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    电气工程
  • 电气工程
    谢德馨;王德聚;王晓燕
    2009, 31(2): 121-124.
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    传统的主磁路电工钢片(也称硅钢片)的磁特性只能由沿轧制与垂直于轧制两个方向来表述,针对该问题提出一种电工钢片的二维磁特性测量方法.通过在样片区域构建旋转磁场,使被测样片中磁感应强度方向与样片的轧制方向成任意角度.在模型设计上采用两条相互垂直的磁路,每条磁路可以在样片中产生频率、幅值相等且相位相差为90°的正弦波磁感应强度分量.讨论了测量过程中功率放大器的设计、LabVIEW运算中的积分漂移、Queue结构以及磁通波形的控制等关键性问题.实验证明,所提出的解决方案是有效的,具有可行性.
  • 电气工程
    林莘;田驰;徐建源
    2009, 31(2): 125-130.
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    由于隔离开关切合小电容、电流时产生的快速暂态过电压(VFTO)会对300kV以上的全封闭气体绝缘变电站(GIS)造成危害,根据特快速暂态过电压产生机理,采用EMTP及FORTRAN软件,对550kV GIS隔离开关操作产生的VFTO进行了计算和分析,并选取某一操作方式进行VFTO影响因素的重点研究,分析了GIS变电站内各设备等效参数对VFTO的影响.计算结果表明,在GIS内部,被开断母线的残余电荷电压对VFTO幅值影响最大,两者基本呈线性关系;在GIS外部,高压电缆长度对VFTO幅值影响最大,长电缆可加速暂态过程的衰减.
  • 电气工程
    刘晓明;胡婷婷;曹云东;王金辉
    2009, 31(2): 131-134.
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    为了解决自能式SF6断路器在开断容性小电流时由于电弧能量较小、喷口堵塞效应不明显而出现开断困难的问题,以自能式SF6断路器为研究对象,根据场域数值模拟对冷气流开断下压力特性进行分析.采用柱坐标系下二维N-S方程描述气流参数变化,建立轴对称数学模型.利用有限体积法,结合实测触头分闸速度特性曲线进行冷气流开断气流场模拟.在喷口附近不同区域设置压力监测点,定量分析监测点处压力特性.研究表明,喷口上游压力变化直接影响断路器开断性能,长喷口结构对于灭弧室内压力下降有明显抑制作用.
  • 电气工程
    李庆慧;王启民;李源;张小辉
    2009, 31(2): 135-138.
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    为了研究径向松动风对循环立管气固两相流动的影响,在长4500mm、直径56mm的循环立管中测量压力梯度、颗粒流率、立管总压差、轴向松动风量和径向松动风量的关系,根据压力梯度与物料浓度的关系确定循环立管的流态.计算结果表明,径向松动风可以有效增强循环立管粘滑流动流态,即工作流态的稳定性;径向松动风可以有效增加循环立管临界颗粒流率,但颗粒流率较低时,过大的松动风往往会降低立管颗粒流率.
  • 电气工程
    李静;曹云东;姜旭
    2009, 31(2): 139-143.
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    气体放电初始过程是一不平衡的物理过程,为了验证空间电荷对气体放电的影响,建立一种粒子模拟(PIC)与蒙特卡洛(MCC)方法相结合、用来模拟放电初始阶段电子行为的微观模型.分析了气压为67Pa、极间距离为64mm、气体温度为300K、极间电压为直流500V时的气体放电过程.通过计算机跟踪大量电子运动得到宏观参数.通过仿真很好地解释在气体击穿初期,低能量电子被电极吸收及在电场加速作用下电子能量倍增产生激烈碰撞电离的过程.
  • 电气工程
    梁中华;闫从逊;李巨星
    2009, 31(2): 144-148.
