2010, 33(11):1-7. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.001 CSTR:
摘要:采用瞬时优化与定工况下全局优化相结合的方法,对ISG(Integrated Starter/Generator)型中度混合动力汽车的系统效率进行优化,以系统效率最高为优化目标,优化混合动力系统能量管理策略。为了避免混合动力汽车在模式切换或突然加速时,由于发动机油门突变导致的动态油耗增加,当发动机油门开度变化率过大时,采用发动机惯性矩闭环控制和电机补偿控制的方法对中度混合动力系统进行动态协调控制,限制发动机节气门开度变化率,抑制汽油过度喷射,以达到降低油耗的目的。建立了系统仿真模型并进行了仿真模拟,结果表明,通过对混合动力汽车油门的动态协调控制,在保证动力性的条件下,可明显降低混合动力轿车的整车综合油耗。
2010, 33(11):8-14. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.002 CSTR:
摘要:针对某直列四缸发动机,运用传统的能量解耦优化法对悬置系统进行了优化,利用多体动力学仿真技术,以支承处的振动加速度最小为目标,对悬置系统进行了优化。以支承处的动态响应为评价指标,对两种优化设计的结果进行了对比。结果表明,满足解耦度高的方案很多,但这些方案的响应不一定能够满足隔振的要求,直接以支承处的响应为目标对悬置系统进行优化,结果更能满足隔振的要求。解耦度高并不是隔振一定要追求的目标,系统在各种激励作用下的响应最小,才是衡量隔振效果好坏的根本标准。
2010, 33(11):15-19. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.003 CSTR:
摘要:分析了燃油乳化液射流的发展模型和游离水的微爆炸特性,提出空化对射流的破坏作用能使射流雾化角发生改变,因此判定乳化燃油雾化效果的一个重要准则是雾化角。在给定容积的容器内充入氮气,采用遮盖式喷嘴,利用高速摄影机分析了无水柴油和具有不同含水量的柴油乳化液射流在高压脉冲喷射气体介质时游离水滴发生微爆炸的喷雾特性。理论和实验研究表明:燃油中含有大量的微小水滴降低了卸载时射流断裂的动力强度,使其具有更强的分散性。柴油乳化液比无水柴油能喷射出更多的体积,射流宽度变大,喷射的雾化角增大,当乳化液中水的含量为10%时,喷射雾化角达到最大值。
2010, 33(11):20-26. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.004 CSTR:
摘要:针对彩色图像中人脸在多角度状态下眼睛定位困难的现状,提出了一种基于颜色信息且不受头部姿势影响的人眼精确定位的新方法。该算法首先检测出彩色图像中的人脸位置;然后在人脸区域内,根据肤色与眼睛、眉毛等颜色的差异性进行区分,得到脸部区域的非皮肤部分;接着对非皮肤部分进行数学形态运算,去除干扰点;然后采用平均复杂度方法定位出眼睛区域,并采用相似度计算检验眼睛定位正确与否;最后在眼睛区域内,精确定位眼白、虹膜,通过计算眼睛面积分析眼睛睁开程度。实验结果表明,该算法能精确检测出彩色图像中的眼睛并能快速判断出眼睛的状态。该方法不受头部姿势影响,计算简单,运算速度快,在定位精度及状态判断上具有优势。
2010, 33(11):27-32. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.005 CSTR:
摘要:针对制造企业异构系统集成“动态、灵活、松耦合、透明”的综合需求,提出了语义网关的概念,建立了一种基于语义网关的异构系统集成框架,以疏通系统间的语义异构,动态集成企业的业务流程。建立了语义网关模型,研究了语义映射标准、语义网关数据库适配器和语义网关服务适配器。研究成果在重庆市某增压器制造企业信息化异构系统的整体集成中得到了应用,取得了良好的应用效益。
2010, 33(11):33-38. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.006 CSTR:
摘要:针对新产品开发中对产品外观设计的感性意象评价,探讨了立体显示方式和平面显示方式对产品感性意象评价的影响。用立体显示方式和平面显示方式展示设计的数字产品模型,参试者对其进行感性意象评分,对评分量表进行了信效度检验,然后对两种显示方式下的评分一致性进行分析。统计结果表明:两种显示方式对产品外观总体的感性意象评分一致性的影响无显著性差别,但对于产品的情感特性评价指标,评价者在立体显示方式下更容易达成一致。
