沈阳工业大学学报

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    电气工程
  • 电气工程
    接地工程用高导电率煅烧石油焦炭的研制
    刘刚,吴晖,江涛,施健,屈路
    2021, 43(1): 1-5. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.01
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    为了研究高导碳粉添加量、烧结温度和烧结时间对煅烧石油焦炭电阻率的影响,进而优化其电阻率,采用硝酸铵溶液电化学氧化法对煅烧石油焦炭进行二次石墨化处理.通过添加高导碳粉、合理控制烧结温度和烧结时间,制备了高导电率煅烧石油焦炭.结果表明,从经济性和改性效果综合分析,宜在高导碳粉质量分数为20%,烧结温度为850 ℃,烧结时间为90~100 min的条件下进行烧结.所提出的煅烧石油焦炭石墨化方法工艺简单、成本低,可以明显提高电导率.
  • 电气工程
    变电站故障预警巡检机器人自主运动规划
    郑亚红,于雪庭,马少华,韩子娇,董雁楠
    2021, 43(1): 6-11. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.02
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    针对当前变电站巡检无人化的场景需求,结合变电站的内部环境特征、巡检机器人运动学与动力学模型,提出智能巡检机器人自主运动规划方法与故障诊断方法.为克服传统蒙特卡洛算法中机器人绑架和粒子数固定问题,提出自适应蒙特卡洛定位算法,对巡检机器人位置实时定位,并与故障阈值的异常温度检测与报警算法相结合.通过真实场景下的路径规划与多种电力器件温度监测实验,证明了提出的方法能有效规划最优巡检路径与温度巡检任务.
  • 电气工程
    一种直流电压互感器的低压现场校验方法
    聂琪,胡浩亮,刘少波,李登云,曾非同
    2021, 43(1): 12-16. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.03
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    为了解决直流电压互感器现场校验率低的问题,提出了一种基于低压等效法的直流电压互感器现场校验方法,采用直流分压器与二次测量系统分立校验的方法替代现有的整体误差校验方法.利用该校验方法对某±1 100 kV换流站直流电压互感器进行误差校验试验.结果表明,该校验方法测量的误差与现有的整体误差校验方法测量的误差偏差小于0.05%,且该方法能够实现直流电压互感器的现场校验,从而可以有效缩减现场校验时间、减少工作量和降低现场校验安全隐患.
    • 材料科学与工程
  • 材料科学与工程
    不同因素对铁磁性薄膜中表面自旋波频率的影响
    邱荣科,杨凯丽
    2021, 43(1): 17-21. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.04
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    为了了解铁磁性薄膜中表面自旋波的物理性质,采用量子格林函数方法研究了铁磁性薄膜中表面自旋波的频率,分析了温度、外磁场、表面交换耦合、表面各向异性、薄膜厚度和波矢对表面自旋波频率的影响.结果表明,声学和光学表面自旋波的频率随温度的升高而减小.随着外磁场、表面交换耦合、表面各向异性和波矢的增加,声学和光学表面自旋波的频率随之增加.随着原子层数的减小,声学和光学表面自旋波频率增大.但当薄膜的原子层数大于5时,薄膜厚度对声学和光学表面自旋波频率的影响很小.
  • 材料科学与工程
    咪唑啉缓蚀剂工艺条件优化及效果
    龙小柱,徐妍,高鹏飞
    2021, 43(1): 22-28. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.05
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    在减缓金属腐蚀的研究中,为了缓解在酸性溶液、碱性溶液以及大气、土壤等介质中金属腐蚀较为严重的问题,对咪唑啉类缓蚀剂进行了工艺条件优化.采用静态失重法研究了碳钢在加入了缓蚀剂的盐酸溶液中的缓蚀性能.在最佳合成条件下苯甲酸与二乙烯三胺最佳摩尔比为1∶1.3,催化剂质量分数为1.2%,环化时间为1 h,咪唑啉中间体与氯化苄的最佳摩尔比为1∶1.1,季铵化反应时间为1 h,季铵化反应温度为70 ℃,缓蚀剂的最佳质量分数为1%,最终缓蚀率可以达到99.37%.
