最新刊期
      2016 年 第 48 卷 5 期

        水利与土木工程

      • 徐奴文,李韬,戴峰,李彪,朱永国,肖培伟
        2016, 48(5): 1-8. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.001
        摘要：中文摘要: 针对猴子岩水电站地下厂房洞室群在开挖过程中围岩的稳定性问题，运用基于离散元基本理论的2维颗粒流PFC2D（particalflowcodein2Dimensions）软件，模拟了地下厂房洞室群开挖过程中控制性结构面对围岩变形和破坏的影响，再现了围岩损伤演化规律；同时引入微震监测技术对地下厂房围岩微震活动进行实时监测和分析，并将数值模拟与微震监测结果进行对比研究。结果表明,围岩开挖卸荷损伤与断层密切相关，颗粒流模拟得到的大型地下洞室群开挖过程中围岩损伤与微震监测结果基本一致。采用数值模拟和微震监测相结合的综合研究方法，可以有效评价地下厂房开挖过程围岩的损伤和预测潜在的失稳区域。  
        关键词：地下厂房洞室群;围岩稳定;数值模拟;微震监测;颗粒流程序   
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        发布时间：2023-11-14
      • 董宗师,王均星,张文传,笪津榕
        2016, 48(5): 9-15. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.002
        摘要：中文摘要: 为了在低Fr数底流消能中应用宽尾墩来增强消能效果，通过水工模型试验和数值模拟相结合的方法研究非完全宽尾墩的消能机理和消能效果。数值模拟的计算成果与水工模型试验成果吻合较好。研究表明:非完全宽尾墩对泄流能力影响很小，不会增大消力池底板脉动压力，且可以增加消力池内的速度梯度，达到附加消能的效果,即在提高消能率的同时，可以消除出池波状水跃。非完全宽尾墩布置方案对中小型水工枢纽布置有较强的参考意义。  
        关键词：宽尾墩;低佛汝德数;底流消能;模型试验;数值模拟   
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      • 杨奉广,毋敏,刘兴年
        2016, 48(5): 16-20. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.003
        摘要：中文摘要: 河道阻力决定了河流流速与挟带泥沙的能力。然而与普通河流不同，山区河流的河道阻力比较复杂，床面泥沙排列密度对于河道阻力影响明显。试验资料表明，在低泥沙排列密度时，河道阻力随着排列密度的增大而增大，当达到最大值后，随着排列密度的增大呈现减小的趋势。利用程年生植被糙率尺度的概念，建立了适用于含有松散排列泥沙床面情形的糙率尺度。通过试验数据，确定了糙率尺度表达式中的待定参数，在f-r/kv图上，建立的泥沙颗粒糙率尺度可以使所有的数据点归结到一条曲线上。最后，建立了适用于松散排列泥沙床面河道的达西阻力系数表达式。对于天然河流，本文建立的达西阻力表达式仍然具有较高的计算精度。  
        关键词：山区河流;达西阻力系数;松散排列泥沙;糙率尺度   
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      • 董旭,张宽地,王光谦,王俊杰,马小玲
        2016, 48(5): 28-35. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.005
        摘要：中文摘要: 跌坑是细沟侵蚀过程中形成的一种床面形态，其是床面形态和水流流动相互作用的结果。借鉴下切型阶梯-深潭理论采用6种坡度(2°、4°、6°、8°、10°、12°)，5种流量(8、16、24、32、40 L/min)完全组合冲刷试验，系统研究了黄土坡面细沟流跌坑形态发育过程及动力特性。结果表明：跌坑平均深度随坡度的增加而增加，跌坑平均间距与跌坑平均深度的比值随坡度的增加而减小，表明跌坑随坡度的增加发育越加成熟，且流量对两者影响均较少；跌坑发育系数随坡度的增加而增大，其值介于1.01和1.14之间，与细沟阻力系数呈正势变化，表明随着跌坑发育越显著，水流阻力越大，能量耗散越剧烈。相同坡度下，跌坑消能率随流量的增加呈线性减小趋势；而消能率随坡度和跌坑发育系数的增加呈幂函数增加关系，消能率范围在87.28％～98.58％之间，研究结果表明跌坑的发育及作用机制对细沟流流动特性及侵蚀产沙具有重要作用。  
        关键词：跌坑;阶梯-深潭;跌坑发育系数SP;消能率   
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        发布时间：2023-11-14
