2011年, 第47卷, 第16期　
刊出日期：2011-08-20

  

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  结合时间逆转的兰姆波与加权分布成像算法对多损伤识别的研究

  苗晓婷;李富才;孟光

  . 2011, 47(16): 1-8.

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  结合时间逆转的兰姆波与加权分布成像算法，来识别铝板中的多缺陷。通过分析重建波形与原始激励的调幅脉冲之间的波形扭曲来校对基于时间逆转的损伤指数(Damage index，DI)。利用加权分布函数，传感网络中各条传感路径所校对的DI值被映射到检测区域内的各个离散坐标上，构建缺陷出现在这些离散坐标上的概率图像。利用动态有限元法在无缺陷和有不同切缝缺陷(不同长度)的铝板中研究兰姆波的时间可逆性，并评估这个基于时间逆转的DI对损伤识别的有效性。在试验中利用所建立起来的损伤识别方法诊断一个带有双切缝缺陷的铝板。试验结果表明，这个方法不但不依赖基准信号，而且可以精确地识别和定位铝板中的多缺陷。
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  超精密微动台控制器带宽优化研究

  杨进;尹文生;朱煜;胡金春;段广洪

  . 2011, 47(16): 9-13.

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  为提高超精密微动台的控制带宽，改善控制性能，针对微动台模型包含机械谐振以及时滞的特性研究一种优化回路成形(Optimized loop shaping, OLS)控制器设计方法。通过回路成形方法分析得出PID控制器相位超前量不足是造成带宽受限的主要因素，并给出一种能实现高带宽的高阶控制器。利用回路成形(Loop shaping, LS)设计方法将控制器参数设计描述为优化问题，并利用遗传算法对其进行求解。将OLS控制器与试验整定的PID控制器进行试验对比，结果显示采用OLS控制器的系统的上升时间、调整时间、定位精度都有较大幅度地改善，最大超调量有所增加但仍在工程允许的范围内，表明所提出方法能够减小控制器设计对经验的依赖并有效提高地超精密微动台的控制性能。
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  边界散射对超声水平剪切导波成像检测的影响

  朱新杰;韩赞东;都东;陈以方;原可义

  . 2011, 47(16): 14-19.

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  超声水平剪切(Shear horizontal，SH)导波在工业在役板材成像检测和结构健康监测(Structural health monitoring, SHM)中有重要的应用价值。基于合成孔径聚焦方法，对钢板中人工缺陷用超声SH导波进行成像，对边界散射条件下的成像检测阵列信号进行分析，探讨了边界散射对超声SH导波成像检测的影响。研究结果表明，基于合成孔径聚焦的超声SH导波成像方法用于板材缺陷成像检测时，超声边界散射使成像信号“双曲线”阵列特征弱化，缺陷声波信号衰减增大，信号散射噪声增强，进而使成像清晰度降低，易导致漏检；同时边界散射会造成同一缺陷信号产生“双峰”或“多峰”，成像信号“双曲线”阵列特征紊乱，使成像发生畸变，会导致误检。这将为进一步改进工业在役大尺度板材超声导波成像质量与提高结构健康监测水平提供重要基础。
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  高锰钢辙叉机械冲击预硬化工艺研究

  杨志南;张福成;张明;刘峰超;孙登月

  . 2011, 47(16): 20-24.

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  为提高高锰钢辙叉的耐磨性能和抗变形能力，利用自制的机械冲击预硬化设备对高锰钢辙叉表面进行预硬化处理。适合高锰钢辙叉服役条件的最佳机械冲击硬化工艺如下所述，将高锰钢辙叉待硬化表面加热到300 ℃，利用冲击能量为50 J的机械装置冲击辙叉工作面，每个硬化点冲击时间大于10 s，相邻硬化点边缘距离小于3 mm。高锰钢辙叉经过机械冲击硬化处理后获得硬化层深度大于15 mm、表层硬度约为48 HRC、亚表层硬度梯度平缓过渡的理想硬化效果。亚表层硬度梯度平缓过渡是由于高锰钢辙叉被加热到300 ℃后，屈服强度降低，机械冲击后塑性变形区厚度增加所致。同时，在300 ℃冲击变形过程中高锰钢微观组织发生动态回复，降低了辙叉表层硬度，使硬化效果更适合铁路辙叉服役。高锰钢辙叉经过机械冲击硬化处理后使用寿命明显提高。
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  基于旁路耦合电弧的铝钢MIG熔钎焊研究

  石玗;温俊霞;黄健康;卢立晖;樊丁;张裕明

  . 2011, 47(16): 25-29.

