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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2007年第29卷第4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

綜采工作面粉塵運動規律的數值模擬

劉毅, 蔣仲安, 蔡衛, 周鳳增, 郭達, 劉寶東

2007, 29(4): 351-353,362. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.001

[摘要](344)

[PDF 412KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
運用氣固兩相流動理論,建立粉塵運動的數學模型.根據綜采工作面的具體特點和實測數據,采用計算流體力學的FLUENT軟件,對工作面的粉塵運動規律進行數值模擬.模擬結果顯示,粉塵產生后多數隨風流在煤壁一側運動,少數粉塵隨機擴散.綜采工作面的除塵重點應該放在采煤機下風向10m以內的煤壁一側;預濕煤壁對降低工作面粉塵濃度也有很大作用.

煤與瓦斯突出預測灰色理論-神經網絡方法

郭德勇, 李念友, 裴大文, 鄭登鋒

2007, 29(4): 354-357. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.002

[摘要](239)

[PDF 380KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
將灰色理論-神經網絡方法應用于煤與瓦斯突出預測中,利用灰色系統理論的灰色關聯法確定了控制礦井煤與瓦斯突出的主控因素,并對煤與瓦斯突出主控因素進行篩選.建立了煤與瓦斯突出危險性預測人工神經網絡的數學模型和系統結構.在平頂山八礦突出區進行了煤與瓦斯突出危險性預測應用,預測效果表明:利用灰色系統理論-神經網絡方法對預測礦井煤與瓦斯突出是可行的.

路面質量對擋土墻穩定性影響的數值模擬

金愛兵, 孫金海, 王金安

2007, 29(4): 358-362. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.003

[摘要](275)

[PDF 742KB](5) [施引文獻] ()

摘要:
以104國道界河加筋土擋土墻失穩實例,在對路面與擋土墻相互作用機理分析的基礎上,運用數值模擬方法,對車輛荷載下、不同質量的路面對擋土墻穩定性的影響進行分析.結果表明:路面強度對擋土墻穩定性和變形具有非常敏感的影響;且擋墻越矮,影響越大.

淤泥質土地區CFG樁復合地基沉降

朱瑞鈞, 高謙, 袁愛平, 齊干

2007, 29(4): 363-366. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.004

[摘要](283)

[PDF 532KB](11) [施引文獻] ()

摘要:
運用FLAC軟件對杭州開發區某辦公樓復合地基沉降進行數值模擬,結合工程實際對FLAC模擬結果進行了位移矢量和沉降分析,并將數值模擬結果和實測沉降值進行對比.在對數值模擬結果和實測數據進行深入分析的基礎上,總結出影響CFG樁復合地基沉降的主要因素.分析發現樁土相互作用、樁的設置、載荷時間關系和土層應力分布對復合地基沉降影響顯著.

應急預案框架下地鐵防災標識系統優化

宋波, 李吉人, 汪彤, 賈抒

2007, 29(4): 367-372. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.005

[摘要](265)

[PDF 1638KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
當地鐵災害事故發生后,災區人員有效利用防災標識系統進行及時疏散,則是防止和減少傷亡損失的重要措施.本文對國內外大中型地鐵站標識進行了系統的調研,分析了國內地鐵防災標識系統現存的問題.通過國內外防災標識系統的比較,提出了優化的建議.最后對地鐵防災標識系統與應急預案框架系統的關系進行了初步的探討.

冶金與材料

H₂⁺注入法研究鈦鐵礦還原微觀機理

戴云朵, 郭興敏, 張家蕓

2007, 29(4): 373-376. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.006

[摘要](212)

[PDF 736KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
在室溫條件下對鈦鐵礦進行了注入H₂⁺離子實驗,結合透射電鏡觀察,研究了鈦鐵礦還原過程中的微觀機理.實驗發現,注入H₂⁺離子后,[110]方向的金屬鐵晶體在[1431]方向的鈦鐵礦晶體上生成;在鈦鐵礦還原過程中,金屬鐵的(222)或(222)晶面優先由鈦鐵礦的(4264)和(4264)晶面轉變而來,鈦鐵礦還原到鐵的結構變化是一個漸變過程.

