工程科學學報

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期刊信息

月刊，1955年創刊

ISSN 2095-9389

CN 10-1297/TF

主管單位：教育部

主辦單位：北京科技大學

編　　輯：《工程科學學報》編輯部

出　　版：科學出版社

主任委員：楊仁樹

副主任委員(主編)：吳愛祥

地　　址：北京市海淀區學院路30號

電　　話：(010)62333436

傳　　真：(010)62333436

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2006年第28卷第5期

欄目

礦業與環境
冶金與材料
設備與能源
控制與決策

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礦業與環境

急傾斜煤層水平分層綜放開采巖層移動規律

戴華陽, 易四海, 鞠文君, 閻躍觀, 楊世杰, 喬中棟

2006, 28(5): 409-412,467. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.022

[摘要](127)

[PDF 666KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
為了進一步認識水平分層綜放開采的開采沉陷特點,運用相似材料模型實驗,對某礦大傾角煤層的開采沉陷過程進行了模擬研究,揭示了急傾斜特厚煤層水平分層深部開采巖層與地表移動規律．

水射流動力特性及破土機理

馬飛, 宋志輝

2006, 28(5): 413-416. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.023

[摘要](234)

[PDF 437KB](22) [施引文獻] ()

摘要:
水射流破土效果取決于射流參數和土體參數,射流參數決定射流作用力的大小,而土體參數決定著土體臨界破壞力．通過射流動力特性及其破土機理分析,揭示了射流參數與土體參數之間存在的內在聯系,建立了水射流破土的理論方程．該方程解決了以往在射流破土過程中參數選取的隨意性或無法確定射流參數的問題．

ANSYS環境下基于離散變量的網架結構優化設計

牟在根, 侯曉武, 寧平華, 吳堅如

2006, 28(5): 417-421. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.024

[摘要](175)

[PDF 539KB](12) [施引文獻] ()

摘要:
以通用有限元分析軟件ANSYS作為運行環境,將網架結構的桿件截面面積作為離散的設計變量,以網架結構的總質量為目標函數,同時考慮網架的強度、剛度、穩定性以及裁面尺寸等約束條件,采用一維搜索方法和改進的應力比法等優化方法,對網架結構進行了優化．工程實例計算表明:該優化算法原理簡單,收斂速度快,能在保證安全的基礎上降低工程造價,取得較好的優化設計結果．

給水管網系統中的水力瞬態工況模擬

伍悅濱, 曲世琳, 劉天順

2006, 28(5): 422-426. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.025

[摘要](124)

[PDF 506KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
給水管網系統中經常引發瞬態工況,形成大幅度的壓力波動,具有一定的危害性．為了更加全面準確地模擬給水管網的水力瞬態變化過程,分別從給水管網系統的水力瞬變過程的計算模型、邊界條件以及分析方法幾個方面進行了研究,提出了基于水力瞬變模型的給水管網水力計算方法．實例證明該方法是可行的．

氣相色譜法測定韭菜中有機磷農藥殘留量

王慧, 魯毅強, 張朝暉, 盧小宇

2006, 28(5): 427-429. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.026

[摘要](170)

[PDF 362KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
建立了毛細管氣相色譜法、火焰光度檢測器分析韭菜中的8種有機磷農藥殘留量的方法．實驗結果表明:采用程序升溫所測定的8種有機磷農藥,在色譜柱DB-608上分離良好,回收率在70%-119%之間;最低檢測質量濃度分別為敵敵畏0．02μg·mL^-1,甲胺磷0．01 μg·mL^-1,乙酰甲胺磷0．02μg·mL^-1,甲拌磷0．01 μg·mL^-1,氧化樂果0．05μg·mL^-1,樂果0．01μg·mL^-1,甲基對硫磷0．01μg·mL^-1,毒死蜱0．02μg·mL^-1．該方法快速靈敏,符合實際應用的需要．

冶金與材料

ECAP變形低碳鋼的組織變化規律

杜忠澤, 曹小芳, 符寒光, 王經濤, 趙西成

2006, 28(5): 430-439. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.027

[摘要](170)

