沈阳工业大学学报

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电气工程

电力变压器大电流引线周围磁场分析

谢德馨;杨梦滢

2012, 34(2): 121-124.

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为了细致地了解电力变压器大电流引线周围的磁场和涡流分布，采用有限元分析软件ANSYS对电力变压器引线升高座及周围部件进行了三维磁场仿真计算.介绍了半开域问题求解区域的选择与边界条件的给定方法，在正弦稳态条件下完成了对磁场和涡流的分析.利用安培全电流定律设计了一个检验模型题，并对计算结果的精度进行了考察.定量计算结果表明，磁场、涡流分布等结果与理论分析基本相符，计算和分析结果对升高座及其周围部件的设计与磁场分析具有参考价值.

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电气工程

高压SF₆断路器三维动态电弧仿真

曹云东;纪腾飞;刘晓明;赵兴海

2012, 34(2): 125-130.

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为了研究高压SF₆断路器在短路开断过程中电弧的变化情况，建立了三维能量源动态电弧模型和三维气流场模型.考虑到电流变化对整个气流场中压力、温度以及电弧形态的影响，将电弧模型、旋气式断路器气流场模型以及触头的机械运动通过计算机耦合并行求解，对电弧与气流场的共同作用进行分析.仿真结果表明，该电弧模型可以反映出电弧从燃烧到熄灭过程的形态变化和能量逸散过程，得出了电弧和熄弧期间喷口压力的变化规律.

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电气工程

削弱永磁风力发电机电势谐波的极宽调制方法

安跃军;赵文强;袁皓;薛丽萍

2012, 34(2): 131-137.

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为削弱永磁风力发电机电势谐波的影响，提出一种极宽调制方法，通过优化发电机结构，提高气隙磁场的正弦化程度来改善发电机电势波形的质量.用ANSOFT软件分别对传统贴面式永磁发电机和新型极宽调制式永磁发电机进行有限元分析，研制了两种转子结构的永磁风力发电机样机，并构建电势波形检测系统进行实验研究.通过实验分析表明，有限元分析结果与样机实验结果一致，极宽调制永磁风力发电机能明显削弱电势谐波，从而证明了利用极宽调制方法削弱永磁风力发电机电势谐波是有效和可行的.

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电气工程

1000MW水轮发电机不对称运行时阻尼条涡流损耗计算分析

梁艳萍;孙洋;陈晶;孙玉田

2012, 34(2): 138-143.

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针对大型水轮发电机不对称运行时阻尼条易熔断的现象，在建立电机二维电磁场-电路-运动耦合时步有限元模型的基础上，对一台1000MW水轮发电机不对称运行时阻尼条涡流损耗进行深入研究.全面考虑了定子开槽、磁极转动以及定子电流等因素对阻尼条涡流损耗的影响，准确计算出不同运行工况下一个磁极内各根阻尼条涡流损耗，分析其变化规律，并在此基础上讨论了阻尼系统连接方式、阻尼条半径、阻尼条材料对阻尼条涡流损耗的影响.研究结果表明，不对称运行时，沿旋转方向最后一根阻尼条涡流损耗最大，阻尼系统结构参数对阻尼条中涡流损耗分布有较大影响.

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材料科学与工程

热喷涂HA复合涂层的组织分析

李德元;宋学毅;韩海玲;姜力

2012, 34(2): 144-148.

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为了制备羟基磷灰石（HA）复合涂层，采用化学沉淀法制备羟基磷灰石粉末，对制备的超细粉末加入PVA溶液充分搅拌、干燥、研磨和过筛，制备出微米级、近似球状的、在等离子送粉器中容易流动的羟基磷灰石粉末.利用等离子喷涂和电弧喷涂的复合喷涂方法制备出羟基磷灰石不锈钢复合涂层和氧化铝不锈钢复合涂层，并通过扫描电镜分析了涂层的组织形态.结果表明，羟基磷灰石粉末比重很轻，不易进入等离子弧中心而被融化，等离子弧将羟基磷灰石粉末加热并载入电弧喷涂气流中，由不锈钢雾化液滴一并打在基体上形成复合涂层.对于氧化铝/不锈钢涂层和复合涂层，2种粒子虽然分布不均匀，但却获得了良好的冶金结合.

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材料科学与工程

钢丝增强AZ91复合材料的力学性能

邱克强;胡志涛;尤俊华;任英磊;胡壮麒

2012, 34(2): 149-153.

