2010年第33卷第9期文章目次

陈然 , 孙冬野 , 刘永刚

2010, 33(9):1-7. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.001

[摘要](1140) [HTML](0) [PDF 2.96 M](977)

摘要:
为了减少双离合器式自动变速器(DCT)控制系统的开发时间和费用,利用Matlab/SimDriveLine车辆动力传动系统建模仿真软件,建立了DCT整车系统的动力学模型,采用神经网络训练改进了软件中的发动机模型,基于Matlab/Simulink系统设计了DCT车辆的起步、换挡过程以及换挡规律控制策略仿真模型.在此基础上,进行了DCT整车系统仿真.仿真实验结果表明所建立的DCT系统动力学模型及所设计的控制器的合理性和可行性,证明该方法建立的仿真模型适用于DCT控制系统开发,提高了系统设计的效率.

2 多轴联动砂带磨削刀触点路径规划及几何仿真

张伟文 , 郭钢 , 张岳 , 黄云

2010, 33(9):8-13. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.002

[摘要](911) [HTML](0) [PDF 2.11 M](841)

摘要:
采用多轴联动计算机数字控制系统的砂带磨削设备能够高效率加工具有复杂型面的零件.针对该类砂带磨削设备,提出了自由曲面上的等参路径规划算法和等间距截面路径规划算法.路径规划算法中的相邻刀触点的计算是根据磨具在进给方向的有效投影位置确定.等间距路径规划算法用最小二乘法来获取较优的截面法向.为了提高路径规划设计效率,减少试验以提高经济效益,开发出基于线性磨削模型的砂带磨削几何仿真程序.汽轮机叶片加工的试验结果表明该算法能够很好地应用于复杂型面的刀具路径规划设计.

3 序列响应面方法在薄壁梁轻量化设计中的应用

张勇 , 李光耀

2010, 33(9):14-18. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.003

[摘要](1028) [HTML](0) [PDF 1.59 M](970)

摘要:
提出将近似模型引入到薄壁梁的耐撞性优化设计中,并利用序列响应面优化方法对近似模型进行优化.针对基于有限元网格模型的设计变量难于参数化的问题,开发了相应的程序将薄壁梁的材料、截面尺寸及焊点布置等参数进行参数化建模.研究结果表明：优化设计改善了薄壁梁的吸能特性,使它的质量大大减轻;基于近似模型的优化算法能较大程度地提高优化效率.

4 玻璃钢复合材料砂带磨削实验分析

黄云 , 刘瑞杰 , 黄智 , 靳星星

2010, 33(9):19-23. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.004

[摘要](1175) [HTML](0) [PDF 2.09 M](976)

摘要:
采用3种磨料不同粒度的砂带对玻璃钢复合材料进行砂带磨削实验,分析了磨料与工件间的交互作用机理.通过大量试验以及试验数据获得了玻璃钢复合材料砂带磨削过程中材料切除率以及砂带寿命的主要影响因素,并首次采用专业图像分析软件ImagePro Plus分析了砂带堵塞程度及堵塞的主要原因.实验结果表明:玻璃钢复合材料砂带磨削过程中,材料切除率受磨削压力、砂带线速度、磨料种类及粒度的影响很大,其中陶瓷磨料磨削时获得的材料切除率最高;影响砂带堵塞程度的最主要因素是磨削压力;磨平磨钝是砂带磨粒最主要的磨损形式,其中堆积磨

5 飞轮转速对35CrMnSi/T3惯性径向摩擦焊接特性的影响

罗键 , 赵国际 , 王向杰 , 吴玮 , 徐晓菱

2010, 33(9):24-28. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.005

[摘要](1235) [HTML](0) [PDF 2.27 M](875)

摘要:
应用CT25特种摩擦焊机,在不同惯性飞轮转速条件下进行了35CrMnSi/T3的惯性径向摩擦焊接.利用电子扫描显微镜(SEM)观察界面微观结合特征及组织变化,能谱分析仪(EDS)检测界面元素的扩散,并测定了铜侧塑性变形区的硬度变化.试验结果表明：惯性飞轮转速增大,一级加压摩擦产热显著增加,有利于接触界面二级加压顶锻产生更大的塑性变形,促进工件接触面形成连接;飞轮转速3 000 r/min时,35CrMnSi/T3径向摩擦焊接头结合区清洁,再结晶区形成变形αFe和εCu细晶组织,元素扩散明显,焊接效果

