玻璃钢/复合材料  
 
2007年 41卷 11期
刊出日期 2007-11-01

论文
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1773 吴怀超 金波 杨灿军 陈鹰 黄霞 叶瑛
深海pH探测电极自校正技术实验研究

为了实现深海热液pH值的长期原位探测,采用2种缓冲液对pH探测电极在海底进行原位自校正.利用Fluent软件对容积为10 mL的探头腔进行了结构优化设计,为保证探头腔内的液体被冲洗干净,对腔体的主要结构参数进行了仿真计算.仿真结果表明,当入射半角为37°, 长宽比为1.5时,探头腔内流体的总体流动趋势较理想,回流现象较少.为了实现自校正的功能,设计了一种利用2种缓冲液进行标定的流体控制系统.利用该流体控制系统,实验测试了pH=4.003和6.864的2种缓冲液在所设计的10 mL探头腔内相互冲洗的效果.结果表明,2种缓冲液的相互冲洗都可以在6 min内完成,从而证实了所设计的冲洗装置有实用价值.

2007 Vol. 41 (11): 1773-1777 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1778 陈华锋 沈海斌 严晓浪
基于硬件动态指令调度的椭圆曲线并行运算

提出了一种在特征为2的有限域上并行快速实现椭圆曲线密码(ECC)点乘运算的方法,利用硬件动态指令调度技术,同时采用指令级并行和线程级并行,提高了并行运算的性能.基于该方法设计架构并监控运算部件的工作情况,在译码阶段之前动态生成点乘运算指令序列,从而通过动态指令调度消除了不能通过旁路技术或直接通路技术来避免数据冲突停顿所带来的性能损失.基于现场可编程门阵列(FPGA)的实现结果表明,利用该方法实现伽罗瓦域GF(2193)上的椭圆曲线点乘运算需要22.7 μs.

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1782 周黔 吴铁军
基于重要点的时间序列趋势特征提取方法

现有的基于时间序列分段线性表示的趋势特征提取算法不能完全正确提取时间序列基本趋势特征.为此定义时间序列基本趋势的自然分割点为重要点,提出一种新的分割目标函数.新的目标函数包括2个优化目标:最小化时间序列基本趋势与其分段基本趋势的不一致,最小化时间序列趋势值与其分段趋势值之间的误差平方和.根据新的目标函数,设计了一种重要点和自底向上分割相结合的时间序列分段线性化趋势特征提取方法.按重要点分段可以正确提取基本趋势,而自底向上分割方法以初始小尺度分割后迭代融合拟合误差平方和增加最小的相邻分段,可以得到较高的拟合精度.仿真实验表明,该方法克服了现有分段线性化方法的缺点,在分段数相同的情况下提取精度比现有方法高.

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1788 程鹏 张朝阳 周玥 仇佩亮
适用于IEEE 802.16e OFDMA系统的小区搜索算法

提出一种针对IEEE 802.16e 宽带正交频分复用多接入(OFDMA)工作模式的小区搜索算法.算法分为下行帧头检测和小区标识识别2个步骤.充分利用下行帧前导字的周期性,提出一种新颖的基于频域欧氏距离的帧头检测算法,有效地提高了检测的鲁棒性.提出一种相关窗长度自适应的小区标识识别算法,大大缩短了检测和识别时间.系统仿真结果表明,该算法具有较高的鲁棒性和搜索效率,是一种适合于IEEE 802.16e及其他OFDMA蜂窝系统的高效小区搜索算法.

2007 Vol. 41 (11): 1788-1792 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1793 褚一平 叶修梓 张引 张三元
基于分层MRF模型的抗抖动视频分割算法

 提出了一种新的抗摄像机频繁抖动的视频分割算法.采用分层马尔可夫随机场(MRF)模型对视频各帧图像进行多分辨率建模,利用视频序列中帧图像的空间关系来提高分割的准确性,通过Gibbs采样算法求得最大后验概率(MAP),从而实现在摄像机抖动情况下对视频目标的准确分割.在强光、多目标以及复杂背景等情况下对视频序列的车辆目标进行分割.经过实验对比,新算法的分割效果明显优于背景累积相减分割算法以及高斯混合模型方法.

