最新刊期
      2014 年 第 46 卷 2 期

        水利与土木工程

      • 马旭东,杨庆,聂锐华,刘兴年
        2014, 46(2): 1-7. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.017
        摘要：中文摘要: 基于引入VOF模型的RNG κ-ε模型和动网格模型，模拟了岸边泄洪洞中闸室弧形闸门的关闭过程。并结合物理模型试验，重点研究了中闸室下游泄洪洞内流态、空腔长度、壁面压力等水力特性的变化规律。研究结果表明，中闸室弧形门关闭过程中，随闸门开度逐渐减小，底空腔回流和侧墙水翅等不利流态均会逐渐减弱并消失；空腔长度呈线性规律增加；当闸门开度大于1/2时，在泄洪洞底板和侧壁的冲击范围内，能观测到压力峰值，当闸门开度小于1/2后，压力峰值逐渐减小并消失。此外，数值模拟成果与模型试验成果基本符合良好，验证了数值计算模型的有效性。  
        关键词：RNG;κ;-;ε;模型;动网格模型;动态网格层变;突扩突跌;空腔;压强   
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        发布时间：2023-11-14
      • 向波,何思明,欧阳朝军,庄卫林,殷强
        2014, 46(2): 8-13. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.016
        摘要：中文摘要: 沙坪大桥是都汶高速公路沙坪隧道出口跨岷江大桥，受隧道出口段高陡边坡危岩影响，严重危害桥面及行车安全，需要对沙坪大桥桥面进行滚石灾害防护。提出了一种新型柔性轻钢结构滚石防护棚洞，它由钢拱圈、支撑钢管、双层柔性防护网以及拱圈支座金属耗能器、拱圈橡胶垫层共同组成，通过动力有限元计算与模拟进行结构优化，确保给定滚石冲击能量下拱圈支座响应力小于桥面T型梁翼缘板的抗冲切强度，在此基础上进行了新型柔性滚石防护棚洞结构设计并付诸实施，目前工程已经竣工验收并投入使用，对确保都汶高速公路顺利通车和行车安全发挥了积极作用。  
        关键词：沙坪大桥;滚石灾害;耗能减震;轻钢结构柔性棚洞   
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      • 高永胜,王淑英,周苏芬,王协康
        2014, 46(2): 14-19. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.004
        摘要：中文摘要: 天然河道受水沙条件、堤防工程等因素的影响，其平面形态常呈现河道展宽与缩窄的特征。以宽窄渐变河段的洪水过程与典型断面冲淤变化特性为基础，利用数值模型探讨了河宽渐变对水流运动特性的影响，并进一步分析了局部区域冲淤的水动力机理。分析结果表明：不同的洪水过程峰量大小及历时特征，将显著影响其涨退水强度；不对称的河道展宽与缩窄将改变断面流速峰值的分布；河床断面的冲淤特性取决于洪水过程的流速变化与床沙临界起动流速的大小。  
        关键词：渐变河道;堤防工程;洪水过程;河床演变   
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      • 楼豫红,康绍忠,崔宁博,杨皓翔,王君勤
        2014, 46(2): 20-28. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.020
        摘要：中文摘要: 详细分析了节水灌溉发展水平的影响因素,选取工程节水、农艺节水和管理节水3项2级指标和灌溉水利用系数等33项3级指标，构建了节水灌溉发展水平综合评价指标体系。采用主成分分析法，将以上指标体系在保留原始指标信息的前提下简化为14项主成分因子，以互不相关的较少的综合指标来反映原始指标所提供的信息；采用熵权法确定客观权重，层次分析法确定主观权重，进而得到组合权重；采用集对分析计算联系度得到区域节水灌溉发展水平综合评价结果。以四川省各地区节水灌溉发展现状为例进行计算，评价结果表明：只有成都、攀枝花2个地区处于“一般”水平，占整个地区的9%，处于“较差”和“差”水平的分别有7个地区和12个地区，所占比例为33%、58%；四川全省区域节水灌溉发展水平综合评价结果处于“差”水平。研究结果表明，未来针对不同地区采取合理措施情况下四川省发展节水灌溉的潜力较大。  