6 可变阻尼减振器外特性仿真与试验

徐中明 , 张玉峰 , 余烽 , 李仕生

2010, 33(9):29-34. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.006

[摘要](1215) [HTML](0) [PDF 1.22 M](907)

摘要:
分析了所开发的可变阻尼减振器的工作原理和阀系特性.根据流体力学缝隙流动、管嘴流动及并联管路流量计算理论,推导出阻尼力计算公式,用MATLAB建立了可变阻尼减振器的数学模型,通过仿真得到了示功图和速度特性,并按照减振器台架试验标准QC/T545进行了试验,得到了外特性试验数据.将仿真结果和试验数据进行比较,证明应用并联管路流量计算理论建立的数学模型正确可靠,符合实际要求,准确地描述了阻尼力随行程变化的特性,可用于可变阻尼减振器的设计和性能预测.

7 USBCAN总线转换设备在Stateflow下的建模和仿真

刘和平 , 伍元彪 , 张毅

2010, 33(9):35-40. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.007

[摘要](1284) [HTML](0) [PDF 856.16 K](842)

摘要:
USBCAN总线转换设备作为USB总线和CAN总线之间的连接设备,其运行状况和软件设计是否能达到设计的需求,一般的方法很难进行验证,本文通过在Stateflow工具箱下对一种USBCAN总线转换设备进行建模,并且在Matlab/Simulink环境下对整个转换设备运行状态进行仿真验证,实现了USBCAN总线转换设备运行状态的验证,提出了一种新的总线转换设备的仿真和验证方法.

8 快速虚拟矢量调制的三电平直接转矩预测控制

王明渝 , 邓威 , 陈杨裕 , 代同振 , 安树怀

2010, 33(9):41-46. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.008

[摘要](1090) [HTML](0) [PDF 921.47 K](912)

摘要:
提出了一种新颖的基于电压预测和快速虚拟矢量调制算法的二极管钳位式三电平逆变器供电的永磁同步电机直接转矩控制方案.系统基于广泛应用于中高压调速系统的二极管钳位式三电平逆变器,结合空间矢量调制思想,通过电压预测控制算法生成直接转矩控制所需的参考电压矢量,然后基于非正交60°坐标系,构建虚拟矢量合成参考电压矢量,采用平衡因子调整冗余小矢量的作用时间,对中点电压进行滞后补偿控制,基本电压矢量的选取和作用时间计算十分简单,实现了快速空间矢量调制.仿真结果验证了该控制方案的可行性,三电平逆变器输出电压幅值跳变和直流侧

9 大型水轮发电机电磁场模型及其对温度场的影响

韩力 , 范镇南 , 周光厚 , 侯小全 , 廖毅刚

2010, 33(9):47-55. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.009

[摘要](1084) [HTML](0) [PDF 4.22 M](919)

摘要:
为了准确分析大型水轮发电机的损耗和发热问题,分别建立了2维稳态电磁场、运动电磁场和场路耦合的有限元模型,并以1台36 MW贯流式水轮发电机为例,对转子铁芯损耗和阻尼绕组损耗进行了计算.在此基础上,结合3维温度场有限元计算,分析了3种不同电磁场模型对转子热源和温度计算结果的影响,并与试验数据进行了对比.结果表明,场路耦合模型计算精度更高,额定工况时每根阻尼条的损耗不等,背风面阻尼条的发热明显大于迎风面的阻尼条,转子最高温度位于阻尼绕组而非励磁绕组.研究结果对提高大型水轮发电机转子损耗和温度场的计算精度以及设

10 植入医学器件的电能供给及电磁场仿真

唐治德 , 吴明鹏 , 余小闯 , 金幸 , 张海波 , 何志成

2010, 33(9):56-61. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.010

[摘要](858) [HTML](0) [PDF 2.15 M](906)

摘要:
利用生物皮肤的电特性,通过皮肤对体内植入式医学电子器件的电池进行充电展开研究.采用有限元法建立体导电能量传递数学模型,通过软件FEMlab 3.3建立其场域数值模型,输入信号使用交流电压.在仿真中,进行了模型的频率特性测试,设计了4种不同形状的电极,并以圆柱形电极为例,分别改变电极截面面积和电极之间的距离来优化电极的形状与布局.仿真结果表明,在保证人体安全电流的前提下,体导电电流传递效率可达30%以上.

