2012年第35卷第5期文章目次

刘明勇 , 朱才朝 , 杜雪松 , 徐向阳 , 刘伟辉 , 宁杰 , 曹建新

2012, 35(5):1-6. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.001

[摘要](2334) [HTML](0) [PDF 2.91 M](1117)

摘要:
基于船用齿轮箱相关技术条件,考虑轴、轴承、箱体等变形及传动过程中的相互影响,提出以联轴器跳动值作为船用齿轮箱刚度评价的新方法。采用有限元法建立船用齿轮箱的刚度分析耦合模型,得到箱体与轴变形、轴承与轴承座刚度等参数,计算出齿轮箱联轴器跳动值；结合理论分析设计刚度测试实验,根据实验结果与理论分析相对比,误差在11%以内,且满足技术要求,说明以联轴器跳动值作为船用齿轮箱刚度评价的新方法是有效的。

2 免疫遗传优化Elman神经网络的旋转机械故障诊断

陈法法 , 汤宝平 , 黄庆卿

2012, 35(5):7-13. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.002

[摘要](1606) [HTML](0) [PDF 2.44 M](986)

摘要:
针对旋转机械故障诊断过程中故障知识相互关联的过程难以用传统机器学习模型快速得到全面的典型故障数据,提出一种免疫遗传算法(immune genetic algorithm,IGA)优化Elman神经网络的故障诊断模型。首先对滚动轴承振动信号进行经验模式分解(empirical mode decomposition,EMD),得到多个内禀模态分量(intrinsic mode function,IMF),再提取表征状态特征的内禀模态分量能量构建特征向量输入到IGA优化的Elman神经网络进行故障模式辨识,IG

3 汽油机连续可变进气凸轮轴相位策略的数值模拟

张力 , 尚会超 , 袁志强 , 马为 , 付秋波 , 陈明飞

2012, 35(5):14-21. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.003

[摘要](2022) [HTML](0) [PDF 4.43 M](957)

摘要:
针对486Q汽油机连续可变进气凸轮轴配气相位系统的研制,采用发动机循环模拟数值方法研究连续可变进气凸轮轴配气相位系统的相位策略。数值模拟表明486Q汽油机在高负荷中低转速工况通过进气相位提前抑制进气在气门关闭时刻向进气道的倒流可有效提高循环进气量,使中低转速工况动力输出性能提高6%～8%,其结果与随后试验测试获得进气相位变化量一致。综合考虑燃油消耗率和有害排放物生成,数值模拟中等负荷工况进气相位参数的调节优化,通过进气相位提前,示例工况缸内残余废气系数可从9%增加到20%,NO排放量低减约80%,燃油消耗

4 多功能摊铺机振捣压实机构动力学仿真

罗文军 , 罗天洪 , 甘信富

2012, 35(5):22-28. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.004

[摘要](2539) [HTML](0) [PDF 2.94 M](1061)

摘要:
针对多功能摊铺机在工作过程中单偏心块振动器会产生水平力而影响摊铺质量的问题,提出了双偏心块振动器机构。建立了双偏心块振动压实机构4自由度振动系统的微分方程,对系统的固有频率进行了分析。基于现代控制理论,建立了压实机构的状态空间模型,利用MatLab/Simulink进行仿真,研究了振捣器、压实梁和振动器的参数变化对该系统动态特性的影响。理论分析和仿真结果表明双偏心块振动器机构既能平衡水平力,又能产生双倍的压实力；系统的固有频率将会随着熨平板质量的增加而减小；振捣器和压实梁的参数对熨平压实装置的影响很大,而

5 装备类产品外协件协同制造过程及资源匹配模式

郭钢 , 沈磊 , 杨联星 , 徐建萍

2012, 35(5):29-34. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.005

[摘要](1866) [HTML](0) [PDF 2.31 M](972)

摘要:
针对装备类产品在零件外协加工过程中计划与外协资源匹配、外协过程进度监控等方面存在的问题,基于装备类产品项目制造(Project Manufacturing,PJM)管理模式,提出了外协件协同制造模式、协同制造资源能力模型、基于时段和资源约束条件下外协计划与契约可用资源能力匹配矩阵、外协计划与资源冲突消解模型,有效提高了装备类产品项目制造中外协计划编制、资源匹配与执行的可行性,保证外协计划的按期完工。