      • 程大伟,王文科,陈茜,安鹏,郑睿
        2016, 48(5): 36-41. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.006
        摘要：中文摘要: 根据1维稳态渗流微分方程，结合Gardner模型，求解考虑源汇项的均质非饱和土基质吸力铅直分布通解，并据此求解不考虑源汇项和源汇项为非零常数两种情形下基质吸力铅直分布的特解。通过算例计算对比有源汇项蒸发、无源汇项蒸发、静水条件、有源汇项入渗和无源汇项入渗等5种情况下非饱和粉土层内基质吸力铅直分布规律。结果表明:源汇项为非零常数时，基质吸力铅直分布受土层表面比流量、源汇项，饱和渗透系数等因素控制；在静水条件下，基质吸力与距地下水位的距离呈线性关系；在非静水条件下，呈非线性关系。源汇项为非零常数且与流动方向同号时，比流量自地下水位处至地表递增。当地表比流量相同时，在蒸发条件下，基质吸力比无源汇项的相应条件下的基质吸力要小；在入渗条件下，则相反。  
        关键词：1维稳态流;源汇项;基质吸力;铅直分布;解析解   
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      • 刘晗,谭平,张尚荣,周福霖
        2016, 48(5): 42-49. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.007
        摘要：中文摘要: 针对传统可靠度分析对隔震桥梁地震失效模式识别的局限性，提出一种基于IDA分析和加权秩和比法的失效模式判别方法，结合改进的Park Ang损伤模型，给出具有统计意义的隔震桥梁的地震损伤失效模式，为隔震桥梁优化设计提供依据。以某6跨隔震连续梁桥为例，基于opensees建立桥梁结构有限元模型，分析得到基于加权秩和比的失效模式，并与结构的最弱失效模式进行对比。针对最弱失效模式，分析隔震支座屈重比对结构时程响应的影响，得出该隔震桥梁的最优屈重比。结果表明：基于加权秩和比法的失效模式为中间墩支座最先失效，且所有隔震支座先于桥墩失效，与最弱失效模式的规律一致，该隔震桥梁的最优屈重比为7%，优化后桥梁的失效PGA增大了0.05g。  
        关键词：桥梁隔震;损伤模型;失效模式;IDA分析;OpenSEES   
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      • 胡立春,刘国东,李世钰,王亮,孟玉川
        2016, 48(5): 50-57. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.008
        摘要：中文摘要: 为克服传统端元混合分析法(EMMA)应用于同位素径流分割中多水源划分时需要多种相互独立示踪剂的缺点，提出基于带约束的最小二乘法径流分割方法，并将其应用到青藏高原东缘海螺沟冰川区。选用同位素监测数据(δ18O、δ18H)，采用新方法的结果表明海螺沟冰川区研究期内径流中的水源组成：冰川融水为主要补给源(约73%)，其次为地下水(约18%)，再次为大气降水(约9%)，与EMMA方法计算结果(δ18O和Cl-、δ 2H和Cl-)及前人研究结果具有较高吻合度；经分析，在高寒区基于稳定同位素(δ18O、δ18H)的带约束最小二乘法多水源径流分割，减小了EMMA中加入互补示踪剂的不确定性，其结果可作为其他研究方法的佐证。该方法为资料短缺高寒区流域提供了新思路。  
        关键词：径流分割;最小二乘法;同位素;海螺沟冰川;EMMA   
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      • 谢玉姝,范念念,刘兴年
        2016, 48(5): 58-65. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.009
        摘要：中文摘要: 为研究非均匀的泥沙颗粒同均匀泥沙颗粒扩散特性的不同，开展一系列水槽试验。在不同水力条件下，通过高清摄像技术拍摄不同粒径推移质颗粒的运动轨迹。利用Dxo Viewpoint软件将拍摄得到的静态图片进行矫正处理，使用ImageJ软件提取每个时刻颗粒的位移数据。分析位移均值与方差随时间的变化，得到以下结论：不同的时间尺度上，颗粒将表现出不同的扩散特征；水力条件及粒径范围不同，表现出的颗粒扩散特征也将不同；在长时间尺度上，非均匀推移质颗粒的扩散特征会有逐渐趋向于弹道运动β=2的趋势，这是由于颗粒本身的非均匀导致的分选现象；颗粒的非均匀性越强，颗粒的分选现象出现越快；天然河流的尺度远大于水槽，这种分选现象将会更加明显。  
        关键词：非均匀;推移质运动;示踪;弹道运动;分选   
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      • 范强,田忠,史润泽
