2010年第33卷第1期文章目次

汤宝平 , 刘文艺 , 蒋永华

2010, 33(1):1-6. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.001

[摘要](2062) [HTML](0) [PDF 4.68 M](1361)

摘要:
针对机械监测故障信号的非平稳性特点，提出一种基于交叉验证法优化参数的Morlet小波消噪方法。选择与机械冲击振动波形相似的Morlet小波，对Morlet母小波进行改进，增加了波形调整参数。通过交叉验证方法设计了改进Morlet小波的波形参数和变换尺度。对信号进行连续小波变换（CWT），实现对含噪信号的滤波消噪。将该方法应用于齿轮故障检测中，对比2种传统的小波消噪方法，验证该方法能够提取出强噪声背景下的有效信号特征成分，具有较好的滤波消噪效果。

2 冲击谱激励下齿轮系统的动力学性能

刘文 , 林腾蛟 , 李润方 , 廖勇军

2010, 33(1):7-11. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.002

[摘要](2371) [HTML](0) [PDF 4.58 M](2031)

摘要:
依据德国BV043/85标准确定船用齿轮系统冲击谱，并转换为等效的双半正弦加速度冲击载荷。借助IDEAS软件，利用杆单元、弹簧单元及四面体单元，建立包括齿轮、传动轴、轴承和箱体等组成的整个齿轮系统动力有限元分析模型，计算了齿轮系统的振动模态以及双半正弦加速度冲击载荷下的振动速度、振动加速度及动态应力。最后结合强度判定准则，分析了齿轮系统的抗冲击性能。

3 大型船用齿轮箱传动系统的动态耦合特性

王海霞 , 朱才朝 , 张磊 , 宁杰 , 刘伟辉

2010, 33(1):12-18. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.003

[摘要](2012) [HTML](0) [PDF 5.90 M](1269)

摘要:
考虑输入和输出端横向振动与系统扭转振动的耦合作用，建立大型船用齿轮箱三级齿轮传动系统横扭耦合动力学分析模型，利用基于能量的Lagrance法建立传动系统耦合动力学方程。采用Matlab软件计算了在时变啮合刚度和误差激励下的某大型船用齿轮传动系统固有特性和动态响应分析，得出系统动态良好，不存在共振现象，在工作负载下系统处于概周期振动的结论。

4 燃气轮机齿轮耦合转子系统的动力学特性

秦大同 , 钱恩 , 石万凯

2010, 33(1):19-24. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.004

[摘要](1866) [HTML](0) [PDF 4.42 M](1135)

摘要:
在考虑滑动轴承的基础上，利用传递矩阵法分别建立了两单轴转子的弯曲振动分析模型，推导了人字齿轮耦合单元的传递矩阵，应用整体传递矩阵法建立了人字齿轮转子系统的弯扭耦合振动分析模型，对某燃气轮机齿轮转子轴承系统进行了振动特性分析。通过数值计算与分析，获得齿轮转子系统的特征值、对数衰减率及临界转速。结果表明该齿轮转子轴承系统的工作转速远离临界转速，具有工作的稳定性和安全性。

5 摩托车无级变速器调速特性分析

胡明辉 , 孙冬野 , 李军

2010, 33(1):25-30. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.005

[摘要](2278) [HTML](0) [PDF 4.42 M](1104)

摘要:
针对雪橇摩托车V型橡胶带无级自动变速器起步打滑和调速困难的问题，通过对主动带轮的轴向受力仿真分析，发现了导致打滑现象出现的主要原因;采用双象限调速蹄块新结构，分析了双象限调速蹄块的调速特性。分析结果表明：双象限调速蹄块不仅可以有效地解决V型橡胶带无级自动变速器起步打滑的问题，提高无级变速系统的传动效率，同时也能较好地改善雪橇摩托车无级变速传动系统的调速特性。