11 电力经济环境负荷调度的模糊多目标模型

叶世杰 , 肖智 , 钟波 , 孙才新

2010, 33(9):62-68. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.011

[摘要](998) [HTML](0) [PDF 949.08 K](884)

摘要:
电力经济与环境负荷调度(Environmental/Economic Power Dispatch,EED)已成为当前经济与环境和谐发展下电力系统需考虑的问题.针对EED问题中以发电单元实际发电量作为决策变量的非线性燃料成本函数和微粒排放函数,引入模糊集方法构造发电单元实际发电量的模糊变量,以贴近电力系统中发电单元发电量的特点,使得EED问题的模糊化多目标模型更贴近实际,并采用一种改进遗传算法来找出EED问题模糊化多目标模型的优化方案.最后采用一个3发电单元的测试系统进行仿真并与其他方法进行对比,结果证明

12 煤巷掘进中预裂爆破对抽放提高的分析

范晓刚 , 王宏图 , 袁志刚 , 徐厚学

2010, 33(9):69-73. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.012

[摘要](660) [HTML](0) [PDF 735.14 K](901)

摘要:
针对低透气性煤层掘进工作面瓦斯预抽率较低以致突出危险较高的问题,以某矿(K1、K4)煤层煤巷掘进工作面为研究对象,进行了现场深孔预裂爆破试验,对预裂爆破前后钻孔瓦斯抽放量进行了对比分析,并对预裂爆破后有效的钻孔瓦斯抽放半径进行了考察.试验结果表明：K1煤层预裂爆破后瓦斯预抽率仅需10 d就能达到37.13%,缩短抽放时间60%;而且效果检验5个循环才出现瓦斯解吸指标超标.K4煤层预裂爆破后瓦斯预抽率仅需12 d就能达到34.28%,缩短抽放时间60%;而且效果检验3个循环才出现瓦斯解吸

13 煤样初始内部结构对瓦斯流动特性的影响

赵洪宝 , 尹光志

2010, 33(9):74-78. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.013

[摘要](764) [HTML](0) [PDF 2.00 M](849)

摘要:
以组成不同的3种煤样为研究对象,采用密度计算法、扫描电镜等对其内部结构进行了研究,并采用自行研制的三轴瓦斯渗流仪对其内部的瓦斯流动特性进行了试验研究.结果表明：相同条件下由不同煤粉制备的型煤试件内部结构不同,但煤粉颗粒直径对煤样内部结构影响并非线性;煤样全应力〖XC半字线.tif,JZ〗应变过程中瓦斯流动特性复杂,总体呈先减小后增加趋势,且煤样初始瓦斯流动速度小于煤样破坏后的流动速度,瓦斯流动特性表现出明显的滞后性;煤样内部结构对其内的瓦斯流动特性影响呈非线性;煤样组成对其内瓦斯流动影响的应力状态的敏感性

14 空化水射流结合Fenton处理硝基苯废水的实验

卢义玉 , 蒋林艳 , 夏彬伟 , 左伟芹 , 张赛 , 赵艳萍

2010, 33(9):79-85. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.014

[摘要](927) [HTML](0) [PDF 942.25 K](890)

摘要:
硝基苯类化合物具有弱致突变性,且化学性能稳定,常规的废水处理方法很难使其净化.采用空化水射流结合Fenton处理硝基苯废水,研究了多种因素对硝基苯去除率的影响,通过对比分析得出,当硝基苯初始质量浓度为50 mg/L,处理条件为Fe2+质量浓度40 mg/L,H2O2质量浓度150 mg/L,围压0.5 MPa,pH值5.0,泵压10 MPa时,硝基苯去除率达到95.06%;同时,通过高效液相色谱揭示了其降解机理：空化水射流促使Fenton释放出更多的HO·并加剧Fe2+的催化能力,将硝

