机械工程学报

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刘世元

. 2014, 50(4): 1-10.

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计算测量是指对复杂测量过程进行建模计算并通过测量仪器在一定观测条件下获得观测数据，然后通过逆问题精确求解以获取待测参数的一种测量方法。提出计算测量的基本概念和特点，指出其本质是一种基于模型的测量，是一个典型的逆问题求解过程。探讨了计算测量的可测量性、测量误差分析与精度评定、测量优化配置、正向模型快速准确数值计算、待测参数鲁棒快速提取等基础科学问题及其普适求解方法，强调现代数学理论与工具在求解相关问题的重要性和必要性。给出计算测量的若干研究实例，表明计算测量可望为批量化制造过程中的在线测量提供一种快速、低成本、非破坏性的精确测量新途径。

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薄板涂层结构镍镀层声学特性检测与弹性常数反演表征方法研究

宋国荣;吕炎;谭博涛;龚裕;吴斌;何存富

. 2014, 50(4): 11-17.

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针对表面涂层技术应用中薄板涂层结构材料弹性常数声学表征无损检测方法开展理论和试验研究。基于声学显微镜技术，利用自主研制的宽频线聚焦探头和非常规小尺寸材料超声无损检测系统，进行小步距(20 μm)精确散焦测量和大数据量回波信号(601组)数据采集；采用V(f, z)分析方法获取薄板涂层结构材料的试验频散曲线；结合涂层结构材料声波传播特性分析及理论建模结果，改变纵波波速和横波波速获得不同的理论频散曲线，通过理论频散曲线与试验测量结果的曲线拟合，获取涂层材料声波波速，进而反演材料的弹性常数(如泊松比和弹性模量)。多厚度镍镀层试验测量结果与理论值相吻合，表明测量分析方法可行、结果可靠。该研究成果为涂层材料力学性能无损检测和质量评价奠定了基础。

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超声流量测量中换能器对流场扰动机理研究

郑丹丹;赵丹;张朋勇

. 2014, 50(4): 18-24.

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超声流量计从原理上讲是可以实现非实流标定的一类流量计，但目前国内外仍未普遍推行该技术的一个重要原因是超声换能器对流场扰动影响的研究尚需深入，特别对于中、小口径超声流量计，换能器对流场的扰动作用、对测量精度的影响更为严重。利用计算流体力学数值仿真方法研究换能器对流场的扰动机理，前期已通过实流试验验证仿真方法正确性，在此基础上重点分析DN100超声流量计分别在单面、交叉1、2、4六种声道布置形式下，换能器插入深度对流速分布、测量误差的影响规律。研究结果表明，换能器对流场的节流作用使得采用交叉声道布置形式、换能器全部插入管道时的测量效果最好，测量误差最小；随着布置声道数目逐渐增多，换能器对测量误差的负向影响越大。

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25Cr2Ni2MoV钢焊接接头的超高周疲劳特性

刘龙隆;轩福贞;朱明亮

. 2014, 50(4): 25-31.

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对25Cr2Ni2MoV钢焊接接头开展常温拉压条件下的超高周疲劳试验，并对失效试样进行断口分析，研究焊接接头的疲劳失效机理。结果表明，疲劳寿命曲线呈现阶梯状：在高应力短寿命区，疲劳断裂发生在试样母材区较多，多为表面或次表面夹杂物裂纹萌生；在低应力长寿命区，疲劳断裂发生在试样焊缝区较多，多为内部气孔裂纹萌生。断口分析发现：缺陷(裂纹源)尺寸较小或者越靠近试样内部，疲劳寿命越长，且较小缺陷同内部较大缺陷具有相似的裂纹萌生潜力。通过有限元模拟疲劳试样内部微缺陷处的应力分布得出，焊缝区气孔和夹杂物周围的应力集中程度大于母材区夹杂物。结合断口分析发现，母材区弥散分布的粒状颗粒夹杂物数量较多，并且聚集起来会形成更大的缺陷，相比焊缝区夹杂物更容易萌生疲劳裂纹。

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复合材料支架的仿生界面设计与有限元优化方法

连芩;李涤尘;朱林重;靳忠民

. 2014, 50(4): 32-38.