        2016, 48(5): 66-70. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.010
        摘要：中文摘要: 针对低Fr底流消力池消能率低的问题，提出进口“X”型宽尾墩+底流消能的消能模式，即在消力池进口设置“X”型宽尾墩，以达到分散水流、增加消能率的目的。通过试验，观测该型消能方式的水流形态、水深沿程分布、时均及脉动压强等水力学参数。结果表明：水流形成了底流+纵向拉伸水流+挑射水流的入池方式，水流分散入池，充分利用了消能水体；水跃长度为跃后水深与跃前水深差的6.8~13.3倍；消力池底板时均压强变化平稳，脉动压强均方根为进口流速水体的0.03~0.18倍；与传统底流消力池相比，消能率提高了2~3倍。对于低Fr底流消能，进口“X”型宽尾墩+底流消能是一种值得推荐的消能方式。  
        关键词：消力池;“X”型宽尾墩;底流消能;消能率   
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      • 董渝,陈建康,杨志勇,吴震宇,张瀚
        2016, 48(5): 71-77. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.011
        摘要：中文摘要: 针对现阶段3维土坡滑动面搜索方式存在效率低、容易出现局部极值等问题，基于GIS栅格数据模型，提出以随机搜索确定初始滑动面、以模式搜索确定最终滑动面的3维土坡最危险滑动面搜索方式。结合该搜索方式，开发土坡稳定3维刚体法分析程序(Slope3D SCU)，并通过算例对该程序的稳定性与合理性进行验证。研究表明：该搜索方法不仅避免了安全系数在临界滑动面搜索过程中出现局部极值的情况，同时能提高滑动面搜索效率；该程序计算精度高、稳定可靠。依托狮子坪水电站土石坝监测数据，调用渗透压力实时监测结果，利用该程序对其坝坡在运行工况下3维稳定性进行分析，揭示了该土石坝坝坡的3维稳定特性。研究结果表明,该坝坡在运行工况下安全系数较高，坝坡处于稳定状态。  
        关键词：3维刚体法分析程序（Slope3D SCU）;联合搜索;土坡3维稳定;GIS平台   
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        发布时间：2023-11-14

        信息工程

      • 臧淼,徐惠民,张永梅
        2016, 48(5): 78-83. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.012
        摘要：中文摘要: 为解决图像自动标注中的语义鸿沟问题，有效选择并利用图像特征，提出基于距离约束稀疏/组稀疏编码（distance constraint sparse/group sparse coding,DCSC/DCGSC）的2种特征选择算法，并分别应用到图像自动标注任务中。考虑到不同特征基相似性对图像语义相似性的贡献不同，定义了度量二者相关性的距离约束正则项。将该正则项分别集成到稀疏/组稀疏编码的特征选择模型中，使选择的特征在保证稀疏性/组稀疏性的同时，优先选择与语义相似性描述最接近的视觉特征基。利用在训练图像集中学习的特征权值，寻找测试图像的K最近邻（K nearest neighbor,KNN）图像，并通过标签转移实现图像标注。在Corel5K图像库上测试标注性能，集成多特征的DCGSC查准率、查全率和标注正确的关键词个数可达32%、34%和151，优于其他相关标注算法。而对于单特征图像，使用DCSC也能改善标注性能。可见，距离约束对特征选择和图像标注是有效的。  
        关键词：自动图像标注;距离约束;稀疏编码;组稀疏编码;特征选择;K最近邻   
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      • 王莉莉,付忠良
        2016, 48(5): 91-97. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.014
        摘要：中文摘要: 在多标签分类问题中，标签之间往往是相关的，为了提高分类性能，利用标签之间的相关性，提出AdaBoost.MLR算法和标签相关性分析方法。AdaBoost.MLR算法采用余弦相似度来计算标签相关性矩阵，利用标签相关性矩阵对原始标签矩阵进行补全转换为模糊标签矩阵，将标签空间划分为标签集、标签相关集和标签无关集，结合标签之间的相关性和弱分类器的分类情况，对样本权重进行调整。AdaBoost.MLR算法也能解决多类别分类问题，在其标签相关性的计算中，根据已经训练的弱分类器得到的临时强分类器的分类结果，构造标签相似性矩阵。实验结果表明，文中提出的算法在实验数据集上优于现有的算法，尤其在标签相关性复杂的数据集上分类性能有显著提升。  
