河北工业科技

研究与开发

  • 资源投入与产品质量策略的匹配性研究——基于收益效应和福利效应的比较分析

    姜参;

    在产品差异化市场中,企业可能为获取高端消费者而向高质量产品投入更多资源,却在一定程度上减少低质量产品的资源投入,造成资源投入与产出质量配比失调现象。为解决此类问题,针对实施垂直差异化策略的垄断企业应用优化理论、反证法对此问题进行了论证,通过数值仿真分析验证了结论的合理性。研究结果表明:1)追求福利最大化的企业实施垂直差异化策略所获得的利益高于追求收益最大化的企业;2)在资源有限的情形下,以收益最大化为目标的企业所提供的产品质量低于福利最大化的企业;3)收益最大化者在生产高质量产品上过度分配资源,对低质量产品的资源投入不足;4)随着预期的消费者到达市场的数量增加到无穷大,二者都会表现为平等分配资源。研究结果为企业运用差异化策略进行产品线设计提供了依据,对运营管理者改进产品线设计思路、节约企业成本、提高客户满意度具有借鉴意义。

    2020年03期 v.37;No.181 135-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 347K]
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  • 基于Fluent的波节管内流体流动与传热特性研究

    邓小叶;彭培英;朱海荣;卢红亮;

    为了深入研究影响波节管传热效果的主要因素,应用CFD软件Fluent对波节管内流体的流动和传热特性进行数值模拟,分别研究了不同入口流速v(0.3,0.5,0.7和0.9 m/s)、波峰直径D_1(28,30,32,34和36 mm)、弧形段长S_1(34,23,17,13和10 mm)下波节管内流体的流动与传热特性。结果表明,不同型号波节管的努塞尔数(Nu)、流体压力损失以及综合性能随着入口流速的增加而增加;随着波峰直径D_1(弧形段长S_1)的增大,波节管的Nu先增大后减小,最后趋于一个相对稳定的值。当波节管的波峰直径D_1=34 mm时,波节管的传热性能最好,流体压力损失最大,综合性能最好;弧形段长S_1=23 mm时,波节管的换热性能最佳,流体压力损失最大,综合性能最好。通过参数正交分析可知,影响波节管传热效果的因素由强到弱依次为入口流速v、波峰直径D_1、弧形段长S_1。研究成果可为工程实际中提高波节管传热性能提供理论指导。

    2020年03期 v.37;No.181 144-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1310K]
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  • 薄弱配电网高比例分布式光伏并网消纳规划研究

    靳伟;陈岩;王文宾;李会彬;李征;

    为了解决薄弱电网高比例分布式光伏难以就地消纳问题,提出储能系统和需求侧响应运行策略,建立了计划接入总量下的高比例分布式光伏双层规划模型。以光伏最大消纳为目标函数,光伏安装位置与容量为优化变量,建立上层模型;以系统净负荷峰谷差期望值最小为目标函数,各时段电价为优化变量,建立下层模型。针对光伏随机出力与负荷的时序性,利用拉丁超立方抽样技术对其进行处理。在此基础上,采用概率潮流法与细胞膜粒子群优化算法相结合的混合智能算法对模型进行求解,并以河北省某贫困县光伏扶贫村网架结构为例进行算例分析。结果表明,解决方案在实现光伏接入容量最优配置的基础上,进一步提高了薄弱配电网分布式光伏的消纳能力。双层规划模型能够在很大程度上提高再生能源的利用率,可为配电网规划提供参考。

    2020年03期 v.37;No.181 151-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1061K]
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  • 一种可考虑形状效应的浅埋板锚极限抗拔力计算方法

    郭京平;

    现有的板锚极限抗拔力计算方法只考虑了常规形状锚板的情况,不适用于特殊形状的锚板。为了更好地指导工程实践,在总结已有研究的基础上,研究了圆形、方形、正三角形和风筝形锚板,假定锚板的破坏面从锚板的侧面以膨胀角向上延伸,形成与锚板自身具有相同横截面形状的棱台,结合数学和力学理论分析,提出了一种可以考虑形状效应的浅埋板锚极限抗拔承载力计算方法,并将简化方法计算所得承载力和公开试验结果进行对比。结果表明,简化计算方法适用于埋深与板宽之比小于5的浅埋情况,且具有较高的精度,可以在初步工程设计中加以应用。研究结果为多种形态的浅埋锚板极限抗拔力计算提供了新的方法,可为类似工程项目的设计提供参考,具有一定的工程借鉴价值。

