2010年第33卷第8期文章目次

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  • 1  约束阻尼结构拓扑优化设计的进化算法
    李以农 谢熔炉 王宜 郑玲
    2010, 33(8):1-6. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.001
    [摘要](2609) [HTML](0) [PDF 2.24 M](1291)
    摘要:
    约束阻尼结构的阻尼材料优化布局是约束阻尼结构振动控制设计中的关键问题,它直接影响到振动能量耗散与全局能量流分布.在约束阻尼结构设计中引入拓扑优化渐进优化算法,以约束阻尼胞单元为设计变量,建立以模态阻尼比为目标函数,约束阻尼材料用量为约束条件的拓扑优化模型.分析结构模态阻尼比相对于阻尼胞单元位置的敏度,导出灵敏度计算表达式.提出基于渐进优化算法的优化准则,通过逐步删除利用率低的材料,使目标模态阻尼比达到最大化,给出了数值计算的例子,理论计算结果验证了拓扑优化方法的正确性和有效性.
    2  桥梁拉索表面缺陷无损检测系统设计
    郭永彩 李哲 高潮
    2010, 33(8):7-11. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.002
    [摘要](2373) [HTML](0) [PDF 1.58 M](1072)
    摘要:
    针对国内外对桥梁拉索表面缺陷检测方法的不足,提出了以高速数字信号处理器芯片DM642为核心的桥梁拉索表面缺陷无损检测系统设计方法,并搭建了检测系统硬件平台.检测系统主要包括缺陷图像高速数据采集单元、DM642硬件平台、爬行移动机构和缺陷定位装置.结合数字图像处理算法,在实验平台上对系统设计进行了现场实验验证,大量试验证明该系统具有工作稳定可靠、实时性好、海量存储和无损检测等优点.设计的检测系统技术先进,对目前的桥梁拉索健康检测具有重要的现实意义和实用价值,而且该方法具有较好的通用性,可以推广应用到其它相关
    3  非接触电能传输系统双模控制式交直交变换器
    苏玉刚 王小飞 唐春森 王智慧 孙跃
    2010, 33(8):12-16. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.003
    [摘要](2287) [HTML](0) [PDF 2.80 M](1203)
    摘要:
    针对传统非接触电能传输系统中初级回路主电路的不足,提出了一种可工作于Buck和Boost 2种控制模式的新型交直交变换器,该变换器不仅有效地解决了传统非接触电能传输系统中大容量滤波电容和DC/DC调压环节所引起的电流冲击、成本高、控制复杂等问题,而且通过2种模式的切换和其对应的开关管占空比的调节可实现输入电压大范围波动时的谐振电流恒幅控制.分析了该变换器的拓扑结构和工作原理,阐述了变换器在2种模式下的切换控制策略,并给出了仿真验证结果.
    4  认知无线网络基于正交频分复用的子载波和功率分配策略
    唐伦 曾孝平 陈前斌 王欢
    2010, 33(8):17-22. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.004
    [摘要](2389) [HTML](0) [PDF 2.46 M](1121)
    摘要:
    为满足认知用户对主用户的干扰约束,建立了在主用户接收端干扰受限条件下最大化认知用户容量的数学优化问题;进一步提出了当主用户信噪比不断变化时,认知用户可根据干扰控制因子自适应地调整发射功率,最大化认知系统容量;利用拉格朗日乘数法,得到了该数学问题的最优解;最后,在多用户情况下提出了一种公平性和容量性能折衷的子载波和功率分配方案.仿真结果表明,在主用户可容忍的干扰约束下,该方案能有效地保证认知用户间的公平性且系统容量性能趋于最优.
