沈阳工业大学学报

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电气工程

光伏发电系统暂态特性仿真

齐仁龙,朱小会,张庆辉

2017, 39(2): 121-126. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.01

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针对光伏发电系统暂态稳定性差的问题,在PSCAD/EMTDC环境中建立了光伏发电系统的电磁暂态仿真模型,并基于该模型分析了三相短路故障和光照强度跃变等条件下光伏发电系统的暂态响应特性.研究光伏发电系统的物理模型,并建立由光伏阵列、最大功率跟踪模块、升压电路和三相并网逆变器等组成的光伏发电系统动态仿真模型.仿真对比分析了不同运行条件下的光伏逆变器输出有功功率、电压以及电流的暂态特性,结果表明逆变器输出功率和电流会随着光照强度变化而平滑地改变,短路故障则会引起电压跌落和瞬态过电流.

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电气工程

基于励磁调压特性的交流同步电机强励控制

杜川,付会凯

2017, 39(2): 127-131. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.02

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为了探索励磁调压特性对交流同步电机强励的控制关系,通过励磁EEAC理论从励磁调压角度对交流同步电机的强励控制进行分析,应用Matlab系统建立自并励单机仿真模型,并仿真分析了暂态过程中机端电压对交流同步电机强励的调控关系.结果表明,机端电压决定着电功功率,电磁功率决定着系统暂态稳定的裕度.在忽略损耗的条件下,电功功率等价于电磁功率,因而机端电压决定着励磁系统暂态稳定的裕度.

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材料科学与工程

高能脉冲类激光熔覆镍基合金层的组织及性能

张松,李丹,崔文东,谭俊哲,关锰

2017, 39(2): 132-136. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.03

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为了提高304不锈钢表面的综合性能,采用高能脉冲类激光熔覆沉积技术在304不锈钢表面制备了镍基合金熔覆层.采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、销-盘磨损试验机与电化学测试系统对镍基合金熔覆层的显微组织、相结构、耐磨损性能和电化学腐蚀性能进行了研究.结果表明,镍基合金熔覆层与304不锈钢基材呈良好的冶金结合,熔覆层的相对耐磨损性为304不锈钢基材的4.4倍.熔覆层组织由γ-Ni基体相、Ni₃Mo、Fe₇Mo₃和Cr₂₃C₆碟状增强相与不规则棒状增强相组成.增强相是提高耐磨损性能的主要原因,增强相与基体相的电极电位差是导致腐蚀电流密度增加的主要原因.

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材料科学与工程

V元素对TiAlVN膜层组织和抗热震性能的影响

李德元,王新,金浩,张罡

2017, 39(2): 137-141. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.04

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为了拓展火炮身管延寿,利用磁控溅射技术在炮钢表面沉积了TiAlN膜层,并添加V元素来改善膜层性能.利用扫描电子显微镜附加能谱仪和X射线衍射仪分析了膜层的成分、相结构和表面形貌,研究了V元素对TiAlN膜层抗热震性能的影响.结果表明,TiAlN和TiAlVN膜层主要以TiN为主相择优生长.TiAlVN膜层属于面心立方和微弱六方密排二重结构,晶粒尺寸比TiAlN膜层略大,而晶格常数比TiAlN膜层小,因而TiAlVN膜层质量相对较好.TiAlVN膜层不易产生裂纹,抗开裂性能较好.此外,TiAlVN膜层的抗热震循环次数约为TiAlN膜层的1.4倍.

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材料科学与工程

FeTiNbMoW高熵合金的组织和性能

任英磊,武海亮,于波,刘世昌,邱克强

2017, 39(2): 142-146. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.05

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为了研究一种能够吸收γ射线的含W合金的性能,按照等摩尔比设计了一种FeTiNbMoW五组元高熵合金.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、显微硬度计、密度仪和万能力学试验机对合金的晶体结构、微观组织、成分、硬度、密度和压缩性能进行了分析.结果表明,FeTiNbMoW高熵合金组织由简单BCC固溶体基体和分布其上的少量金属间化合物组成.BCC结构的实际晶格常数为0.315 5 nm,组织形貌为典型枝晶组织.枝晶硬度和枝晶间硬度分别为830.05和793.04 HV.合金的实测密度为10.7 g/cm³,略高于其理论值10.21 g/cm³.室温下合金的抗压强度和对应塑性应变分别为604 MPa和3.19%.合金呈粉末性断裂,其断裂机制为解理断裂.