    2020年03期 v.37;No.181 159-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 199K]
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  • 遗传算法优化BP神经网络的岩质边坡稳定性预测

    黎玺克;

    为了解决边坡工程中非线性变化给稳定性预测造成的困难,建立了GA-BP神经网络计算模型预测岩质边坡稳定性。采用定性评价和相互作用矩阵复核的方式,选取边坡坡度、边坡高度、斜坡结构类型、岩体强度、控滑结构面倾角、岩体结构特征、地表变形强度、人类活动强度8个评价因子作为BP神经网络的输入变量;利用遗传算法对神经网络的初始权值和阈值进行优化后训练岩质边坡稳定性预测模型;对比分析GA-BP神经网络和BP神经网络的预测效果。结果表明,优化后的预测结果误差绝对值小于0.15的占85%,未优化的传统神经网络仅占45%,优化后的预测结果更加接近真实值,表明遗传算法对传统BP神经网络的优化是有效的。研究结果对建立岩质边坡稳定性预测模型具有一定的参考价值。

    2020年03期 v.37;No.181 164-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 472K]
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  • 区域交叉口交通拥堵传播规律挖掘方法研究

    施佳呈;吴戈;俄文娟;

    为了准确识别和预测区域交叉口的交通状态,研究道路网络中的拥堵传播规律,以交叉口流量数据为研究基础,提出了一种改进型需求-容量的交叉口交通状态判别方法。结合交通领域的具体特点,对算法数据库进行适应性调整,采用一种基于路网拓扑结构约束的Aprior算法,建立区域交叉口拥堵传播规律挖掘模型,并以苏州市某区域的交叉口数据为实例进行验证,从时间维度分析发现拥堵具有相似性和反复性,从空间维度研究获取"回溢"和"流出"2种拥堵传播模式,与现实情况相符。结果表明,模型能够有效挖掘区域交叉口拥堵传播规律,并根据传播规律中各个交叉口拥堵发生的时序特性进行交通状态预测。所得结论对实现拥堵预警和交通拥堵的早期干预具有一定的借鉴意义。

    2020年03期 v.37;No.181 170-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 1030K]
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  • GPT3模型计算中国大陆对流层天顶延迟精度分析

    丁保才;

    为了评估GPT3模型计算中国大陆对流层延迟改正的精度和可靠性,利用2017-2018年欧洲中期天气预报中心的ERA-Interim大气廓线资料和中国地震局提供的陆态网对对流层延迟产品进行了对比验证分析。结果表明,在中国大陆,GPT3-ZTD模型值的年均偏差(Bias)小于0.6 cm,均方根误差(RMSE)优于3.53 cm。ZTD模型值的精度总体呈现出从中国西北(RMSE<3 cm)到东南地区(RMSE>5 cm)逐渐降低的趋势;在中国东南地区,GPT3模型低估了对流层天顶延迟,其量级处于-2.0~0.5 cm。ZTD模型值的精度与测站高程呈非线性相关,随着高程增加而精度不断提升。此外,GPT3-ZTD的精度具有明显季节性变化,RMSE基本维持在1~6 cm,ZTD模型值精度的季节性变化与大气中水气含量和变化剧烈程度相关。GPT3模型对中国大陆的对流层天顶延迟计算有较好的精度和可靠性,可为中国大陆对流层延迟改正建模提供一定参考。

    2020年03期 v.37;No.181 178-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 1300K]
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应用技术

  • 一种基于UWB的护理机器人定位系统

    陈新兴;赵英宝;刘慧贤;杨雪松;张运庆;

    护理机器人大部分时间在室内工作,由于室内环境比室外复杂且定位环境恶劣,因此需要具有很高的定位精度。为了更好地解决护理机器人的定位问题,建立了一种基于超宽带(UWB)的高精度护理机器人定位系统。首先,采用基于信号到达时间的定位模型,不需标签与基站之间的时钟同步,只需3个基站时钟同步来获取护理机器人上的标签距离各个基站的位置信息;其次,将收集到的位置信息通过室内局域网传输给利用Matlab搭建的上位机系统;最后,在上位机系统内进行偏最小二乘法线性回归,再通过遗传算法进一步对数据进行优化得到精确的位置信息,并进行仿真分析。结果表明,系统的定位精度相比于TDOA模型直接定位有较大的提高,能达到护理机器人的定位要求。基于超宽带技术的定位方法还可以应用于仓储物流小车等其他室内移动设备的高精度定位。

