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关键词： 三维黏弹性边界单元   质量比例阻尼   刚度比例阻尼   显式时域逐步积分   数值稳定性   拱坝-库水-地基系统  

摘要： 本文利用质量比例阻尼矩阵等效集中阻尼器元件,提出了一种新的三维黏弹性边界单元表示方式,利用单元矩阵等效的原理,推导了所提出单元的阻尼系数。和传统阻尼与刚度成正比的表示形式相比,本文所提出的黏弹性边界单元阻尼矩阵为对角矩阵,此时传统中心差分法仍为显式计算格式,同时阻尼矩阵与单元厚度无关,实际应用更加灵活。局部子系统谱半径方法分析表明,相比传统表示方法,本文所提出的三维黏弹性边界单元具备更为宽松的数值稳定性条件。以三维Lamb问题和拱坝-库水-地基系统内源激励问题为例,证明了所提出三维黏弹性边界单元的计算精度。

关键词： 餐厨垃圾   季节性预测   SARIMA   岭回归   多路径优化  

摘要： 城市化进程加剧了生活垃圾管理的挑战,特别是对餐厨垃圾的收运提出了复杂需求。针对这一问题,本研究提出了带有弹性理念的高效餐厨垃圾收运体系,旨在降低其整体收运成本。为深入解析餐厨垃圾在不同季节的时空波动特征,综合考虑生活垃圾的月度产量、空间分布以及分出率特征,构建了500 m×500 m分辨率的餐厨垃圾季节性空间分布预测模型。首先,应用带有季节性差分参数的自回归滑动平均算法(SARIMA),对北京市连续10年的月度生活垃圾产量特征进行了波动规律挖掘及推演。结果表明,生活垃圾的产生量在1—2月为淡季,7—8月为旺季,其余月份为平季,3种季节场景下的日均生活垃圾产量比例为88∶107∶100。随后,构建了岭回归模型,挖掘了各区人口和兴趣点(POI)等空间分布属性的特征对生活垃圾产量的影响,结合垃圾分类政策推行后2021年研究区域餐厨垃圾的月平均分出比例,得出了研究区域19 953个0.25 km2空间网格中的餐厨垃圾月产量。基于上述方法,2021年淡季、旺季、平季餐厨垃圾分区月产量的时空分布验证(R2)均高于0.98,论证了该方法具有较为稳定的时空外推能力。进一步,研究推演了2025年餐厨垃圾的时空分布,结合位置分配分析和多路径优化(Vehicle Routing Problem, VRP)算法,求解了各季节场景下的成本最优餐厨垃圾日收运路径方案,并探讨了弹性收运方案在降低成本和提高效率方面的优势。研究发现,平季、淡季、旺季的餐厨垃圾日总收运成本比例约为1∶1.08∶0.90,不同季节场景下的差异揭示了餐厨垃圾对于环卫系统的季节性成本影响,从侧面说明了通过构建弹性收运优化现有体系的必要性。本研究不仅为北京市餐厨垃圾收运系统的优化提供了可行的方案,也为垃圾分类背景下其他城市餐厨垃圾的智能化收运与可持续发展提供了重要参考。

关键词： 分布式电源   互联需求   损耗灵敏度指数   可重组式多端软开关   选址定容  

摘要： 可重组式多端软开关(reconfigurable multi-terminal soft open point, R-SOP)凭借多端口可重组特性与精准功率调控能力,成为提升配电网运行灵活性的有效手段,然而现有规划方法难以充分释放其互联潜力。为此,文中提出一种考虑互联需求的R-SOP规划方案:首先,通过损耗灵敏度指数(loss sensitivity index, LSI)和电压偏差指数(voltage deviation index, VDI)构建双维度评估体系,量化节点在配电网降损与电压改善中的互联需求,实现候选互联节点的精准筛选。其次,建立双层选址定容模型,上层以考虑电压偏差的年度综合成本最小化为目标,下层以运行成本最小化为目标,并求解得到最优规划策略。最后,通过修改的IEEE 33节点系统验证表明,所提方法能有效解决R-SOP规划问题,精准量化配电网互联需求,适配配电网差异化特征。

