沈阳工业大学学报

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材料科学与工程

干法改性氢氧化镁及其在HDPE中的应用

李三喜;梁勇;陈延明;张爱玲;王松

2011, 33(2): 121-124.

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为了改善氢氧化镁和聚乙烯的相容性，采用硬脂酸镁和硅烷偶联剂A对氢氧化镁进行干法改性，并且通过红外光谱等表征手段证明了改性剂与氢氧化镁之间发生了化学吸附.初步研究了改性后氢氧化镁在氢氧化镁/聚乙烯（MH/PE）共混体系中的力学性能、阻燃性能及分散性，结果表明，与纯聚乙烯相比，氢氧化镁添加量达到35%时，共混体系的拉伸强度从23-71MPa下降到20-57MPa、氧指数从18.6增加到26.0，热失重残余量从0增加到22%；与未改性氢氧化镁相比，改性氢氧化镁在其聚乙烯共混体系中具有更好的分散性.

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材料科学与工程

钙对Mg-8%Al镁合金组织及性能的影响

孙晶;厉虹;郭全英;毛萍莉;刘正

2011, 33(2): 125-128.

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为了提高镁铝合金的力学性能，通过扫描电镜（SEM）、x射线衍射仪等分析手段及室温与高温力学性能测试，研究了0.5%Ca对Mg-8%Al合金组织及力学性能的影响.结果表明，Mg8%Al合金中加入0.5%Ca后，晶粒得到明显细化，沿α固溶体晶界分布的β-Mg-17-Al-12相变得细小、光滑，β-Mg-17-Al-12相周围的次生相消失；加入的钙除形成钙的化合物外，还有少量溶入β-Mg-17-Al-12中，基体中不含钙；0.5%Ca可使Mg-8%Al合金的室温及高温力学性能得到明显提高.

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材料科学与工程

镍基单晶高温合金不同温度下的拉伸性能

刘丽荣;温涛;李金国;陈立佳;金涛

2011, 33(2): 129-132.

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为了研究一种镍基单晶高温合金从室温到1100℃范围的拉伸变形与断裂行为，利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对拉伸断口及变形后位错组态进行观察和分析.结果表明：合金的屈服和抗拉强度均在约800℃时达到峰值，而塑性与强度的变化规律基本相反.室温和中温拉伸条件下，断口表现为解理断裂；而高温时则为微孔聚集型断裂.室温拉伸条件下，合金的主要变形方式为单根位错剪切γ′相；高温下为位错绕过γ′相；中温下则表现为由剪切到绕过的过渡.

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材料科学与工程

添加剂对氧化铝粉体粒径的影响

李艳;周琦;赵丽平;才庆魁

2011, 33(2): 133-137.

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为了获得高纯度超细粒径的氧化铝粉体，在采用溶胶凝胶法制备过程中必须添加某些添加剂.用激光粒度分析仪研究了表面活性剂在粉体制备过程中对粉体粒径的影响，用x射线衍射仪研究了晶种和相变添加剂对氧化铝粉体晶型的影响.研究发现，阳离子表面活性剂（TZZ）为较理想的制备超细氧化铝粉体的表面活性剂.当溶胶中不含表面活性剂时粉体表面改性是必然的，因为表面改性可以防止粉体团聚；当溶胶中含有表面活性剂时，表面改性的作用不明显.晶种和相变添加剂有利于稳定晶型αAl₂O₃的生成，而在溶胶中表面活性剂含量较适宜的情况下对氧化铝粉体粒径影响不大.同时，在烧结过程中，硝酸铵会分解释放出多种气体，析出的气体对烧结的固体有粉碎作用.

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材料科学与工程

添加活性炭烧结氧化镁泡沫陶瓷

张文政;刘正;毛萍利;王趱;吴昊

2011, 33(2): 138-142.

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氧化镁泡沫陶瓷烧结温度很高，为了降低它的烧结温度，对其制备技术进行了研究.设计了以氧化镁为基体的粉料，采用有机泡沫浸渍工艺制备了氧化镁泡沫陶瓷，研究了不添加活性炭和添加活性炭对烧结温度的影响.当活性炭质量分数为0.1%时，泡沫陶瓷烧结温度由1550℃降到1500℃，体积质量由0.926g/cm³上升到0.977g/cm³.XRD结果表明，添加活性炭并未改变氧化镁的晶格结构；SEM显微分析表明，添加的活性炭在陶瓷中未有残留.粗镁浇注实验结果说明，添加活性炭烧结而成的氧化镁泡沫陶瓷具有良好的过滤能力.

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材料科学与工程

热送热装工艺对X80管线钢析出行为的影响

王岩;赵爱民;陈银莉;唐荻;左碧强

2011, 33(2): 143-147.