6 重轨万能轧制过程金属三维流动的复合分析法

郭煜敬 , 谢志江 , 王彦忠 , 陶功明

2010, 33(1):31-35. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.006

[摘要](1794) [HTML](0) [PDF 7.82 M](1297)

摘要:
利用MSC.Marc大变形有限元仿真软件进行轧制过程数值模拟;通过X、Y方向位移云图切片技术分析金属流动规律，并用横向切片轮廓节点的“时间位移”图对变形过程进行细化分析，获得轧制后钢轨的轨高、头宽、腰厚及底宽等钢轨断面关键尺寸信息;通过Z方向位移分析优化延伸率的分配。结果表明：用该方法对依靠经验设计的重轨万能轧制孔型进行优化，缩短了产品孔型开发时间,节约了孔型开发成本,提高了产品轧制精度。

7 中度混合动力汽车模型预测控制策略

舒红 , 蒋勇 , 高银平

2010, 33(1):36-41. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.007

[摘要](2637) [HTML](0) [PDF 5.23 M](1772)

摘要:
基于车载导航系统（GPS/GIS）建立汽车未来一段行驶路线上的汽车运行状态模型，将模型预测控制与动态规划相结合，提出了中度混合动力汽车实时在线滚动优化控制策略;并就如何减少动态规划计算量及系统变量离散化问题进行了研究;建立了中度混合动力汽车燃油经济性预测控制仿真模型，采用C语言与MTALAB\\Simulink进行联合仿真，验证了所设计的模型预测控制算法可以满足实时控制的要求，且采用该预测控制策略的中度混合动力汽车具有显著的节油效果。

8 涡旋压缩机型线参数偏好性优化设计

王立存 , 梁学栋 , 刘爱军 , 杜力 , 宋李俊

2010, 33(1):42-46. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.008

[摘要](2588) [HTML](0) [PDF 4.02 M](1450)

摘要:
针对涡旋压缩机设计参数优化目标单一，未考虑设计者对优选方案集中各主要设计参数倾向性的问题，在对涡旋压缩机设计变量向量定义的基础上，提出以最大压缩比与最大体积利用系数线性加权的优化设计目标函数，结合层次分析法能够统一处理定性与定量因素的突出优点，对主因素影响程度赋予相应的权重值，通过归一化处理和线性加权进行二次优选，实例分析证明该方法能有效提高涡旋型线性能。

9 基于TOC和CPM的定制型制造车间生产控制模式

刘颖 , 王光禹 , 尹华川 , 彭丽娟 , 韩乐

2010, 33(1):47-53. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.009

[摘要](2096) [HTML](0) [PDF 5.60 M](1043)

摘要:
针对定制型制造车间生产过程中经常发生的生产订单延迟问题，在保证均衡物料流动的前提下，首先通过对生产车间控制方法的分析，结合约束理论（Theory of Constraint,TOC）和关键路线分析法（Critical Path Method,CPM），提出以定制设计模块、生产管理模块、优化控制模块为基础的定制型生产控制模型。其次通过对以车间生产加工成本最小化为目标函数的建模分析，构建基于TOC和CPM的定制型制造车间生产控制方法，保证车间限制资源的合理有效利用，实现了车间产能最大化。最后，结合具体实例说明

10 基于非线性频率响应函数的输电线路故障在线监测方法

陈民铀 , 孙峰 , 翟进乾 , 罗涛

2010, 33(1):54-60. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.010

[摘要](2117) [HTML](0) [PDF 6.18 M](1201)

摘要:
提出了基于非线性频率特性分析的输电线路状态监测与故障诊断新方法。通过电力载波信号对输电线路进行在线监测，运用非线性频率响应函数对系统固有特性描述的唯一性，建立输电线路不同运行状态的频率响应模式，根据发生故障后传输线频率响应特性的变化，进行故障征兆模式的特征抽取与识别，从而实现输电线路故障的在线监测与诊断。通过对不同故障类型的仿真实验，验证了所提方法的有效性。