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    针对静止同步补偿器(STATCOM)存在高次谐波分量问题,提出在主电路上采用一种单元级联型曲折变压器的输出结构.以该主电路物理模型为基础,设计模糊PI控制器,并用Matlab仿真软件进行了详细的仿真分析.仿真结果表明,STATCOM输出电压总谐波失真小,具有良好的电压品质,在模糊PI控制器的作用下,STATCOM对系统电压表现出较强的控制能力,增强了对电力系统稳定性的控制,具有满意的控制精度,比传统的PI控制具有更好的控制效果.
  • 风力发电技术
  • 风力发电技术
    姚兴佳;张雅楠;郭庆鼎
    2009, 31(2): 149-153.
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    风速的随机性、不稳定性会使风力发电机组在多模式状态下运行,针对这一问题提出了一种基于多模控制系统的变桨距控制方法.在系统切入初期采用P控制器,以缩短相应时间;大误差范围内运用模糊控制器,从而减少系统超调;零误差范围内切换到PI控制器,以降低稳态误差.在建立变桨距风力发电机组的动态模型、分析机组工作特性和变桨距控制要求的基础上,运用Simulink对该控制方法下的并网前转速、并网后功率进行仿真验证,结果表明,多模控制系统与相应的工作模式相匹配,具有很好的响应特性和抗扰能力,其控制效果优于传统的PI控制。
  • 风力发电技术
    黄小华;赵世林;周传捷;李德源
    2009, 31(2): 154-158.
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    为了得到风力发电机组机舱底座的强度、刚度校核与优化设计的有效分析方法,应用ANSYS有限元分析软件对风力发电机组机舱底座强度和动力特性进行分析.研究了风力机机舱底座结构有限元分析中的关键技术处理问题,即网格划分、外载荷处理、边界约束处理及计算技巧.分析了750kW风力机机舱底座的静强度和固有频率与振型,根据计算结果进行了强度校核,满足了材料的强度要求,得出了底座前10阶固有频率和对应的模态,并根据计算变形与模态形状,提出了对底座结构进行优化的建议.
  • 材料科学与工程
  • 材料科学与工程
    刘政军;孙景刚
    2009, 31(2): 159-162.
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    为了提高焊缝的力学性能,在低碳钢表面堆焊Fe5合金粉末时,外加纵向间歇交变磁场,研究分析了纵向间歇交变磁场对等离子弧堆焊层金属组织及性能的影响,利用光学金相、x射线衍射、显微硬度和湿砂橡胶轮磨损试验等检测方法,对不同磁场参数下的等离子弧堆焊试样的硬度、耐磨性及其组织和性能进行了测试分析.分析研究发现,在适当的磁场参数作用下,增加堆焊层金属中硬质相的数量,并控制硬质相的生长方向,可提高等离子弧堆焊层的硬度和耐磨性.结果表明,外加磁场可以改善堆焊层金属的结晶形态,细化晶粒.
  • 材料科学与工程
    郭连权;刘嘉慧;马贺;宋开颜;武鹤楠;李大业
    2009, 31(2): 163-167.
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    在紧束缚近似方法得到的扶手椅型单壁碳纳米管能带的基础上,通过坐标变换得到了锯齿型和螺旋型单壁碳纳米管能带的数学表达式,对结构参数为(9,0)、(10,0)、(7,4)和(9,6)型单壁碳纳米管的能带曲线进行了计算,并对能带曲线的特征进行了深入讨论和分析.研究表明,当结构参数满足|m-n|=3J (J=整数)时为金属型碳纳米管,当不满足上式时为半导体型碳纳米管.由于固体的许多基本物理性质可以由固体的能带理论阐明和解释,因此,该结论对单壁碳纳米管π电子结构以及物性研究提供了有益的理论参考.
  • 材料科学与工程
    李锋;李英杰;王鑫;陈立佳
    2009, 31(2): 168-172.