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为了提高AZ91镁合金的力学性能，采用浸入铸造法制备了体积分数为3.3%的不锈钢纤维增强AZ91复合材料，并在相同条件下对AZ91及其复合材料进行了热挤压处理.采用扫描电镜（SEM）和力学性能试验机分别对铸态和挤压态材料的显微组织、断口和拉伸性能进行了研究.结果表明：铸态AZ91及其复合材料的抗拉强度分别为250和240MPa.然而经过挤压后，钢丝增强AZ91镁合金的屈服强度和抗拉强度分别达到了375和428.6MPa，与挤压态AZ91和铸态AZ91复合材料相比，分别提高了50%、20%和57.6%、78.6%.同时挤压态复合材料的塑性变形量也显著提高.

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材料科学与工程

7A52铝合金电化学局部腐蚀行为

张平;李奇;赵军军;蔡志海;底月兰;杨臻

2012, 34(2): 154-158.

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为进一步研究7A52铝合金的耐蚀性能和应力腐蚀敏感性，运用电化学方法研究了7A52铝合金在3.5%NaCl溶液中的局部腐蚀行为.用光学显微镜、扫描电子显微镜观察了腐蚀形貌.试验结果表明，Mg₂Si首先发生阳极溶解，一些尺寸较小的Mg₂Si被完全腐蚀，产生自身的点蚀坑.然后Mg₂Si的电位正移与周围基体形成新的腐蚀电偶，其边缘基体作为阳极被腐蚀.被腐蚀的基体形成空穴，Al3+在空穴中聚集并水解，空穴中产生酸性环境.被空穴包围的Mg₂Si脱离基体，形成更大的点蚀坑.AlMnFe在整个试验中并未发生腐蚀.

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材料科学与工程

苛碱浓度对种分产品粒度变化规律的影响

吴玉胜;刘墨

2012, 34(2): 159-163.

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氢氧化铝产品粒度存在周期性爆发性细化是我国氧化铝生产中拜耳法部分固有的现象，它严重干扰了拜耳法系统的正常运行.为探明产品粒度周期性细化的机理，在实验室模拟工业条件，结合激光粒度分析仪与扫描电子显微镜，研究了苛碱浓度对种分过程产品粒度周期性细化的影响规律.结果表明：铝酸钠溶液苛碱浓度增加，产品粒度波动的振幅变大，细化时间延长；苛碱浓度降低，产品粒度发生爆发性二次成核时间较早，但细化后粒度恢复为粗颗粒的速度较快.溶液浓度的变化对溶液分解率也有较大影响，降低溶液浓度能提高铝酸钠溶液的分解率.

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材料科学与工程

多孔微晶玻璃导热理论模型的验证

杨梅;陈立佳;韩亚苓;陈皓

2012, 34(2): 164-168.

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为了研究多孔微晶玻璃的孔隙率与导热系数之间的关系，以伟晶岩为原料，采用粉末烧结法和添加造孔剂方法，烧制出乳白色多孔微晶玻璃.根据多孔微晶玻璃的内部结构和孔隙率情况提出3种热传导的理想等效物理模型，推导出数学公式，验证了多孔微晶玻璃的导热系数.实验结果表明，实验测得的多孔微晶玻璃导热系数值与理论导热系数之间具有较好的一致性.如果已知多孔微晶玻璃的孔隙率，那么可以利用理想等效物理模型来推算多孔微晶玻璃的导热系数.

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机械工程

基于多操作规程和原则的操纵器排列优化

颜声远;张晶玲;王帅旗

2012, 34(2): 169-173.

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为了解决操纵器排列中采用经验法存在的排列依据难以追溯、排列结果因人而异的问题，提出了基于蚁群算法的操纵器排列优化方法.依据蚂蚁觅食现象提出的蚁群算法可优化操纵器的排列，使操纵员手的总移动距离最短.研究中以操纵器的重要性、使用频率、操作次序以及相关性工效学排列原则作为蚁群算法的启发信息，以不同规程下操纵员手的移动总距离作为目标函数，建立了基于蚁群算法的操纵器排列优化数学模型，并进行了实例研究，得到了确定的排列结果.研究表明，该方法的排列依据科学，排列过程可追溯，排列结果最优.

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机械工程

TH5650铣削加工中心变参数切削振动控制

李康举;刘永贤;冯保中;雷从一

2012, 34(2): 174-179.

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为了对数控铣削加工中心的切削振动进行有效控制，通过变参数切削实验，采用对振动信号进行时域和频域分析以及对机床数控系统访问等方法，得出了不同切削参数下切削振动信号时域与频域特性的变化规律.利用振动信号的均方根值、幅值谱和主轴电机功率进行变参数切削控制，得出了切削振动控制策略.通过有效改变机床主轴转速和进给速度的方法使振动得到控制，利用切削参数自适应技术实现了对数控机床切削振动的控制.通过实验验证了控制效果良好.

