浙江工业大学学报

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董志勇，严泽阳，黄洲，余俊鹏，童建莉

2021, 49(2): 119-123.

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在异侧布置竖缝与矩形中孔组合式鱼道水槽中,利用声学多普勒测速仪（ADV）量测了鱼道水池中的三维瞬时流速,剖析了不同水平面、纵剖面和横断面上的流动特征,给出了时均流速、紊动强度和雷诺应力的变化特征。试验结果表明:水平面上流动特征呈孔口射流与竖缝壁面射流汇聚,并在水池内形成一个顺时针方向的大旋涡;位于孔口纵剖面上的最大纵向流速沿程衰减较快,而在竖缝纵剖面上则由于孔口射流的并入衰减较慢;纵向流速沿横向分布存在两个峰值区,分别位于竖缝区、孔口区;在射流汇聚区、合并区,纵向流速明显比横向流速和垂向流速大;孔口区纵剖面上最大雷诺应力沿程逐渐减小,而在竖缝区则沿程逐渐增大。试验结果可供组合式鱼道设计时参考。

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轴对称变厚度圆板反对称弯曲的传递矩阵法

周欣竹，郑建军，范兴朗，张炜，叶浩

2021, 49(2): 124-128.

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提出了轴对称变厚度圆板反对称弯曲的传递矩阵法。首先,沿环向把圆板离散成一系列圆板和环板单元,圆板和环板单元均按等厚度板处理。由常微分方程求解方法,给出圆板和环板单元的挠度、径向转角、径向弯矩和径向剪力的解析解。其次,基于这一解析解,导出环板单元挠度、径向转角、径向弯矩和径向剪力的传递矩阵和变厚度圆板的总体传递矩阵。这一方法的明显优点是:无论划分多少个单元,总体传递矩阵的阶数始终保持5阶,计算简便,节省内存。最后,通过与有限单元法比较,证实了该传递矩阵方法的有效性。对于指数型变厚度圆板,讨论了指数对圆板最大挠度、最大径向弯矩和最小径向弯矩的影响。

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加筋板的累积损伤力学模型研究

吴剑国，王锦琦，叶帆，傅何琪，申屠晨楠

2021, 49(2): 129-134.

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为了研究船体梁在循环荷载作用下的极限承载能力,修改了钢材的累积损伤模型,并将其引入到加筋板的极限承载力计算模型之中,提出了一种循环载荷载荷作用下考虑材料损伤累积的加筋板极限承载力的计算方法。采用Visual Basic 6.0编制了循环荷载作用下加筋板的滞回曲线计算程序,进行了加筋板的计算,并采用有限元软件进行对比验证。结果表明:该方法具有较高的精度,可用于船体梁极限强度的计算评估。

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新型单箱砼-多钢箱混合梁桥结构冲击系数研究

戴飞，冯伟杰，陈光军，彭卫兵

2021, 49(2): 135-139.

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采用混合梁可以降低梁桥建造高度,大幅减少平原湖泊地区的引桥工程量。采用分离式多钢箱则可以进一步提升钢箱梁的装备制造程度,但由于其过渡段前后刚度和质量存在突变,亟需加强针对此结构的动力性能研究。以金溪大桥为研究案例开展以下研究:1)将车辆简化为由集中质量、弹簧和阻尼系统组成的三维体系,构建车辆模型;2)分别以边跨混凝土箱梁及中跨钢箱梁边钢箱及中钢箱竖向位移为分析对象,运用ABAQUS非线性动力学模块,计算移动车辆在不同车速、不同轴重下的冲击系数,并与规范计算容许冲击系数进行对比。结果表明:新型单箱砼-多钢箱混合梁桥结构动力性能较好,其动力冲击系数符合规范要求。

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真空-堆载联合预压法处理吹填土地基的大变形有限元分析

沙玲，刘鸿，王国才

2021, 49(2): 140-146.