        关键词：节水灌溉发展水平;集对分析;组合权重;四川   
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      • 张亚磊,张法星,张敬威,郑秋文
        2014, 46(2): 29-35. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.012
        摘要：中文摘要: 曝气池内横向水流对气泡的生成过程有明显的影响，曝气对池内流场也有明显影响。为进一步研究曝气池内流场特性，采用声学多普勒流速仪（ADV）对大尺度Orbal曝气池模型内的流场特性进行了实验研究。结果表明：水流经过弯道后流速分布呈现出内侧小、外侧大的特点，且存在横向流速；进入直段后，流速分布不断调整，内、外侧水流流速差减小，且较浅水深时，流速调整较快。开启曝气盘后与清水时相比，曝气盘上游断面，近水面处流速减小，水面下较深处流速增大；曝气盘下游断面，近水面处流速增大，水面下较深处流速减小；曝气盘下游紊动强度明显增强。  
        关键词：曝气池;Orbal氧化沟;声学多普勒流速仪;流场;紊动强度   
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      • 2014, 46(2): 36-45. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.005
        摘要：中文摘要: 针对传统多目标优化算法存在计算复杂且效率偏低的问题，提出了一种基于代理模型的多目标优化方案。以淮河大坡岭水文站以上流域为例，采用多元自适应回归样条方法构建新安江模型参数与不同目标的响应曲面关系，进而估计参数的近似Pareto解集。采用4种目标函数（总水量误差系数、均方根误差、高水流量误差系数和低水流量误差系数）和4种模型精度评价指标（Nash-Sutcliffe效率系数、洪峰流量相对误差、径流深相对误差和峰现时间误差）评定模型优化结果，选择10场洪水过程和4种不确定性评价指标估计Pareto解集的模型预测区间特征。结果表明，代理模型可有效降低模型评估与优化过程中的计算消耗，为实现多目标优化的高效性奠定了基础。此外，不确定性分析结果也进一步验证了方法的有效性和结果的可靠性，为复杂模型参数优化与不确定性评估提供了参考。  
        关键词：新安江模型;参数率定;多目标优化;代理模型技术;不确定性分析   
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      • 王璐,刘建锋,杨昊天,任浩楠,聂明
        2014, 46(2): 46-51. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.002
        摘要：中文摘要: 为探讨深埋大理岩在不同应力路径下力学性质的差异，揭示卸荷应力路径对岩石力学性质的影响，对取自锦屏二级深埋引水隧洞的浅灰色大理岩进行了常规三轴和2种应力路径的卸荷三轴试验研究，得到了卸荷应力状态下，大理岩破坏时的纵横应变小于常规三轴压缩应力状态得到的结果，且其变形具有由延性变形向脆性变形转化的特征。不同应力路径下大理岩的变形模量和泊松比与围压均有良好的线性关系，但卸荷应力状态下的变形模量较常规三轴压缩应力状态下的小，泊松比则相反。卸荷状态下大理岩的破坏面更为粗糙，其内聚力较三轴压缩状态下的内聚力下降了36.4%，而内摩擦角增加了35.4%；在45 MPa正应力范围内，卸荷应力状态下的抗剪强度低于常规三轴压缩状态下的抗剪强度，卸荷应力状态下更易导致岩石发生破坏。  
        关键词：深埋大理岩;卸荷三轴试验;强度特征;变形特征   
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      • 石熊,张家生,孟飞,王嵩,邓国栋
        2014, 46(2): 52-58. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.003
        摘要：中文摘要: 采用大型三轴剪切仪，对粗粒土、加筋粗粒土强度变形特性进行了试验研究。试验结果表明：不同围压条件下粗粒土和加筋粗粒土剪切的应力-应变关系类似，应力应变关系表现为应变硬化型；当轴向应变较小时，加筋效果不明显，随着轴向应变的逐渐增大，加筋效果逐渐发挥；粗粒土加筋后的内聚力c有明显增加，但是内摩擦角φ基本不变，侧向变形减小，体积变形增大；对邓肯-张模型的适用性进行分析，表明邓肯-张模型中切线弹性模量能很好适用于加筋粗粒土，但不能很好地反映加筋粗粒土变形特性。在试验的基础上提出了轴向应变与侧向应变的二次函数关系，建立了粗粒土的体积应变与轴向应变的函数方程，并对粗粒土以及加筋粗粒土的三轴试验体积应变数据进行了预测。  