11 一种气体传感器阵列检测模式识别新方法

陈伟根 , 齐辉 , 王有元 , 彭姝迪

2010, 33(1):61-66. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.011

[摘要](2371) [HTML](0) [PDF 4.54 M](1037)

摘要:
针对气体传感器阵列检测模式识别方法中BP神经网络收敛速度慢且易陷入局部极小值的问题，构建了一种免疫神经网络：采用免疫算法对BP神经网络的权值进行全局搜索优化，再用BP算法进行局部搜索，并将其用于传感器阵列信号模式识别中。采用正交试验法设计神经网络的学习样本，在保证神经网络学习精度的同时减少了样本的数量。结果表明，该模式识别方法能有效解决气体传感器的交叉敏感问题，克服了传统BP神经网络存在的不足，提高了网络的训练速度和气体的检测精度。

12 变压器式可控电抗器在线状态的控制方案

江渝 , 林泽科 , 刘和平 , 郑群英

2010, 33(1):67-72. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.012

[摘要](1760) [HTML](0) [PDF 6.84 M](1087)

摘要:
针对目前广泛采用的变压器式可控电抗器控制方案对电抗器本体参数的依赖较大以及未考虑如何有效控制逆变器直流侧电容电压这两个问题，提出了一种新型控制方案。该方案采用了基波分量的提取算法，通过对原边基波电压和基波电流的在线检测，实时、准确地测量当前状态下电抗器的电抗值。该控制方案根据当前状态电抗器的电抗值控制副边绕组电流的幅值，根据逆变器直流侧的电容电压和电抗器原边绕组电压的相位控制副边电流相位，不依赖于电抗器本体的参数。实验结果表明该方案不仅能有效、精确地控制电抗器的电抗值，同时还能有效地控制其逆变器直流侧的电

13 接地网故障诊断中测量节点对选取方法分析

刘渝根 , 孟宪 , 田金虎 , 王硕

2010, 33(1):73-77. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.013

[摘要](1990) [HTML](0) [PDF 7.90 M](1062)

摘要:
针对实际变电站中地网接地引下线偏少导致接地网腐蚀诊断分析时的欠定方程数量有限而影响诊断精度的问题，将特勒跟定理的接地网腐蚀诊断方法和灵敏度分析法相结合，并计算分析接地网支路电阻值变化对小跨距、大跨距、地网边缘、地网中心、地网对称交叉线情况下的端口电阻值的影响，提出了一种适用于工程实际的变电站接地网故障诊断中测量节点对选取方法。仿真分析和现场试验诊断结果表明：该方法有效提高了接地网腐蚀诊断的精度及腐蚀诊断过程中故障支路判断的速度。

14 变电站关键设备工频电场计算的预条件处理GMRES(m)边界元法

张占龙 , 邓军 , 许焱 , 何为 , 毛玉星 , 肖冬萍 , 韦军

2010, 33(1):78-82. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.014

[摘要](1776) [HTML](0) [PDF 5.58 M](1152)

摘要:
在计算大尺度变电站关键设备工频电场时，传统方法效率低、性能差，计算困难。针对常规方法在大尺度工频电场计算中的瓶颈问题，提出了一种提高变电站关键设备三维电场分布计算效率的预条件GMRES(m)边界元法。阐述了预条件GMRES(m)迭代边界元法的基本原理及实现方法，并针对500 kV变电站中部分关键设备周围电场分布进行了计算与比较分析。结果表明，预条件GMRES(m)边界元法经过预条件处理电位系数矩阵后，收敛速度快、残值收敛速度快、迭代次数少;在不降低计算精度的前提下，计算时间明显优越于直接迭代法;在满足工程

15 交流特高压输电线的传输特性与无功补偿

成涛 , 林莉 , 牟道槐 , 孙才新

2010, 33(1):83-87. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.015

[摘要](2940) [HTML](0) [PDF 4.08 M](2139)

