玻璃钢/复合材料  
 
2006年 40卷 9期
刊出日期 2006-09-20

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1477 董树荣 金浩 王德苗
薄膜声体波谐振器的电磁场建模与仿真

为了模拟薄膜声体波谐振器(FBAR)的电磁场(EM)分布特性,提出了一种新的FBAR建模方法.该方法从基本的一维弹性压电方程和三维麦克斯韦尔方程出发,结合电极与压电薄膜交界处机械应力与机械位移连续的边界条件,推导出了FBAR等效复介电常数的严格解.将电磁场和声场等效到一个复介电常数中,用等效复介电常数的形式来包含电声效应.并基于有限元方法对FBAR全波段进行了仿真.结果表明,该方法的仿真结果与实测数据基本一致,具有很好的准确性.与传统的电路模型比较,由该方法得到的模型能够实现场的不连续仿真和FBAR的电磁场分布与压电效应的实时仿真.

2006 Vol. 40 (9): 1477-1481 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1482 罗平 姚立海 杨仕友 倪光正
基于移动最小二乘法和粒子群算法的优化算法

针对复杂电磁装置优化问题中目标函数计算次数过多的问题,提出了一种基于移动最小二乘法(MLS)和粒子群优化算法(PSO)的快速全局优化方法.该方法利用基于MLS的表面响应模型,重构原始的优化问题,采用加权PSO算法对重构后的目标函数进行寻优,再使用拟牛顿法,对原优化问题直接寻优,从而得到优化问题最终的最优解,并对基准测试函数和实际电磁装置问题进行优化计算.结果表明,与加权PSO相比,该算法能找到优化问题的全局最优解,并能有效的减少目标函数的计算次数,节省了计算时间,提高了计算效率.

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1486 刘观生 陈偕雄
计算布尔差分与布尔偏导数的表格方法

为了简化Reed-Muller型逻辑函数的布尔差分与布尔偏导数的计算过程,提出了一种基于表格的新方法. 该方法通过用表格列出Reed-Muller型逻辑函数的1值积项,并对1值积项中相应的位取1到0的变换产生新项来计算一阶布尔差分. 二阶布尔差分通过两次变换产生新积项,并删除相同积项来得到. 一阶布尔偏导数作为一阶布尔差分,二阶布尔偏导数通过对积项中相应位作两次连续的1到0的变换来得到. 该方法用表格模拟了计算布尔差分与布尔偏导数的过程. 应用结果表明,与图形方法相比较,该方法不需要画图,操作简便,可适合求解多变量逻辑函数以及计算机编程.

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1490 沈海斌 陈华锋 严晓浪
椭圆曲线密码加速器的设计实现

为了提高椭圆曲线密码(ECC)的点乘运算速度,提出了一种快速约简求模算法.该算法利用了特征为2的有限域中的不可约多项式第二项次数较小的特点.基于该算法和射影Montgomery点乘算法,利用超大规模集成电路技术实现了一种可配置的椭圆曲线密码加速器,该加速器采用可升级域设计和独特的流水线技术.仿真结果表明,基于该算法设计的加速器能快速完成ECC点乘运算,取162位和192位的密钥,点乘运算时间分别为0.22 ms和0.43 ms.加速器接口简单,扩展性好,为公钥密码算法的硬件实现提供了新的思路.

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1494 穆宝忠 刘玉玲 陆祖康 余飞鸿
数码冲印颜色空间转化的神经网络优化

为了提高神经网络在数码冲印颜色空间转化应用中的收敛效率,设计了一种基于反向传播(BP)神经网络的自适应优化模型.通过等间距分割由曝光实验测得的青、品、黄染料累积色差曲线,构建了在CIE Lab色域空间内分布相对规则的大容量学习样本.基于对网络训练过程中隐含层神经元节点间相关性和离散性的动态分析,合并或删除了冗余的节点结构.根据学习速率对网络收敛效率的影响,引入全局平均误差(GME)作为权值,对学习速率进行即时调整.仿真结果表明,与传统的BP神经网络相比,优化后的神经网络模型收敛成功率显著提高,收敛速度加快.输出精度能够满足色差要求.