        关键词：标签相关性;多标签分类;多分类问题;AdaBoost算法;分类器组合   
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      • 林毅,张建伟,刘洪
        2016, 48(5): 98-104. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.015
        摘要：中文摘要: 针对包含空域飞行阶段且不存在二次代码的飞行计划配对问题，首次提出一种基于“二次代码集”的飞行计划与航迹配对方法。该方法首先利用边界搜索算法提取航迹轨迹轮廓，然后将其与计划轨迹分为航路飞行阶段和空域飞行阶段计算配对置信度，并将配对置信度与事先设定的置信度阈值相比较确定是否配对；同时针对长期计划的计划轨迹不变性提出一种基于航迹历史轨迹时间序列分类学习的方法处理其配对问题。通过某大型流量系统应用实践证明，提出的飞行计划配对方法不仅能解决常规计划配对问题，也能较好地适应当前系统中存在的二次代码缺失的飞行计划配对问题。  
        关键词：飞行计划;配对;二次代码集;轨迹轮廓;配对置信度;分类学习   
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      • 刘龙繁,李彦,侯超异,李文强
        2016, 48(5): 105-113. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.016
        摘要：中文摘要: 为了在产品创新设计过程为设计者提供跨领域的专利知识，提出一种以功能基为分类标准的中文专利文本分类方法。针对功能基类别多、专利文本训练集少的特点，从简化类别数量和增加数据集2个角度出发，采用多重二分类监督分类算法和基于EM算法的半监督分类算法，以朴素贝叶斯(NB)完全有监督算法为对照，采用正交实验，考察特征选择与数据集选择对分类准确度的影响，实现一级功能基分类准确率达到80%，基本符合应用要求。为基于功能基辅助产品创新设计专利知识库的构建，提供了相关的技术支持。  
        关键词：创新设计;功能基;专利分类;朴素贝叶斯;半监督学习   
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      • 张凌宇,姜廷慈,陈淑鑫
        2016, 48(5): 114-123. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.017
        摘要：中文摘要: 随着领域内本体数量的不断增多，很多本体映射方法已经不适用于多本体映射任务。为此，提出一种基于参考本体的多本体映射方法 (multiple ontology mapping based on reference ontology，MOM RO)。在多本体映射过程中，方法MOM RO从源本体集合中提取共享概念集合并建立参考本体；然后利用参考本体来构建一个统一的向量空间模型；然后，将源本体中的概念表示成该模型中的向量，从而使用向量之间的欧氏距离来计算概念之间的相似度；最后，建立源本体之间的映射关系。实验结果表明，方法MOM RO可以有效地完成多本体映射的任务。  
        关键词：本体映射;相似度;参考本体;向量空间模型   
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      • 熊小峰,尹雅丽,郭肇禄,吴志健
        2016, 48(5): 124-134. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.018
        摘要：中文摘要: 针对人工蜂群(ABC)算法在解决复杂优化问题时容易出现收敛速度慢、开采能力不足的问题，提出了一种精英区域学习的转轴人工蜂群(ERABC)算法。在ERABC算法中，通过执行区域学习方法构建精英池，并利用精英池改进其搜索策略，同时在每一代中以一定的频率对最优解执行转轴法(RM)局部搜索。在20个包含单峰、多峰和偏移函数的基准测试函数上,分析了ERABC算法中改进策略的有效性，并与多种新近的改进ABC算法和演化算法进行了比较实验。实验结果表明,提出的算法在保证精英池中个体多样性的同时加快了算法的收敛速度，RM有效地提高了算法的开采能力。  
        关键词：人工蜂群算法;精英区域学习;搜索策略;转轴法   
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      • 孙挺,耿国华
        2016, 48(5): 135-142. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.019