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1797 罗彤 陈裕泉
视觉注意引导和区域竞争控制的医学图像分割

 模糊连接度已经成为医学图像分割的实用方法,但其困难在于需要设定多种子点,自动给定的手段不是很有效.为此将种子点等价于视觉特征显著点,提出了在视觉注意模型引导下种子点给定的新方法.通过研究显著点定位与图像特征概率密度估计之间的关系,引入新的视觉特征估计地图,构造了注意计算模型,采用无阈值方法定位各类物体的视觉显著点并用于引导区域增长方式的图像分割.新的注意计算模型的定量描述能力较以往的模型有很大提高,适用于处理模糊图像.新方法能够完全自动定位种子点,有效分割图像,准确率高.引入多种子点之间的竞争策略加快了图像分割中的区域增长处理过程.

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1801 冯靓 黄爱苹
OFDMA系统中速率限制下的比例公平调度

提出了一种适用于正交频分多址(OFDMA)系统的比例公平调度算法,目标是在满足最小/最大速率限制条件下尽可能达到用户速率间的比例公平.算法利用OFDMA系统的各用户在各子载波上的信道响应各不相同的特点,引入子载波上最小/最大速率限制的概念,并给每个用户一个令牌计数器.调度器在每一时隙开始时刻依次将各个子载波分配给用户,用令牌数反映速率限制的要求,用子信道状况和已达速率的比值反映比例公平的要求,并在每个子载波被分配后更新用户已达速率和令牌数.仿真结果表明,此算法的容纳用户数、系统效益等性能优于现有常用算法,并且能够与传统的无速率限制的比例公平调度兼容.

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1805 王国瑾 喻春明
Bézier曲线约束降多阶算法的分析与比较

为了顺利进行产品外形数据的压缩与传递,分析和比较了L2范数下Bézier曲线带高阶端点插值条件的降多阶算法.基于工程的应用需要,对有代表性的4种算法,从理论机理、误差预测、表达形式、逼近精度、机时消耗5个方面作了系统的剖析与对比,并通过大量实例对算法效果进行了比较,找到了一种能够预报误差、显式表示、精度最高、机时最省的最佳算法.

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1810 梁强 周洪亮 张宏建 孙斌 岳伟挺
气液两相流波动系数及其在流型识别中的应用

为了克服已有流型识别方法受主观影响大、在线识别困难和流型识别不准确等缺点,利用对气液两相流流型影响小、压力损失小的文丘里管测量差压信号,通过计算差压信号瞬时值平均方根与平均差压方根之间的比值得到气液两相流的波动系数,提出了双参数识别气液两相流流型的方法.波动系数表明了瞬时差压偏离平均差压的程度以及截面含气率的波动程度.两相流动越不稳定,截面含气率波动越大;气液两相流各截面状态的差异越大,波动系数越大.两相流波动系数表示两相流动的波动程度,使用波动系数可以直接将分层流与其他两相流流型区别开.实验结果表明,双参数识别气液两相流流型的方法受主观影响较小,可以有效识别泡状流、塞状流、弹状流、环状流和分层流.

2007 Vol. 41 (11): 1810-1815 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1816 谢波 陈岭 陈根才 陈纯
普通话语音情感识别的特征选择技术

谢波,陈岭,陈根才,陈纯针对情感声学特征在语音情感识别中的重要性问题,运用优先选择、序列前向、序列后向和逐步判别分析进行了特征选择.对说话人和文本均无关、说话人相关2组普通话情感语音进行特征选择,然后利用线性判别分析和支持向量机进行实际识别效果的分析比较.特征选择结果表明,基频、对数能量、语速和第一共振峰均值对普通话情感语音具有较强的判别能力,但情感声学特征的判别力随着说话人的不同而有所差异.特征选择方法比较实验表明,逐步判别分析比其他3种方法具有更高的平均准确率,当特征个数为9~12时分类器的平均准确率最高.效用分析表明,特征选择在小样本时更加有效.