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1498 邵枫 蒋刚毅 郁梅 陈偕雄
基于直线方向搜索的光线空间数据压缩方法

为了提高光线空间数据的压缩效率,提出了一种基于直线方向搜索的数据压缩方法.基于光线空间描述,讨论了其数据相关性和数据分布特性.在光线空间的数据压缩中,计算了数据的相关系数,采用二维离散余弦变换(DCT)进行了变换域分析.在片间预测中,通过对光线空间片的纹理统计,确立初始的搜索方向,实现分层的直线方向搜索方法.以复杂度失真最优化作为层间判别准则,通过引入自适应阈值实现块匹配.实验结果表明,与全搜索方法相比,该方法计算复杂度明显降低,同时保持了近似的解码图像质量和编码码率,进一步提高光线空间数据的编码效率.

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1503 杨文明 陈国斌 沈晔湖 刘济林
一种基于分水岭变换的图像分割方案

针对传统分水岭分割算法对噪声敏感和易于产生过分割问题,提出了一种基于开闭二次重建和非线性处理的分水岭图像分割方案.该方案根据噪声与信号在尺度与幅度分布上的差异,结合形态学开闭运算的特点,对原始图像进行形态开闭预重建,在计算形态梯度之后采用开闭后重建,对梯度进行给定的阈值变换,引入给定尺度等级的非线性分类,在像素连通关系的基础上,研究了一种改进的分水岭标记算法进行分割,并给出了具体实现流程,.仿真实验结果说明,该方案能够抑制传统算法中的过分割,且边缘定位准确.

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1507 王效灵 陈涛 汪颖 顾伟康
沿自适应图像缩放算法

为了找到正确的图像边沿去进行插值,提出了一种改进的边沿自适应图像缩放算法.计算图像中各像素处不同边沿方向的相关度,用模糊度参数对检测出的边沿相关度进行过滤处理,将相关度值最小的方向预选为该像素的边沿方向,生成整幅图像的边沿信息表.根据物体边沿信息的连续性,利用延续度参数优化边沿信息,得到最终使用的边沿信息表.对于图像中存在边沿的区域,插值沿边沿方向进行.对于图像中不存在边沿的区域,采用传统的插值方法进行插值.仿真结果表明,在人造图像和自然图像中,该算法都能有效消除传统插值方法在物体边缘的模糊和锯齿现象.

2006 Vol. 40 (9): 1507-1510 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1511 杨军 郑飞君 卢永江 葛海通 严晓浪
结合通用割集和专用割集的组合电路验证方法

为了提高组合电路的等价性验证速度,提出了一种利用电路内部等价信息的新型验证方法.该方法结合了通用割集和专用割集. 从原始输出进行回溯得到通用割集,用通用割集验证所有候选等价点(CEP)的等价性. 从特定候选等价点进行回溯得到专用割集,通过消除高层次结点间的依赖关系对专用割集进行优化,用专用割集验证特定候选等价点的等价性.实验结果表明,与传统依赖性处理策略相比,该验证方法中的依赖性处理策略减少了验证时间.与只基于通用割集或专用割集的验证方法相比,该方法可以使组合电路的验证速度明显提高.

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1516 赵小祥 宋靖涛 王匡
移动正交频分复用接收机信道估计算法的研究

为了提高移动信道下正交频分复用(OFDM)接收机的性能, 提出了一种适用于地面数字电视广播标准(DVB-T)的信道估计均衡算法.在对多普勒弥散引入的子载波间干扰(ICI)进行研究的基础上,根据OFDM符号间信道频率响应的变化量和内码模块译码输出值的二次卷积编码估计出ICI.给出了算法的实现结构及替代阈值的选取方法.通过分析及计算机定点仿真,确定了实现结构中的最优参数,并给出了典型城市信道6(TU6)下的移动接收性能曲线.结果表明,在信噪比为25dB时,和传统信道估计算法相比,增加了20Hz的多普勒移动性能.该算法提高了ICI估计的准确性,增强了DVB-T 8K系统的移动接收性能.