关键词： 微电网   风-光-储-氢   机器学习   能流耦合  

摘要： 风-光-储-氢微电网中风光发电随机性波动剧烈,且现有运行机理研究不足,导致系统动态分析精度不高。为此,提出一种基于CNN-LSTM-Attention的多能流耦合系统运行机理动态分析方法。首先,构建风-光-储-氢微电网能量耦合系统模型,分析其运行原理并建立各关键元件的等效模型;其次,推导多能流耦合系统的运行机理模型,采用牛顿-拉夫逊法求解并构建雅可比矩阵。为处理系统中的不确定性因素,利用蒙特卡洛方法模拟负荷和风电功率的波动场景,进而提出结合卷积神经网络、长短期记忆网络和注意力机制的动态分析方法。通过均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差3项指标进行评估,结果表明所提方法能有效提升多能流耦合系统动态分析的精度,验证了所建模型的优越性,为风光储氢微电网的安全稳定运行提供了新的思路和技术支撑。

关键词： 多属性群决策   量子共识   K-shell算法   证据理论   量子概率论  

摘要： 在不确定复杂社交网络决策背景下,决策者之间的风险偏好差异以及决策源之间的相互干扰对群体共识的达成存在显著影响.针对这一问题,本文提出了一种考虑风险偏好的量子群共识模型.首先,构建风险匹配函数以量化决策者之间的风险相似特性,并结合K-shell算法和Shapley值测度节点综合影响力,然后在此基础上结合风险匹配度计算决策者的权重.其次,构建了一个基于最小调整成本的考虑量子干扰的群共识模型,考虑个体偏好与群体偏好两条路径间的干扰效应,从而动态促进群共识的达成.此外,基于证据理论融合群体的属性偏好,确定属性权重,并计算各备选方案的优势值以进行排序.最后,通过低空救援的算例验证模型的有效性,并结合对比分析,敏感性分析与仿真分析,评估所提出模型的鲁棒性与适用性.研究结果表明,本文提出的模型能够有效解决不确定决策过程中决策源之间的干扰问题,提升群体共识的效率与质量.

关键词： 3D Voronoi cell finite element method   Thermal strain   Elasticity  

摘要： In predicting the stress distributions of porous materials, the unique pore microstructure significantly impacts the stress distribution results. Traditional finite element methods (FEMs) typically require a large number of meshes to achieve a certain level of accuracy, leading to more degrees of freedom to be computed thus reducing efficiency. This paper proposes a three-dimensional Voronoi cell FEM (3D VCFEM) for porous materials that considers both elasticity and thermal strain using the three-dimensional hybrid stress element method and variational principles. Based on the principle of minimum complementary energy, modified complementary energy functionals are derived for cases with and without thermal strain. After scaling the elements, using the Delaunay division method to subdivide the pore element into multiple Delaunay tetrahedra, integration is performed using the Hammer numerical integration method. A three-dimensional stress function considering ellipsoidal shapes is constructed. By assuming and solving a higher-order stress field within the element, the stress calculation results of VCFEM are compared with those from MSC MARC to verify the accuracy and efficiency of VCFEM, and the innovative features and significant contributions of the three-dimensional VCFEM are also elaborated upon. (sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic), (sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic), (sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic). (sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic), (sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic). (sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic), (sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)(sic)VCFEM (3D Voronoi(sic)(sic)(

关键词： 牵引供电系统   低频振荡   能量映射   能量耗散度   稳定性   车网耦合  

摘要： 由交直交型电力机车引发的低频振荡问题已严重威胁车网耦合系统的安全稳定运行。针对现有低频振荡分析方法依赖离线建模、难以实现多车并网工况下稳定性在线分析的问题,提出一种基于弹性能量映射模型的牵引供电系统低频振荡在线分析方法。首先,建立两自由度弹簧阻尼系统与车网耦合系统之间的弹性能量映射模型;进而,分析车网等效弹簧-阻尼系统中振荡能量的交互规律,揭示机车及其控制器参数对振荡稳定性的影响机理;在此基础上,提出基于动态能量耗散度的低频振荡稳定评估判据,量化机车在振荡过程中的能量耗散作用,以实现对低频振荡稳定性的在线判别。最后,通过仿真实验验证了弹性能量映射模型的有效性及所提判据的准确性。