2010, 33(11):39-45. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.007 CSTR:
摘要:针对现有直线型气体绝缘组合电器(GIS)局部放电模拟实验装置的不足,研制了一种可变结构的GIS模拟实验装置,可方便地实现对T型、L型和直线型GIS结构的模拟。通过超高频电磁波传播特性和材料应力分析,给出了装置的结构尺寸和材料选择参数,从进行的单一和多缺陷产生的局部放电试验表明,该装置能够激发出不同绝缘缺陷产生不同频段的超高频TE波和TM波局部放电信号,且具有各自特点和差异,这为深入研究GIS不同绝缘下产生的局部放电电磁传播特性、产生条件、超高频检测方法以及缺陷辨识等提供了可靠地实验研究手段。
2010, 33(11):46-52. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.008 CSTR:
摘要:采用密度泛函理论对大气压介质阻挡放电非平衡等离子体脱除甲醛进行了研究,建立了反应相对能的计算模型。计算结果证明介质阻挡放电等离子体是常压室温下去除甲醛污染的有效方法,甲醛与OH·、O·和H·等初级自由基的反应均是放热的和热力学有利的过程。O·的主要产生途径是O2直接分解和O2先附着分解再释放电子的过程;通过H2O分解和附着是生成H·和OH·的主要过程;HO2·生成反应中只有2H2O→H2O2+H2是热力学禁阻的反应;HO2·与其他自由基的反应过程均是热力学有利的。通过将笔者的计算结果与以前的实验和理论研究结果对比显示采用密度泛函理论研究介质阻挡放电去除甲醛污染的机理是可行的,说明该方法是对实验的有效和可靠补充。
2010, 33(11):53-61. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.009 CSTR:
摘要:简单介绍了Mg-Zn系高强度镁合金的特性和发展历史,着重分析Mg-Zn二元合金组织研究的争论焦点,并阐述了Mg-Zn系多元合金的最新研究进展;讨论了塑性成形和热处理的研究热点:大比率挤压、大塑性变形(SPD)和快速凝固(RS)等塑性变形工艺大大提高了Mg-Zn系合金的力学性能,是扩大应用的关键;双级时效的低温预时效阶段会形成大量G.P.区,为后续时效析出相的析出提供形核核心,进而显著提高合金的力学性能等;最后指出Mg-Zn系合金时效强化机理研究、研发含稀土Mg-Zn系合金、研发新型廉价高强度镁合金和塑性变形工艺是将来研究的重点方向。
2010, 33(11):62-65. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.010 CSTR:
摘要:人类对天然生物所具备的应力放大功能的研究,有助于仿生开发适合于工程应用的应变传感器。在场发射电镜下观测到绿金龟子外甲壳的微观形貌,发现绿金龟子外甲壳是典型的正交逐层铺设纤维增强复合板,其上以40~50μm的间距分布着直径50~70μm的一系列近似圆形的刚毛毛窝,将这种形式表征为逐层正交铺设纤维增强带孔板,通过有限元及加权平均法计算获得孔应力放大系数为2.424,这种效应提高了外感觉器的灵敏度。进一步观测发现毛孔壁存在一种螺旋纤维结构,可抵御来自各个方向的应力集中,保护了刚毛下的毛窝腺及外体壁安全。
2010, 33(11):66-69. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.011 CSTR:
摘要:对2197合金进行形变热处理,通过力学性能试验和TEM观察分析了不同时效阶段合金的力学性能和微观组织,研究了形变热处理对2197合金的组织和性能影响,结果表明:形变热处理2197合金峰时效时主要析出相为尺寸为50~150 nm分布均匀的T1相。形变热处理为T1相的非均匀形核提供了优越的形核场所,促进了T1相的析出及长大,减少了2197合金达到峰时效的时间;长宽比较大的T1相的强化效果大于δ′相和θ′相,形变热处理还可以提高2197合金的峰时效强度。
2010, 33(11):70-76. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.012 CSTR:
摘要:针对锻模新型飞边结构——阻力墙,对其结构参数进行了优化研究。通过应用部分析因设计方法,对阻力墙结构参数的效应进行了分析,筛选出了关键因子。将得到的设计变量应用拉丁超立方抽样,对得到的样本点进行有限元模拟。以阻力墙结构参数为变量、有限元模拟结果为响应,建立代理模型。采用线性加权法将所得近似模型转化为单目标函数,利用粒子群算法进行全局寻优,最后应用遗传算法对该优化问题进行了比较和验证。结果表明,采用粒子群算法能够得到最优化的阻力墙结构参数,且收敛速度远高于传统遗传算法。