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为掌握真空-堆载预压法处理软弱地基的加固机理和处理效果,采用Abaqus有限元软件对真空-堆载联合预压荷载下的吹填土进行数值模拟与分析,计算了土体的沉降、水平位移和超静孔隙水压力,并与实测结果进行对比分析。结果表明:采用大变形和小变形理论计算所得地基的沉降、水平位移以及超静孔隙水压力与实测数据吻合较好,且大变形理论计算值更接近于实测结果,验证了将塑料排水板转换成砂墙进行计算是可行的;真空预压阶段的吹填土在加固区以内产生收缩变形而加固区以外则为剪切变形;真空-堆载联合预压阶段的加固区以外土体仍向加固区内部产生收缩变形,随着堆载的增加,加固区以外的土体会产生向上的隆起变形,井阻效应对加固区土体的超静孔隙水压力分布有较大影响;地面堆载的施加会使塑料排水板范围以外的土中超静孔隙水压力分布出现明显的曼德尔效应。

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波函数法在成层半空间圆形隧道动力响应分析中的应用

马笑遇，袁宗浩，戴凯鑫，蔡袁强，罗军，李旭东，孙宏磊

2021, 49(2): 147-155.

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采用波函数法给出移动点源作用下成层半空间中圆形衬砌隧道动力响应的解析闭合解,其中圆形衬砌隧道模拟为中空圆柱体,隧道周围土体模拟为含有圆形孔洞的半空间,衬砌结构和土体均为黏弹性介质。带有圆柱形孔洞的半空间中总波场由外行的柱面波和下行的平面波构成,圆形衬砌隧道中的总波场可由奇异的柱面波和非奇异的柱面波获得,采用完整形式的矢量平面波函数和柱面波函数可对上述各种波形进行精确描述。由于半空间隧道模型地表的边界条件在直角坐标系中描述,土层与衬砌接触界面上的边界条件在柱坐标中描述,需要利用平面波和柱面波矢量波函数间的变换特性解决上述坐标不匹配问题,并最终通过施加地表和隧道-土体界面处的位移、应力边界条件完成整个模型的解析求解。该解析解可为地铁列车环境振动问题提供一套高效准确的分析方法,并可作为其他数值方法的基准解。数值计算结果表明:荷载速度、激振频率和土体成层性等因素对地表动力响应影响显著,随着地下水位的升高地表振动响应显著降低。

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混凝土中临界氯离子浓度的关键影响因素识别

章玉容，夏念飞，黄涛，袁伟斌

2021, 49(2): 156-162.

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氯盐侵蚀是引起钢筋混凝土结构劣化的主要原因之一,临界氯离子浓度则是判别钢筋锈蚀主要参数,也是预测耐久性服役寿命的重要因素。对临界氯离子浓度的研究虽然越来越重视,但基于大数据的多变量分析在临界氯离子浓度的研究仍较匮乏。通过文献调研确定了49篇相关文献,针对1142个案例将临界氯离子浓度按4种表达方式进行深入分析。首先,采用方差分析法、偏相关分析法和最大信息系数法对临界氯离子浓度的影响因素进行分析与比较;其次,对其影响的相关性大小进行排序,得出保护层、钢筋类型和水灰比对临界氯离子浓度的相关性最为显著;最后,从上述3个关键因素出发,提出了提高混凝土临界氯离子浓度的有效措施。

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UV技术降解饮用水中二溴乙腈的研究

丁春生，姚俊，霍建祺，余家明，杨明

2021, 49(2): 163-166.

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为去除饮用水中消毒副产物二溴乙腈（DBAN）,采用紫外光（UV）降解水中DBAN,探究不同UV强度、温度、DBAN初始质量浓度以及溶液pH对其降解效果的影响。实验结果表明:DBAN的剩余质量浓度随反应的进行而逐渐变小,UV强度越大,降解效果越好,强度为40 W时最大去除率为55.2%;提高温度对DBAN的去除率提升较小;DBAN的去除率随初始质量浓度的增大而增大,初始质量浓度从10μg/L增加到100μg/L时,对应去除率从36.2%增加到67.7%,提升了31.57%;随着溶液pH的升高,DBAN的去除率逐渐上升,在pH=9时达到最高值62.88%;UV技术对DBAN的降解过程符合一级动力学规律。

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两段流域沉积物中PXDD/Fs的质量分数与风险评价

徐超，周依铂，王玲，楼春，邹德靓，郭杭钦，李天阳，牛丽丽，孙晓慧

2021, 49(2): 167-173.