        关键词：加筋粗粒土;大型三轴试验;体积应变   
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        信息工程

      • 胡学刚,楼越芳
        2014, 46(2): 59-65. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.026
        摘要：中文摘要: 针对现有的去除图像乘性噪声变分模型存在“阶梯效应”和图像模糊等问题，提出了一种具有严格凸性的去除图像Gamma乘性噪声的全变分新模型。首先，通过分析Gamma噪声的数学特征，采用最大似然估计方法和贝叶斯公式导出了全变分模型的保真项，引入协调项，并利用一种新颖的混合测度构造了新的模型。再使用交替迭代最优化算法，给出了数值解，并从理论上证明了该迭代序列的收敛性。实验结果表明，本模型有很好的去噪效果，在有效抑制图像中的“阶梯效应”的同时能更多地保留图像的纹理细节特征。  
        关键词：图像去噪;乘性噪声;变分法;凸函数   
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      • 陈晓雷,张爱华,林冬梅,杨欣翥
        2014, 46(2): 66-71. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.027
        摘要：中文摘要: 针对手脸遮挡条件下的手语视频手势检测问题，提出一种基于力场（force field）转换的手势检测算法。首先分别计算手脸遮挡帧和纯脸部帧的力场图像，然后将力场图像分块并统计各分块直方图特征，再将相同空间位置的分块直方图对应相减，得到各分块直方图灰度分量差，最后将各分块直方图灰度分量差与灰度阈值进行比较获得手部位置。实验证明该算法能够实时进行手脸遮挡条件下的手势检测。  
        关键词：手势检测;手语视频;力场转换;直方图   
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        发布时间：2023-11-14
      • 王斌,刘煜,王炜,徐玮,张茂军
        2014, 46(2): 72-78. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.028
        摘要：中文摘要: 为克服BoF特征袋模型在视频人体动作识别中忽视局部特征间时空位置关系的问题，提出局部特征时空编码方法。将局部特征时空位置坐标引入特征编码中，直接对它们的时空位置关系建模。首先，将局部特征投影到人体运动子时空域，获得局部特征的时空位置坐标；然后，在特征编码阶段同时对局部特征的出现信息和时空位置坐标进行编码；最后，采用特征池提取该时空域内局部特征的统计信息用于动作分类。为进一步提高性能，多尺度时空编码和局部约束时空编码方法也一并被提出，并在分类阶段采用局部约束块稀疏表示分类方法提高动作识别精度。在KTH、Weizmann、UCF sports等标准测试集的实验表明，本文算法能够有效表示局部特征间时空位置关系,提高动作识别精度。  
        关键词：模式识别;动作识别;特征袋;稀疏表示   
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      • 刘振华,李娟娟,俎龙辉
        2014, 46(2): 79-86. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.021
        摘要：中文摘要: 为了撤销签密系统中私钥泄露或恶意的用户，提出了一个新的可撤销的基于身份签密方案。在新方案中，将主密钥随机分成2部分，一部分用于构造初始密钥，另一部分用于生成更新密钥，然后再随机生成解/签密密钥，从而使方案不仅能够撤销用户，而且能够抵抗密钥泄露攻击。在标准模型下，证明了新方案基于DBDH困难问题假设具有IND-CCA2安全性，同时基于CDH困难问题假设具有EUF-CMA安全性。  
        关键词：撤销;签密;密钥泄露;标准模型   
