沈阳工业大学学报

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电气工程

基于分段线性模型的专变用户电能配给估计

杨玉颀

2018, 40(2): 121-125. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.01

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针对专变用户数量激增引起的用电配给管理问题,提出一种分段线性模型来预测专变用户月平均用电占比数据,实现节能配给的目标.采用N点长数据分段更新生成分段线性模型,从而估计得到下一个月的平均用电占比数值.讨论分析了分段点长N分别取4~8时,分段线性模型预测精度的差异.针对某专变用户2015年以来的实际用电数据进行预测分析,比较验证了预测数值和实际数据之间的误差.结果表明,当最优建模点长N=6时,模型的平均预测误差最小.

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电气工程

基于流变仪的高精度宽调速永磁同步驱动系统

陈亚千,张炳义,冯桂宏,孙磊道,于永航

2018, 40(2): 126-132. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.02

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为了确保钻井液流变仪的测试系统能够在恶劣环境下正常工作,设计了一种能够在宽广范围内速度连续可调且速度分辨率高的驱动系统.在电机本体方面采用分数槽结构,通过选取合适的极槽配合并对气隙磁密波形进行优化以削减其谐波含量及电机的齿槽效应,提高电机的速度分辨率和运行平稳性.在控制方面采用恒压频比控制方式,同时结合无位置传感器控制算法与空间矢量脉宽调制技术,以提高系统开环控制精度.基于所建立的电机及其控制系统的耦合仿真模型进行的分析表明:对分数槽电机系统的动态特性进行优化后,可使得电机在较宽的转速范围内平稳运行且具有很高的速度分辨率,能够满足流变仪对驱动系统的要求.

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材料科学与工程

等离子堆焊镍基合金粉末的组织与性能

徐国建,高飞,杭争翔,张国瑜,邱晓杰

2018, 40(2): 133-138. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.03

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为了提高核电成套设备的阀体性能,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子探针显微分析仪和能谱仪分析了堆焊层的组织形态和成分分布,利用显微硬度计测量了堆焊层的硬度,利用磨损试验机分析了堆焊层的耐磨性.结果表明,堆焊层主要由过共晶组织组成,从熔合线到堆焊表面堆焊层组织依次为平面晶生长区、亚共晶组织区、共晶组织区和过共晶组织区.堆焊层金属相由γ-Ni、CrB、Cr₂B、Cr₇C₃和Cr₂₃C₆组成,初晶相由硼化物(CrB或Cr₂B)和碳化物(Cr₇C₃或Cr₂₃C₆)组成,而共晶组织主要由富(Ni,Fe)奥氏体固溶体或富Ni奥氏体固溶体组成.堆焊层表面平均硬度达到50 HV以上,约为基体硬度的3~5倍,与母材相比堆焊层的耐磨性约提高了9倍.

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材料科学与工程

焊接材料对7075铝合金焊接性及焊缝组织的影响

刘政军,何偲倬,苏允海,张琨

2018, 40(2): 139-144. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.04

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为了改善7075铝合金的焊接性并提高焊接接头的力学性能,采用ER4043和ER5356焊丝对7075铝合金进行了焊接.利用万能拉伸试验机和小型维氏硬度计对焊接接头的力学性能进行了检测,利用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪观察并分析了焊接接头的显微组织.结果表明,由ER5356焊丝焊接得到的焊接接头的力学性能高于采用ER4043焊丝的性能.与ER4043焊丝焊缝相比,ER5356焊丝焊缝的晶粒组织较为细小,析出相分布也更加均匀.ER5356焊丝中的Mg元素有利于提高焊接接头的强度,而ER4043焊丝中的Si元素有利于提高7075铝合金的焊接性.

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材料科学与工程

起重机拼板不清根高效焊接及接头性能分析

张义顺,王孝民,张华军,高丽彬,梁盈

2018, 40(2): 145-150. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.05

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为了解决拼板在焊接过程中的碳弧气刨清根、板材翻身导致焊接工序复杂、生产效率低下以及无法实行自动化焊接等问题,提出一种采用埋弧焊单面焊加陶瓷衬垫方法,板单元正面进行埋弧焊接,试板背面与陶瓷衬垫紧密贴合,从而实现拼板对接单面焊双面成形.研究结果表明,该埋弧焊接工艺满足100%RT和100%UT探伤,-20 ℃条件下冲击吸收功高于27 J,其力学性能结果符合标准要求.与传统工艺相比,该焊接工艺在保证其焊接质量的同时可简化生产工序,提高生产效率,降低生产成本,减少环境污染,实现绿色生产.