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对溴化/氯化二苯并对二噁英及二苯并呋喃（PXDD/Fs）的监测有着重要的环境意义。采集京杭大运河（杭州段）以及钱塘江（杭州段）中的沉积物样品,采用同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨磁质谱法测定沉积物中11种PXDD/Fs单体的质量分数。结果表明:京杭大运河沉积物整体的PXDD/Fs质量分数高于钱塘江沉积物,其中运河中的最高质量分数点为塘栖,并呈现由北向南质量分数逐渐降低的规律,钱塘江的最高质量分数点为闻堰,其中单体12-Br-78-CDF的质量分数超过运河最高点。风险评价显示:在闻堰采集的沉积物中,PXDD/Fs的毒性当量（TEQ）水平超过了允许最高风险值。

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RP-HPLC法测定醋氯芬酸叔丁酯的质量分数

侯晓蓉，肖玲琳，单伟光

2021, 49(2): 174-177.

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为了建立医药中间体醋氯芬酸叔丁酯的液相检测方法,采用色谱柱Utimate ODS-3（250mm×4.6mm,5μm）,流动相:A相为磷酸盐缓冲液（0.112mg/mL磷酸水溶液,NaOH溶液调节pH值至7.0）,B相为V（纯净水）∶V（乙腈）=10∶90的溶液,并采用线性梯度模式进行洗脱,流动相速度为0.9mL/min,柱温箱温度为25℃,紫外检测波长235nm。试验结果表明:检测方法的特异性结果较好;线性方程为y=1 249.85x+10.89,R2=0.990;精密度良好,RSD为0.78%;加样回收率的平均值为100.07%;方法可重复性较好,RSD为0.69%;耐用性中各参数水平均符合标准;此法测定3批供试样品,经计算其质量分数分别为99.46%,100.22%,99.62%。该方法专属性好,线性关系良好,精密度、准确度以及耐用性测定结果均在标准规定范围内。

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基于自适应Kalman滤波的网联车系统数据攻击检测

何德峰，徐晨辉，漏小鑫

2021, 49(2): 178-185.

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针对车联网环境下车辆自适应巡航系统的数据攻击检测问题,提出一种基于自适应卡尔曼滤波的网联车巡航系统数据攻击检测方法。首先,结合网联车自适应巡航控制系统模型,建立随机数据攻击、隐蔽虚假数据攻击和拒绝服务（Denial of service,DoS）数据攻击的数学模型,考虑网联车巡航系统存在不可测的未知测量噪声场景,设计测量噪声自适应动态估计的巡航系统卡尔曼滤波算法;其次,针对常规卡方检测器对隐蔽虚假数据攻击检测的不足,提出基于自适应卡尔曼滤波的网联车巡航系统数据攻击检测方法;最后,以网联车变速巡航工况为测试场景,通过对比仿真实验,分别针对随机数据攻击、隐蔽虚假数据攻击和DoS数据攻击,验证了该方法的有效性。

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含储能系统的区域电网快速调频控制策略

周丹，童伟，汪蕾，刘业伟，楼伯良，马骏超

2021, 49(2): 186-193.

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随着光伏、风电等可再生能源在电力系统中占比逐渐提高,常规的同步发电机占比逐渐减小,系统一次调频能力有减弱的趋势,而储能系统具备功率快速响应的优点,可以有效地改善系统动态频率响应特性,根据其优点,提出了一种含储能系统的调频控制策略。首先,建立起储能系统参与一次调频的区域电网等效模型,在此基础上进行幅频特性分析;其次,基于PADE降阶法对模型简化处理并计算得出控制参数,利用根轨迹法对控制参数进行验证;最后,通过仿真结果验证了所提出的储能系统快速调频控制方法的有效性。

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考虑多种能源耦合载体的综合能源系统建模

李颖毅，郑伟民，孙可，郑朝明，马骏超，周丹

2021, 49(2): 194-202.