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  实现铝钢良好连接的关键是有效控制焊接热输入，尽量降低中间层铝铁金属间化合物的厚度，一般认为中间层金属间化合物厚度小于10 μm时铝钢接头质量良好。提出旁路耦合电弧熔钎焊方法，通过调节旁路电弧电流的大小来控制焊接热输入。在优化控制系统和工艺参数的基础上采用脉冲旁路耦合电弧焊方法将铝镁合金ER5356堆焊到304不锈钢板上，获得结合良好的焊缝。对焊接接头进行扫描电镜(Scanning electron microscope, SEM)、能量色散光谱仪(Energy dispersive spectrometry, EDS)分析，结果表明：铝与不锈钢焊接接头中间层金属间化合物平均厚度约为8 μm，小于10 μm的临界厚度；脉冲旁路耦合电弧焊方法能够实现铝钢的连接，是一种新型低成本低热输入电弧焊方法。
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  基于低幅锻炼载荷的累积强化效果模型

  储军;郑松林;冯金芝;刘新田

  . 2011, 47(16): 30-34.

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  根据汽车结构件在车辆运行过程中的受载特点，以汽车传动轴为对象，研究其在低幅锻炼载荷作用下的强度演变规律。通过对汽车传动轴光滑试样的低载强化效果试验，确定传动轴材料40Cr的低载强化应力区间，重点分析锻炼载荷幅值和加载次数对结构件剩余疲劳强度的影响，结果表明结构强度在一定条件下存在最佳的强化效果；并通过试验数据的正交分析与处理，拟合出强化或损伤效果与等效对称应力、加载次数的关系模型。进而以这一模型为基础，结合汽车传动轴工作的随机载荷谱，通过多级低幅载荷循环下强化和损伤强度的积分，建立传动轴在实际工作过程中的疲劳累积强化效果模型；并根据设计应力区间和最佳强化效果的应力区间的匹配，提出以低幅锻炼载荷的累积强化效果为目标的轻量化设计思路，为汽车结构件的轻量化设计提供理论基础。
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  柱形件在边角受压下的三向起皱行为

  何伶荣;张坤;王明星;陈光南

  . 2011, 47(16): 35-39.

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  塑性失稳、分叉引起的起皱是材料加工和成形工艺中的常见现象，起皱的出现将影响零部件的成形质量和性能。已有的工作主要集中在一维和二维的起皱行为，为对开模挤压成形初期以及某些低刚度零件的装配过程中出现的三向起皱现象有更深的认识，设计一种通过改变锥模角度以获得皱曲特征的试验方案，得到局部应力集中下的三向皱曲形貌，描述各个方向起皱的特点，系统地分析锥模角度和试样晶粒大小对皱曲的影响。结果表明：柱面凸起高度、凸起距离和起皱波延伸距离随挤压角度的增大而增大；端面凸起高度和起皱波长、延伸距离均随着挤压角度的增大先增加后减小，凸起距离随角度增大单调减小；波长越长时对应起皱延伸越远；试样表面层晶粒越大，起皱波长和延伸距离越大，起皱形貌越明显。
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  16MnR钢不同晶粒尺寸及第二相尺寸对低温冲击韧度的影响

  方修洋;曹睿;李广;江峰;陈剑虹

  . 2011, 47(16): 40-44.