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为了研究热送热装X80管线钢铸坯析出行为，使用了析出物定量分析、TEM和EDS测试方法，分析研究了析出物的成分、形貌、分布、质量分数以及频度分布情况.结果表明：两种工艺制度下，铸坯中析出物主要在奥氏体晶界析出，尺寸较大.室温装炉铸坯析出物在冷却和加热保温过程中发生析出、回溶和再析出行为，枝晶状的析出物大部分回溶并重新析出为两类碳氮化物，即富Ti和富Nb的（Ti，Nb）（C，N）碳氮化物.1100℃热装态的铸坯在加热和保温过程中将主要发生析出行为，析出颗粒的总质量分数要低于室温装炉条件，并且铸坯中固溶Nb的质量分数要远高于室温装炉条件.

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机械工程

波纹管焊缝跟踪检测技术

段振云;蒋卫卫;赵文辉;任仲伟

2011, 33(2): 148-152.

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为了提高波纹管焊缝的焊接质量和焊接速度，根据波纹管焊缝的特点，提出了一种实时跟踪检测波纹管焊缝的自动焊接技术.采用红外激光传感器对焊缝中心进行非接触式实时检测，通过1394火线通讯传输焊缝轮廓数据，经焊缝数据点预处理后结合最小二乘法直线拟合原理对焊点坐标进行存储与预测，再向运动控制卡发送数据控制焊枪跟踪焊接.实验结果表明，此焊缝跟踪检测技术稳定可靠，能够有效地提高波纹管的焊接质量和生产效率.

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机械工程

基于TESW的正面碰撞建模理论与验证

田晟;黄向东;杨蔓;李君

2011, 33(2): 153-158.

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为了研究碰撞安全设计中乘员胸部减速度峰值大小与乘员约束系统、初始碰撞速度、车体结构和乘员响应之间的关系，以线性弹簧刚度k模拟乘员约束系统，并建立正面碰撞模型.在保持最大动态变形量C和反弹时间t相等的特征下，采取简化的尖顶等效方形波TESW（tipped equivalent square wave）拟合实际碰撞中的车体减速度，计算质心时间等参数确定波型TESW的关键点.详细推导了基于尖顶等效方形波TESW的胸车动力方程并进行求解，比较了基于TESW的胸部减速度与实际胸部减速度，进一步加深了基于TESW的正面碰撞理论.结果表明：基于正面碰撞的TESW建模理论是正确的，且可以指导实际车体乘员约束系统的初步设计.

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机械工程

基于路面激励的动力总成受振特性分析及评价

张子庆;倪计民;石秀勇;王琦玮

2011, 33(2): 159-165.

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为探求路面激励下车辆动力总成的受振特性，以动力总成质心振动加速度和相对振动位移为评价指标，建立了包含有6自由度动力总成模型的13自由度整车模型.以某等级道路轮廓和发动机自身振动为激励，分别进行了车速为60、45和30km/h的动力总成受振状态数值计算，分析了不同车速下动力总成的受振特点，并在振动加速度分析时提出了采用全程平均振动加速度的分析方法.研究结果表明：在同一路面轮廓下，车速越高则动力总成的质心振动加速度和相对振动位移越大，而各车速下动力总成偏转角度差别不大.

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机械工程

高效切削钛合金时刀具磨损试验分析

范依航;郑敏利;杨树财;张为;石文勇

2011, 33(2): 166-171.

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针对航空发动机典型零件钛合金膜盘在加工过程中刀具磨损严重、加工效率低的问题，采用未涂层硬质合金刀具进行钛合金外圆车削加工试验研究，利用CCD观测系统和SEM的能谱分析（EDX）研究刀具刃口微观结构变化，分析刀具的磨损形态及不同切削条件和锯齿屑对刀具磨损的影响. 结果表明：钛合金外圆车削加工时，刀具磨损主要为粘结磨损、扩散磨损和氧化磨损，切削速度对刀具磨损影响较大，进给量次之，背吃刀量最小. 随着切削速度和进给量的增加，磨损加剧，锯齿屑的高频形成导致切削力的高频变化，这种高频率的冲击载荷在前刀面上产生应力和温度冲击，使刀具形成微裂纹，加速刀具磨损；使用冷却液可以减轻刀具后刀面粘结磨损和扩散磨损，从而可有效地控制刀具磨损.

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机械工程

基于小波包和KPCA的时频域故障检测方法

吴胜强;姜万录;刘思远

2011, 33(2): 172-176.