    5  多尺度和多方向特征的图像去噪
    陈建军 田逢春 邱宇 李显利
    2010, 33(8):23-28. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.005
    [摘要](2221) [HTML](0) [PDF 2.07 M](1121)
    摘要:
    提出一种基于多尺度和多方向的自适应图像阈值去噪方法.先对图像进行非下采样Contourlet变换得到不同尺度和不同方向上的变换系数,然后根据变换系数特征,引入尺度和方向阈值因子,用分解尺度系数的均值和区域能量表示图像的纹理信息.在相同分解尺度下,区域能量越大,表示该方向具有更多的纹理信息,阈值应该设置就越低,反之阈值就越大.根据尺度和方向阈值因子,自适应地确定图像去噪的阈值.最后对变换系数进行反变换,实现图像去噪.实验结果表明,与小波变换和Contourlet变换相比,保留了更多的图像轮廓细节,提高了图像
    6  多媒体文件传输嵌入式终端接收能力的匹配
    王海威 倪宏 孙鹏 朱小勇
    2010, 33(8):29-35. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.006
    [摘要](2487) [HTML](0) [PDF 2.32 M](1247)
    摘要:
    提出了一种在网络带宽充足的条件下,能够匹配嵌入式终端接收能力的大型多媒体文件传输协议EMFTP(embedded multimedia file transfer protocol,嵌入式媒体文件传输协议).该协议是基于UDP的应用层传输协议,采用统一重传的差错恢复策略,并引入了基于带宽探测的递减式加增乘减速率控制算法,在尽可能的降低嵌入式接收端的资源占用前提下,提高数据传输速率.实验表明,与传统的UDT和FTP传输协议相比,EMFTP的数据传输速度分别提高了3%和17%,接收方终端的CPU占用率分别降低
    7  Markov逻辑网在重复数据删除中的应用
    张玉芳 黄涛 艾东梅 熊忠阳 唐蓉君
    2010, 33(8):36-41. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.007
    [摘要](2548) [HTML](0) [PDF 1.14 M](1326)
    摘要:
    为了解决和突破现阶段重复数据删除方法大多只能针对特定领域,孤立地解决问题的某个方面所带来的不足和局限,提出了基于Markov逻辑网的统计关系学习方法.该方法可以通过计算一个世界的概率分布来为推理服务,从而可将重复数据删除问题形式化.具体采用了判别式训练的学习算法和MCSAT推理算法,并详细阐述了如何用少量的谓词公式来描述重复数据删除问题中不同方面的本质特征,将Markov逻辑表示的各方面组合起来形成各种模型.实验结果表明基于Markov逻辑网的重复数据删除方法不但可以涵盖经典的FellegiSunte
    8  BP网络的谐波检测方法分析
    程培源 张猛 樊波 董涛
    2010, 33(8):42-45. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.008
    [摘要](2095) [HTML](0) [PDF 1.28 M](1165)
    摘要:
    介绍了一种基于BP网络的谐波检测分析方法.该方法通过对BP网络模型的选取解决了隐层的学习问题,应用于电力系统谐波检测.根据傅立叶形式BP网络的输出等价于傅立叶级数,将BP网络设计成一个单输入单输出系统,以三角函数作为“激励函数”构成隐层空间,采用梯度下降法调整权值.为保证BP网络的收敛性,根据李亚普诺夫定理,限定学习率η的范围.仿真结果表明,利用该方法可以有效地提高BP网络的收敛速度和计算精度,快速获得各次谐波高精度的幅值和相位.
    9  风电场储能容量合理取值范围分析
    卢继平 朱三立 韩涛 吕东 刘蕾
    2010, 33(8):46-51. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.009
    [摘要](2794) [HTML](0) [PDF 1.95 M](1292)
    摘要:
    风电场配置适当的储能容量可以有效改善因风速变化而造成的输出功率波动.针对怎样选取储能容量较为经济合理问题,在结合一种所需储能容量计算方法的基础上,提出了评判风电场输出改善效果的两种指标.通过详细分析储能容量合理取值受到的各种影响因素,利用储能容量成本及风电场输出功率平滑效果辅助判据,得出风电场储能容量合理的取值范围.