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材料科学与工程

Dy纳米粉含量对烧结Nd-Fe-B磁体的影响

李志杰,李佳阳,王小二

2018, 40(2): 151-156. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.06

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为了改善烧结Nd-Fe-B磁体的磁性能和力学性能,采用二元合金法添加Dy纳米粉制备了高性能Nd-Fe-B磁体.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、粒度分布仪、磁滞回线测试仪与维氏硬度仪对烧结Nd-Fe-B磁体的形貌、微观结构、化学成分、磁性能和力学性能进行了分析.结果表明,随着Dy元素质量分数的增加,磁体矫顽力大幅提高,剩磁和最大磁能积略有下降.相比未添加Dy元素的磁体,当Dy元素质量分数为0.8%时,磁体矫顽力提高了5.4%,剩磁和最大磁能积分别下降了1.3%和1.5%,维氏硬度提高了7.1%,此时磁体的综合磁性能最优.

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材料科学与工程

聚乳酸的增韧阻燃性能

张爱玲,姜辉,关银燕,王松,李三喜

2018, 40(2): 157-162. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.07

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针对聚乳酸(PLA)易燃和脆性大等缺点,采用聚磷酸铵(APP)和聚乙二醇(PEG)对PLA进行了改性,同时控制PLA、APP和PEG之间的质量比例为5.7∶1.17∶1,研究了液晶聚合物(LCP)对复合材料的阻燃性能和力学性能的影响.结果表明,当添加质量分数为15%的APP时,复合材料的极限氧指数(LOI)可以达到30.1%,而仅添加相同质量分数的PEG时,复合材料达不到阻燃效果.PLA/APP/PEG复合材料相比纯PLA具有较高的残炭率.加入PEG后复合材料的断裂伸长率明显提高,而LCP的添加提高了复合材料的拉伸强度,但降低了复合材料的断裂伸长率.

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机械工程

轻钢结构的全螺栓连接形式力学性能

解立远

2018, 40(2): 163-167. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.08

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针对现有轻钢结构连接形式多样,性能和造价差异大的问题,提出了一种新型全螺栓连接形式.在抗压试验分析的基础上,总结了不同组合连接试件的抗压承载力与位移的变化规律以及螺栓直径、组合板厚度对其力学性能的影响,并将试验结果与理论计算结果进行比较.结果表明:随着抗压承载力的增大,试件的位移呈逐渐上升的总体趋势;抗压承载力随试件组合板厚度增大呈先增大后减小的趋势,且当厚度相同时,试件的螺栓直径与其承载力成正比关系.试验结果与计算结果误差范围较小,实验结果可靠.

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机械工程

S变换方法在薄储层描述中的应用

彭丽娟

2018, 40(2): 168-173. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.09

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针对薄储层边界识别精准度不高,储层含油性预测吻合度较低的现状,引入了S变换方法.S变换可将短时窗傅里叶变换和小波变换的优势组合,对地震信号采取频率自适应采样的方法,得到的单频信息更加准确,能够更有效地解决薄储层描述中存在的问题.利用S变换分频及吸收衰减属性对草桥油田沙三段主力含油薄储层砂体进行描述.结果表明,该方法能够较准确地确定主力砂体的超覆边界,对含油性给出了高效预测,结合实钻井开展地质综合评价,取得了良好的滚动勘探开发效果.

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机械工程

基于计划行为的飞行员违反标准操作行为

杜醒,王燕青

2018, 40(2): 174-179. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.10

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为了减少民航飞行员违反标准操作程序(SOP)事件,以计划行为理论为支撑,采用结构方程模型分析个人态度、主观规范、知觉行为控制以及管理层态度和工作负荷对飞行员违反SOP行为的影响,并针对结果提出减少飞行员违反SOP行为的矫正策略.结果表明:知觉行为控制、工作负荷对违反SOP意向的正向影响作用显著;管理层态度和主观规范通过行为态度的中介作用间接影响违反SOP意向;违反SOP意向对违反SOP行为的正向影响作用显著.