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  16MnR钢通过三种热处理工艺获得细晶细碳化物、细晶粗碳化物和粗晶粗碳化物三种不同组织，对这三种不同组织的材料进行系列低温(–99～20 ℃)下的Charpy-V冲击试验。通过冲击韧度比较、断口形貌观察以及断裂微观参数的测量，研究晶粒尺寸和碳化物尺寸对16MnR钢冲击韧度的影响。结果发现，不同微观组织的材料其冲击韧度随温度降低而减小；细晶细碳化物组织比细晶粗碳化物组织和粗晶粗碳化物组织韧脆转变温度低，同一温度下的断裂韧度好，而且晶粒尺寸对韧脆转变温度和断裂韧度值的影响要比碳化物尺寸显著得多。通过断口微观参数的测量得知，韧脆转变温度区的断裂能量主要消耗在裂纹尖端的钝化与塑性裂纹扩展中。韧脆转变低温区，裂纹尖端在钝化过程中吸收大量能量从而韧性陡升。
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  基于松散耦合法的电磁平板成形3D有限元仿真

  崔晓辉;莫健华;王波;何文治

  . 2011, 47(16): 45-51.

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  数值模拟提供一种手段去分析电磁成形中的多物理场耦合过程，但是目前的电磁成形模拟大多局限于2D模型或者将复杂的多物理场耦合数值模型简化为单独的多个物理场分别进行求解。为提供一种能够适用于复杂3D模型的多场耦合模拟方法，采用松散耦合法对平板电磁自由胀形过程进行3D有限元模拟分析。对工件网格采用拉格朗日算法，空气网格采用任意拉格朗日欧拉算法。从而使空气3D网格能够与板料变形随动而不产生畸变，实现磁场—结构场的迭代耦合分析。动态而无畸变的六面体网格能够在磁场分析模块与塑性成形模块间准确传递数据，既提高了运算速度又可获得精确计算结果。与实际数据比较证明，模拟的板料变形规律与试验结果一致。
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  基于Design-Expert V7设计的不锈钢激光非熔透搭接焊工艺优化研究

  刘佳;张宏;石岩

  . 2011, 47(16): 52-60.

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  在保证焊接接头的力学性能的前提下，采用Design-Expert V7软件对厚度为0.8 mm/1.5 mm的SUS301L奥氏体不锈钢激光搭接焊接试验进行设计，并通过优化焊接参数来减少焊缝背面微凸变形。为了获得最佳的激光焊接工艺参数，建立一套与每个焊缝特征相关的焊接参数的数学模型。并通过验证试验检验所建立的数学模型的准确性，其误差范围小于5%，可以被用于后续的优化分析。根据优化方案得到最佳的焊接条件是激光功率、焊接速度、激光入射角度和离焦量分别为3.50～3.79 kW、7.40～8.00 m/min、65°和0 mm。同时，通过试验研究和优化分析得出，离焦量只对最优区域的偏移有影响，对最优区域的宽度影响不大，而激光入射角度对最优区域的偏移和宽度均有较大影响。
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  大型锻件锻造新中心压实法及工艺参数研究

  任运来;张建国;杨晓禹;聂绍珉

  . 2011, 47(16): 61-66.

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  针对现有大锻件中心压实(Japan-Tefeno-Shikano, JTS)法工艺操作复杂且对设备吨位要求过大的缺点，提出一种新的大锻件中心压实方法——NJTS(New-Japan-Tefeno-Shikano)法，设计可用于生产的工装，在锻坯上、下、左、右四个方向同时施压。利用数值模拟与物理模拟方法，以在心部预置空洞的坯料为研究对象，对新中心压实法锻造工艺进行研究。结果表明，新中心压实法能在整个横截面上形成大的静水压力，在心部有最大的变形。对相对压下量、砧宽比和侧压角等主要工艺参数进行优选，在砧宽比为1、侧压角为10°时，NJTS法的锻造效果最好，空洞的体积变化率、周围的等效应变和应力三轴度最佳；单向压实时相对压下量为18%～20%，双向压实时相对压下量为8%～9%，都可锻合内部空洞。试验表明：物理模拟与数值模拟结果基本一致。
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  铝铁复合铸造界面金相研究

  李文钊;边秀房

  . 2011, 47(16): 67-72.