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1521 陈岭 陈根才
一种用于数据分布管理的模糊DR算法

为了满足分布式交互仿真(DIS)中数据分布管理(DDM)对可扩展性和信息过滤的要求,提出一种模糊推算定位(DR)算法.该算法在多层DR算法基础上,选取系统中有用实体属性对,并确定其相应隶属函数. 采用模糊一致关系从实体各属性间优先次序中得到其权值.通过模糊关联度计算在信息过滤过程中综合考虑实体属性,实现对任意两实体间相关性的衡量,计算结果被用来设置DR算法阈值.仿真结果表明,视角和实体大小属性均对信息过滤过程产生影响. 由该算法过滤后的运动轨迹符合人的感知特点.准确过滤率数据显示,该算法可平衡系统可扩展性要求和精度要求.

2006 Vol. 40 (9): 1521-1525 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1526 代建华 陈卫东 潘云鹤
基于粗糙集的综合推理模型

为了拓展综合推理的涵盖范围,建立了基于粗糙集理论的综合推理模型.将综合推理中的综合源和场引入到粗糙集理论的决策系统中. 通过对原始决策系统的分解得到综合源,分解而成的每个决策系统构成一个综合推理的源.在分解得到的综合源中,基于正域的概念,用依赖度和分类质量方法定义了场强,根据属性出现频率,采用差别矩阵定义了场强,并结合信息论,通过互信息、条件熵和互信息增益率定义了场强.分析结果表明,该模型可完成属性约简过程.实现了对粗糙集理论和综合推理理论的融合和成功扩展.

2006 Vol. 40 (9): 1526-1530 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1531 李顶根 陈军 吴朝晖
基于Arm-Linux的车载信息平台的研制

为了对电动汽车(EV)示范运营实现远程监控与调度,研制了一种基于嵌入式系统的车载信息平台.采用Arm处理器,扩展薄膜晶体管格式液晶显示器(TFT-LCD)接口,以控制器局部网总线(CAN-Bus)方式,采集电池、电机、电控子系统信号.Arm处理器以同步外设接口(SPI)方式与CAN控制器相通信,开发了 Arm-Linux嵌入式系统下的CAN-Bus驱动及应用程序,且设计了嵌入式环境下图形界面系统(GUI).结果表明,该平台能以数字化、图形化方式显示车载信息, 还能以通用无线分组业务(GPRS)无线通信方式与智能充电站进行信息互换.CAN-Bus在嵌入式系统下的驱动程序是设计该平台的关键,该平台扩展了CAN-Bus的应用领域

2006 Vol. 40 (9): 1531-1535 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1536 杨春节 吴平 宋执环
炼铁高炉TRT系统炉顶压力动态数学模型研究

为实现高炉顶压的高精度控制,提出了高炉煤气余压透平装置(TRT)系统炉顶压力的动态数学模型.在分析TRT系统工作机理基础上,将其分解为高炉煤气反应容器、炉顶压力容器、煤气管道、煤气流量调节阀4部分.根据气体流动方程,通过线性化和拉氏变换,建立各单元的动态数学模型.结合基于高炉煤气生成过程经验公式和物料平衡关系的各单元模型,推导出TRT系统的高炉顶压动态数学模型.分析了旁通阀开度及鼓风机风量对高炉顶压的影响.结果表明,由该模型得到的顶压变化趋势和现场数据基本一致.当鼓风机流量增大时,顶压将增大,旁通阀开度增大时,顶压将减小.

2006 Vol. 40 (9): 1536-1539 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1540 宋夫华 李平
空气重介流化床的基于逆系统方法的内模控制

为了提高大型空气重介流化床(ADMFB)的鲁棒性和抗干扰能力,提出了基于人工神经网络(ANN)逆系统方法的内模控制.在分析ADMFB系统可逆性的基础上,该方法利用ANN辨识得到的原系统逆模型与原系统相串连,运用逆系统方法的思想,将该多变量、非线性、强耦合的系统通过反馈线性化,解耦成多个相互独立的单输入单输出(SISO)的伪线性子系统,对求得的伪线性系统采用该方法进行控制.ADMFB的仿真结果表明,该方法不依赖于系统的精确数学模型,对恒值扰动具有良好的抑制能力,并当非线性参数发生变化或逆系统存在建模误差时,由该方法设计的闭环系统均具有良好的鲁棒稳定性.

