最新刊期
      2013 年 第 45 卷 3 期

        水利与土木工程

      • 陈江,熊峰
        2013, 45(3): 1-6. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.023
        摘要：中文摘要: 为了研究气幕非线性对高拱坝气幕隔震效果的影响，基于高拱坝气幕隔震控制的气-液-固3相耦合数值模型，在该模型中引入了气幕的材料非线性，完成了锦屏一级高拱坝在汶川地震波作用下的气幕隔震效果研究，并与不考虑气幕非线性的计算结果进行了对比。结果表明：气幕可以显著降低拱坝上游坝面的动水压力。气幕厚度为1 m时，正常蓄水位及死水位工况，上游坝面最大动水压力分别降低70.2%和75.3%。气幕使拉应力的量值普遍降低，应力分布得到改善，拱坝的整体抗震性能得到显著提高。气幕非线性所导致的动水压力误差小于10%，因此，当动水压力在总水压力中所占比例较小时，可忽略气幕单元的材料非线性。  
        关键词：高拱坝;动力控制;气幕隔震;动水压力;流固耦合   
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        发布时间：2023-11-14
      • 陈亮,陈寿根,张恒,杨家松
        2013, 45(3): 7-11. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.028
        摘要：中文摘要: 根据Riemann-Liouville分数阶微积分理论，借鉴经典元件组合的建模思路，提出了统一采用基于分数阶微积分形式表达的四元件非线性黏弹塑性流变模型，给出了该模型的本构方程及蠕变方程，其中可分别通过调整分数阶次β1和β2来有效控制蠕变第Ⅰ、Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段的蠕变变形速率。比较了该模型对于已有数据的预测能力，结果表明该模型与已有的理论模型具有相同的预测精度，能有效反映岩石3个阶段的蠕变特性，当应力较低时反映出瞬变蠕变和稳定蠕变，应力超过岩石长期强度时反映出加速蠕变。同时，该模型中软体元件的运用起到了减少元件个数及参数的效果。  
        关键词：分数阶微积分;软体元件;非线性蠕变;黏弹塑性   
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        发布时间：2023-11-14
      • 傅菁菁,李嘉,安瑞冬,毛熹,易文敏
        2013, 45(3): 12-17. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.002
        摘要：中文摘要: 针对鱼道内流态难以满足目标鱼类洄游需求的问题，以大渡河流域种群数量最多的珍稀鱼种齐口裂腹鱼为例，通过在环型水槽进行的游泳能力测试建立其流速指标，依靠数值模拟和物理模型试验研究，提出可以塑造出该指标流态的鱼道结构型式与布置方式。结果表明：3维标准k-ε紊流模型耦合VOF两相流处理自由表面来模拟鱼道流场方法可以满足研究需求。鱼池最大流速出现在竖缝后主流跌水的末端，而当竖缝尺寸根据目标鱼类体型确定后，对鱼池内流态影响最大的因素为鱼道坡度，本案例中齐口裂腹鱼适应的鱼道坡度应缓于2.6%。  
        关键词：齐口裂腹鱼;游泳能力;竖缝式鱼道;流态塑造   
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        发布时间：2023-11-14
      • 杨长卫,高洪波,张建经
        2013, 45(3): 18-26. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.001
        摘要：中文摘要: 以国道G213左侧两处典型的单面、双面岩质高陡边坡为原型，采用新型离散元计算方法CDEM，对高烈度地震作用下单面、双面高陡边坡上的滑体由变形累计到破坏滑动的全过程进行了模拟，并结合振动台试验结果，对单面、双面高陡岩质边坡的地震滑坡响应进行了研究。研究结果表明：单面、双面高陡边坡地震动力响应存在一定的共性和差异性。两者发生滑塌破坏的过程基本一致，即在地震力和重力作用下，滑体顶部先出现拉应力集中，造成滑体沿滑体结构面后缘产生变形，进而造成该处出现拉伸、剪切破坏点，之后随着地震动的持续，滑体结构面上的剪切破坏点逐渐向滑体中前部的锁固段扩展，同时伴随着滑体表面拉伸破坏点的增加，最终造成锁固段发生渐进性破坏，滑体从剪出口滑出形成滑坡。而两者在坡面、坡体加速度的高程放大效应、坡面加速度的傅里叶谱、反应谱等动力响应方面存在差异，说明了坡体形态、坡面角度对上述动力响应具有显著的影响。  
