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    电气工程
  • 电气工程
    谢德馨;任志强;朱占新
    2010, 32(6): 601-605.
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    电工钢片二、三维磁特性测量研究中,H线圈的定标是电工钢片磁特性精细模拟的关键问题.针对这一问题对定标螺线管进行了磁场仿真,根据仿真结果确定了定标螺线管尺寸,按照定标要求设计了定标实验装置和整个测量系统,并根据测量实验的要求编写了基于LabVIEW软件的测量程序,完成了电工钢片磁特性研究中定标实验的数据采集.根据所采集的测量数据和H线圈的定标实验原理,计算得出了H线圈的定标结果.将理论值和实验值进行对比,通过实验证明了该解决方案是有效的,具有一定的可行性.
  • 电气工程
    蓝益鹏;李成军
    2010, 32(6): 606-610.
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    针对数控机床直线电动机驱动系统中动子与导轨之间的摩擦问题,提出采用直接磁悬浮永磁直线同步电动机实现无摩擦进给的方法.该电动机的动子上有两套绕组,一套为推力绕组,用于产生电磁推力;另一套为悬浮绕组,用于产生可控的磁悬浮力.采用Maxwell应力张量法推导了电动机的电磁推力和悬浮力的数学模型,并采用Ansoft对不同永磁材料电动机的电磁推力和磁悬浮力进行有限元分析.计算结果验证了数学模型的正确性,证明了采用磁悬浮双绕组永磁同步电动机实现无摩擦进给的可行性.

  • 电气工程
    罗青林;谢德馨
    2010, 32(6): 611-614.
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    为了准确地评估变压器产品的绝缘可靠性,借助于边界元计算方法,提出了变压器绝缘结构可靠性评价的全域电力线扫描法.给出了采用边界元法沿电力线平均电场强度求解和电力线绘制的一种计算方法,分析了该方法在不同步长取值时的求解误差、平均电场强度和电力线长度求解时的变化规律.应用该方法可以在求解区域全范围内确保变压器绝缘结构具有足够的安全裕度,通过实际变压器产品设计和制造的检验,证明了所提出的分析方法的正确性.
  • 电气工程
    田艳丰;郭庆鼎;刘春芳;王哲
    2010, 32(6): 615-619.
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    针对直接驱动永磁直线同步电动机(PMLSM)系统的各种不确定性,提出一种将定量反馈理论(QFT)和H理论相结合的鲁棒控制策略.该控制策略通过合理选取被控对象不确定性权函数、高频噪声抑制权函数和灵敏度权函数,利用以线性矩阵不等式(LMI)为基础的H控制求得QFT速度控制器,简化了单纯QFT设计鲁棒控制器时繁琐的做图过程,所设计的控制器在保证快速性的同时,抑制了闭环系统内各种不确定性因素的影响.仿真结果表明,该方案实现了伺服系统的快速跟踪性能,对系统的参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.
  • 风力发电技术
  • 风力发电技术
    姚兴佳;杨立东;单光坤
    2010, 32(6): 620-624.
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    风力发电机组中,轮毂承载着复杂的气动载荷,利用经典力学很难仿真其应力的大小及分布.为得到较精准的轮毂受力状态,基于有限元软件HyperMesh对SUT3000风电机组轮毂模型进行较规则的六面体网格划分,并在模型中引入GAP单元,利用MSC.Patran/Nastran作为分析平台对轮毂进行强度分析.静强度分析结果表明,轮毂的最大应力值(101MPa)小于许用应力,其强度满足设计需要.六面体单元和GAP单元的使用,缩短了CPU的分析时间并获得了较平滑的应力和应变分布云图.
  • 风力发电技术
    李荣德;王磊;曲迎东;谈雪华;周益中;俞旭如
    2010, 32(6): 625-628.
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    为了获得具有良好低温冲击性能的兆瓦级风电球铁铸件,对实际生产中的附铸试件-20℃ V型缺口冲击性能进行了测试,并对其成分、基体组织、石墨球大小及分布情况进行分析,研究了兆瓦级风力发电机组球铁件低温冲击韧性影响因素.结果表明:在低P、S的前提下,通过合理的熔炼工艺控制,终Si量在2.3%时可以使单位面积的石墨球数量增加,石墨球细小,低温冲击值最佳;Mn在0.2%~0.3%之间变化时对低温冲击韧性影响并不明显;基体组织中珠光体在5%以下时,低温冲击值无明显变化,珠光体大于12.5%时,低温冲击值急剧下降.
