沈阳工业大学学报

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电气工程

特高压HGIS设备抗震性能分析

林莘;史可鉴;徐建源

2013, 35(2): 121-125. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.01

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为了更好地分析了解特高压混合型气体绝缘开关(HGIS)的抗震性能,并进一步对其进行改善,选取了四种地震波对1 100 kV HGIS的整体结构进行动力特性和地震反应谱分析,得到了结构的自振频率和振型特征.在分析过程中,考虑到特高压设备固有频率与地震波主频率相近,会发生拟共振的情况,采用由正弦共振三波及正弦共振调幅五波组成的调幅波串进行计算,分析整体结构的机械强度和抗震性能.计算结果显示,1 100 kV HGIS在该组地震波作用下具有一定的安全裕度,为特高压设备抗震性能的分析提供有效数据.

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电气工程

钕铁硼永磁电机永磁体涡流发热退磁研究

张炳义;王三尧;冯桂宏

2013, 35(2): 126-132. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.02

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为了研究永磁体涡流损耗发热对永磁体磁性的影响,应用有限元分析软件对一台发生退磁的500 kW永磁同步电动机的永磁体进行涡流损耗分析.在600 kW永磁同步电机的研制过程中,采取了一些结构改进措施,并对样机永磁体进行了涡流损耗分析和稳态温度场计算.仿真结果表明,涡流损耗发热会导致永磁体退磁,而采取的结构改进措施能够有效减小涡流损耗.样机实验结果表明,新结构永磁同步电动机运行可靠,可为相关电机的设计提供经验.

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电气工程

考虑发电约束的输电断面最大传输能力

梁立凯;韩学山;王艳玲

2013, 35(2): 133-138. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.03

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为了打破以往输电能力求解过程中发电机端电压维持不变的假设,提出了考虑发电约束求解最大输电能力(TTC)的新方法.根据大型风电场并网及同步发电机调速器和励磁系统等动态元件的运行限制,建立了计算输电断面最大输电能力的优化模型,并采用信赖域内点法进行序列迭代求解.在信赖域内,将非线性优化问题逼近为线性规划(LP)子问题,以构造的价值函数为依据调整信赖域半径.在New England 39节点算例系统中验证了模型和计算方法的有效性.实验结果表明,考虑发电约束的输电断面最大传输能力计算结果更接近系统的实际运行情况.

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电气工程

直接磁悬浮直线电动机的三维分析及优化设计

张武;蓝益鹏;张凤阁

2013, 35(2): 139-143. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.04

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为了消除直线电机数控机床进给系统的摩擦阻力,实现无摩擦进给,提出了一种靠自身产生的磁悬浮力来解决数控机床进给系统悬浮问题的直接磁悬浮永磁直线电动机.采用四面体等参元来建立电机三维场中的基本方程,利用Maxwell3D软件建立瞬态三维有限元分析模型,得到了电机的推力与悬浮力,证明了该直接磁悬浮永磁直线电动机自身可以产生可控的推力和悬浮力.实验结果表明,通过对电机动子尺寸进行优化设计,可以有效地降低电磁力的波动.

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材料科学与工程

粗镁直接熔炼AZ91D的力学性能及断口分析

刘正;袁国涛;毛萍莉;王峰;王国欣;董媛

2013, 35(2): 144-148. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.05

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为了研究粗镁直接熔炼AZ91D镁合金锭不同位置上的夹杂分布情况,对AZ91D镁合金锭的三个不同取样位置进行了拉伸及冲击试验,通过扫描电子显微镜对拉伸和冲击断口进行了组织形貌上的观察与分析.结果表明:合金锭中间部分的力学性能要明显优于两侧部分,夹杂含量相对于两侧要低; 粗镁直接熔炼的AZ91D镁合金拉伸与冲击断口形貌呈河流状,为脆性断裂.粗镁直接熔炼的合金产生的夹杂物中的主要元素为C、O、Si,并含有少量Fe、K、Ca、S、Cl、Cr等元素; 在夹杂物周围容易出现二次裂纹,夹杂物的数量和种类直接影响着合金的力学性能.

