2013, 36(5):1-7. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.001 CSTR:
摘要:采用功率流的方法,对车用电磁悬架的馈能特性进行了分析。给出了馈能式电磁悬架的能量转换量及转换率的量化方法。解决了馈能式电磁悬架系统的能量量化问题。对馈能式主动电磁悬架系统、馈能式被动电磁悬架系统和最大馈能系统的馈能特性进行了比较。结果表明所设计的馈能系统具有以下特性:馈能式电磁悬架系统各部分的能量转换量在时间域上呈现出非线性特性;馈能式被动悬架系统的馈能特性优于馈能式主动悬架系统;馈能式主动悬架系统反馈的能量大于其消耗的能量,馈能式主动悬架系统可以实现自供能。
2013, 36(5):8-12. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.002 CSTR:
摘要:根据摩擦因数随摩擦副表面温度的改变,研究了摩擦因数在电控机械自动变速汽车重复起步过程中的影响。建立了AMT起步时离合器传递转矩和压盘表面温升的模型。根据试验结果,采用“快—慢—快”起步控制策略,利用Matlab/Simulink进行汽车重复起步仿真,进行了摩擦副滑摩功仿真计算。仿真结果表明,摩擦系数随滑摩功的变化而变化,重复起步多次后,摩擦系数变得很小,相应离合器传递的转矩也变得很小,离合器主、从动盘一直处于滑磨状态,无法完成正常起步。
2013, 36(5):13-17. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.003 CSTR:
摘要:对4辆不同类型汽车的雨刮器在高低速挡位下工作时所产生的车内噪声进行了测试,根据雨刮器的噪声信号特性制作了主观实验所需声样本。采用分组成对比较法对所得样本进行了烦恼度主观评价实验,从速度挡位、刮刷方式两个方面分析了主观得分值的分布特性和4个心理学参量对主观烦恼度的影响。结果表明,高速挡的烦恼度高于低速挡,下刮对总体烦恼度的影响程度高于上刮,影响主观烦恼度的客观参量主要有双耳响度和波动度。
宋立权 , 尹玉明 , 周建东 , 曾礼平 , 罗书明 , 田宏艳
2013, 36(5):18-24. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.004 CSTR:
摘要:建立了双质量飞轮转矩特性数学力学模型,运用ADAMS软件对双质量飞轮进行动力学仿真分析,获得了与试验相吻合的转矩特性曲线,得出了考虑摩擦的仿真分析模型更能真实地反映双质量飞轮的转矩特性,并且可以增大转矩的结论;利用弹簧座头部的相互楔入摩擦作用,获得了大扭转角时转矩的非线性增加,实现了在低转矩小扭转角所具有的柔性、大扭转角时的高反抗转矩特性,使动力传动系统的一、二阶共振转速被完全有效地隔离在发动机的正常转速范围之外,达到了隔振设计的目标。
2013, 36(5):25-30. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.005 CSTR:
摘要:内燃机缸套的功率超声振动珩磨加工中,超声珩磨加工系统的自激振动会严重影响缸套的表面加工质量。根据超声珩磨加工机理及动态珩磨厚度分析,建立了超声珩磨颤振系统动力学模型,基于再生颤振理论对超声珩磨颤振系统进行稳定性分析,推导出极限珩磨宽度和主轴转速的相互关系,运用MATLAB对其仿真分析,得出不同刚度、阻尼系数等系统参数和主轴转速、往复速度等加工参数对系统稳定性极限图的影响。分析表明:超声珩磨加工系统在主轴转速低于400 r/min时容易发生颤振;发生颤振的临界珩磨宽度为27 μm;具有较大刚度和阻尼比系数的超声珩磨系统的稳定性较高。
2013, 36(5):31-36. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.006 CSTR:
摘要:为加强Mg-Gd-Y基高强镁合金的开发,拓展镁合金的应用,采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、差热分析和拉伸试验等手段,研究了Y对Mg-12Gd-1Zn-0.6Zr镁合金组织和性能的影响。结果表明:在Mg-12Gd-1Zn-0.6Zr镁合金中,Y添加的质量分数为2%时对合金铸态组织的影响不大;当添加3%和4%会导致合金铸态组织粗化,并使合金组织中的第二相由不连续分布的细小网状变成粗大的骨骼状;添加2%~4%还可使合金挤压后的晶粒细化,其中添加2%和3%较添加4%获得更好的细化效果。此外,添加2%~4%可明显提高合金挤压后的抗拉强度和屈服强度,其中添加2%可使合金挤压后的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到348.8 MPa、256.8 MPa和14.7%。
2013, 36(5):37-43. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.007 CSTR:
摘要:为获得超高强度钢22MnB5热成形过程中最佳的淬火工艺参数,采用正交实验设计法进行实验设计,并采用响应曲面法对实验结果进行优化分析。选择奥氏体化温度和保温时间作为优化因子,研究各因子对淬火硬度和抗拉强度的影响。先对淬火硬度以及抗拉强度进行了单目标优化,获得了单目标最优值,再结合理想点法对各目标进行了多目标优化,获得全局最优值。最后从微观角度对优化结果展开了探讨,进一步验证了预测模型的可靠性。
刘青 , 张建峰 , 张晓峰 , 卢新春 , 谢飞鸣 , 李红卫 , 刘孝山 , 张路莎
2013, 36(5):44-50. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.008 CSTR:
摘要:为了对合金弹簧钢高温力学性能进行分析,采用Gleeble1500热模拟试验机测试了典型弹簧钢钢种SUP9、50CrVA、60Si2Mn的高温力学性能,绘制了3个钢种在600~1 350 ℃区间内的抗拉强度和热塑性曲线。应用扫描电镜对试样断口形貌进行观察,分析了3个钢种在不同温度区间的断裂机理,讨论了钢种成分及夹杂物对高温力学性能的影响。研究发现:SUP9、50CrVA、60Si2Mn存在第Ⅰ脆性区(Tm~1 315 ℃,Tm~1 281 ℃,Tm~1 316 ℃)和第Ⅲ脆性区(600~930 ℃,650~956 ℃,600~980 ℃)。前者产生的原因是高温下枝晶间有害元素S、P和O富集形成液膜,后者是由于奥氏体晶界出现铁素体薄膜以及细小AlN的析出。
2013, 36(5):51-55. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.009 CSTR:
摘要:含钛炉渣的研究往往关注于其对炼铁的影响,较少涉及精炼渣应用。为完善前人研究,确定TiO2对精炼渣系熔点的影响和促进含钛废渣的资源化再利用,通过实验和Factsage理论计算对CaO-Al2O3-SiO2-TiO2渣系的熔化性能进行了研究。实验以炉渣熔点为指标,考察了二元碱度、Al2O3和TiO2含量对渣系熔点的影响。3个因素的变化范围分别为:二元碱度4~7.9,Al2O3含量30%~45%和TiO2含量1%~7%。研究结果表明:二元碱度对渣系熔点的影响显著,其他因素的影响不显著;试验条件下该渣系最低熔点炉渣的二元碱度为6.6,Al2O3为35%和TiO2为5%,对应熔点为1 354 ℃;TiO2含量低于3%时,渣系液相区面积变化很小可以忽略,TiO2含量在3%~10%的范围,TiO2含量越高液相区面积越大。实验条件下该渣系的熔化性能能够满足炼钢精炼渣要求。
2013, 36(5):56-63. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.010 CSTR:
摘要:为对不同类型局部放电信号进行识别,笔者提出一种新的特征提取方法。首先,制作了4种典型的局部放电人工缺陷模型,并通过S变换对采集的局部放电UHF信号进行时频分析;然后,采用双向二维主成分分析(2DPCA)对S变换幅值矩阵进行压缩以提取特征;最后,引入基于粒子群算法优化参数的支持向量机对样本特征集进行模式识别。识别结果表明:4种特征维数组合中,(10,5)组合的平均识别率最高,(5,5)组合最低;粒子群优化算法的引入大幅提高了支持向量机的分类性能,平均识别率均在94.43%以上,最高可达到97.67%。由此可见,经过S变换和双向2DPCA提取的特征集在维数显著约减的同时,保留了原始数据大部分信息量,能够获得较为理想的分类识别率。
周新志 , 余超 , 熊胤琪 , 赵光远 , 赵鸿斌 , 蒋鑫
2013, 36(5):64-69. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.011 CSTR:
摘要:针对目前国产MDS因采用Fe-Ni波导丝而导致量程过小的问题,提出将Fe83Ga17波导丝应用于MDS的新方案,并从电磁特性的角度对其进行了论证。首先,在分析MDS原理的基础上结合傅里叶分析和电磁学理论建立了MDS波导丝的磁场模型,为电磁特性的研究奠定了数学基础;其次,在数学理论的基础上借助MATLAB分析了波导丝的磁场分布特性,得出了其有利于增强MDS威德曼效应效果的结论;最终,通过分析MDS在不同量程处的回波信号效果,验证了方案的可行性。
2013, 36(5):70-74. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.012 CSTR:
摘要:为改善双管正激变换器的动态性能,利用电容电荷平衡控制原理,结合双管正激变换器在瞬态过程中的动态响应曲线,分析了如何通过控制输出电容的充电电荷和放电电荷平衡,给出了算法的理论分析和关键公式,以缩短输出电压的调节时间,减少超调量。为避免隔离变压器磁饱和,采用一种近似计算的方法解决了占空比控制信号受限的问题,扩展了电荷平衡控制算法的应用范围。最后通过所研制的实验样机进行了仿真验证和实验研究,理论分析和实验结果表明,该算法能明显地改善系统的动态响应性能。
2013, 36(5):75-79. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.013 CSTR:
摘要:针对传统动态接收聚焦DRF波束合成方法在超声成像中分辨率和探测深度方面存在的不足,提出一种基于虚拟阵元的双聚焦波束合成方法。首先利用单一固定焦点进行第一次聚焦;然后利用虚拟阵元的概念计算第二次聚焦的延时参数;最后再根据延时叠加波束合成的原理及动态聚焦技术进行第二次聚焦,得到最终成像的扫描线数据。为验证该方法的有效性,进行了点散射目标成像实验。实验结果表明:双聚焦波束合成的超声成像方法在一定程度上有效地调和了分辨率与探测深度之间的矛盾,提高了超声成像的质量。
2013, 36(5):80-85. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.014 CSTR:
摘要:对长江重庆段12个采样点枯水期和丰水期沉积物中多环芳烃(PAHs)的分析表明,枯水期PAHs含量为0.64~3.98 μg/g,丰水期为0.85~4.63 μg/g,其中菲(Phe)含量最高,占总量的11%~27%;PAHs组成集中在中环(3~5环),而低环(2环)和高环(6环)含量很少,组成随着采样时间不同存在着显著性差异,丰水期释放出更多高环PAHs。沉积物PAHs主要来源于植物、煤炭等燃料的不完全燃烧和来往船只的燃油泄漏;与其他地区相比,研究区PAHs含量处于中等水平,已有个别PAHs化合物(如芴Fle、菲Phe)超过生物毒性试验的可能效应浓度(PEL)标准,对该地区生态将构成一定的潜在危害。
2013, 36(5):86-93. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.015 CSTR:
摘要:于2010年12月在梁滩河中上游采集地表水样,分别用原子吸收法(AAS)和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定水样中Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Fe、Mn和Mg 8种金属元素的含量,分析了8种重金属的污染特征,对其可能引起的健康风险进行了评价。结果表明:梁滩河水体中重金属元素的含量因采样断面的不同而相差悬殊,Ni、Pb、Fe和Mn 4种金属元素的平均质量浓度均远高于GB3838—2002 Ⅲ类功能区的浓度限值,断面超标率分别为100%、87.5%、50%和43.75%。空间分布和相关性分析显示梁滩河水中的Fe和Mn可能具有相同的污染源。健康风险评价结果表明,Pb是梁滩河水中引起人体特别是孩子非致癌风险的最重要的污染物,其次是Cr,然后分别是Mn、Ni、Cu、Fe和Zn。
2013, 36(5):94-100. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.016 CSTR:
摘要:从某热电厂钠法脱硫废水出水口处所取污泥中,通过筛选、分离、逐级驯化得到1株在高盐环境下对还原性无机硫化合物具有较高生物氧化能力的优良菌株Z-2。对菌株的耐高盐性能进行了研究,并对其培养条件进行了优化。结果表明,当NaCl质量浓度为10~20 g/L时,对菌株的生长以及生物氧化能力没有影响,氧化率达到90%;NaCl质量浓度为30 g/L时,菌株依然有一定耐受能力,氧化率为70%;NaCl质量浓度增高至40 g/L时,菌株的生长和还原性硫的氧化完全受到抑制。菌株Z-2的最优培养条件为:氮源(NH4)2SO4 2 g/L,初始pH 7.5,温度35 ℃。在此条件下,菌株Z-2对相当于实际废水含量(Na2SO3 70 g/L、Na2S2O3 10 g/L、 NaCl 20 g/L)的还原性无机硫化合物的氧化率高达95%。
2013, 36(5):101-106. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.017 CSTR:
摘要:针对目前在松软低透气性高瓦斯煤层的矿井瓦斯抽采中采用常规的抽采方法效果都不太理想的状况,在陕西长武亭南煤矿通过利用深孔控制预裂爆破技术,使单孔瓦斯抽采量提高了1.36倍,工作面瓦斯预抽率达到50%以上,煤层透气性系数提高了9倍。通过加强通风排水、硫化氢抽采及爆破孔注石灰浆等措施,使硫化氢得到超前治理,浓度控制在2×10 -6~4×10 -6以下,有效地改善了工作面的作业环境,实现了安全生产。
2013, 36(5):107-112. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.018 CSTR:
摘要:针对含瓦斯煤体中瓦斯解吸问题,利用自主设计的外液侵入条件下瓦斯解吸测定装置,首次证实了外液对瓦斯解吸促进作用的存在,分析了竞位脱附和毛细静力驱动两方面原因,指出渗透剂溶液对瓦斯解吸的促进效果随着其质量分数的增加而越发明显,以及对瓦斯解吸促进作用只发生在一段时间内的规律,并结合工作面瓦斯抽采提出了提高瓦斯解吸效率的具体措施与实施途径。该研究对解决工作面瓦斯抽采与回采之间在时间上相互制约问题具有一定的参考应用价值。
2013, 36(5):113-118. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.019 CSTR:
摘要:考虑热传导的非Fourier定律,并且在温度控制方程中计入应变和应力变化的热效应,在应力本构方程中计入了温度变化的影响,得出了各向同性线性热弹性温度梯度非Fourier物质的热力双向耦合方程,且对有限厚度陶瓷薄膜,给出了边界受单一脉冲热沉积的典型一维瞬态问题的数值结果。讨论了延迟时间对温度增加量和应力分布的影响。主要结论:对陶瓷类介质,由于热波波速和膨胀波波速有极大的数量级差异,热力耦合对传播速度影响甚微,即以十分接近热波波速和膨胀波波速传播。由于外加作用是以热学量给出的脉冲热沉积,因此传播的主要控制速度是热波波速。传播的力学量属高阶小量。