  • 材料科学与工程
  • 材料科学与工程
    李德元;赵慧美;张忠礼;罗超;彭洋
    2010, 32(6): 629-632.
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    为了提高铝基涂层的硬度和耐磨性,研制了两种新型复合材料涂层.采用可控气氛等离子喷涂的方法制备了不同比例的铝-氧化铝、铝-铝青铜复合材料,通过扫描电子显微镜观察复合材料的组织形貌并进行成分分析,测定了其显微硬度.再对制得的复合材料涂层进行再结晶热处理,再次进行组织形貌观察和相分析,并进行显微硬度测试.结果表明:当铝和氧化铝比例为4∶3,铝和铝青铜比例为1∶3,热处理温度在350℃时,所得到的复合材料涂层的组织分布均匀,晶粒细小.
  • 材料科学与工程
    吴伟;岳祥;陈炜;陈立佳
    2010, 32(6): 633-638.
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    为了确定稀土元素Nd对Mg8%Al系压铸镁合金低周疲劳行为的影响规律,在不同外加总应变幅下针对压铸态Mg8%Al-xNd进行了应变控制的室温疲劳试验.结果表明,低周疲劳加载条件下,压铸态Mg8%Al-xNd镁合金可表现为循环应变硬化和循环稳定,主要取决于外加总应变幅的高低以及Nd的质量分数;适量稀土元素Nd的添加可有效提高压铸态Mg8%〖KG-*5〗Al系合金的疲劳寿命;压铸态Mg8%Al-xNd合金的弹性应变幅、塑性应变幅与疲劳断裂时载荷反向周次之间的关系可分别用Basquin和CoffinManson公式描述.疲劳断口形貌观察结果表明,对于压铸态Mg8%Al-xNd合金,低周疲劳裂纹均是以穿晶方式萌生并以穿晶方式扩展的.
  • 材料科学与工程
    付大军;袁晓光;刘喜欢;冯博
    2010, 32(6): 639-643.
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    为了细化Al-5%Fe基合金中粗大的脆性针状或针片状富铁相,采用电磁搅拌及固态挤压技术制备Al-5%Fe-1.2%Si-1%Mg-0.6%Cu-0.5%Mn合金轧制坯锭,研究Al-5%Fe基合金的轧制变形能力及合金的组织性能,并用热压缩实验模拟了铝铁合金在783~693K、变形速率为0.01~10s-1条件下的热变形行为.结果表明:该合金高温变形时存在明显的稳态流变特征,流动应力对应变速率和温度敏感.板材力学性能较挤压态有大幅度提升,其室温下的抗拉强度和伸长率最高达到354.5MPa和7.6%,比挤压态分别提高了105.6%和184.6%.轧制对铝铁合金中富铁相的破碎作用十分明显.

  • 材料科学与工程
    雷声;晏燕;刘全坤;张克仁;吴跃波;桂中祥
    2010, 32(6): 644-649.
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    为研究不同激光功率参数对激光硬化后的最终显微组织、硬度和耐磨性的影响,应用宽带扫描技术进行了GCr15轴承钢激光强化处理试验,用光学显微镜和扫描电镜、x射线衍射仪等现代测试手段对GCr15轴承钢试样的显微组织和形貌尺寸特征进行了分析,磨损试验在MM200磨损试验机上进行.结果表明,激光参数变化所产生的显微组织变化造成了表面硬度值和磨损率的较大差异.激光功率大时,激光硬化层表面未溶碳化物量减少,使得表面马氏体中碳的质量分数增加,表面硬度增高.在干摩擦磨损过程中,激光改性层表面发生摩擦诱发马氏体相变.在干摩擦和油润滑两种条件下,激光功率越大,激光硬化层的抗磨损性越好.
  • 材料科学与工程
    李明春;吴玉胜;刘墨;张迪
    2010, 32(6): 650-654.
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    为优化铝酸钠溶液种分过程各工艺参数以达到所需产品的粒度分布,采用对数正态分布函数对铝酸钠溶液种分产品粒度分布进行拟合,构建可计算分解过程中粒子总数及各粒径范围内粒数分布的数学模型,并以几何级数方式划分粒径范围进行计算分析.结果表明,初始晶种粒度分布及比表面积大小是影响分解机理及产物粒度组成的重要参数;使用粗晶种时,溶液分解初期主要由二次成核机制控制,而分解后期种分过程是在附聚和晶体长大共同作用下进行的,分解率较低,易细化;初始晶种较细时,种分过程由附聚和晶体长大机制共同控制,分解率提高但所获产品粒度较细.