2006 Vol. 40 (9): 1540-1544 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1545 吴健 李莹 邓水光 吴朝晖
网络化制造环境中的Web服务模糊匹配研究

针对网络化制造中Web服务在语义方面表达不足而难以搜索到合适服务的问题,提出Web服务的模糊匹配方法.通过分析网络化制造特点,构建网络化Web服务本体,增加网络化制造Web 服务的语义描述.在给出多种服务相似度计算方法基础上,提出网络化制造Web服务模糊匹配方法,用相似度计算定量地描述所需服务和候选服务间的匹配程度.分析结果表明,该方法增强了Web服务能力的表达,给Web服务模糊匹配提供清晰的研究对象,推动网络化制造从信息集成向服务集成的转变,为服务选用时的决策自动化提供量化参考.

2006 Vol. 40 (9): 1545-1549 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1550 马玉良 杨家强 颜文俊
基于模糊相似度的实值属性信息系统规则约简

为了克服传统的规则约简方法容易导致信息丢失和约简错误的不足,提出了一种对实值属性信息系统进行规则约简的算法.该算法在粗糙集理论的基础上,把模糊集合相似度引入到信息系统的规则约简中,通过把每一个实值属性的取值归一化,使得每一条规则所对应的条件属性值都落在0到1范围内;并且把每一条规则看作一个模糊集合,通过模糊集合的相似性来考察规则的相似性;在规则约简过程中,用改进的模糊集合相似度参数进行规则约简,并针对国际水稻信息系统(IRIS)数据库进行了实验.结果表明,该算法能够正确地对实值属性信息系统进行规则约简.

2006 Vol. 40 (9): 1550-1553 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1554 金伟良 何勇 宋剑
偶然灾害下海洋平台损伤结构体系可靠性分析

为了评估偶然灾害作用下海洋平台的安全性,提出损伤平台的体系可靠性评估方法.考虑结构-桩-土的非线性相互作用,运用非线性逐步倒塌分析方法,建立偶然灾害作用后的海洋平台损伤结构在极端环境荷载作用下的承载能力计算模型.结合蒙特卡罗法,进行了体系可靠性评估.该方法应用于BZ28-1南平台的体系可靠性评估中.结果表明,受爆炸作用后的平台损伤结构的体系可靠度与原结构较为接近,爆炸对平台的整体性能影响较小;而火灾作用后的结构体系可靠度远小于原结构,是造成海洋平台结构整体破坏的主要原因;海洋平台以3.0×10-3的结构失效概率为大修准则.

2006 Vol. 40 (9): 1554-1558 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1559 邢丽 赵阳 董石麟 顾磊 傅学怡
矩形钢管焊接球节点的有限元分析与试验研究

为了解轴力、弯矩及两者共同作用下矩形钢管焊接空心球节点的受力性能与承载能力,进行了有限元分析和试验研究.采用理想弹塑性应力-应变关系、Von-Mises屈服准则,建立了基于几何非线性的有限元模型,对承受轴力、弯矩及它们共同作用的矩形钢管焊接球节点进行了大量的有限元参数分析.对4个典型足尺节点进行了试验研究,直观了解节点的受力性能和破坏机理,并验证了有限元模型的可靠性.研究表明,轴力和弯矩共同作用的焊接球节点的轴力—弯矩相关关系与节点的几何参数无关,极大地简化节点承载力的计算方法.