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      • 文万志,陈翔,孙小兵
        2014, 46(2): 87-94. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.029
        摘要：中文摘要: 针对由不同错误引起的失效测试叠加而导致错误定位效率降低问题以及程序员很难根据缺乏上下文信息的单个程序元素的可疑度来最终确定错误的位置问题，提出了一种基于程序谱概念格的软件错误定位技术。这种技术首先根据测试历史信息提取程序谱信息并构建程序谱的概念格，以层次结构展示程序元素和测试的泛化和特化关系；在此基础之上，定义了一种新的可疑度的计算方法。以中等规模程序Tetris为实验对象，借助wasted effort评测指标验证了所提方法的有效性。  
        关键词：程序谱;错误定位;概念格;可疑度   
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      • 范大娟,黄志球,肖芳雄,彭焕峰,李雯睿
        2014, 46(2): 95-104. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.031
        摘要：中文摘要: 现有服务行为适配方法通常侧重于如何消除服务之间行为上的不相容而往往没有考虑用户的需求,因而需要对基于适配器的服务组合进行需求的可满足性验证,这使得基于适配器的服务组合过程复杂且低效。针对此问题,在适配器生成过程中考虑用户的需求,提出一种需求驱动的服务行为适配方法,并给出用于描述用户需求的形式模型的语法及语义。证明了利用本文方法所生成的适配器不仅可以消除服务之间行为上的不相容,并且保证基于适配器的服务组合的行为满足需求给出的时序约束,避免了对基于适配器的服务组合进行验证。通过一个贯穿全文的实例分析表明了方法的可行性和有效性。  
        关键词：Web服务;FSM模型;行为模型;适配器;用户需求   
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      • 杨欣欣,黄少滨
        2014, 46(2): 105-110. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.030
        摘要：中文摘要: 目前已有的高阶联合聚类算法主要集中于分析星型高阶异构数据，然而实际应用中，存在大量网状高阶异构数据。为了有效挖掘网状高阶异构数据内部隐藏的结构，提出一种基于图划分的高阶联合聚类算法(简称为GPHCC)，该算法将网状高阶异构数据的聚类问题转化为多对二部图的最小正则割划分问题。为了降低计算复杂度，将此优化问题转化为半正定问题求解。实验结果表明GPHCC算法优于目前已有的5种2阶联合聚类算法和5种高阶联合聚类算法。  
        关键词：网状结构;高阶异构数据;联合聚类;谱聚类   
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      • 陶凯,杨春兰,史海滨,吴露露
        2014, 46(2): 111-115. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.022
        摘要：中文摘要: 针对采用单位圆模型构建的虚拟骨干网不能提高数据链的战术性能和效率这一问题，提出一种基于DGB模型的分布式虚拟骨干网构建算法 ——DBCDS。DBCDS算法中，节点首先通过HELLO消息的收发获取两跳范围内的邻居节点信息；然后采用分布式的思想构建一个极小支配集；最后采用特定的规则选择部分节点作为中间节点连通极小支配集，从而完成虚拟骨干网的构建。理论分析表明，DBCDS算法的消息复杂度为O(n)，时间复杂度为O(Δ)，近似因子为8。仿真结果验证了算法的有效性。相比TWLZD经典算法，DBCDS算法具有较小的消息和时间开销，对多异构平台构成的广域战场数据链网络有一定应用前景。  
        关键词：异构平台数据链;分布式;DGB模型;虚拟骨干网   
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      • 朱秋明,黄攀,陈学强,王成华,王凤宇,周生奎
        2014, 46(2): 116-120. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.001