2010, 33(11):77-83. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.013 CSTR:
摘要:通过缓凝剂对磷石膏凝结时间、强度、水化率、水化温升与液相离子浓度测定,结合扫描电镜观察,研究了缓凝剂对磷石膏水化进程的影响。结果表明:SG-10、柠檬酸缓凝剂与磷石膏适应性较好; pH值对缓凝剂缓凝效果有很大影响,SG-10和柠檬酸在磷石膏浆体中最佳pH值分别为5.1和6.0时:柠檬酸掺量不宜超过0.1%,SG-10掺量不宜超过0.2%;SG-10、柠檬酸在水化初期使水化放热明显变缓,早期水化率显著降低,最终水化率有所降低,一定程度上改变了磷石膏水化动力学过程;缓凝剂掺入后,石膏初始液相离子浓度和过饱和度低于空白样,水化反应过程中液相离子浓度和过饱和度降低速率大幅降低;SG-10的掺加使二水石膏晶体尺度增大,但对二水石膏晶体形貌影响较小,掺柠檬酸时,硬化体晶体形貌改变较大。
2010, 33(11):84-88. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.014 CSTR:
摘要:垃圾焚烧飞灰是公认的危险废弃物,必须对其进行有效处理。鉴于冶金烧结过程具有相似的高温熔融环境,提出采用冶金烧结法处理垃圾焚烧飞灰。对垃圾焚烧飞灰进行造球成型与铁浴熔融分离固化实验,结果显示:添加8%水泥和1%稳固剂的飞灰造球成型性好,在养护实验8~11 d,飞灰球团抗压强度在600~700 N/球,达到贮存、运输要求;铁浴熔融能有效地分离固化飞灰中重金属元素,90% 以上的Mn、Fe和70%以上Cr、Cu进入铁相,熔渣浸出毒性均能达标。研究结果为冶金烧结法处理垃圾焚烧飞灰的工业应用提供了可行性验证。
2010, 33(11):89-95. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.015 CSTR:
摘要:采用动电位极化、交流阻抗、失重测试等方法研究了一种新合成的三氮唑-苯胺化合物(DOT)在1 mol/L HCl中对Q235钢的缓蚀性能,其腐蚀形貌用电子显微镜进行观察,结合吸附热力学和动力学,讨论其缓蚀机理。结果表明,在酸溶液中,DOT能同时抑制碳钢腐蚀的阴、阳极反应过程,是一种优异的混合型缓蚀剂,其浓度为0.001 mol/L时缓蚀效率可达96%以上。吸附热力学表明DOT在碳钢表面上的吸附过程为放热过程,其在碳钢表面的吸附服从Langmuir等温式,属于物理和化学吸附。
张光辉 , 曹渊 , 王晓 , 夏之宁 , 徐彦芹 , 代薇薇
2010, 33(11):96-101. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.016 CSTR:
摘要:以3-氨丙基乙氧基硅烷(3-aminopropyltriethoxylsilicane,APS)为偶联剂,用微波法合成了氨丙基修饰的MCM-41(amino-functionalzed mesoporous MCM-41,AP-MCM-41),将其与N-异丙基丙烯酸胺(N-isopropylacrylamide,NIPAAm)原位聚合制备了一种新型的温度敏感性复合材料AP-MCM-41/PNIPAAm,使用氮吸附/脱附,X射线衍射、Fourier红外、热重分析等对材料进行表征。结果表明,成功制备了一种新型复合材料,并有良好的温度敏感性。选取氢氯噻嗪为模型药物,用浸渍法组装,研究了不同温度下材料的释药行为,结果显示,当温度高于复合材料的相转变温度(Lower critical solution temperature,LCST)时复合材料失水收缩阻碍了药物的释放,低于LCST时由于材料亲水性增强使释药量明显增加。
2010, 33(11):102-107. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.017 CSTR:
摘要:对古冶炼废渣中重金属的腐蚀性和浸出毒性进行分析,并对废渣中重金属在不同pH条件下的浸出行为进行探讨。结果表明:废渣pH呈弱碱性,残留重金属含量很高,Zn+Pb平均含量高达6.97%,但废渣中重金属以残渣态为主,浸出毒性很低,对环境的危害潜力明显减弱,表明采用总量法来预测废渣中重金属的环境危害是不确切的。在极酸性和极碱性条件下,废渣中重金属的浸出量明显增大。在pH<3时,Zn、Pb、Cr和Cd的浸出量均达到极大值。在pH>12时,Zn、Pb、Cr的浸出量增大,但浸出量比酸性条件下小。在中性条件下,Zn、Pb、Cr和Cd的浸出量最小。在正常降雨条件下,古冶炼废渣对环境的危害能力已降低到较低水平,可按一般工业固体废物的要求进行处置。