关键词： 指挥员关键信息需求   大语言模型   时序军事知识图谱   动态生成   图谱增强生成   Graphiti框架   指挥决策  

摘要： 针对信息化战争“信息过载而认知稀缺”的指挥决策困境,以及传统指挥员关键信息需求(CCIR)生成方法经验依赖强、静态固化、缺乏个性化适配的瓶颈,提出融合大语言模型(LLM)与时序军事知识图谱(TMKG)的CCIR动态生成方法。该方法基于Graphiti框架构建时序感知军事知识图谱,通过图谱增强生成(Graph-RAG)机制与军事知识增强协议(MKAP),引导LLM解析意图并生成结构化查询,借助Graphiti低时延检索与多跳推理能力动态发掘信息缺口,最终整合证据生成符合军事规范的CCIR条目。登岛作战模拟实验表明,该方法在相关性与准确性上优于传统方法,响应时延降低48.5%,通信中断场景下关键信息召回率达90.8%,指挥员OODA循环缩短 43%,为智能化指挥决策提供关键技术支撑与工程路径。

关键词： 高铁过渡段   刚度非均匀   波场求解   附加位移   渡越辐射能  

摘要： 过渡段动力稳定性问题已成为制约400 km/h及以上高铁路基设计的关键难题,亟需从波动和能量的角度探究由基础非均匀引发的线路系统动力响应放大机理.基于此背景,本文结合渡越辐射理论并考虑辐射波在界面间的复杂传播,提出移动荷载作用下多界面弹性层渡越辐射波场求解方法,用于模拟计算及分析过渡段轨下基础刚度非均匀直接造成的附加位移及附加能量分布,揭示列车速度提升造成过渡段动力响应放大现象的内在机理.结果表明:随着列车荷载速度不断提高,轨下基础附加位移及能量不断增加且增长幅度越来越大,当速度接近临界速度时,即由120 m/s(432 km/h)提升到130 m/s(468 km/h)过程中,附加位移峰值增幅为119.49%,且同一时刻附加位移在总位移中占比升为45.88%,成为危害变形控制的主要风险源;附加能量峰值(渡越辐射能)增幅最高为604%,同时,总渡越辐射能与总应变能的比值上升为43.55%,这表明过渡段轨下基础刚度非均匀变化造成的附加能量成为整体系统能量分布中难以忽略的部分,共同对过渡段变形控制及长期服役性能维护提出了挑战.

关键词： 人工地层冻结   冻结壁   冷量需求   数值模拟  

摘要： 在地层冻结法中,冻结壁厚度的合理控制对于保障开挖稳定性和减小冻融变形具有重要意义。然而,目前针对冻结壁外壁与周围地层间的热交换规律研究相对不足,导致冻结壁厚度控制缺乏系统的理论依据。本文基于COMSOL Multiphysics建立了地层冻结过程的水-热相变数值模拟方法,分析了人工冻结过程中冻结壁外壁与地层间的热交换规律,得到地层温度场达到稳态时,其径向热通量趋于空间一致性,并据此提出“冻结壁冷量需求”的概念,即稳态热通量。在此基础上考虑土层初始温度、土颗粒导热系数、目标冻结壁半径、含水率四种因素,开展了冻结壁冷量需求的正交数值试验,并建立了相应的预测模型。研究表明,当冻结壁厚度趋于稳定时,地层中任意截面的热通量基本相等,可将该值定义为冻结壁冷量需求,即冻结壁厚度稳定时,冻结壁外壁与周围未冻土体之间的热通量。各因素对冻结壁冷量需求的影响程度依次为:土层初始温度>土颗粒导热系数>目标冻结壁半径>含水率,其中土层初始温度与土颗粒导热系数为主控因素,占比分别为70%与24%,且冻结壁冷量需求随主控因素呈线性增长。基于上述规律,建立了冻结壁冷量需求预测模型。该模型能够有效表征冻结壁冷量需求的变化特征,可为无渗流条件下冻结法施工工艺设计与参数优化提供理论支撑。