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材料科学与工程

基于能量密度的工程陶瓷特种加工去除机制

田欣利;张保国;郭昉;王健全;林克凌

2013, 35(2): 149-154. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.06

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为了揭示工程陶瓷材料在加工过程中的材料去除机制,对几种典型陶瓷特种加工技术的能量密度进行了研究.以激光加工、辅助电极法电火花加工、高压磨料水射流加工、引弧微爆炸加工4种工程陶瓷加工技术为研究对象,对加工过程中的能量密度进行了定量计算.计算结果表明,激光、辅助电极法电火花加工是通过高密度热能作用于陶瓷表面时产生的高温烧蚀作用去除材料,高压磨料水射流加工是通过具有高密度冲量的磨粒对材料的冲蚀作用去除材料,而引弧微爆炸加工去除材料可以归因于高能量密度的烧蚀和冲蚀协同作用.研究结果表明:实现陶瓷材料去除最根本的原因是加工过程中产生的高能量密度.

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材料科学与工程

反相悬浮法合成AA/AM/AMPS耐盐高吸水性树脂

李三喜;赵宁;张文政

2013, 35(2): 155-160. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.07

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为了提高高吸水性树脂的吸液性能,实验采用反相悬浮聚合法,向丙烯酸(AA)/丙烯酰胺(AM)二元体系中引入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)作为第三种聚合单体合成高吸水性树脂.通过正交试验研究单体配比、丙烯酸中和度、交联剂用量和引发剂用量四个因素对产品性能的影响.红外光谱和扫描电镜测试结果显示产物为AA/AM/AMPS三元共聚物,粒子呈球形,球表面为褶皱状.最佳实验条件:单体摩尔配比(AA/AM/AMPS)为1.25∶1∶0.7,丙烯酸中和度为90%,交联剂用量(占单体总量)为0.08%,引发剂用量为0.7%.此条件下产品的吸蒸馏水率可达1 720 mL/g,吸盐水率达165 mL/g.

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材料科学与工程

退火对BWELDY960QL焊接接头组织与性能的影响

杨林;宋岱岳;刘洋;张希川;袁晓光

2013, 35(2): 161-165. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.08

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为了研究退火处理对焊接接头显微组织与力学性能的影响,采用CO₂气体保护焊对高强调质钢BWELDY960QL进行了焊接.结果表明,BWELDY960QL钢焊接接头的焊缝区由针状铁素体加先共析铁素体及少量珠光体组成,晶粒细小且分布均匀; 退火处理使针状铁素体数量明显增加,但退火温度过高,会使铁素体组织长大,出现一定数量的魏氏铁素体; 母材与焊丝之间Cr含量存在较大的差异,退火使Cr由热影响区向焊缝迁移; 经过退火处理后,焊接接头的力学性能得到明显改善,其中经过550 ℃退火后,焊件的综合力学性能最好.

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材料科学与工程

UC轧机中间辊非对称弯辊改善辊间压力分布

刘宝权;张鸿;王自东;王军生;张岩

2013, 35(2): 166-170. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.09

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为了改善UC轧机辊间压力不均匀分布问题,采用中间辊非对称弯辊系统替代原有对称弯辊系统.应用影响函数法计算辊系变形,同时考虑辊缝中金属横向流动对带钢出口张力横向分布的影响,通过迭代方法计算出中间辊两端施加不同弯辊力后的辊间压力分布、出口厚度横向分布与出口张力横向分布.理论分析和实际应用结果表明,中间辊非对称弯辊可以改善辊间压力分布不均,降低轧辊磨损和减少轧辊辊面剥落,且不会影响成品带钢的厚度和板形.

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材料科学与工程

挤压变形AM30镁合金的循环变形行为

陈克豹;王鑫;陈立佳;刘正

2013, 35(2): 171-175. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.10

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为了深入理解挤压变形AM30镁合金在低周疲劳加载条件下的循环应力响应行为和循环应力-应变行为,针对挤压态以及经过固溶处理和固溶+时效处理的挤压变形AM30镁合金进行了应变控制的室温疲劳试验.结果表明,不同加工处理状态的挤压变形AM30镁合金在疲劳变形期间可呈现循环应变硬化和稳定的循环应力响应行为; 不同加工处理状态的挤压变形AM30镁合金的循环应力幅与塑性应变幅之间呈线性关系,且固溶处理和固溶+时效处理均可提高挤压变形AM30镁合金的循环强度系数和循环应变硬化指数; 在较高的外加总应变幅下,不同加工处理状态的挤压变形AM30镁合金均表现出典型的拉-压不对称循环变形行为.