2010, 33(11):108-112. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.018 CSTR:
摘要:利用专门研制的锚索冲击拉伸实验装置,在瓦斯浓度和氧气浓度满足瓦斯爆炸的条件下,对15.24 mm、17.8 mm和21.6 mm锚索在动载荷作用下拉脱(断)时产生火花引爆瓦斯的可能性进行了一系列实验研究。结果表明:锚索在动载荷作用下主要产生拉断、拉脱、脱断3种破坏形式,且破断处均发生于锚具固定端。采用红外热成像仪对锚索在动载荷作用下破坏产生的火花温度测试表明,锚索不论以何种形式破坏,其产生火花的最高温度远低于瓦斯爆炸所需要的最低温度650~750 ℃。而且,火花存在时间远小于瓦斯爆炸感应期。因此,15.24 mm、17.8 mm和21.6 mm锚索不论以何种形式破坏所产生的火花都不能引起瓦斯爆炸。
2010, 33(11):113-118. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.019 CSTR:
摘要:为了准确探测煤层工作面的地质构造异常体的情况,基于矿井无线电波透视煤层理论,模拟探讨了各种不同异常体对无线电波坑透仪接收场强值的影响情况,并应用研究成果指导煤层探测。通过实际应用,较为准确的划分了灾害异常区,合理指导了煤矿灾害防治的设计与规划,为类似煤矿的地质灾害防治提供了经验.
2010, 33(11):119-123. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.020 CSTR:
摘要:将成骨细胞看作是一种均匀、各向同性、不可压缩的粘弹性体,利用标准的线性粘弹性固体模型推导了成骨细胞的应力应变关系的矩阵形式,再利用Lagrange方程推导得出了系统的动力学有限元平衡方程。通过算例,计算得到多孔介质基板上骨细胞的位移、速度和应力强度历程。 通过自编程序对单向拉伸离体培养成骨细胞装置进行了数值分析和模拟,计算了细胞体的变形、速度以及应力等,为进一步进行骨组织工程研究提供了理论基础。
2010, 33(11):124-128. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.021 CSTR:
摘要:推导了流体场中稀疏固体颗粒运动微分方程的三维数值解法。并以固体颗粒的自由沉降为例,采用无量纲微分方程,数值分析了固体颗粒在水中和在空气中的运动规律,重点探讨了Basset力在不同密度流体场中的贡献,结果表明颗粒在水中运动时, Basset力和曳力在同一数量级;而颗粒在空气中运动时,可以忽略Basset力的作用,在研究江水源热泵时,分析泥沙在水中的流动,需要考虑Basset力的作用。
2010, 33(11):129-133. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.022 CSTR:
摘要:考虑到气体的封存条件,含瓦斯煤体力学指标的测定一般都是在伪三轴的情况下进行的。但根据国家标准,煤岩力学指标的测定多是对原煤标准试样进行单轴实验取得的。利用瓦斯气体密封装置,提出了测定瓦斯煤体力学指标的类单轴实验方法。通过实验研究,得到了有效围压为零条件下瓦斯对煤样力学性质和力学响应的影响规律。实验结果表明,孔隙瓦斯改变了煤体全部变形阶段的力学响应特性,而煤体力学性质和响应的变化趋势随瓦斯压力的升高而逐渐减弱,即随瓦斯压力的升高,吸附瓦斯所引起的非力学作用将逐渐占据主导地位。
2010, 33(11):134-138. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.11.023 CSTR:
摘要:城市污水生物处理过程既是一个污染物物质转移变化的过程,也是一个能量转化利用的过程。以重庆市二级污水处理厂的污水和污泥作为研究对象,测定了污水及污泥的高位热值、挥发分和碳、氢、氧、氮、硫等元素含量,分析了挥发分对高位热值的影响。结果表明:挥发分与高位热值之间具有较好的相关性,挥发分小于30%时,高位热值与挥发分之间呈负相关;挥发分大于37%时,高位热值与挥发分之间呈正相关。通过采用Duong公式进行理论推算,发现挥发分小于28.26%时,高位热值与挥发分之间呈负相关;挥发分大于28.26%时,高位热值与挥发分之间呈正相关。实验结果与理论推算吻合较好,表明所提出的污水和污泥高位热值分析方法有效,且该方法拓展到污水测定可行。