        摘要：中文摘要: 针对一般相关反馈的基于内容图像检索（CBIR）方法不能有效处理相关图像和非相关图像的问题，提出了一种基于最佳路径森林分类（OPF）的贪婪学习方法（GL OPF），该方法旨在返回每次迭代查询的最相关图像。首先，查询图像和数据集图像通过Gabor小波变换提取特征向量；然后，通过GL OPF主动学习方法获得图像关联性反馈，生成标记训练集；最后，标记训练集通过OPF分类器进一步评估形成相关性和非相关性原型集，每次迭代都会返回查询的最相关图像。3个公开图像数据集Caltch101、Corel和Pascal上的实验验证了本文方法的有效性。实验结果表明，在3个数据集中，迭代8次时，GL OPF的查询精度比其他3种方法均有较大提高，此外，GL OPF的迭代运行时间和查询时间与OPF几乎相同，很大程度改进了OPF方法。  
        关键词：基于内容图像检索;最佳路径森林分类;贪婪学习;Gabor小波;相关性反馈   
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      • 陈良琴,王卫星
        2016, 48(5): 143-152. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.020
        摘要：中文摘要: 针对浮选表面气泡运动估计难以兼顾准确度和速度的问题，提出了结合气泡跟踪与相位相关的浮选表面气泡运动估计方法。首先对序列的相邻2帧图像按灰度最小值进行尺度缩小，然后通过阈值分割法提取其气泡高亮区域以完成气泡跟踪，最后采用相位相关法得到气泡平移运动信息。同时提出一种分块相位相关法用于进一步获取各个气泡子区域的运动特征。多组运动估计仿真测试证实了算法的有效性和准确度。铅锌浮选厂的现场实验结果表明，算法能快速地获取气泡运动矢量，分块相位相关法能够提供各子块的运动特征。浮选各槽的气泡运动曲线数据表明：每个浮选槽表面气泡的平移运动均表现出了一定的周期性；同一等级的浮选槽里的气泡平移运动曲线和运动紊乱程度曲线具有类似的分布规律；保持一定程度的气泡运动紊乱性有助于提高精矿的品质。  
        关键词：浮选;运动估计;相位相关;气泡跟踪   
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        发布时间：2023-11-14
      • 周星,刁兴春,曹建军
        2016, 48(5): 153-158. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.021
        摘要：中文摘要: 针对特征排序方法较少考虑特征之间的相关关系，导致选择的特征子集存在冗余的问题，提出一种引入冗余控制的特征排序模型。将特征子集判别能力最大且冗余程度最小作为模型的目标函数，以降低特征之间的冗余；使用贪心方法和非线性规划方法对模型进行求解。在9个开源数据上的实验及与特征排序方法比较表明，本模型在大部分数据上，所选择的特征子集能够获得更好的分类准确性且个数更少；使用非线性规划方法求解时，能够直接得到特征子集，有利于确定特征个数。本模型可用于特征之间存在冗余时的特征选择。  
        关键词：特征选择;特征排序;特征相关;非线性规划   
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        发布时间：2023-11-14

        电气工程

      • 马晓阳,杨洪耕
        2016, 48(5): 159-166. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.022
        摘要：中文摘要: 针对电网电压故障引起的双馈感应发电机磁链弱阻尼振荡问题，提出一种采用等效转子电压的双馈感应电机灭磁控制策略。分析电网电压故障激起的双馈感应电机定子磁链的暂态过渡过程，建立定子磁链状态方程；通过求解状态方程的特征根和定子磁链的振荡频率及阻尼比，在转子电压前馈补偿项的基础上引入定子磁链的微分反馈项，得到等效转子电压参考值，并研究了其改善磁链欠阻尼特性和加快暂态磁链衰减的机理。最后，双馈感应发电机的仿真结果表明，本文方法可以较好地抑制故障期间的磁链振荡冲击，有利于双馈风电机组故障穿越能力的提高。  
        关键词：双馈感应发电机;等效转子电压;弱阻尼;微分反馈   
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        发布时间：2023-11-14
      • 王刚,谭盛武,林生军,何子博,常林晶,杨国华
        2016, 48(5): 167-172. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.023