6 高炉故障诊断本体构建方法实证分析

陈国荣 , 鄢萍 , 陈燕华 , 施金良 , 邓菊丽

2012, 35(5):35-39. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.006

[摘要](1657) [HTML](0) [PDF 2.09 M](1016)

摘要:
高炉维修记录中包含很多有用的信息,可为诊断解决类似故障提供参考。针对故障记录提取和利用过程中存在的结构化表示、知识构建及推理难题,提出了一种基于本体的高炉故障知识构建及表示方法。对高炉故障诊断知识本体的特性进行分析,得出故障诊断本体构建的故障部位、故障原因、故障现象、解决方案四要素；定义了高炉本体的故障诊断类、属性、实例、关系、域等本体描述的规范框架和说明；在本体建模工具protégé中研究了该高炉本体的具体定义、描述和推理过程。实例研究表明,该方法简单、表述直观、效率高,可为高炉故障诊断提供一种新的思路

7 多种子点提取三角网格特征轮廓的方法

唐先智 , 杨刚生 , 刘飞

2012, 35(5):40-46. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.007

[摘要](1806) [HTML](0) [PDF 3.27 M](967)

摘要:
提出一种基于多种子点提取三角网格特征的算法,根据曲率大小和法向矢量检测特征轮廓存在区域并用不同颜色凸显；在适当位置指定种子点并计算种子点的相关属性；构建节点评估函数模型来选择路径节点；最后将提取的特征轮廓线进行光顺处理。通过实例表明,该算法不仅对封闭特征和锐利边缘提取有效,还对开口特征和特征变化平缓的区域有效,甚至对相同特征分叉时提取的准确性更高。

8 AZ40镁合金的腐蚀图像识别及腐蚀行为分析

刘立平 , 李凌杰 , 雷惊雷 , 贺东海 , 李芳君 , 张胜涛 , 潘复生

2012, 35(5):47-51. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.008

[摘要](2649) [HTML](0) [PDF 2.17 M](1082)

摘要:
应用计算机图像识别技术研究了AZ40镁合金在模拟海水介质中的腐蚀行为。采用中值滤波、直方图均衡化方法对腐蚀图像进行预处理,通过数学形态学分析和小波分析提取了3个腐蚀图像特征参数：灰度分布方差、二值图像前景面积和能量特征参数用于全面、准确地描述镁合金的腐蚀行为。研究结果表明：腐蚀介质破坏镁合金表面自然氧化膜使腐蚀阻力减小；腐蚀由局部腐蚀开始快速扩展至全部区域；腐蚀产物堆积较慢,短时间不能为合金提供有效的保护,但随着较长时间的堆积则可增大腐蚀阻力,对合金产生一定的保护作用。

9 BP神经网络和遗传算法用于曲轴填充性能的优化设计

周杰 , 卢先正 , 舒锐志 , 凌君

2012, 35(5):52-56. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.009

[摘要](1868) [HTML](0) [PDF 1.55 M](1023)

摘要:
针对曲轴空间分模模具存在的深型腔难填充结构,提出了采用楔形飞边槽结构改善填充性能的方法。基于MATLAB平台,将BP 人工神经网络与遗传算法应用于楔形飞边槽结构参数优化设计。首先利用正交试验设计安排试验样本,对所得的样本进行有限元模拟,获得各方案坯料的最小未填充距离,作为BP神经网络训练的导师信号。再结合遗传算法,以最小未填充距离为目标,得到楔形飞边槽结构的最优参数。最后通过数值模拟验证并比较遗传算法预测结果与数值模拟结果的误差。结果表明,误差在5%以内。将优化参数应用于实际生产,坯料能够完全充满模具型腔

10 Taylor级数多极边界元法及其在轧制工程中的应用

陈泽军 , 肖宏

2012, 35(5):57-63. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.010

[摘要](2065) [HTML](0) [PDF 5.94 M](1004)

摘要:
通过基本解的多极展开与边界元线性方程组的隐式求解方法(GMRES)相结合,开发出了快速多极边界元法。Taylor级数多极边界元法更新了传统边界元法的求解模式,大大提高了计算效率,扩大了边界元法的求解规模。介绍了Taylor级数多极边界元法的发展历史和现状,给出了Taylor级数多极边界元法的基本思想、基本原理和分类,给出了基本解的Taylor展开方法和边界积分的基本实现步骤。将该方法应用于轧制工程中,通过轧辊弹性变形和HC轧机辊系接触和变形的数值解析,说明了Taylor级数多极边界元法适合于大规模轧制工程

