沈阳工业大学学报

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风力发电技术

10 MW风力机叶片设计与动力特性

李德源;池志强;汪显能;倪晨峰

2016, 38(3): 241-246. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.01

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为了研究大型风力机叶片在静止和转动状态下的振动模态及其变化特点，通过叶素动量理论和复合材料的叶片设计方法完成了10 MW风力机叶片的设计.基于多体系统动力学理论和超级单元模型，结合动力学分析软件ADAMS对静止状态下叶片的线性特征值进行了分析，考虑叶片的弹性变形和旋转，应用刚性积分方法对叶片的非线性控制方程进行数值求解，通过傅里叶谱分析方法，实现风轮旋转条件下的运转模态识别.结果表明，在动力刚化效应作用下，叶片的固有频率会随着转速的增加而增大.

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风力发电技术

基于动态熵权的短期风速组合预测

李勇;施艳春

2016, 38(3): 247-251. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.02

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为了提高风电场风速预测的准确性，将不同预测方法的权重推广到权重序列，生成权重矩阵，同时采用新的预测误差更新权重矩阵，获得所需模型.建立三种单一预测模型，统计它们十天的预测误差，获得误差序列，在此基础上，提出动态熵权法.采用熵权法确定各单一预测模型在96个预测时刻的权值，并根据新的24小时预测误差更新误差序列和权重矩阵，从而获得动态组合预测模型.结果表明，动态组合预测模型的整体误差指标比单一预测模型较小，预测精度显然增高，证明了所建模型有效且实用.

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材料科学与工程

锌粉表面改性对水性富锌防腐涂层性能的影响

李三喜;丁俊勇;王松

2016, 38(3): 252-257. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.03

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为了改善片状锌粉在实际应用中抗沉降性、分散性和耐腐蚀性差的缺点,采用溶胶-凝胶法对片状锌粉进行了表面改性,并利用改性锌粉制备了水性富锌防腐涂层.利用X射线衍射仪、物理性能检测设备和扫描电子显微镜分析了锌粉改性效果及其对富锌防腐涂层性能的影响.结果表明:经过硅烷偶联剂BTSPA掺杂硝酸镱改性后,锌粉分散性提高了53.3%; 改性涂层的表干时间缩短了20%,实干时间缩短了8.3%,物理性能得到了提升; 涂层表面裂痕减少,孔隙率降低为0.14%; 经NaCl溶液浸泡120 h后,涂层表面几乎未发生腐蚀; 自腐蚀电位正移15.1%,自腐蚀电流密度降低一个数量级,线性极化电阻增大一个数量级.硅烷偶联剂BTSPA掺杂稀土硝酸镱改性锌粉优于其他改性方法.

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材料科学与工程

熔融锌对沉没辊腐蚀磨损过程的影响

李德元;张广伟;李德堃;段思华

2016, 38(3): 258-262. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.04

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为了研究材料或涂层在熔融锌中的耐腐蚀磨损情况,自行研制了一种耐熔融锌腐蚀磨损试验机,并介绍了该试验机的工作原理和结构组成.利用该腐蚀磨损试验机,对涂层在锌液中的腐蚀磨损性能进行了测试,利用扫描电子显微镜与能谱仪对比分析了未经腐蚀磨损试件、腐蚀磨损5 d试件、腐蚀磨损10 d试件的组织和成分变化,并对Al₂O₃涂层的失效机制进行了分析.结果表明,该腐蚀磨损试验机可以模拟热镀锌沉没辊在熔融锌液中的工作状况,从而可以对沉没辊的失效情况进行更直观的分析,因而可为耐熔融锌腐蚀磨损材料或涂层的研究提供理想平台.

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材料科学与工程

NH₄SCN解吸剂对负载Re的D296树脂的解吸影响

常云龙;刘洋;邓丽;宋增意;刘丹

2016, 38(3): 263-267. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.05

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为了实现离子交换树脂中吸附离子的高效解离,研究了NH₄SCN解吸剂对负载Re的D296树脂的解吸影响,并探讨了其最优解吸工艺.通过静态实验探讨了解吸时间、解吸温度,以及解吸溶液的浓度和pH值对D296树脂的解吸影响,并测定了相应的解吸曲线.结果表明,NH₄SCN解吸剂对D296树脂的最佳解吸温度为323 K,最佳pH值为10,最佳解吸溶液浓度为100 g·L^-1.在最佳解吸工艺条件下,反应20 min后,D296树脂中Re的解吸率可达98%以上,且解吸反应为吸热反应.当NH₄SCN解吸剂的流速为2 mL·min^-1时,淋洗效果较好.

