沈阳工业大学学报

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    电气工程
  • 电气工程
    基于模糊扰动补偿的直接驱动XY平台轮廓控制
    王丽梅;张杰
    2015, 37(3): 241-246. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.01
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    为了削弱永磁直线同步电机 XY 平台轮廓误差模型相对复杂、系统未知干扰多以及参数不确定对轮廓加工精度的影响，实现 XY 平台的高精度轮廓控制，在单轴控制器上设计了基于模糊控制方法及干扰观测器技术的模糊扰动补偿器，同时采用了适用于多轴非线性轮廓控制的实时轮廓误差算法，建立可用于自由曲线跟踪的 XY 平台实时轮廓误差模型.基于模糊扰动补偿器的控制系统能够较好地抑制外部扰动，同时有效地提高轮廓精度.仿真结果表明，所设计的控制系统具有较强的抗扰性和较高的轮廓精度.
  • 电气工程
    间插大伞片对绝缘子局部电场分布的影响
    李静;刘闯;曹云东;张博
    2015, 37(3): 247-252. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.02
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    为了探求大伞片的插入对绝缘子覆冰闪络电压的影响，以110 kV复合绝缘子为计算模型，以实际运行时的绝缘子覆冰形态为研究对象，通过对二维电场Laplace方程进行求解，分析了在不同覆冰情况下，间插大伞片数量和结构对端部电场强度的影响，得到间插不同大伞片电场的最优解.计算结果表明：无覆冰条件下，大伞片的插入对绝缘子电位分布几乎没有影响；覆冰条件下，绝缘子中均匀插入三片或四片大伞片，可提高冰闪电压，提高绝缘子串的绝缘性能.
    • 风力发电技术
  • 风力发电技术
    格构式钢管混凝土风力机塔架的设计
    王海军;孔祥宇
    2015, 37(3): 253-259. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.03
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    针对风力机塔架高度增加使常用的锥筒式塔架结构的力学性能、经济性、施工性下降的问题，探讨了格构式钢管混凝土风力机塔架的设计方法.以某3MW风力机工程为例，采用钢管混凝土统一理论和简化空间桁架法设计了符合性能要求的格构式钢管混凝土塔架，并给出了柱肢、腹杆及节点构造.基于ANSYS有限元软件分析了格构式钢管混凝土塔架与锥筒式塔架的力学性能和用钢量，结果表明，三肢柱格构式钢管混凝土塔架的设计方法可行，力学性能优越，经济性较好.
  • 风力发电技术
    基于双馈风机变桨与变速协调的频率控制
    叶鹏;田汝冰;滕云
    2015, 37(3): 260-267. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.04
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    为了改善大规模风电并网给电网频率带来的不利影响，基于双馈风电机组的控制特性，结合转子动能与备用功率控制的特点，提出一种频率分段控制的备用功率与转子动能相协调的多层次、多周期、多环节的联合调频控制方法.电网频率发生偏移时，风机既能快速释放或吸收转子动能，又能调节桨距角，实现风电机组的频率控制.在电力系统仿真软件中搭建供电网络模型，并结合实际电网运行情况进行仿真，仿真结果表明，该方法使得风电机组对频率变化具有快速响应能力，可有效改善电网的频率特性，为双馈风电机组安全稳定并网提供了可借鉴的依据.
    • 材料科学与工程
  • 材料科学与工程
    等离子堆焊原位合成WC增强Ni基合金改性层
    张松;韩维娜;李杰勋;张春华;关锰;谭俊哲
    2015, 37(3): 268-272. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.05
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    为了进一步提高Ni基合金的耐磨性能，采用等离子堆焊技术在304L奥氏体不锈钢表面原位合成WC增强Ni基合金改性层.利用光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计及销盘磨损试验机等设备对改性层的显微组织、成分、显微硬度及摩擦磨损性能进行研究.结果表明：当Ni基合金改性层中直接加入WC颗粒时，WC颗粒出现“沉底”现象，改性层组织不均匀，而通过原位反应合成的WC相呈块状弥散分布于整个改性层，加入适量的氧化钇后，改性层组织变得细小致密，WC增强相的形态、尺寸和分布等均发生了变化，改性层硬度显著提高，耐磨性提高了2倍以上.