    10  元胞自动机时空数据模型与预测方法
    任海军 张晓星 周湶
    2010, 33(8):52-57. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.010
    [摘要](2795) [HTML](0) [PDF 1.98 M](1613)
    摘要:
    对标准元胞自动机(cellular automata,CA)模型进行扩展以满足具体行业地理信息系统(GIS)平台上时空动态模拟和预测应用要求.然后以电力行业配电网空间负荷预测为具体应用, 建立起了土地利用演化动态模型与电力负荷空间预测之间关系,解决了时空数据管理中空间数据离散如何与属性数据进行交互问题.模拟出城市土地利用动态发展变化过程,预测出规划区域中的各划分小区土地的未来使用类型,建立起配电网空间负荷预测时空数据模型,突破了传统时空分离电力预测的预测方法的局限.最后通过一个配电网空间负荷预测实例验证了
    11  双馈风力发电机组转子侧控制策略改进
    胡雪松 孙才新 李辉 赵猛 唐显虎
    2010, 33(8):58-63. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.011
    [摘要](2261) [HTML](0) [PDF 3.24 M](1218)
    摘要:
    基于现场风电机组功率转速曲线,对双馈风电机组常规功率控制策略的不足进行了分析,考虑机组转速限制条件和功率快速跟踪控制要求,对双馈风电机组转子侧变流器功率解耦控制策略以及变桨控制策略进行了改进,即转子侧有功控制环采用风力机输出转矩直接控制,并加转速外环实现对转速的准确控制;变桨控制策略采用直接功率控制.最后,应用提出的改进控制策略对双馈风电机组全程运行性能进行了仿真,并和常规控制策略进行了比较.结果验证了控制策略改进的有效性和正确性.
    12  环型空间阵列扭矩传感器读数头测量原理分析
    喻洪麟 李蓉 何安国 马升涛 吴永峰
    2010, 33(8):64-68. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.012
    [摘要](2527) [HTML](0) [PDF 1.86 M](1045)
    摘要:
    利用球对称特性和交流电磁感应的环型空间阵列扭矩测量原理,讨论了一种适合于极端环境下测量扭矩的环型空间阵列扭矩传感器读数头的工作原理.针对测量扭矩时遇到的难题,设计了读数头电路,并对其进行了仿真实验,获得较为满意的结果.
    13  混合动力汽车参数远程监控系统的开发
    杨亚联 曹紫微 秦大同
    2010, 33(8):69-74. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.013
    [摘要](2380) [HTML](0) [PDF 1.10 M](1561)
    摘要:
    以混合动力电动汽车为研究对象,进行了车辆运行参数远程采集监控系统的开发.利用下位机通过串口采集模拟CAN格式数据并通过GPRS无线通信模块将数据发送至远端服务器,最后由上位机数据处理软件对原始数据进行数据处理.针对系统的要求和特点,主要对下位机硬件进行了模块选型和整体设计并对上下位机软件进行了设计编写.最后以多台电脑作为模拟车辆数据发射源进行了实验,实现了数据的无线传输,同时对多个数据源进行数据接收,以及对数据的分析处理、回放,并可自行设置数据协议的功能.尤其是数据无线传输和协议设置功能,提高了诊断系统的
    14  多齿小模数摆线齿轮弦顶距快速测量方法
    李朝阳 陈兵奎 刘景亚
    2010, 33(8):75-79. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.014
    [摘要](2907) [HTML](0) [PDF 801.18 K](1196)
    摘要:
    根据摆线齿轮自身的几何特性提出了一种适合于小模数、齿数多的摆线齿轮的快速检测方法-弦顶法,给出了摆线齿轮理论齿廓以及移距、等距、转角修形等情况下弦顶距的计算公式,编制了计算程序,开发了摆线齿轮弦顶法快速测量软件,并给出了计算和测量实例.
    15  电动助力转向系统控制策略的仿真分析
    徐中明 胡康博 余烽 张志飞
    2010, 33(8):80-84. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.015
    [摘要](2454) [HTML](0) [PDF 1.20 M](1164)
    摘要:
    建立了电动助力转向系统的数学模型,根据路感强度的表达式,运用伯德图进行了频域分析,并制定了比例微分助力的控制策略.结合考虑车身侧倾的三自由度汽车模型和轮胎模型,建立了用于分析电动助力转向特性的仿真模型,针对转向轻便性、高速回正性和合适路感的多重目标,进行了方向盘正弦输入和方向盘撒手仿真试验,总结出了控制器参数在不同车速和转向盘输入转矩下的变化规律.
