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    电气工程
  • 电气工程
    王凤翔;张涛;白浩然
    2008, 30(4): 361-365.
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    针对电网中谐波污染日趋严重的问题,介绍了一种采用移相电抗器取代移相变压器、通过移相抑制谐波的方法,该方法不仅可获得与移相变压器相同的移相效果,而且由于移相电抗器与主电路采用串联方式,所需的绕组匝数很少,使得移相电抗器的体积、质量和成本都远小于移相变压器.以12相整流电路为例,给出了具有移相电抗器的多相整流系统的数学模型和仿真方法,阐述了移相角的选取和移相绕组的连接方式. 对采用移相电抗器的12相整流系统进行了仿真和实验研究,并与3相整流系统作了比较.仿真和实验结果的电流频谱分析表明,采用移相电抗器的多相整流系统对于电源侧的电流谐波有显著的抑制效果,验证了所提出的带有移相电抗器的多相整流系统数学模型与仿真方法的正确性,证明了该方法在多相整流系统中应用的可行性.
  • 电气工程
    曹云东;苑东升;刘晓明
    2008, 30(4): 366-369.
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    为了达到通过分形理论对气体放电击穿过程进行计算机数 值模拟,建立平行板电极气体放电模型的目的,采用有限元方法,通过FORTRAN语言编程, 实现了平行板电极放电区域的剖分,并计算出放电区域的电位和电场强度.应用分形理论对 气体放电击穿路径进行了有效选择,通过计算机模拟得到平板电极气体放电路径.基于二维 理论模型数值模拟了气体放电在整个放电空间的时空演化特性,得到了与实际放电路径相近 的气体放电通道.利用所建立的理论模型对气体放电进行了理论分析与数值模拟,数值结果 指出了微放电通道有遍历整个放电空间的趋势,讨论了电场因素、随机因素对气体放电路径 的重要影响.
  • 电气工程
    鲍文博;李娜;王凤翔
    2008, 30(4): 370-373.
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    为了研究某磁悬浮转子的非线性动力学特性,考虑了系统非线性因素的影响,由Taylor级数展开得到非线性电磁力的表达式,建立了刚性磁浮轴承转子系统动力学模型和空间状态方程,用数值积分法对其进行分析.通过数值分析得到了该系统在某些参数域中的波形图、频谱图、相图以及轴心轨迹,直观显示了系统在某些参数域中的稳定运行状态.分析结果表明,该磁悬浮转子系统在转速为60000r/min和一定的偏心量范围内处于稳定运动状态.
  • 电气工程
    厉伟;王帆;李海波;高宏宇
    2008, 30(4): 374-378.
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    针对液力耦合器调速的带式输送机,开发设计了一种数字控制器.论证了软起动在带式输送机上应用的必要性,介绍了软起动装置液力耦合器及其控制器的工作原理及组成,给出了硬件框图和部分电路,提出了软件设计方法.该控制器具有结构简单、造价低廉、操作方便等特点,并具有网络通信模块,可通过CAN总线与上位机进行串行通信,采集现场实时数据,达到远程监控和管理的目的. 现场试验表明,实际运行可靠,故障停机率低,达到了预期效果,具有一定的工程实用价值 .
  • 电气工程
    孙宜标;袁晓磊;包岩峰
    2008, 30(4): 379-383.
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    针对永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统存在参数摄动 和外部扰动,且机械与电气变量之间存在耦合关系,严重影响伺服系统的鲁棒性和精度的问 题,提出基于奇异摄动模型化简的滑模变结构控制方法.利用奇异摄动原理将PMLSM的高阶数 学模型化简为二阶线性模型.采用滑模变结构控制来提高含有大量不确定性参数和扰动的系 统的鲁棒性;采用连续逼近法来避免不连续切换控制引起的抖振现象.仿真结果表明,所提 出的控制策略使PMLSM伺服系统对外部扰动和参数不确定性具有很强的鲁棒性.
  • 电气工程
    白保东;温波
    2008, 30(4): 384-388.
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    针对如何治疗乳腺肿瘤这个问题,简要介绍了几种方法, 重点阐述了电磁辐射治疗乳腺肿瘤的方法.电磁辐射治疗肿瘤可以选择性地杀伤肿瘤组织, 减轻毒副作用.根据人体组织的生理结构,建立了一套简化的分析模型,采用时域有限差分法,模拟及分析了不同设计参数下乳腺肿瘤对电磁波的吸收作用.通过调整分布在乳腺肿瘤 四周天线阵中天线信号的振幅和频率,得到了乳腺肿瘤吸收能量的不同分布,即增加激励源 频率、振幅,乳腺肿瘤的比吸收率变大.为通过优化影响温升的参数以得到乳腺肿瘤处的理 想温升值奠定了基础.