  • 材料科学与工程
    纳米Cr颗粒对Ni-Mo复合镀层性能的影响
    张艳,吴胜男
    2021, 43(1): 29-34. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.06
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    为了研究纳米Cr颗粒对Ni-Mo复合镀层性能的影响,采用脉冲电沉积方法制备具有不同Cr含量的Ni-Mo复合镀层.利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分别观察和分析复合镀层的组织形貌及结构.采用电化学测试和X射线光电子能谱研究复合镀层的析氢性能和耐蚀性能.结果表明:随着镀液中纳米Cr颗粒含量的增加,镀层晶粒得到细化,析氢过电位增大,复合镀层析氢性能得到提高;当镀液中纳米Cr颗粒含量为20 g/L时,复合镀层表面钝化膜中MoO3含量较高,且可与Cr产生协同效应,因而复合镀层具有较好的耐蚀性能;但随着镀液中纳米Cr颗粒含量的进一步增加,复合镀层中沉积的Cr元素含量降低,复合镀层的析氢性能和耐蚀性能均降低.因此,当镀液中纳米Cr颗粒含量为20 g/L时,复合镀层具有较好的析氢性能和耐蚀性能.
  • 材料科学与工程
    柱芳烃与离子液体络合体系的研究进展
    郭立颖,马恩庆,刘坤,白晓琳,王海玥
    2021, 43(1): 35-41. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.07
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    柱芳烃具有独特的富电子空腔和易于功能化的特性,在材料科学、生命科学、环境科学等领域呈现出良好的应用前景.将离子液体与柱芳烃结合可以在离子液体的可设计性结构、无饱和蒸气压、可重复使用等特点的基础上进一步提高其应用性能.介绍了温敏型、pH值型、光敏型柱芳烃与离子液体主客体络合体系的研究成果,总结了近几年柱芳烃与离子液体络合体系的发展趋势,并对络合体系在催化领域的应用前景进行了展望.
    • 机械工程
  • 机械工程
    使用反应分子动力学模拟碳化硅的原子去除机理
    苑泽伟,唐美玲,郎玲琪,台立刚,高兴军
    2021, 43(1): 42-47. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.08
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    为了分析羟基自由基水溶液中金刚石抛光碳化硅过程中材料原子级别的去除机理,采用反应分子动力学对抛光过程进行了模拟.结果表明:羟基自由基和水分子吸附在碳化硅表面,浸入到碳化硅表面并与Si原子和C原子成键,实现碳化硅基体的氧化;在磨粒机械作用下,工件的Si原子主要以SiO、SiO2或Si链的形式去除,C原子主要以CO、CO2形式去除;抛光压力越大,工件表面吸附的原子数越多,工件去除的原子越多;抛光速度过大,基体与溶液反应时间缩短,导致工件原子去除量小,表明从工件上去除原子是化学反应和机械作用的结果.
  • 机械工程
    油气管道爬行机器人的设计及仿真实验
    彭鹤,王路路,王勇,赵翰学,贡军民
    2021, 43(1): 48-54. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.09
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    针对新建无流体管道、非常规流体管道、分支管道和逆流体流向管道等特殊工况下,传统介质推动机器人无法完成作业的问题,对能够适应特殊管道工况的油气管道爬行机器人进行了研究,完成了一种气动式爬行机器人的详细设计,包括结构设计和控制系统设计等.利用ADAMS虚拟样机软件对油气管道爬行机器人在U型和90°管道的动力学进行了仿真分析.结果表明,该油气管道爬行机器人具有一定避障和过弯能力,可以完成油气管道特殊工况下的检测和维修.
    • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    基于基函数逼近和卡尔曼滤波的温度场重建
    颜华,顾梦楠,王伊凡
    2021, 43(1): 55-60. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.10
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    为了提高声学CT复杂温度场重建能力,提出一种基于基函数逼近和卡尔曼滤波的温度场重建算法.利用Markov径向基函数的线性组合逼近被测区域内的声速分布,并使用卡尔曼滤波根据多路径声波飞行时间数据重建出声速分布,进而利用声速与温度的关系得到温度分布.分别采用Markov径向基函数Tikhonov正则化法、最小二乘法和BFAKF算法对4种典型的三维模型温度场进行了无噪声和有噪声仿真数据重建.重建结果表明,BFAKF算法的重建结果优势明显,具有更好的复杂温度场重建能力.
  • 信息科学与工程
    基于双链量子遗传优化的分类规则挖掘算法
    张宇献,陈向文,钱小毅
    2021, 43(1): 61-66. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.11
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    针对采用传统智能优化算法挖掘分类规则时易出现分类精度不理想、噪声容忍度差等情况,提出一种基于双链量子遗传优化分类规则挖掘算法.采用双链量子位对分类规则进行实数编码,通过解空间变换将量子位概率幅映射到相应实数集,根据目标函数梯度变化确定量子旋转门转角,并利用量子非门进行个体变异.选取UCI数据库中9组分类数据集对所提出算法分类性能进行测试,结果表明,所提出算法具有较好的分类精度和噪声容忍度.
  • 信息科学与工程
    基于K-距离拓扑的分布式数据存储方法
    郎登何
    2021, 43(1): 67-71. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.12
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    针对分布式数据存储算法通常需要较长的等待时间、且对海量数据加密时严重浪费计算资源和时间的问题,提出了一种基于K-距离拓扑的分布式数据存储方法.通过寻找K-距离拓扑子图来实现数据的安全放置,优先选择存取速度更快的节点和自身保护能力强的节点实现总体性能的提升.在Internet 2拓扑图与随机拓扑图下的仿真测试结果表明,所提出的方法能在满足安全距离约束的条件下选择到最优的数据存储节点,从而减小数据存取时间.
  • 信息科学与工程
    微结构表面对运动微生物附着影响
    杨红月,李春曦,王松岭,李恒凡
    2021, 43(1): 72-76. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.13
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    针对海水冷却电厂冷却水管道堵塞问题,运用微结构表面技术减少污损生物在管道内壁的附着.建立了微生物在微结构表面顺流向、逆流向的运动模型,采用CFD技术模拟直径为5 μm的球形藻在近壁区运动情况,从而比较不同尺寸微结构上方、微坑内流体运动学特征和剪切应力分布.结果表明,高宽比增大有利于微坑内形成涡旋,且β越大,涡旋中心低流速区域的位置越接近微结构表面,涡旋流动会使微结构上层流体产生滑移,减少微结构表面生物附着,模拟结果进一步揭示了微结构防污机理.
  • 信息科学与工程
    模糊运动图像的异常动作轨迹矢量搜索方法
    张坤,李仪
    2021, 43(1): 77-81. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.14
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    为了解决当前模糊图像异常动作轨迹的搜索方法忽略模糊运动图像成因,造成的图像复原不完整、效果差及搜索效率低的问题,提出模糊运动图像的异常动作轨迹矢量搜索方法.采用最小二乘法对模糊运动图像进行复原并提取复原图像中存在的关键像素点构建运动图像的样本库,再运用BDT算法结合图像样本库搜索异常动作轨迹矢量,完成模糊运动图像中异常动作轨迹矢量的搜索.实验结果表明,所提方法的图像复原效果好、搜索效率高.为相关的模糊图像异常动作轨迹的搜索方法提供参考.
