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2008年第31卷第11期文章目次

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    • 1  燃气轮机用人字齿轮副接触应力及稳态热分析
    石万凯 ,  姜宏伟 ,  秦大同 ,  何爱民
    2008, 31(11):1209-1214. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.001
    [摘要](853) [HTML](0) [PDF 2.18 M](220)
    摘要:
    为了获得人字型齿轮副齿面接触应力和本体温度的分布特征，利用参数化设计语言，建立了齿轮副的三维模型，结合传热学、摩擦学及啮合原理，对齿轮副的接触应力厨行了数值模拟，分析了齿轮副的接触应力、本体温度及啮合齿面热流密度的分布情况。分析结果显示，载荷沿各条接触线的分布具有规律性；摩擦热流密度沿齿高方向呈现出先减小后增大的变化趋势；齿体本身的传导散热作用强于齿顶的对流换热作用。结论表明有限元模拟方法可用于评价此种传动副的传动性能。
    2  热连轧主传动设备状态监测诊断网络化系统设计
    谢志江 ,  李心耀 ,  陈平
    2008, 31(11):1215-1220. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.002
    [摘要](569) [HTML](0) [PDF 2.20 M](195)
    摘要:
    针对某钢铁公司热轧板厂的热连轧主传动系统，设计开发了一套基于RS485总线与工业以太网的网络分布式设备状态监测与故障诊断系统。研究了网络化系统的结构、组成。解决了网络化系统中带RS485接口智能数据采集模块的通信，服务器、客户端、LED显示屏等通过以太网的通信，可编程控制器（PLC）和服务器构成的点对点的通信问题。实现了热连轧主传动系统24个径向跳动点和12个轴向窜动点实时信号的同步采集和数据库存储。该系统在现场运行良好，为轧机急停、传动跳闸及提高板材质量提供了可靠依据。
    3  大功率船用齿轮箱结构优化
    朱才朝 ,  徐向阳 ,  王海霞 ,  陆波
    2008, 31(11):1221-1225. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.003
    [摘要](979) [HTML](0) [PDF 2.12 M](340)
    摘要:
    综合考虑齿轮啮合力及箱体重力作用，采用有限元法建立大功率船用齿轮箱的有限元静力学模型，分析计算4种工况下齿轮箱的承载能力，并对原齿轮箱的强度和结构刚度进行分析评价。基于等强度原则，将优化设计与可靠性设计理论相结合，建立齿轮箱优化模型。在满足齿轮箱结构安全的条件下，对齿轮箱进行优化设计。优化后的齿轮箱重量减轻1.06 t，并且强度分布趋向均匀，结构变得更加合理，具有一定的理论和工程实用价值。
    4  风力发电机组系统建模与仿真
    李兴国 ,  何玉林 ,  金鑫
    2008, 31(11):1226-1230. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.004
    [摘要](1045) [HTML](0) [PDF 1.64 M](336)
    摘要:
    为解决风力发电机组所受工况瞬态多变且工作环境恶劣影响，建模分析了复杂、多变量、非线性的不确定系统。用叶素动量理论进行编程并集成到MATLAB/SIMULINK中，进行风力发电机组的气动性能计算，电机部分也在MATLAB/SIMULINK中建模，从而提出了一种基于MATLAB的失速型风力发电机组的动态仿真模型，模型中考虑了风力发电机组各部件之间的耦合作用关系及电机对风轮转速的耦合影响。利用提出的MATLAB仿真模型，对某失速控制型600 kW风力发电机组进行了仿真计算，试验结果验证了该模型的正确性。该仿
    5  模糊神经网络用于齿轮装置故障的逐次诊断法
    周雄 ,  唐一科 ,  陈鹏 ,  周扬胜
    2008, 31(11):1231-1236. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.005
    [摘要](544) [HTML](0) [PDF 1.13 M](215)
    摘要:
    提出了一种基于神经网络和逐次模糊推理理论，构建了逐次的模糊神经网络,对齿轮装置故障进行逐次诊断。该方法能自动精确地识别齿轮装置故障。提出了5个时域中的无量纲特征参量，并应用可能性理论，把由实测数据求得的特征参量的概率密度函数转换为可能性分布函数，可表征特征参量与设备状态间的模糊关系。逐次模糊神经网络能处理特征参量与故障状态的模糊关系，实现对故障的自动诊断。齿轮诊断实例验证了该方法的有效性及可行性。
    6  全地域四轮车消声器的仿真与改进
    贺岩松 ,  张袁元 ,  王园 ,  徐中明
    2008, 31(11):1237-1240. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.006
    [摘要](651) [HTML](0) [PDF 1.80 M](226)
    摘要:
    针对某400全地域四轮车的消声器，采用有限元方法分别建立了该消声器的振动模型和声场模型。对模型进行了振动分析和声场分析，振动特性分析结果表明了三维实体模型的准确性，以及再生噪声产生的可能性；利用声场模型了解原消声器设计意图，并根据工厂的要求对消声器进行了缩短，提出了改进方案，最后通过道路试验验证了该方案的可行性。
    7  多元可变参数需求预测模型分析与应用
    杨洁 ,  杨育 ,  宋李俊 ,  梁学栋 ,  赵小华
    2008, 31(11):1241-1246. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.007
    [摘要](658) [HTML](0) [PDF 1.07 M](1119)
    摘要:
    针对现有区域物流需求预测目标单一、预测数据复杂的问题，提出了多元可变参数的物流需求预测模型。在分析区域物流需求预测影响因素，并建立区域物流需求预测指标体系的基础上，运用粗糙集理论对预测指标进行预处理，建立多输入多输出小波网络（multiinput and multioutput wavelet network，MMWNN）多元预测模型，采用迭代梯度下降法和逐步检验法确定预测网络中的可变参数。利用粗糙集约简后的评价指标来实现对多元区域物流需求的预测，实例仿真结果表明该模型具有较高的预测精度和有效度。
    8  制动梁架整体成形工艺开发与技术实现
    陈锡侯 ,  王梦寒 ,  门正兴 ,  温雪峰
    2008, 31(11):1247-1250. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.008
    [摘要](541) [HTML](0) [PDF 1.73 M](1279)
    摘要:
    为满足铁路货车运输对新型制动梁架产品性能的要求，在分析了制动梁架产品结构特点的基础上，提出了采用“模锻拉制”工艺成形制动梁架的新方法。对不同设计参数下制动梁架模锻预成形过程和拉制成形过程进行有限元模拟，获得了制动梁架预成形模的优化截面形状，发现金属局部“回流”是拉制过程中产生缩颈缺陷的主要原因，并据此确定拉制成形的最佳速度范围为87～96 mm/s。生产试制及产品检验表明，采用“模锻拉制”工艺成形整体结构的新型制动梁架是可行的。
    9  区域制造业信息化工程多级模糊评估模型分析
    刘颖 ,  尹华川 ,  阳岁红
    2008, 31(11):1251-1256. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.009
    [摘要](669) [HTML](0) [PDF 1.04 M](914)
    摘要:
    针对区域制造业信息化工程实施整体效果和实施细节的评估需求，在对区域制造业信息化工程评估目标和特点分析的基础上，建立区域制造业信息化工程多级评判指标体系，提出基于多级模糊综合评判法的区域制造业信息化工程评估模型，采用模糊指标对区域制造业信息化工程的实施效果进行量化研究，使用模糊矩阵合成将各级模糊综合评价所得到的评价结果向量经过归一化处理，逐级往上评判，得到区域制造业信息化工程多级综合评估结果。通过应用实践，验证了该模型的可行性。
    10  汽车操纵稳定性闭环控制虚拟试验设计
    欧健 ,  康小鹏 ,  陈宝 ,  张勇 ,  伍奎
    2008, 31(11):1257-1260. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.010
    [摘要](648) [HTML](0) [PDF 1.68 M](1244)
    摘要:
    针对汽车操纵稳定性实车试验危险性大，对试验驾驶员素质要求高的问题，在对ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems)二次开发模块ADAMS/CAR研究的基础上，建立了基于某轿车车型的ADAMS整车模型和驾驶员控制模型。按照国家标准GB/T 6223.5－1994对汽车转向轻便性试验进行了设计，在ADAMS虚拟仿真平台下进行了虚拟试验，并对试验结果进行了计算分析。结果表明，驾驶员模型对整车模型有较强的操控性，虚拟试验结果满足评价指标，可利用设计
    11  一维损伤变量的合理定义方法
    于海祥 ,  武建华 ,  李强
    2008, 31(11):1261-1266. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.011
    [摘要](816) [HTML](0) [PDF 1.68 M](1511)
    摘要:
    针对利用“弹性模量衰减法”定义损伤变量是否合理这一问题，借助有效应力的概念以及应变等效假设，从本质上阐述了一维情况下材料损伤变量应该以何种弹性模量来定义。指出从应变等效假设的角度准确度量材料的损伤程度必须首先确定材料的无损伤参考工作状态；将直线形式的应力应变关系作为无损伤材料的参考工作状态是没有根据的。按照弹性损伤和弹塑性损伤两种状况推导出损伤变量的合理定义，证明卸载模量的退化可以作为弹塑性材料损伤变量的定义。同时，结合所提出的混凝土受压损伤本构方程，验证弹性应变等效假设，并给出一维损伤本构模型的合理建
    12  空间框架简化为平面模型的抗震分析
    杨红 ,  高文生 ,  王志军
    2008, 31(11):1267-1272. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.012
    [摘要](794) [HTML](0) [PDF 2.66 M](1006)
    摘要:
    在OpenSees(open systemfor earthquake engineering simu lation)平台上，采用基于柔度法的纤维模型非线性梁柱单元有限元分析模型，以八度区二级规则抗震空间框架以及沿x向取出的平面框架为研究对象，将单向地震作用下的空间框架作为对比的桥梁，从整体和局部两个层次研究双向地震作用下空间框架、单向地震作用下平面框架的地震反应的相关性。结果表明，3种模型的x向整体位移反应较为近似，按照传统方法提取平面模型代替空间框架的单向地震反应是可行的。框架局部反应差别较
    13  梁体变形计算体外预应力筋应力增量
    朱正伟 ,  刘东燕 ,  彭文轩 ,  董倩
    2008, 31(11):1273-1276. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.013
    [摘要](636) [HTML](0) [PDF 1.04 M](1191)
    摘要:
    从结构变形分析着手，建立了不同布筋形式下简支梁在正常使用荷载阶段体外预应力筋伸长的计算模型，运用面向对象方法编制了基于能量原理的Windows应力增量计算程序SICPEM，并运用该程序计算了6根试验梁和体外预应力筋水平自由长度，计算的体外预应力筋应力增量与试验结果之比的均值为0.895，标准差为0.013；计算出水平体外预应力筋可以忽略二次效应的长度为梁高的10倍，与相关文献吻合良好。
    14  木柱梁-土坯组合墙体非线性数值计算分析
    阿肯江·托呼提 ,  秦拥军 ,  亓国庆
    2008, 31(11):1277-1284. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.014
    [摘要](553) [HTML](0) [PDF 2.74 M](880)
    摘要:
    对3种不同厚度的素土坯墙体和3种不同厚度的木柱梁砹坯组合墙体进行了有限元弹塑性计算。通过计算分析了素土坯墙体和组合墙体抗侧承载力、裂缝形态、延性。在此基础上，提出了墙体的抗侧承载力的简化计算公式，为木柱梁土坯组合墙体设计提供了依据。同时，对素土坯墙体和木柱梁土坯组合墙体在不同烈度地震作用下（众遇烈度、基本烈度和罕遇烈度）的效应进行了评估。研究表明，传统的素土坯墙体通过木柱梁形成组合墙体，可以满足9度地区罕遇地震烈度下裂而不倒的设防准则，研究结果可作为新疆传统生土民居的改造及抗震加固的依据。
    15  台风极值风速的数值模拟及分布模型
    陈朝晖 ,  汤海涛