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材料科学与工程

PVDF膜在碱液下的性能衰减

刘红晶,焦阳,李冬,姚辉,李波

2017, 39(2): 147-152. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.06

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为了研究聚偏氟乙烯(PVDF)膜在碱液下的性能变化,采用单侧浸润方法对PVDF膜的接触角、临界水入口压力、气体渗透通量、孔径和孔隙率进行了分析.结果表明,当在浓度为1.5 mol/L的碱液中浸润300 h后,PVDF膜表面疏水性下降,膜孔被润湿,传质阻力增大.PVDF膜的疏水性随着碱液浓度的增加而降低.当PVDF膜的浸润时间为150~250 h时,PVDF膜的气体渗透通量和孔径的变化幅度最大.浸润300 h后,PVDF膜的孔隙率增加,传质系数降低,传质阻力增加.随着碱液浓度的增加,PVDF膜的结构性能变化得更为明显.

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机械工程

基于铣削力突变的拼接模具硬态铣削工艺优化

岳彩旭,张海涛,马晶,刘献礼

2017, 39(2): 153-158. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.07

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针对刀具磨损过快和加工稳定性下降的问题,进行了淬硬钢Cr12MoV拼接模具铣削过程中铣削参数和路径优化的研究.通过试验研究揭示了刀具铣削方向、切削速度、进给速度及切削深度对拼接处铣削力突变的影响规律,并借助多因素试验得到了铣削条件对铣削力突变影响的主次因素.为降低铣削力突变对铣削过程的影响,以铣削力突变最小为目标进行了正交试验研究,并在此基础上得到了优化后的铣削参数组合.研究成果可为拼接模具铣削工艺优化提供有意义的参考.

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机械工程

插指电极掩膜的设计与制造

杨丽娥

2017, 39(2): 159-164. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.08

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针对插指电极制造中所涉及的掩膜制备复杂以及高成本问题,提出了一种插指电极透明掩膜的制造方法.通过AutoCAD软件设计了指形、螺旋形和方形三种不同图案的插指电极,采用透明纸和喷墨打印机将插指电极图案制造成透明掩膜,利用常规光刻技术将透明掩膜上的插指电极图案转移至硅片上的铝金属层,利用高倍显微镜对插指电极图案及插指电极进行观察.通过将本方法应用于太阳能电池,并对太阳能电池的电学特性进行测试,证实了本方法在太阳能电池领域的实用性.

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信息科学与工程

基于分组策略的补货配送问题优化模型

刘艳秋,曹歌,张颖,李佳

2017, 39(2): 165-169. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.09

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针对已存在的供应链环境下较少考虑补货配送问题中的分组配送策略,结合大量零售商对单一产品需求量不同等特点,引入分组的决策变量.根据配送中心补货周期与配送次数的函数关系,以最小化三级供应链系统的平均总成本为目标,构建了带有配送中心能力约束的补货配送优化模型.根据优化模型的特点,利用改进的遗传算法求解模型,并进行了数据仿真试验.结果表明,该优化模型能为配送中心提供一种有效的分组配送方案,选择的优化算法更稳定快捷,能为企业提供有益的管理启迪.

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信息科学与工程

基于Kinect传感器的机器人室内环境检测方法

段勇,盛栋梁,于霞

2017, 39(2): 170-176. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.10

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针对移动机器人室内环境检测问题,提出了一种基于Kinect传感器的目标物体检测方法.利用Kinect传感器采集的视频图像和深度数据来实现对机器人工作环境中已知特征目标物体和完全未知目标物体的检测及定位.对于已知特征目标通过颜色特征分析来完成检测,而对于完全未知的物体则通过深度地面消除算法和提取深度图像的轮廓来进行检测.利用传感器成像模型对检测出的目标区域进行三维空间定位,从而获取目标物相对于机器人的空间位置信息.基于移动机器人平台进行实验,结果表明,该方法能够有效地实现室内环境信息的检测及定位.