        关键词：高陡边坡;地震;动力响应;CDEM;滑坡   
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      • 刘超,罗宪,单钰淇,杨克君,刘兴年
        2013, 45(3): 27-33. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.003
        摘要：中文摘要: 在水深平均动量方程中加入了植被引起的拖曳力，给出了垂线平均流速及床面切应力的2维解析解。根据滩地植被化矩形复式河槽的断面形态特点，建立了滩槽交界面的切应力平衡方程进而提出了2种边界条件。比较这2种边界条件后发现它们的计算结果在水深较大时几乎相同，而水深较小时在剪切区内有一定差别，考虑了主槽边壁切应力影响的边界条件可以给出更好的计算成果。运用8组不同的矩形复式河槽试验资料对该边界条件的应用情况进行验证，结果发现，在各个区域选取合适的二次流系数比忽略二次流能更好地模拟流速及床面切应力分布，在各组矩形复式河槽工况中，考虑二次流可以得到较好的计算成果。  
        关键词：矩形复式河槽;植被;边界条件;二次流;流速分布;床面切应力分布   
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        发布时间：2023-11-14
      • 杨庚鑫,陈建叶,张林,杨宝全,胡成秋
        2013, 45(3): 34-39. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.024
        摘要：中文摘要: 针对影响小湾水电站坝肩稳定的不良地质构造，设计上拟定了以混凝土洞塞为主的系统治理方案，特别是在近左拱端的1 210 m高程构建“牙刷状”的传力抗剪结构来提高坝肩的整体抗变形能力。为对混凝土洞塞的加固措施进行效果评价，针对小湾拱坝1 210 m高程的不良地质构造，采用地质力学模型试验方法，模拟了坝肩1 210 m高程岩体中的断层、蚀变带、坝肩强卸荷岩体及混凝土传力抗剪结构等，进行天然地基方案和加固地基方案的超载法破坏试验对比分析研究。试验表明：对坝肩进行加固处理之后，坝肩变位有一定程度的减少，破坏形态有所改善，超载系数由KP=2.2提高到KP=3.0～4.0。证明了这种加固处理措施具有改变拱端推力的传递方向、增强坝肩整体抗变形能力等综合作用，是行之有效的加固处理措施。研究成果可对类似坝肩稳定问题提供经验和借鉴。  
        关键词：拱坝坝肩稳定;地质力学模型试验;传力抗剪结构;破坏机理;加固措施评价   
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        发布时间：2023-11-14
      • 李海锋,罗永峰,李德章,丁大益
        2013, 45(3): 40-49. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.029
        摘要：中文摘要: 基于16根箱形钢柱的拟静力试验及85个箱形构件的数值分析，研究反复水平荷载作用下偏心常轴压箱形钢柱的恢复力特性。通过对试验和有限元结果进行回归分析，得到骨架曲线关键点的求解公式。根据试验结果确定了反复荷载作用下偏心常轴压箱形钢柱的刚度退化和强度退化规则。在此基础上，提出大跨度空间结构箱形钢柱的恢复力模型，并与试验结果进行比较，得出恢复力模型的求解精度较高，尤其能准确反映构件的刚度退化和强度退化特征，可用于大跨度空间结构的弹塑性反应分析。  
        关键词：箱形钢柱;拟静力试验;有限元模拟;骨架曲线;滞回规则;恢复力模型   
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        发布时间：2023-11-14
      • 崔玉龙,魏进兵,邓建辉,陈滔,杨宇硕
        2013, 45(3): 50-56. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.025