  • 电气工程
    梁中华;李庆江;吴红波
    2008, 30(4): 389-393.
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    针对磁悬浮系统中常采用的电磁、永磁混合磁悬浮系统的阶跃响应性能和能量损耗情况进行了探讨,建立了混合磁悬浮系统的数学模型和计算机仿真模型,就磁悬浮系统的3组不同参数进行了计算机仿真,得到了3组仿真曲线.仿真结果表明 ,电磁铁的匝数对系统阶跃响应和能耗有很大影响.电磁铁电感量对系统性能的影响为:增大电感量将导致系统响应速度变慢,能耗增加;减小电感量,响应速度变快,能耗减少.应 用中应尽量选择小电感量的电磁铁.
  • 电气工程
    王艳杰;衣涛
    2008, 30(4): 394-398.
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    针对现有联络线规划都在已完成辐射网规划基础上进行联络线再优化,不可避免地存在局部性的特点,给出一种辐射状网架和联络线综合优化的规划 方法.以Minty算法获取所有可行辐射状网架,并针对每一辐射状网架,按变电站及变压器 水平准则对联络线进行优化规划,以总费用最小优选规划方案.该方法综合考虑了网架规划和联络线规划之间的相互影响,有效地避免了规划局部性的特点.同时,该方法对 已有网络的扩展规划有良好的适应性.所给出的两个算例表明了该方法的有效性和实用性. 
  • 风力发电技术
  • 风力发电技术
    姚兴佳;鲍洁秋;厉伟;刘颖明;李广博
    2008, 30(4): 399-403.
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    为了实现变速恒频的控制目的,从空气动力学的基础理论 入手,分析了风力发电机组运行时的最大风能追踪原理,通过构建风机受力模型,推导出理 论风能利用系数.着重分析了变速恒频控制原理及运行方式,提出了可靠的控制策略,通过 在不同风速下对风机转速和功率曲线关系图的分析比较,得出一条最佳功率曲线,控制风机 沿着该条曲线运行便可获得最大输出功率.
  • 风力发电技术
    邓英;任丽娜;刘丽钧;梁晶晶
    2008, 30(4): 404-408.
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    以1MW风力发电机组的风轮功率特性为例,采用动量叶素理论,推导出风力发电机组风轮输出功率的计算模型.对风速随高度变化和垂直切变的影响进行了分析,并利用泰勒级数对推导得出的风速模型进行化简,将其转换成关于叶片半径和方位角的表达式,从而对风速作用在叶片上的能量进行计算.结果表明,单只叶片的功率随叶片旋转方位角变化呈周期变化,且单只叶片功率变化的最大差值为150kW; 同时,3只叶片在风轮片面内均匀分布安装时,输出功率的脉动很小,与理论分析基本 一致.
  • 风力发电技术
    李媛;毛竹
    2008, 30(4): 409-413.
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    针对大型风力发电机组设计中与风机最大载荷设计存在较 大关系的极端风况模型,利用Matlab软件进行仿真和载荷计算.建立了极端风速模型、极端 运行阵风、极端风向变化、极端相关阵风、极端风切变等模型,实现了1年或50年重复周期 极端风况各模型的模拟.以国家863项目“兆瓦级变速恒频风电机组”样机SUT1000为例, 依据IEC标准,进行了各级负载级别的载荷计算.风况的模拟和载荷计算得以系统化、简单化 ,在风机的设计过程中可直观地利用已知信息获得风机载荷的极限情况,在工程应用中具有推广价值.
  • 材料科学与工程
  • 材料科学与工程
    李荣德;马欢欢;李润霞;曲迎东
    2008, 30(4): 414-418.
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    为了准确描述Al-4.0Cu合金时效初期Cu原子团簇的分布状态,采用了Monte Carlo方法建立模型,模拟了Al-4.0Cu合金时效初期Cu原子团簇的演变过程,得到了原子状态分布图.结果表明:Al-4.0Cu合金时效处理时,Cu原子有强烈丛聚的倾向;时效初期十几秒时,在原子面上出现了较大的Cu原子簇;合金元素原子依靠空位扩散迁移,Cu原子的偏聚程度随空位浓度的增加而加剧.
  • 材料科学与工程
    陈立佳;茆亮;张思倩;马春艳;李锋
    2008, 30(4): 419-423.
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    为了确定试验温度和应变速率对热挤压AZ81镁合金拉伸变形行为的影响规律,在不同温度和应变速率下对其进行了拉伸试验,结合透射电镜分析了热 挤压AZ81镁合金的微观组织结构与其拉伸变形行为间的关系.结果表明:在一定的应变速率 和试验温度范围进行拉伸变形时,热挤压AZ81镁合金可发生动态应变时效,其中当应变速率 在5×10-5~1×10-4范围时,动态应变时效发生的温度范围为125 ~200℃,而当应变速率为5×10-4时,动态应变时效发生的温度范围 为150~200℃.在相同应变速率下,随着试验温度的升高,合金中的位错密度增大,位错与溶质原子的交互作用增强.