  • 材料科学与工程
    王峰;王越;刘正;贾永翔;毛萍莉
    2010, 32(6): 655-659.
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    为了提高铝合金压铸件的质量,采用真空压铸成形技术对铝合金汽车转向器壳体的压铸成形性进行了研究.利用正交试验、硬度试验、密度试验及显微组织分析,研究了真空压铸工艺参数对转向器壳体压铸成形性能的影响.结果表明:在开模时间10s及型腔真空度5~10kPa的条件下,工艺参数对转向器壳体密度的影响主次顺序为压射速度、浇注温度和模具温度,而对硬度的影响主次顺序为模具温度、浇注温度和压射速度.转向器壳体合适的真空压铸工艺参数为浇注温度680℃、模具温度140℃、压射速度3m/s.采用真空压铸工艺不仅能明显改善压铸件的充型性能,提高铸件密度、表面光洁度及力学性能,减少气孔缺陷,而且还能明显提高铸件的合格率.
  • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    杨理践;夏克;高松巍
    2010, 32(6): 660-664.
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    针对长距铁磁性油气管道在线缺陷检测所产生的庞大数据量问题,提出一种管道漏磁检测实时数据压缩算法.在实时压缩和提升小波编码的基础上,设计了一种基于双缓冲区模型的实时数据采集、压缩、存储系统.通过分析管道漏磁数据的特点,提出一种以整数提升小波变换、结合自适应算术编码为核心的无损压缩算法,无损压缩比可达9.166∶1.实验结果表明,该算法在基于PC104总线采集卡的硬件模拟实验环境下具有一定的可行性,并能满足实际系统采集速度、存储速度以及压缩比的要求.
  • 信息科学与工程
    周激流;詹晓倩;何坤;刘昶
    2010, 32(6): 665-671.
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    针对传统的基于微分边缘检测算法的噪声鲁棒性较差这一问题,分析了图像边缘形成机理,依据统计估计评价准则,提出一种基于统计估计的边缘检测算法.该算法将像素点的圆形邻域沿θ方向分割成2个半圆,分别计算出2个半圆内像素样本的均值和方差,分析2个半圆内样本统计估计的有效性,进而排除噪声和纹理对边缘检测的影响.根据边缘两侧像素样本的统计估计偏度呈屋脊形分布的特点,对边缘进行细化和连接,以无噪声Canny算子检测得到的边缘作为先验知识,运用条件概率建立边缘检测评价函数.实验结果表明,基于统计估计的图像边缘检测方法具有较好的检测精度和噪声鲁棒性.
  • 信息科学与工程
    张文旭;李涛;成萍;郭立民
    2010, 32(6): 672-678.
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    针对被动导引系统数字接收机的大瞬时带宽、高灵敏度等要求,提出一种宽带数字信道化接收与相位干涉仪测向相结合的方法.分析了不同排列的数字信道化高效结构的特点以及应用于被动导引系统中存在的问题,利用FFT谱分析方法测频,解决了位于同一子带信道同时到达信号的测频问题,该方法为被动导引系统信号分选提供了新的分选参数,并且提高了分选通道的灵敏度.数字信道化仿真实验验证了该结构的正确性.通过构建实际系统并进行测试,结果表明该数字信道化接收机可以满足系统指标的要求,并已应用于被动导引系统中.
  • 信息科学与工程
    林国余;陈旭;张为公
    2010, 32(6): 679-686.
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    针对道路场景中常见的由阴影、地面积水、刹车印记等因素引起的车道线对比度低和车道线不明显问题,提出一种基于Bayes后验概率的鲁棒性车道线检测算法.该算法在二次曲线道路形状模型基础上,在图像平面中引入中心车道线模型描述左右车道线,结合图像信息和车道线先验概率构造后验概率函数,将车道线检测问题引申为最大后验概率问题,并在优化过程中将具有参数少、结构简单和收敛速度快等特点的粒子群优化算法与具有全局搜索特性和不易早熟等特点的免疫克隆策略相融合,提高车道线检测的鲁棒性.实验结果验证了上述算法在车道线检测过程中对阴影等不良因素的鲁棒性.
  • 信息科学与工程
    崔文成;杨雪;葛睿;邵虹;于淼
    2010, 32(6): 687-692.
