玻璃钢/复合材料  
 
2012年 46卷 12期
刊出日期 2013-01-08

计算机技术﹑电信技术
能源工程
土木工程
生物医学工程
机械工程
计算机技术﹑电信技术
2133 周思杭, 刘振宇, 谭建荣
面向协同维修拆装仿真的并发操作控制方法

为了高效处理虚拟维修过程中针对同一对象的并发操作行为,完成拆装协作,提出一种协调拆装操作的并发控制方法.对用户操作的装配模型进行预处理,构建了包含关节类型、关节轴线等信息的关节联动矩阵.通过对冲突源进行装配模型、装配单元、属性类和属性值的四层次判断,细分了拆装仿真中的并发操作,进而建立了并发控制流程.在此基础上采用基于操作分歧度的控制策略处理装配关节死锁时的并发操作,利用基于装配单元自适应运动的控制策略协调装配关节活动时的并发操作,完成了包含多关节的发动机活塞连杆曲轴模型的协同维修拆装仿真,避免了因模型与气缸的干涉而无法装入的情况.

2012 Vol. 46 (12): 2133-2140 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
2141 周水琴, 应义斌, 商德胜
基于形态学的香梨褐变核磁共振成像无损检测

以新疆库尔勒香梨为研究对象,提出使用核磁共振成像技术检测香梨内部褐变的方法.采用核磁共振成像设备扫描得到香梨中部冠状面图像,使用MATLAB软件完成图像分割和中值滤波,采用自动阈值分割目标区域,利用图像面积区域属性函数分离果核与褐变部分,以提取香梨褐变特征,并对误判褐变切片图像作了进一步分析与处理.实验结果表明:核磁共振成像技术对不同贮藏周期的正常与褐变香梨切片图像的识别准确率分别为84%和100%,该方法对贮藏后期(6个月)香梨的褐变识别更有效.

2012 Vol. 46 (12): 2141-2145 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
2146 刘高平, 宋执环
自适应网络带宽的H.264视频流传输控制方法

根据H.264视频流编码格式与视频传输实时性,提出一种基于传输控制协议(TCP)的双缓冲与双线程视频实时传输控制方法.考虑到实际情况下视频码率调整不能完全与网络带宽变化相同,重点阐述了处理视频传输过程中视频丢帧、视频码率上调与下调的三个主要控制策略:为了避免传输过程中视频“碎帧”出现,控制方法中设置一个帧地址数组实现视频数据按帧传输与丢弃;为了确保视频码率调整的正确性,控制方法采用时间为参数的线性加权累加方法来判断视频数据积累的变化趋势.给出了控制方法的具体步骤与测试情况,并与传统方法进行了比较.比较与测试结果表明:该控制方法能保证视频码率随网络带宽波动或在可变码率下随视频场景变化而自适应调整,可有效地应用于动态带宽网络环境下的实时视频监视.

2012 Vol. 46 (12): 2146-2154 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
2155 李旭, 徐舒畅, 尤玉才, 张三元
基于聚类分析的个性化美国车牌分割算法

针对美国车牌个性化严重,车牌上字符个数、字体、间距和背景等信息都不一致的情况,提出一种可处理复杂多变车牌的车牌分割算法.基于动态的字符分布信息计算车牌倾斜角度和垂直投影局部梯度,利用聚类方法去除非字符区域,并动态确定字符宽度,获得准确字符区域.基于局部梯度的循环分割得到准确的字符分割结果.为了验证该算法,基于1万多张美国车牌的数据集进行实验,结果表明:与已有算法相比,该算法对于具有字符个数不定、字符间距不一致、背景复杂等特征的个性化美国车牌的分割效果有较大提高,分割正确率提高了约5%.

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能源工程
2160 甘智华, 王博, 刘东立, 王任卓, 张学军
空间液氦温区机械式制冷技术发展现状及趋势

在介绍已发射和在研液氦温区低温探测器的任务目标和对低温系统性能要求的基础上,分析了空间用液氦温区机械式制冷技术的设计方法和工作性能,并对其发展趋势进行了展望.当前空间液氦温区机械式制冷技术主要采用线性压缩机驱动的预冷型4He和3He J-T节流制冷技术,而对于提供预冷的斯特林制冷机、吸附制冷机和高频脉管制冷机而言,进一步提高制冷效率是实现整机高效运行的关键.