        摘要：中文摘要: 针对经典无线电波传播模型不适用于月球特殊的传播环境问题，提出一种月表环境下电波传播损耗分段预测模型。该模型首先建立包含自由空间段、月面反射段和月球绕射段的理想分段预测模型，并给出不同区间内传播损耗预测算法，然后考虑传播路径剖面上多重障碍物导致的额外损耗，以及其对分段区间参数的修正方法。将其应用于美国国家航天局提供的月表实际场景，仿真结果表明,该模型预测结果与“阿波罗”登月工程获得的实测数据非常吻合，可用于辅助月表无线通信系统的参数设计和性能评估。  
        关键词：传播损耗;预测模型;月表环境;布莱默级数   
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      • 刘鑫,仲伟志,井庆丰,孔繁锵
        2014, 46(2): 121-126. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.023
        摘要：中文摘要: 为了保证主用户的通信质量和提高次用户的频谱利用率，提出了次用户间协作检测以及主用户和次用户协作通信的多信道认知无线电模型。模型中，次用户协作检测到主用户存在时，能够在所有子信道中使用半个帧协作主用户通信和剩下半个帧传输自身数据；通过联合分配次用户和功率，在保证主用户通信质量的同时，最大化次用户吞吐量。仿真表明：相比传统的非协作模型，提出的协作模型能够使主用户和次用户的吞吐量都有所提高。  
        关键词：认知无线电;协作通信;吞吐量;统计值;信号干扰   
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      • 何凌,袁亚南,尹恒,张桠童,张劲,刘奇,李杨
        2014, 46(2): 127-132. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.024
        摘要：中文摘要: 为了对腭裂语音的高鼻音进行等级区分,提出基于声学特征参数分析的腭裂语音高鼻音等级自动识别算法，提取基于香农能量和Mel倒谱系数（Mel frequency cepstrum coefficient,MFCC）的S-MFCC作为声学特征参数，结合高斯混合模型（Gaussian mixture model,GMM）分类器实现对腭裂语音4类高鼻音等级（正常、轻度、中度和重度）的自动识别。实验结果表明，提出的自动识别算法取得了较高的高鼻音类别正确识别率，对4类高鼻音的平均识别率达到79%以上，其中,提出的S-MFCC参数取得了85%的平均正确识别率,优于传统的香农能量算法、MFCC算法，具有较高的临床应用价值。  
        关键词：腭裂语音;高鼻音;香农能量;Mel倒谱系数;高斯混合模型识别器   
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        发布时间：2023-11-14
      • 陈昌川,饶毓,赵超莹
        2014, 46(2): 133-139. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.025
        摘要：中文摘要: 针对多支路两跳协作中继系统，提出了一种基于Nakagami-m衰落信道的M-QAM和HARQ联合优化方案。该方案利用矩生成函数，计算了协作与非协作下各个节点对应的SNR的概率密度分布函数，推导了M-QAM和HARQ联合时系统误符号率的闭合表达式，进一步通过中继的状态转移概率，分析推导出协作HARQ下系统吞吐量的闭合表达式。理论分析和仿真验证得出：随着调制阶数M的减小，系统误符号率减小；协作HARQ比非协作明显降低了系统误符号率，提高了系统吞吐量；随着参与协作的中继个数的增加，系统吞吐量增大，系统误符号率减小。  
        关键词：Nakagami-;m;衰落信道;矩生成函数;混合自动重传请求;多进制正交幅度调制   
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        发布时间：2023-11-14

        电气工程

      • 杨泽斌,汪明涛,孙晓东
        2014, 46(2): 140-146. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.018