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机械工程

超声振动辅助微细铣削工件动态位移分析

沈学会;张建华;赵云峰;常伟杰

2012, 34(2): 180-185.

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为了探索改善微细铣削加工条件、提高微细铣削加工精度的新途径，研究了利用超声振动辅助微细铣削对工件动态变化的影响.计算分析了普通铣削和超声振动辅助铣削加工时主切削力波形特点，建立了刀具/工件振动系统模型，理论计算了施加超声振动前后工件的动态位移，并以2A12为实验材料进行了铣槽实验验证.理论分析和实验结果表明，进给方向超声振动辅助微细铣削可以获得近似脉冲状的切削力，获得均匀细小的切屑，同时减小工件在切削加工中的动态变化，有助于提高加工尺寸精度.

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信息科学与工程

探地雷达回波信号等效采样控制系统硬件设计

许会;牛长富;邱燕霖

2012, 34(2): 186-191.

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针对无载频探地雷达系统具有复杂的系统时序控制的特点，设计了一种利用FPGA配合可编程延时器件和时变增益器件来完成复杂时序控制的硬件系统.该系统由信号处理器DSP发出控制指令并完成后期算法，再通过USB2.0实现与上位机的数据通信，给出并验证了以DSP为核心、以FPGA实现探地雷达数据采集控制的方法，实现了最小半脉宽2ns的等效采样，最小延时0.15ns、最大延时1313.25ns的采样时窗，及理论数据吞吐量为480Mbit/s的数据传输.系统的集成度高，可嵌入应用，硬件易更新.

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信息科学与工程

电磁超声表面波辐射声场的三维有限元分析

高松巍;周佳伟;杨理践;邢燕好

2012, 34(2): 192-197.

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为了得到电磁超声表面波换能器在被测试件表面和内部的辐射声场分布，采用ANSYS有限元仿真软件对电磁超声换能器辐射声场进行仿真.建立了电磁超声换能器三维有限元模型并进行了优化，给出了被测试件中感生涡流与换能器激励线圈参数的量化关系.通过电磁结构耦合的方法得到被测试件内部及表面不同方向质点的位移变化，分析了在被测试件内部的辐射声场分布，并给出了被测试件表面辐射声场的指向性规律.根据仿真模型搭建了电磁超声探伤平台，实验结果与指向角仿真结果基本吻合.实验结果表明：对电磁超声表面波辐射声场的有限元仿真，为其设计优化、实际探伤范围的确定、接收线圈放置位置，以及收发装置的安装角度提供了依据.

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信息科学与工程

一个新型的前向安全门限数字签名方案

谷利泽;王锋;郑世慧

2012, 34(2): 198-202.

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针对前向安全门限数字签名无法阻止攻击者伪造之后时间周期所产生的签名等问题，利用单向Hash链技术提出了一个具有后向安全检测的新型前向安全门限数字签名方案.该方案不仅具有前向安全性而且具有后向安全性，即在当前时间周期群组签名私钥或群组成员的子签名私钥泄露时，不会影响以前时间周期和之后时间周期签名的安全性.分析表明，该方案可防止内部欺骗和抵抗伪造攻击，具有较高的安全性，能够有效阻止攻击者伪造各个时间周期产生的签名.

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信息科学与工程

基于特征融合与决策树级联结构的多姿态人脸检测

郭耸;顾国昌;蔡则苏;刘海波;沈晶

2012, 34(2): 203-208.

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为了提高复杂模式下多姿态人脸检测的速度与性能，提出了一种基于特征融合与决策树级联结构相结合的多姿态人脸检测方法.该方法给出了基于形态学梯度的边缘方位场特征，并提出了基于Haarlike特征与边缘方位场特征相融合的AdaboostSVM算法.通过对决策树级联结构进行改进，将特征融合的AdaboostSVM算法与改进的决策树级联结构相结合进行多姿态人脸检测.实验结果表明，该方法能明显改善复杂模式下多姿态人脸检测的速度与性能.

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信息科学与工程

高精度光纤陀螺组件标定方法

赵桂玲;高伟;李仔冰;张鑫

2012, 34(2): 209-214.