        摘要：中文摘要: 通过实地调查发现金沙江向家坝段大多数滑坡发育于坝址-新市镇侏罗系地层，且为顺层滑坡，顺层滑坡在水库蓄水后容易复活且顺层岸坡在水库蓄水后容易发生新的滑坡。通过实地调查并借助勘察资料建立该段滑坡数据库，研究坝址-新市镇段不同岩层倾角、不同岸坡结构类型、不同河流弯曲类型对滑坡发育的影响，并且定量统计这3种因数的各种类型分别对滑坡的贡献率。结果表明：层面倾角为10°～19°的岸坡，对滑坡贡献率最高，层面倾角为30°～34°的岸坡对滑坡贡献率最低；缓倾外顺向层状岸坡对滑坡贡献率最高，中倾外顺向层状岸坡对滑坡贡献率最低；河流的凹岸对滑坡贡献率最高，凸岸贡献率最低。所得研究结果与实际情况较为吻合，为水库岸坡危险评价提供量化标准，同时为库区以后的规划建设提供选址依据。  
        关键词：向家坝库区;岸坡结构;岩层倾角;贡献率;滑坡   
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        发布时间：2023-11-14
      • 陈立,段涛,闫涛,刘同宦,朱晓凯
        2013, 45(3): 57-62. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.004
        摘要：中文摘要: 库区交汇流河段的泥沙淤积是河流再造床过程的突出表现，也是影响水库正常运行的重要因素之一。为了研究其对水库正常运行的影响，在总结现有交汇区泥沙冲淤变化研究成果的基础上，以辽宁大凌河白石水库为研究对象，分析不同来沙量、交汇角、干支流洪水特征对不同位置的库区交汇流河段泥沙淤积特性的影响。研究表明，位于常年库区的交汇流河段，在来沙量、交汇角、干支流洪水遭遇几率相同的情况下，其淤积幅度远大于位于变动回水区的交汇流河段；白石水库常年库区的牤牛河交汇区淤积强度较大，交汇区干流纵向上形成凸起的沙坎；沙坎的淤积发展将会给水库的正常运用带来不利影响。  
        关键词：库区;交汇流;淤积;白石水库   
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      • 周大庆,张蓝国,张成华
        2013, 45(3): 63-68. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.026
        摘要：中文摘要: 为了更加全面分析抽蓄电站泵工况流场特征，建立包括引水隧洞、调压井、高压管道、水泵水轮机组与尾水隧洞的全过流系统几何模型。采用考虑重力作用的控制方程结合k-ω SST模型对其不同单机抽水工况进行3维湍流数值模拟，与模型试验换算结果进行对比，计算并分析了各个过流部件的水力损失。结果表明：考虑重力作用的数值模拟得到的流场分布状态更贴近实际，额定工况效率误差为0.9%，扬程误差为1.0%，其它工况效率和扬程的最大误差分别小于3.5%和3.0%。抽蓄电站水力损失主要发生在机组段，而输水系统水力损失相对较小，平均约占总水力损失的10.4%。导叶开度相同时，不同工况机组段水力损失的诱发因素不同，小流量工况水力损失主要因为转轮进口流态紊乱，出口流场不均匀；而活动导叶开度较小，流速过大是大流量工况水力损失主要成因。  
        关键词：抽水蓄能电站;水力损失;全过流系统;重力场;数值模拟   
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      • 宗全利,夏军强,邓春艳,许全喜
        2013, 45(3): 69-78. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.027
        摘要：中文摘要: 针对上荆江典型二元结构河岸的崩塌问题，综合考虑近岸水流冲刷作用与河岸土体组成及力学特性，采用BSTEM模型分析了上荆江不同时期的岸坡稳定性，并对二元结构河岸的崩塌过程进行了模拟。结果表明：枯水期和汛前涨水期河岸稳定性较高，为崩岸较弱阶段；洪水期和落水期河岸稳定性较低，并伴随持续崩塌，属崩岸强烈阶段。此外分析还表明坡脚冲刷和潜水位变化对河岸稳定性有重要影响，两者分别是引起洪水期和落水期崩岸强度较大的重要原因。最后在综合考虑坡脚冲刷、潜水位变化和崩塌后土体在坡脚堆积等因素基础上，模拟了2009—2010年荆34断面右侧河岸的崩塌过程，河岸崩塌总宽度与崩塌后岸坡形态等模拟结果与实测结果符合较好。因此在模拟上荆江二元结构河岸崩塌过程时，必须同时考虑坡脚冲刷、潜水位变化和坡脚堆积等因素的影响。  