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信息科学与工程

基于可搜索24邻域的A^*算法路径规划

崔宝侠,王淼弛,段勇

2018, 40(2): 180-184. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.11

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针对A^*算法在移动机器人路径规划时求解得到的路径长度不是最优并且转折点较多的问题,提出了可搜索24邻域的A^*算法路径规划.该方法在传统A^*算法的基础上进一步改进其启发搜索策略,将传统A^*算法的可搜索邻域个数从离散的8个扩展到24个,进而增加更多的搜索方向.结果表明,改进的A^*算法实现了路径长度更短的目的,同时降低了转折点数,且移动机器人的运行路径也更加平滑.本文方法具有较强的实际意义和应用背景,通过实际运行过程验证了其设计方法具有一定的有效性.

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信息科学与工程

考虑客户价值的车辆调度干扰管理

曹庆奎,赵丽飞,任向阳,梁武超

2018, 40(2): 185-191. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.12

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针对物流企业中资源不能有效地分配到不同客户手中,难以实现物流企业经济效益最大化的问题,基于客户关系管理理论,在考虑客户价值的情况下,从客户、物流配送运营商以及物流配送员三方面对物流配送系统的扰动建立了车辆调度干扰管理模型,并结合免疫算法设计了改进的种子群优化算法对模型进行求解.结合具体实例,对考虑客户价值的干扰管理模型与未考虑客户价值的干扰管理模型进行比较,结果表明,考虑客户价值的干扰管理模型能够获得更大的客户满意度.

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信息科学与工程

基于强跟踪卡尔曼滤波的电池SOC估计

赵亚妮

2018, 40(2): 192-197. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.13

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针对锂电池模型不准确和状态突变导致SOC估计精度不佳的问题,提出了引入时变渐消因子的强跟踪卡尔曼滤波算法.以HPPC试验方法辨识了锂电池的等效二阶RC模型,对比分析了现有的扩展卡尔曼滤波原理及提出的强跟踪卡尔曼滤波算法.通过结合强跟踪原理和卡尔曼滤波算法并引入时变渐消因子,提出的方法能够强制估计残差保持正交特性,并保证残差满足高斯白噪声特性.仿真验证表明,与扩展卡尔曼滤波原理相比,在模型不准确和状态突变的情况下,强跟踪卡尔曼滤波算法具有更高的估计精度,估计误差低于2.5%,提高了近45%.

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信息科学与工程

基于云计算数据查询的安全索引构建方法

邢文凯^,

2018, 40(2): 198-202. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.14

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为了加强云计算数据查询的安全性,防止用户数据查询过程中过度访问和检索过程的数据泄露,提出一种云计算服务端的数据安全索引构建方法.对图状部署的云计算数据采用相似子图和哈希函数进行构造,通过特征子结构将被查询对象与索引图状数据进行对比,找出被查询对象.该方法可防止非查询对象的图状数据泄露,同时将哈希函数对节点进行了散列,提高了节点安全性.仿真结果表明,该方法数据查询效率高,耗费存储资源少,安全性好.

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信息科学与工程

云环境中考虑隐私保护的人脸图像识别

侯小毛^1,2a,徐仁伯^2b

2018, 40(2): 203-207. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.15

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针对目前使用计算机进行人脸识别往往效率较差,且未考虑到隐私保护等问题,提出一种新的云环境中考虑隐私保护的人脸图像识别方法.对人脸图像进行简化处理以保护主要信息,并建立人脸图像主成分分析(PCA)数学模型,采用局部二值模式(LBP)方法获取人脸图像纹理特征,采用保局投影(LPP)方法选择人脸特征,并选取最常见的分数法对选择后的特征进行稳定性度量,引入深度网络法进行人脸图像的识别.结果表明,所提出的改进方法在保证人员隐私的基础上,具有较高的识别精度与识别效率.