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    为了确定等通道转角挤压对Al-4%Mg-0.5%Ce合金力学性能的影响规律,针对经过不同道次和路径等通道转角挤压的Al-4%Mg-0.5%Ce合金的硬度及其在不同应变速率和实验温度下的拉伸性能进行了研究,同时也针对等通道转角挤压Al-4%Mg-0.5%Ce合金的拉伸断口形貌进行了观察与分析.结果表明,等通道转角挤压可使Al-4%Mg-0.5%Ce合金的硬度由HB44提高到HB51.3,等通道转角挤压Al-4%Mg-0.5%Ce合金在不同实验温度和应变速率下的断裂伸长率和屈服强度主要取决于所采用的挤压道次和路径,经过不同道次和路径等通道转角挤压的Al-4%Mg-0.5%Ce合金在拉伸加载条件下呈现典型的韧性断裂特征,具有优异的塑性变形能力.
  • 材料科学与工程
    张希川;张营;董建军;左丽娜;李启东;许文廷
    2009, 31(2): 173-176.
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    针对铜的原材料价格上涨,“铝代铜”成为制冷行业的发展趋势这一现状,研究了采用铜铝管制造的冷凝器、蒸发器及空调连接配管等.为提高铜铝管控制精度和焊接范围,在原有基础上采用了PLC与文本显示器相结合的方法进行控制,使焊接时间的控制精度由0.01s提高到000.1s;采用容量为50kVA的焊接线圈,扩大了焊机焊接范围,使其能焊接外径为6~20mm、壁厚为0.5~1.25mm的铜铝管.多年应用结果表明,铜铝管焊接质量稳定、优良.
  • 材料科学与工程
    李学锋;包建华;吴全才;司春雷
    2009, 31(2): 177-181.
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    应用连续水溶液聚合方法合成了P(AM/DMDAAC/AA,即丙烯酰胺/二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酸)共聚物.采用正交实验方法分析讨论了不同单体浓度、聚合体系pH值、引发剂用量、防交联剂用量等因素对P(AM/DMDAAC/AA)共聚物特性粘度的影响,从中优化出最佳反应条件并进行了应用实验.采用FTIR对P(AM/DMDAAC/AA)共聚物的结构进行了分析,结果表明:连续水溶液聚合方法可以合成预期的P(AM/DMDAAC/AA)共聚物产品,所得产品分子量高、溶解速度快,共聚物作为纸张增强剂对纸张的增强和助滤可以产生良好的效果.
  • 材料科学与工程
    刘红;李荣德
    2009, 31(2): 182-185.
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    为了研究副产物对硼氢化钠催化水解反应速率、放氢量及催化剂性能的影响,采用了浸渍法制备717阴离子交换树脂载钌催化剂;采用体积法收集硼氢化钠催化水解生成的氢气;采用SEM观察反应前后的催化剂形貌;采用XRD实验分析反应副产物成分;采用TGDSC实验分析反应所得的副产物组成.实验结果表明,当不清洗催化剂时,副产物易覆盖在催化剂表面,使反应无法进行;当清洗催化剂时,反应循环的次数增加,但催化剂表面破损严重,致使活性组分流失.若使含10%NaOH的硼氢化钠溶液完全反应,一次加水量应为化学计量比的5倍,放氢量为理论值的87.5%.硼氢化钠催化水解反应副产物是NaBO2·2H2O和NaBO2·4H2O的混合物.
  • 材料科学与工程
    乔瑞庆;汪方文
    2009, 31(2): 186-190.
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    针对自蔓延制备氮化硅过程迅速,但可控性差的问题,研究了氮化硅晶粒在自蔓延中的生长过程及一些特殊形状晶粒形成的原因.通过设计累积试验、借助扫描电镜观察粉体形貌、讨论分析氮化硅α相和β相形成机理说明,颗粒有限长大是生长和分解达到平衡后实现的,波浪形和凹面状颗粒是晶粒在类似液相烧结和固相烧结共同作用下产生的,“树杈”状颗粒是β相氮化硅在氮化硅“籽晶”上生长和液相烧结作用下形成的.研究表明,要减小自蔓延制备氮化硅粉体的粒度、阻碍颗粒异常长大,需要合理控制稀释剂比例,降低反应温度.