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1823 平玲娣 王继民 陈小平 刘祖根
基于子图归并的全局优化调度算法

为解决调度序列的多目标优化问题,基于数据流图中特定子图调度结果相互独立的原理,提出了一种基于图的分解与合并的构造调度算法.借助弹力引导列表调度(FDLS)的调度结果得出子图调度长度上界,并据此在归并过程中去除不可行的局部序列.把数据流图分解为若干个汇聚节点和独立子图,对独立子图进行调度,按层次逐渐把下层部分结果归并到上层部分结果中,从而得到完整调度结果.结果显示,由于在每次归并部分调度序列时尽可能地对搜索空间进行了裁剪,算法的速度较快,并且能够同时得到多组全局最优解,可以利用功耗、寄存器需求等条件对结果进行进一步筛选.

2007 Vol. 41 (11): 1823-1827 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1828 沈雷 李式巨 王彦波 陈芳妮
多径信道中扩频信号伪随机序列盲估计

为解决异步直扩序列的盲估计问题,提出采用独立分量分析(ICA)结合主分量分析(PCA),在信道未知情况下有效盲分离多用户多径直扩信号和扩频码信息.由于不同用户信息是相互独立的且扩频序列是非相关的,对于某个用户,如果不存在多径效应,直接采用独立分量分析估计得到扩频序列;对于多径信号,进一步利用m序列的三阶相关特性估计出扩频序列.在高斯噪声下的性能分析表明,独立分量分析结合m序列三阶相关特性的盲估计过程,可以在不知道扩频码同步信息的情况下对异步多用户信号进行盲分离和估计.算法利用了CDMA系统的扩频增益,可以在低信噪比条件下盲估计扩频序列.

2007 Vol. 41 (11): 1828-1833 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1834 谢斌 项志宇 潘华东 刘济林
基于偏振信息的水体障碍物检测方法

将光的偏振概念引入机器视觉领域,并应用于智能机器人野外导航中水体障碍物的检测.该方法基于如下物理准则:非偏振光通过平滑水面反射后成为部分线性偏振光,其偏振相位相对周围环境具有更大的相似性.通过综合比较偏振度的大小和偏振相位的相似性,可以检测出场景中的水体障碍物.实验结果表明,该方法对复杂自然环境下水体障碍物的检测,特别是包含周围植物倒影的水体部分的检测具有良好的效果.与传统机器视觉方法相比,偏振视觉手段计算简单,可以与现有图像处理技术结合使用.

2007 Vol. 41 (11): 1834-1838 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1839 潘雪增 孙康 陆魁军 王继民 平玲娣
动态可重构系统任务时域划分算法

为提高动态可重构系统的执行效率,提出了一种多目标优化的动态可重构系统任务时域划分方法.在可重构硬件资源约束条件下,将任务的数据流图划分成数个子模块.使用加权方法将子模块中的操作执行时间和模块间数据通信引起的延时统一为划分代价,根据每种延时在总代价中所占比例来选取优化的方向.通过建立就绪列表的方法,避免了划分过程中出现死锁问题,保证了各个操作正常的执行顺序.实验结果表明,该方法能够有效地提高应用算法在动态可重构结构上的执行速度.算法的时间复杂度为O(|V|2+|V||E|)(其中|V|为数据流图节点数,|E|为边数).

2007 Vol. 41 (11): 1839-1844 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1845 陈恒林 钱照明
用于电磁干扰分析的共模扼流圈高频模型

共模扼流圈的高频特征极大地影响了电磁干扰(EMI)滤波器抑制传导EMI噪声的性能.为了准确地评估和预测EMI滤波器的性能,提出了一种基于150 kHz~30 MHz阻抗测量的共模扼流圈高频建模方法,建立了可用于EMI性能分析的差模模型和共模模型.采用Foster网络来表示共模模型参数随频率而变化的特征,并且通过一个实例给出了共模扼流圈的高频集总参数模型.通过比较共模扼流圈插入损耗的测量结果和仿真结果,证实了所提出的共模扼流圈高频建模方法的可行性.

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1850 黄进 康敏 杨家强
新型单绕组多相无轴承电机

 根据电机的悬浮原理提出了一种单绕组多相无轴承电机模型,通过一台多相变频器在单套多相绕组中通入2组电流来实现单绕组多相电机的无轴承运行.以单绕组六相感应电机为例,分析了单绕组多相无轴承电机的悬浮原理和绕组结构等问题.利用改进的绕组函数法来计算偏心状态下电机的电感,并采用虚位移法计算考虑偏心的径向力解析模型,利用有限元法验证了该解析模型的正确性.通过建立多相无轴承电机的数学模型,对单绕组多相无轴承电机的磁场定向控制进行了仿真,结果表明该电机能够实现稳定的悬浮和获得良好的调速性能.