        关键词：崩岸模拟;BSTEM模型;上荆江;坡脚冲刷;潜水位   
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        发布时间：2023-11-14

        信息工程

      • 刘怡光,孙柏林,石勇涛,黄增喜,赵晨晖
        2013, 45(3): 79-84. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.010
        摘要：中文摘要: 传统的图像校正方法通过最小化匹配点间的距离作为目标函数引导图像校正，但往往会导致被校正图像出现较大的失真变形，不仅无法为3维（3D）重建提供信息，反而会带来额外的误差。为此提出一种无需相机标定的图像校正方法，有效地保留图像因拍摄方位不同带来的视差，为3D重建提供所需的重要信息。方法首先利用立体图像的对极匹配原理，推导出将2幅图像极线对齐到同一方向的变换，然后在此基础上引入使得图像纵横比保持不变的剪切变换过程，有效地减小校正图像的几何变形。实验表明，该方法是一种鲁棒的图像校正方法。  
        关键词：立体视觉;对极几何;投影校正;基础矩阵;剪切变换   
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      • 李昕,付忠良,张丹普
        2013, 45(3): 85-90. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.011
        摘要：中文摘要: 针对目前胎儿3维超声成像主要靠经验丰富的医生手动方式来分割母体部分的不足，提出了一种基于水平集演化的3维超声图像交互分割方法。该算法通过构造基于梯度方向和大小的演化控制函数来找到处于零水平集的物体边界,为了将水平集方法应用于3维超声，提出窄带方案将演化过程限定在与初始态曲线等距的2条曲线中，而不是在每次演化中更新3维图像中的每个点，提高了分割的速度和精度。实验中使用2种不同来源的超声图像集，它们是来自于不同位置、不同方向、 不同时期的胎儿30幅图像。结果显示,该方法能对3维胎儿超声图像进行快速准确的分割，在处理器为dualcore 2.0 GHz的机器上能在5 s内完成对像素大小为255×255×128的图像进行分割。  
        关键词：3维胎儿超声;水平集;图像分割;窄带方案   
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      • 林宏刚,胡勇
        2013, 45(3): 91-97. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.012
        摘要：中文摘要: 为保证买卖双方公平交换，基于主动测试定理和发送边存在定理分析了移动支付协议的公平性，指出该协议存在安全缺陷。由此提出了一种改进协议，通过增加时间戳和改变部分消息发送的主体弥补协议公平性缺陷，并用扩展串空间模型对其公平性进行了形式化分析，证明其在没有影响运行效率的前提下能够满足公平性要求。研究结果验证了所提的方法可以有效地分析协议公平性。  
        关键词：WAP;移动支付协议;公平性;扩展串空间模型   
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      • 高仕龙
        2013, 45(3): 98-102. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.013
        摘要：中文摘要: 为了实现线性调频（LFM）信号的检测与参数估计，提出一种基于混沌理论的新算法。该算法首先分析了LFM信号参数变化对处于混沌临界态的Duffing振子输出相图的影响，并对待检LFM信号进行解调频处理。利用Duffing混沌振子构造滤波器阵列，以最大Lyapunov指数的符号作为系统状态的判断标准，从而实现了LFM信号的检测和参数估计。数值模拟表明，该算法易于操作，在低信噪比下，能有效检测LFM信号并获得较好的参数估计精度。  
        关键词：信号检测;混沌振子;参数估计   
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      • 江亮亮,李雪敏,杨付正,杨旭