  • 机械工程
  • 机械工程
    陈长征;赵慧;高一博;刘金
    2009, 31(2): 191-194.
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    为了改善工作环境,针对某型号螺杆压缩机噪声严重超标,极大地危害工人身心健康问题,对机组振动、噪声源进行了详细分析.在其正常运转条件下进行噪声测试,最终确定出合理的噪声治理方案,即采用隔振方法降低噪声,利用消声器、空间吸声体、隔声罩等一系列措施控制螺杆压缩机的噪声.结果表明,通过上述改造,噪声值由原来的104dB降至78dB,实际结果与理论基本符合,达到了国家标准.
  • 机械工程
    勾轶;陈长征;高一博
    2009, 31(2): 195-198.
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    针对某企业ABS车间振动筛噪声达到95dB以上,严重影响工人正常工作这一问题,为了改善工作环境,对其噪声进行了分析、治理.通过对现场噪声的采集分析,结合生产性噪声的特点,采用沈阳工业大学振动噪声研究所研制的宽频带组合式吸声板,设计出了组合式隔声罩,对振动筛噪声进行了治理.治理后的振动筛噪声达到了国家规定的标准,提高了生产效率,证明了采用此隔声罩具有很好的实际降噪效果.操作工人在安静的环境下工作,注意力集中,大大减少了由于断丝带来的废品率.
  • 机械工程
    王野牧;赵华;苑清英;王艳秋
    2009, 31(2): 199-202.
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    为了测试飞机发动机活门组件的综合性能,开发了一种新型试验器.试验要求活门组件入口处的温度应为(20±2)℃,因此,必须设计一套闭环温度控制系统来保证温度的恒定.所提出的温度控制系统方案,介绍了工程实际中较易实现的温度控制方法及温度系统数学模型,并用Simulink软件对温度控制过程进行了仿真.试验表明,该温度控制系统可实现的控制精度为±2℃,满足了试验要求,具有较高的可靠性,为活门组件试验器整体的研制奠定了基础,并提供了一定的理论依据.
  • 机械工程
    孙学雁;王赫莹;曹辉;王艳秋
    2009, 31(2): 203-206.
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    1为解决独手或具有单手活动能力残疾人的出行问题,基于人机工程学的原理和方法,根据人体测量数据,对单手驱动残疾人车主要外形尺寸进行了设计,并对其结构尺寸、驱动系统和舒适性等进行了分析,设计出结构简单、操作方便、安全可靠的单手驱动残疾人车.该车由前轮机构、车架、座椅机构和两个后轮构成,其前轮为主动轮,不仅能单手驱动行驶,而且能够控制转向,座椅高度可调,并能在水平面360°任意转动,便于使用者从不同角度上下车.
  • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    王艳红;刘凯
    2009, 31(2): 207-211.
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    针对复杂网络结构的不确定性以及时滞对网络同步问题的影响,探讨了带时滞不确定动态网络的同步问题.基于李雅普诺夫稳定性定理,研究了未知网络参数的估计方法,分析了带时滞的不确定网络同步控制的充分条件,设计了带时滞不确定复杂动态网络的同步自适应控制器.所设计的控制器不仅有效解决了时滞网络的同步问题,而且其设计结果同样与网络拓扑结构无关,可适合于无标度网、小世界网或其他任意结构的复杂网络,具有良好的适应性.为验证所提出方法的有效性,以一环状网络的同步问题进行仿真研究,取得了满意的结果.
  • 信息科学与工程
    刘嘉敏;董宗然;马广焜
    2009, 31(2): 212-216.