  • 材料科学与工程
    水冷对磁场作用下M7C3形核的影响
    刘政军;雷康;苏允海;陆璐
    2015, 37(3): 273-277. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.06
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    为了探究在水冷却和磁场共同作用下堆焊层中碳化物的形核和长大情况,以便获得更耐磨的堆焊层,实验以Fe5合金粉末为原材料,在等离子弧堆焊过程中引入纵向直流磁场,并在工件下方引入降温水槽,使熔池快速冷却.结果显示,在磁场和水冷作用下的堆焊层内部晶粒结构发生显著变化,形成的细小等轴晶能减少结晶裂纹,提高力学性能,使堆焊层具有很高的硬度和耐磨性.在一定实验条件下,最佳实验参数为堆焊电流160 A,外加纵向直流磁场电流3 A,采用有水冷却方式.在最佳实验参数条件下,堆焊表面的洛氏硬度为HRC 64.3,湿砂磨损量为0.031 5 g.
  • 材料科学与工程
    激光加工弹体材料50SiMnVB脆性带的对比
    李德元;王洋;万仁毅;王栋
    2015, 37(3): 278-282. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.07
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    为了优选弹体材料脆性带加工方案，提高弹体材料有效破片率，并研究脆性带对弹体材料冲击性能的影响规律，采用激光相变的方法，在弹体材料50SiMnVB表面加工得到具有不同密度的脆性带.对脆性带进行冲击破碎试验，观察脆性带对断裂过程产生的影响，并对不同密度脆性带对试件断裂的影响进行对比分析.结果表明：脆性带对脆性材料50SiMnVB冲击性能影响显著；试件断裂位置的差异是由脆性带角度不同造成的；脆性带密度越大，冲击吸收功越小.
  • 材料科学与工程
    外加纵向低频磁场对CO2焊过渡频率的影响
    常云龙;牛野;Babkin A S;路林
    2015, 37(3): 283-288. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.08
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    为了减少CO2焊飞溅,采用了外加磁场发生装置研究了磁控CO2气体保护焊技术,探讨了外加纵向低频磁场对熔滴过渡频率的作用机理,通过分析试验数据,明确了所需的外加纵向低频磁场参数,并探索熔滴在外加磁场作用下的受力情况.结果表明,一定的外加纵向磁场参数下,熔滴过渡频率显著提高,CO2焊飞溅降低; 当激磁电流为2 A、磁场频率为60 Hz时,熔滴过渡频率高,飞溅率低,电弧形态稳定.因此,可以通过外加纵向低频磁场来提高熔滴过渡频率并降低飞溅.
  • 材料科学与工程
    碳纳米管超晶格结构的第一性原理
    刘贵立;姜艳;谢萌
    2015, 37(3): 289-293. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.09
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    针对掺杂N、B、Si的碳纳米管超晶格的电子结构及拉伸性能,运用第一性原理进行了相关研究.结果表明,碳纳米管超晶格会形成类似管状结构.不同掺杂元素导致碳纳米管超晶格的结构稳定性有所不同.碳纳米管经掺杂后,能带中的能隙由半导体性转变为金属性,且费米能级处的态密度值增大,表明碳纳米管超晶格的物理化学活性增强,而结构稳定性降低.对于碳纳米管超晶格而言,结构稳定性从高至低依次为3×1碳氮、1×1碳硼和3×1碳硼纳米管超晶格.
  • 材料科学与工程
    Mg2Si的声子谱与力热性能的第一性原理计算
    郭连权;林琳;马贺;刘虹辰
    2015, 37(3): 294-298. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.10
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    针对6xxx系铝合金的主要强化相Mg2Si的力热性能,采用密度泛函理论、第一性原理以及CASTEP软件进行了理论计算,得到了Mg2Si的平衡晶格常数、弹性系数、声子谱、声子态密度以及相关热力学参量,并对计算曲线进行了理论分析.结果表明:合金强化相Mg2Si的刚性较好,脆性较强,在合金中能起到强化作用.通过声子谱及声子态密度曲线可知,存在9条色散关系曲线,其中3条为声学波,6条为光学波,且频率在8.51 THz附近的格波振动较强.随着温度的增加,熵、焓均增加,而自由能减少.当温度低于200 K时,热容量随着温度的增加而明显增加; 当温度高于400 K后,热容量接近于常量,其计算结果与物理规律一致.
