沈阳工业大学学报

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材料科学与工程

等通道转角挤压AZ61镁合金的塑性变形行为

陈立佳;刘洋;王鑫;张越;孟宪林;陈涛;熊健

2009, 31(5): 481-485.

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为了确定等通道转角挤压对AZ61镁合金塑性变形能力的影响，针对经过二道次和不同路径等通道转角挤压的AZ61镁合金在不同试验温度和应变速率下进行了拉伸试验，并对相应的变形机制进行了分析.结果表明，在200~300℃之间，采用路径A和路径C等通道转角挤压的AZ61镁合金的伸长率随试验温度的升高而升高，而采用路径B、C等通道转角挤压的AZ61镁合金的伸长率则随试验温度的升高而降低，其中经过路径B、C等通道转角挤压的AZ61镁合金在200℃时伸长率可达272%，呈现出良好的低温超塑性；等通道转角挤压AZ61镁合金的塑性变形机制为晶界扩散控制的晶界滑移机制.

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材料科学与工程

间歇交变磁场对Fe₅堆焊合金组织性能的影响

刘政军;慈鸿钢;宋兴奎;张世鑫;成明华

2009, 31(5): 486-490.

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为了研究外加磁场对堆焊组织性能的影响，在采用等离子弧堆焊铁基合金粉末时加入纵向间歇交变磁场，利用纵向间歇交变磁场控制焊缝熔池中金属液体的流动，改变结晶过程中的热传导及溶质的分配，细化堆焊层金属的组织，并控制堆焊层中硬质相的形态及分布.通过对堆焊层进行硬度、磨损实验以及显微组织分析，得出了间歇交变磁场强度对堆焊层金属硬度和耐磨性的影响规律.实验结果表明，施加磁场比未施加磁场的堆焊层硬度高，耐磨性好；间歇交变磁场电流 I = 3 A时，堆焊层的性能最佳.

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材料科学与工程

烧结工艺对衬瓷界面显微组织的影响

韩亚苓;段春雷;古道辉;孙泰礼

2009, 31(5): 491-494.

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针对传统方法制作陶瓷涂层材料成本高、结合强度低、不适用于大规模生产等问题，采用纳米耐磨相预渗入法衬瓷技术，通过常压烧结制成了纳米陶瓷涂层材料.通过对其中3组不同烧结工艺所得样品的扫描电镜图片分析，发现纳米耐磨相料浆渗入坯体表面间隙较深的部位，烧结后形成了无明显界面的衬瓷层，克服了传统表面涂层结合强度低的缺点.通过对比不同烧结工艺与显微组织的关系，发现提高衬瓷层致密度的最有效措施是提高烧结温度，而靠延长保温时间来提高致密度的做法基本无明显效果.本实验中获得的最佳烧结工艺为M3

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材料科学与工程

改性无机微粒掺杂的固体聚合物电解质

张爱玲刘洋 李三喜 邵亚军 王松 朱训农

2009, 31(5): 495-498.

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为了提高锂离子电池固体聚合物电解质的电导率，用硫酸对纳米SiO₂和TiO₂进行表面改性，并加入到PEO基体中.采用溶液铸膜法制备出无机微粒 LiClO₄PEO全固态聚合物电解质（SPE）.运用数字显微镜、交流阻抗和拉伸测试对电解质膜的性能进行了表征，研究了无机微粒中w（酸）对电解质电导率的影响.结果表明，SiO₂微粒中w（酸）对电导率影响不大；TiO₂微粒中的w（酸）与电导率成正比.当w（酸）=8%时，电解质的室温电导率可达1.83×10^-6 S/cm.改性后的TiO₂ 微粒，可进一步提高固体聚合物电解质的电导率.

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材料科学与工程

保持架挤压铸造充型和凝固过程的数值模拟

白彦华;朱丽;于宝义;陈岩;依龙

2009, 31(5): 499-503.

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为实现对挤压铸造生产过程的精确控制，运用有限元模拟软件对镁合金轴承保持架进行挤压铸造充型和凝固过程的数值模拟，得出最佳的挤压铸造工艺参数.优化的工艺参数为：浇注温度710 ℃，模具预热温度180 ℃，冲头压射速度25 mm/s，比压200 MPa，保压时间约为20 s.建立了充型时间和凝固时间与模具预热温度和冲头压射速度的数学关系式，并对液态合金的充型及凝固过程进行了可视化观察.模拟结果表明，充型、凝固过程合理，铸件结构完整，效果良好，说明镁合金轴承保持架具有良好的成形性.将此模拟结果应用到实践中，可优化挤压铸造过程，提高工作效率.