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研究光固化成形复合材料支架的材料界面分层问题。以关节软骨下骨板为仿生对象，提出骨软骨复合材料支架的界面结构仿生设计与优化方法。在构建关节软骨下骨板表面孔隙结构模型(面孔隙率为6.7±0.71%，孔隙分布夹角为40°～50°或80°～90°)的基础上，建立PEGDA/β-TCP软骨复合支架的仿生界面结构模型和有限元分析模型。结合多目标优化方法确定影响骨体孔隙成形性及其与软骨层分层的关键参数为孔隙直径、结构单元(三边形、四边形、六边形)、孔隙间距(边长)、面孔隙率；确定具有四边形结构单元，面孔隙率为5%～15%，孔隙尺寸为不小于400 μm的界面结构具有良好的骨体孔隙结构成形性和较好的界面材料结合能力。该方法为复合材料支架仿生结构设计与制造一体化的研究提供新的评估与预测手段。

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35CrMo钢在酸性H2S环境中的应力腐蚀行为与机理

郝文魁;刘智勇;杜翠薇;李晓刚

. 2014, 50(4): 39-46.

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通过模拟油田井下低浓度H2S的工作环境，采用电化学技术研究35CrMo钢在不同pH的H2S溶液中的腐蚀行为，通过慢应变速率拉伸试验和U形弯试样浸泡试验研究35CrMo在不同pH和温度条件下的H2S介质中的应力腐蚀开裂行为与机理。结果表明，35CrMo钢在酸性H2S环境下SCC敏感性较高，随着介质的pH降低，35CrMo钢的应力腐蚀敏感性增加，腐蚀速率加快。pH降低能够较大地促进35CrMo钢阴极过程的进行，导致腐蚀速率和充氢电流密度均相应增大，从而导致局部阳极溶解作用和氢脆作用增大。在温度为15～90 ℃，35CrMo钢应力腐蚀敏感性不同，35 ℃和90 ℃条件下的应力腐蚀敏感性大。在酸性H2S环境下35CrMo钢的应力腐蚀机制是以氢脆为主，阳极溶解为辅的协同机制。

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辙叉用贝氏体钢热处理工艺研究

曹栋;康杰;龙晓燕;王艳辉;张福成

. 2014, 50(4): 47-52.

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对新型辙叉用含Al贝氏体钢进行热处理工艺对比研究。通过对比分析直接空冷、贝氏体开始转变温度(BS)之前快冷后空冷以及等温淬火之后的组织及性能，发现等温淬火的组织具有最佳的综合力学性能，且组织最细。但等温淬火工艺会导致较高的生产成本，并且辙叉本身较大的尺寸导致在实际生产中较难实现。所以根据等温淬火的工艺特点设计出在温度BS之前快冷，温度BS与马氏体开始转变温度(MS)温度期间置于炉中保温缓冷，最后空冷的三阶冷却方式，结果表明三阶冷却方式处理之后的贝氏体钢具有和等温淬火相似的组织形貌及大致相同的强韧性。对接近实际铁路辙叉尺寸的大块试样的不同冷却方式的冷却曲线进行测定，发现油冷不仅能够达到所需的冷速且容易在实际生产中应用。

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疲劳过程中磁记忆信号变化的机理

徐明秀;陈章华;徐敏强;樊久铭

. 2014, 50(4): 53-59.

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从微观角度研究磁记忆现象是机理研究的突破口，材料微观结构变化由塑性变形引起。因此设计拉伸疲劳试验，同步研究疲劳过程中切向磁信号Hpx变化与材料微观形貌及塑性应变变化之间的关系。试验结果显示，疲劳初期，Hpx快速增强，对应快速塑性变形；疲劳中期，Hpx平缓增强，对应塑性变形放缓，晶界微裂纹萌生并缓慢发展；疲劳后期，Hpx相比疲劳中期有跳变，并且增强速度加快，对应塑性变形加剧，宏观裂纹出现并快速扩展。分析表明，塑性变形产生微裂纹等晶体缺陷，阻碍磁化，使塑性变形集中区域成为内部磁源，向外散射磁场，形成磁记忆现象。并得出磁记忆场Hp的表达式，Hp随测量点位置、塑性变形集中区的磁导率μ(或塑性应变εp)变化。某固定测量点沿某方向的磁记忆信号随μ线性变化、随εp的单调递增变化，因此疲劳各阶段Hpx增强速度不同是由εp增加速度不同引起。并提出可以通过选择合适的测量点及测量方向来提高磁记忆信号对εp变化的灵敏度。

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高强镀锌钢激光填粉焊接的粉末输送研究

张屹;徐磊;刘西霞;李庆福

. 2014, 50(4): 60-69.