2013, 36(5):119-123. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.020 CSTR:
摘要:应用Hurst指数及分形维D、相关系数C和V统计量图形以及散点图和拟合趋势线方法,分析全球7.0级以上地震震级序列,发现该序列是分形布朗运动,均值回复过程(粉红噪声,反持续性,逆状态持续性),且具频繁的逆转突变性或易变性,长期情况下其震级呈现极微弱的下降趋势。可供地震研究和安全研究工作参考。
2013, 36(5):124-129. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.021 CSTR:
摘要:利用胶原纤维和几种金属盐制备了胶原纤维负载金属离子(MICF)的新型除氟材料,同时对其吸附水溶液中氟离子进行比较实验。结果表明胶原纤维负载锆(Ⅲ)(ZrCF)对氟的吸附性能较好,在4.0~9.0的pH范围内其吸附效应与离子强度基本无关,常见阴离子(Cl -,NO -3,SO 2-4)的存在对氟的吸附也未显示出干扰效应。通过扫描电子显微镜(SEM)、表面电荷、红外光谱(IR)对ZrCF的形态、性质和吸附机制进行了表征和探讨。SEM观察到金属离子均匀分散在胶原纤维上;用固相分布法测得ZrCF的等电点升高至9.0;结合吸附前后溶液pH变化和IR表征揭示了氟离子在ZrCF上的吸附以配位交换过程为主,吸附中Zr(Ⅳ)金属氧化物表面羟基与氟离子形成配位络合物,释放出H +。
2013, 36(5):130-137. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.022 CSTR:
摘要:针对畜禽养殖环境系统势函数状态特征,基于尖点突变理论提出一种畜禽养殖环境系统预警的方法。以畜禽养殖环境系统势函数为状态函数,建立势函数方程,构建尖点突变预警模型,确定尖点突变判别式,以畜禽养殖环境系统承载力为警情指标、污染排放相对强度和畜禽养殖量为警兆指标,对畜禽养殖环境系统实施Ⅴ级预警。结合实例分析,结果表明尖点突变的畜禽养殖环境系统预警方法具有可行性。
2013, 36(5):138-142. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.023 CSTR:
摘要:研究三维电极生物膜反应器对加载电场的响应性,为寻求反应器有效合理的自动控制方式提供理论指导。为了充分利用三维电极体系阳极产氧为硝化菌提供好氧环境实现氨氮硝化,利用阴极产氢为反硝化菌提供缺/厌氧环境和电子供体实现反硝化脱氮,实验设计并稳定运行了三维电极生物膜脱氮反应器。通过考察不同电流密度条件下,系统溶解氧(DO)、pH、脱氮性能的变化,研究电流密度对三维电极生物膜反应器中微生物生长的微环境和微生物反硝化脱氮所需电子供体的影响,评价三维电极生物膜脱氮系统的电场响应性。结果表明,在电流密度为0.013 4 mA/cm 2时,NH +4-N转化率可达90%,NO -3-N和TN去除率70%以上;三维电极生物膜脱氮系统的极限电流密度在0.020 1 mA/cm 2附近;极限电流密度范围内,电流密度引起系统DO、pH的变化均在系统承受范围内;电流密度的提高可提高阴极NO -3-N反硝化效率,但对阳极NH +4-N的硝化无明显影响,极限电流密度范围内均无NO -2-N积累。
2013, 36(5):143-150. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.05.024 CSTR:
摘要:倾斜煤层走向长壁?裳乜樟粝铮梢圆捎们紊闲惺搅舴缦锓桨富蚯蜗滦惺搅艋锓桨浮N搜芯慷叨グ寤疃牟钜欤玫恿惆迥P秃投グ逶睾商醮指罘ǎ悸敲翰闱憬堑挠跋欤贸隽讼嘤μ跫碌南锱灾Щぷ枇扑愎健6员确治霰砻鳎锱灾Щに柚Щぷ枇α艋锸北攘舴缦锸贝螅徊捎梅缦锪粝铮锱灾Щぷ枇λ婷翰闱憬仟联龃蠖跣。徊捎没镅乜樟粝铮锱灾Щぷ枇λ婷翰闱憬仟联龃蠖龃螅豹联笥诓煽涨奥漤肥匀话蚕⒔鞘保悸琼肥鸦С抛饔茫欣诮档拖锱灾Щぷ枇ΑQ芯拷峁阈泵翰阊乜樟粝锸鼻慰-伤承虻难≡裉峁┮欢ú慰家谰荨?