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2178 金余其, 褚晓亮, 郑晓园, 池涌, 严建华
超声波辅助萃取油泥回收原油的试验研究

针对舟山地区油轮产生的油泥,采用超声波辅助萃取法对油泥进行处理,回收原油.实验研究了超声波频率、超声波功率、水浴温度、超声波作用时间等参数对萃取效果的影响.试验结果表明:相对于其他频率,28 kHz的超声波频率更有利于提高油泥的原油回收率;当水浴温度从25 ℃升到55 ℃时,原油回收率从93.89%增加到97.60%;当超声波功率从0提高到600 W时,原油回收率从75.71%提高到97.55%;当超声波作用时间为15 min时,原油回收率即可达到最大值.通过试验得出超声波辅助萃取的最佳工况为:15 min,150 W,28 kHz,55 ℃.在此工况下,油泥含油率从处理前的51.74%降低到1.25%,原油回收率为97.58%.与传统的萃取法(原油回收率为80.05%)相比.超声波辅助萃取法的原油回收率提高了17.53%.

2012 Vol. 46 (12): 2178-2183 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
2184 毛杰, 郝志勇, 卢兆刚, 陈馨蕊
基于FE-SEA混合法的
汽车镁合金前围板隔声量数值计算

为研究中频域的结构噪声,采用有限元统计能量分析(FE-SEA)混合法对汽车板件的隔声性能进行了研究,该方法具备适用于低频域的有限元或边界元法和适用于高频域的统计能量分析的优点.结合混合法理论,建立克莱斯勒Viper跑车镁合金压铸前围板的混合模型,验证该方法应用于汽车车身薄壁件中低频隔声量计算的可行性.对混合模型的入射侧施加混响声场(DAF)作为声激励,在透射侧施加半自由声场(SIF)作为功率接收器,由数值计算结果得到前围板中低频率范围内的隔声量曲线,与试验结果对比,表明两者结果基本吻合,从而很好地证明了有限元统计能量混合法用于解决本模型的中频声学问题的可行性.介绍了区域声学包装法,即在隔声量曲线低谷频率范围(100~500 Hz)内,将简易声学包装施加到结构表面振动速度较大处,可以有效地优化前围板的总体隔声性能.

2012 Vol. 46 (12): 2184-2188 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
2189 周昊, 吴剑波, 杨玉, 李亚鹏, 胡善涛, 岑可法
旋流燃烧器出口气固两相流场的
光学波动法测量研究

为了精确测量旋流燃烧器出口的固相质量分数和颗粒细度,介绍了光学波动法测量固相质量分数的基本原理,并在气固两相流实验台上采用基于光学波动法的激光探针测量固相质量分数,对不同的一、二次配风条件下的回流区大小、扩散特性以及质量分数分布变化进行了测量研究.试验结果表明:在燃烧器出口流场中,固相质量分数最高点和气相速度的最高点均处于二次风口附近,在离燃烧器出口0~200 mm范围内,气相速度衰减迅速,而固相质量分数的衰减缓慢;各次风对固相质量分数分布的作用各不相同:一次风大小的改变对中心回流区内固相质量分数影响微弱,主要影响周边区域;增强内二次风对增强回流区内的固相质量分数的差异最为明显;增加外二次风限制了颗粒对外扩散,固相质量分数的分布在周向上更加均匀.

2012 Vol. 46 (12): 2189-2193 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
2194 杨骥, 郝志勇, 葛如炜, 郑康, 郑旭
发动机冷却模块振动优化

针对某轿车搭载直列四缸(L4)发动机型在发动机怠速开空调且冷却风扇处于最高转速2 470 r/m时,方向盘(SW)振动剧烈的问题,对减振连接点和SW的振动进行了振动试验测量,识别出了影响该工况下SW振动的主要因素.运用数值仿真,分析了由冷却模块(CRFM)引起的振动,CRFM系统振动特性数值分析模型的搭建,借助于能量解耦理论和NewmarkBeta算法,该模型可分析CRFM搭载不同减振块组合后的模态频率及其在车架振动和风扇振动激励下的响应.振动优化针对搭载不同刚度性能减振连接块的CRFM振动特性进行仿真分析,优化后的CRFM可避开外部激励主要频段,且振动响应较小.