  • 材料科学与工程
    冷连轧过程控制中轧制力和前滑模型的综合自适应
    卜赫男;闫注文;张殿华;彭文;陈树宗
    2015, 37(3): 299-303. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.11
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    为了提高冷连轧过程控制系统中轧制力模型的设定精度，提出了一种轧制力和前滑模型的综合自适应算法.通过建立综合自适应目标函数，以变形抗力和摩擦系数模型中的自适应系数作为寻优参数，并采用Rosenbrock算法求解目标函数，可以同时得到满足轧制力模型和前滑模型计算精度的自适应系数.该模型自适应算法可成功应用于某1 450mm冷连轧机组.结果表明，采用该模型的综合自适应算法后，轧制力设定精度显著提高，且满足在线控制要求.
    • 机械工程
  • 机械工程
    高速车削钛合金刀具宏-介观扩散磨损特性
    郑敏利;郭静兰;孙守政;杨树财;王志伟
    2015, 37(3): 304-311. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.12
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    为了研究不同合金成分对刀具磨损的影响机理，利用宏-介观跨尺度关联法及分子动力学理论，采用YG8、YT15及YW2刀具高速车削钛合金，探明刀具宏观热力学特性及磨损特征，分析了三种材料在切削过程中原子群乱序程度，揭示了不同刀具材料原子群扩散特征.结果表明：YW2前刀面温度最高，原子群乱序运动类型已达到晶面解理，向内扩散程度高，扩散磨损严重；YG8和YT15原子群密度和能量稳定，原子群乱序运动类型为微裂纹扩展，向外扩散程度低，扩散磨损较小.三种材料刀具在高速车削过程中扩散磨损程度由高到低依次为YW2>YT15>YG8.
  • 机械工程
    表面微坑织构对球头铣刀片结构强度的影响
    杨树财;王志伟;张玉华;万泉
    2015, 37(3): 312-317. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.13
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    为了分析微坑织构对球头铣刀片的应力与变形的影响，利用DEFORM3D有限元分析软件对钛合金TC4进行了动态仿真，得到了X、Y、Z方向的切削力.将切削力施加在球头铣刀片相应的接触区域上，借助ANSYS进行静力仿真，分析了微坑织构对球头铣刀片结构强度的影响，并采用正交试验和极差分析法优化织构参数.结果表明，微坑织构可以增大铣刀片的等效应力，并减少铣刀片变形；织构参数对结构强度影响顺序为：间距>直径>距刃>深度.
    • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    基于高斯牛顿迭代的MIMU误差参数辨识
    何昆鹏;王晨阳;王晓雪
    2015, 37(3): 318-323. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.14
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    为了减小微惯性器件在制造和安装过程中出现的误差对微机械惯性测量单元（MIMU）测量精度的影响，对MIMU进行了误差参数辨识.介绍了一种新型的MIMU误差参数描述数学模型（包括零偏、灵敏度、圆锥角和方位角），提出了一种基于高斯牛顿迭代的适用于该误差参数模型的寻优方法，并利用实验室高精度转台完成了相关的参数辨识实验.仿真结果表明，与传统标定方法相比，该参数标定可以有效提高MIMU的测量精度，具有一定的实用价值.
  • 信息科学与工程
    并行机生产与成批配送协调调度问题的近似策略
    宫华;张彪;许可
    2015, 37(3): 324-328. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.15
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    为了提高供应链体系中企业的生产效率，降低生产和运输成本，针对钢铁企业生产与产品配送特点，提出了并行机生产与成批配送协调调度问题.并行机上加工完成的订单以组批的方式配送到相应的客户，每批配送的订单需要考虑运输时间和运输费用，目标为将总完工时间与配送费用之和最小化.通过对问题的最优解进行分析，利用程序划分和动态规划方法，提出了伪多项式时间算法.结果表明，伪多项式时间算法可以成为解决该问题的全多项式时间近似策略.