        2013, 45(3): 103-107. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.014
        摘要：中文摘要: 为了实现对网络语音质量的实时监控，提出一种包层语音质量评价模型。该模型无需介入数据包的载荷部分，只利用数据包的头信息评价语音质量。首先通过分析包头信息区分出语音段和静音段，获取语音段的编码参数和丢包参数，然后根据语音段的编码参数预测编码失真，在此基础上利用语音段的丢包参数评价丢包引起的失真，从而得到语音流的总质量。实验结果表明，相比于国际标准G.107中的E-model，提出的模型得到的语音质量评分与PESQ算法评分的皮尔森相关系数平均提高0.041 2，均方根误差平均降低0.045 1。  
        关键词：语音编码;语音传输;服务质量;丢包   
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        电气工程

      • 2013, 45(3): 108-111. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.015
        摘要：中文摘要: 针对输出带有不确定性的Lipschitz非线性系统，提出了一种基于LMI的Lyapunov方法来设计此类系统观测器。在系统输出的不确定性满足Lipschitz条件时，通过LMI方法选取观测器的增益矩阵，并运用Lyapunov方法给出观测器渐近收敛的充分条件。同时给出了满足该观测器Lipschitz常数最大值的计算方法。最后通过仿真实例验证了观测器的有效性。  
        关键词：不确定性;Lipschitz条件;非线性系统;线性矩阵不等式;Lyapunov   
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      • 陈礼频,肖先勇,汪颖,刘旭娜
        2013, 45(3): 112-119. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.016
        摘要：中文摘要: 为准确刻画环网中距离保护对电压暂降特征的影响，提出了综合考虑系统环网特性和距离保护时限特性的电压暂降随机评估方法。从距离保护实际动作原理出发，经短路计算确定距离保护动作时间，根据环网线路两端距离保护动作时间判定是否发生多级电压暂降，通过修正节点阻抗矩阵确定多级电压暂降幅值，并基于电压损失量的概念将多级非矩形暂降等效为矩形暂降。对250节点系统的仿真结果表明，作者提出的方法能有效量化距离保护时限特性对电压暂降幅值和持续时间的影响，且能避免对多级电压暂降的过估计，相比传统方法更符合系统实际运行情况。  
        关键词：电压暂降特征;环网;距离保护;时限特性;多级暂降;随机评估   
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        发布时间：2023-11-14
      • 汪颖,杨达,刘旭娜,陈礼频,肖先勇
        2013, 45(3): 120-126. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.030
        摘要：中文摘要: 为评估敏感设备经历电压暂降后的最可能故障状态，提出一种格序化方法。从设备电压暂降多值映射后果状态的物理属性出发，提出多值映射后果状态刻画方法，用各后果状态的上、下概率构成的区间数刻画设备状态，各可能状态构成格。引入可能度概念，用可能度矩阵对不满足连通性的后果状态进行比较，确定最可能状态。仿真结果与实测结果表明，提出的方法不仅能准确评估最可能结果，还能给出其它可能结果的排序，对样本的依赖性小，工程应用价值明显。  
        关键词：电压暂降;设备失效;多值映射;格序化;可能度矩阵;样本依赖性   
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        发布时间：2023-11-14

        化学工程

      • 2013, 45(3): 127-132. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.009