2007 Vol. 41 (11): 1850-1856 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1857 董新伟 吴国忠 赵荣祥 甘雯
电力电子标准模块通讯接口分析与设

为了实现电力电子标准模块的互连,将三相电压源逆变器控制体系划分为5个接口,分析计算了各接口传递的变量和通讯所需要的带宽.根据各接口的带宽,按照电力电子系统集成要求确定了通讯体系的划分.采用USB接口设计了电力电子标准模块的通讯接口,完成了一个基于电力电子标准模块的三相电压源逆变器设计.结果表明,该电力电子标准模块通讯接口的设计和通讯体系的划分可以满足电力电子系统集成的要求.该通讯体系的划分可以随着通讯技术的发展,用于电力电子标准模块不同通讯接口的设计.

2007 Vol. 41 (11): 1857-1861 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1862 李蔚 陈坚红 盛德仁
机组负荷优化的遗传-禁忌混合算法

针对遗传算法“爬山”能力差的缺点,提出在遗传算法中引入禁忌搜索操作来提高局部寻优能力,并应用遗传-禁忌混合算法进行了火电机组负荷优化研究.在遗传算法每计算一定代数后,将每个个体作为禁忌搜索的初始解进行搜索,可以改善群体质量,加快搜索速度.混合算法有效地综合了遗传算法的全局搜索能力和禁忌搜索算法的局部搜索能力,从而避免出现“早熟”现象,改善了算法的收敛性.应用某实例进行负荷优化计算,结果表明混合算法大大改善了局部搜索能力和搜索速度,可以有效解决机组在线负荷优化难题.

2007 Vol. 41 (11): 1862-1865 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1866 施正伦 骆仲泱 焦有宙 林细光 程乐鸣 王树荣 袁小琴 岑可法
金属尾矿代黏土配料煅烧水泥熟料试验研究

为获取金属尾矿代黏土配料用于水泥熟料生产的工艺参数以及分析金属尾矿对不同品位石灰石的适应性,选取6种金属尾矿,在实验室高温炉不同温度下进行尾矿代黏土配中、高钙石灰石煅烧水泥熟料的试验研究.对试验所得熟料样品分别进行了游离氧化钙质量分数的测定和矿物组成X射线衍射(XRD)分析.试验结果表明,金属尾矿代黏土与中钙、高钙石灰石配料均能烧制出合格熟料;熟料的烧成温度较黏土配料1 450 ℃的烧成温度降低了100~150 ℃;当金属尾矿配中钙石灰石时在1 300 ℃即可完成熟料烧成,与金属尾矿配高钙石灰石时1 350 ℃的煅烧温度相比,金属尾矿配中钙石灰石更适合水泥熟料烧成.

2007 Vol. 41 (11): 1866-1869 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1870 林秀丽 徐新华 汪大翬
单极高压直流输电线路电场强度计算

通过改进Sarma计算方法和引入分裂导线的作用,运用解析法计算了高压直流输电线路的电场强度,并分析了线路几何参数的影响.结果表明,电场强度随距导线距离的增加而急剧衰减,地面最大电场强度位于导线垂直投影处.次导线半径和导线对地高度对电场强度的影响较明显,次导线半径越大,导线越高,电场强度则越小.次导线布置形式和导线分裂间距对电场强度的影响很小.在不同次导线半径下,最大电场强度与运行电压呈近似线性关系.在不同导线对地高度下,最大电场强度与运行电压呈发散状的非线性关系.将解析法计算结果和有限元法计算结果进行比较,两者吻合较好.