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材料科学与工程

Mg₇₅Zn₂₀Ca₅非晶条带对氧乐果农药废水的降解作用

邱克强;王廷沣;岳春雨;任英磊

2016, 38(3): 268-273. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.06

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为了有效降低有毒农药废水对环境造成的危害,以Mg₇₅Zn₂₀Ca₅非晶条带为催化剂,采用类Fenton法研究了模拟氧乐果农药废水的pH值、H₂O₂用量和反应时间对化学需氧量(COD)的影响.结果表明,与传统Fenton法要求废水为酸性溶液的特点相比,当类Fenton法中的废水为中性溶液时,有利于提高废水的COD去除率.当H₂O₂的体积分数为2%时,COD去除率可以达到最大值.COD去除率随反应时间的延长而提高,在最初的10 min内,COD去除率高达47.32%,而当反应进行30 min后,COD去除率可以达到58.46%.虽然Mg₇₅Zn₂₀Ca₅非晶条带表面形成了少量MgO,但其非晶结构基本不变.与氧乐果废水的单一降解方法相比,该类Fenton法具有一定的优越性.

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材料科学与工程

基材表面粗糙度对镀铬层膜基结合性能的影响

张春华;何昭民;关锰;谭俊哲;林斌

2016, 38(3): 274-279. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.07

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为了提高紧固件的摩擦磨损性能，采用直流电镀工艺，在1Cr13钢表面制备了单层标准镀铬层，研究了基材1Cr13钢表面粗糙度对其表面镀铬层的组织结构与膜基结合强度的影响.利用激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计与多功能材料表面性能测试仪对镀铬层的微观组织、相结构、显微硬度及膜基结合强度进行了分析.结果表明，随着基材表面粗糙度的降低，镀铬层表面更加致密、均匀，微裂纹数量明显减少，镀铬层的显微硬度增加，临界载荷达到了38.7N，膜基结合强度得到明显提高.

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材料科学与工程

时效态Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sc合金的组织与疲劳性能

冷利;陈立佳;车欣

2016, 38(3): 280-285. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.08

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为了研究时效处理对Al-7.2Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.08Zr-0.12Sc合金的组织与疲劳性能的影响,利用透射电子显微镜对合金的显微组织进行了观察分析,并针对不同时效状态的合金进行了低周疲劳实验.结果表明,经过150 ℃×6 h时效处理后,合金晶内析出相较少,晶界无析出相; 经过150 ℃×36 h时效处理后,合金晶内析出相较为细小,并呈弥散分布,同时晶界析出断续分布的平衡相,并存在晶界无析出带; 经过150 ℃×48 h时效处理后,合金的析出相均已长大,且晶界无析出带发生宽化.经过150 ℃×36 h时效处理后的合金,表现出了较高的循环变形抗力与较长的低周疲劳寿命; 不同时效状态合金的塑性应变幅、弹性应变幅与载荷反向周次之间,以及循环应力幅与塑性应变幅之间均呈线性关系.

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信息科学与工程

有界双层结构SH导波频散特性分析

杨理践;吕瑞宏;高松巍;刘斌

2016, 38(3): 286-292. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.09

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为了检测附着防腐层层状结构中是否存在剥离、孔洞等缺陷，利用超声SH导波研究层状结构频散特性的影响因素，基于弹性及粘弹性波动理论并依据Navier运动位移方程推导了附着防腐层双层结构的频散方程，并分析了防腐层剥离缺陷状态对频散特性的影响.结果表明：通过研究SH导波频散特性的变化可反映附着防腐层的双层结构是否存在剥离缺陷；防腐层产生剥离缺陷时，导波SH 0模态发生频散且向防腐层横波速度渐近.防腐层剥离缺陷尺寸增大，回波信号幅值增加，截点振动速度变慢，导波能量衰减减小.

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信息科学与工程

基于GA优化人工免疫算法的结构故障诊断

周悦;张力心;郭威

2016, 38(3): 293-297. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.10

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针对大型结构的故障检测与分类问题，提出了一种基于GA进化机制的人工免疫算法.该算法将样本结构模式数据作为抗原刺激抗体集合，抗体集合经过选择、交叉、变异、构建最优抗体集合这一进化过程来提高记忆细胞质量，利用训练好的记忆细胞集合实现对实测数据的故障检测与分类.在Benchmark结构模型上的仿真实验结果表明，该算法能实现有效的故障模式识别，且提高了故障分类的成功率，引入了多父体交叉操作，扩大了算法的搜索范围，且能有效利用其他抗体的优良模式，克服了单纯人工免疫算法收敛速度慢的不足.