15 亚硝酸盐对铜绿微囊藻和四尾栅藻生长和竞争的影响

陈卫民 , 戴树桂 , 张清敏

2010, 33(9):86-91. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.015

[摘要](1481) [HTML](0) [PDF 980.20 K](925)

摘要:
亚硝酸盐浓度的升高不但会影响藻类的种群密度,而且会影响藻类的群落结构.为了探讨亚硝酸盐对湖泊藻类种群竞争的影响,采用批量培养的方法,研究了不同亚硝酸盐浓度下,铜绿微囊藻和四尾栅藻的生长和竞争,并通过竞争抑制参数对相互的竞争关系进行了分析.结果表明,在实验条件下,两种藻之间存在着竞争抑制作用,四尾栅藻在竞争中占据一定的优势,亚硝酸盐浓度的升高使得四尾栅藻的竞争优势更为明显,加快了铜绿微囊藻的衰退.分析原因,是在高浓度亚硝酸盐(20 mg /L、30 mg /L)条件下,铜绿微囊藻受到的伤害更大和铜绿微囊藻与

16 偏最小二乘回归在地表沉陷预测中的应用

蒋建平 , 陈功奇 , 章杨松

2010, 33(9):92-97. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.016

[摘要](1004) [HTML](0) [PDF 809.88 K](814)

摘要:
考虑地下开采引起的地表沉陷的众多影响因素,基于偏最小二乘二次多项式回归这一非线性方法,对地表沉陷的最大值进行了预测.以地表最大沉陷值为因变量,以采高、采深、煤层倾角、硬度系数等为自变量,得出了地表最大沉陷值的预测模型.结果发现,Press残差值随潜变量个数的增加而降低,由两者关系图可确定潜变量的个数为4对;采高的标准回归系数最大,说明4个影响因素中采高对地表沉陷值的影响最大;预测模型的决定系数为0.915 7,预测值的误差率为±10.41%,表明用偏最小二乘二元多项式回归方法预测地表沉陷是可行的.

17 改进模糊层次分析法在滑坡治理方案优化中的应用

康钦容 , 唐建新 , 张卫中

2010, 33(9):98-103. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.017

[摘要](1242) [HTML](0) [PDF 931.79 K](861)

摘要:
在考虑技术指标和其他影响因素进行滑坡治理方案优化的基础上,运用治理方案优化结合监测信息反馈的滑坡综合治理思路,通过对多项实际工程的分析,建立了滑坡灾害治理方案分层递阶结构综合评价指标系;并给出了模糊层次分析法权重及判断矩阵一致性检验方法,提出了基于改进的模糊层次分析法的多目标决策问题解决方案.以向家坡滑坡治理方案的优选为应用实例,结果表明建立的方法简便可行、可靠性好,为施工决策者提供了一种科学有效的评判方法.

18 高强度钢保险杠成形工艺及回弹控制的数值模拟优化

张旭 , 周杰

2010, 33(9):104-108. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.018

[摘要](975) [HTML](0) [PDF 2.64 M](808)

摘要:
采用高强度钢板制造的保险杠能大大提高乘员安全性,但高强度钢板成形非常困难,国内可供参考的成功案例非常有限,如果采用国外热成形技术又会显著增加成本且效率低.只能在现有水平下采用先进的数值模拟技术与调整冲压工艺相结合才能解决该问题.介绍了采用有限元分析软件Dynaform对某轿车高强度钢保险杠冷冲压成形过程进行模拟,发现回弹和破裂是其主要缺陷.通过研究工艺补充面对零件冲压成形以及回弹的影响,并总结出规律,然后对工艺补充部分进行调整,并设置凸顶得到了优化的工艺型面,最终一举取得成功,为同类相关高强度钢零件的生产