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材料科学与工程

电弧喷涂马氏体不锈钢涂层残余应力分析

张忠礼;赵娇玉;王艳燕;段思华

2009, 31(5): 504-507.

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热喷涂涂层的残余应力对涂层与基体金属间的结合以及涂层的使用性能都有显著的影响.为了研究热喷涂工艺参数以及沉积涂层温度对涂层残余应力的影响，使用4Cr13马氏体不锈钢作为喷涂材料，分析了在喷涂过程中保持试件处于180～390℃温度范围条件下形成涂层的应力分布状况，采用电测法测定了涂层的杨氏模量和泊松比.结果表明，当沉积涂层温度保持在大约260℃时，形成的涂层到室温时有最小的残余应力.高于此温度，获得拉应力涂层；低于此温度，涂层处于压应力状态.电弧喷涂4Cr13马氏体不锈钢涂层的杨氏模量为53.1GPa，涂层的泊松比为0.1028，涂层的杨氏模量小于原始喷涂材料.

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材料科学与工程

喷射成形二级结构雾化器的雾化过程数值模拟

曲迎东;古元军;叶正涛;李荣德;袁晓光;李润霞

2009, 31(5): 508-511.

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针对新设计的二级结构雾化器的雾化过程进行了数值模拟.利用Fluent软件，模拟了不同压强条件下气体流场的速度、压强分布及弥散相的分布情况，并进行了实验验证.数值模拟结果表明：当主雾化器的压强为1 MPa、辅助雾化器的压强为0.5 MPa时，主雾化器雾化区域的气流速度能达到300m/s，弥散相分布对称，靠近雾化轴部分弥散相密度较大，模拟结果与实验结果基本一致，表明新设计的二级结构雾化器在喷射工艺中能够取得较好的雾化效果.

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材料科学与工程

Ni-Cr合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

张艳;李墨;彭晓

2009, 31(5): 512-515.

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针对Ni-Cr合金在含Cl离子溶液中的腐蚀行为，利用M273型电化学测试系统，测试了纯Ni金属、Ni10Cr与Ni20Cr合金在3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线.采用XPS测试技术分析了3种材料形成钝化膜的组成成分，并对材料的点腐蚀机理进行了探讨.实验结果表明：随着合金中w（Cr）的增大，合金的自腐蚀电位提高，钝化区间由200mV增大到600mV，钝化膜以由水合Ni的氧化物或氢氧化物组成为主，转变为以Cr的氧化物或氢氧化物组成为主，点蚀击破电位由-0.1V提高到+0.38V，明显提高了合金的耐蚀性能.因此，在含Cl-离子腐蚀溶液介质中，Ni-Cr合金体系的耐点蚀能力与其w（Cr）密切相关.

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材料科学与工程

电弧喷涂钢模成形材料的性能

董晓强;刘成财;张洪兵;张忠礼

2009, 31(5): 516-521.

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为选取具有优异性能的高熔点高硬度的钢丝制备钢基模具，以3Cr13、65Mn、70号钢和82B等作为实验材料，采用电弧喷涂方法按照所测试性能的实验要求制成不同的模具块，并进行金相、硬度和耐磨性能方面的试验.试验结果表明，喷涂后的这4种涂层均获得了预期的马氏体组织，涂层具有较高的硬度值和良好的耐磨性能，基本上满足了钢基模具的制备要求.其中3Cr13钢涂层的耐磨性是最好的，但与模具钢Cr12的耐磨性相比仍存在一定差距，说明电弧喷涂制模工艺还无法大量取代传统的模具加工方法.

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材料科学与工程

电弧喷涂制造钢基模具过程中陶瓷母模的制作

张洪兵;李德元;石亚军;张忠礼

2009, 31(5): 521-524.