11 碱矿渣水泥砂浆的干缩特性

陈科 , 杨长辉 , 潘群 , 赵爽 , 于泽东

2012, 35(5):64-68. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.011

[摘要](1940) [HTML](0) [PDF 1.02 M](1149)

摘要:
从收缩可逆性的角度,通过测试标准干燥养护后再水养护的砂浆试件收缩值的变化情况,对碱矿渣水泥砂浆的干缩特性进行了系统的研究。结果表明：碱矿渣水泥砂浆的干缩明显大于同条件下普通水泥砂浆的干缩,水玻璃矿渣水泥砂浆、NaOH 矿渣水泥砂浆14 d干缩值分别为普通水泥砂浆的5.5倍和2.2倍；碱矿渣水泥砂浆干缩中绝大部分是不可逆的,标准干燥养护14d再水养护的水玻璃矿渣水泥砂浆、NaOH〖KG-*6〗矿渣水泥砂浆不可逆收缩分别占总干缩的86%和68%。

12 基于顶层油温的变压器绕组热点温度计算改进模型

陈伟根 , 苏小平 , 周渠 , 潘翀 , 谢波

2012, 35(5):69-75. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.012

[摘要](2647) [HTML](0) [PDF 1.89 M](1222)

摘要:
油浸式电力变压器绕组热点温度是影响变压器绝缘寿命的重?瘟浚氡溲蛊鞫ゲ阌臀旅芮邢喙亍？悸欠窍咝匀茸?变压器断路阻抗、油粘滞度以及绕组损耗随温度的变化,引入粘滞度与损耗关于温度变化的修正因子,提出一种基于顶层油温的变压器绕组热点温度改进模型。模型参数选用Levenberg Marquardt算法进行估算。对比实验室温升用试验变压器实测数据,该模型在欠负载(90%)、额定负载(100%)以及过负载(110%)下,显示了较好的一致性,特别在动态负载下,能够较好地描述各暂态温度变化情况,为变压器绕组热点温度计算提

13 光谱重叠峰的曲线拟合解析策略与实现

胡耀垓 , 张晓星 , 赵正予 , 冯波

2012, 35(5):76-82. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.013

[摘要](3161) [HTML](0) [PDF 1.84 M](1198)

摘要:
针对光谱分析中的重叠峰问题,提出了一种基于曲线拟合的光谱重叠峰解析算法,讨论了曲线拟合的参数调整和表达非唯一性等问题,提出了最小峰峰间距（MRI）、可分离最小峰峰间距（MSI）和拟合误差曲线的三个特征区间等概念；在峰位的确定中,引入由宽逐严的排除策略。含噪模拟光谱重叠峰解析结果表明,所提出的算法是有效的。

14 上肢动脉系统的三段式电网络建模与仿真

何为 , 肖汉光 , 刘兴华

2012, 35(5):83-88. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.014

[摘要](1705) [HTML](0) [PDF 2.17 M](970)

摘要:
根据弹性腔模型,建立了上肢动脉系统的三段式电网络模型。该模型以肱动脉血压波形为输入,采用状态空间分析法建立了电网络模型的空间状态方程组,并利用四阶龙格库塔方法对其进行数值求解,得到桡动脉的血压和血流波形。利用该电网络模型分析了正常和病理（动脉硬化和高血压）情况下对桡动脉脉搏波的影响。实验结果表明：该电网络模型的参数具有较好的生理意义；模型的求解计算精度较高,收敛快；能有效地对正常和病理情况下上肢动脉的血液动力学特征进行仿真。

15 低压环形微网的分层控制方式

周念成 , 吴健雄 , 付鹏武 , 王强钢

2012, 35(5):89-96. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.015

[摘要](1978) [HTML](0) [PDF 5.52 M](1146)

摘要:
低压环形微网的供电可靠性高,且能增强分布式电源的接入能力。针对单环网和多分段多联络的城市配网,分析了低压环形微网的接线方式,研究了环形微网的两级分层控制,将环形微网中满足孤岛运行的子微网按区段划分,利用区段与不同元件的连接关系形成关联矩阵,状态切换过程中分别对隔离和重连区段进行判断重新构造关联矩阵,由此确定微网运行状态转换方案,并采用中央控制器实现了不同运行状态的同步重连控制。利用MATLAB/SIMULINK仿真软件建立了环形微网模型,分析了不同状态转换和同步过程中微网的动态特性,验证了提出控制策略的正

