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2008年第31卷第6期文章目次

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    • 1  矩形截面铝合金管材的单道次空拉拔变形机理
    权国政 ,  周杰 ,  艾百胜 ,  佟莹
    2008, 31(6):593-597. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.001
    [摘要](499) [HTML](0) [PDF 1.80 M](188)
    摘要:
    采用弹塑性有限元法模拟研究铝合金管材由圆截面拉拔变成矩形截面的变形机理，建立了空拉拔工艺简化的三维运动模型及弹塑性有限元模拟模型，实现了空拉拔模拟。通过一系列仿真得出了模孔半角对拉拔载荷的影响规律，进而得到了半角的合适取值；得出了失稳状态下切向应力沿着管坯周向分布的规律，并将模孔定径带优化设计为中拱角度178°，有效消除了失稳现象；最后得到了拉拔过程中的接触边界分布和接触应力分布规律。采用修正后的模具拉拔出的矩形截面铝合金管材尺寸合格、表面光亮。
    2  自由曲面六轴联动砂带磨削机床试验
    黄智 ,  黄云 ,  张明德 ,  郭晓东
    2008, 31(6):598-602. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.002
    [摘要](519) [HTML](0) [PDF 1.56 M](151)
    摘要:
    提出了一种以汽轮机叶片为典型对象的自由曲面高效精密加工方法，建立了基于砂带磨削原理的自由曲面六坐标联动磨削与抛光系统，研究了该机的关键技术如双摆动磨头、自由曲面磨削数控编程软件和冷缺排屑系统，在此基础上利用该机对叶片表面进行了六轴联动砂带磨削抛光试验验证，为确定合理的汽轮机叶片抛光工艺参数提供了依据。
    3  电动汽车CAN总线驱动控制系统设计
    冉振亚 ,  周智庆 ,  李越 ,  李鑫 ,  陈方辉 ,  吴福堂
    2008, 31(6):603-609. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.003
    [摘要](795) [HTML](0) [PDF 1.48 M](306)
    摘要:
    针对电动汽车电驱动系统中存在的关键技术问题，设计了基于CAN（controller area network）总线的电动汽车电驱动系统。系统由CAN通信模块和电机控制模块组成。CAN通信模块采用新型CAN总线收发器TJA1040和独立CAN控制器，并采用各种抗干扰措施以保证CAN通信的稳定性；控制模块利用模糊矢量控制方案——直接速度控制（direct speed control，DSC）策略，实现电驱动系统高鲁棒性控制。系统兼容性强，可以作为单独模块连接到电动汽车的主干网络上，还可以通过CAN总线对其进行
    4  内燃机活塞拍击仿真分析
    邓兆祥 ,  潘甫生 ,  王攀
    2008, 31(6):610-614. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.004
    [摘要](486) [HTML](0) [PDF 1.58 M](166)
    摘要:
    建立了活塞与缸体拍击的有限元模型，施加边界条件后进行了初步瞬态响应分析，发现缸体表面振动加速度仿真结果与试验吻合，验证了模型的正确性。基于此模型，分析了活塞在气缸内的运动规律，并分别研究了不同曲轴转速下的拍击力变化趋势、活塞销偏置量和活塞间隙对活塞拍击力的影响。结果发现：合适的负偏置和小的活塞间隙有利于降低活塞拍击力；在低转速时燃气爆发时刻的活塞拍击力占主要，高转速时燃气爆发时刻的拍击力相对不明显，为内燃机的性能改进提供了依据。
    5  摄像机标定的棋盘格亚像素角点检测
    罗钧 ,  王莲 ,  侯艳
    2008, 31(6):615-618. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.005
    [摘要](1200) [HTML](0) [PDF 1.84 M](215)
    摘要:
    针对传统最小核值相似区（small univalue segment assimilating nucleus, SUSAN）算子对棋盘格角点检测时会将角点与边缘混淆的缺点，提出了一种运算速度快、定位精度高的改进SUSAN亚像素角点检测算法。根据SUSAN模板中角点的特性，提出了灰度对称度的概念，利用灰度对称度区别出棋盘格的角点和边缘。在利用改进的SUSAN算子进行亚像素角点检测时，综合应用了索贝尔边缘算子、灰度平方重心法等方法。提出的亚像素级角点检测方法快速有效，在摄像机标定试验中,其重投影平均误差小于
    6  光栅光阀MEMS光开关系统设计
    喻洪麟 ,  鲁双全
    2008, 31(6):619-622. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.006
    [摘要](798) [HTML](0) [PDF 1.15 M](145)
    摘要:
    分析了光栅光阀(grating light valve, GLV)的光学特性，对GLV结构进行了计算机仿真。利用GLV在静电力驱动下具有较高的光学效率、快速的调制速率等优点，基于平行平板电容模型的GLV模拟算法，设计了光栅光阀1×2 MEMS（microelectromechanical systems，微机电系统）光开关，经CoventorWare仿真表明，在1.55 μm光波长正入射及给定GLV参数时，所设计的光开关1级衍射效率达到50％，开关时间为微秒级，并具有耐磨损、时间快、寿命长等特点。
    7  水平环缝内冷水自然对流换热过程的数值模拟
    彭岚 ,  刘渝 ,  李友荣 ,  唐经文
    2008, 31(6):623-626. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.007
    [摘要](613) [HTML](0) [PDF 2.23 M](171)
    摘要:
    为了解水平环缝内冷水自然对流换热过程的基本规律，利用有限容积法进行了二维数值模拟，环缝外壁为0 ℃，内壁温度为1~10 ℃。结果表明，在计算范围内，内壁面的平均表面传热系数随环缝宽度的增大先减小、而后略有增大，随内壁半径的增大而单调减小；当温差小于4 ℃时，平均表面传热系数随温差的增大而增大，而超过4 ℃后，随温差的增大而减小。采用逐步线性回归方法，得到了内壁传热关联式。
    8  热-结构耦合的高炉炉壳静强度及疲劳强度分析
    张开林 ,  赵利华 ,  张红军
    2008, 31(6):627-631. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.008
    [摘要](623) [HTML](0) [PDF 2.66 M](141)
    摘要:
    通过工程传热分析计算出冷却模块内冷却水与水管内壁的对流换热系数以及炉壳外表面的综合换热系数，并根据还原炉的工作流程，确定了3种载荷工况；然后借助大型通用有限元分析软件ANSYS，采用热结构耦合的方法计算了高温状态下炉壳的温度分布、热结构耦合应力场。模拟计算结果表明，在工况载荷作用下，炉壳各部位最大Von mises应力均远远小于材料的屈服极限，炉壳静强度满足要求。对各节点按GoodmanSmith疲劳极限图进行疲劳评定，炉壳的疲劳强度也满足要求。
    9  平行轴旋转热管传热性能的实验
    何川 ,  赵荣杭 ,  郑军
    2008, 31(6):632-636. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.009
    [摘要](709) [HTML](0) [PDF 1.21 M](142)
    摘要:
    对一种平行轴旋转热管的传热性能进行了实验研究。热管的冷却段采用无接触热阻的整体针翅制作。实验的充液率范围为10%～25%，热流密度为7×103～5.3×104W/㎡、冷却风由热管自身旋转形成，其雷诺数范围为2.3×103～1.2×104。实验结果表明充液量为20％时热管的传热性能最好，其传热能力随转速的增加逐渐增强，加热功率的变化对热管的传热性能影响不大。实验发现，吸液芯对于该型热管的传热性能作用不大。在相同条件下，该平行轴旋转热管的传热性能可达到同心轴旋转热管的1.5倍。
    10  公共建筑空调系统能耗实测与分析
    白雪莲 ,  孙纯武 ,  郭林文 ,  王洪卫
    2008, 31(6):637-641. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.010
    [摘要](716) [HTML](0) [PDF 1.69 M](1575)
    摘要:
    为了掌握公共建筑暖通空调系统的实际运行与能耗状况，选取重庆市3座典型公共建筑，对其空调系统进行夏季能耗测试。根据实测结果，分析了空调系统主要组成部分的电耗、冷水机组和空调水系统的能效、3座建筑的室内热环境状况。研究表明，目前公共建筑空调系统存在设计选型偏大、设备运行效率低、运行管理不规范、缺乏室温控制等诸多问题。提出了基于准确负荷计算的系统设计和部分负荷下的运行调控等节能建议。
    11  π/4-DQPSK快速位同步捕获和跟踪算法
    甘平 ,  宋炎翼 ,  颜芳 ,  谭晓衡
    2008, 31(6):642-645. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.011
    [摘要](706) [HTML](0) [PDF 1.54 M](782)
    摘要:
    为了在π/4DQPSK解调中能快速实现位同步捕获和跟踪，提出将中频差分检测和同步头捕获跟踪相结合的并行处理方法，根据π/4DQPSK本身的特点，按照π/4DQPSK解调中的快速同步捕获和位同步跟踪改进算法，结合信号能量检测、频移初捕并行处理的位定时算法，采用FPGA（fied program grid array）技术实现π/4DQPSK解调中的快速同步捕获和位同步跟踪。实验结果表明最快可以在8个符号位时稳定恢复时钟同步信号，具有捕获周期短，位定时准确，抗干扰能力强，不受频差影响，适合于高传输码率
    12  信号等长情况下频率估计的降频域迭代分析法
    刘良兵 ,  涂亚庆