    16  道路照明条件下驾驶员瞳孔大小变化规律
    胡英奎 翁季 李毅 陈仲林 张青文
    2010, 33(8):85-90. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.016
    [摘要](2877) [HTML](0) [PDF 2.23 M](1122)
    摘要:
    为了研究道路照明条件下驾驶员瞳孔大小随亮度水平的变化规律,采用道路照明反应时间测试装置和iView X眼动仪,对4位被测者在分别由高压钠灯(HPS)、金卤灯(MH)和LED灯作为光源提供的13种背景亮度下的瞳孔面积进行测量.结果表明,在道路照明条件下,人眼瞳孔与背景亮度之间基本呈负指数关系,人眼瞳孔面积随背景亮度的变大而减小,且减小的速度随背景亮度的变大而减小,瞳孔大小在达到某背景亮度水平后逐渐趋于稳定;对于实验所用的3种光源,人眼瞳孔大小在背景亮度为0.7~1.2 cd/m2的范围内会出现波动.
    17  纳米管内受限流体的微观静力学特性
    刘娟芳 李勤 梁鑫俐
    2010, 33(8):91-95. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.017
    [摘要](2201) [HTML](0) [PDF 1.87 M](1005)
    摘要:
    利用分子动力学模拟方法对纳米圆形管内流体微观静力学特性进行了研究.采用修正的LennardJones势能函数描述流体间及流体与固壁间原子的相互作用,并通过在势能函数中所引入的可调参数α改变流体与壁面间的浸润强度,最后借用密度分布、双体分布函数和轴向速度分布展现受限流体的微观特性.模拟结果表明,壁面对流体约束作用的强弱很大程度上影响着管内流体沿径向不同位置的微观分布,改变着流体在不同径向区域的微观表征相和原子的运动特征.
    18  三维土工网垫植草护坡性能试验
    肖成志 孙建诚 刘熙媛 刘晓朋
    2010, 33(8):96-102. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.018
    [摘要](2602) [HTML](0) [PDF 1.58 M](1238)
    摘要:
    通过边坡模型正交试验,在不同降雨强度下分析了网垫类型、草籽密度、土质和坡度等4个因素对三维网垫植草护坡性能的影响.结果表明,坡面侵蚀模量在模拟小雨时受影响因素显著性高低顺序为草籽密度、坡度、土质和网垫类型,而暴雨时网垫类型对侵蚀模量的影响明显增加,且采用三维网垫植草护坡时坡面侵蚀模量相比无护坡时减少了5倍左右,三维网垫植草护坡抗冲刷效果明显;由网垫、根系和土组成的坡面浅层加筋土复合体的等效黏聚力随深度的增加总体上呈逐渐减少的趋势,且二者之间呈现三次曲线变化关系;坡面采用厚度大的网垫和植物根系密度较大时都会
    19  隧道支护结构蠕变特性试验和非线性蠕变模拟
    靳晓光 李晓红
    2010, 33(8):103-108. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.019
    [摘要](2609) [HTML](0) [PDF 1.26 M](1164)
    摘要:
    采用MTS815液压伺服系统对深埋隧道支护结构混凝土试件进行了三轴蠕变试验,分析了支护结构的蠕变特性,依据蠕变曲线特征求出了非线性蠕变参数.建立了考虑深埋隧道施工过程、围岩和支护结构蠕变特性的有限元数值分析模型,分析了围岩和支护结构的蠕变特性,得到了隧道初期支护和二次衬砌的位移特征及其不同位置处的有效应力和最大剪应力特征.隧道支护结构的位移、应力随时间的变化特征与不考虑蠕变效应有较明显的不同,计算位移与实际监测结果基本一致.对于深埋隧道,应该考虑围岩和支护结构的蠕变特性.