2006 Vol. 40 (9): 1559-1563 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1564 王惠明 鲍亦兴 陈云敏
理想结合两层无限大弹性板中波的传播

针对理想结合的两层无限大弹性板,研究了Lamb波的传播特性.从基本特征方程式出发,理论上导出了两组非耦合的求解截止频率的方程式;利用泰勒展开技术,给出了长波区域弯曲振动模式和伸缩振动模式的弥散曲线渐近表达式;利用行列式运算规则,得到了弥散曲线在短波区域的渐近行为.数值计算表明,两层无限大弹性板频谱曲线图上存在且只有两个分支通过原点;在相速度谱曲线上,长波区域存在且只有一个极限相速度,在短波区域有两条分支分别趋近于两种板的Rayleigh波波速.

2006 Vol. 40 (9): 1564-1568 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1569 葛坚 陆江 郭宏峰 李辉
城市开放空间声景观形态构成及设计研究

针对当前景观规划中以视觉为中心的倾向,引入了声景观设计的新方法.通过对日本佐贺森林公园声景观进行的现场调查,运用多元统计方法分析了城市开放空间声景观的构成要素,阐明了各要素好感度和协调度的主观评价,解析了声景观空间分区及其特征,计算出各构成要素的重要性权重.把该分析结果运用到中国嵊州艇湖水城的声景观设计中,提炼了正负设计手法,对声景观的各要素及其空间构成进行了全面设计.结果表明,该声景观设计方法可以把景观固有的听觉要素进行明确地认知和表现,使声景观成为城市开放空间景观规划中的要素,能够实现多角度的设计和评价.

2006 Vol. 40 (9): 1569-1573 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1574 曾剑 孙志林 熊绍隆
钱塘江河口建桥对涌潮的影响研究

针对涌潮资源的保护问题,研究了桥梁工程对钱塘江涌潮的影响.基于河工模型的相似理论,从二维浅水方程推导出潮汐河口水流运动的相似条件. 制作了钱塘江河口模型,并模拟了涌潮的形成与传播过程.通过河口模型研究了桥梁工程对涌潮的形成、形态与高度的影响,并根据模型试验数据建立了涌潮高度减小率的经验公式.结果表明,桥梁工程不会改变涌潮的形成.桥墩对涌潮形态的影响范围一般限于桥位上游300~500 m.涌潮高度的影响程度主要取决于桥墩占据河道的截面积,截面积越大,桥位上游涌潮高度的减小值也越大.

2006 Vol. 40 (9): 1574-1577 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1578 施敏敏 陈红征 潘超 汪茫
芴酮基偶氮单层有机光导鼓制备工艺研究

为了实现新一代有机光导(OPC)鼓的工业化,研究了基于芴酮基偶氮(F-Azo)的单层OPC鼓的制备工艺.分析了载流子发生材料(CGM)的敏化、CGM /载流子传输材料/聚碳酸酯(CGM/CTM/PC)的配比、溶剂的选择、电子传输材料的加入以及添加预涂层(IFL)和保护层(PL)对于OPC鼓总体光导性能的影响,总结出一套单层OPC鼓的生产工艺.结果表明,以质量分数为1%的酞菁氧钛(TiOPc)敏化CGM,使CGM、CTM和PC的质量比为1∶80∶120,加入质量分数为0.5%的TNF,用THF砂磨CGM和用二噁烷溶解CTM及PC,单层OPC鼓的光敏性提高了将近70%.增加IFL可以提高OPC鼓的充电电位. 采用含有CTM的PL,OPC鼓的光敏性进一步得到优化.

2006 Vol. 40 (9): 1578-1582 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1583 陈胡星
中热水泥-粉煤灰体系的贫钙问题

为了提高水工大体积混凝土中的粉煤灰掺量,研究了中热水泥粉煤灰体系的贫钙问题.通过抗折和抗压强度试验研究了粉煤灰掺量对中热水泥-粉煤灰体系的强度的影响,通过水化率测定和XRD分析研究了中热水泥-粉煤灰体系的水化特性.结果表明:在强度实验中,粉煤灰存在一个允许掺量,这个掺量随着养护龄期的增长而提高0.3 d和28 d时,允许掺量小于10%, 而在3.5a时,允许掺量高达65%以上;体系中粉煤灰的水化速率很慢,粉煤灰明显降低了体系中的Ca(OH)2,随着粉煤灰掺量增加和龄期延长,Ca(OH)2减少.在中热水泥-粉煤灰体系中并不存在贫钙问题.

