2017年第40卷第4期文章目次

徐中明 , 吕伟东 , 夏小均 , 赖诗洋 , 张志飞

2017, 40(4):1-8. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2017.04.001

[摘要](1102) [HTML](366) [PDF 3.80 M](1310)

摘要:
针对行人下肢的碰撞保护，建立了某车型的有限元碰撞模型并进行了试验验证。为改善行人保护性能，提出了添加吸能泡沫及副保险杠的改进方案。以吸能泡沫厚度、主副保险杠垂向距离、副保险杠壁厚这3个结构参数为设计变量，构造了优化的拉丁超立方试验，结合最小二乘法建立胫骨加速度、膝关节弯曲角度及剪切位移3个伤害指标的响应面模型，运用多目标遗传算法进行优化求解。对比结果表明，优化后的结构有效地降低了行人腿部受到的伤害，满足了安全法规要求。

2 基于缺口应力法的焊接接头多轴疲劳分析

刘旭 , 张开林 , 刘斌 , 姚远

2017, 40(4):9-17. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2017.04.002

[摘要](1066) [HTML](973) [PDF 4.59 M](1324)

摘要:
鉴于当前焊接接头疲劳评估曲线只适用于单轴加载情况，基于缺口应力法对焊接接头进行了多轴疲劳分析。通过联合焊接接头的多轴疲劳试验名义应力数据和有限元法所计算的缺口应力集中系数，获得了5种焊接接头的各向缺口应力；根据Von Mises、ⅡW和EESH 3种多轴疲劳准则计算出等效缺口应力并将其统一在同一坐标系统下；最后采用最小二乘法拟合出适用于多轴疲劳评估的缺口寿命曲线。与ⅡW标准推荐的单轴曲线相比，这些多轴缺口疲劳曲线具有更低的倾斜度和更高的疲劳等级，即多轴加载时明显降低了10³~10⁶次中周范围内的疲劳强度值，而对10⁶~10⁷次高周疲劳范围的影响则相对有限。

3 脉冲电流烧结Al₂O₃颗粒的广义热弹性分析

张龙 , 张晓敏 , 褚钟祥 , 彭松

2017, 40(4):18-23. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2017.04.003

[摘要](1190) [HTML](415) [PDF 2.27 M](1180)

摘要:
脉冲电流烧结过程的颈部形成机理，特别是非导电粉末材料，是需要着重研究的核心问题。以非导电Al₂O₃粉末为研究对象，引入L-S（Lord and Shulman）型广义热弹性方程，初步探究烧结初期非导电粉末颈部局部高温形成以及快速烧结机理。利用Comsol Multiphysics模拟得到脉冲电流烧结过程中颗粒内部的温度场和应力场分布以及烧结颈部的化学势和空位浓度变化规律。数值结果表明，热以波的形式在烧结颈部产生叠加，形成局部高温。化学势变化表明：烧结初期表面扩散占主要作用，空位浓度差的突变使烧结颈部产生局部空位浓度梯度，促进烧结颈长过程，缩短烧结时间。

4 中子辐照对锆合金显微组织的影响研究进展

吴璐 , 邱绍宇 , 伍晓勇 , 张伟 , 温榜 , 王斐 , 李国云 , 江林志 , 冯明全

2017, 40(4):24-34. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2017.04.004

[摘要](1003) [HTML](528) [PDF 3.64 M](1293)

摘要:
作为反应堆的第一道安全屏障，锆合金包壳材料的显微组织一直是国内外的研究热点。针对目前国内外在中子辐照对锆合金显微组织的影响研究领域现状进行了综述，总结了现有研究的不足并提出了对未来研究方向的建议：采用微观分析手段，针对不同中子注量下锆合金包壳的第二相、氢化物和氧化膜展开研究，获得其在实际使用工况下的演变规律，为我国锆合金包壳材料的优化改进提供支撑。

5 电网可靠性评估的网络静态等值模型分析

杨金刚 , 李顺昕 , 赵炜炜 , 吕颖 , 赵渊 , 卢治燃

2017, 40(4):35-43. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2017.04.005

[摘要](1123) [HTML](765) [PDF 2.26 M](1290)