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    为了实现住院医师培训系统协调并发运行、工作流程顺畅无误运转,提出一种基于着色高级Petri网与跨组织Petri网技术相结合的综合建模方法.针对跨组织模型结构,通过分级验证法验证模型性能,即采用不变量验证法验证组织内活性,采用归约可达图法验证组织间关联关系的可达性.利用不变量法和归约可达图验证法可确保组织内部和组织间无死锁,采用着色跨组织方法构建的模型适应于住院医师培训系统多角色和并发性的特点,提高了系统的实用性和高效性.
  • 信息科学与工程
    肖宿;韩国强;沃焱
    2010, 32(6): 693-698.
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    针对经典去噪模型易造成图像细节丢失以及确定性算法无法自动估计去噪过程中的未知参数等问题,提出一种新的图像去噪算法.该算法在贝叶斯框架下,用总变分模型(TV)和伽马分布分别刻画原始图像及未知参数的统计特征,并基于最大联合分布的推导,估计最优原始图像.总变分模型使最终的能量泛函非线性且不可微分,因此,引入迭代重加权最小二乘法(IRLS),通过迭代的方式用加权的L2范数逼近L1范数来表示图像的统计模型.实验结果表明,该算法可有效去除图像的噪声,提升去噪速度,使所恢复的图像在实际视觉效果和信噪比等方面均优于其他同类算法.
  • 信息科学与工程
    王国刚;史洪岩;刘云鹏
    2010, 32(6): 699-703.
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    针对现有直线检测算法的缺陷,提出一种新的基于边缘跟踪的直线特征检测算法.算法对图像边缘进行提取,并在此基础上对边缘进行跟踪,从图像边缘直接提取出局部直线.设计了一种鲁棒直线拟合策略,并对拟合后的直线以一定的准则进行合并,准确获取图像中直线特征及端点参数,最终实现完整直线检测.典型图像直线检测结果表明,所提出的算法能准确检测出图像中的全局直线,并具有较快的运算速度,性能优于现有基于Hough变换和相位编组的直线检测算法.
  • 建筑工程
  • 建筑工程
    王万祯;苏仁权;王新堂
    2010, 32(6): 704-708.
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    为研究中等厚度高强钢断裂机理,对厚度为16mm的Q345缺口板和开孔板各10个试件进行了拉伸断裂试验,研究了缺口尖锐度对中等厚度高强钢断裂模式的影响.试验表明,初始裂纹形成于缺口边缘内侧,缺口较尖锐的试件断裂延性较低,初始开裂点位于载荷位移曲线的强化阶段,呈脆性断裂;缺口较钝的试件断裂点位于载荷位移曲线的下降段,呈延性断裂.对高强钢缺口板和开孔板断裂试验进行了基于广义屈服模型和椭球面断裂模型的数值模拟和断裂分析,结果表明,金属椭球面断裂模型对预测中等厚度高强钢缺口板和开孔板的初始开裂有较高精度,但对中等厚度高强钢延性断裂的预测偏于保守.
  • 建筑工程
    张宝刚;黄仲志;刘鸣;赵宏;文柳
    2010, 32(6): 709-713.
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    为了综合评价封装板蓄冰设备的蓄冷性能,进行了将有限元分析法应用于两种蓄冰槽实验装置的研究.在实验测量的基础上,分别对蓄冷过程中蓄冰装置的不同通程内蓄冰板的温度场变化进行有限元模拟研究,并对实验与模拟结果进行了对比分析.在蓄冰槽内沿载冷剂流动方向,越靠前的通程蓄冷过程越快,相界面的推进速度也越快,方形蓄冰槽要比圆形蓄冰罐的蓄冰速率快得多.新型立式封装板蓄冰设备蓄冷性能稳定,能够保证在波谷电价时间段内完成蓄冰过程,相对于水平式蓄冰设备其适用范围更广.
  • 建筑工程
    李胜利;欧进萍
    2010, 32(6): 714-720.
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    针对门型桥塔施工期典型工况风致抖振和施工人员舒适性问题,提出一种施工期桥塔施工人员舒适性的评价方法.采用ANSYS瞬态动力学研究方法,研究了某大跨径悬索桥砼桥塔施工期典型工况的抖振响应及施工人员的舒适性.实验结果表明,门型桥塔施工舒适性的最不利工况发生在没有施工横梁的工况1,而不是施工的最终裸桥塔工况4.传统上根据位移均方根和最大值来衡量桥塔施工可靠性是不科学的,应该综合考虑位移均方根、最大值和狄克曼指标来科学衡量施工人员的舒适性.该研究结果可为同类桥塔的施工抗风安全控制提供理论参考.