2007 Vol. 41 (11): 1870-1874 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1875 王伟 傅新 谢海波 杨华勇
基于AMESim的液压并联机构建模及耦合特性仿真

针对液压六自由度并联机构,采用AMESim和Simulink分别对单缸液压系统及平台机构部分建模,建立了液压并联机构的通用仿真模型.在AMESim模型中单缸系统的等效负载为Simulink模型反馈的负载力而非等效质量.联合仿真模型详细考虑了液压系统,保证了系统的精度,为研究液压并联机构提供了便捷的理论分析手段.通过联合仿真模型研究了并联机构由于液压缸不一致带来的耦合特性.数值仿真结果表明,当液压缸性能不一致时会出现耦合现象,耦合度随着液压缸性能不一致程度的增大而增强.在并联机构设计时,必须保证液压缸性能的一致性.

2007 Vol. 41 (11): 1875-1880 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1881 刘夫云 祁国宁 杨青海
基于复杂网络的产品模块化程度比较方法

 为衡量产品模块化程度,将复杂网络理论及无标度模型应用于大批量定制领域,构建了产品族零部件关系网络.研究发现网络双对数度分布曲线斜率与网络节点增长速度成正比.通过分析产品族零部件关系网络的节点增长速度与产品族模块化程度之间的关系,提出了基于产品族零部件关系网络节点度分布曲线斜率的产品族模块化程度比较方法.以某工业汽轮机产品为例,对汽轮机装置与汽轮机本体的模块化程度进行了比较.结果表明,汽轮机装置的模块化程度比汽轮机本体高,这与实际情况相符,从而验证了该方法的正确性.

2007 Vol. 41 (11): 1881-1885 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1886 周迅 俞小莉
曲轴疲劳裂纹扩展速率测量的扫频法

常规的疲劳裂纹尺寸测量方法局限于简单试样,难以应用于曲轴这类结构复杂、裂纹位置较为特殊的试样.为此提出了一种针对曲轴进行裂纹尺寸动态测量的新方法.以谐振式疲劳试验机为平台,根据试验过程中曲轴裂纹扩展后谐振系统共振频率下降这一现象,通过系统扫频试验来动态跟踪裂纹扩展的参照信息.在试样发生断裂后,根据断口形貌对裂纹的形态和尺寸进行实测,辅助以谐振系统的有限元模态分析来反推裂纹尺寸的确切值,实现了裂纹尺寸的动态测量.应用七点递增二次多项式拟合方法对裂纹动态尺寸测量曲线(aN曲线)进行处理,得到了各循环次数对应的扩展速率曲线(da/dNN曲线).然后应用15节点1/4奇异元对曲轴疲劳裂纹的应力强度因子进行有限元计算,得到了在各裂纹尺寸以及各循环次数下曲轴圆角裂纹的应力强度因子.最后给出了实例,并绘制了疲劳裂纹扩展速率曲线.

2007 Vol. 41 (11): 1886-1892 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1893 彭禹 郝志勇
基于仿真分析的曲轴平衡重动态优化设计

针对现有多缸内燃机曲轴平衡重设计存在的优化目标不明确、动力学模型简单等问题,以四缸内燃机曲柄连杆机构的虚拟样机为设计平台,对曲轴平衡重进行了动力学仿真分析及优化设计,介绍了包括有限元计算、动力学建模、动态优化设计和结构优化设计的整个设计流程.仿真结果表明,采用虚拟样机对曲轴平衡重进行动态优化设计,设计过程的效率和精度都有所提高;选择不同的优化目标会产生差异很大的最终优化方案.经过比较各种目标的优化结果,建议将曲轴主轴承载荷工作周期内的平均值作为动态优化设计的优化目标.

2007 Vol. 41 (11): 1893-1897 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1898 潘栋 潘双夏 冯培恩 王维锐
基于神经网络的减振器性能仿真

现有减振器模型多为简化模型,无法有效应用于工业生产中减振器阻尼力特性模拟.基于某系列汽车筒式液力减振器的实验数据,利用BP神经网络技术,建立了减振器内部结构参数与阻尼力-速度特性之间的非线性映射模型.该方法只需将减振器零部件特征参数作为模型输入,就可以得到阻尼力-速度特性,可以直接用于工业生产中减振器性能测试.自主开发的减振器性能仿真软件测试结果表明,该模型具备很好的阻尼力-速度特性模拟和预测能力,可以减少设计过程中的实验重复次数,提高了设计效率,模型精度可以通过增加实验数据得到不断提高.