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针对复制中间模——陶瓷母模的制作过程，研究了电弧喷涂制作汽车覆盖件模具的工艺流程、方法及关键技术.通过对不同粒度的Al₂O₃粉末进行对比实验，分析了Al₂O₃颗粒度对陶瓷表面质量及体积收缩的影响，确定了制模所需要的粉末尺度.采用烧结脱模实验，验证了预涂SiO₂涂层对脱模性能的改善作用，并分析了SiO₂粉末形态的影响.最终的喷涂制模实验证明了陶瓷母模设计制造的合理性及采用电弧喷涂制造汽车覆盖件模具的可行性，为模具开发新工艺提供了技术保证.

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材料科学与工程

热处理对单晶镍基合金成分偏析与持久性能的影响

王明罡;田素贵;于兴福;钱本江

2009, 31(5): 525-530.

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为了考察热处理工艺对成分偏析及持久性能的影响，通过不同条件的热处理及微区成分分析，研究了固溶温度对合金中枝晶臂/枝晶间区域难熔元素偏析的影响.根据DSC曲线分析、组织形貌观察及持久性能测试，研究了热处理工艺对合金持久性能的影响.结果表明：铸态合金中元素Cr、Co、Mo、Re富集于枝晶干，元素Al、Ta、W等富集于枝晶间，经高温固溶处理可明显降低难熔元素在枝晶臂/间的偏析程度.根据DSC曲线确定出合金的初熔温度为1325℃，并制定出合金的热处理工艺.经较低温度固溶处理，合金中难熔元素的偏析程度较大，形成的筏状γ′相与应力轴方向成45°角，合金具有较短的持久寿命；而经1320℃高温固溶处理，元素的偏析程度减小，可较大幅度地提高合金的持久寿命.

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材料科学与工程

铜铝薄板轧制复合工艺

黄宏军;张泽伟;王书生;袁晓光

2009, 31(5): 531-535.

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针对电子、散热等器件对铜铝复合材料的需求，开发了铜铝薄板复合轧制技术，采用实验方法对轧制复合工艺进行了优化.研究了铜铝复合薄板轧制厚比的变化规律，并通过不同的退火工艺，研究了铜铝轧制复合界面变化过程.结果表明：铜铝复合临界轧制压下率随铜厚比例的增加而减小，铜铝组元压下率与总压下率之间成正比关系，随着轧制压下率的增大，各组元压下率也成增长趋势.退火处理可以提高薄板的弯折性能，但当温度过高时，在铜铝界面会产生脆硬的金属化合物，严重影响铜铝复合板的结合强度.

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机械工程

单螺杆压缩机螺杆转子模态与疲劳分析

王可;赵斌

2009, 31(5): 536-540.

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为了避免螺杆转子在呈周期性变化的动载荷作用下发生强烈共振、过早地出现疲劳破坏，利用有限元技术对单螺杆压缩机的螺杆转子进行模态分析.建立了螺杆齿面方程；利用CAD软件生成螺杆转子三维模型；采用BLOCK LANCZOS方法对螺杆转子进行模态计算，得到其前6阶固有频率及其对应的振型.通过分析得出在工作中载荷的频率应该避开各阶固有频率以避免发生共振的结论，该分析结果为螺杆转子的实际工作提供了依据.

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机械工程

锻锤弹性基础的优化设计

陈长征;杨鑫

2009, 31(5): 540-543.

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为了使弹性基础的隔振效果达到最佳，对影响其隔振效果的参数进行了优化设计.根据双自由度有阻尼振动动力学模型，应用傅里叶变换法求出振动传递率；基于序列二次规划法的锻锤砧下直接隔振优化设计模型，结合振动传递率化简结果，合理确定隔振系统优化参数.以5t模锻锤为例进行优化设计，分析结果表明，经优化后的参数使振动传递率下降25.29%，该方案使机器振动衰减更快、更平稳，符合实际要求.

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机械工程

基于人机工程学的健身踏步滑板车的设计与应用

孙学雁;王赫莹;曹辉

2009, 31(5): 544-547.

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为了解除踏板车在速度和使用人群上所受到的限制，满足人们使用的需要，基于人机工程学的原理和方法，利用人体自身重力作为动力来源，采用踩踏运动方式，设计出结构简单的健身踏步滑板车.该车传动装置主要由主轴系和联动轴系组成，通过链传动保证一定的工作行程和速度，具有足够的强度和稳定性；采用离合装置使主轴的运动灵活、可靠，避免倒车不畅的问题.实际应用表明，该车弥补了传统滑板车和踏步机的不足，集健身、休闲、娱乐于一体，且操作方便，安全可靠，寿命长.