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    针对具有广泛应用背景、多约束条件和求解困难的集装箱装载问题,引入具有人工智能记忆机制、基于邻域搜索而避免局部最优的禁忌搜索算法,探讨了在求解集装箱装载问题中禁忌搜索的编码、解码和邻域解生成等关键技术,给出了基于物体数量的编码过程与剩余空间处理方法相结合的解码过程和邻域解生成的实现过程,并为对空间利用率影响较大的剩余空间设计了合理的划分与合并规则.通过实例测试和比较,显示出很好的效果,表明该算法是行之有效的.
  • 信息科学与工程
    高松巍;于红阳;杨理践
    2009, 31(2): 217-220.
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    针对普通采集卡无法进行实时数据处理,无法对超声信号进行实时判伤这一问题,设计了基于DSP的数据采集卡.利用高速AD进行采样,数字信号处理器对数据进行算法处理.在DSP内部采用脉冲反射法对超声波信号进行预处理,将采样信号与选定域值进行比较,提取有用数据,利用DSP自带的USB接口将有伤信号传送给主机进行实时显示.系统采样速率为80Mbps,USB接口全速传输时传输速率可达到12Mbps,实现了超声信号的实时处理和采集.
  • 信息科学与工程
    张胜男;王宝茹;尚涛
    2009, 31(2): 221-224.
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    针对基于多窗口和多视口的传统后视镜仿真方法的不足,为了实现离屏渲染,提高后视镜仿真部件的绘制效率,应用OpenGL的P-Buffer技术,先对虚拟场景中的三维物体进行视图、模型、透视等一系列变换,在P-Buffer中完成后视镜场景的绘制并生成二维图像,然后将其作为动态纹理再映射到后视镜模型上.该方法不仅对后视镜的位置和形状没有任何限制,而且减少了系统中各部件之间的通信量,提高了场景刷新速度,对CPU的占用也没有过多增加.
  • 信息科学与工程
    杨淮清;肖兴贵;姚栋
    2009, 31(2): 225-229.
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    针对全局路径规划方法中基于自由空间的路径规划方法在环境发生变化时适应性不强、实时性较差和需要重新建立连通模型等问题,提出了一种基于可视图法的移动机器人路径规划算法,该算法比较好地弥补了自由空间法存在的缺陷.在实际建模期间,对于那些轮廓复杂的障碍物,可把它近似地看作矩形或多个矩形的组合体,以此来建立所描述障碍物的边界地图,并根据所得地图实现机器人的路径规划.仿真结果表明了该算法的有效性.
  • 建筑工程
  • 建筑工程
    赵青;肖卓
    2009, 31(2): 230-235.
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    针对曲线箱梁桥的地震响应,结合某城市一座立交匝道高架曲线箱梁桥的工程实例,采用大型有限元分析程序ANSYS,选取空间梁单元建立动力计算模型,研究了曲线箱梁桥的动力特性.选取E1 Centro地震波并考虑两种工况组合进行了地震时程分析,给出了曲线箱梁和桥墩的内力、位移时程响应,并与反应谱法的计算结果进行了比较.结果表明:低阶振型对桥墩的弯扭变形影响较大,反应谱法的计算结果偏小
  • 建筑工程
    樊成;黄志强;黄杰
    2009, 31(2): 236-240.
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    针对裂缝扩展这个岩土工程数值分析中的难点问题以及以往无网格法处理本征边界条件的困难,采用滑动Kriging插值法代替滑动最小二乘法,构造了一种具备Kronecker δ性质无网格法形函数,从而使位移已知边界条件的处理得以简化.该方法能较好地模拟裂尖附近的奇异应力问题以及裂纹扩展等非连续问题,在此基础上对岩体Ⅱ型断裂问题进行了分析,模拟追踪了岩体Ⅱ型裂纹扩展路径并与已知试验结果进行了对比.结果表明,数值模拟的结果与试验结果非常吻合,验证了所得计算结果的可靠性.