2007 Vol. 41 (11): 1898-1902 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1903 余志伟 唐任仲
面向业务活动的信息系统安全模型

为了弥补现有的安全模型在描述信息系统方面的不足,提出一种信息系统安全模型,以保护业务活动为出发点,从安全角度对信息系统进行描述.通过分析信息系统及其安全的本质特征,给出了信息系统安全模型的基本要素及其相互关系之间的操作关系和“需要”、“允许”、“能”的安全约束,并通过形式化方法对安全模型基本要素之间的关系进行了描述.该模型不仅反映了信息系统资产之间的安全关系,还反映了信息系统支持业务活动的本质,明确了信息系统资产对业务活动支持的相互关系.最后给出了一个制造企业信息系统安全模型实例.

2007 Vol. 41 (11): 1903-1907 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1908 相恒富 傅建中 陈子辰
三维瞬态激光烧蚀聚合物微流道动态界面研究

相恒富,傅建中,陈子辰相恒富,傅建中,陈子辰为了预测热加工过程中的流道轮廓和烧蚀面温度场,基于CO2激光直写聚合物微流体芯片加工原理以及传热学原理和能量平衡原理,建立了三维瞬态激光烧蚀模型.通过有限元方法和伽辽金变换得到有限元矩阵方程,利用单元生死技术和高精度数值算法模拟了烧蚀过程的材料损失,并给出了三维瞬态动态烧蚀界面和温度场随时间和空间的变化关系.以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为例,给出了在不同时刻的数值算例,实验得到的流道深度与模拟结果吻合.仿真结果表明采用该方法预测流道轮廓和温度场是可行的.

2007 Vol. 41 (11): 1908-1911 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1912 胡军强 俞小莉 刘林 聂相虹
气动发动机缸内流场的动态特征

为了解压缩空气所存储的压力能在气动发动机工作过程中的能量分布情况,采用重整化群(RNG)k-ε模型对气动发动机的工作过程进行了数值仿真,再现了气动发动机缸内流场的演变过程.仿真得到了缸内气体压力能、湍动能和输出功等重要参数随曲轴旋转的分布情况以及排气损失、流动损失等占进入气缸总能量的比例.分析表明,在进气过程中进气道及其附近因气流强烈的湍流运动引起的流动损失以及排气所带走的能量是造成高压进气可用能损失的主要因素,当转速为1 500 r/min时,两者分别占进气可用能的15.39%和27.21%.对气动发动机的气缸及进气道结构进行优化设计,合理组织进气气流和缸内流场,可以减小流动损失和排气损失,从而提高发动机的动力性能和经济性能.

2007 Vol. 41 (11): 1912-1915 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1916 杜文风 高博青 董石麟
单层球面网壳结构动力强度破坏的双控准则

针对在地震等强动力荷载作用下单层球面网壳结构的动力强度破坏问题,通过探讨结构的耗能机理,将结构塑性累积耗能与最大变形进行线性组合建立了动力强度破坏的双控准则,并应用动力破坏指数判定结构的动力破坏程度.以一个跨度为40 m的K8,6型单层球面网壳结构为例,应用动力破坏指数进行了强震下的结构动力强度破坏分析,并同结构最大变形和塑性杆件比例等指标进行了对比.结果表明,应用双控准则和动力破坏指数可以有效地进行单层球面网壳结构动力强度破坏的量化分析,并且对于存在局部刚度薄弱的网壳结构结果更加合理.

2007 Vol. 41 (11): 1916-1920 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1921 徐彦 关富玲 马燕红
充气可展开天线的反射面设计及精度测量

为实现高精度的充气可展开天线反射面,基于薄膜理论和弹性力学进行保形设计,在已知充气气压和变形后抛物面参数条件下求得充气变形前的形面.基于变形前的无应力形面进行裁剪设计,利用改进的弹簧质点系统展开曲面片,将裁剪片拼接得到高精度的充气反射面.将该方法运用于2 m口径反射面模型的研制,利用PhotoModeler软件建立非接触摄像测量系统,进行3种实验姿态下的测量实验.通过反复的测量和形面调整,在指平姿态下反射面的最终精度为1.83 mm,验证了高精度充气薄膜反射面的可实现性.