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针对故障检测技术中存在的非线性和信息遗漏问题，在深入分析核主元分析法的基础上，提出了一种新的基于小波包和核主元分析法（KPCA）的时频域故障检测方法.利用小波包对原始信号进行预处理，提取包含时域和频域特征参数构成的特征向量，应用KPCA进行故障检测，同时对液压泵也进行了故障检测.试验结果表明，时域和频域特征参数构成的特征向量很好地反映了故障的特征，与PCA相比，KPCA的主元数目可选择范围宽，该方法对液压泵故障检测有良好的效果.

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机械工程

双主轴义齿加工机床结构及空间误差模型构建

雷小宝;廖文和;张霖

2011, 33(2): 177-182.

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为了设计一台满足医学口腔修复领域专用的数控加工机床，运用功能分析方法对义齿加工技术的特点进行研究，明确了义齿加工机床所需具备的功能，构建了加工系统的机械结构并分析给出了一些关键部件的性能参数．基于多体系统基本理论，根据所讨论机床的实际情况推导出双主轴义齿加工机床的空间误差模型．结果证实机床的误差主要来源于各个组件单元间的3个线误差、3个角误差以及轴向间的垂直度误差，为采用适当的误差补偿策略，提高机床的加工精度，使其满足义齿加工的要求提供了理论依据.

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信息科学与工程

供水管道泄漏声信号特性

杨理践;张禄;高松巍

2011, 33(2): 183-187.

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为了对供水管道泄漏声波信号进行检测，分析了管道泄漏声波的产生机理、检测原理和管道泄漏声波信号的频率特性及衰减特性.采用CS3型水听器在模拟供水管道的环境中进行管道泄漏实验，采用MATLAB软件对实验采集到的泄漏声波信号进行分析.结果表明，管道泄漏的声波是60~70Hz的低频信号，其中稳定泄漏和末端泄漏的衰减特性不同，实验结果证明了管内听音技术用于检测供水管道泄漏信号的准确性和该检测技术的可行性.

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信息科学与工程

基于神经网络PID控制的抛料垛板系统

崔宝侠;李月明;段勇

2011, 33(2): 188-192.

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抛料垛板是中厚板剪切线最后一道工序，为了保证剪切自动生产线的效率并防止在垛板时损坏板材表面，提出了一种基于神经网络PID控制的抛料垛板系统.该控制系统采用智能控制中的神经网络和经典PID控制相结合的方式，实现抛料辊驱动电动机对九辊矫直送料电动机的位置跟踪，保证了抛料的高效性，在辅助隔板的作用下，有效防止了板面受损.通过分析和仿真实验表明，抛料垛板系统具有响应速度快、稳态精度高和鲁棒性强等优点，能够满足钢板剪切线高效优质剪切的生产需求.

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信息科学与工程

基于径向基神经网络的光栅细分方法

郭雨梅;关蕊;钟媛

2011, 33(2): 193-197.

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为了研究细分精度高、位移跟踪速度快的光栅位移测量系统，提出一种基于径向基神经网络的光栅细分方法.利用三层RBF神经网络，在一个莫尔条纹信号周期内取多个样本点，并把多个样本点所对应的正切值作为网络的输入，将该样本点在一个栅距内的微位移量作为目标输出，建立合理的神经网络模型，与DSP相结合实现莫尔条纹细分.通过对样本点的分段学习，证明了仅用少量的神经元即可实现高精度细分.该神经网络结构简单，非线性逼近能力强，通过对非样本点数据的实验验证，证明了该系统的可行性，具有一定的实用价值.

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信息科学与工程

基于神经网络预测节能中央空调控制策略

郭晓岩

2011, 33(2): 198-201.

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由于传统中央空调具有大滞后、大惯性、非线性特性，造成常规控制方法下系统供给的能量与负载所需能量不匹配，使得中央空调与使用环境能量供求不平衡，浪费了大量的电能.针对中央空调的控制特性，提出了一种基于神经网络技术的预测控制方法，将Elman神经网络预测器和神经网络控制器有机结合，通过预测未来能量需求，实时调节控制策略，使系统所需能量和空调输出能量达到匹配.采用Elman神经网络预测器和神经网络控制器有机结合的控制方法，使系统具有良好的动态性能和稳态性能，节能效果显著.采用神经网络预测型节能中央空调，可有效控制中央空调与使用环境能量供求的关系，为降低智能建筑能耗提供了可靠的保障.

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信息科学与工程

基于性能状态空间的卫星网络攻击图实现算法

赵毅寰;王祖林;许建忠;郭旭静

2011, 33(2): 202-207.