  • 材料科学与工程
    张松;胡金玲;王强;张春华;刘常升
    2008, 30(4): 424-428.
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    为了改善医用钛的表面性能,增强植入物与骨组织之间的结合强度,采用400W Nd:YAG激光器,在压缩空气辅助条件下,对纯Ti进行激光微加工试验,并研究了激光加工工艺参数对微孔形状的影响.实验结果表明,随着激光辐照脉冲能量 、脉冲宽度、脉冲次数的增加,微孔的孔径和孔深增加.激光辐射脉冲频率增加,微孔孔径加大,而孔深基本不变.采用优化的激光微加工工艺参数,对纯钛样品进行激光显微加工, 可获得表面排布有规律的微孔,从而有利于扩大医用钛的临床应用范围.
  • 材料科学与工程
    郭连权;韩东;马贺;刘嘉慧;宋开颜;武鹤楠;王帅
    2008, 30(4): 429-432.
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    以Maxwell电磁场理论为基础,对金属型单壁碳纳米管场发射阴极尖端附近的电势进行了模拟计算,发现在碳纳米管尖端附近,随着径向距离和轴向距离的增加,电势迅速增加;而离碳纳米管尖端较远的区域,随着径向距离和轴向距离的增加,电势增加缓慢直至为常数(即无碳纳米管时的背景场电势).说明了碳纳米管产生的激发 场为极强的小范围的局域场.该结果为单壁碳纳米管做场发射材料提供了有益的理论参考.
  • 材料科学与工程
    吴伟;朱凤艳;周铁军
    2008, 30(4): 433-436.
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    为了确定稀土元素Nd在Mg,Zn系镁合金中的合金化作用, 以添加0.5%~3%Nd的挤压态Mg镁合金为实验材料,在室温、150℃和200℃ 下进行了拉伸试验,确定了合金在不同温度下的抗拉强度、屈服强度及伸长率,探讨了稀土 元素Nd对Mg,Zn系镁合金的拉伸性能的影响规律.结果表明,室温下,随着Nd含量的增加, 抗拉强度不断升高,而屈服强度则先降低后升高;在150℃和200℃下,合金的抗拉强度和屈服强度随Nd含量的增加则呈现不同的变化规律.此外,Nd含量为0.5%、1%和3%的合金的伸长率随试验温度的升高呈现先增大后减小的趋势,而Nd含量为2%的合金的伸长率则随试验 温度的升高而持续增大.
  • 材料科学与工程
    张忠礼;赵娇玉;王艳燕;王义华;贺传军
    2008, 30(4): 437-443.
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    铜铝合金具有很好的抗高温氧化性能.在纯铜表面分别电 弧喷涂15mm和25mm厚的铝涂层,经900?℃保温4?h的扩散处理后获得19mm和36mm厚的铜铝合金渗层.主要针对渗层显微组织、渗层内的成分分布以及渗层的物相构成进行观察与测定.分析结果表明:渗层由表面层和内层两部分组成,层间结合良好.在加热处理过程中,铝涂层发生熔化,基体中的铜原子进入铝熔体形成表面渗层,表面渗层中遗留了原涂层的氧化物和孔洞.铝原子向铜基体的扩散形成组织紧密的内扩散层.内、外渗层都由金属间化合物Cu9Al4与αCu固溶体二相结构组成.在同样的扩散处理条件下,试件喷涂的铝涂层越厚,形成的渗层厚度越大,渗层中平均
  • 机械工程
  • 机械工程
    陈长征;程锦生;韩丽娅;李明辉;王胤龙;周勃
    2008, 30(4): 444-448.
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    针对高背景噪声的影响及混合故障诊断困难这一问题,采用盲源分离技术作为信号预处理与故障特征提取的主要工具,并应用这一新技术解决了故障曝气机WA5齿轮箱振动信号的故障诊断问题.通过盲源分离得到准确的故障信号,并根据故障振动信号频谱诊断出故障.利用盲源分离技术可以有效地去除外来干扰,提高故障诊断精度 ,解决了现实工作中的故障定位、早期故障诊断率低等难题.
  • 机械工程
    赵文珍;李刚;赵文辉;段振云
    2008, 30(4): 449-452.