        摘要：中文摘要: 针对无轴承异步电机运行中转速辨识问题，提出了一种基于转矩绕组无功功率的模型参考自适应系统(MRAS)的无速度传感器矢量控制方法。该方法将反电动势和定子电流叉乘得到的瞬时无功功率作为可调模型，建立转速与转矩绕组无功功率的关系式，克服了传统MRAS方法转速受积分环节以及定子电阻变化的影响，实现对转子转速的在线辨识。理论分析和计算机仿真结果表明,提出的控制方案能在高速、低速、负载扰动等不同工况下准确辨识转子速度，实现无速度传感器方式下无轴承异步电机的稳定悬浮运行，具有令人满意的静动态特性和较强的鲁棒性。  
        关键词：无轴承异步电机;无功功率;模型参考自适应系统;无速度传感器   
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        发布时间：2023-11-14
      • 陈实,朱瑞可,李兴源,应大力
        2014, 46(2): 147-152. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.019
        摘要：中文摘要: 针对风电具有随机性与间歇性等特点，提出适用于风电场经多端柔性直流输电系统（voltage source converter based multi-terminal HVDC,VSC-MTDC）并网时的多点直流电压自适应斜率控制策略。该控制策略将稳定直流电压的任务分配给多个具备功率调节能力的换流站，换流站之间不需要通信，根据自身的功率裕度自适应调节所承担风电功率变化量的大小，合理地利用多端系统的调节容量，同时避免换流站在按照固定直流电压-有功功率斜率运行时容易引起过载运行的情况。最后利用PSCAD/EMTDC针对该控制策略进行仿真分析，结果表明这种控制方式比较适用于潮流频繁变化的风电场VSC-MTDC系统。  
        关键词：风电场;多端柔性直流;自适应斜率;多点直流电压控制   
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        发布时间：2023-11-14

        机械工程

      • 刘清友,唐洋,谢冲,魏晓东
        2014, 46(2): 153-159. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.009
        摘要：中文摘要: 气体钻井现场环境恶劣，工况复杂，现用液压系统油液过滤装置过滤效果差，致使油液污染严重，液压系统中泵、阀、执行元件、管路等出现磨损、测漏、堵塞以及活动件卡死等情况，增加了对气体钻井作业的风险。对气体钻井现场所用液压系统污染源进行分析，对其建立了污染物平衡方程及污染物控制方程。根据污染物控制方程提出了液压系统过滤装置改进措施，通过多方案设计与分析，优选出过滤装置设计方案，并计算出新型过滤装置的主要设计参数。建立新型回油过滤装置的下游污染物颗粒浓度方程，并对安装回油过滤装置和无回油过滤装置的下游污染物颗粒浓度进行计算分析。结果表明：液压系统安装新型回油过滤装置时，过滤速度明显提高，下游污染物颗粒浓度明显下降，更好地满足了气体钻井液压系统对油液清洁度的要求。  
        关键词：液压系统;污染物;控制方程;油液;气体钻井;过滤装置   
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      • 向北平,殷国富,曾祥炜,李贺军
        2014, 46(2): 160-165. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.006
        摘要：中文摘要: 根据第三代核电技术AP1000中非能动堆芯冷却系统对低压差开启止回阀的技术要求，针对现有旋启式止回阀的结构特点及其在反向压力高、流速快的工况下易发生撞击，引起阀瓣损坏和产生较大噪声的缺点，设计了一种新型梭式结构止回阀。介绍了该阀的基本结构和工作原理；分析了阀内部的湍流特点和基于Reynolds平均法的湍流时均控制方程，并运用计算流体动力学软件中的不可压缩流体流动的标准k-ε模型对梭式止回阀进行了数字仿真；提出了以压力损失最小为目标，对支承架开设泄流孔、减少阀体直径突变和在阀芯增加外弧面的结构优化方案，仿真结果表明优化后压力损失减小了21％。  
        关键词：梭式止回阀;计算流体力学;数字仿真;优化设计   