[PDF 2560KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
采用每道次擠壓后樣品旋轉90°進入下一道次且旋轉方向不變方式(Bc)的等徑彎曲通道變形(ECAP)工藝制備亞微晶Q235鋼,并研究了4個面不同的組織演化．研究表明,ECAP變形Q235鋼的組織隨變形道次的增加而細化,其中第1道次的細化程度最大．4個面的形貌也不同:S面以位錯胞為主;R面在第2道次出現變形帶交叉現象;而T面2道次就有近似的等軸胞出現,4道次出現了晶界很清楚的等軸晶,尺寸為0．25μm左右;L面4道次后也有等軸晶出現,但晶界沒有T面4道次的晶界清楚．8道次后所有的面都已經演化成晶界清晰的等軸晶,尺寸為0．2μm左右．采用ECAP變形可以獲得亞微晶Q235鋼．

含Fe-Mo-B預合金粉鐵基合金的溫壓成形與液相燒結

李艷萍, 胡學晟, 果世駒

2006, 28(5): 440-443. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.028

[摘要](178)

[PDF 709KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
研究了含Fe-Mo-B預合金粉的鐵基合金的溫壓和液相燒結行為,分析了成形溫度和壓制壓力對壓坯密度的影響,對比了不同Fe-Mo-B預合金粉含量下燒結前后試樣的密度和顯微組織．結果表明:與常溫成形相比,溫壓能夠明顯提高壓坯密度,在120℃時含10%和15．4% Fe-Mo-B預合金粉的壓坯密度分別提高0．34g·cm^-3和0．32g·cm^-3;混合粉中加入一定量的Fe-Mo-B預合金粉,壓坯燒結時可形成液相燒結,促進材料的致密化,密度最大可達7．49g·cm^-3,其相對密度為97．74%,并可獲得典型的貝氏體組織．

電子封裝用高體積分數SiCp/Al復合材料的制備

任淑彬, 何新波, 曲選輝, 葉斌

2006, 28(5): 444-447. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.029

[摘要](166)

[PDF 642KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
采用粉末注射成形制備SiC預成形坯和Al合金無壓熔滲相結合的工藝,用單一粒度的粉末成功地制備出了致密度為98．7%的60% SiCp/Al高體積分數復合材料．SEM分析表明,所制備的復合材料增強體和基體分布均勻,組織致密,熱膨脹系數在100℃到400℃范圍內介于(7．10-7．75)×10^-6K^-1之間,室溫熱導率為170W·m^-1·K^-1,能夠完全滿足電子封裝的技術要求．

高溫多軸比例與非比例循環加載下疲勞壽命預測

王建國, 劉靈靈, 王連慶, 康永林, 商德廣

2006, 28(5): 448-453. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.030

[摘要](173)

[PDF 633KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
利用薄壁圓管和缺口試樣,在MTS 809電液伺服材料試驗系統上對GH4169合金的高溫多軸疲勞特性進行了實驗研究．實驗采用對稱軸向和扭轉應變控制、比例與非比例循環加載,軸向與扭轉應變的相位差分別為0°,45°,90°．通過對薄壁圓管和缺口試樣的高溫多軸疲勞壽命特性分析,基于臨界面方法提出了一個的多軸疲勞壽命預測模型,在考慮臨界面上最大剪應變和正應變對多軸疲勞損傷貢獻的同時,還引入了應力狀態對多軸疲勞壽命的影響因素．應用新模型對GH4169合金高溫多軸疲勞壽命進行預測結果表明,該模型對于缺口試樣和薄壁圓管的高溫多軸疲勞壽命估算具有較高的準確性．

鎂合金在大氣環境中的電偶腐蝕

張繼心, 張巍, 李久青, 馬征, 曾桂芝

2006, 28(5): 454-460. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.031

[摘要](255)

[PDF 1363KB](9) [施引文獻] ()