    2008, 31(11):1285-1289. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.015
    [摘要](1654) [HTML](0) [PDF 1.11 M](2343)
    摘要:
    为克服台风统计样本的不足，以厦门为例，采用Batts风场模型，利用MonteCarlo数值模拟方法来拟合最大风速的极值渐进分布，拟合结果与实际较吻合。通过3种极值分布函数包括极值Ⅰ型、Ⅱ型、反向威布尔分布以及广义Parato分布（GPD）拟合结果的对比分析，得到100年重现期内极值Ⅲ型分布（即反向威布尔分布）对于厦门地区年最大风速拟合最好，而极值II型的偏差较大，并给出了厦门地区不同重现期内最佳的极值风速估算值。
    16  城市大跨度公路隧道光面爆破设计与优化
    姜德义 ,  李付胜 ,  滕宏伟 ,  任松
    2008, 31(11):1290-1295. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.016
    [摘要](1008) [HTML](0) [PDF 1.09 M](1028)
    摘要:
    在建筑物密集的城市繁华地带的地下，进行大跨度隧道的开挖，只有结合实际情况制定合理的开挖方案才能使地面建筑物免受爆破振动的危害。针对嘉华隧道的实际情况,根据理论分析及现场试验，研究相应的爆破方案，提出在加宽段A采用上下台阶开挖，在加宽段B、C、D、E采用上导坑开挖的合理爆破方案。同时，给出隧道光面爆破参数的选取原则和加宽段B的施工布置。通过对爆破地震波的监测及结果分析，确立其传播衰减规律，以此从最大装药量、非电毫秒雷管段别、相邻段位的时差、掘进进尺等4个方面提出爆破参数优化措施，现场实施后取得满意效果。其对
    17  软土地基上高速公路沥青路面结构设计
    蒋育红 ,  黄晓明
    2008, 31(11):1296-1302. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.017
    [摘要](746) [HTML](0) [PDF 2.69 M](261)
    摘要:
    在软土地基上修筑高速公路会产生不均匀沉降，不均匀沉降在沥青路面结构内部又会产生较大的附加应力，从而加速沥青路面的破坏。因此，在软基上修筑道路，必须选择合理的路面结构，从而降低不均匀沉降对面层结构的影响。基于ABAQUS有限元计算方法可知在沥青面层结构下设置级配碎石夹层结构可以有效地降低应力控制层层底水平附加应力，并具有较好的防止反射裂缝的作用，对于在软土地基上修筑沥青路面结构有着一定的参考价值。
    18  接地网腐蚀诊断优化测量方法
    刘渝根 ,  王硕 ,  田金虎 ,  孟宪
    2008, 31(11):1303-1306. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.018
    [摘要](634) [HTML](0) [PDF 1.15 M](198)
    摘要:
    以2个220 kV变电站接地网为模型进行接地网腐蚀诊断模拟试验。在初步诊断节点测量中分别采用大跨距、小分块和大分块结合不动点3种方案，列举出其诊断结果，并对3种方案进行分析、比较。结果表明了选择大分块结合不动点作为初步诊断时测量节点对的优化诊断法，诊断效率最高，效果最好。据此提出了接地网腐蚀诊断初步诊断时的选线原则，使该诊断方法更具工程实用性。
    19  有限状态机的无刷直流电机系统仿真分析
    王华斌 ,  刘和平 ,  刘平 ,  王贵
    2008, 31(11):1307-1312. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.019
    [摘要](643) [HTML](0) [PDF 1.41 M](319)
    摘要:
    根据混杂系统建模思想，提出了一种采用有限状态机理论对无刷直流电机系统仿真分析的新方法。这种方法根据无刷直流电机主要控制电力开关管的导通和关断顺序以及开关管导通和关断时间的特点,将它的控制回路划分为不同的工作状态,并将这些工作状态组合成一个具体的有限状态机来实现。采用广泛使用的Simulink/Stateflow为仿真工具来实现对无刷直流电机的控制回路仿真。通过对三相无刷直流电机控制系统的仿真分析，论证了这种方法的正确性和有效性。
    20  电磁兼容的人工神经网络预测技术分析
    李永明 ,  祝言菊 ,  李旭 ,  俞集辉 ,  汪泉弟