2006 Vol. 40 (9): 1583-1586 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1587 罗伟 钱聪 吴希俊 严密
纳米晶铜块体材料电化学腐蚀行为研究

 针对纳米晶(NC)单质金属材料的腐蚀特性,研究了块体纳米晶铜的耐蚀性能.利用电化学方法,结合XRD、EDS和SEM表面分析技术,比较分析了惰性气体沉积原位温压法(IGCWC)制备的块体纳米晶铜和多晶铜在0.1 mol/L CuSO4和0.05 mol/L H2SO4混合溶液中的腐蚀行为.结果表明,纳米晶铜的腐蚀呈均匀的表面溶解并伴随有不均匀的局部腐蚀,而多晶铜呈沿晶界均匀分布的晶界点蚀.纳米晶铜表面原子和晶界原子具有更高的表面活性,钝化能力大大提高,同时钝化膜的溶解速度加大.纳米试样制备过程中产生的微孔隙缺陷降低了纳米晶铜的耐蚀性.与多晶铜相比,纳米晶铜耐蚀性降低

2006 Vol. 40 (9): 1587-1590 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1591 刘涌 宋晨路 韩高荣
镀膜玻璃衬底表面结构的分子动力学模拟

为考察硅酸盐玻璃衬底的表面结构以及温度对玻璃衬底表面结构的影响,模拟研究了500~1 000 K温度范围内及Al质量分数为0.5%~1.5%的玻璃衬底结构.采用Born-Mayer势函数,使用分子动力学方法,模拟了玻璃体相结构向表面结构转化的结构驰豫过程.结果表明,结构驰豫使系统能量下降,原子向表面一侧扩散.在500~1 000 K温度范围内,玻璃成份中Na原子的驰豫最为明显,Ca原子次之,Si、O原子最小,玻璃衬底表面的Na原子的质量分数高于体相.随着玻璃成份中Al质量分数的减小,玻璃衬底表面层的能量增加,活性增强,有利于沉积原子的吸附.

2006 Vol. 40 (9): 1591-1594 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1595 周颖 夏志平 李宗全
Al-C在机械合金化过程中的结构变化

针对C原子的扩散过程,研究了Al-石墨在机械合金化过程中的结构变化.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜、拉曼光谱仪及计算机模拟观察,分析了不同球磨时间的Al-C混合物的结构.结果表明,球磨初期,石墨晶粒尺寸的减小及六角石墨转变为Turbostratic 结构,使石墨的X射线衍射峰迅速减弱,以至消失.随球磨时间的增加,C原子逐渐扩散到Al的点阵中形成固溶体. 将Al-C固溶体进行退火处理,便转变为Al4C3.即使在球磨产物的XRD图中观察不到石墨的衍射峰后,继续球磨数十小时,拉曼光谱表明球磨样品中仍有未与Al反应的单质石墨.

2006 Vol. 40 (9): 1595-1599 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1600 陈勇 蔡铭 瞿海斌 程翼宇
基于圆柱型结构的中药材提取动力模型

 针对目前中药有效成分提取过程建模研究较少,且模型多以球型假设为前提的问题,根据中药材多以根、茎的形式直接提取的实际情况,利用Fick第二扩散定律,假设中药材有效成分由径向扩散忽略轴向扩散,且以内扩散为主,提出了一种能反映圆柱型结构中药材的提取动力学模型.依据丹参中有效成分丹参素提取过程实验数据,通过温度和液固比的变化,优化参数,得到提取动力学模型. 利用该模型对丹参药材的工业提取过程进行模拟,得到了与生产结果较为吻合的计算结果,预测误差为10%左右. 结果表明,模型预测效果佳,可用于中药材的工业提取过程研究.