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信息科学与工程

结合稳健估计和Meanshift的视频目标跟踪算法

朱闻亚

2017, 39(2): 177-182. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.11

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针对Meanshift目标跟踪算法对强噪声环境敏感的问题,提出了一种结合稳健估计和传统Meanshift的修正Meanshift算法.通过稳健估计修正传统Meanshift算法的核概率密度函数,提升Meanshift算法的鲁棒性.针对信噪比分别为60、30和0 db的仿真数据,将传统Meanshift算法和修正Meanshift算法的跟踪轨迹准确性和精度进行对比.结果表明,修正Meanshift算法能够实现目标准确跟踪,且跟踪位置的相对误差在1%以下.对于实际运动目标视频数据,所提算法也可以实现实时跟踪定位,克服了传统Meanshift算法目标跟踪丢失的问题.

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信息科学与工程

基于非均匀有理B样条的压电陶瓷非线性校正

常丽,李庆斌,黄格格,修国一

2017, 39(2): 183-187. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.12

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针对压电陶瓷的非线性迟滞特性限制两级进给式大行程精密定位系统定位精度提高的问题,利用非均匀有理B样条(NURBS)快速插补算法对迟滞特性进行补偿.在通过MATLAB软件实现NURBS插补算法的过程中,将NURBS插补算法与线性插值算法进行仿真和比较.结果表明,NURBS插补算法的误差明显小于线性插值算法的误差,验证了利用NURBS插补算法解决压电陶瓷非线性的正确性、可行性和实用性,解决了压电陶瓷非线性迟滞特性曲线模型建立的问题,且在精密工作台满足速度要求的前提下可实现更高的定位精度.

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信息科学与工程

图书信息检索中读者兴趣偏好挖掘模型的建立仿真

冯静,张福泉

2017, 39(2): 188-192. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.13

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针对传统挖掘模型对图书信息检索中读者兴趣偏好数据进行挖掘时,存在的挖掘效率低、耗时长等问题,提出基于聚类分析的读者兴趣偏好挖掘模型.采用分类索引分布树法对图书相似度与读者兴趣距离进行计算,通过兴趣因子对兴趣偏好度进行度量,并以此为基础,采用相关反馈模型Rocchio算法对读者兴趣图书检索进行扩展,引入聚类分析法建立图书信息检索中读者兴趣偏好挖掘模型.实验仿真结果表明,采用改进模型时,其挖掘效率、时间及误差均优于传统模型.

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信息科学与工程

在线开放通信网络信道分配算法优化

马静,沈来信,盛文婷

2017, 39(2): 193-197. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.14

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针对传统的通信网络信道分配方法进行信道分配时存在信道分配不准确及效率低的问题,提出一种基于干扰度与链路优先级划分的通信网络信道分配方法.由Posisson分布模型建立通信网络节点流量模型,对链路流量及干扰进行评估,建立干扰模型计算出对应干扰程度等级,结合流量模型及干扰模型对分配的信道设计权重值,根据计算出的权值作为选取信道的依据,并根据优先级对网络信道进行分配.实验结果表明,相比传统的信道分配算法,采用改进算法进行信道分配吞吐量较高,信道分配精确度好,具有一定的优势.

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建筑工程

取代率和混凝土强度对组合梁受弯性能的影响

许伟,王继忠,常晓波,白杨

2017, 39(2): 198-204. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.15

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为了研究再生骨料取代率和再生混凝土强度对组合梁单调荷载作用下受弯性能的影响,基于有限元模拟软件ABAQUS对型钢-再生混凝土组合梁受弯性能进行了模拟研究.结果表明,随着再生混凝土强度等级的提高,组合梁的承载力提高,交接面滑移降低.随着再生骨料取代率的提高,组合梁的极限荷载呈下降趋势.取代率在50%以下时,随着取代率的增加,交接面滑移量降低.取代率提高到70%时,交接面滑移出现回升趋势.型钢-再生混凝土组合梁具有较好的受弯性能.

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建筑工程

直螺纹灌浆套筒连接预制剪力墙抗震性能试验

刘香,崔涛,伍敏,李娟

2017, 39(2): 205-212. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.16

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针对直螺纹灌浆套筒连接的预制剪力墙抗震性能问题,进行了两个预制足尺试件与一个现浇试件的拟静力试验,预制试件的竖向钢筋用直螺纹灌浆套筒连接.结果表明:直螺纹灌浆套筒能传递钢筋应力,使其连接的钢筋协调工作;三个试件都属于压弯破坏,但破坏形态不同,预制构件在后浇拼缝处形成水平通缝;预制试件变形能力、刚度、耗能能力均与现浇试件相似,水平拼缝上移后,试件的变形能力有所上升;可用现行规范计算预制剪力墙的压弯承载力.在低周往复荷载下,直螺纹灌浆套筒连接的预制剪力墙试件与现浇墙试件力学性能相似.