2012 Vol. 46 (12): 2194-2200 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
土木工程
2201 凌道盛, 郭恒, 蔡武军, 韩超
地铁车站地震破坏离心机振动台模型试验研究

 为揭示地下结构地震破坏机理,采用离心机振动台试验模拟地铁车站地震破坏过程.试验利用低强度微粒混凝土和钢丝制作了1∶50的单层双跨地铁车站模型;采用砂雨法制备了相对密实度为45%的地基模型并用硅油对其饱和;研制了适用于不同尺寸地基模型的真空饱和装置;监测了在离心加速过程中和峰值加速度分别为0.08g和0.20g的宁河波作用下地下结构及其周围土体的响应.试验结果表明:在车站结构和上覆土体自重作用下,车站立柱承受较大的轴向压力;在弱震(0.08g)作用下,结构附近土体超静孔隙水压力消散明显快于同深度其他位置土体;在强震(0.2g)作用下,3根立柱柱底发生破坏,是整个车站结构的薄弱点,车站侧墙与底板交界处出现明显裂缝.

2012 Vol. 46 (12): 2201-2209 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
2210 陈勇, 陈超, 金新阳, 王旭, 孙炳楠, 陈水福
基于决策融合的风环境评价标准风洞试验研究

为确定超越概率阈值风环境评价方法中的风速阈值,进行了相应的风洞试验,试验结果采用决策融合方法进行处理,从而获得了具有较高可靠性的风速阈值.考虑湍流风对舒适度的影响,给出等效风速理论中的峰值因子建议值为1.7.试验结果表明好的风环境意味着:人在‘坐’时,速度超过3.2 m/s的风出现概率少于6%;人在‘站立’时,速度超过4.3 m/s的风出现概率少于6%;对于人在‘行走’时,速度超过5.9 m/s的风出现概率少于5%.与国际现有风环境评价标准的比较表明该标准更为严格.

2012 Vol. 46 (12): 2210-2214 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
2215 林存刚, 张忠苗, 吴世明, 崔迎辉
基于极限拉应变法的盾构掘进注浆隆起
对上覆结构的影响

通过对杭州庆春路过江隧道盾构掘进地面位移的分析,发现横断面地面注浆隆起符合高斯分布;在Peck公式基础上考虑注浆隆起,提出广义Peck公式,可对盾构隧道施工引起的包含注浆隆起在内的横断面地面位移进行合理的预测与反分析.基于极限拉应变法,讨论了地层损失沉降和注浆隆起综合作用对上覆结构的影响.通过一算例分析,对盾构掘进最佳同步注浆量进行了探寻.算例表明:提高注浆建筑空隙填充率对减轻盾构掘进给结构造成的危害是最为关键的,额外注浆反而对结构不利.

2012 Vol. 46 (12): 2215-2223 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
2224 王鹏, 丁光亚, 蔡袁强, 王军
考虑埋深的平面波作用下基础振动分析模型

实际情况下基础都有一定埋深,这将改变土体中的散射波场并最终影响地基基础的动力相互作用.运用Biot波动方程理论,研究了平面波作用下饱和地基中埋置刚性圆形基础的竖向振动.引入Novak模型,将基础侧面的上覆土层视为由若干极薄饱和圆环层组成,将基底视为饱和半空间.考虑基础侧面对入射波的散射,利用沿基础侧面的积分方法得到基础侧面的土体作用力.考虑基底对入射波的散射,结合基底与饱和半空间接触面的混合边值条件,建立两组描述刚性圆形基础竖向振动的对偶积分方程并求解得到基础底面的土体作用力.结合基础刚体动力平衡方程,求得埋置基础在入射波作用下的竖向振动位移表达式.数值结果表明:随着基础埋置深度的增加,其共振振幅减小明显.

2012 Vol. 46 (12): 2224-2230 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
2231 张庆庆, 许月萍, 张徐杰, 徐晓
基于DRAM的水质模拟不确定性分析和风险决策

将点源作为未知参数,结合一种新的马尔科夫链蒙特卡罗(MCMC)算法——延迟拒绝适应性Metropolis算法(DRAM),对钱塘江支流东阳江许村至义东桥河段的化学需氧量、氨氮、饱和溶解氧等3种指标的水质模型进行了贝叶斯参数估计.DRAM算法兼有延迟拒绝算法和适应性Metropolis算法的优点,且稳定收敛速度更快.基于抽样得到的马尔科夫链,对参数和模型误差项的后验分布进行了量化,并实现了点源的不确定性反演.用这个不确定性模型对污染物质量浓度的后验分布进行模拟,表现了良好的拟合效果.基于马尔科夫链,可对各类情景(如不同的水温、流量或点源排放情况)下的污染物超标风险进行直观的分析和预测,也易于实现敏感性分析.研究结果能帮助管理者制定不同水期的减排和调水风险决策,为钱塘江流域的水污染风险管理提供支持.