2006 Vol. 40 (9): 1600-1603 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1604 王刚 单岩 吴荣仁
电火花摇动加工中的曲面非均匀偏置补偿技术

针对模具产品复杂曲面电火花(EDM)加工中电极摇动引起的加工误差问题,提出了一种电极自由曲面非均匀偏置的补偿技术.该技术采用直接修改电极曲面几何形状参数的方法, 根据电火花加工中电极不同的摇动方式和摇动量补偿了电极的自由尺寸.在偏置补偿过程中提取非均匀有理B样条(NURBS)电极曲面的基本参数, 对电极曲面进行网格离散.根据电极不同的摇动方式,非均匀偏置离散网格.在控制误差下,逼近补偿后的非均匀电极曲面.结果表明,该补偿技术有效地解决了电极摇动的加工补偿问题,能够较大地提高模具产品的加工精度.

2006 Vol. 40 (9): 1604-1608 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1609 郭峰 武建伟 潘双夏 冯培恩 常艳
基于设计结构矩阵族的过程建模方法研究

针对产品开发过程中迭代多和协同效率低的问题,提出基于设计结构矩阵族(DSMF)的过程建模方法.基于传统的设计结构矩阵(DSM)理论,分析了基于行为、零部件和参数的DSM应用间的关系.将各类矩阵按照其拓扑关联系统地集成起来,构成DSMF,以矩阵族形式建立了DSMF模型.利用对模型中子矩阵的变换,研究了优化过程结构的策略,并用于减震器贮液筒的设计建模和优化.结果表明,与传统方法相比,该建模方法更好地描述了过程中设计行为、零部件和参数间的复杂迭代关系,建立了信息完整和层次分明的过程模型,为深入至参数层的过程结构优化提供支持.

2006 Vol. 40 (9): 1609-1613 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1614 刘欣
应用半解析无网格方法求解Helmholtz方程

针对高波数的Helmholtz方程的高精度求解,提出了一种半解析无网格方法。该方法基于单位分解(PU)框架,定义了带分析信息的增强覆盖函数,建立场量函数的近似公式表达.由Galerkin弱形式得到离散模型的代数方程,结合边界条件求解.无需网格地构成了Shepard单位分解函数. 用该方法求解了1D、2D Helmholtz方程,研究了不同增强覆盖函数构成的函数近似对计算精度的影响,并探讨了不同波数的选取对计算精度的影响.结果表明,对1D问题,低波数的精度达10-7量级,高波数的精度达10-5量级;对2D问题,精度达10-4量级,该方法明显地提高了计算精度.

2006 Vol. 40 (9): 1614-1618 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1624 于明州 陈丽华 邵雪明
冲击射流二次生成涡的大涡模拟研究

为揭示冲击射流大涡拟序结构的变化规律,研究了冲击射流壁面二次生成涡卷起及与壁面分离的演化特性.采用Smagorinsky提出的亚网格尺度模型,得出了壁面二次生成涡结构变化与冲击高度、雷诺数和喷嘴宽度的关系.数值模拟结果表明,雷诺数对壁面二次生成涡的卷起位置影响较小,但是壁面二次生成涡与壁面的分离位置却有随雷诺数增大而外移的趋势.随着冲击高度的增加,二次生成涡卷起及与壁面分离位置距离滞止点的位移也相应的增加.当冲击高度与喷嘴宽度的比值取值相同时,喷嘴宽度的大小对壁面二次生成涡的演变特性基本上没有影响.

2006 Vol. 40 (9): 1624-1628 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1629 谢英俊
深海液压阀控热液采样器的研究

为了提高深海热液采样器的可靠性,提出了一种液压阀控式新型热液采样器的结构原理.热液采样器的流体控制单元采用了耐高温高压的海水液压电磁阀.从密封与润滑形式、气蚀抑制措施及材料选择方面介绍了研制深海液压阀的关键技术,进行了深海电磁铁的结构设计、深海电磁阀的结构设计,并就液压阀控式热液采样器的工作原理加以具体阐述.结果表明,相比步进电机驱动的热液采样器,液压阀控的热液采样器具有结构简单可靠性高的优点.热液采样器及其深海电磁阀可以满足深海热液口科学调查的要求.