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激光填粉焊接是一种高柔性化焊接加工技术，能有效降低激光焊接装配精度。使用自行开发的侧向送粉装置，基于粉末分布密度与图像灰度的相关性，测量分析粉束截面的粉末分布密度和粉末输送的有效性，并开展高强镀锌钢光纤激光填粉焊接的焊接工艺性及接头性能的研究。结果表明，粉末落点是决定粉末利用率的关键因素。以45°侧向送粉时，有效输送率最高的粉末落点为–1.75 mm。粉末落点过于靠近或远离激光束时均不利于金属粉末有效熔入熔池。粉末落点为–4 mm时，粉末利用率最高。焊缝中心铜的质量分数随着送粉速度的降低而线性减小。填充粉末能明显提高焊缝表面质量，细化热影响区晶粒，提高焊缝组织性能，同时提高了激光焊接间隙裕度，降低工件对激光焊接装配精度的要求。

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镁和钛异种金属冷金属过渡焊接接头微观组织及力学性能的分析

王涛;曹睿;陈剑虹;李金梅

. 2014, 50(4): 75-79.

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采用冷金属过渡焊接技术，对AZ31B镁合金、工业纯钛TA2异种金属熔钎焊焊接性进行探索研究，从焊接接头的微观组织、元素分布状况研究其连接机理。结果表明：冷金属过渡焊接技术是一种适用于镁、钛异种金属连接的有效方法。通过在过渡区和结合面形成新相可以实现镁、钛的有效连接。焊接接头的焊缝区主要由镁的固溶体-Mg，骨架状的镁铝金属间化合物Mg17Al12，以及颗粒状分布的Mg17Al(Zn)12组成。镁钛结合面主要靠钛和铝的金属间化合物Ti3Al，以及镁铝金属间化合物Mg17Al12和Mg17Zn12连接。同时，焊接过程中Ti原子以及Al原子的扩散对其结合也有一定的影响。因此，焊接过程中必须保证足够的热输入量，以确保钛母材的熔化及钛、铝原子的扩散，从而提高其结合强度。

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添加石墨对Ni-Cr合金保护气氛钎焊金刚石磨粒界面组织的影响

卢金斌;张旺玺;张雷;丁天然;孟普;赵彬

. 2014, 50(4): 80-84.

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钎焊单层金刚石工具磨粒具有高的出刃和把持力，但在高温钎焊过程中易造成金刚石较大的热损伤，利用在Ni-Cr合金中添加适量的石墨，期望能够阻止金刚石石墨化，降低金刚石焊后热应力和过度反应。采用添加质量分数为0%、1%、2%石墨的Ni-Cr合金作为钎料对金刚石进行保护气氛钎焊试验，钎焊温度1 050 ℃保温5 min，利用扫描电镜对焊后金刚石的形貌和焊缝组织进行分析，测试钎缝的显微硬度。结果表明，添加1%石墨的钎料对金刚石润湿性较好，添加的C元素能够与Cr元素反应后形成碳化物，其中部分Cr3C2在金刚石表面形核长大，并与金刚石有一定位向关系，Cr7C3的形貌由实心转变为空心，钎缝中形成簇状共晶石墨，显微硬度由630 HV0.2下降到580 HV0.2，有利于金刚石磨粒的后期出露和降低热应力。

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焊接电流波形对波控短路过渡过程及焊缝形状尺寸的影响

陈茂爱;蒋元宁;武传松

. 2014, 50(4): 85-91.

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利用电参数与熔滴过渡图像同步检测系统研究波控短路过渡CO2焊峰值燃弧电流Iap、基值燃弧电流Iab以及拖尾时间tw(由峰值燃弧电流切换到基值燃弧电流所用的时间)等电流波形参数对过渡过程和焊缝成形尺寸的影响。结果表明，燃弧时间随着峰值燃弧电流和拖尾时间的增大而增大；短路时间随着峰值燃弧电流的增大而缩短，不随拖尾时间的变化而变化。基值燃弧电流对短路时间和燃弧时间的影响不大。平均燃弧电流随着峰值燃弧电流的增大而减小，随着基值燃弧电流和尾拖时间的增大而增大。随着峰值燃弧电流的增大，熔宽增大，余高减小；而熔深则先减小后增大。基值燃弧电流和拖尾时间的增大均会使熔深和熔宽增大，余高减小。

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车身台架疲劳试验程序载荷谱研究

高云凯;徐成民;方剑光

. 2014, 50(4): 92-98.