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机械工程

基于Dynaform软件的汽车内衬板冲压成形模拟

郑鹏;韩方方;姜彤

2009, 31(5): 548-552.

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针对汽车覆盖件冲压成形后会出现起皱、拉裂等各种缺陷问题，以汽车覆盖件中最常用的内衬板为研究对象对其进行冲压仿真.详细阐述了用Dynaform 56软件实现板料成形有限元仿真的基本步骤及修正方法.模拟结果表明，所出现的起皱现象及增厚率都超出了允许范围，并提出在凹模入口处设置拉延筋以平衡材料流入量的修正方法，修正后的模拟结果基本理想.所阐述的板材冲压数值模拟方法，可显著降低模具加工成本和制作周期，为模具设计提供参考.

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信息科学与工程

取消变异的小生境遗传算法及应用

刘晓明;王志强;曹云东;宋超

2009, 31(5): 553-557.

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为提高算法寻优能力，提出取消变异的小生境遗传算法.算法在寻优过程中采用最优保持子代种群产生策略，通过对种群中个体适应值惩罚机制的小生境操作，加速淘汰适应值低的个体，实现种群基因多样性，克服了遗传算法中随进化代数的增加种群个体趋于相似而造成全局搜索能力下降的缺点，增强了遗传算法在解决多变量多峰值优化方面的能力.将小生境遗传算法用于典型测试函数进行寻优测试，与取消变异改进遗传算法和基本遗传算法比较，证明了其在多变量、多峰值优化问题中的有效性和收敛性.

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信息科学与工程

无线视频传感器网络的能量优化

王向东;梁杨;李树江

2009, 31(5): 558-563.

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为了解决无线传感器网络节点计算能力和节点能量问题，以非能量约束下的视频传输为基础，研究视频传输的码率失真模型，获取编码性能与失真的定量关系.在编码过程中，分析了与能量消耗有关的因素与模块，建立无线传感器单节点“能量码率失真”的优化模型，使无线传感器网络在一定失真允许范围内，单节点能量消耗最优.通过实验数据分析表明，所建立的优化模型在一定失真允许的情况下，可以得到最优的模块间能量分配方案.

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信息科学与工程

海量数据采集系统硬盘控制器

杨理践;于潇宇;高松巍

2009, 31(5): 564-567.

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为了在海量数据采集系统中能够使用几百路传感器对模拟信号进行高速采集并将数据实时存储，设计了一种在FPGA内部实现硬盘控制的方法.通过PIO传输模式进行以扇区为单位的数据传输，将异步FIFO内的数据存入硬盘，平均写入速度达到12.56Mb/s，以状态机为核心，分析了使用VerilgoHDL语言实现硬盘寄存器读写和PIO数据传输的过程.在目标板上进行硬盘存储实验，通过SignalTapⅡ Logic Analyzer逻辑分析仪对硬盘控制器的功能进行验证，采集数据可达到0.8Mb/s的实时存储.

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信息科学与工程

伙伴选择问题的多Agent强化学习演化博弈方法

张颖;李佳

2009, 31(5): 568-572.

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为了解决可供选择的企业伙伴组合规模日益扩大的问题，根据企业结盟伙伴选择招、投标问题的特点，建立了实现竞标费用和拖期惩罚费用之和最小的非线性整数规划模型.利用多Agent的强化学习思想和协调机制，在演化博弈算法的基础上，提出了多Agent强化学习演化博弈算法.将算法在多个不同规模的仿真实例上与遗传算法和演化博弈算法进行了对比分析，研究结果表明，该方法在处理规模较大的伙伴选择问题上，计算速度和达优率两方面的综合性能优势明显.

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信息科学与工程

基于用户兴趣的电子商务推荐方法

崔宝侠;任重;段勇

2009, 31(5): 573-576.