    20  桥梁结构用钢16Mn棘轮效应的塑性流动特性分析
    向阳开 马艳兵 郑怡 周志祥
    2010, 33(8):109-113. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.020
    [摘要](2189) [HTML](0) [PDF 2.03 M](991)
    摘要:
    结合桥梁结构中用钢16Mn钢在应力控制下的棘轮效应实验,针对塑性模量H、背应力率偏量与塑性流动方向之间夹角θ等开展了塑性流动特征分析,指出了单轴和多轴棘轮效应的不同影响机制,即单轴棘轮效应的产生和演化决定于相对平均应力对称的正、反向加载点处的塑性模量的变化,塑性模量在正向加载和反向加载时分别遵循着不同演化规律;而多轴棘轮效应的产生和演化是H和θ共同作用的结果,棘轮效应的先前较大加载历史效应是先前较大加载历史对背应力率偏量与塑性流动方向之间夹角θ的影响结果.
    21  采用半分离整体式模型的填充墙干缩开裂过程模拟与分析
    傅军 金伟良 岳增国
    2010, 33(8):114-122. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.021
    [摘要](1833) [HTML](0) [PDF 2.95 M](983)
    摘要:
    考虑到计算效率,采用“半分离-整体式”计算模型对框架填充墙干缩开裂过程进行了数值模拟,结构模型采用了符合工程实际的二层单跨填充墙结构.对不同柱刚度、开洞率、连接刚度下结构的变形、应力、裂缝规律进行了影响因素的分析.模拟的裂缝形态和宽度与工程实践具有可比性.研究表明:计算时不能忽略自重和竖向荷载作用的影响;干缩一般会导致窗洞等产生非结构性的损坏;不同的柱刚度、洞口率和连接刚度下的裂缝发生位置、发展趋势和变形结果有差异,采用统一的构造措施并不能完全解决问题;对于没有采取任何构造措施的框架填充墙结构在等效温差-
    22  pH值调节剂对CO 2吸收富液解吸能耗的影响
    杜敏 张力 冯波
    2010, 33(8):123-129. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.022
    [摘要](2467) [HTML](0) [PDF 1006.70 K](1088)
    摘要:
    在0.2 mol/L MEA、DEA和MDEA吸收CO2饱和溶液的解吸过程中加入一定量的己二酸和辛二酸,对解吸能耗和CO2析出速率的影响进行了实验.发现加酸后在其它解吸实验条件不变情况下,CO2析出速率加快,且加酸剂量在0~0.6 g范围内,CO2解吸速率与加酸量成正比.对加酸前后的CO2解吸能耗进行了计算和比较,发现在解吸过程加酸后解吸CO2的能耗率明显减少,且能耗减少量随加酸量的增加而增大.研究结果表明,采用pH值调节法可降低CO2解吸过程的能耗,加快解吸速率.
    23  三流体分离型热管换热器性能分析及应用
    石程名 王洋 徐灿君 崔文智
    2010, 33(8):130-135. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.023
    [摘要](2152) [HTML](0) [PDF 905.23 K](1018)
    摘要:
    建立了三流体分离型热管的传热分析模型,得到了各排热管具有相同换热面积和不同换热面积顺流和逆流换热器的温度传递矩阵方程.利用具有相同换热面积换热器的温度传递矩阵方程,导出了顺流和逆流换热器的2个传热有效度θ1、θ2与M1、M2、NTU1、NTU2、、U及Δti的关系式.应用所得的结果,对大型高炉热风炉的烟气余热回收装置进行了设计和变工况校核计算,实践证明结果正确.
    24  颗粒增强铝基复合材料的制备及热膨胀性能
    栾佰峰 裴英飞 黄天林 叶青 黄光杰 杨谦
    2010, 33(8):135-142. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.08.024
    [摘要](2213) [HTML](0) [PDF 1.94 M](1139)
    摘要:
    以复合材料在电子封装方面的应用为目标,选择粒径大约为4μm的Al2O3、AlN和SiC颗粒,采用挤压铸造法方法制备了颗粒体积分数为40%的3种铝基复合材料.研究表明,所制备的复合材料组织致密,颗粒均匀分布.对比分析表明,复合材料的平均线膨胀系数(CTE)在11.51×10-6~18.62×10-6/K之间并随着加热温度的升高而增大.SiCp/2024复合材料的CTE实测值最低,AlNp/6061次之,Al2O3p/2024略高;Al2O3p/2024的实测值与Ker

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