工程科學學報

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曲志明, 周心權, 張祎愷, 徐景德

2006, 28(10): 907-911,916. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.022

[摘要](156)

[PDF 685KB](5)

摘要:
根據爆炸力學、爆炸動力學和熱力學理論,建立了瓦斯爆炸流場三維動態數學模型.通過實驗和理論分析,研究了動態模型邊界條件的確定方法,并采用TVD格式數值方法對三維數學模型進行了數值解析.數值分析結果表明,當燃燒區壓力大到趨于爆轟狀態時,爆炸及其影響區域障礙物附近的壓力上升顯著,速度場發生顯著變化,燃燒區及非燃燒區均有障礙物的激勵效應存在.

微生物催化大洋多金屬結核和黃鐵礦共同浸出及反應動力學模型

馮雅麗, 李浩然, 馮福章

2006, 28(10): 912-916. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.023

[摘要](128)

[PDF 325KB](5)

摘要:
為了直觀地表征大洋多金屬礦微生物浸出過程中各因素的相互關系,進行了微生物催化MnO₂-FeS₂-H₂SO₄體系的好氧和厭氧浸出實驗,利用DLVO理論建立厭氧條件下微生物催化浸出氧化錳礦物中有價金屬的動力學模型——收縮核模型.微生物在厭氧條件下催化大洋多金屬礦和黃鐵礦的氧化還原反應,浸出錳的機理是細菌催化鐵離子在二價和三價的循環轉化;微生物吸附在礦物表面加速反應的進程,礦物顆粒在反應中不斷縮小.進一步實驗表明收縮核模型曲線與實驗曲線擬合較好,驗證了模型的可靠性.

失穩加筋土擋土墻的聯合加固技術

張志增, 高永濤, 馬飛

2006, 28(10): 917-920. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.024

[摘要](121)

[PDF 391KB](12)

摘要:
為了研究加筋土擋土墻的破壞機理和加固技術,以某立交橋擋土墻加固工程為例,首先分析了加筋土擋土墻的失穩原因,采用了噴射混凝土、預應力錨桿、注漿聯合加固方案,然后對施工中的主要技術難題進行研究并提出了解決方案,最后用國際流行的軟件FLAD^2D進行數值模擬.加筋土擋土墻加固后預應力穩定,墻面無變形,表明聯合加固方案是可行的.

新型生物沸石填料在污水深度處理中的應用研究

陳月芳, 宋存義, 汪莉, 汪翠萍, 李子富

2006, 28(10): 921-925,950. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.025

[摘要](135)

[PDF 270KB](4)

摘要:
新型生物沸石填料為生物沸石和懸浮球填料有機組合在一起的一種新型懸浮球填料，與懸浮球填料相比該填料比表面積增加約2～4倍，約為711～1185m^-1，表面粗糙；在污水深度處理中，易于掛膜，且生物相高級、豐富、不易脫落；孔隙率為90%，不易堵塞．該新型填料長有的生物膜致密，沸石內部的孔穴中長有較多的原生物，有利于氨氮的轉化．實驗表明：填有該新型填料的曝氣生物流化床在穩定狀態處理城市污水廠二級出水時，出水COD_cr質量濃度為10～36mg·L^-1,去除率為48%～81%；出水NH₄^＋—N質量濃度可以保持不大于2mg·L^-1，去除率不小于89%．出水水質能滿足再生水用于循環冷卻水的水質要求．

Ti對高強耐候鋼力學性能的影響

周建, 康永林, 毛新平, 林振源, 李烈軍, 陳偉

2006, 28(10): 926-930. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.026

[摘要](149)

[PDF 700KB](11)

摘要:
通過光學顯微鏡、透射電鏡（TEM）以及力學性能測試等手段分析了薄板坯連鑄連軋（TSCR）工藝生產Ti微合金化高強耐候鋼的成分及工藝對顯微組織和力學性能的影響．研究結果表明：鋼中加入Ti，屈服強度有明顯的提高；鈦質量分數為0．05%～0．08%時，高強耐候鋼的晶粒尺寸隨著鈦含量的增加基本不變；高強耐候鋼強度的提高主要取決于鋼中有效鈦的含量，有效鈦不僅與鈦的含量有關。而且還與S，N的含量有關；在有效鈦含量一定的條件下，析出強化的大小主要取決于軋后的卷取溫度．

帶有線缺陷熔結環氧/X70鋼涂裝體系在3.5%NaCl中的電化學行為

王煒, 杜翠薇, 李曉剛, 宋義全

2006, 28(10): 931-936. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.027

[摘要](151)

[PDF 677KB](4)

摘要:
使用電化學阻抗(EIS)方法研究了帶有線缺陷的熔結環氧/X70鋼涂裝體系在3.5% Na-Cl中的電化學行為.通過在試樣表面以合適的角度劃一個20mm×20mm的十字叉,劃透至基體,來制得缺陷.結果表明,它的腐蝕失效過程大致可以分為三個步驟在浸泡初期,試樣的電化學行為類似裸鋼;在中期,隨著裸露金屬腐蝕產物的增多,會在線缺陷內部造成塞積,使得缺陷內部pH值降低,涂層粘結接頭中的離子鍵發生斷裂;在后期,隨著剝離區域的增大,會在剝離區域形成縫隙腐蝕,進而加速涂層的剝離和基底金屬的腐蝕.