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提出一种能简化加速车身台架疲劳试验的程序载荷谱编谱方法。基于试车场实测路谱准确获取车身连接点随机载荷谱，并简化为车身转矩载荷谱。应用雨流计数法和数理统计方法，得到均幅值载荷分布规律，其中均值服从正态分布，幅值服从威布尔分布；编制程序载荷谱并简化。应用有限元法和疲劳分析理论对车身疲劳寿命进行预测，从疲劳所用时间和行驶里程两个方面对危险部位寿命进行比较分析；结果表明，在车身连接点随机载荷谱和编制的程序载荷谱的作用下，车身的损伤分布及大小基本一致，验证程序载荷谱的有效性。所提出的编谱方法对其他车型的车身台架疲劳试验也有一定的应用和参考价值。

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腔室耗能型高速铁路风障的减载抗风性能

毛军;郗艳红;高亮;杨国伟

. 2014, 50(4): 99-106.

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高速铁路挡风风障在减小列车在大风环境中运行的气动荷载的同时，自身具备良好的抗风能力和结构稳定性亦十分重要。为此,提出和设计出一种新型的由双层带孔薄板构成的透风式腔室耗能型挡风风障，并采用数值模拟方法对无挡风风障单层结构和腔室结构挡风风障的挡风作用及自身抗风性能进行计算和分析。结果表明，单层、腔室型挡风风障均可明显减少横风作用于列车的气动荷载，但它们的流场结构存在较明显的差异，且腔室结构风障所受的气动力较小；与单层风障相比，腔室型风障对列车气动荷载具有更好的减载效果以及更强的自身抗风能力和结构稳定性。通过改变腔室结构的两层薄板上透风孔的孔径比，可调节两层薄板的受力分配。腔室耗能型挡风风障的提出，为挡风风障的研究提供新的思路和方法，也可为高速列车的防风设计提供参考与依据。

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汽车稳定性多控制工况设计及其切换机制研究

高振海;王竣;郭健

. 2014, 50(4): 107-112.

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从人、车与路闭环系统快速实现驾驶员操纵意图角度出发，在现有汽车稳定性控制系统多采用车辆2自由度参考模型的基础上引入驾驶员施加的转向盘转动角速度参数，更为全面地描述驾驶员转向的急迫程度和车辆转向运动趋势，进而考虑当前时刻及前一状态车辆不足或过度转向趋势，针对车辆不足转向、过度转向和反向转向等典型行驶工况设计出16种单轮优选控制工况和16种多轮优选控制工况及其切换机制，实施冬夏季的实车场地试验测试。场地试验表明，提出的多控制工况及切换机制在保障车辆稳定性的前提下，提高了汽车稳定性控制系统对驾驶员行驶意图改变时车辆的快速响应性能。

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基于边光滑有限元的声固耦合研究

何智成;李光耀;成艾国;钟志华

. 2014, 50(4): 113-119.

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在声固耦合的计算分析中，一般采用耦合的有限元或者耦合的有限元与边界元等数值方法来进行模拟。由于有限元系统偏硬，因而在使用有限元进行声学及声固耦合问题的模拟中，都会产生比较大的数值误差。为了降低声固耦合系统的刚度，降低有限元的计算误差，通过采用耦合的边光滑有限元法来对三维的声固耦合问题进行模拟。由于三角形网格和四面体对于任何复杂几何模型的离散适应性很强，因此在结构域中，将采用三角形来离散系统，而在声学域中，采用四面体来离散，并对结构域中三角形板单元以及流体域中的四面体单元都进行基于单元边的梯度光滑操作。通过数值算例的研究结果表明，光滑梯度操作能够适当降低有限元系统的刚度，使离散系统刚度更加接近连续系统的刚度，数值解更加接近真实解，从而为本方法的进一步应用打下基础。

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基于遗传算法和拟牛顿法的车辆动力学平衡点混合求解方法

王宪彬;施树明;刘丽;金立生

. 2014, 50(4): 120-127.