        摘要：中文摘要: 采用浸渍法制备了一系列Mn-Ce/AC催化剂，以NH3为还原剂，通过程序升温反应考察其选择性催化还原NO的催化性能。结果表明，氨氮比和空速对Mn-Ce/AC催化剂的催化活性有一定的影响。n(NH3)∶n(NO)=1∶1，空速为2 000 h-1时活性最佳，在反应温度接近90 ℃时NO脱除率达到90%，在120~250 ℃温度范围内，能保持99%以上的高脱除率。Mn-Ce/AC催化剂抗水和抗硫性能良好，在相对较高的温度下，催化剂仍能保持高的脱硝性能；低浓度的SO2对催化剂脱硝性能影响不大，但当SO2浓度上升到1 500 μL/L时，NO的最高脱除率只有70%。  
        关键词：低温脱硝;选择性催化还原;多孔炭;铈;锰   
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        发布时间：2023-11-14
      • 殷海青,杨雨林,曾梦琪,周声结,戚蒿,蔡绪福
        2013, 45(3): 133-139. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.005
        摘要：中文摘要: 聚磷酸铵-聚对苯二甲酰乙二胺(APP-PETA)，聚磷酸铵-聚对苯二甲酰己二胺(APP-PA6T)和聚磷酸铵-聚对苯二甲酰对苯二胺(APP-PPTA)膨胀阻燃体系在添加量为30%或者更多的时候，对ABS材料有良好的阻燃效果，但是一旦添加量少于30%，这3个体系就无法使ABS保持良好的阻燃性。为了提高这类膨胀阻燃剂的阻燃效率，在这类阻燃体系中引入第二酸源红磷，通过分析其阻燃效果和残炭红外后，选择PETA和PPTA 2种酰胺作为成炭剂，APP和红磷作为酸源，组成双阶膨胀阻燃剂。双阶阻燃剂对ABS有良好的阻燃效果，30%的添加量能使树脂氧指数达到34并通过V-0级测试，20%时仍可以使材料保持27的氧指数并通过V-0级测试。残炭红外分析显示，双阶阻燃剂内部有协效反应，可以使得阻燃作用时间延长。碳层宏观形貌显示阻燃剂有膨胀和收缩过程两段，第二段能使碳层更致密。阻燃ABS完全燃烧残留层SEM图显示，30%和20%的共混阻燃剂可以形成均匀致密的碳层保护层，给予ABS良好的阻燃性能。  
        关键词：ABS;两阶段;膨缩型阻燃剂;成炭剂   
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        发布时间：2023-11-14

        材料科学与工程

      • 孙青竹,陈洪生,冯可芹,王海波,郭智兴,熊计
        2013, 45(3): 140-145. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.008
        摘要：中文摘要: 采用低温低压烧结WC-8Co硬质合金，并研究了烧结温度和烧结压力对硬质合金组织和性能的影响。研究结果表明:随着烧结温度的升高，WC-8Co硬质合金的孔隙减少，晶粒尺寸和密度增大；硬质合金的硬度与抗弯强度随着密度的增大而提高。当烧结温度高于1 280 ℃时，WC-8Co硬质合金的烧结方式为液相烧结；烧结压力有利于硬质合金的致密化。当烧结温度为1 300 ℃，烧结压力为5 MPa时，WC-8Co硬质合金的密度、硬度和抗弯强度分别为14.61 g/cm3、90.7 HRA和1 830 MPa。  
        关键词：硬质合金;烧结;低温低压   
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        发布时间：2023-11-14
      • 张勇,陈力,谢卫红
        2013, 45(3): 146-150. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.007
        摘要：中文摘要: 将聚氨酯填充到蜂窝纸板的孔隙中制作了聚氨酯蜂窝纸板复合材料并对其进行静态压缩试验，进而对其吸能特性进行研究，并对影响复合材料的一些因素进行逐个分析，找到它们影响复合材料静态缓冲性能的内在规律。结果表明：复合材料的弹性极限（从0.224 0 MPa提高到0.542 2 MPa）和屈服应力（约为填充前的3~4倍）较单纯蜂窝纸板增长明显；单纯蜂窝纸板材料和聚氨酯蜂窝纸板复合材料的抗压强度和屈服应力随着蜂窝孔径的增大而减小，随着厚度增大略有提升，孔径对其力学性能的影响非常显著；复合材料吸能量较复合前2种材料大幅增加，约为复合前2种材料吸能量总和的1.85倍；吸能效率和理想吸能效率都优于复合前2种材料。  