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  为用铸造方法得到铝铁复合线材，降低铝包钢芯铝绞线的生产成本而设计试验。自行设计复合铸造模具，在洁净的铁丝表面预先进行渗铝处理300 s，用出炉温度在800 ℃的铝液浇注试样，通过金相显微镜和扫描电子显微镜观察发现：铝和铁的界面处形成宽度为10～30 µm的结合区域，能谱分析结果表明其中铝的质量分数为50.37%，原子分数为67.75%。由元素质量分数和相关热力学数据判定结合区主要由Fe2Al5和FeAl构成，其显微硬度值在250 HV以上。相同浇注温度下未经渗铝处理得到的试样，通过金相观察、能谱分析和显微硬度测试，证实铝和铁间形成宽度为10 µm的缝隙。试验结果说明，采用预先浸镀后浇注的工艺可以实现铝和铁的冶金结合，为实现铸造工艺得到铝铁复合线材的构想提供初步的支持。
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  混合压边液体内向流动动态充液拉深

  王会廷;章静;高霖;沈晓辉

  . 2011, 47(16): 73-78.

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  为抑制液体内向流动动态充液拉深中凸缘增厚而造成的拉深阻力急剧增长，提出混合压边液体内向流动动态充液拉深新方法。对定间隙下设定恒定压边力的混合压边充液拉深压边形式实质进行分析，采用有限元研究混合压边方式下压边间隙、压边力以及径向压力的变化对成形过程的影响。研究结果表明：定间隙下设定恒定压边力的混合压边充液拉深压边形式的实质是设定压边间隙和设定压边力压边方式的混合；采用混合压边方式可以降低实际最大压边力，降低凸缘区的摩擦阻力，减少第二个谷底点的减薄率；压边力影响零件直壁部分壁厚分布，较大的压边力得到的零件直壁壁厚较薄；压边间隙的变化影响成形零件直壁壁厚分布，较小的压边间隙成形零件直壁较薄，第二个谷底点越接近零件底部。
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  车辆动力总成悬置系统参数识别

  陈世嵬;蹇开林;李锐;陈伟民;廖昌荣

  . 2011, 47(16): 79-85.

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  精确识别车辆动力总成不平衡力以及惯性参数，是对车辆发动机振动进行主动隔离的基础。根据发动机不平衡力只与发动机内部结构以及转速相关的特性，提出一种利用磁流变减振器阻尼参数的可控性，通过测试不同阻尼环境下的各悬置加速度和支座反力，进而识别发动机惯性参数以及不平衡力的新方法。该方法在应用于车辆动力总成悬置系统参数识别时，对比传统识别方法具有针对性强，重复测试不需要起吊发动机，能在识别发动机惯性参数的同时识别不平衡力的特点。利用一个简单模型的有限元数值模拟数据和一个实际四缸四冲程直列式发动机的现场实测数据对新方法进行验证，结果表明，新方法的发动机转动惯量识别精度满足工程应用要求，发动机不平衡力识别结果比简化后的理论公式更能反映发动机真实振源 状况。
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  基于ADAMS与Matlab的车辆稳定性控制联合仿真研究

  宋宇;陈无畏;陈黎卿

  . 2011, 47(16): 86-92.

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  通过ADAMS/Car软件建立车辆虚拟样机模型，设计出一种基于横摆角速度反馈的稳定性控制系统，此系统由四轮制动逻辑控制器和单轮制动力PID控制器组成，并同防抱死刹车系统(Anti-locked braking system, ABS)的轮胎滑移率控制相结合以防止车轮失稳，进行ADAMS与Matlab联合仿真分析。控制系统中，逻辑控制器只需两路信号，不需要对四个车轮进行独立控制，PID控制器设计为使能子系统，接收逻辑控制器发出的激活信号，而ABS控制器当车轮滑移率小于限定值时方解除控制状态，执行稳定性控制逻辑。理论分析和仿真结果表明，构建的车辆稳定性控制系统是一个行之有效的进行综合仿真和优化控制的系统，所采用的联合仿真方法是正确有效的，由ABS系统和PID控制策略组成的控制系统有效提高了车辆的稳定性，所得结果为稳定性控制在车辆工程中的实际应用提供了参考。
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  基于简化基本折叠单元法的蜂窝耐撞性优化设计

  尹汉锋;文桂林

  . 2011, 47(16): 93-100.