摘要:
为缓解大电网可靠性评估的计算复杂性，采取等值参数联合概率密度分布建模的方式开展了外网静态等值研究。在常规确定性静态Ward等值技术基础上，考虑外部区域发电机和线路随机故障，通过计算各种随机故障状态下的外网等值参数，即外网等值注入功率和外网等值串联支路阻抗，基于概率密度估计技术建立了等值参数的联合概率密度分布。外网静态概率等值模型克服了常规确定性静态Ward等值技术的不足，充分计入外网等值参数的随机性，减少了电网可靠性评估计算时间的同时提高了计算精度。对两区域RBTS系统和RTS79系统研究验证了其有效性和准确性。

6 基于层次分析法的信息安全风险评估要素量化方法

柴继文 , 王胜 , 梁晖辉 , 胡兵 , 向宏

2017, 40(4):44-53. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2017.04.006

[摘要](1228) [HTML](1086) [PDF 1.45 M](2250)

摘要:
信息安全风险评估是保障信息系统安全的重要基础性工作，但现有风险评估标准和相关研究提供的评估模型和计算方法的评估结果不能有效体现信息系统资产在保密性、完整性、可用性上的不同安全需求和面临的不同风险。利用层次分析法建立风险评估层次分析模型，在借鉴通用脆弱性评分系统指标评价体系基础上改进脆弱性要素量化方法，利用构建的层次分析模型偏量判断矩阵计算“安全事件损失”“安全事件可能性”和“风险值”。通过实验验证，与现有方法相比，所提方法的评估结果能够直观体现资产在保密性、完整性和可用性上面临的不同风险，能为制定风险控制措施提供更加准确、合理的建议。

7 基于无迹卡尔曼滤波神经网络的光伏发电预测

李春来 , 张海宁 , 杨立滨 , 杨军 , 王平

2017, 40(4):54-61. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2017.04.007

[摘要](1031) [HTML](353) [PDF 6.10 M](1396)

摘要:
针对光伏发电系统在不同天气状况下发电功率预测精度不高的问题，在分析传统方法的基础上，提出一种无迹卡尔曼滤波神经网络光伏发电预测方法。该方法利用无迹卡尔曼滤波实时更新神经网络模型的权重，以直流电压和电流作为系统的输入，以有功功率和无功功率作为系统的输出，分别建立两个独立的双输入单输出功率预测模型。实验结果表明：所提出的方法对有功功率和无功功率的预测精度分别为97.3%和94.2%，并且对天气具有良好的鲁棒性。

8 CuFe₂O₄纳米粒子增敏Luminol-EDTA化学发光体系研究及应用

陈华 , 杨敏 , 陈祖琴

2017, 40(4):62-69. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2017.04.008

[摘要](878) [HTML](338) [PDF 2.02 M](1138)

摘要:
基于CuFe₂O₄纳米粒子能显著增强Luminol-EDTA体系的发光，首次建立了Luminol-EDTA-CuFe₂O₄ NPs化学发光新体系。紫外吸收光谱和化学发光光谱表明纳米CuFe₂O₄注入Luminol-EDTA体系后，未生成新发光物质，结合纳米CuFe₂O₄的特性，提出了CuFe₂O₄ NPs参与Luminol-EDTA体系可能的发光机理。研究发现芦丁能抑制Luminol-EDTA-CuFe₂O₄ NPs体系的化学发光，结合流动注射技术，将此化学发光体系应用于芦丁片中芦丁含量的测定。在优化实验条件下，芦丁浓度在2×10^-8~2×10^-5 mol/L范围内芦丁浓度的对数和相对化学发光值呈线性，芦丁浓度检出限（LOD）为1.21×10^-9 mol/L。将本方法应用于芦丁片中的芦丁含量测定，回收率为97%~102%，RSD为2.54%（c=1×10^-7mol/L，n=11）。

9 金属表面处理用混合硅烷体系中硅烷水解度的测定

羡小超 , 李立新 , 赵朔 , 谭世语 , 周志明

2017, 40(4):70-77. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2017.04.009

[摘要](1077) [HTML](401) [PDF 2.21 M](2131)