        摘要：中文摘要: 为了得到准确可靠的阀厅连接金具温升模型，运用模糊系统结合蚁群算法的方法进行建模。在分析基本蚁群算法与梯度下降法优缺点的基础上，将两种方法结合形成改进蚁群算法，即在基本蚁群算法基础上应用梯度下降算法。通过试验得到的训练数据分别用基本蚁群算法、梯度下降算法、改进蚁群算法训练模糊系统，改进蚁群算法的收敛效果优于其他两种方法；通过试验得到的测试数据对4种方法所得的模型进行测试，由改进蚁群算法训练模糊系统所得模型的测试效果是最好的。结果表明，若能通过试验得到足量训练数据，用改进蚁群算法训练模糊系统的方法对阀厅连接金具的温升进行建模是可行的。  
        关键词：阀厅连接金具;模糊系统;基本蚁群算法;梯度下降法;改进蚁群算法   
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        发布时间：2023-11-14

        机械工程

      • 王勇,刘海宾,谢玉东,李键辉,逯建伟
        2016, 48(5): 173-179. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.024
        摘要：中文摘要: 提出了一种双水翼耦合振荡捕获潮流能的系统，该系统在河床及浅海具有良好的适应性。建立了相应系统的数学模型及网格模型，将域动网格策略用在滑移交界面内部流体域，利用Fluent求解绕2维双振荡翼流动的数值模型。研究了折算频率、俯仰振幅及雷诺数对NACA0015型双水翼水动力特性及捕获潮流能性能的影响，以及在不同运动参数下水翼的升阻力、俯仰力矩、功率系数的变化规律。结果表明，振荡水翼的折算频率、俯仰振幅和雷诺数会影响水翼边界层的分离及周围漩涡的产生和脱落，继而影响振荡翼的升阻力特性和俯仰力矩特性。折算频率与俯仰振幅对振荡水翼系统的捕能效果有较大影响。当水翼的振荡频率为0.28、俯仰振幅为75°、雷诺数为5×105时双水翼耦合振荡捕获潮流能系统的水动力和捕能性能较好，捕能效率可达40%。  
        关键词：双水翼;折算频率;俯仰振幅;捕能性能   
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        发布时间：2023-11-14
      • 陈东菊,董丽华,周帅,范晋伟
        2016, 48(5): 180-185. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.025
        摘要：中文摘要: 针对微尺度下空气静压主轴的动态特性问题，建立了体现稀薄效应的主轴有限元模型，对主轴的模态、谐响应进行了研究。首先，基于有限元法对主轴进行建模，轴承部分采用Combin14弹簧单元建模。接着，通过扰动法得出稀薄效应下以及传统情况下轴承的刚度、阻尼参数，将此参数替代主轴模态分析中采用的弹簧单元的刚度、阻尼参数，结合主轴实际工作状态，进而分析出两种情况下的主轴的模态结果。然后，对主轴进行谐响应分析，校核之前模态分析结果。最后，对主轴进行锤击模态试验，从而检验两种状态下的模态分析结果。实验结果表明：稀薄效应下分析所得主轴1阶固有频率值较试验测量值的误差只有3.6%左右，而传统情况下得出的1阶频率值的误差在15%左右，这对主轴系统以后的优化设计和精度控制方面具有一定的理论依据。  
        关键词：空气静压主轴;稀薄效应;模态分析;动态性能   
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        发布时间：2023-11-14
      • 范彬,潘晴
        2016, 48(5): 186-191. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.026
        摘要：中文摘要: 针对液压机驱动系统参数摄动和不确定性的特点，建立了系统数学模型，提出了动梁速度外环控制和压力内环控制的分级复合鲁棒控制策略。外环级应用定量反馈理论，设计了鲁棒性较强的速度跟踪控制器和前置滤波器。内环级设计了基于径向基函数的神经网络扰动观测补偿器，运用Lyapunov稳定性定理证明了提出的干扰观测器对扰动抑制的有效性，可在不确定因素存在的情况下实现期望的系统压力跟踪控制。仿真结果表明：该控制方案对系统不确定性的抑制作用明显，且能提高液压机驱动系统的跟踪性能，具有较好的鲁棒稳定性，可有效实现速度切换瞬态过程的平顺性。  
        关键词：鲁棒控制;不确定系统;干扰抑制;定量反馈理论;液压机;速度控制;神经网络   
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        发布时间：2023-11-14
      • 曹伟,王家序,蒲伟,周广武,张莹,吴继强,褚坤明
        2016, 48(5): 192-200. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.027