噴射成形高鋅Al-Zn-Mg-Cu合金的時效行為

崔華, 王洪斌, 程軍勝, 郝斌, 段先進, 張濟山

2006, 28(10): 937-940. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.028

[摘要](125)

[PDF 478KB](5)

摘要:
系統研究了噴射成形高鋅Al-Zn-Mg-Cu合金在不同時效處理條件下的顯微組織與力學性能.結果表明自然時效合金在晶界處已析出強化相;單級時效合金隨時效時間的延長,晶內和晶界析出相逐漸粗化;雙級時效合金的析出相進一步粗化,并且晶界析出相為斷續特征;回歸再時效合金具有較細的晶內組織及類似于雙級時效的晶界組織.同時發現,雙級時效合金的抗拉強度比峰時效合金的強度下降了13%左右,而回歸再時效合金的強度優于峰時效合金的強度.

鑄態Mm（NiCoMnAlB）_5+χ儲氫合金的電化學性能

韓衛平, 郭宏, 張習敏, 黃繼華

2006, 28(10): 941-945. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.029

[摘要](139)

[PDF 318KB](4)

摘要:
主要研究了硼對低鈷(質量分數小于5%)儲氫合金電化學性能的影響,并設計了Mm (NiCoMnAlB)_5+χ(χ=0.02,0.03,0.05,0.1,0.2,0.3)一系列非化學配分鑄態合金成分.結果表明,硼的加入可以提高活性和高倍率性能,但降低合金的放電容量.微觀分析可知,加入硼可形成第二相,提高活性和高倍率性能.同時利用MASTER軟件對合金成分進行了優化,得出最佳合金成分Mm (NiCoMnAlB)_5.1,預測出新合金成分Mm (NiCoMnAlB)_5.08,并用實驗方法驗證了性能結果.

具有垂直各向異性的Co/Pt多層膜中各Co層之間鐵磁性耦合

韓剛, 于廣華, 柳忠元

2006, 28(10): 946-950. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.030

[摘要](165)

[PDF 174KB](5)

摘要:
主要研究了硼對低鈷(質量分數小于5%)儲氫合金電化學性能的影響,并設計了Mm (NiCoMnAlB)_5+χ(χ=0.02,0.03,0.05,0.1,0.2,0.3)一系列非化學配分鑄態合金成分.結果表明,硼的加入可以提高活性和高倍率性能,但降低合金的放電容量.微觀分析可知,加入硼可形成第二相,提高活性和高倍率性能.同時利用MASTER軟件對合金成分進行了優化,得出最佳合金成分Mm (NiCoMnAlB)_5.1,預測出新合金成分Mm (NiCoMnAlB)_5.08,并用實驗方法驗證了性能結果.

Li₄Ti₅O₁₂作為混合電化學電容器負極材料的電化學性能

吳可, 仇衛華, 曹高萍, 周國治

2006, 28(10): 951-955. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.031

[摘要](177)

[PDF 558KB](4)

摘要:
通過XRD,SEM,BET及電化學測試等手段研究了高溫固相合成條件對尖晶石Li₄Ti₅O₁₂粉體結構、形貌、孔徑分布的影響及其在Li₄Ti₅O₁₂/C混合電化學電容器中的電化學性能.研究表明采用800℃合成溫度,保溫2h的合成條件獲得的尖晶石Li₄Ti₅O₁₂中孔發達,電化學性能良好,其比表面積為4.4m²·g^-1.該樣品采用175mÅg^-1充放電時的比容量約為150mAh·g^-1,功率特性和循環性能良好.