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针对已有的网络攻击图无法分析攻击行为对网络性能的影响、在卫星网络脆弱性分析方面应用受限等问题，提出了一种面向系统性能的攻击图实现方法.定义虚拟的性能节点（Virtual Performance Node，VPN）概念并以之为攻击图状态，将攻击者期望的系统性能损失作为攻击行为要达到的目标，把系统性能的变化抽象为性能状态空间的跃迁，并根据单步攻击的实现概率确定各个攻击路径的威胁程度.该方法不仅能描述攻击行为，还能从性能管理的角度反映出攻击可能达到的效果，使攻击图理论能够应用到卫星通信网络中.实验表明，改进的攻击图方案更符合人的认知习惯，能有效应用于卫星网络的脆弱性分析.

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信息科学与工程

改进等高线法在气液两相流图像中的应用

李洪伟;周云龙;吴坚;王庆国

2011, 33(2): 208-212.

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为了对气液两相流图像的主目标进行有效的提取，结合二维高斯核梯度、多尺度图像分解技术、开闭运算以及等高线理论提出了一种图像特征的表达方法.该方法在梯度模对图像边缘增强的基础上进行经验模态分解，取得高频信息层子图像并进行叠加；应用开闭运算进行细节噪声去除与边缘修补，采用等高线理论进行特征提取和表达.通过对比发现，所提出的图像特征表达方法不仅能够有效检测图像的边缘特征，而且能够保留一些经典算法所保留不了的细节信息，为气液两相流图像特征的提取提供了一个新思路.

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建筑工程

粘性土的电阻计算模型

龚晓南;焦丹;李瑛

2011, 33(2): 213-218.

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电阻是土体电渗中的重要参数，为了对电渗现场土体电阻进行研究，提出了粘性土的电阻计算模型.电阻率是土体的基本参数，它受土体的含水率、孔隙比和饱和度等因素的影响.建立了粘土三相并联电阻率模型，并给出了电阻率的计算式，根据电阻率与电阻的关系，推导出排形电极、环形电极和六边形电极下土体电阻的计算式.室内试验结果表明，对于含水率大于25%且饱和度大于50%的杭州粘土，计算结果和实测结果较为吻合.粘性土电阻计算为实际工程中土体电阻的估算提供了一种简单便捷的方法.

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建筑工程

反复荷载作用下剪切板阻尼器的抗剪极限强度

陈之毅;葛汉彬;宇佐美勉;袁勇

2011, 33(2): 219-225.

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为了使剪切板阻尼器具有稳定的滞回耗能特性，避免其腹板发生局部屈曲，提出了一种考虑翼缘抗弯承载力贡献的剪切板阻尼器抗剪极限强度计算公式，为剪切板阻尼器的设计与应用提供了参考.剪切板阻尼器作为消能减震装置应用于建筑和桥梁等工程结构，可有效减轻地震破坏作用.基于通用有限元程序ABAQUS，对反复荷载作用下单侧布置1、2或3对双向加劲肋的剪切板阻尼器进行了一系列的精细化有限元计算与分析.计算模型考虑了初始变形和残余应力两种初始缺陷，采用修正双屈服面模型描述反复荷载下的钢材料本构关系.研究结果表明，翼缘所承担的剪力约占总抗剪承载力的13%~28%，设计时不能忽略.

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建筑工程

考虑施工进程的弦支穹顶结构临时支撑体系

刘慧娟;罗永峰;杨绿峰;李国强

2011, 33(2): 226-233.

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针对弦支穹顶结构临时支撑体系的布置位置、布置方式及其刚度等施工参数对施工过程中结构性能的影响，提出了临时支撑系统的评价指标以及具有实际参考价值的施工参数取值范围.采用有限元软件ANSYS，分析关键参数对施工中准结构受力性能的影响，从而得出其取值范围.分析结果表明，临时支撑的布置位置、布置方式及其刚度等参数对施工过程中弦支穹顶结构性能的影响较大，提出的临时支撑施工参数可为结构方案设计和施工调整提供较为科学的依据

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建筑工程

三维地铁隧道土壤温度预测模型

于连广;吴喜平;李昊翔

2011, 33(2): 234-240.

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为了合理预测土壤温度变化，确定地铁环控系统冷热负荷，在考虑气固耦合传热、地下水渗流以及双洞温度场叠加等因素的基础上，提出了三维地铁隧道土壤温度预测模型.利用有限差分法对该模型进行数值离散，并采用Fortran语言编写求解程序.为了使网格划分方便，计算域采用适体坐标系、地下水运动方程以及传热方程在两套网格上进行离散差分，从而避开了适体坐标中插值的困难.利用建立的数值模型对假定条件下地铁土壤温度进行求解，分析了各种因素对土壤温度分布以及土壤吸热量变化的影响.实验结果表明，地下水热迁移以及双洞叠加效应对土壤温度均有较大影响，在地铁环控设计中应该考虑土壤蓄热作用.

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