        摘要：中文摘要: 为提高滤波减速器寿命，设计在齿上开槽，并在槽内填充紫铜、硬铝合金、尼龙1010、丁晴橡胶的新型结构。建立了滤波减速器在不同位置啮合的有限元模型，计算了不同填充材料齿轮在不同啮合位置的啮合力。在此基础上建立了考虑齿面粗糙度的滤波减速器混合润滑模型，分析了转速对不同填充材料滤波减速器润滑特性的影响。有限元模型计算结果表明：材料填充可以增加滤波减速器轮齿啮合对数，有效减小啮合力，齿面最大接触力随着填充材料弹性模量的减小而减小。润滑计算结果表明，材料填充可以增大齿面间平均油膜厚度，有效提高滤波减速器润滑性能。在转速小于1 500 r/min时，通过材料填充可以降低接触面积比，转速大于1 500 r/min时，材料填充对接触面积比的影响不明显；在啮入啮出点时，转速大于1 500 r/min时，材料填充可以降低滤波减速器齿面最大接触应力，转速小于1 500 r/min时，最大接触应力随填充材料弹性模量的变化规律不明显；节点啮合时，丁晴橡胶和尼龙1010可以显著降低齿面最大接触应力。  
        关键词：滤波减速器;材料填充;啮合力;润滑特性;有限元模型   
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      • 2016, 48(5): 201-209. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.028
        摘要：中文摘要: 针对目前磁流变传动技术中普遍存在的工作间隙磁场分布不均和单位体积可传递扭矩较小的关键问题，提出一种具有双层间隙以及沿周向配置多个线圈的新型磁流变制动器。根据结构尺寸，推导了制动力矩的计算公式，建立了磁路分析模型来估算间隙中的磁场强度大小。采用基于自由梯度的BOBYQA优化方法对主要结构尺寸进行优化，得到了优化后结构的磁场强度分布。将间隙磁流变液中磁场强度的仿真值与计算值进行对比，结果表明，该磁路建模方法可以指导结构设计，结构可产生的单位体积力矩值约为2.3×104Nm/m3。其研究成果为双层多线圈磁流变制动器的设计提供理论参考。  
        关键词：磁流变制动器;多线圈;磁路;磁场强度;制动力矩   
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        发布时间：2023-11-14
      • 江海,张莎莎,顾守东,李敏姣,张凯,刘建芳
        2016, 48(5): 210-216. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.029
        摘要：中文摘要: 为了研究在超声驻波悬浮装置中引进谐振管后对驻波悬浮稳定性的影响，设计两种超声驻波悬浮装置模型，其发射端和反射端分别为凹—凹型和凹—平型声悬浮装置，同时并对引进谐振管和未引进谐振管的两种驻波悬浮方案进行了模拟分析和实验对比。通过ANSYS和MATLAB联合仿真，得出在这两种悬浮方案下声悬浮场的相对时间平均势和相对声悬浮力的分布情况。通过比较发现：谐振管半径1.023λ的引进可有效地提高驻波悬浮的稳定性；最后搭建测试平台并对悬浮液滴进行有无谐振管的测试，实验结果显示：有谐振管作用时液滴的稳定悬浮时间大于无谐振管作用时的悬浮时间，从而与仿真分析一致验证了谐振管的引进可有效地增强驻波悬浮的悬浮稳定性这一结论。  
        关键词：驻波悬浮;仿真分析;悬浮稳定性;悬浮力;谐振管   
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        发布时间：2023-11-14

        化学工程与材料工程

      • 李瑞,邓航霞,那日苏,单志华
        2016, 48(5): 217-222. DOI: 10.15961/j.jsuese.2016.05.030
        摘要：中文摘要: 以氙灯作为实验光源，模拟太阳光照射研究了光老化对毛革制品收缩温度和有毒化学指标的影响。将毛革样品在50 ℃和50%RH条件下经800 W/m2光照处理，考察不同光照时间后毛革制品的收缩温度（Ts），以及铬(Ⅵ)、甲醛、苯酚和苯胺的含量变化。通过紫外分光光度计完成指标变化分析。结果表明，随光照时间增加Ts趋于降低，并且铬(Ⅵ)含量增加，游离甲醛含量降低，苯酚含量呈先增加后降低的趋势，苯胺含量较原样趋于增加。揭示了光老化对毛革收缩温度和几种毒性指标的影响，可为毛革制品的防护和消费者的健康安全提供参考信息。  
        关键词：氙灯老化;Ts;铬(Ⅵ);甲醛;苯酚;苯胺   
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        发布时间：2023-11-14
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