    • 建筑工程
  • 建筑工程
    高温水冷后循环加卸载条件下花岗岩的渗透性
    张帆,操旺进,胡大伟,盛谦
    2021, 43(1): 82-90. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.15
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    针对水下隧道火灾喷水灭火降温过程中围岩的渗透性问题,对高温水冷后循环加卸载条件下花岗岩的渗透性开展了试验研究.以高温(25、400和900 ℃)水冷后的花岗岩试样为研究对象,通过轴向压应力循环加卸载过程中气体渗透性试验,研究花岗岩渗透率变化规律.结果表明:轴向压应力循环加卸载试验过程中,花岗岩试样的卸载模量随着高温水冷处理温度升高而减小,随着轴向压应力增大,卸载模量总体呈上升趋势,气体渗透率随温度升高而增大;花岗岩BET比表面积与BJH孔体积在900 ℃高温水冷后明显减小.
  • 建筑工程
    大跨独塔公轨两用混合梁斜拉桥实用调索方法
    全伟,温欣,王东升
    2021, 43(1): 91-97. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.16
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    针对目前斜拉桥调索计算较难掌握的问题,提出了一种混合梁斜拉桥实用调索方法.以国内最宽的公轨两用混合梁斜拉桥佛山南海东平水道大桥为例,理想成桥状态索力采用经验试算法,施工阶段索力采用两阶段调索方法,悬臂拼装阶段索力满足梁重和施工荷载等要求,合龙后索力采用基于MATLAB语言编制的影响矩阵法调索程序进行调索.结果表明,最终成桥索力和理想成桥索力相差最大不超过1.9%.所用调索方法计算原理简单,调索速度快,调索精度高,容易掌握.
  • 建筑工程
    钢管赤泥混凝土粘结滑移影响因素
    武斌,谭卓英,王舜,佟明来
    2021, 43(1): 98-104. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.17
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    为了研究钢管赤泥混凝土粘结滑移性能,考虑了截面形式等5个变化参数,制作了短柱试件进行推出试验,获得了钢管赤泥混凝土的荷载-滑移曲线,并对变化参数的影响进行了分析.结果表明:粘结峰值荷载随赤泥替代率的提高先增加后降低,赤泥替代率为5%时,粘结峰值荷载达到最大;赤泥替代率为20%时,粘结峰值荷载与标准钢管混凝土相当;粘结峰值荷载随混凝土强度及长径比的增加而增加,随宽(径)厚比的增加而减小;圆截面试件的粘结滑移性能优于方形截面试件.
  • 建筑工程
    基于DE-BP模型隧道围岩的动态分级
    张峰瑞,姜谙男,赵亮,陈维,郭阔
    2021, 43(1): 105-112. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.18
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    针对隧道施工期间的围岩分级问题,根据地质超前预报获得围岩分级指标,提出了基于DE-BP模型的隧道围岩分级方法,并结合VTK技术、三维地质建模方法及数据库技术编写隧道围岩分级软件,将此方法应用于板石隧道的围岩分级中,进行围岩等级可视化显示与施工方案的调整.结果表明:DE-BP模型的均方差明显小于BP神经网络,分级精度显著提高;DE-BP模型围岩分级结果与勘查设计等级基本相同,验证了该模型的合理性,更加适用于隧道围岩动态分级.
  • 建筑工程
    不同长度注浆锚杆支护效果及围岩变形曲线规律
    郑帅,姜谙男,申发义,苗伟
    2021, 43(1): 113-120. https://doi.org/10.7688/j.issn.1000-1646.2021.01.19
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    为了探究注浆锚杆支护作用效果,以吉林甄峰岭隧道已出现大变形的软弱围岩区为例,分析了不同注浆范围条件下隧道循环进尺开挖后围岩变形规律.根据大变形区域实测位移进行反演分析,获取隧道围岩真实力学参数,分别对不同注浆锚杆施工支护方案进行循环进尺开挖计算,获得了各方案下隧道各位置位移变化曲线,并采用单元安全度方法对计算结果进行评价.结果表明,目标工程的注浆锚杆最佳应用长度为3 m,其作用效果主要体现在对急速变形阶段变形量的控制.