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  采用简化基本折叠单元法，即基于简化基本折叠单元的超折叠单元理论对三种常用蜂窝结构的轴向平均压缩应力进行理论求解。为验证理论解的准确性，采用基于LS-DYNA的非线性有限单元法对这三种常用蜂窝结构的轴向压缩进行仿真计算，仿真结果与理论结果吻合很好。基于轴向平均压缩应力理论解，进一步采用多目标粒子群算法分别对这三种预压缩常用蜂窝结构的耐撞性进行多目标优化，发现在所研究的三种常用蜂窝结构中，正六边形蜂窝结构的耐撞性最好。采用LS-DYNA对优化设计的蜂窝结构进行轴向压缩仿真，仿真结果与基于所给出理论公式的耐撞性优化结果相差不大，说明基于所给出理论公式的蜂窝结构耐撞性优化是可行且有效的。
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  等差式液压机械无级变速器的速比控制理论与试验研究

  魏超;苑士华;胡纪滨;宋卫群

  . 2011, 47(16): 101-105.

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  速比跟踪控制是车辆无级变速器控制系统的核心，以等差式液压机械无级变速器为对象开展速比控制理论研究，提出适合于液压机械无级变速器使用的速比控制方法。分析等差式液压机械无级变速器的组成原理，推导出等差式液压机械无级变速器速比关系的一般表达式，获得等差式无级变速器的段位组成方式；结合研究对象具体结构，研究换段时各执行元件的转速关系，提出换段条件；构建速比控制系统的设计框图，分析得到控制器的传递函数，给出控制算法设计方法；对等差两段式液压机械无级变速器进行速比跟踪控制试验，试验结果表明：通过对液压机械无级变速器实施速比控制，能够实现对目标速比的跟踪；当跟踪阶跃速比时不存在稳态误差，跟踪斜坡速比时存在稳态误差。
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  基于载荷优化的风电机组变桨控制技术研究

  应有;许国东

  . 2011, 47(16): 106-111.

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  以国产兆瓦级风力发电机组为依托，研究大型风力发电机组独立变桨距控制技术，以优化机组的疲劳载荷。将独立变桨控制过程解耦为协同变桨控制过程和偏差变桨控制过程，并分别进行协同变桨控制和偏差变桨控制的理论研究；偏差变桨控制系统是一个多输入多输出线性系统，通过Park坐标变换和逆变换技术，将偏差变桨控制系统解耦为两个单输入单输出线性系统，实现采用经典控制理论设计相关控制器，极大提高独立变桨控制技术的工程实用性。采用GH bladed软件，对一台1.5 MW机组的仿真研究结果表明：采用独立变桨控制不仅可以实现传统协同变桨控制的功能，而且还能有效减小风电机组各关键部件的疲劳载荷。
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  开孔泡沫金属紧凑式换热器高温力学性能研究

  周帼彦;涂善东;轩福贞;王正东

  . 2011, 47(16): 112-119.

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  基于开孔泡沫金属的特性，研发板泡式热交换器，通过单轴拉伸试验获得316不锈钢泡沫金属的短时力学性能和长时粘弹性参数，在此基础上引入小挠度薄板理论，将板泡结构简化作支承于地基上的薄板，基于对应性原理和数值逆变换方法，采用FORTRAN90编制程序，计算板泡结构的粘弹性弯曲变形和粘弹性弯曲应力，并与有限元模拟结果进行对比，验证该分析计算方法用于表征承压板泡式热交换器结构粘弹性行为的可行性与准确性。进而分析开孔泡沫金属结构参数对板泡结构的粘弹性弯曲变形和粘弹性弯曲应力的影响情况，结果表明开孔泡沫金属的孔隙率对板泡结构的安全性影响相对较大。
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  基于遗传算法和支持矢量机参数优化的制冷机组故障检测与诊断研究

  韩华;谷波;康嘉

  . 2011, 47(16): 120-126.