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车辆动力学平衡点是汽车非线性动力学分析中的关键参数。但车辆系统的非线性特征使传统的解析方法无法求解平衡点，而基于梯度的数值方法和遗传算法在求解精度和求解效率都存在局限性。为准确有效地求解车辆动力学平衡点，提出一种基于实数编码遗传算法和拟牛顿法的混合求解方法。利用达芬方程验证所提出的方法的有效性。给出基于轮胎魔术公式的3自由度车辆动力学系统模型，利用提出的混合求解方法得到不同转角输入下车辆平衡点，并与单独的遗传算法求解的结果进行对比。研究结果表明，该混合求解方法得到的结果更加准确，该方法能够快速、有效地求解3自由度车辆动力学平衡点。

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基于RecurDyn的钢板弹簧动力学模型的建立与参数辨识

周孔亢;陆建辉;侯永涛;魏银雷;孟令斐;赛羊羊

. 2014, 50(4): 128-134.

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基于离散梁原理，提出一种在RecurDyn系统中建立钢板弹簧多体动力学模型的方法。通过用户自定义子程序的方式为钢板弹簧片与片之间所定义的三向力，可有效模拟弹簧片间的接触力和摩擦力，建模方法可有效兼顾钢板弹簧的刚度特性和迟滞特性。利用RecurDyn系统提供的ProcessNet二次开发工具，通过引用AForge.NET开源框架，实现了遗传优化算法与RecurDyn系统的无缝集成。基于两片模型等效模拟多片模型的思想，所开发的应用程序可以对所建立的两片钢板弹簧动力学模型的参数进行有效辨识，使得模型能够较真实地反映钢板弹簧的实际特性。通过一个实例验证了钢板弹簧动力学模型的正确性及应用程序的有效性。

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磁流变减振器建模与试验

马然;朱思洪;梁林;TALPUR Mashooque Ali

. 2014, 50(4): 135-141.

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建立较为精确的磁流变减振器阻尼力模型是设计控制策略并获得良好控制效果的关键。基于流体动力学理论和磁流变液流变特性，对阻尼通道内磁流变液进行流体动力学分析，详细推导磁流变减振器阻尼力模型。结合阻尼通道处磁场有限元分析，完善阻尼力模型。最后试验测试自制磁流变减振器在不同励磁电流和不同活塞速度下的示功特性和速度特性，利用试验数据对模型进行系数辨识，建立磁流变减振器简化力学模型。研究结果表明，励磁电流小于0.8 A时，输出阻尼力试验值与计算值较吻合，当励磁电流增大，阻尼力试验值与计算值最大相差约100 N，计算值相对于试验值的误差在19%以内，该简化力学模型能描述磁流变减振器的基本力学特性，能为半主动悬架控制研究提供理论指导。

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基于耗散率最小的燃气涡轮叶片冷却构形优化

冯辉君;陈林根;谢志辉;孙丰瑞

. 2014, 50(4): 142-149.

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基于构形理论，以耗散率最小为优化目标，对燃气涡轮基元级叶片进行构形优化，得到量纲一当量热阻最小的基元级叶片最优构形。结果表明：在基元级叶片总横截面积和空腔占比一定的条件下，存在最佳空腔直径与叶片厚度比使得基元级叶片量纲一当量热阻取得最小值，但不存在最佳空腔边距与叶片厚度比、最佳叶片厚度与长度比使得基元级叶片量纲一当量热阻取得最小值。在叶片结构强度允许的前提下，提高空腔占比，减小空腔与叶片表面的距离，保持基元级叶片狭长均有利于提高基元级叶片的整体传热性能。耗散率最小和最大温差最小的基元级叶片最优构形是明显不同的，耗散率最小的构形优化比最大温差最小的构形优化更能有效地降低基元级叶片的平均传热温差，提高其整体传热性能。此外，通过对基元级叶片冷却空腔进行多尺度构形优化，其整体传热性能也得到明显提高。

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量子斯特林热机的输出功和热效率

吴锋;汪拓;陈林根;刘晓威

. 2014, 50(4): 150-154.

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量子斯特林热机工质为一维势阱中的粒子，其循环由两个等内能过程和两个等势宽过程组成，分别对应经典斯特林热机的两个等温过程和两个等容回热过程。建立二能级系统量子斯特林热机的量子力学模型，研究工质系统量子态的演化规律。通过求解Schrödinger方程，分析量子斯特林热机循环的量子力学机理。考虑热漏的影响，得到热机的最大输出功和最大热效率。数值计算表明输出功与热效率之间的关系曲线是回原点的柳叶形，与经典斯特林热机循环输出功和效率之间的关系曲线形状相同。在最大输出功和最大热效率之间的曲线，是量子斯特林热机的最佳运行区段。研究结果有助于了解量子斯特林热机的最优热力性能，为量子斯特林热机的最优设计和模型评估提供依据。

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多通路并联回路板式脉动热管可视化及启动性能试验研究

史维秀;李惟毅;潘利生

. 2014, 50(4): 155-161.