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    针对自由曲面数控加工中的加工误差问题,通过分析各种 铣刀的几何特征,归纳出一种用参数表示的通用铣刀模型,并以通用铣刀模型为基础,结合自由曲面的包络法数控加工原理,给出了一种基于啮合基本定理的点接触包络加工表面的几何仿真算法.利用几何仿真的计算结果,分析自由曲面加工中的法向误差,该仿真算法把复杂的仿真问题转化成了非线性方程组的求解问题,从而使仿真过程得到简化,对于提高数控编程精度具有重要意义.并以截面包络法数控加工曲面为例,分析了曲面加工精度,验证了该仿真算法.
  • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    杨理践;张青斌;高松巍;王晓刚
    2008, 30(4): 453-456.
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    针对含有大量传感器信号的漏磁检测系统中存在的数据采集卡与传感器间的信号传输瓶颈问题,应用FPGA控制多路模拟开关阵列,利用分时复用技术将多路传感器数据合成单路数据送入数据采集卡,计算机利用预定义的同步信号完成数据处理.该方法应用一根信号线和控制线完成了多路数据的传输,解决了漏磁探伤系统中数据采 集卡的输入通道数满足大量传感器需要的问题.
  • 信息科学与工程
    颜华;张亮
    2008, 30(4): 457-460.
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    针对ECT图像重建质量有待提高的现状,研究ECT的正问题及逆问题.目前普遍采用灵敏度矩阵建立ECT模型,最常用的两种算法是基于灵敏度矩阵模型 的线性反投影算法(简称LBP法)和基于灵敏度矩阵模型的投影LandWeber迭代法(简称PLI法). 给出一种不采用灵敏度矩阵的ECT图像迭代重建新算法,用多元线性回归建立ECT系统正向模型、用投影LandWeber迭代法求解逆问题.采用ECT有限元分析软件,在多种介质分布下获得投影数据,对LBP法、PLI法和新算法进行了比较研究,研究结果表明,新算法能明显提高重 建图像的质量.
  • 信息科学与工程
    黄有群;付裕;马广
    2008, 30(4): 461-465.
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    针对RANSAC算法只适用于平面图像配准的局限,将RANSAC 算法应用于柱面图像上,设计了一套适合柱面全景图像拼接的算法.整个算法用匹配特征点 对之间的关系解决了两幅图像的旋转、垂直偏移以及柱面图像拼接时的月牙缺陷问题.实验 结果表明,该方法能正确找到两幅图像的重叠位置,实现自动拼接,在基于柱面投影的全景 图生成中应用,效果良好.
  • 信息科学与工程
    曹建华;王捷;杨小勇;于溯源
    2008, 30(4): 466-471.
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    基于目前、近期和将来高温气冷堆的实际技术条件,从理论上研究了稳态工作情况下压缩级数和各级之间压比分配与优化对循环整体效率和堆芯入口温度的影响.结果表明,带有间冷器的多级压缩效率随级数增多而增高,且显著高于单级压缩,但效果越来越小;堆芯入口温度随总压比增大显著降低.由此得出结论:不超 过三级的压比简单分配压缩系统能够给设计制造带来便利,同时可有效保证循环的高效率; 堆芯入口温度对总压比敏感度高,低堆芯入口温度需要较大的总压比.
  • 建筑工程
  • 建筑工程
    沈新普;郭丽丽;杜显赫;鲁丽华
    2008, 30(4): 472-476.
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    对一个给定的波形梁半刚性护栏结构设计进行耐撞性评价 .采用大型有限元软件ABAQUS,模拟了汽车碰撞波形梁半刚性护栏的动态响应,研究了碰撞过程中护栏的最大侧向水平位移和护栏系统的吸能特性,分析了影响护栏耐撞性的各种因素 .护栏在碰撞过程中通过变形吸收了总动能损失的30.8%的能量,对小轿车起到了很好的导向作用.通过改变汽车的重心高度,对原有设计提出了优化建议.用数值方法对车轮与地面的摩擦系数对耐撞性的影响进行了模拟.仿真计算的结果与全尺寸试验结果进行了比较,二者的趋势基本吻合,表明仿真结果的有效性.
  • 建筑工程
    宁宝宽;郑楠;陈四利;林思源
    2008, 30(4): 477-480.
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    工程结构中的水泥砂浆在使用过程中经常会受到侵蚀性离子的作用,致使水泥砂浆性能劣化强度降低.为了改善结构的耐久性,通过模拟试验,分别探讨了SO2-4 、HCO-3这两种侵蚀性离子在不同浓度不同龄期下对水泥砂浆的单轴抗压强度和应力应变关系的影响.试验结果表明,SO2-4、HCO-3对水泥砂 浆的侵蚀性均比较明显,其中一定浓度的SO2-4对水泥砂浆的强度具有一定的增强作用.该研究对水泥砂浆在复杂环境中的应用有重要的参考价值.