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        发布时间：2023-11-14
      • 李华,李青涛,姚进
        2014, 46(2): 166-170. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.014
        摘要：中文摘要: 在分析半环面无级变速器工作原理的基础上，建立了接触压力的计算公式，以赫兹接触理论为指导，给出了接触应力的计算公式。以某公司的样机为实例，讨论了接触应力的变化规律、影响因素。研究表明：在轴向力不变的情况下，接触压力和接触应力与接触点的位置有关，接触位置越靠近锥盘轴线，则接触压力和接触应力越大，接触椭圆的长轴越大，接触椭圆的短轴越小；接触应力随环面半径和环腔半径的增大而减小，随半锥角的增大而减小；接触应力对环腔半径的改变敏感度高，对环面半径和半锥角的改变敏感度低；将锥盘与滚轮设计为线接触，可大幅降低接触应力。其研究成果可为半环面型无级变速器设计提供理论参考。  
        关键词：半环面牵引式无级变速器;接触应力;椭圆接触;赫兹接触理论   
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        发布时间：2023-11-14
      • 杨红娟,王平,胡艳,陈光雄
        2014, 46(2): 171-176. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.015
        摘要：中文摘要: 采用高速环-块式载流摩擦试验机，研究了纯碳和浸金属碳2种滑板材料在高速载流条件下的摩擦磨损行为。利用相关系数理论，对滑板振动加速度和电弧能量的相关性进行定量分析，发现滑板振动加速度和电弧能量之间存在着明显的相关性。试验结果表明：摩擦系数随着振动加速度的增加逐渐减小，2种滑板材料的磨损率随着振动加速度的增加均逐渐增大，且浸金属碳滑板的耐磨性比纯碳滑板好。随着振动的增大，电弧对2种滑板材料的侵蚀程度均明显加剧，浸金属碳滑板电弧侵蚀形式以层片状剥离为主,纯碳滑板以烧蚀坑和热应力裂纹为主。载流条件下，纯碳滑板导电性优于浸金属碳滑板。  
        关键词：摩擦磨损;振动;纯碳滑板;浸金属碳滑板   
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        发布时间：2023-11-14

        化学工程

      • 申武,廖兵,孙维义,丁桑岚,苏仕军
        2014, 46(2): 177-181. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.007
        摘要：中文摘要: 用硫酸锰(MnSO4)高温热解的方法制备了Mn2O3，并考察了热解制备过程中产生的尾气浸出低品位软锰矿的可行性。热解实验表明，850 ℃是硫酸锰热解制备Mn2O3的最佳温度。硫酸锰在850 ℃热解所得Mn2O3产品的锰含量为68.93%。产品的XRD和FTIR表征结果表明，热解产物为单一相的立方体结构Mn2O3。尾气测定结果表明,硫酸锰热解制备Mn2O3时释放出的尾气中含有SO2和SO3,两者摩尔比约为7∶1。浸出实验结果表明利用热解尾气浸出软锰矿是可行的。在温度为60 ℃，初始硫酸浓度为0.1 mol/L时，尾气中SOx（SO2和SO3）的吸收率达到99.73%，软锰矿的锰浸出率达到94.37%。该工艺不仅可以避免液相制备方法中废水的问题，还可以使得热解制备过程产生的尾气和低品位软锰矿同时得到资源化利用。  
        关键词：三氧化二锰(Mn;2;O;3;);硫酸锰;热解尾气;软锰矿;资源化   
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        发布时间：2023-11-14
      • 王永谦,吕锡武,郑美玲,杨子萱
        2014, 46(2): 182-186. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.013