    2008, 31(6):646-651. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.012
    [摘要](652) [HTML](0) [PDF 2.41 M](786)
    摘要:
    从特征识别角度分析了现有频率估计方法的信号分解结构的特点，提出了一种降频域分解结构，将对应不同时间的多个单频信号融合构成一个组合信号，以利用时域已知信息并形成信息积累作用，能有效抑制干扰频率和削弱冲击噪声且计算量增加较少。为配合降频域分解结构的使用，采用了适用于信号等长情况的降频等长迭代处理算法。仿真表明该方法抗噪性和实时性好，频率估计精度比现有方法有较大提高。
    13  一种并行自适应微粒群聚类算法
    王华秋 ,  廖晓峰 ,  冯晋
    2008, 31(6):652-657. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.013
    [摘要](753) [HTML](0) [PDF 1.10 M](887)
    摘要:
    大规模的数据挖掘如聚类问题迫切需要大量计算，提出了自适应微粒群优化的并行聚类算法。通过从多种群并行地开始搜索，基于群体搜索技术的微粒群优化算法减少了初始条件的影响，采用任务并行和部分异步通信策略，降低计算时间。结合并行微粒群算法的自适应参数动态优化特性，克服群体逐渐失去迁移性而停止进化的问题，保持群体多样性从而了避免种群退化。仿真实验证明，该算法在并行机群上运行时，加快了聚类算法的计算速度，提高了聚类质量。
    14  基于3-gram模型和数据挖掘技术的元数据预取 
    李学明 ,  唐相桢
    2008, 31(6):658-662. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.014
    [摘要](661) [HTML](0) [PDF 1.10 M](1040)
    摘要:
    在大规模的文件存储系统中，针对大多数算法的设计没有考虑到元数据访问的特征与元数据本身较小的特点，提出了一种利用存储系统中的元数据操作日志文件，运用3元(3gram)预测模型和数据挖掘的方法对用户未来可能要操作的元数据进行组预取。实验证明，对于从日志文件中提取出的文件元数据访问序列, 新预取模式的缓存（Cache）命中率与基于权重图的预取算法(NEXUS)相比平均提高了3.9%，与最近最少使用算法(least recently used,LRU)比较平均提高了16%。
    15  基于声震法的煤层气特性测试系统
    鲜晓东 ,  石为人
    2008, 31(6):667-671. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.015
    [摘要](594) [HTML](0) [PDF 1.59 M](1103)
    摘要:
    通过声震法影响煤层气吸附和渗流特性的原理，设计了一种用于煤样对煤层气的吸附/解吸和渗流特性研究的测试系统。该系统以压力试验机为主体，由智能声波发生器、吸附及渗流、加压、变形测试、气体供给。测试等6部分组成。介绍了实验装置的功能和操作方法。实验结果表明该装置完全能够满足加声场与不加声场条件下煤层气的吸附和渗流实验需求。
    16  循环载荷作用下岩石声发射时空演化规律
    许江 ,  唐晓军 ,  李树春 ,  陶云奇 ,  姜永东
    2008, 31(6):672-676. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.016
    [摘要](781) [HTML](0) [PDF 1.80 M](1648)
    摘要:
    利用先进的声发射测试分析系统对细粒砂岩进行了声发射定位试验。通过对循环载荷作用下细粒砂岩声发射定位试验研究，分析循环载荷作用下岩石变形破坏全过程的声发射时空演化特征及其损伤演化规律。试验结果表明：静态加载阶段的声发射信息很好地反映了岩石在压密阶段、弹塑性变形阶段的损伤演化规律；循环阶段初期声发射都由小裂纹产生的小事件组成，持续时间及能量值都比较小，空间定位结果显示了事件大都在静态加载阶段形成的成核区产生，且空间事件点变化不快；循环中期声发射能量在时间上变化不大，偶有起伏，空间上事件点变化缓慢，每循环只有少
    17  层状岩质边坡失稳的尖点突变模型
    姜永东 ,  鲜学福 ,  杨钢 ,  周军平
    2008, 31(6):677-682. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.017
    [摘要](920) [HTML](0) [PDF 1.14 M](1559)
    摘要:
    根据含软弱夹层层状岩质边坡失稳的特点，建立了边坡地质力学模型，考虑内外环境因素对边坡稳定性的影响,建立了完善的边坡失稳尖点突变模型,分析得到了边坡系统发生突变的必要条件。边坡在与外界进行物质和能量的交换过程中，其内外环境的变化导致突变模型中控制变量改变，边坡可能不会滑坡，也可能发生快速和慢速蠕滑，从而形成复杂的演化特征。研究结果加深了对滑坡成因的认识，揭示了应用突变理论研究边坡失稳现象是可行性。
    18  两种运行方式下的间歇曝气生物滤池除磷特性