    2008, 31(11):1313-1316. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.020
    [摘要](1110) [HTML](0) [PDF 1.04 M](261)
    摘要:
    电磁兼容预测是实现电子设备或系统电磁兼容性(electromagnetic compatibility，EMC) 的必要步骤。提出了应用人工神经网络对电磁兼容问题进行快速预测的方法。通过选择有效的电磁干扰参数作为输入预测因子，用误差反向传播的神经网络 (back propagation，BP)构造输入预测因子与敏感设备骚扰响应之间的映射关系，并用电磁场数值计算方法获得的训练样本集和测试样本集对构造好的BP网络进行训练，建立了基于BP网络的电磁兼容快速预测模型。最后以导线间的串扰问题为预测算例，表明了该方法
    21  配电网线损计算中等效容量法的局限及改进
    王主丁 ,  霍佳丽 ,  赵俊光
    2008, 31(11):1317-1322. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.021
    [摘要](791) [HTML](0) [PDF 1.08 M](227)
    摘要:
    通过配电网线损计算中等值电阻法的分析研究，指出当存在小电源并使馈线首端出现功率倒送或功率方向动态改变时，用传统的等效容量法处理小电源会导致很大的线损计算误差。针对这一局限，提出了改进方法，即不再基于日均方根电流使用单一等值电阻，而把1天分为功率方向不变的若干时段(如24 h)，分别计算出各时段的等值电阻和电能损耗，再叠加各时段的电能损耗可得出1天的总损耗。经算例计算证明改进方法对提高计算精度十分有效。
    22  FFC工艺中阴极TiO2的导电性及影响因素分析
    李泽全 ,  白晨光 ,  陈小亮 ,  陶长元
    2008, 31(11):1323-1326. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.022
    [摘要](941) [HTML](0) [PDF 1.13 M](169)
    摘要:
    针对FFC工艺，通过TiO2烧结及电解实验，研究TiO2电极导电性。采用X射线衍射仪（XRD）对烧结前后的产物和电解产物进行分析。结果表明，高温烧结可以改变TiO2的能带结构，产生导电空位；TiO2电极在熔盐中形成双电层，使氧原子离子化，形成TiO2x离子结构；熔盐中的离子渗透到TiO2电极内部，增加了电极内的导电离子数。TiO2电极的活化可通过高温烧结产生的导电空位、双电层形成的离子结构及渗透到电极内部的熔盐离子来实现，使FFC工艺中的电解得以顺利进行。
    23  并流式进料沉淀法二氧化硅的制备
    向斌 ,  韦奉 ,  杨永锋
    2008, 31(11):1327-1332. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.023
    [摘要](776) [HTML](0) [PDF 1.42 M](221)
    摘要:
    以工业水玻璃和硫酸为原料，用并流式进料的化学沉淀法制备了大孔容、高比表面积的超细SiO2粉末，用BET、TGDTA、激光粒度分析等手段对其性能进行表征，并研究了进料方式、表面活性剂和热处理等因素的影响。结果表明，并流进料沉淀法所制得的多孔型SiO2比表面积可达823 m2/g，孔容可达1.438 cm3/g。
    24  均匀设计优化大豆异黄酮的超临界流体萃取
    任彦荣 ,  陈晓麟 ,  李晓波
    2008, 31(11):1333-1336. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.11.024
    [摘要](839) [HTML](0) [PDF 1001.18 K](153)
    摘要:
    采用CO2超临界流体法提取大豆中异黄酮类成分。在单因素实验的基础上，利用均匀设计法考察萃取压力、萃取时间、萃取温度及药材粒度等4因素对大豆异黄酮提取率的影响，确定了CO2超临界流体法提取大豆异黄酮的最佳工艺为萃取压力45 MPa、萃取温度50 ℃、萃取时间4 h、药材粒度40目，在此工艺条件下进行实验，大豆异黄酮的提取率为（0.361±0.012）%。

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