摘要:
特高压输电线的无功/电压控制方式影响其传输能力和运行稳定性。首先建立了用分布参数表达的输电线的功角特性方程，推导出了输电线的功率电压特性方程，用该方程分析了送端恒电压控制、受端恒功率因数控制下输电线的运行特性，绘出了受端在三种典型功率因数下运行的PV特性曲线，表明输电线的传输能力随受端功率因数的上升而提高，但其过电压的功率区间也随之扩大，特别是在受端功率因数超前状态下有很大的超开路电压区间。同时还用功角特性方程推导出了两端恒定电压运行状态下输电线剩余无功功率的算式，进而推导出了输电线两端恒电压控制

16 特高压输电塔双向动态监测传感器的优化布置

杨溥 , 刘遥 , 刘纲 , 黄宗明

2010, 33(1):88-93. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.016

[摘要](1783) [HTML](0) [PDF 5.48 M](1041)

摘要:
结合三维动态测点优化布置的有效独立法(EFI3)和改进的一维有效独立法，提出同时考虑双向测点优化布置的有效独立法(EFI2)。采用二维空间相互正交方向的节点振型作为输入，根据模态振型最大线性无关性和较大能量分布原则，EFI2法将同时优化双向的测点布置。以某大跨越特高压输电塔为工程背景，运用EFI2法优化其顺导线和横导线向加速度测点布置，并选用两种评估标准分析测点布置的优化效果。结果表明:对同时考虑空间二维振动的大跨越特高压输电塔结构，EFI2法能得到较为理想的测点布置方案。

17 轴心受压Q460等边角钢局部屈曲稳定分析

李正良 , 孟路希 , 李茂华

2010, 33(1):94-98. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.017

[摘要](2220) [HTML](0) [PDF 4.49 M](1369)

摘要:
对美国土木工程师协会ASCE《输电铁塔设计导则》（简称《美国导则》）与中国的《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》（DL/T 5154—2002）中热轧角钢宽厚比限值进行了探讨，并且比较了角钢局部屈曲失稳问题的不同方法得到的强度折减系数。通过六组不同长细比的等边角钢轴心受压试验，结果表明现行杆塔结构设计中采用DL/T 5154—2002标准计算方法得到的等边角钢强度折减系数是偏保守的。在借助有限元分析结果并结合我国的《钢结构设计规定》（GB 50017—2003）和《美国导则》的基础上，对《架空送电线路杆塔

18 三轴压缩下突出煤粘弹塑性蠕变模型

王维忠 , 尹光志 , 王登科 , 秦虎

2010, 33(1):99-103. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.018

[摘要](1858) [HTML](0) [PDF 3.66 M](1089)

摘要:
煤与瓦斯突出是煤矿井下最严重的灾害之一，研究突出煤的蠕变特性是认识煤与瓦斯延迟突出机理的重要方向。采用自行研制的突出煤蠕变渗流试验装置，对取自松藻煤矿的煤样进行了突出煤三轴蠕变试验。蠕变试验数据分析表明，突出煤在低于其长期强度载荷条件下表现出一种衰减蠕变特性，在高于其长期强度载荷条件下则表现出非衰减蠕变特性。通过引入能描述非牛顿流体变形特性的粘弹塑性体，结合鲍埃丁汤姆逊体建立了突出煤粘弹塑性蠕变模型。利用Matlab编程拟合出了模型的相关参数，并根据突出煤的三维蠕变试验结果对蠕变模型进行了验证。试验结果与

19 焦化厂节水改造及其节能效果分析

王德明 , 龙腾锐 , 宋长华 , 丁德渝

2010, 33(1):104-108. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.019

[摘要](1814) [HTML](0) [PDF 3.65 M](1132)