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  针对制冷机组故障诊断中特征多、诊断准确率低的特点，提出一种复合诊断模型，利用遗传算法搜索特征空间，与带参数优化的支持矢量机(Support vector machine, SVM)结合，同时进行故障特征提取和模型训练。用该模型研究7种典型的制冷机组故障，从64个原始特征中筛选出8个与试验辅助系统关系甚微、均十分靠近核心制冷循环的特征，作为故障指示特征，总体诊断准确率从96.95%提高到99.53%，测试时间下降70%以上。用命中率和虚警率评价模型对各故障的诊断性能，所提复合模型除个别故障外，均优于无特征提取及带主元分析特征提取的SVM模型。复合模型在制冷机组故障诊断中有良好的应用前景。
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  组分迁移对R407C相变换热影响的理论分析

  鲍军江;赵力;宋卫东

  . 2011, 47(16): 127-132.

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  为了研究组分迁移对非共沸工质在换热器中相变换热特性的影响，探明制冷剂和换热流体间的温差在换热器中的变化规律，进行了相应的理论分析。基于窄点理论和空泡模型，将换热器按等焓降划分为若干控制体，建立相应的数学模型，然后在给定工况下，计算出R407C在换热器内冷凝和蒸发的组分迁移情况，进而得到考虑组分迁移的非共沸工质温焓非线性关系，发现制冷剂和换热流体间的温差在换热器中的变化规律，再与未考虑组分迁移时作对比。结果发现，考虑组分迁移对窄点或最大传热温差及其在换热器中出现的位置、可用能损失的影响很大，在合理设计换热器时应给予考虑。
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  正戊烷节流凝结规律研究

  吕孝飞;常春;白博峰

  . 2011, 47(16): 133-138.

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  节流分离法是天然气脱水脱烃处理中常用的技术，了解天然气节流过程中的凝结规律有非常重要的意义。研究天然气凝析液中含量较多的正戊烷组分的凝结规律，基于正戊烷的凝结特点建立自发凝结和异质凝结流动统一的数值模型，对正戊烷气体在节流阀内的节流凝结过程进行数值模拟。数值计算结果表明节流时不足以达到正戊烷自发凝结的临界过饱和度，节流阀内只发生异质凝结。正戊烷在节流孔入口即凝结，凝结时间很短，在节流孔内凝结基本完成。研究发现异质凝结时外界核心的初始颗粒半径，初始颗粒浓度和背压比等因素对凝结性质有很大影响。初始颗粒半径和浓度增加时，液滴生长速度减缓，但节流孔出口的凝结液滴质量增大。背压比增加使凝结液滴的生长速率，液滴尺寸和和凝结质量同时减小。
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  基于对称圆弧修正的单元组合型线涡旋压缩机特性研究

  王国梁

  . 2011, 47(16): 139-142.

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  针对采用单元组合型线的涡旋压缩机，研究当对涡旋盘涡圈采用对称圆弧修正时整机的工作特性，建立修正型线参数方程，讨论修正型线的取值范围，分析其工作腔随转角的变化关系及内容积比和排气截面的工作特性。仿真研究结果表明：与修正后的采用圆渐开线的压缩机相比，在内容积比相同的情况下，采用单元组合型线的压缩机具有更大的排气角和排气截面，使得压缩过程更趋平缓；并随着内容积比的增加，其排气截面减小的趋势和排气损失增加的趋势也较基于圆渐开线的压缩机缓慢。可见，随着压比的升高，采用单元组合型线的压缩机优势更加突出。该研究结果为采用该型线的涡旋压缩机应用及优化奠定基础。
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  多工序加工系统产品尺寸误差传递建模

  杜世昌;王猛;奚立峰

  . 2011, 47(16): 143-149.