摘要:
硅烷工作液的水解度数据可为建槽过程中浓缩液稀释倍数以及硅烷工作液循环利用研究提供重要依据。以双-（3-三甲氧基硅基丙基）胺（BAS）和乙烯基三乙酰氧基硅烷（VTAS）的混合体系为研究对象，异丙醇为内标物，采用气相色谱内标法对BAS/VTAS体系中两种硅烷的水解产物CH₃OH和CH₃COOH的浓度进行精确定量，并通过计算得到两种硅烷的水解度数据。该方法的有效性采用红外光谱法、极化曲线和CuSO₄点蚀法进行验证。结果表明：气相色谱法能够有效、快速地表征BAS/VTAS混合体系中两种硅烷的水解度，其结果可作为硅烷水解液性能评判的定量依据。

10 Q235钢表面环氧复合涂层在变电站环境中的腐蚀行为分析

李勇 , 伏进 , 陈伟 , 杨文静 , 黎学明 , 尹艳君 , 王涛

2017, 40(4):78-84. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2017.04.010

[摘要](955) [HTML](358) [PDF 2.94 M](1174)

摘要:
以Q235钢表面涂覆的环氧富锌底漆，水性聚氨酯中间漆，银灰环氧磁漆构成的环氧复合涂层为对象，研究变电站环境中涂层自然暴露18个月后的腐蚀行为，并将其与用5% NaCl溶液浸泡250天处理的涂层的腐蚀行为做对比。采用电化学阻抗谱（EIS）研究环氧复合涂层试样的电化学腐蚀行为，评价环氧复合涂层的耐候性与耐盐性，并通过FT-IR表征涂层浸泡和自然暴露过程的结构变化。结果表明，环氧复合涂层试样在5% NaCl溶液中浸泡250 d后，涂层阻抗从3.967×10⁹ Ω·cm²降至9.780×10² Ω·cm²，其失效机制为腐蚀介质通过涂层微孔逐渐渗入涂层中形成微观电通路，导致涂层孔隙率逐渐增大，基底材料腐蚀加速；自然暴露试验18个月的试样，其涂层阻抗为2.708×10⁶ Ω·cm²，防护性良好。

11 灰分对煤自燃特性影响的实验研究

李林 , 陈军朝 , 姜德义 , 陈结 , 范金洋 , 褚廷湘

2017, 40(4):85-92. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2017.04.011

[摘要](1076) [HTML](390) [PDF 1.83 M](1378)

摘要:
为了研究灰分对煤自燃能力的影响作用，利用绝热氧化实验装置对不同灰分含量煤样进行升温氧化实验，采用R₇₀、T_CPT、B 3种指标表征灰分含量对煤样自发氧化过程的影响。结果表明：1）灰分含量越大，煤样低温氧化阶段温升速率越小，温升加速点温度越高，煤样的自发氧化过程越慢，煤越不易自燃；灰分含量大于40%后，煤自燃倾向性快速减弱。温升加速点是反应微观信息的零活化能温度的宏观累计结果，具有直观且滞后的特点。灰分越大，滞后越明显，温差越大。2）R₇₀、T_CPT、B 3种指标与灰分关系表现为二次函数。R₇₀和T_CPT两种指标显示灰分越大，自燃倾向性越弱，与实践经验相符。受水分权重影响，B指标显示煤样在灰分小于40%时，灰分越大，煤样自燃倾向性越强，这与实践经验相悖。因此，B在判定灰分对煤样自燃倾向性的影响时具有一定的局限性。

12 基于行人动力学模型的人桥竖向动力相互作用

张琼 , 南娜娜 , 朱前坤 , 杜永峰

2017, 40(4):93-100. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2017.04.012

[摘要](748) [HTML](628) [PDF 5.13 M](1392)

摘要:
基于行人动力学模型，研究了人桥竖向动力相互作用。行人动力学模型采用以行人步频和体重表示的刚度质量阻尼（SMD）模型，人行桥假定为Euler-Bernoulli梁模型，建立人桥竖向动力相互作用控制方程。采用状态空间法进行非比例阻尼系统瞬时模态的求解，得到系统的时变频率和阻尼比；利用变步长四阶五级Runge-Kutta-Felhberg算法求解时变控制方程，对比分析考虑人桥竖向动力相互作用和只在人行荷载作用下人行桥的动力响应。结果表明：考虑人桥动力相互作用，人行桥自振频率略有降低，阻尼有显著增大；当行人以人行桥的频率行走时，考虑人桥竖向动力相互作用结构的动力响应比不考虑人桥相互作用显著降低。

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