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电能和热能通常由化石燃料源产生,但热损耗的存在导致相应载体能源利用效率较低,且可再生能源的并入在较大程度上影响了现代电力系统的可靠性和灵活性。因此,通过构建多能耦合载体,以解决多能源系统中能源利用率低以及可再生能源所带来的不确定性与波动性的问题。研究方法主要包括热电联产、热泵、需求响应和多种形式储能的耦合,能量枢纽中的这些耦合节点促使电力系统转型为集成能源系统。首先,利用EnergyPlan对2020年我国的电力、区域和独立热能综合能源系统进行建模;其次,分析了在不同情况下添加热泵、蓄热和需求响应以最小化年度成本、燃料消耗和CO2排放;最后,在计算临界和可输出过剩电力生产时,对产能单元的优化运行进行技术方案模拟。仿真实验结果表明所搭建智慧能源枢纽具有优越性。

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基于信息熵与词长信息改进的TFIDF算法

金燕，黄杰

2021, 49(2): 203-209.

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针对文本分类中传统的TFIDF特征提取算法的缺陷,引入信息熵与词长信息改进TFIDF算法。传统的TFIDF算法中忽略了词长信息,词长不同能够表达的信息也不同,同时还忽略了文本中特征词的分布特征。改进的TFIDF算法中加入了表达词长信息的因子并且引入词条信息熵来反映特征词在文本中的分布特征,实验比较了其与TFIDF、TFIDFL等算法在相同数据集上使用逻辑回归分类器的分类准确率。改进的算法平均准确率比TFIDF算法高了7.34%,比TFIDFL算法高了5.99%,结果表明引入信息熵与词长信息改进TFIDF算法能够有效提升分类准确率。

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无线携能通信中继网络最大化总传输速率

田贤忠，赵晨，姚超，丁军

2021, 49(2): 210-214.

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能量捕获无线传感器网络是解决传统无线传感器网络能量问题的有效途径之一,无线携能通信网络SWIPT（Simultaneous wireless information and power transfer）是其中的一个重要研究方向。研究了一种SWIPT场景,在源节点总功率的约束条件下,最大化总传输速率。源节点通过在不同的频谱上分配不同的功率发送携能信号给多个中继节点,中继节点对于接收到的携能信号通过功率分配将一部分信号转化为能量,一部分信号解码为信息;中继节点利用捕获的能量将信息转发给目的节点。建立数学模型求解最优的功率分配因子,运用拉格朗日乘数法求得源节点在每个频谱上分配功率的表达式,按照注水算法求得最终分配的功率和最大化的总传输速率,最后通过数值模拟进行了有效性验证。

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基于分组残差联合空间学习的人体活动识别

吕明琪，陈文青，陈铁明，刘杨圣彦

2021, 49(2): 215-224.

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针对基于多传感器的交互性人体活动识别任务,提出了一种基于窗口预处理和分组残差联合空间学习的多传感器交互性活动识别算法。首先,针对多传感器交互性活动数据预处理过程中的滑动窗口处理方式对人体活动识别的影响进行了实验分析和实验对比,包括不同滑动窗口大小和覆盖率等;其次,基于多传感器的交互性活动识别的窗口预处理结论,利用分组残差联合空间学习进行活动识别与分类,并设计多组对比实验,分别对网络模型、损失函数和分类器等进行了优化;最后,在Opportunity活动数据集上进行对比试验,该算法性能超过了现有的大部分其他活动识别算法。实验结果验证了基于窗口预处理和分组残差联合空间学习的多传感器人体活动识别算法的有效性。

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基于户型图实例分割的室内场景建模研究

李伟，王辰鑫，李澎林

2021, 49(2): 225-230.

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为满足房产室内场景在线三维建模与展示的需求,提出了一种基于户型图实例分割与ThreeJS的室内场景建模方法。该方法以户型图栅格数据和户型结构矢量数据作为输入,将Mask R-CNN算法应用于户型图栅格数据的实例分割,实例分割结果与户型结构矢量数据进行配准,最后,通过家具模型库自动适配,基于ThreeJS完成室内场景三维在线快速建模。实验结果表明:该方法建模过程简单、高效、灵活,模型效果符合预期。

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用于面向目标的情感分析的分级预测策略

王卫红，吴成

2021, 49(2): 231-236.

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针对面向目标的情感分析,提出了一种分级预测方法,该方法是在上下文基础上衡量每个词作为"意见词"的可能性,并作为最终预测的特征输入;使用卷积方法提取句子的局部特征,引入位置权重来对词语之间的相对位置进行捕捉;使用微调后的Bert进行向量嵌入,增加语义的准确性。在SemEval2014数据上的实验表明:该方法相对于以前的模型有一定的提升,结果较好。

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