2012 Vol. 46 (12): 2231-2236 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
2237 张长兴, 胡松涛, 刘玉峰, 丛晓春
基于系统优化的岩土热物性确定方法

针对地埋管地源热泵系统设计中的岩土热物性确定问题,以竖直U形地埋管换热器的管式储热系统DST模型为基础,建立岩土热物性试验系统模型.通过系统模拟出的地埋管换热器进、出水平均温度与实测值的对比,以其差值的平方和为目标函数,利用系统优化的方法,对岩土的综合导热系数和热容量2个参数实施优化,确定出其最优值.通过具体算例,将优化算法确定的热物性参数应用于不同的地埋管换热器模型(有限长线热源模型、柱热源模型、DST模型)中计算埋管平均水温,并与试验结果进行对比,结果表明:应用DST模型确定的热物性参数对应的水温差值的平方和最小,且试验系统模型计算的地埋管换热量模拟值与试验输入值的最大误差为3.11%.

2012 Vol. 46 (12): 2237-2242 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
机械工程
2243 刘曦泽, 祁国宁, 傅建中, 樊蓓蓓, 许静
集成形态学矩阵与冲突解决原理的设计过程模型

基于发明问题解决理论(TRIZ)和形态学方法在产品设计原理求解中具有的时序相关性与功能互补性,提出集成形态学矩阵和TRIZ冲突解决原理的设计过程模型.该模型体系包括概念模型、流程模型以及关联模型,分别从过程理念、设计流程、方法关联三方面进行了建模,遵循螺旋式自顶向下的设计特征.以系统设计方法为背景,将形态学分析的适用范围拓展到概念层,展开原理解的组合性分析,使得在设计前端即可发现耦合问题;将冲突解决原理在原理解的产生与设计解耦两方面进行综合应用,以保证设计过程的连贯性与设计结果的创新性.以手持电钻的创新研发过程为例,验证了面向新设计的双矩阵应用过程以及面向变型设计的嵌套子循环实现过程,证明了该模型及方法在针对不同设计问题时的灵活性与可操作性.

2012 Vol. 46 (12): 2243-2251 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
2252 宁鹏飞,唐德高
起爆位置偏差对结构内爆炸荷载的影响分析

针对结构近距内爆炸试验所得的内爆炸荷载数据离散较大的特点,建立考虑起爆位置偏差影响的三维有限元内爆炸流场计算数值模型,对比试验数据验证了数值计算模型的合理性.采用数值方法计算了起爆位置有偏差时的内爆炸流场,对比分析了起爆位置偏差对结构近距内爆炸荷载的影响.结果表明:结构内爆壁面反射超压峰值对起爆位置偏差非常敏感,拟合得到了起爆位置偏差距离对超压峰值影响系数的经验计算公式;起爆位置偏差对冲量影响很小,其最大相对差值不超过2%.

2012 Vol. 46 (12): 2252-2258 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
2259 王林涛, 龚国芳, 施虎
基于拼装参数优化的盾构机管片拼装节能技术

地铁隧道通常由成千上万的环管片拼接而成,为减少盾构机在管片拼装过程中的能量消耗,提出基于运动参数优化的管片拼装节能技术.以Ф3.2 m试验盾构为研究对象,在分析管片定位时管片拼装机构各自由度运动与受力状况的基础上,建立管片拼装机在完成同一环不同位置管片的定位工作过程中系统做功与能量分布的数学模型,通过解决以消耗能量为目标函数、管片目标位置为约束条件的优化问题,得到在实现最小能量消耗的拼装过程中各执行器运动参数确定原则与求解方法.通过对比计算3种不同拼装路径下拼装机消耗能量情况表明,使用参数优化选择方法确定的拼装路径最高可达到4%的节能效果,在实际隧道掘进中累计节能效果将更加明显.