    2020年03期 v.37;No.181 184-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 1329K]
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  • 一种基于Edline线特征的车道线识别算法

    姬广奥;刘志强;

    为了提升车道线检测的准确性和实时性,改良车道偏离预警系统的性能,提出了一种新的车道线识别算法。首先应用投影法对采集到的图像设立感兴趣区域,以此来减少图像中存在的干扰信息;其次应用一种改进后的自适应高斯滤波算法对采集所得图像进行平滑处理,减少图像中不必要的细节;最后采用边缘绘制算法进行边缘检测,在此基础上,提出一种线段检测算法——Edline算法提取边缘线,对检测到的直线段进行筛选和聚类。利用引用计数法对车道线进行跟踪和预测。结果表明,新算法的平均处理时间为17.1 ms,准确率为96.19%,将其应用在车道偏离预警系统中可以有效地提高预警效率,提升预警的准确性和响应速度。研究结果丰富了车道线识别理论,可为车道偏离预警系统的应用及基础研究提供参考。

    2020年03期 v.37;No.181 190-195页 [查看摘要][在线阅读][下载 776K]
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  • 加筋粗粒土大型拉拔模型试验分析

    张东东;荣华;

    为明确加筋砾类粗粒土筋土界面之间的相互作用以更好地指导工程实践,在土工格栅加筋粗粒土上采用基于自主设计的可视化大型拉拔设备完成拉拔试验。采用高清数码跟踪技术研究加筋粗粒土拉拔界面的形成演化规律,探讨粗粒土的P_5粗粒含量、土工格栅嵌入长度以及上覆应力的变化对筋土界面性质的影响。结果表明,格栅嵌入长度、粗粒含量、上覆应力的增加均可有效提高拉拔力峰值和剩余抗拔力;土工格栅嵌入长度短且粗粒含量低的情况下,筋土拉拔界面位移带形成较早;通过加入更多粗粒量与缩小嵌入长度,可以使拉拔试样内摩擦角与表面黏聚力提升;上覆应力在0~50 kPa范围中升高,可大幅度降低似摩擦系数,上覆应力超过50 kPa时,似摩擦系数下降趋势保持平缓状态。建议工程实际应用中优先考虑提高粗粒含量。所得结果对于合理控制粗粒含量,改善加筋土韧性,提高相关工程结构的稳定性与安全性具有一定的借鉴价值。

    2020年03期 v.37;No.181 196-202页 [查看摘要][在线阅读][下载 2624K]
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  • 基于非线性规划和有限元法的悬臂式桁架优化设计

    马佳;吴世宝;张瑞媛;高婧;

    为了对悬臂式桁架结构进行改进与优化,提出了一种更为简单可行的非线性规划模型。首先,在充分分析悬臂式桁架使用要求的基础上,创新性地将悬臂端节点挠度和结构的可靠性分别视为目标函数和限制条件,并通过静力学分析确定了目标函数和限制条件的具体表达式。然后,利用Python语言编程对优化方案进行求解,发现在给定的限制条件下,当桁架的总长为4 m、总高为2.6 m且杆件的横截面积为1 400 mm~2时,悬臂端节点的挠度最小。最后,利用ABAQUS软件并根据有限元法来判断优化方案的合理性。有限元法的计算结果表明:得出的优化方案是较为准确合理的,且适当减少桁架的总长并增大桁架的总高和杆件的横截面积,可以降低悬臂端节点的挠度。因此,基于非线性规划模型提出的目标函数和限制条件为其他类型桁架结构的优化设计提供了新思路。

    2020年03期 v.37;No.181 203-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 703K]
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编审园地

  • 向本期载文的审稿专家致谢

    本刊编辑部;

    <正>本期《河北工业科技》共发表论文11篇。这些论文的发表是与有关专家的认真审读、细查资料、推敲分析、中肯评价分不开的。对此,本刊编辑部特向这些专家表示敬意,对他们的辛勤劳动表示感谢。本期载文的审稿专家名单如下(按姓名的汉语拼音字母顺序排列):

    2020年03期 v.37;No.181 210页 [查看摘要][在线阅读][下载 43K]
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