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为了提高光纤陀螺组件的标定精度，从三轴惯导测试转台技术指标入手，根据惯导测试转台定位精度高的特点，设计了六位置静态分立式标定方案.通过设计一定的标定路径，利用地球转速和当地地理纬度，激励出陀螺的标度因数、安装误差和零位等12个参数，新的标定方案避免了标度因数和安装误差对零位的影响.对自研光纤陀螺捷联惯导系统在三轴惯导测试转台进行传统标定和六位置静态分立式标定，并将标定结果用于静态导航实验，多次实验结果表明，与采用传统标定结果的导航定位误差相比，采用六位置静态分立式标定结果的导航定位误差显著降低.

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建筑工程

预应力混凝土桥底板纵向裂缝控制

吴迅;王艺桥;赵柏岩

2012, 34(2): 215-219.

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为了减少预应力混凝土桥梁纵向裂缝的危害，研究和对比了中国规范（JTG D622004）、欧洲规范（ENV19942：1997）、英国规范（BS 54004：1990）和美国规范（AASHTO LRFD Bridge Design Specifications SI Units Third Edition 2004）中的相关条款，提出通过控制名义拉应力来控制预应力混凝土桥底板纵向裂缝的方案.某全比例模型试验被用于验证分析，其结果很好地验证了方法的可行性.研究结果表明，对于采用全预应力标准设计的桥梁结构，应采用控制名义拉应力的方法避免其纵向裂缝的产生，如无法布置横向预应力，则应积极采取构造措施来限制裂缝的宽度，使其最大宽度不超过0.10mm.

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建筑工程

不同含水量条件下红砂岩泥化夹层的剪切特性

柳群义;朱自强

2012, 34(2): 220-223.

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为了探讨不同含水量条件下泥化夹层的剪切特性，通过等应变直剪仪对红砂岩泥化夹层进行不同含水率和法向应力的直剪试验，研究了红砂岩泥化夹层的剪切力学行为.结果表明：剪应力-剪切位移曲线为滑移型曲线，正应力越小，达到剪切强度所需的剪切位移也越小；随着含水量的增加，泥化夹层的剪切强度明显降低，剪切强度参数中内摩擦角非线性减小，而粘结力先增大后减小；存在一个临界含水量值，当含水量小于该值时，粘结力随含水量的增大而增大，当含水量超过该值时，粘结力随含水量的增大而减小.

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建筑工程

矩形钢管混凝土柱力学性能非线性有限元分析

卢明奇;杨庆山

2012, 34(2): 224-230.

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为了更好地研究矩形钢管混凝土柱的力学性能，在以往试验和理论研究的基础上，提出一种适用于任意截面形状的三节点八自由度单元模型.结合混凝土和钢材的本构关系建立了非线性有限元模型，用于对单调和反复加载受力方案进行计算分析.对包括纯弯、轴压、偏压和低周反复荷载等多种受力模式下的矩形钢管混凝土试件进行计算，并与试验结果进行比较，两者较为吻合，证明所提出的非线性有限元分析方法可以较好地模拟矩形钢管混凝土的受力和变形性能.

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建筑工程

边坡强度参数对于稳定性影响的极限平衡法分析

陈科平;彭文祥;林杭;周勇

2012, 34(2): 231-235.

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为了研究岩土体抗剪强度参数对边坡稳定性的影响，通过理论推导和Bishop极限平衡法计算，分别改变岩土体的粘结力c和内摩擦角，探讨边坡安全系数和滑动面的变化.结果表明：粘结力或内摩擦角改变时，边坡的安全系数将发生变化，而滑动面的变化受函数η-c的影响，η-c与粘结力和内摩擦角有关.当η-c为定值时，滑动面不随抗剪强度参数的变化而变化；当η-c增大时，边坡的滑动面从近坡面逐渐向边坡内部移动；反之，η-c减小时，边坡的滑动面从边坡内部向近坡面移动.研究结果为边坡稳定性分析的理论和实践研究提供了参考.

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建筑工程

基于传递矩阵法的串联隔震体系稳定性分析

朱前坤;杜永峰;李慧

2012, 34(2): 236-240.

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针对串联隔震体系稳定性问题，利用传递矩阵法建立其临界荷载控制方程，并探讨了参数变化对临界荷载的影响.对单个叠层橡胶支座进行力学分析，建立其稳定性分析的场矩阵，进而利用传递矩阵法建立串联隔震体系稳定性分析的场矩阵，推导出临界荷载的控制方程.计算两种不同型号串联隔震体系的临界荷载，重点探讨叠层橡胶支座和地下室悬臂柱参数变化对串联隔震体系稳定性的影响.结果表明，叠层橡胶支座参数对串联隔震体系稳定性影响要比地下室悬臂柱明显，串联隔震体系的临界荷载值可用单个橡胶支座的临界荷载值近似等效.

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