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建筑工程

带有斜撑的钢桁架数值简化分析及抗震性能

王占飞,陈小军,金霞宇,姜丹

2017, 39(2): 213-218. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.17

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为了探究带有斜撑的钢桁架结构简化分析及抗震性能,基于有限元软件ABAQUS6.10平台,对以往试验中的试件进行模型简化分析.利用位移延性系数和等效粘滞阻尼系数来评价该结构的抗震性能,数值分析中普通支撑采用B31梁单元,屈曲约束支撑采用T3D2桁架单元.结果表明,采用T3D2桁架单元模拟屈曲约束支撑,采用B31梁单元模拟普通支撑是合理的.通过考察结构的滞回性能、延性系数及等效粘滞阻尼系数,表明带有屈曲约束支撑的钢桁架结构具有良好的抗震性能.

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建筑工程

热固耦合下裂隙产状对导热系数影响的模拟分析

渠成堃,周辉,任振群,程文武

2017, 39(2): 219-224. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.18

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为了研究裂隙产状对岩石导热系数的影响,通过模拟立方定律建立了裂隙产状与导热系数间的关系.利用多场耦合分析软件Comsol Multiphysics建立四种不同的裂隙几何模型,施加温度边界条件后,得到了不同裂隙产状下的模型整体导热系数.结果表明:裂隙对热传导有明显的阻碍效果,增大裂隙开度,模型整体导热系数呈幂函数形式减小;增大裂隙倾角,导热系数呈线性增长规律;减小裂隙数量,增大裂隙表面粗糙度,导热系数呈现增大趋势.

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建筑工程

地基土的超固结特性对浅层平板载荷试验的影响

汪智慧

2017, 39(2): 225-229. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.19

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针对载荷板的形状、尺寸对超固结土浅层平板载荷试验的影响,分别采用不同形状、尺寸的载荷板,对坑底粗颗粒土进行浅层平板载荷试验.结果表明:荷载-沉降曲线在接近先期固结压力时出现一个平缓段;圆形载荷板的直径与方形载荷板的宽度相同时,圆形载荷板所测得的地基承载力特征值较大;随着载荷板尺寸的增大,地基承载力特征值逐步增大,并趋于收敛;与直径为0.1~0.3 m载荷板的试验结果相比,直径为0.6~0.8 m载荷板的试验结果稳定性较好.

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化学工程

邻苯二甲酸二丁酯的毒性作用及机制

纪红蕊,杜霞,宋永彬,刘欣

2017, 39(2): 230-235. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.20

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针对环境污染日益严重的现状,探讨了邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的肝脏与生殖毒性作用.检测了血浆和肝脏中的关键酶、精子活动力与畸形率,观察了肝脏和睾丸的病理改变.结果表明,DBP可以显著升高谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)、碱性磷酸酶(AKP)和丙二醛(MDA),显著降低超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT),表明DBP会诱发小鼠肝脏发生脂质过氧化过程,引起早期的肝脏损伤.DBP能够穿透血-睾屏障,干扰精子的生长和发育过程.因此,DBP是一种对雄性生殖细胞具有潜在诱变危害的遗传毒性化合物.

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化学工程

共沸物混合气体中收集碳链C₈H₂

房良,方旸皓,盛雷梅,安康,赵新洛

2017, 39(2): 236-240. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2017.02.21

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为了大批量制备高纯碳链样品并研究利用液相电弧放电法制备碳链的机理,提出了一种新的碳链收集方法.采用乙醇溶液收集电弧放电过程中产生的逸出气体并分析逸出气体的组成成分.利用高效液相色谱仪对逸出气体和乙醇溶液进行分离,并对逸出气体的吸收光谱进行了分析.结果表明,逸出气体中含有大量以C₈H₂为主的短碳链,且其组成成分和在甲醇溶液的碳链蒸馏过程中得到的共沸物成分一致,表明电弧放电过程中产生的逸出气体是一种含有碳链的共沸物,通过收集放电时产生的逸出气体可以大批量制备短碳链C₈H₂.

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