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针对多通路并联回路板式脉动热管搭建试验台，选用无水乙醇作为工质，在不同的充液率、倾斜角度和加热功率情况下，观测工质的流型以及流动方式的变化，分析脉动热管的启动特性。结果表明，工质的流型为泡状流，汽液塞间隔分布的塞状流，塞状流与环状流并存的混合流，整个通道中不存在完全是环状流的流型；充液率为10%时，工质主要分布在脉动热管的中间部位，充液率为35%～85%，工质分布的均匀性增强；运行过程中工质以塞状流(靠近冷凝端)和环状流(靠近加热端)并存的混合流形式存在，随着加热功率的增加，环状流的平衡位置逐渐向冷凝端移动；启动方式为温度渐进式，启动时间随着加热功率的升高而缩短，倾角的减少而增加，在竖直状态下，脉动热管能够较快启动，正常启动范围为60°～90°，倾角为45°和30°时不能稳定启动。

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基于不完全敏感性方法的低比转速离心叶轮优化研

张人会;郭广强;杨军虎;李仁年;郑凯

. 2014, 50(4): 162-166.

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针对传统离心叶轮优化设计方法的不足，提出基于不完全敏感性方法的低比转速离心叶轮的优化方法。该优化方法在求设计目标函数对流道形状控制变量的梯度时，忽略流道形状的变化对流场状态变量的影响，因此在一次优化循环中，只需要进行一次流场计算，避免应用有限差分方法中计算一次梯度矢量时需要多次计算流场，也避免在伴随方法中复杂的伴随方程的推导及求解，计算量大大减少。以低比转速离心叶轮作为研究对象，采用泰勒展开法参数化控制二维叶片形状，将泰勒多项式中的系数视为控制变量，选取作用在叶片上的转矩作为优化目标函数。应用不完全敏感性方法易于计算目标函数对控制变量的梯度，沿梯度矢量的反方向不断更新叶片形状来逐步寻优，最终找到目标函数值最小时的最优设计，算例计算结果表明，提出的不完全敏感性方法应用于低比转速离心叶轮优化是可行的。

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低含液率气液两相流涡街探头最佳安装位置研究

孙宏军;刘中杰;王林芳;李金霞

. 2014, 50(4): 167-171.

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通过数值仿真试验研究，验证利用FLUENT仿真软件进行数值仿真的可行性，并且得出在单相流以及气为连续相的低含液率气液两相流这两种情况下，50 mm口径涡街流量计探头的相对最佳安装位置，其中单相流的涡街探头最佳安装位置在发生体后0.4D处，气为连续相的低含液率气液两相流涡街探头的最佳安装位置在发生体后1D处。利用FLUENT仿真软件的后处理功能对流场进行分析，得出低含液率下采集的信号在发生体后1D处最优的本质原因——在发生体后1D处，旋涡达到成熟，涡街信号最强，流场信息最为丰富稳定。以含液率0.04%的气液两相流流场与单相流流场进行对比，分析得出单相流和低含液率两种情况下，涡街探头最佳安装位置不同的原因。

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汽轮机动叶栅顶部泄漏流的数值分析

曹丽华;张冬雪;胡鹏飞;李勇

. 2014, 50(4): 172-177.

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为研究围带对汽轮机叶顶间隙泄漏流的影响，以某汽轮机级为研究对象，采用- SST湍流模型、结构化网格，对无围带及有围带动叶顶部的间隙泄漏流动进行数值模拟，分析间隙流和泄漏涡的形成、发展及其对汽轮机性能的影响。结果表明，无围带时，叶顶间隙泄漏流在叶顶前缘形成顺时针的漩涡，在吸力面附近和尾缘出口形成顺时针的泄漏涡；沿着轴向流动距离的增加，泄漏涡的影响范围逐渐变大。有围带时，叶顶间隙泄漏流在叶顶尾缘附近形成逆时针的泄漏涡。但无论有无围带，与泄漏涡对应的通道涡的旋向都和泄漏涡相反。随着叶顶部间隙的增加，有围带和无围带时的泄漏涡强度都变大，总压损失系数都增加。当叶顶间隙相同时，靠近叶顶处约80%叶高以上的区域内，有围带叶栅出口截面上的总压损失系数均小于无围带叶栅出口截面上相应位置的总压损失系数。

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三维叶片技术对离心风机流场结构的影响

王松涛;丁骏;姜斌;杜鑫;张龙新

. 2014, 50(4): 178-184.