稀土摻雜TiO₂納米微粒的合成、表征及光催化活性

崔玉民, 范少華, 張穎

2006, 28(10): 956-958. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.032

[摘要](169)

[PDF 115KB](5)

摘要:
采用溶膠-凝膠法制備純的及摻雜不同量鈰的TiO₂納米粒子,利用UV-Vis漫反射光譜及XRD等對所制備樣品進行表征.以高壓汞燈為光源、甲基橙水溶液的脫色為模型反應,研究了CeO₂/TiO₂的光催化降解反應活性.實驗發現摻雜Ce的TiO₂納米粒子反射光譜特性向可見光方向紅移到500nm,比純的TiO₂納米粒子對光的吸收率高、吸收能力強;摻雜的Ce⁴⁺僅有少量進入TiO₂晶格中,大部分的Ce⁴⁺是以小團簇的CeO₂形態均勻地分散在TiO₂納米粒子中或者是覆蓋在其表面上.說明摻雜Ce能提高TiO₂光催化反應活性,且摻雜Ce摩爾分數最佳值為2.0%.

ZrO₂（3Y）增韌增強WC-20%Co金屬陶瓷復合材料

安林, 韓靜濤, 陳軍

2006, 28(10): 959-963. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.033

[摘要](131)

[PDF 649KB](4)

摘要:
采用熱等靜壓真空燒結工藝制備了不同含量ZrO₂(3Y)/WC-20% Co金屬陶瓷復合材料.對復合材料進行了硬度、抗彎強度和沖擊韌性等力學性能測試,用掃描電子顯微鏡(SEM)分析了微觀組織及沖擊斷口成分,用X射線衍射定量分析計算了力學性能試驗前后t→m相變量.實驗表明ZrO₂(3Y)在WC-20% Co基體中呈球形,均勻分布在Co相和WC相中,該復合材料抗彎強度和沖擊韌性明顯提高,硬度指標提高不明顯.

熱軋帶鋼層流冷卻過程中溫度與相變耦合預測模型

王曉東, 何安瑞, 楊荃, 王仁忠, 趙林, 郭曉波

2006, 28(10): 964-968. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.034

[摘要](158)

[PDF 316KB](7)

摘要:
建立了溫度與相變耦合有限元模型,對帶鋼軋后冷卻過程中帶鋼厚度和寬度方向的溫度場進行了模擬計算.建模過程中,考慮帶鋼的各金相組織的密度、導熱系數、比熱容等物性參數為溫度的函數,取各相的線性平均值用于計算.根據連續等溫轉變實驗曲線,采用Avrami方程和Scheil可加性法則計算帶鋼相變潛熱,實現溫度和相變耦合求解.計算結果表明,帶鋼經過層流冷卻后,沿厚度方向存在著一定的溫差,帶鋼溫度沿寬度方向分布不均勻,和現場實測結果吻合.

模糊小腦模型神經網絡在多輥冷連軋機軋制力預報模型中的應用

劉華強, 唐荻, 楊荃, 郭立偉

2006, 28(10): 969-972. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.035

[摘要](150)

[PDF 288KB](6)

摘要:
針對寬帶鋼多輥冷連軋機組特點,為提高軋制力的預報精度,在結合傳統軋制壓力模型的基礎上把模糊算法和神經網絡有機結合,設計出基于模糊小腦模型神經網絡的多輥冷連軋機軋制力預報模型.通過對傳統軋制力模型計算值、小腦模型預報計算值與實測值進行對比分析可知,基于模糊小腦模型神經網絡的多輥冷連軋機軋制力預報模型具有較高的計算精度,更適合于多輥軋機在線計算機過程控制的應用,滿足現場在線生產的要求,取得良好的板形板厚控制效果.

單輥驅動平整機水平顫振

侯福祥, 張杰, 史小路, 曹建國, 謝建強, 譚仁偉

2006, 28(10): 973-977. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.036

[摘要](134)

[PDF 299KB](5)

摘要:
在考慮平整機工作界面摩擦狀態的基礎上,建立了軋輥水平振動的非線性力學模型,分析了界面摩擦狀態的變化對軋輥水平運動的影響.應用相平面法分析了軋輥水平運動規律,并確定了粘著-滑動運動的極限環,定性地分析了軋輥水平運動的動力學特性.通過分析單輥驅動平整機水平顫振產生的條件及機理,得出了影響軋輥顫振的因素.

基于自抗擾控制技術的軋機主傳動系統機電振動控制

張瑞成, 童朝南

2006, 28(10): 978-984. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.037

[摘要](159)

[PDF 375KB](8)

摘要:
軋機驅動電機與軋輥間采用長軸連接,連接軸剛度有限,因此在帶材高速軋制時,常規電流、轉速雙閉環控制易產生機電振動和斷帶現象.為了克服該缺陷,針對軋機主傳動系統精確模型不易獲得的特點,將不確定外擾和未建模動態視為一個綜合擾動項,運用擴張狀態觀測器對系統狀態和綜合擾動項進行觀測,設計了軋機主傳動機電振動擴張狀態觀測器控制系統;進一步利用自抗擾控制技術設計了一個不依賴于對象模型的軋機主傳動機電振動控制系統.仿真研究結果表明兩種控制系統都有效改善了軋機主傳動系統的跟蹤性能,抑制了系統的機電振動現象,同時對系統內部參數如軋輥轉動慣量等的攝動也具有較強的魯棒性.首次將擴張狀態觀測器和自抗擾控制技術應用到軋機主傳動機電振動控制系統中,并通過與傳統電流、轉速雙PI控制和基于降維狀態觀測器的狀態反饋控制比較,證明了該方法的有效性和優越性.