2012 Vol. 46 (12): 2259-2267 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
2268 张彦廷, 渠迎锋, 刘振东, 马江涛
天车升沉补偿系统摇摆装置的设计

为了确定天车升沉补偿系统关键部件摇摆装置的结构参数,基于Simulink软件系统,建立摇摆装置的数学模型,对天车、补偿缸和摇臂装置进行了系统动力学数值模拟,分析了摇摆装置钢丝绳倾角、钢丝绳对天车作用力与天车位移之间的相互关系,以及摇臂装置2个摇臂夹角与补偿缸受力状态的关系.研究表明:摇摆装置的摇臂长度、摇臂下臂固定铰链点位置等结构参数对天车的运动规律、受力状态和补偿性能具有较大影响,天车从最低临界位置向最高临界位置运动的过程中,补偿缸受力随两摇臂夹角的增大先减小后增大.计算得到了摇摆装置各摇臂的长度,确定了摇臂下臂固定铰链点的位置参数和补偿缸固定铰链点的位置参数.

2012 Vol. 46 (12): 2268-2273 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
2274 裴植, 鲁建厦, 郑力
广义直觉模糊数在集装箱堆场选择中的应用

基于经典直觉模糊数的定义, 通过对隶属度函数的正规性和非隶属度函数最小点取值位置的讨论,改进了与模糊数定义更为贴近的三角直觉模糊数.基于上述三角直觉模糊数的修改,拓展了直觉模糊数的概念,引入了更具有一般性的广义直觉模糊数定义,并探讨了广义直觉模糊数同传统直觉模糊数之间的对应关系.依据扩展原理,得到广义直觉模糊数的运算规则,其中将数乘运算进行了重新设计,使之既服从经典模糊集理论体系,又满足运算有界性.通过使用广义直觉模糊数多属性决策方法,根据集装箱港口装卸集装箱的类型、时间节点、装船和卸船的倒箱率,给出了落场集装箱对应堆场选择的决策流程.通过与基于经典直觉模糊数的排序方法进行比较,由于采用广义直觉模糊数求解此类问题时考虑了方案对于评判标准的不满足程度,证实了所提出方法产生的排序结果较经典方法更为精细.

2012 Vol. 46 (12): 2274-2279 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
2280 黄雪梅, 张磊安, 魏修亭
兆瓦级风机叶片静力加载过程D-MFAC控制

为了消除静力加载过程中的节点牵引力耦合,将无模型自适应控制(MFAC)算法引入到兆瓦级风机叶片全尺寸静力加载领域.通过分析系统的输出特性,将现场静力加载经验构造成一个D函数,设计基于D函数补偿的D-MFAC控制算法,给出算法流程,并证明该算法具有快速收敛性.将D-MFAC算法成功应用于aeroblade 3.0-55风机叶片全尺寸静力加载试验.试验结果表明:加载过程中4个加载点的牵引力能保持均匀、协调变化,过程误差不超过±4 kN,特定阶段的误差率小于1%.该算法有效地消除了静力加载过程中的牵引力耦合,实现了风机叶片的平稳加载.

2012 Vol. 46 (12): 2280-2284 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
生物医学工程
2285 程功, 王江容, 吴成雄, 胡宁, 周洁, 王平
细胞生理多参数自动分析仪的
软件设计及算法分析

研制了细胞生理多参数自动分析仪的软件系统.该软件系统结合了多参数检测的细胞传感器集成芯片和自动分析控制仪器,可以实时检测和辨识细胞的多种生理参数.系统实时动态长时程采集、记录和分析了细胞的电生理活动、细胞的代谢参数以及细胞的生长状态,该软件系统具有显示界面灵活、操作界面方便以及数据的自动传输等功能;此外,研究了基于细胞生理多参数检测的自动识别算法,包括细胞电位的峰值自动检测辨识、细胞数量和抑制细胞生长药物浓度的自动判别、细胞外代谢离子成分的定量检测.使用该软件系统对实际药物进行了检测实验,给出了阿霉素作用于大鼠心肌细胞的半数抑制浓度曲线.分析了自动工作点检测算法的参数选取范围,确定了最佳测量间隔,此时的误差为13.5±1.9%.自动峰值检测算法在3种不同信噪比条件下的准确率均高于90%.

2012 Vol. 46 (12): 2285-2292 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )

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