16 尾矿粗细颗粒分层结构体的力学特性分析

张千贵 , 尹光志 , 周永昆 , 敬小非 , 蒋长宝

2012, 35(5):97-102. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.016

[摘要](2169) [HTML](0) [PDF 2.94 M](1120)

摘要:
利用室内三轴试验和直接剪切试验,研究尾矿粗细颗粒分层结构体的力学特性,包括尾矿粗细颗粒2层结构和3层结构,同时考虑分层厚度变化的影响。三轴试验结果显示：分层结构体的内聚力一般比单一粗粒尾矿和细粒尾矿的低,内摩擦角介于单一细粒尾矿和粗粒尾矿的之间；在2层结构中,试件的内聚力随着粗粒尾矿层厚度的增加而减小,内摩擦角随着粗粒尾矿层厚度的增加而增大；在3层结构中,粗粒尾矿作夹层时,结构体的内聚力随着夹层厚度的增加而显著减小,以细粒尾矿作夹层时,结构体的内摩擦角随着夹层厚度的增加而减小。直接剪切试验结果显示：分层结

17 能源地下储库造腔期流场相似实验

任松 , 陈结 , 姜德义 , 杨春和 , 刘春

2012, 35(5):103-108. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.017

[摘要](1850) [HTML](0) [PDF 2.44 M](1019)

摘要:
基于“选定物理法”搭建了模拟建腔期腔内流场的相似模型实验平台,并利用染色法研究了建腔期腔内流场运移规律。试验发现：反循环造腔时腔内流场可划为6个影响区,浮羽流区、对流扩散区、缓冲扩散区、饱和沉淀区、边界溶蚀区和瀑布流区；注入水的作用范围及扩散速度随注水流量的增大而增加,但注水流量变化不改变注入水运动趋势；套管间距的变化将引起注入淡水的作用区域的改变,注入淡水作用区域随套管的提升而向上移,促进上部盐岩的溶解；夹层赋存状态不仅会改变注入水流动状态,还会改变边界质量流流动状态,夹层数量移,腔内卤水运动状态与浓度

18 基质收缩效应对含瓦斯煤渗流影响的实验分析

彭守建 , 许江 , 尹光志 , 蒋长宝 , 杨红伟

2012, 35(5):109-114. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.018

[摘要](2242) [HTML](0) [PDF 1.11 M](1238)

摘要:
以山西晋城煤业集团赵庄矿和寺河矿的煤层原煤为研究对象，利用自主研制的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流实验装置，通过保持有效应力恒定以消除其引起的渗透率变化，并同时考虑到滑脱效应对渗透率的影响，进行了He和CH4在不同气体压力条件下煤渗透率的平行实验，定量考察了煤基质收缩效应对煤岩渗透率的影响。实验结果表明：1）在低瓦斯压力条件下，煤渗透率表现出较显著的滑脱效应，且随着瓦斯压力的增加，煤样的渗透率呈现出先减小后增大的趋势，赵庄矿和寺河矿煤样的滑脱效应拐点均为0.9 MPa左右；2）当有效应力恒定时，随着瓦斯

19 考虑孔洞沟通性的碳酸盐岩储层应力敏感性实验

李松 , 康毅力 , 李大奇 , 游利军 , 闫丰明

2012, 35(5):115-120. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.019

[摘要](1574) [HTML](0) [PDF 2.78 M](1060)

摘要:
油气井钻井过程中井筒液柱压力变化,作为主要漏失通道的裂缝发生应力敏感性,裂缝张开而使工作液固相颗粒粒径与裂缝宽度不匹配,导致井漏发生并恶化。孔洞存在及沟通性质影响裂缝的应力敏感程度,选用致密碳酸盐岩露头岩样,制取不同洞径、不同沟通情况的单一孔洞、双孔洞（不沟通）和双孔洞（沟通）6类裂缝岩样开展应力敏感性实验。实验结果表明,单孔洞（5 mm）、单孔洞（10 mm）、双孔洞（5 mm,不沟通）、双孔洞（5 mm,沟通）、双孔洞（10 mm,不沟通）、双孔洞（10 mm,沟通）6种缝洞类型岩样的平均应力敏感系数