直接轉矩控制的異步電動機轉矩脈動最小化

冉正云, 李華德, 陳書錦

2006, 28(10): 985-988. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.038

[摘要](155)

[PDF 296KB](5)

摘要:
針對異步電動機直接轉矩控制低速轉矩脈動大的問題,充分利用模糊控制吸收人的經驗思維,以及神經網絡對信息的處理具有自組織、自學習的特點,提出一種新的模糊神經網絡控制方法.該方法實現了逆變器開關周期的占空比控制,使感應電動機的轉矩脈動達到最小.其中,模糊神經網絡的訓練采用最小二乘法,解決了常規的BP算法容易陷入局部極小的問題.將傳統的直接轉矩控制方案和模糊神經網絡占空比控制方案進行了比較研究,仿真結果校驗了模糊神經網絡占空比控制方案的有效性.

微型變壓吸附分離空氣制氧均壓過程

卜令兵, 劉應書, 劉文海, 侯慶文, 張德鑫

2006, 28(10): 989-992. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.039

[摘要](189)

[PDF 258KB](8)

摘要:
通過切換壓力、均壓時間、高徑比以及吸附塔進出口壓力研究了微型變壓吸附制氧均壓過程.實驗結果表明在實驗條件下,氧氣純度隨切換壓力的增加先增加后減小,且不同的均壓時間對應的最佳切換壓力相同;氧氣純度隨均壓時間的增加也是先增加后減小,存在一個最佳均壓時間,此最佳值由吸附塔的結構決定;高徑比大的吸附塔對應的最佳均壓時間比高徑比小的吸附塔對應的最佳均壓時間長;均壓過程中,進氣吸附塔內的壓力增加迅速,均壓結束后,吸附塔內壓力變化緩慢,且進出口壓力曲線基本保持平行.

幾種液壓AGC方式的圖形化仿真比較

鄭申白, 韓靜濤, 楊躍輝

2006, 28(10): 993-996. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.040

[摘要](141)

[PDF 288KB](7)

摘要:
為提高計算機進行軋制仿真時的結構靈活性和擴展方便性,以控制系統常用的軟件MATLAB/Simulink為平臺,將主要軋制設備建立傳遞函數模型,用有相應輸入輸出端口的簡單框圖表示,類似實際設備可以自由調度組合,搭建出不同控制系統,從而開發出既便于獨立建模研究又易于構建不同控制方案的軋制形象化仿真方法.通過輸入同種原始條件,對幾種液壓AGC系統進行了仿真比較,結果表明動態設定AGC響應更好.

免疫遺傳算法在BP神經網絡中的應用

洪露, 穆志純

2006, 28(10): 997-1000. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.041

[摘要](134)

[PDF 268KB](4)

摘要:
提出了一種基于免疫遺傳算法(IGA)的BP神經網絡設計方法.該算法在遺傳算法(GA)的基礎上引入生物免疫系統中的多樣性保持機制和抗體濃度調節機制,有效地克服了GA算法的搜索效率低、個體多樣性差及早熟現象,提高了算法的收斂性能.為了解決BP神經網絡權值隨機初始化帶來的問題,用多樣性模擬退火算法(SAND)進行神經網絡權值初始化,并給出了算法詳細的設計步驟.仿真結果表明,同混合遺傳算法相比,該算法設計的BP神經網絡具有較快的收斂速度和較強的全局收斂性能.

一種基于OGSA的網格信息服務系統

郭立文, 楊揚, 翟正利, 田志民

2006, 28(10): 1001-1004. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.10.042

[摘要](141)

[PDF 328KB](4)

摘要:
網格信息服務系統是網格系統中的重要組成部分.由于網格技術和Web服務融合為開放的網格服務架構(OGSA),原有的網格信息服務系統需要重新構建.本文從分析傳統的網格信息服務系統MDS,R-GMA和Hawkeye入手,研究了最新開放的網格體系結構的規范,構建了一種具有森林結構的基于OGSA的網格信息服務系統模型OGIS,描述了主要模塊的功能和實現方法,探討了基于OGSA的網格信息服務系統關鍵技術和解決手段.該網格信息服務系統為基于OGSA的網格信息服務系統的開發提供了一種有效的方案.

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2006年第28卷第10期

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