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机械工程

基于径向基神经网络的螺杆泵转速设定方法

罗旋;王世杰;吕晓仁

2013, 35(2): 176-180. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.11

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为了研究受多种因素影响的螺杆泵转速控制系统,提出一种基于径向基神经网络的螺杆泵转速设定方法.利用径向基函数(RBF)神经网络对螺杆泵转速进行分析及预测,通过对螺杆泵的历史数据分析处理,得到螺杆泵转速的时间序列.将时间序列视为一个从输入到输出的非线性映射,并引入RBF神经网络来进行非线性映射的逼近.通过对网络进行学习与训练仿真实验,并与BP神经网络预测结果对比,表明应用RBF神经网络对螺杆泵转速进行短期预测精度更高、效果更好.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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机械工程

Ti6Al4V切削锯齿形切屑绝热剪切带变形的表征

杨奇彪;刘战强

2013, 35(2): 181-186. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.12

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为了研究锯齿形切屑绝热剪切带带内的变形,通过分析锯齿形切屑的形成机理,以绝热剪切带带内剪切应变和剪切应变率来表征绝热剪切带的变形程度,建立绝热剪切带变形的解析模型并进行切削Ti6Al4V实验,收集切削实验获得的切屑.运用建立的绝热剪切带变形解析模型,分析不同切削速度下Ti6Al4V锯齿形切屑绝热剪切带的变形情况,结果表明:在实验条件切削速度范围内(30~200 m/min),随着切削速度的提高,切屑绝热剪切带的变形程度增加,绝热剪切带宽度及间距减小.

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信息科学与工程

基于非接触采集下的鲁棒掌纹识别

桑海峰;马月施;黄静

2013, 35(2): 187-193. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.13

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为了扩大掌纹识别的应用范围,使非接触式掌纹识别系统在复杂背景和光照变化的条件下都能使用,提出了一种适用于非接触采集下的鲁棒掌纹识别算法.该算法使用肤色阈值的方法把手掌从复杂的背景中分割出来,采用一种新颖的指根点检测算法找到指根点,用指根点来定位掌纹ROI,使用对光照具有良好鲁棒性的LBP算法提取掌纹特征,并用Chi平方统计法进行分类.实验使用的数据库是在不同光照和复杂背景下采集的,当等错率为3.098 6%时,正确识别率达到97.833 7%.实验结果表明,该方法能够扩大掌纹识别的应用范围,使非接触掌纹识别系统在复杂背景和可变光照的条件下达到较理想的识别效果.

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信息科学与工程

Alpha稳定分布噪声背景下MPSK信号参数估计

赵春晖;杨伟超;成宝芝

2013, 35(2): 194-199. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.14

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针对基于二阶循环统计量的参数估计算法在Alpha稳定分布噪声中严重退化的问题,提出了一种基于分数低阶循环谱的多进制相移键控(m-ary phase shift keying,MPSK)信号参数估计算法.研究了MPSK信号的分数低阶循环谱,对于不同M值下的相移键控(phase shift keying,PSK)信号,分析了其参数(载波频率和码元速率)和相应分数低阶循环谱中参数(频率和循环频率)的关系,在此基础上给出了适合所有PSK信号的载波频率和码元速率估计算法.实验结果表明,在Alpha稳定分布噪声背景下,基于分数低阶循环谱的算法明显优于基于二阶循环谱的算法,高斯噪声背景下两种算法性能相当.

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信息科学与工程

改进的LMS自适应时延估计方法

郭莹;孟彩云

2013, 35(2): 200-203. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.15

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针对传统的基于SINC插值的自适应时间延迟估计方法估计误差较大、收敛速度较慢等问题,提出了一种新的插值方法和相应的自适应时延估计方法.根据LMS自适应时延估计方法中最优权表达式的有关参数特点,采用自适应算法对参数进行估计并进行了理论分析.计算机仿真结果表明,与基于SINC插值的自适应时延估计方法相比,在不同信噪比条件下,新方法所需自适应滤波器抽头长度小且具有较快的收敛速度和较好的稳态均方误差,具有广泛的适用性.

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信息科学与工程

基于IPO功能分解的嵌入式软件故障树分层构建方法

黄百乔;赖婧;张虹;陆民燕

2013, 35(2): 204-211. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.16

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针对嵌入式软件需求阶段的安全性分析方法中故障树分析缺少构建方法的问题,结合嵌入式系统的特点,提出了一种故障树分层构建方法.为构建各功能层内部的故障树,提出了基于IPO的功能分解法,采用失效模式与影响分析方法对分解的各部分功能进行影响分析,以确定构建故障树的建树元素,并提出了功能层内部故障树构建的框架模型与各功能层故障树的层次关系,实现了部分故障树构建的自动化,提高了故障树构建的完整性、准确性与效率.在某型号发动机控制软件的安全性分析中,应用上述方法指导该嵌入式软件故障树的构建与分析,验证了该方法的可行性和有效性.