摘要:
某焦化厂经过多次扩容后，冷却水系统容量没能跟上发展，冷却能力远低于运行需求，新水（自来水）消耗量远远高出国内外同行业水平。对其水系统进行改造，即新增两台容量为600 m3/h的冷却塔、修复当前冷却效果已经较差的2台的冷却塔，将循环冷却水温降下来，以减少循环冷却水系统的排水量和补充水量;增设废水回收利用管网，将原排放的废水用于熄焦补充水，以节省熄焦补充水对新水的消耗，多余的废水引入到集团公司炼铁厂使用。通过改造，焦化厂吨焦耗水从9.03 m3降至3.21 m3，每年节约用水量约为6×106 m

20 均布荷载下受有预加张力圆薄膜的轴对称变形

何晓婷 , 吴建梁 , 郑周练 , 陈山林

2010, 33(1):109-112. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.020

[摘要](2711) [HTML](0) [PDF 3.09 M](1664)

摘要:
针对受有预加张力的弹性圆薄膜结构，利用Fpplvon Kármán薄膜理论建立基本方程，推广了Hencky变换，得到了均布荷载作用下受有预加张力弹性圆薄膜轴对称大变形的一般解。给出了圆薄膜中心挠度，径向和环向薄膜内力的幂级数形式计算公式。研究表明：当预加张力相对于荷载很小的情况下，解答趋近于Hencky理论结果;当预加张力相对于荷载很大的情况下，解答趋近于线性理论结果。研究结果可用于薄膜预张力测量技术的理论分析。

21 煤与瓦斯突出强度预测的IGABP方法

杨敏 , 汪云甲 , 李瑞霞

2010, 33(1):113-118. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.021

[摘要](1979) [HTML](0) [PDF 4.37 M](1002)

摘要:
针对传统松散式(Genetic Algorithm Based Back Propagation Neural Network, GABP)模型应用于复杂煤与瓦斯突出预测时，存在GA自身性能及模型间相对孤立等不足，提出二者优势互补的IGABP一体化模型。IGABP首先在自适应交叉、变异率等方面进行改进，以提高GA自身的性能。其次，将BP导向性训练以算子的形式引入到标准GA进化过程，实现了GA寻优搜索的随机性向自主导向性转变。BP对GA搜索到的近似最优值进行微调，GA算法的收敛速度得到提升，确定精确解的位置

22 镍铁合金矿热炉渣辅助胶凝材料的制备与性能

万朝均 , 孟立

2010, 33(1):119-123. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.022

[摘要](2182) [HTML](0) [PDF 4.52 M](1283)

摘要:
镍铁合金矿热炉渣大量堆存，数量越来越多，已经严重影响镍行业的可持续发展。通过粉磨，镍铁合金矿热炉渣被机械活化，可用其制得辅助胶凝材料，实现了对镍铁合金矿热炉渣的综合利用。用其等质量取代水泥10%~40%，随着掺量增加，水泥标准稠度用水量逐渐降低，胶砂流动度逐渐提高;胶砂抗压强度逐渐降低，抗折强度先增加，掺量超过10%后逐渐降低，折压比逐渐升高。试验结果表明，镍铁合金矿热炉渣可以用作辅助胶凝材料，并具有提高抗折强度、增塑减水等作用。

23 一种用于振动数据采集的AGC设计

高潮 , 陈立 , 郭永彩

2010, 33(1):124-128. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.01.023

[摘要](1809) [HTML](0) [PDF 3.67 M](1026)

摘要:
针对随机采集场合中事前难以确定幅值的大小，无法设置最合适的增益的问题，提出了利用卡尔曼滤波实现自动增益控制功能的设计方案。详述了设计方案的硬件原理、实现算法，并进行了实验验证。结果表明，这种设计不仅能实现振动数据采集中的自动增益控制功能，而且不需预设增益初值的情况下可获得宽广的增益幅度动态范围，对高动态范围的数据采集具有重要的实际应用价值。

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