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针对数据稀疏性与推荐实时性的技术难题，在结合传统用户合作过滤推荐的基础上，提出了基于兴趣度向量模型的用户合作推荐机制.该方法合理利用了用户的人口统计信息，即用户提交给网站的注册信息，来辅助基于兴趣度向量模型的推荐方法，在提高预测精度的同时还可以解决推荐系统的新用户问题.采用MovieLens网站上提供的研究数据进行模拟推荐实验，通过对平均绝对偏差对比分析可得，兴趣向量模型的推荐方法在一定程度上比传统合作过滤算法有更高的推荐精度.

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信息科学与工程

基于Altera FPGA的部分串行FIR滤波器

郭雨梅;陈曦

2009, 31(5): 577-581.

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为了设计资源消耗少、性能优良、通用性强的FIR滤波器，提出一种利用Altera CYCLONEIII 系列FPGA内部M9K RAM、硬件乘法器和逻辑单元构建部分串行FIR滤波器的设计思想.与完全串行结构相比，成倍提高了运算速度，减少了运算延迟；与完全并行结构相比，减少了逻辑单元的消耗.利用MATLAB中的fdatool工具设计FIR滤波器，并对系数进行量化；利用Quartus软件编译，并通过Modelsim软件仿真testbench中响应的输入、输出量.仿真结果验证了该设计方法的正确性，所设计的部分串行FIR滤波器具有资源消耗少、运算速度快等特点.

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信息科学与工程

电磁超声在钢管探伤中的应用

高松巍;李冰;邢燕好

2009, 31(5): 582-586.

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为了提高超声波换能器的电声转换效率与探伤精度，利用直接频率合成技术对电磁超声表面波进行激励，并采用选频放大技术对电磁超声接收信号进行处理.实验分析中通过改变激励信号的强度、频率、脉冲串个数、激发相位，得到电磁超声波激发的最佳条件，所设计的锁相放大电路能将微弱的电磁超声接收信号从强噪声背景中分离，有效改善接收信号的信噪比.实验结果表明，电磁超声检测方法可以实现无接触测量，适用于高温、高速、涂覆状态下的超声检测.

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信息科学与工程

牺牲层结构压力传感器技术

揣荣岩;郑雁公;刘本伟;王文东;崔林;李新

2009, 31(5): 587-590.

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为使多晶硅纳米薄膜良好的压阻特性在微机电系统压阻传感器中得到有效应用，在设计牺牲层结构压力传感器芯片中探索性地采用多晶硅纳米薄膜作为应变电阻，并对这种传感器的工艺方法进行了研究.通过对牺牲层材料及结构的分析，给出了传感器的工艺流程，指出其中存在的工艺难点并给出了解决方法.利用牺牲层技术和多晶硅纳米薄膜制做压阻传感器，不但可以提高传感器的灵敏度，还可改善温度特性，而且可与集成电路工艺相兼容.

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信息科学与工程

铜铝管焊接发热量的补偿控制系统

张希川;李启东;张营;孙星

2009, 31(5): 591-595.

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为精确控制焊接发热量，保证铜铝管焊接质量，设计了带有补偿功能的PLC控制系统.焊接前测量电源电压和焊接回路温度，将通过控制系统计算得到的晶闸管导通角传送给触发板，使焊接发热量不受电源电压波动和焊接回路温度变化的影响.并且控制系统具备焊接回路冷却的分段启动功能，即焊接回路温度低于40℃时，采用普通水循环冷却；超过40℃时，启动强制水循环冷却；超过70℃时，再额外启动强制风冷却.用铜铝管进行焊接试验的结果表明，电源电压在（380±57）V波动以及焊接回路温度在20～90℃内变化时，控制系统可使焊接发热量稳定在±5%以内，可保证铜铝管的焊接质量.

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信息科学与工程

CANDU慢化剂排管容器贴体网格生成技术

杨珏;贾宝山;彭常宏

2009, 31(5): 596-600.

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为了对CANDU核反应堆慢化剂排管容器的计算流体力学进行分析，在比较Laplace方程、Poisson方程和Helgenstock网格法的基础上，分析了慢化剂排管容器生成二维计算网格的结构贴体网格生成技术.采用系数法和Helgenstock方法调节网格位置和正交性，编制相关的计算程序，采用该方法和计算程序生成了描述慢化剂排管容器的结构贴体网格.实验结果表明，该网格既能准确描述圆形边界，又适合对中心正方形棒束区采用多孔介质法开展数值计算.

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