    郑蓓 ,  龙腾锐
    2008, 31(6):683-687. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.018
    [摘要](642) [HTML](0) [PDF 1.10 M](956)
    摘要:
    厌氧间歇曝气生物膜系统用于生活污水的生物除磷。研究了运行方式对间歇曝气生物滤池除磷性能的影响。结果表明，与序批运行方式相比，ACF（aerobic continuous feeding）运行方式可以有效提高生物膜除磷系统的净吸磷能力，采用不同于传统反冲洗方法去除生物膜中富集的磷，可以使间歇曝气滤池在长周期条件下保持良好的运行性能，减少滤池的反冲洗频率。ACF方式下，有机物与磷酸盐的分布及变化特征表明间歇曝气池内可能存在着微生物不同种群的空间分布。
    19  紫色土构建快渗系统对污水氮去除性能的影响
    王春燕 ,  郭劲松 ,  王飞 ,  唐翌
    2008, 31(6):688-693. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.019
    [摘要](740) [HTML](0) [PDF 1.27 M](147)
    摘要:
    以三峡库区常见的紫色土和河砂为基本介质构建人工土层快速渗滤系统(constructed rapid infiltration system，CRI)。试验采用土砂比为2∶1、3∶1和4∶1的3组渗滤介质分别构建1.5 m厚土柱，又用土砂比为3∶1的同一渗滤介质构建0.3、0.6、1.0、1.5 m的4个不同厚度土柱，分别进行生活污水氮去除性能的对比试验。结果表明：1)土砂比为4∶1的渗滤介质构建的装置对NH3N、NO3N及TN的去除效果相对较好，NH3N和TN去除率分别为71.7%
    20  几种聚硅酸铝铁絮凝剂的性能比较
    赵会明 ,  罗固源 ,  季铁军
    2008, 31(6):694-697. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.020
    [摘要](746) [HTML](0) [PDF 1.05 M](188)
    摘要:
    聚硅酸铝铁是一类性能优良的新型无机高分子絮凝剂，近来引起国内外研究者的普遍关注。笔者用铝和铁的硫酸盐及盐酸盐与聚硅酸通过共聚法获得了几种不同的聚硅酸铝铁。通过实验得到了各自的最佳絮凝性能的水解度值。然后对最佳产品进行不同浊度和水体酸度的絮凝性能比较，并且分析了对它们性能上的差异。最后讨论了4种絮凝剂在除磷方面的应用。
    21  稻草秸秆同时糖化法制燃料酒精工艺条件
    徐龙君 ,  刘钟骏 ,  徐宏亮 ,  符志磊
    2008, 31(6):698-701. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.021
    [摘要](658) [HTML](0) [PDF 1.08 M](131)
    摘要:
    以稻草秸秆为原料，对影响同时糖化法生产酒精的发酵温度、发酵时间、接种量、接种比例及纤维素酶用量等因素进行了优化研究。结果表明，稻草秸秆经过机械粉碎及稀硫酸预处理后，当发酵温度为38 ℃、接种量为10%、纤维素酶用量为40 IU/g、管囊酵母与酿酒 酵母的接种比例为2∶1和发酵时间为72 h的条件下，酒精产率最高（为0.20 g/g稻草秸秆）。
    22  AZ40镁合金在模拟海水介质中的腐蚀行为
    李凌杰 ,  于生海 ,  雷惊雷 ,  王敬丰 ,  张胜涛 ,  潘复生
    2008, 31(6):702-706. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.022
    [摘要](949) [HTML](0) [PDF 2.32 M](241)
    摘要:
    采用Tafel极化曲线、电化学阻抗谱方法研究了AZ40镁合金在模拟海水介质中的腐蚀行为，采用光学显微镜、扫描电子显微镜对腐蚀形貌进行了观察，结合介质pH值测量，讨论了腐蚀机理。结果表明，AZ40镁合金在模拟海水介质中的耐蚀性能较差；腐蚀自发发生，初期以点蚀为主要特征；由于Mg(OH)2等腐蚀产物存在较多缺陷，且分布不均匀，不能有效阻止腐蚀的发展，致使腐蚀扩展迅速，合金表面在短时间内就被严重破坏。
    23  钴酞菁的微波合成及牛白蛋白测定
    杨莉 ,  袁红雁 ,  肖丹
    2008, 31(6):707-710. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2008.06.023
    [摘要](697) [HTML](0) [PDF 1.13 M](165)
    摘要:
    以邻苯二腈、硫酸钴为原料，采用微波固相法合成了钴酞菁。将钴酞菁磺化所得的磺酸基钴酞菁溶液与牛白蛋白作用将导致共振瑞利散射显著增强。在460 nm处存在一共振散射强峰，其强度增加与牛白蛋白的浓度呈线性关系，据此建立了一种用共振散射光谱测定牛白蛋白的方法。该方法的线性范围为0.1～6.0 ug/mL，检测限为5.73 ng/mL。

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