,双向循环神经网络的轨迹预测算法比普通神经网络算法有更好的综合性能。在网络资源管理中,轨迹预测的网络资源管理预分配方案能够较准确地预测用户所连接的基站,使基站具有较高的资源利用率。

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    15. 装配式水泥混凝土路面板空心形式研究与优化
    王旭昊,刘倩倩,李虎成,李程,李鹏,凌一峰
    山东大学学报 (工学版)    2022, 52 (4): 139-150.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2022.046
    摘要100)   HTML3)    PDF(pc) (7509KB)(19)    收藏

    为减轻装配式水泥混凝土路面板块的质量, 采用有限元软件ABAQUS研究水泥混凝土空心板, 推荐装配式水泥混凝土实心板块的最佳长、宽、厚和圆形空心类型, 设计和优化圆形截面的局部尺寸, 分析圆形半径、圆形个数和圆心高度对板底最大弯拉应力、板块最大竖向位移、薄壁处最大压应力和剪应力的影响规律。采用熵权法和优劣解距离法进行多指标优选, 得出最佳空心组合为10个半径为60 mm、圆心高度为160 mm的圆形; 对比空心板与实心板, 发现空心板的性能与实心板差异很小, 且空心板质量可减轻970 kg。本研究提出的装配式水泥混凝土空心板以及相应的圆形空心类型和空心局部尺寸均是可行的。

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    16. 适应新型电力系统发展的协同调度理论研究
    韩学山, 李克强
    山东大学学报 (工学版)    2022, 52 (5): 14-23.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2022.267
    摘要94)      PDF(pc) (879KB)(27)    收藏
    结合新形态电力系统发展实际,阐释电力系统调度必须走向协同的必要性。提出在协调有功平衡过程中,挖掘协同效应,合作地化解不确定性,实现协同调度的研究思路。研究借助主动负荷来消除强不确定性的源协同调度、网络结构形态趋同于源的源网协同调度的理论问题,以及分布自治与全局统筹结合的源网协同聚类框架下的分布一致性的定位与追踪的时变建模、算法及实现。
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    17. 混合驱动仿人机械臂设计与运动学分析
    石振杰, 刘延俊, 薛钢, 贾华, 王雨
    山东大学学报 (工学版)    2022, 52 (4): 76-82.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2021.488
    摘要89)      PDF(pc) (6755KB)(21)    收藏
    为提高机器人的拟人化程度,提出一种混合驱动的仿人机械臂。将四自由度线驱动机械臂结构与二自由度机器人关节模组巧妙结合构成六自由度混合驱动仿生机械臂,并对其运动学问题进行分析。基于旋量理论建立机械臂的运动学模型,通过基于空间雅克比的牛顿-拉夫森法对机械臂的逆运动学方程进行数值求解,利用Monte Carlo法分析机械臂的工作空间,并在ADAMS软件中完成机械臂的运动学仿真,通过试验对所提出运动学模型的有效性进行了验证。试验结果表明,提出的混合驱动仿人机械臂结构设计可靠,基于旋量理论求解出的运动学方程准确,对仿人机械臂的结构设计与运动学分析具有参考价值。
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    18. 复合地层TBM隧道管片受力特征
    郑卫琴,许杰,孙杰,武科
    山东大学学报 (工学版)    2022, 52 (4): 210-213.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2021.259
    摘要86)   HTML3)    PDF(pc) (4433KB)(29)    收藏

    在复合地层中, 全断面硬岩隧道掘进机(tunnel boring machine, TBM)在施工时由于隧道埋深较大, 开挖后的隧道周围土体应力重分布, 导致周围岩石会产生向洞内挤压而使管片受到破坏。利用大型有限元数值软件ANSYS和有限差分软件FLAC3D对下穿地层段进行模拟, 综合分析隧道施工管片的应力、应变等, 提出合理的监测方法和保护措施。研究表明: 在仅考虑双隧道施工后地层应力重分布对衬砌管片的影响时建议双隧道同时施工, 管片位移受隧道施工的方向影响较小; 在施工过程中双隧道管片两相邻侧会发生较大水平位移, 必要时需要对管片内侧进行监测和加固等措施。

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    19. 源网协调的电力系统均匀性规划
    孙东磊, 鉴庆之, 李智琦, 韩学山, 王明强, 陈博, 付一木
    山东大学学报 (工学版)    2022, 52 (5): 92-101.   DOI: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2021.092
    摘要52)      PDF(pc) (1774KB)(5)    收藏
    针对大量分布式电源分散接入电网的背景下,电源、电网规划面临的问题,提出电源与电网协调均匀规划的概念。在考虑电源、电网扩建成本作为基础目标的前提下,将输电线路负载率标准差作为均匀性指标嵌入到目标函数中,建立电源、电网扩展规划的优化模型。结合粒子群优化算法(particle swarm optimization algorithm, PSO)与遗传算法(genetic algorithm, GA)的优点以及模型的特点,提出改进的结合粒子群优化-遗传混合算法对模型进行求解。基于IEEE Garver-6系统进行算例分析,验证了该模型的有效性。
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