2007 Vol. 41 (11): 1921-1926 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1927 朱斌 陈若曦 陈云敏 詹良通
分层真空预压软土地基一维大变形固结模型及试验研究

基于以有效应力为控制变量的一维大变形固结方程,考虑固结过程中孔隙比及渗透系数随时间的变化,建立了分层真空预压多层软土地基的一维大变形固结分析模型,并利用差分法进行了数值求解.分析表明,分层真空预压软土地基能够大幅提高软土地基的固结速率,软土的初始孔隙比及初始渗透系数对分层真空预压软土地基的固结速率有较大的影响.与模型试验结果的对比表明,该模型较合理地反映了分层真空预压下土体的变形和固结性状.

2007 Vol. 41 (11): 1927-1931 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1932 罗勇 龚晓南 吴瑞潜
颗粒流模拟和流体与颗粒相互作用分析

以Darcy定律为理论基础,利用Navier-Stokes、Ergun和Wen&Yu方程推导了适用于不同孔隙率、不同雷诺数的流体压力梯度公式,并推导和证明了渗透力和黏滞力是分别作用在颗粒和流体上的一对作用力和反作用力的重要结论.采用PFC颗粒流平台和内置的Fish语言,编制程序模拟了颗粒在流体中自由下落的规律以及在不同压力差下渗流梯度和流量的变化规律,结果基本符合Darcy定律.

2007 Vol. 41 (11): 1932-1936 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1937 何为 徐兴 项贻强
悬索桥骑跨式吊索在主缆索夹处的长度修正

针对悬索桥主缆索夹处的吊索切点计算及吊索长度修正问题,建立了吊索和主缆索夹在垂直投影面上的数学模型,从椭圆方程出发,推导出了骑跨式吊索在主缆索夹上的切点位置和对应角度的精确解析表达式.分2部分计算吊索在主缆索夹上的弧段长度:索夹四分点至索夹顶点的1/4椭圆周长的弧段采用Gauss-Kummer级数展开式,仅取至第三项已经具有极高的代数精度,而采用Ramanujan近似公式也足以满足精度要求;吊索切点至主缆索夹四分点的弧段采用复化辛浦生数值积分方法,收敛速度快,即使取n=1也足以满足精度要求.计算结果表明,该切点公式及吊索弧段计算方法形式简单,精度极高,完全可以满足工程需要.

2007 Vol. 41 (11): 1937-1940 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1941 邵雪明 孙光明 余钊圣
方形粒子在Oldroyd-B流体中的沉降特性

为研究方形粒子在黏弹性流体中的沉降特性,应用基于分布式拉格朗日乘子的虚拟区域方法对方形粒子在OldroydB流体中的沉降运动进行了数值模拟.通过模拟得到了不同长宽比粒子的沉降轨迹、取向角和沉降速度的变化情况,并讨论了不同形状粒子的沉降特性.当方形粒子在OldroydB流体中沉降时,粒子的平衡取向为长边与重力方向平行,平衡位置为方槽的中心线.粒子的长宽比对沉降过程的影响较大,长宽比大的粒子在沉降过程中具有较大的横向漂移和沉降速度.当水力直径相同时,圆形粒子具有最大的沉降速度,而正方形粒子的沉降速度最小.

2007 Vol. 41 (11): 1941-1944 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1945 罗银淼
 大型翻板闸门抗波浪振动的主动控制

以单跨为102 m的苏州河河口大型翻板闸门为例,探讨了在台风风浪作用下闸门扭转振动妨碍正常使用和影响结构安全性的问题.通过求解半解析解获得了部分入水翻板闸门在液固耦合下的扭转振动模态,并得出了该模态与上、下游水位的关系,结构模型试验验证了该解的合理性.建立了该结构扭转振动控制机理,根据港口工程常用的风浪谱,基于随机最优控制方法,仿真求解了结构控制前后的振动响应.结果表明,该模态控制方法及其控制点的设置能够大幅度降低扭转振动幅度,从而提高了结构的安全性能.当随机载荷的能量集中在某个模态附近时,该方法更易于实施.

2007 Vol. 41 (11): 1945-1948 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )

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