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信息科学与工程

低复杂度的连续相位调制系统定时估计

陈士磊

2018, 40(2): 208-212. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.16

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为了降低定时估计的复杂度,提出了一种新的连续相位调制(CPM)最大似然(ML)定时估计算法.该算法利用基函数的替代集合(以勒让德多项式的形式)实现定时估计,能够使ML方案中的定时转移线性化,并且使原来复杂的求导运算变为简单的求和运算.结果表明,在开环以及闭环系统中,对于多个常用CPM信号而言,提出的算法能够解决近似ML定时问题,并且结果接近无偏估计值的下限.

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建筑工程

办公建筑室内环境数值模拟

周勃,宋胜波,董立国

2018, 40(2): 213-218. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.17

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为了研究不同送风方式对某办公建筑会议室室内温度场、污染物浓度场及速度场的影响,利用实际测量的会议室尺寸数据建立数学模型,以监测到的相关参数作为软件模拟的边界条件,通过CFD软件对会议室采用不同送风方式进行数值模拟.分析和比较不同送风方式对会议室内温度场、污染物浓度场和速度场的影响,得出顶送风方式下温度处于23.7~25 ℃之间,甲醛浓度基本低于0.1 mg/m³,风速大部分处于0.013~0.093 m/s之间.结果表明,顶送风方式的送风效果优于侧送风方式.

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建筑工程

新型CSA膨胀剂的水泥基材料性能

杨璐,王妮

2018, 40(2): 219-223. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.18

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针对水泥工业排放出的CO₂过量问题,研究了一种采用工业副产品(流化床锅炉灰)为原料的绿色CSA膨胀剂,并对新型CSA膨胀剂的基本性能和力学性能进行了研究.根据XRD衍射图谱进行分析,探讨了新型膨胀剂的作用机理.结果表明:随着流化床锅炉灰煅烧温度的升高,CSA膨胀剂转换率也升高;水化温度与CSA膨胀剂的掺入量成正比;在干燥收缩试验中,CSA膨胀剂砂浆试件在标准养护35 d后,长度的膨胀效果可达到700×10^-6 m;CSA膨胀剂的掺入量越高,砂浆试件的抗压强度越大.

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建筑工程

基于温度循环迭代精确施加斜拉桥初始索力

王海军,王子山,刘红钊,魏华,吴德强

2018, 40(2): 224-228. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.19

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为了准确施加斜拉桥的恒载初始索力,提出了一种基于ANSYS平台控制温度索力迭代施加的方法,从而精确施加斜拉桥初始成桥索力.以设计索力作为目标值,考虑斜拉桥几何非线性因素,初始索力以初始温度的形式施加到斜拉索上,运用APDL二次开发软件编制了斜拉桥成桥索力迭代计算程序,并将该程序应用于双塔双索面钢-混凝土叠合梁斜拉桥结构分析中.结果表明,桥塔两侧斜拉索的计算索力与目标索力误差均在5%以内,该初始索力迭代方法具有方便快捷和效率高的优点.

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建筑工程

边坡风险评价动态模型的构建及其应用

赵博,张翛,元天宇

2018, 40(2): 229-234. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.20

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针对现有风险评价方法中的缺陷,结合物元可拓法和马尔科夫链法,从风险的概念出发,提出了一种新的边坡风险评价模型,构建风险矩阵完成从定性到定量的集成评价,将现场监测数据纳入到风险评价体系中,动态追踪和预测边坡风险变化的规律和趋势.该方法在充分认识风险的本质和相互联系后,对边坡系统的整体风险进行了动态分析,结果表明,该方法提高了风险评价结果的时效性和可靠性,预测结果也更加准确客观,具有良好的实际应用价值.

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建筑工程

基于特征分布的建筑墙体裂缝图像识别方法

曹艳玲,袁义宏

2018, 40(2): 235-240. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2018.02.21

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针对当前以人工智能为基础的墙体裂缝识别主要以图像识别为主,容易受到裂痕特征分布不均匀的影响,识别精度不高的问题,提出基于特征分布和高斯混合模型的建筑墙体裂缝图像识别方法.采用Harris角点检测算法对墙体图像进行角点求解处理,对建筑墙体图像进行预处理;通过选择掩模平滑法对墙体图像进行增强处理,将特征分布和高斯混合模型相结合,实现对建筑墙体裂缝图像的高精度识别.结果表明,该方法识别精度较高且识别时间短,预处理效果明显增强.

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