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信息科学与工程

一种基于相关分析的多元回归数据估计方法

焉晓贞;谢红;王桐

2013, 35(2): 212-217. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.17

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针对无线传感器网络中数据估计方法存在输入变量较多、估计计算复杂度较高和估计效率低等缺点,提出了基于相关分析的多元回归估计方法.对无线传感器网络监测的数据序列进行相关分析,找出与当前数据相关性较强的其他历史监测数据,采用这些历史监测数据进行多元回归建模和估计.在保证估计精度的前提下,降低估计的计算复杂度,提高无线传感器网络中缺失监测数据估计的效率.实际无线传感器网络采集数据的实验分析结果表明,该方法具有较高的估计效率和较小的估计误差,能够有效地估计无线传感器网络中缺失的传感数据,具有一定的应用价值.

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建筑工程

IHFRP约束混凝土圆柱轴压性能

邓宗才;王耀杰;张小冬;黄莹;刘希成

2013, 35(2): 218-223. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.18

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为了研究层内混杂纤维布(IHFRP)对混凝土圆柱体的加固效果,通过24个混凝土圆柱体的轴心抗压性能试验,分析了各种IHFRP约束混凝土柱的破坏形式、承载力、变形性能和应力-应变全曲线.试验结果表明:IHFRP可显著改善柱的承载力及变形性能; 对于相同层数纤维布约束试件,随着IHFRP中碳纤维含量的增加,承载力增长显著; 相对于单一碳纤维布(CFRP)约束试件的峰值竖向应变,3种IHFRP约束试件峰值竖向应变提高了60%~100%; 将IHFRP应力-应变模型与试验曲线进行对比,拟合效果良好.试验结果为桥梁墩柱和框架柱等构件的加固设计提供了参考.

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建筑工程

钢结构厚板的低温断裂韧性试验

王元清;周晖;石永久;胡宗文;陈宏

2013, 35(2): 224-229. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.19

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针对钢结构厚板工程中脆性裂纹事故时有发生的问题,研究了钢材厚度与断裂韧性的关系.采用三点弯曲试样,利用厚板钢材Q345B在低温下对结构进行了裂纹尖端张开位移(CTOD)试验,试验选取了不同的钢板厚度、不同的试验温度和沿厚度方向不同的取样位置,分析了断裂韧性随钢板厚度、试验温度与取样位置的变化规律,并采用Boltzmann函数对断裂韧性随温度变化曲线进行了拟合,分析了各厚度钢板的韧脆转变温度.试验结果表明:厚板的断裂韧性随温度的降低而减小; 厚度较大的钢板其断裂韧性相对更差; 沿厚度方向从表面到中心位置,断裂韧性逐渐降低.

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建筑工程

基于光纤技术的井筒围岩稳定实时监测系统

刘增辉;高谦;许凤光;陈仲杰;梁丹

2013, 35(2): 230-235. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.20

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针对井筒围岩变形监测受采动影响的问题,提出了采用光纤传感技术监测井筒围岩变形的方法.研究了光纤传感器的不同埋入方式、粘结材料以及施工工艺对结构变形监测的影响,结合金川Ⅱ矿区14行风井加固工程,设计并布设了光纤光栅传感监测系统.现场监测结果表明,基于BOTDR的分布式光纤传感技术具有实时性、远程和自动监测围岩变形的优点,可以直观地得到井筒在不同位置的围岩变形分布特征,为井筒围岩变形提供了准确的测试数据.

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建筑工程

专用砂浆对砖砌体抗剪强度的影响

徐春一;刘明;李强

2013, 35(2): 236-240. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2013.02.21

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为了研究专用砂浆对砖砌体沿通缝截面抗剪强度的影响,以不同强度普通砂浆及专用砂浆为参数,对48个蒸压粉煤灰砖砌体试件进行通缝抗剪试验.结果表明,蒸压粉煤灰砖砌体抗剪强度计算指标均高于规范值; 专用砂浆的粘结性能非常好,其砌体试件抗剪性能较普通砂浆试件有较大提高.将试验结果进行回归分析,给出了蒸压粉煤灰砖砌体普通砂浆试件及专用砂浆试件抗剪强度平均值的建议计算公式,得出了采用专用砂浆砌筑的蒸压粉煤灰砖砌体具有良好抗剪性能的结论.

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