        关键词：聚氨酯蜂窝纸板;静态压缩试验;复合材料;吸能性能   
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        发布时间：2023-11-14

        机械工程

      • 何明格,林丽君,殷国富,马发明,陈骥
        2013, 45(3): 151-157. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.006
        摘要：中文摘要: 井下智能工具是支撑智能完井和数字化天然气田发展的一种关键基础设备装置。针对天然气井井下智能节流工艺技术需要，构建了适用于远程控制的井下智能节流体系结构及节流器系统，阐述了井下智能节流控制的算法原理；详细论述了基于CAN总线技术的电机控制系统设计、基于CAD/CAE的机械系统结构设计、数字化井下温度压力采集与处理以及模块化分层软件设计等智能节流器系统设计的关键技术；最后对整个系统进行了试验运行和分析。结果表明，所研发的智能式井下节流器系统具有实时监测节流参数和远程控制节流的特点，能为井下智能节流工艺技术的实施提供设备支撑，对相关智能化井下工具的研发具有参考意义。  
        关键词：天然气井;井下节流;节流器;智能控制   
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        发布时间：2023-11-14
      • 黄玉钏,曲道奎,徐方
        2013, 45(3): 158-163. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.017
        摘要：中文摘要: 为了解决FROG-LEG型真空机械手平稳运行的控制问题，首先根据机械手的结构特点，将该类机械手动力学分为水平和垂直2个方向进行讨论，利用拉格朗日动力学方程建立了2个方向的动力学模型；其次在真空机械手的动力学模型上分析了真空机械手动力源的控制模型——永磁同步电机转子磁链定向的控制模型；最后利用MATLAB的robot工具箱对机械手的运动学进行了仿真，并利用simulink工具箱对真空机械手的动力学补偿进行了仿真实验。仿真结果说明了动力学电流前馈补偿是实现机械手平稳控制的一种有效途径。  
        关键词：真空机械手;动力学;拉格朗日方程;转子磁链定向;动力学仿真   
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        发布时间：2023-11-14
      • 汤积仁,卢义玉,孙惠娟
        2013, 45(3): 164-170. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.018
        摘要：中文摘要: 针对磨料水射流切割性能与影响因素间存在复杂的非线性关系，无法用传统数学方法建模的问题，基于BP人工神经网络理论，结合典型材料的切割实验结果，在考虑射流压力、磨料流量、切割靶距、工件厚度、磨料喷嘴直径与切割速度6个因素情况下，建立了磨料水射流切割BP神经网络模型。同时，基于Delphi开发出了可移植的磨料水射流切割速度人工神经网络预测单元，实现了所建网络模型的可视化，为实现网络模型与数控系统的集成提供条件。研究结果表明，该网络模型能快速、准确、可靠地预测切割速度，与数控系统相集成可实现对磨料水射流切割质量的有效控制。  
        关键词：磨料水射流;切割模型;BP神经网络;可视化   
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        发布时间：2023-11-14
      • 肖华军,侯力,董璐,蒋易强,魏永峭
        2013, 45(3): 171-175. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.019