        摘要：中文摘要: 根据农村生活污水的特点及选择处理工艺应考虑的因素，构建了适应分散式生活污水处理要求的“厌氧消化—缺氧—好氧—人工湿地”组合工艺，通过示踪试验及物料衡算的方法研究了厌氧生物滤池的净化机理。在此基础上，系统阐述了厌氧生物滤池反应单元在“厌氧消化—缺氧—好氧—人工湿地”工艺去除化学需氧量(COD)的作用，着重分析了水力停留时间（HRT）对厌氧生物滤池处理效果、产气效能、运行特性的影响规律。研究结果表明，厌氧生物滤池单元经过65 d的中低温驯化后稳定运行，在HRT为72 h条件下，厌氧系统污水COD去除率约37.8%。与跌水接触氧化和人工湿地工艺联用后，平均出水COD 39.3 mg·L-1，平均去除率为86.2%，满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中COD项目的一级A标准。  
        关键词：厌氧处理;大深径比;厌氧生物滤池;生活污水   
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        发布时间：2023-11-14
      • 李志新,彭家惠,赵海鑫,赵敏,任利纳,朱登玲
        2014, 46(2): 187-191. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.008
        摘要：中文摘要: 通过相组成分析、DSC/TG和SEM对再生石膏(RG)的相组成、热性能和微观形貌的变化进行研究并分析其变化机理，旨在揭示再生石膏与天然石膏、建筑石膏存在明显差异。结果表明:再生半水石膏(R-P)的相组成发生改变，半水相降低3.5%左右；再生石膏的热稳定性下降，第1次脱水温度降低8 ℃左右，第2次脱水温度降低6 ℃左右；再生石膏的结晶变差，晶体中裂纹和孔隙增多，晶粒分布不均匀。分析表明，R-P中半水相含量的降低是由于RG中二水相含量降低及颗粒大小分布不均所致，再生石膏结晶水脱水焓的降低以及再生石膏颗粒的减小是造成再生石膏和天然石膏热性能差别大的主要原因。  
        关键词：再生石膏;热性能;相组成;形貌;机理   
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        发布时间：2023-11-14

        材料科学与工程

      • 曹小建,金江,徐小丽,村上理一,王清远
        2014, 46(2): 192-197. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.010
        摘要：中文摘要: 温度500 ℃，气压400 Pa，N2与H2比例为40%∶60%的混合气体中，采用3组不同的处理时间（8、20、48 h）分别对S45C钢试件表面进行等离子氮化，全面探讨不同保温时间下氮化层及渗透层的微观组织、硬度、氮化层组成、残余应力，分析这些参数对S45C疲劳性能和断裂特征的影响。结果表明，3组工艺分别在S45C钢表面获得6、8、12 μm深的氮化层。表面硬度由初始230 HV均提高到620 HV以上。表面残余压应力均提高到约-120 MPa。氮化物为单一γ-Fe4N相。渗氮层深度随保温时间增长而大幅增加，氮元素富集及α-Fe向γ-Fe4N相转变诱导的残余压应力在渗氮层内的扩展，使得等离子氮化保温48 h后S45C钢的疲劳强度提升为未处理试样的约3倍。根据村上公式计算“鱼眼”裂纹应力强度因子，可得其近似为3.6 MPa·m1/2。内部裂纹主要由渗透层内夹杂处萌生，夹杂成分为氧化钙、氧化铝和硫锰化合物等。  
        关键词：等离子氮化;疲劳;X射线衍射;应力强度因子   
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        发布时间：2023-11-14
      • 李久楷,刘永杰,王清远,侯方
        2014, 46(2): 198-202. DOI: 10.15961/j.jsuese.2014.02.011
        摘要：中文摘要: 利用高温旋转弯曲疲劳试验系统，完成了用于航空发动机的高强钛合金TC17在常温、200 ℃和350 ℃条件下的疲劳性能的实验，主要研究了温度对TC17疲劳强度和裂纹扩展率的影响。通过测量试件在试验过程中的挠度变化，对比分析了不同温度下的疲劳裂纹扩展速率,并通过断口分析研究了裂纹萌生与扩展行为。研究结果发现，在TC17高周疲劳破坏过程中，裂纹萌生寿命占整个疲劳寿命90%以上，高温不仅促进了裂纹的萌生而且促进了裂纹的扩展。  
        关键词：钛合金;高温疲劳;S;-;N;曲线;裂纹扩展   
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