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  多工序加工系统中最终产品的尺寸误差是所有加工工序上尺寸误差累积、耦合与传递的结果。目前方法是建立数学模型对多工序加工系统尺寸误差传递进行分析，而缺乏逻辑层次上的建模理论和方法。为解决多工序加工系统中尺寸误差传递的逻辑分析问题，采用面向对象Petri网方法，在定义误差状态通用物理对象基础上，建立通用物理对象和加工系统的映射规则，对误差状态子类物理对象进行继承和封装，设计出误差状态消息传递关系网。建立的产品尺寸误差面向对象Petri网(Errors of product dimension-object oriented Petri net, EPD-OPN)模型可以作为多工序加工系统中尺寸误差传递动态分析和故障诊断依据。通过发动机缸盖的多工序加工过程为例证明该模型的有效性和可行性。该模型具有模块化、可重复使用性的特点和结构化的复杂逻辑关系描述能力，是目前数学模型很好的扩展。
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  基于时窗的双资源约束车间调度研究

  李兢尧;孙树栋;黄媛;牛刚刚

  . 2011, 47(16): 150-159.

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  针对复杂制造环境下双资源约束作业车间调度问题，提出基于时窗调度策略的继承式遗传算法。该算法基于时窗交集充分利用数控设备加工时工人的时窗空隙；以信息素为载体传承父辈染色体种群的进化经验，并采用基于流量的改进伪随机比例转移规则和自适应云调整参数，生成分支种群；仿照动物的种群组织模式提出多种群King交叉进化模式，并针对双资源约束特点引入资源进化算子；基于被支配域的概念提出扇形分割的轮盘赌选择算子，以较小的计算复杂度选择非劣解集和较优个体。在采用马尔科夫链知识对整个算法的全局收敛性进行理论分析后，通过对随机算例仿真运算结果的统计分析，表明该算法虽然解分布均匀程度不甚理想，但算法搜索性能和收敛性较优。
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  调整时间与顺序相关的等同并行机调度

  胡大勇;姚振强

  . 2011, 47(16): 160-165.

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  调整时间与顺序相关的等同并行机调度在生产服务业与制造业中有着十分广泛的应用背景，具有计算复杂性的主要特点。调整时间与顺序相关的等同并行机调度是将被加工工件集的各工件分配给等同并行机资源，并安排工件的加工次序。它是决策的一种形式，其目的是优化一个或多个目标。研究以最小化被加工工件最大完工时间为目标的调整时间与顺序相关的等同并行机调度，建立该问题的数学规划模型，根据问题的结构特点开发基于两段式染色体表达的遗传算法以获得该问题的近似最优解；在所建立数学规划模型的基础上，引入所求解问题的下界对近似最优解的质量进行评价。对具有不同规模的问题实例进行计算试验，计算结果表明所设计的遗传算法能够在可接受的计算时间内获得合理的解。
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  基于层次化设计结构矩阵的复杂产品研发过程研究

  孙亚东;张旭;宁汝新;王天培

  . 2011, 47(16): 166-175.

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  诸如卫星、雷达、飞行器等复杂产品研发普遍采用“分解—综合”的设计模式以降低研发的复杂程度，但复杂系统分解得到的分系统之间、分系统内部组件之间及其不同学科之间在研发过程中相互关联，造成研发活动之间数据交互复杂，研发活动迭代频繁，使得产品研发过程分析、管理困难。针对复杂产品采用的“分解—综合”设计模式，基于系统层次分解定义不同级别组件对应的研发活动、计算模型和指标参数，进而基于系统架构建立层次化设计结构矩阵(Multi-level design structure matrix, MDSM)，利用层次化设计结构矩阵分析不同层次的研发活动之间的数据依赖关系，并自动生成复杂产品研发流程的过程逻辑，最终实现基于输入/输出数据模板和消息驱动的层次化、模块化、集成化的复杂产品研发全局流程模型。
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  用户期望意象驱动的汽车造型基因进化

  胡伟峰;赵江洪

  . 2011, 47(16): 176-181.