摘要:
研究了AZ91D,AM50,AM60三種鎂合金分別與0235碳鋼、316L不銹鋼、H62黃銅、LY12鋁合金4種材料組成電偶對在青島和武漢大氣暴曬實驗場進行周期分別為3,6,15,20,27個月的大氣腐蝕行為及規律．結果表明,鎂合金作為電偶對的陽極其腐蝕速率在與實驗所用材料偶接后顯著提升．其中,與Q235碳鋼、316L不銹鋼偶接后大氣電偶腐蝕效應最大,而與LY12鋁合金偶接后大氣電偶腐蝕效應最小．青島站鎂合金試樣的大氣電偶腐蝕效應要明顯高于武漢站的試樣．不同鎂合金的大氣電偶腐蝕效應γ之間存在的基本關系為AZ91D最大,AM50最小．

一種新型實用熱軋工藝參數模型的開發

余萬華, 韓靜濤, 劉勇, 佘廣夫, 張芮, 張中平

2006, 28(5): 461-463. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.032

[摘要](159)

[PDF 397KB](8) [施引文獻] ()

摘要:
介紹了一套自主開發的熱軋工藝參數模型．該模型內耦合了不同鋼種的變形抗力曲線,這些變形抗力方程中耦合了鋼的化學成分、溫度、應變、應變速率及奧氏體晶粒尺寸等因素．根據輸入的工藝參數用西姆斯方程計算每道次的應變速率及應變量,并得到相應道次的變形抗力、熱軋軋制力、力矩及功率等參數．模型可根據實測的結果自學習,并修正相應的結果．與攀鋼熱軋廠的實測結果相比,模型的輸出結果吻合較好,預測誤差在10%以內．

設備與能源

三輥楔橫軋應力應變場對內部缺陷的影響

楊翠蘋, 張康生, 劉晉平, 胡正寰

2006, 28(5): 464-467. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.033

[摘要](157)

[PDF 533KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
采用有限元數值模擬方法,比較分析了三輥楔橫軋與兩輥楔橫軋軋件內部缺陷的產生幾率和存在形式．根據軋件內部的應力應變狀態,闡述了三輥軋制軋件中心點缺陷產生可能性較小和斷裂呈環向裂紋的原因．分析表明,三輥楔橫軋軋制工藝在軋件心部成形質量上具有明顯的優勢．

冷連軋機SmartCrown軋輥磨損輥形對板形調控能力影響

賈生暉, 曹建國, 張杰, 尹曉青, 魯海濤, 楊光輝

2006, 28(5): 468-470,480. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.034

[摘要](173)

[PDF 444KB](9) [施引文獻] ()

摘要:
針對寬帶鋼冷連軋機首次應用的SmartCrown板形控制技術,通過對SmartCrown軋輥大量實測得到了軋輥磨損輥形,采用遺傳算法建立了軋輥磨損預報模型,并利用ANSYS軟件建立了三維輥系有限元分析模型,研究了磨損輥形對SmartCrown板形控制技術在服役過程中板形調控能力的影響,提出了新輥形使用工藝策略．

振動磨簡體內部的能量傳遞規律

尹忠俊, 張少軍, 李忠富

2006, 28(5): 471-474. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.035

[摘要](159)

[PDF 425KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
在對大量攝像實驗反復觀測和研究后發現:磨筒內的磨介存在拋射、整體回轉和本身自轉3種運動狀態;磨介與筒壁的拋離與接觸是沿著振動方向發生的,此過程是周期性的,其周期與振動周期相同．在此基礎上,建立了粉磨介質沖量傳遞模型,探討了振動磨簡體內部的沖量傳遞、能量傳輸和能量耗散的分布規律,揭示了振動磨的粉碎機理．以此為理論依據,提出了減小磨筒內的惰性區、提高粉磨效率的途徑．

順抗磁性混合氣體在梯度磁場中流動的蒙特卡羅直接模擬

蔡軍, 王立, 吳平, 尚曉航

2006, 28(5): 475-480. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.036

[摘要](186)

[PDF 627KB](10) [施引文獻] ()

摘要:
以氧氣和氮氣的混合氣體為研究對象,運用蒙特卡羅直接模擬方法模擬了順抗磁性混合氣體在高梯度磁場中的流動情況,并把模擬計算結果與已有的實驗結果之間進行了對比分析．模擬結果表明:磁場強度與梯度乘積由100T²·m^-1增加到1000 T²·m^-1時,氧體積分數增量由0．12%增加到1．89%;混合氣體溫度由283 K升高到333 K時,氧體積分數增量由0．4%減小到0．1%;混合氣體中氧氣的初始體積分數由20%增加到30%時,氧體積分數增量由0．12%增加到0．59%;壓力的變化對氧體積分數的變化幾乎沒有影響．