  • 信息科学与工程
    权重提取与Dempster多重融合的凝汽器真空预测
    夏琳琳;台金娟;刘惠敏;王丹;文磊
    2015, 37(3): 329-334. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.16
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    为了解决单一网络预测结果不准确的问题，提出一种由BP、Elman及RBF三网络组合的预测模型，并引入模糊软集理论进行“判断证据”的权重提取以及D-S的多证据融合.以某电厂连续4天实测的现场参数构成样本空间，经主成分分析降维及权重提取后，采用Dempster组合规则下置信函数三重融合结果对随后一天的真空值进行预测.结果表明，与单一网络预测模型相比，组合预测模型的平均绝对误差和均方根误差均显著减小，融合精度更高.
    • 建筑工程
  • 建筑工程
    基于可拓学的混凝土双曲拱桥上部结构可靠性评价
    张延年;柳成林;李玉兵;郑怡;高飞;沈小俊
    2015, 37(3): 335-341. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.17
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    为了对混凝土双曲拱桥上部结构可靠性进行合理评价，在物元模型理论的基础上结合实际工程病害，建立混凝土双曲拱桥上部结构可靠性评价物元模型.引入可拓集合中的关联函数与关联度，通过实际可靠性等级的关联度计算对某双曲拱桥上部结构可靠性进行评价.结果表明：桥梁上部结构可靠性状态处于二类且略偏于三类，与实际工程状况相符.可拓评价方法引入级别变量特征值，可充分反映可靠程度与相邻等级的距离，克服了传统的跳跃式评价的缺点，实现了可靠性评价的连续化，在其他工程领域也有广阔的应用前景.
  • 建筑工程
    高温后方钢管再生混凝土偏压力学性能
    王兵;赵琭;刘晓;赵磊
    2015, 37(3): 342-346. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.18
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    为了深入研究高温后方钢管再生混凝土在偏心受压作用下的力学性能，使用有限元模拟软件ABAQUS分析了不同温度、不同取代率及不同偏心率对方钢管再生混凝土短柱的影响.通过建立模型并与试验结果进行对比，验证了有限元模型的正确性.典型曲线分析结果表明，随着温度的升高，极限承载力呈逐渐降低的趋势；当经历温度相同时，随着取代率的升高，极限承载力缓慢降低，降低幅度不明显；随着偏心率的增大，剩余承载力逐渐减小，下降幅度明显.
  • 建筑工程
    基于离散单元法的钢筋混凝土框架非线性分析
    王强;尹镇平;高翔;郝露露
    2015, 37(3): 347-354. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.19
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    为了能够更好地描述在模拟强震作用下结构倒塌破坏过程中构件的断裂、碰撞等现象，在杆段多弹簧模型的基础上构建了节点单元来考虑框架梁柱的连接关系，进而建立了钢筋混凝土框架结构的离散元整体分析模型，并对钢筋混凝土平面框架在低周往复加载情况下的受力行为进行了数值模拟.分析结果表明，该模型能够较准确地描述复杂受力状态下钢筋混凝土框架的非线性力学行为，能够满足结构强震作用下倒塌全过程精细化分析的需求.
  • 建筑工程
    多功能礼堂的声学改建设计
    李篪;王肖宇
    2015, 37(3): 355-360. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2015.03.20
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    针对某高校将会议礼堂改建为具有音乐厅、电影院和剧场等多功能类厅堂的需求，通过声学设计软件EASE对原有建筑的声学环境进行建模与模拟，对所得数据进行分析比较，找出原建筑的声学缺陷及扩声系统的不足，并对礼堂装修材质和扬声器系统进行有针对性的调整与更换，使计算机模拟下的各项相关数据达到多用途类厅堂声学特性的国家标准，得到满足会议、报告、电影放映及文娱演出等多功能为一体的理想多功能礼堂的声学改造方案.