2006 Vol. 40 (9): 1629-1632 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1633 陈志平 沈建民 葛颂 蒋伟华 蒋家羚
基于组合圆柱壳理论的大型油罐应力分析

为准确获得大型石油储罐的壁板应力分布,提出了一种长短圆柱壳解析方法.当考虑到底板与第1层壁板连接处边缘力系对第2层壁板的影响,将第1层壁板视为短圆柱壳,其他各层壁板视为长圆柱壳,同时采用刚性弹性地基梁耦合模型模拟底板时,导出了大型油罐壁板的应力表达式.以15×104 m3浮顶油罐为研究对象,进行充水试验的现场应力测试,获得了实测应力分布.结果表明,由该方法得到的理论值与实测值吻合得较好,最大误差为6.02%,满足工程误差精度的要求,可为油罐进一步大型化提供技术支持.

2006 Vol. 40 (9): 1633-1637 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1638 李培玉 谭大鹏 张鹏 倪笑斐 林搏宇
自校正PID在加弹机温控器中的应用研究

为了提高加弹机温度控制系统(TCS)的控制精度和减小其设计复杂程度,提出了一种基于自校正比例-积分-微分(PID)控制技术的加弹机TCS实现方法.根据温控对象的结构特点以及工作环境,利用热力学原理建立了离散数学模型.通过极点配置方法设计了加弹机温控器自校正PID最小相位控制系统.利用递推最小二乘法进行了系统系数辨识,并引入遗忘因子以提高TCS的模型跟踪性能. 实验以及工业现场应用表明,该方法设计和实现较为简单,能够满足加弹机TCS的多通道要求,温控偏差可以控制在±1%以下.

2006 Vol. 40 (9): 1638-1642 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1643 阮晓东 傅新 杨华勇
从粒子图像中直接测量涡量的方法研究

为克服传统涡量测量方法的缺点,提出了从代表流体运动的粒子图像中直接测量涡量(DMV)的方法.该方法基于流体流动的基本原理,从粒子图像中提取两个相互匹配的粒子模式,通过计算两个匹配粒子模式间的旋转角位移从而确定模式的涡量.将DMV方法运用于标准的粒子图像,并与二阶、三阶中心有限差分法进行了比较.结果表明,DMV方法测量的精度不受采样点空间分辨率大小的影响,同时速度测量的不定误差不会传递给涡量.该方法适用于具有强旋转流动涡量的测量.对于强剪切变形流动,可以通过设定较小的图像采样时间间隔以提高测量范围.

2006 Vol. 40 (9): 1643-1647 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1648 孔庆鹏 宋开臣 陈鹰
最小二乘自适应滤波旋转机械阶比跟踪研究

为克服等角度重采样的计算阶比跟踪方法不能在时域提取阶比的不足,提出了直接在时域进行自适应滤波的阶比跟踪方法.通过研究周期性负载机械系统振动信号的特点,构造了包括状态方程和观测方程的振动信号模型.状态方程表示了阶比幅值的平滑变化,观测方程表示了测量误差和噪声.通过构造加权最小二乘自适应滤波器,实现了各阶比成分在时域中提取.并根据滤波矩阵的特殊性,采用共轭梯度法求解滤波方程.实验结果表明,该方法能够在时域中准确地提取幅值和频率变化的阶比,适合于旋转机械振动响应特征提取.

2006 Vol. 40 (9): 1648-1651 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1652 徐新胜 方水良 李强 顾新建
装配产品的变型设计研究

针对装配产品变型设计过程中的尺寸约束问题,提出了装配产品中零件的信息模型.研究了装配产品变型设计的基本原理,根据装配产品构成零件之间的配合关系类型,定义了一组基本的约束集,建立了反映各个约束集中构成零件之间关联关系的尺寸关系模型,与事物特性表技术相结合,实现了装配产品从上至下的变型设计过程,并以装配产品承载轮系为对象进行了验证.结果表明,零件信息模型和装配产品构成零件之间的尺寸关系模型满足变型设计过程中尺寸传递的需求,可以支持装配产品的变型设计.

2006 Vol. 40 (9): 1652-1656 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )

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