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信息科学与工程

基于FPGA的虚拟FIFO改进设计

张玉平;叶圣江

2016, 38(3): 298-303. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.11

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为了降低网络接口缓存设计的开发难度和复杂度，对现有基于FPGA的DDR2虚拟FIFO设计进行了改进.提出了以FPGA（EP4CGX150F672）为核心、DDR2（MT47H128M16RT25E）为数据缓存、采用Qsys系统互联及IPCORE辅助搭建设计的改进方案，实现了DVBIP分组TS流的快速缓存，平滑IP网络抖动，避免了数据码流丢失和延迟过大的问题.该设计方案在降低传统设计难度和复杂度的背景下，具有良好的存储器兼容性，同时具有系统资源丰富、容量大、成本低和开发周期短等优点，在众多DVB行业的设备中使用后效果良好.

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信息科学与工程

Bootstrap方法对晶振稳定度估计

蒋伊琳;张芳园;郑辉

2016, 38(3): 304-308. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.12

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针对小样本条件下晶振能够快速稳定实现时钟同步的问题，提出了在蒙特卡洛模拟实验下结合传统和改进后Bootstrap方法与卡尔曼滤波方法消除相关噪声，从而维持晶振稳定性的一种方法.由于传统Bootstrap方法限制再生样本的生成范围，使计算结果远远偏离真实情况，而改进Bootstrap方法可以拓展再生样本的生成范围，避免了只抽取原始数据的情况，使得频偏和时偏的估计分布尽可能地接近真实分布.仿真结果表明，改进Bootstrap对频偏和时偏的校正优于传统Bootstrap方法，利用改进Bootstrap与卡尔曼相结合的方法能够实现对晶振的快速稳定.

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信息科学与工程

微信息大数据粗糙集的近似约简

任艳

2016, 38(3): 309-313. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.13

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为了应对微信息舆情数据的格式复杂、价值稀疏和收集困难等大数据处理技术难题，基于隐含语义分析和粗糙集近似约简理论，设计微信息的数据区间值集和近似匹配分类算法.在不影响数据主要关联关系的原则下，提炼核心属性、消减次要属性，实现一种微信息异常主题倾向的发现方法.结果表明，该近似约简算法能在完成微信息兴趣倾向主题分类的前提下，将数据集属性大幅度缩减，提高微信息的信息挖掘效率，为微信息大数据舆情处理工作提供了新的思路和案例.

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信息科学与工程

一种改进的AprioriTid算法

张伟科

2016, 38(3): 314-318. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.14

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针对经典Apriori算法多次扫描数据库产生I/O负载影响运行效率等问题，在对Apriori算法的原理及其相关改进算法研究的基础上，提出了一种基于压缩集的改进Apriori算法，即AprioriTid_M算法.通过有效的裁剪方法减少无效项集的产生，减少候选项集的数量，从而提高算法的效率.仿真实验表明，在支持度相同但数据量不同，以及数据量相同但支持度不同这两种条件下，AprioriTid_M算法在性能上和运算时间上都比Apriori算法有很大程度的改善.

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控制工程

基于能观测性分析的机器人EKF-SLAM算法

张凤;孙阳;袁帅;李昌国;赵岚光

2016, 38(3): 319-325. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.15

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针对传统EKF-SLAM算法中存在状态估计不一致的问题，从系统能观测性角度分析，提出一种增加观测性约束条件的算法，利用补偿矩阵-最优化求解约束条件，得到新的线性点，并通过优化系统的雅克比矩阵重构系统能观测矩阵，使得EKF-SLAM系统与非线性SLAM系统观测方程能观矩阵的秩保持一致.结果表明，所提出算法在状态估计的精确性和协方差一致性方面明显优于传统的EKF-SLAM算法，研究工作和结论对车辆自主驾驶有一定的参考价值.