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为对离心风机叶轮内流动进行有效控制，应用弯叶片和掠叶片的三维叶片技术于某型离心风机。根据积叠线在周向和在子午面内变化方式的不同，数值模拟正弯、反弯、前掠、后掠、前倾、后倾、前掠正弯、后倾正弯八种三维设计叶片。通过比对不同三维设计叶片的展向和型面的压力分布、吸力面的壁面极限流线，研究不同叶片对叶栅流道流场结构的影响。正弯、前掠、后倾、前掠正弯、后倾正弯叶片能增大吸力面与前盘之间的端部角区的压力梯度，将端区低能流体推向主流区，减少端区低能流体堆积，控制分离；同时，增加叶片近前缘处的叶片负荷，分离尺度减小。反弯、后掠和前倾叶片则作用结果相反，端区低能流体堆积，分离起始点前移，分离尺度增大，近前缘处叶片负荷减小。

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基于等价支持子集重要度的质量改进算法

王萌;孙树栋;杨宏安;袁宗寅

. 2014, 50(4): 185-191.

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提出一种基于等价支持子集的重要度计算方法(Support subset significant based on equivalence relation，S3ER)用于计算质量特性的重要度。S3ER算法首先定义条件属性值对决策属性值的支持度，并定义条件属性值的区分能力，通过计算条件属性值区分能力的均值，得到条件属性对决策属性的重要度。S3ER算法还能够预测未知样本类别，并获得决策属性的支持子集，通过对支持子集的分析抽取决策规则。试验对比KNN算法和带有权重的KNN算法的分类精度，验证S3ER算法所得属性重要度的有效性；对比S3ER算法、带有权重的KNN算法和C4.5算法在UCI数据库上5个分类数据集的分类精度，验证S3ER算法分类的有效性。将S3ER算法应用于某航空制造企业加工数据，得出该企业的重要质量特性的属性重要度、预测样本的质量结论，并抽取质量决策规则，以改进产品质量。

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多重不确定环境下战略联盟供应链物流计划优化

翁卫兵;邵举平

. 2014, 50(4): 192-202.

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针对多重不确定环境下战略联盟供应链物流计划决策优化问题，考虑供应链末端产品的市场需求和价格两个参数随机不确定性，应用随机期望值规划理论，建立三级多节点多产品战略联盟供应链一体化物流计划模型，设计基于随机模拟的混合智能算法求解模型，以算例对模型和算法的有效性进行验证，并进行参数敏感性分析。结果表明，建立的模型是有效的，可以对战略联盟供应链物流计划决策提供理论依据和实践指导，同时设计的算法并不完全依赖于参数的取值，算法鲁棒性较强，能有效地求解战略联盟供应链一体化物流计划决策模型；另外敏感性分析结果可作为模型使用中对参数进行控制的依据。

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基于无铅焊点BGA封装随机振动试验的多类维护策略比较研究

尤明懿;孟光

. 2014, 50(4): 203-212.

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基于状态监测的维护(Condition-based maintenance，CBM)策略与预测维护(Predictive maintenance，PdM)策略是近年来逐渐兴起的维护策略，CBM/PdM策略与传统的事后维护(Corrective maintenance，CM)策略、预防维护(Preventive maintenance，PM)策略的比较研究对推进CBM/PdM的工业应用十分重要，但相关研究十分有限。基于无铅焊点BGA封装的实测失效时间数据及状态监测数据，演示了PdM策略的应用流程，定量比较CM策略、PM策略、CBM策略和PdM策略。在此基础上，进一步探究CBM策略和PdM策略带来的维护效能提升的原因。结果表明，由于充分利用状态监测数据，CBM策略与PdM策略在决定维护时间时对产品的寿命预测结果更精确、可靠，因而在决定维护时间时更合理地平衡各类风险(维护的费用、产品失效的损失等)，提升了维护效能。

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2014年, 第50卷, 第4期　
刊出日期：2014-02-20

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