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  选取汽车造型基因典型元素—— 造型特征线为研究对象，基于遗传算法提出用户期望意象驱动的汽车造型基因进化思想和方法流程。通过调研和标杆车分析获取用户期望意象形容词，经过聚类分析得到关键意象词汇并将其量化表征。选取汽车侧面轮廓线作为研究对象，利用贝塞尔曲线将其量化描述。从多种途径选取符合用户期望意象的进化计算初始种群案例样本，并进行基因型转化。为保证造型基因进化一直处于用户期望意象引导下，基于用户期望意象形容词构建人工适应度评估机制。进行交叉、变异操作，获得符合用户期望意象的造型基因进化子代种群，从而实现了基于用户期望意象驱动的造型基因进化目标，并以此指导后期汽车造型设计。以微型汽车造型基因进化设计为例，证明了该方法的合理性和可行性。
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  喷嘴内壁压力分布的研究

  杨友胜;冯辅周;朱玉泉;罗小辉

  . 2011, 47(16): 182-186.

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  喷嘴是能量转换部件，其效率直接影响航行器的总体性能，如续航能力、航速等。根据喷嘴内部等压面的特征，运用能量守恒定理，建立喷嘴内壁面压力分布模型。对两种喷嘴(圆柱、圆锥)内壁面压力分布进行仿真与试验研究。比较分析模型、仿真和试验的结果。因结果可知：① 内壁面压力分布在接近喷嘴时急剧下降，且随孔径的增加，壁面压力变化率减小；② 在接近喷嘴时，圆柱喷嘴壁面压力分布变化大，而圆锥喷嘴的相对缓和；③ 壁面压力分布模型能较好的反映出壁面压力分布规律。
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  烧结金属多孔质的流量特性分析及试验研究

  钟伟;刘昊;陶国良;黎鑫;香川利春

  . 2011, 47(16): 187-192.

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  针对ISO6358标准及其流量扩展表示式在描述多孔质气动元件流量特性上的缺陷，考虑多孔介质内部气孔率和流体基本流动规律，基于Darcy-Forchheimer定律对多孔质气阻元件建立流量特性模型。空气在多孔质内流速较低时，利用Darcy定律表示流速与压力梯度的关系；当流速增大到一定程度时，通过在Darcy定律的基础上增加一个惯性项构成Forchheimer定律来表征流动特性。采用4种不同尺寸，不同气孔率的烧结金属多孔质气阻进行流量特性试验验证。将流量特性分段进行处理，对模型中的渗透系数和惯性系数提出相应的参数辨识方法，即通过对小压差区域的试验数据进行线性拟合来获取渗透系数，而利用雷诺数大于0.1的数据通过高斯——牛顿非线性最小二乘法确定惯性系数。试验结果表明，该模型可以准确表示被测元件的流量特性，计算结果相对试验误差小于2%。同时，试验系统能够保证渗透系数测试误差小于3%，测试精度足以满足绝大多数工业场合的要求。
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  大间隙磁性液体静密封研究

  李德才;张秀敏;高欣

  . 2011, 47(16): 193-198.

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  为满足航空、航天、冶金等领域大间隙静密封要求，建立磁性液体静密封试验台，设计出磁性液体静密封试验件。在试验台上对磁性液体静密封进行深入研究，通过试验得出磁性液体静密封耐压、磁性液体注入量与密封间隙、密封温度和磁性液体磁化强度的关系。从理论上，计算试验件密封间隙中磁场分布，推导出磁性液体静密封耐压和温度关系的解析表达式，计算磁性液体静密封在不同间隙，不同饱和磁化强度下的最大耐压能力。理论分析和试验表明，在大间隙下磁性液体静密封能够满足一定耐压要求，具有实用价值。