20 层次分析结合模糊数学法评价电镀企业清洁生产潜力

熊文强 , 尹刚 , 王丽丽

2012, 35(5):121-125. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.020

[摘要](1853) [HTML](0) [PDF 1.30 M](1007)

摘要:
电镀行业属于高能耗高污染行业,必须推行清洁生产；评价企业清洁生产潜力非常重要且是基础。采用层次分析法与模糊数学法结合,建立企业清洁生产潜力评价模型,评价电镀企业清洁生产潜力,并通过案例实证。

21 硐室型矿井风流调控技术

王海宁

2012, 35(5):126-131. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.021

[摘要](1628) [HTML](0) [PDF 1.84 M](1170)

摘要:
介绍了矿井风流调控的传统方法及矿用空气幕的布置形式,并将安装在巷道侧壁硐室内、具有柔性风门隔断风流、柔性风窗增阻减少风流和硐室型辅扇或风机机站引射风流作用的矿用空气幕定义为硐室型风流调控装置。现场应用研究结果表明,柔性风门的风流隔断率可以达到85%～88%,柔性风窗可有效对运输巷道中风流进行增阻,硐室型辅扇或风机机站的引射风量可达到30～40 m3/s,在难以设置风门、风窗、辅扇和风机机站的运输巷道中能有效控制风流短路、风流反向、风流循环、增加或减少巷道风量等,这不仅可以强化中段通风网络的排烟排尘效果,保

22 大型钾盐结晶器结构强度模态分析

李浩 , 袁雪冬

2012, 35(5):132-136. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.022

[摘要](1841) [HTML](0) [PDF 2.57 M](1044)

摘要:
结晶器是120万吨钾盐生产线的关键设备,是复杂壳体结构、巨大而单薄,并伴随有动力搅拌过程。因此必须对结晶器的结构可靠性以及模态进行分析。利用COSMOS大型综合有限元计算软件对结晶器的结构强度、安全系数以及多阶模态进行了分析。分析结果表明,结晶器支撑部位静强度满足要求；结晶器结构强度最薄弱部位是井字钢梁和结晶器焊接结合处,等效应力为260 MPa,安全系数为1.243；结晶器主要结构在动态扰动下稳定性满足要求,不会发生共振。

23 两种植被屋面降雨期间调峰控污效能分析

王书敏 , 何强 , 孙兴福 , 王振涛

2012, 35(5):137-142. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.023

[摘要](1831) [HTML](0) [PDF 1.32 M](1105)

摘要:
为了解植被屋面的调峰控污效能,重新定义了植被屋面运行效能的评估标准,根据《屋顶绿化设计规范》构建了2个植被屋面（麦冬屋顶和接骨草屋顶）,并进行了测试研究。结果表明,麦冬屋顶可延缓降雨产流25~48 min,消减降雨径流40%~58%,而接骨草屋顶则可延缓降雨产流60~130 min,消减降雨径流54%~80%。除磷酸盐外,2个植被屋面对亚硝酸盐、氨氮、总磷、COD、总氮和硝酸盐的污染负荷的消减率可分别达到95.1%~98.6%、87.2%~93%、72.4%~83%、76%~81.8%、68.7%~78.

24 三峡水库澎溪河（小江）回水区一维水动力特征分析

李哲 , 郭劲松 , 方芳 , 龙曼 , 刘智萍 , 高旭

2012, 35(5):143-150. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.05.024

[摘要](2977) [HTML](0) [PDF 3.96 M](1110)

摘要:
利用HECRAS水动力模型,对三峡水库运行初期（2007—2008年）澎溪河流域回水区段的一维水动力特征进行了模拟研究。在其库湾、河汊、大面积淹没区或消落带等水域,通过建立虚拟堤坝、划分成水体主要输送干道和储水区域的方式对河道进行概化；经参数率定与模型验证,确定糙率取值范围为0.27~0.35,所建立的模型具有较好的模拟精度。采用准非恒定流的方式对研究期间水动力过程进行模拟演算发现,低水位状态下澎溪河回水区上游河段断面平均流速将超过0.5 m/s,接近天然河道；而在高阳平湖处形成独立且相对封闭的大面积浅层

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