19 低压电力线通信子信道等效优化方法

李姣军 , 陈兵 , 肖红亮 , 苏理云 , 李恒 , 李刚

2010, 33(9):109-112. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.019

[摘要](855) [HTML](0) [PDF 947.01 K](869)

摘要:
根据低压电力线信道的特性,结合自适应比特和功率分配算法,提出了一种子信道等效优化方法.应用此方法在传输总比特数一定,基于发送功率最小化模型情况下,研究使用子信道优化等效方法对系统性能的影响,等效子信道优化算法将特性相同或相近的子信道放在一起考虑,不仅能减少信令负荷,还可以使频谱得到更好地利用,仿真结果表明,使用子信道优化算法后系统能获得更低的误比特率.

20 溴化锂溶液竖管内降膜蒸发传热性能分析

石程名 , 王洋 , 宫世吉

2010, 33(9):113-118. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.020

[摘要](1047) [HTML](0) [PDF 928.33 K](1145)

摘要:
为了直接高效利用低温烟气余热驱动制冷,对不同热流密度、不同浓度溴化锂水溶液竖管内层流降膜蒸发的传热性能进行了实验研究.结果表明,降膜传热系数随溶液进口浓度升高而减小,随热流密度增加而显著增大.对实验数据进行多元线性回归计算,得到实验范围内降膜传热系数关联式.用该关联式设计降膜蒸发传热的降膜式发生器,并对相同传热量的沉浸式发生器进行设计,性能对比表明,降膜式发生器在传热系数、换热组件重量和体积上有十分显著的优势.

21 湿热环境下微电子互连ACF的导电及腐蚀行为

华丽 , 郭兴蓬 , 杨家宽 , 刘凤鸣

2010, 33(9):119-125. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.021

[摘要](1060) [HTML](0) [PDF 2.70 M](899)

摘要:
各向异性导电胶膜(anisotropic conductive adhesive film, ACF)替代锡铅(Sn/Pb)钎料已应用于微电子封装中.以聚苯乙烯微球(Polystyrene, PSt)(3~5 μm)为导电核心体,其表面化学镀一层Ni粒子(1~2 μm)形成的复合微球填充在树脂中形成的各向异性导电胶膜作为研究对象,采用交流阻抗和动电位扫描等方法,探讨了湿热环境下ACF胶膜导电及耐蚀性能.实验表明,高温(80 ℃)和高湿(RH85%)中老化4 h后,各向异性导电胶膜的接触电阻有较显著的增加,

22 GIS支持下的公路生态环境评价

牛玉欣 , 许金良 , 杨宏志 , 贾兴利

2010, 33(9):126-131. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.022

[摘要](1129) [HTML](0) [PDF 2.23 M](861)

摘要:
通过GIS(Geographic Information System)分析功能和熵权计算,研究公路生态环境质量问题.采用压力—状态—响应概念框架模型和专家咨询相结合的方法确定公路生态环境评价指标,对各评价指标进行无量纲化处理后,利用熵理论计算评价指标的权重,并建立公路生态环境质量评价模型.在RS(Remote Sensing)和GIS支持下,分析青海省某公路生态环境现状,借用MATLAB工具计算各指标的熵值和熵权,并利用公路生态环境质量评价模型对该公路的生态环境质量进行定量分析.

23 考虑脱冰速度效应的输电线路脱冰模拟

沈国辉 , 袁光辉 , 孙炳楠 , 何运祥 , 楼文娟

2010, 33(9):132-138. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2010.09.023

[摘要](1164) [HTML](0) [PDF 2.33 M](992)

摘要:
输电线路的脱冰将对相邻塔产生纵向不平衡张力,严重威胁到输电线路的安全.提出输电线覆冰脱落的有限元模拟方法,与以往的模型试验结果进行比较以验证该方法的准确性,分析导线和地线整档同时脱冰产生的系统响应,最后针对导线的unzipping形式脱冰分析脱冰速度对响应的影响.本文的算例发现,地线整档同时脱冰将产生比导线整档脱冰更大的纵向不平衡张力.在unzipping形式脱冰分析中,脱冰速度越慢,系统响应越接近于静态卸载;脱冰速度越快,系统响应越接近于整档同时脱冰.

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