控制與決策

高速線材生產中的質量控制

楊德斌, 孫元波, 陽建宏, 趙社平

2006, 28(5): 481-484. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.037

[摘要](178)

[PDF 552KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
針對線材生產的特點,采用基于統計過程控制的方法(SPC),對線材生產過程中控制對象、控制圖的選擇進行了分析,設計并實施了一個實際的SPC分析系統,給出了實際使用時需要注意的問題,并以實例說明了SPC在線材生產應用中的實際效果．

基于LMI方法的魯棒AQM控制器設計

呂紅慶, 賈英民

2006, 28(5): 485-489. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.038

[摘要](168)

[PDF 571KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
研究了因特網擁塞控制中的魯棒主動隊列管理(AQM)控制器設計問題．基于Internet傳輸控制協議(TCP)擁塞避免機制的線性模型,根據AQM的設計要求,首先將此問題轉化為魯棒鎮定問題;然后利用線性矩陣不等式(LMI)方法得出了動態輸出反饋控制器存在的充分條件,并給出了相應的設計方法．最后,給出了控制器設計的算例并進行了仿真．仿真結果表明所得出的控制器是可行和有效的,它不僅對全部網絡參數魯棒而且過渡時間短．

基于廣義后綴樹的事件序列頻繁情節挖掘算法

曲文龍, 楊炳儒, 張克君

2006, 28(5): 490-496. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.039

[摘要](157)

[PDF 702KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
為了有效地挖掘事件序列頻繁情節,提出了一種廣義后綴樹結構發現和存儲頻繁情節．此結構利用廣義后綴概念并且樹中只包含頻繁情節結點,用頻繁情節發生列表逐層構建的方法提高了建樹效率．該方法充分利用了事件序列的有序特點,可用于發現各類頻繁情節．實驗結果表明該算法性能優于Apriori-like頻繁情節發現算法．

外耳形狀特征和內耳結構特征結合的人耳特征提取

穆志純, 席德春, 徐正光, 袁立

2006, 28(5): 497-500. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.040

[摘要](167)

[PDF 496KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
針對人耳的生物特征提出了一種人耳的形狀特征和結構特征相結合的識別方法．首先提取外耳最長軸,即外耳輪廓邊緣點的最長連線．利用外耳長軸把外耳曲線分成兩部分,用最小二乘法對這兩段曲線分別進行多項式曲線擬合,擬合多項式函數的系數作為外耳特征向量．同時長軸與內耳曲線的交點作為內耳特征點,特征點之間連線的長度與長軸長度的比值作為內耳特征向量．長軸的相對不變性保證了特征向量具有縮放、平移和旋轉不變性．實驗結果表明此方法在噪聲情況下具有較強的魯棒性．

基于資金受限的多方案投資評價與選擇方法

殷煥武

2006, 28(5): 501-504. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.041

[摘要](147)

[PDF 415KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
為了解決企業在資金受限情況下的決策問題,通過主成分分析法對多方案、資金受限項目的評價與選擇進行了研究,并對多方案投資項目進行了實證分析和計算．將計算結果與傳統的決策評價方法進行了比較分析,探討了這種多元統計分析方法的有效性和可靠性,為多項目方案決策提供了依據．

企業知識傳播模型的改進研究

蔡衛民, 武德昆, 高俊山

2006, 28(5): 505-508. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2006.05.042

[摘要](185)

[PDF 424KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
分析了徐渝的知識傳播模型,指出該模型闡述的規律適用于知識在企業中自然增長的狀況,而考慮企業對知識傳播的努力因素時該模型就不再適用．在分析企業努力進行知識傳播機理的基礎上,對知識傳播模型進行了改進．改進后的模型認為如果企業努力傳播某項知識,則會要求非知識擁有者都參加培訓、進行學習,從而知識擁有者數量的增長速度與企業中非知識擁有者數量成正比,隨著知識的不斷傳播,企業的知識傳播將遵循先快后慢的增長規律．