        摘要：中文摘要: 将空间啮合理论用于齿轮的齿面数学方程推导，建立了可用于理论分析的采用旋转刀盘为成形母面的弧齿线圆柱齿轮齿面数学方程。通过观察分析齿轮加工中刀盘与齿胚的运动关系，将弧齿线圆柱齿轮齿面分割为3个主要构成曲面，建立了加工过程中的动态与静态坐标系，依据曲面包络理论建立工作曲面的曲面数学方程，根据坐标转换关系建立了齿底和齿根曲面方程；在此基础上建立齿面方程。输出齿面的点云数据，通过逆向工程拟合取得可用于编辑裁剪的齿轮曲面，再根据曲面之间的关系裁剪曲面，最终生成齿轮3D模型实体。此方法建立了精确的弧齿线圆柱齿轮3D模型，并且与采用模拟加工方法生成的模型一致，为精确地进行有限元分析提供了基础；而由此方法获得的曲面方程可用于对弧齿线圆柱齿轮的理论分析。  
        关键词：弧齿线圆柱齿轮;3D建模;旋转刀盘;数学建模   
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        发布时间：2023-11-14
      • 王忆佳,曾京,罗仁,高浩
        2013, 45(3): 176-182. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.022
        摘要：中文摘要: 采用车轮圆周轮廓法建立比传统等效轨道激扰法更准确的车轮多边形化模型，假设车轮型面不发生变化，车轮半径沿圆周方向发生改变。只考虑车轮周期性多边形不圆顺，且同一轮对上的2个多边形车轮不存在幅值和相位的差异，建立车辆-轨道耦合系统动力学模型，计算高速运营状态下周期性多边形的车轮振动响应、轮轨垂向力等动力学指标。结果表明：车轮多边形化会使车体振动响应增大，影响乘坐舒适性；车轮多边形化还会引起较大的轮轨垂向力，甚至当不圆顺幅值为0.5 mm时，会出现轮轨相互瞬时脱离的现象，且同等条件下幅值对车辆系统动力学性能的影响比谐波阶数更为显著；针对高速列车车轮多边形化的动态特征，提出轮轨垂向力来划定其安全区域。在京津实测线路上，得到不同车速下，1、2、3和4阶车轮多边形化的幅值限制值分别为1.0、0.4、0.4和0.3 mm。  
        关键词：车轮不圆顺;车轮多边形;动力学   
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      • 王超,张征宇,殷国富,王水亮,赵涛
        2013, 45(3): 183-188. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.021
        摘要：中文摘要: 气动弹性风洞实验对飞行器研制不可或缺。为此，作者基于摄影测量技术，提出静弹性风洞实验模型刚度分布识别方法，即利用作用在模型机翼各个截面的已知弯矩、扭矩，结合摄影测量技术测得机翼各个截面受载变形前后的3D坐标，识别出模型的抗弯刚度和抗扭刚度分布。数值仿真和地面刚度实验研究表明：所建立的刚度识别方法能真实反映模型结构刚度特性，同时，较传统接触式测量方法，提出的方法对气动弹性风洞实验模型测量无附加刚度，既可提高刚度识别精度，又大幅缩短了刚度识别周期，故具有使用价值。  
        关键词：静弹性模型;刚度实验;刚度识别;摄影测量   
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        发布时间：2023-11-14
      • 王均刚,王勇,霍志璞
        2013, 45(3): 189-196. DOI: 10.15961/j.jsuese.2013.03.020
        摘要：中文摘要: 以风电增速箱载荷分流式两级行星轮系一级平行轴齿轮动力耦合传动系统为研究对象，计入多级耦合传动系统的轮齿啮合误差、啮合阻尼、啮合刚度、级间耦合刚度、组件的转动惯量等影响因素，采用集中参数法建立了多级耦合传动系统的动力学模型。根据风电增速箱三级传动系统的有关参数，进行了系统的固有特性研究，归纳总结了多级传动系统的振动模式。分析表明该系统具有8种典型振动模式，即一二级间耦合振动模式、二三级间耦合振动模式、三级间整体耦合振动模式、第一级行星齿轮重根振动模式、第二级行星齿轮重根振动模式、第一级行星轮系单级振动模式、第二级行星轮系单级振动模式和第三级平行轴齿轮单级振动模式,并且进一步研究了第一级行星架和第二级内齿圈间的耦合刚度对系统固有特性的影响。与单级行星轮系的振动模式相比，多级行星传动系统的振动模式更多样和更复杂。  
        关键词：载荷分流;特征值;数学模型;振动振型;固有特性   
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        发布时间：2023-11-14
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