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控制工程

基于最小二乘及分类向量机的空气调节器故障检测

高加琼;魏霖静

2016, 38(3): 326-330. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.16

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为了对空气调节器的故障进行检测和诊断，提高建筑物管理系统的能源利用率，提出一种基于递归最小二乘的故障检测和诊断方法.方法包含特征选择、递归最小二乘和支持向量机分类三个部分，在特征选择中，将空气调节器的故障分为11个类型，并基于ReliefF算法选取三个最显著的特征变量.在递归最小二乘中，通过最小化真实值与预测值之差的平方和对模型的参数进行估计，并基于二叉决策树思想采用支持向量机对11个故障状态和1个正常状态进行分类.结果表明，所提方法可以更好地对空气调节器中的故障进行检测，并对故障类型进行分类.

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建筑工程

反应谱法与时程分析法抗震分析对比

杨璐;陈虹;岳永志;李明飞

2016, 38(3): 331-336. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.17

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为了研究反应谱法与时程分析法的地震响应对比分析，采用ABAQUS有限元分析软件对多层钢框架结构中的一榀钢框架建立计算模型，比较反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的结构顶层位移、最大层间位移、层间位移角和Mises应力值等地震响应.通过计算及模拟可知，由反应谱法得到的结构顶层位移是时程分析法的1.09倍，前者的最大层间位移及层间位移角是后者的1.07倍.结果表明，反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的地震响应均符合规范要求，反应谱法计算的地震响应比时程分析法的地震响应大，反应谱法得到的地震响应偏于安全.分析结果为多层钢框架的抗震方法提供了理论支持.

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建筑工程

开口钢箱梁的顶推工法

王海军;刘红钊;王子山;邹宇;魏华

2016, 38(3): 337-343. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.18

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针对传统的钢箱梁顶推施工中因箱体自重过大而导致局部屈曲的问题，提出了无顶板的开口钢箱梁顶推施工方案.基于ABAQUS软件分析了开口钢箱梁模型在顶推过程中的应力和应变，对跨中处梁段的弯曲失稳情况进行了后屈曲分析.结果表明，开口梁顶推过程中的应力和应变均在材料的允许范围以内，结构的稳定性能够得到保证；开口梁的顶推工法能够减小钢箱梁顶推过程中箱体的自重，通过调节支承的高度可以很好地解决最大悬臂段由于起拱现象导致的支承所受应力过大的问题.

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建筑工程

碳纤维布预应力施加设备研究与应用

高华国;赵畅;徐凌;宇翔

2016, 38(3): 344-349. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.19

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为了使碳纤维布的高强性能得以充分发挥，使其更加高效地应用于加固领域中，通过与现有碳纤维布预应力施加方式和张拉设备进行对比，提出了一套新型的适用于试验室用的碳纤维布预应力施加设备，并利用该设备进行了预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的试验研究.结果表明，预应力碳纤维布加固的钢筋混凝土梁比普通碳纤维布加固的钢筋混凝土梁在承载力等方面均有显著提高，该设备加固效果较好，可进一步深入研究并应用于实际工程中.

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建筑工程

缓粘结预应力钢筋摩擦系数试验

王占飞;曹少朋;徐岩;胡正伟;张子静;王强

2016, 38(3): 350-354. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.20

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为了探明张拉时缓粘结剂固化程度对预应力钢筋摩擦损失的影响规律，制作6根预应力梁，每根梁直线布置3根缓粘结预应力钢筋，进行张拉试验.按照缓粘结剂的固化程度，对预应力钢筋分批进行张拉，并测得钢筋应力的摩擦损失.结果表明，在缓粘结剂固化程度相同的条件下，随着张拉力的增加，缓粘结剂的粘结作用失效，钢筋应力的摩擦损失逐渐变小；预应力钢筋达到控制应力时，随着缓粘结剂硬度的增加，粘结作用增强，摩擦损失增大；当缓粘结剂邵氏硬度达到80以上时，摩擦系数k达到了0.538m^-1

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建筑工程

圆CFRP钢管混凝土外加强环节点有限元分析

魏华;许博

2016, 38(3): 355-360. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2016.03.21

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为了深入研究圆CFRP钢管混凝土外加强环节点的力学性能，使用有限元软件ABAQUS分析了混凝土强度、钢材强度、轴压比、加强环板的厚度和加固形式对节点力学性能的影响.对节点模型进行了低周往复荷载下数值模拟.结果表明，当混凝土和钢材强度不变时，随着轴压比的增加，外加强环节点的承载力保持不变；加强环板厚度对节点承载力影响较大，随着加强环板厚度的增加，节点的承载力明显增加，当厚度增加到一个限值时，承载力基本保持不变；加强板和加强筋加固形式可以显著提高节点的刚度，使钢梁先于柱屈服，实现强节点弱构件的抗震目标.

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