簾線鋼CaO-SiO₂-Al₂O₃-MnO系夾雜物的成分控制

金利玲, 王海濤, 許中波, 王福明

2007, 29(4): 377-381. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.007

[摘要](262)

[PDF 730KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
利用熱力學計算軟件FactSage計算出CaO-SiO₂-Al₂O₃-MnO四元系各成分的活度數據,并通過熱力學計算分析了簾線鋼獲得良好變形能力的CaO-SiO₂-Al₂O₃-MnO四元系夾雜物生成所需的條件,驗證了本文所介紹方法的可行性.指出為得到塑性區的CaO-SiO₂-Al₂O₃-MnO系夾雜物,要控制CaO-SiO₂-Al₂O₃-MnO四元系夾雜物中Al₂O₃為20%,LF精煉爐中鋼液的酸溶鋁[Al]_s含量應小于3×10^-6,溶解氧含量應在2.0×10^-5~6.0×10^-5之間.

過冷金屬熔體中枝晶生長的各向異性效應

單洪彬, 王建國, 惠希東

2007, 29(4): 382-385,446. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.008

[摘要](250)

[PDF 920KB](5) [施引文獻] ()

摘要:
基于Karma-Rappel相場模型,模擬了純金屬在量綱為1過冷度為0.45時等軸枝晶生長過程中晶粒形貌和溫度場的變化.研究了不同各向異性條件下等軸晶晶粒形貌的演化過程.模擬結果顯示,各項異性系數的大小對晶粒的形貌有重要影響.當各項異性為0.05時,枝晶在生長過程中出現了"頸縮"現象,枝晶中溫度梯度最大的方向總是與最優生長方向保持一致.

含Cl^-,SO₄^2-溶液中X70管線鋼縫隙的陰極極化行為

張新, 杜翠薇, 李曉剛, 宋義全

2007, 29(4): 386-389. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.017

[摘要](164)

[PDF 614KB](5) [施引文獻] ()

摘要:
研究了X70管線鋼縫隙在含Cl^-、SO₄^2-溶液中陰極極化行為.實驗結果表明:在-1000mV(CSE)縫口控電位下,隨著縫隙開口尺寸增大,縫隙尖端越靠近縫口控電位;在同一縫隙開口尺寸時,隨著縫口控電位的增大,縫隙內越容易達到保護狀態.欠保護狀態下,縫隙腐蝕會發生,縫隙內溶液pH值降低;保護狀態下,縫隙內溶液pH值升高有堿化趨勢.

Sm₂Fe₁₇合金的熱穩定性

鄧庚鳳, 孫光飛, 陳菊芳, 方克明

2007, 29(4): 390-393. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.018

[摘要](159)

[PDF 536KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
用熱重/差熱(TG/DTA)分析法研究了粒度及升溫速度對Sm₂Fe₁₇合金熱穩定性的影響,結合XRD物相分析結果說明Sm₂Fe₁₇合金氧化過程中發生的化學反應,用Kinssinger法計算了Sm₂Fe₁₇合金被氧化所需的表觀活化能并推斷了其反應機理.結果表明:Sm₂Fe₁₇合金粉的粒度越細,其熱穩定性越差;升溫速度越快,Sm₂Fe₁₇合金的氧化溫度增高,放出的熱量減小.Kinssinger法計算Sm₂Fe₁₇合金在低溫氧化時的表觀活化能為162kJ·mol^-1,在高溫氧化時為189.8kJ·mol^-1.

噴射成形制備La₆₂Al_15.7(Cu,Ni)_22.3塊體非晶合金

劉宗鋒, 楊濱, 張勇, 張濟山

2007, 29(4): 394-397. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.019

[摘要](152)

[PDF 455KB](4) [施引文獻] ()

摘要:
采用噴射沉積成形方法制備了La₆₂Al_15.7(Cu,Ni)_22.3塊體非晶合金.結果表明,沉積態La₆₂Al_15.7(Cu,Ni)_22.3非晶合金比以往報道的采用甩帶法制備的同成分非晶合金具有更大的約化玻璃轉變溫度和更寬的過冷液相區.非晶的晶化實驗表明,晶化初期多種晶相同時結晶析出.483K退火時,在非晶基體中析出Al和AlNi.503K退火時進一步析出La和未知相.La₆₂Al_15.7(Cu,Ni)_22.3非晶合金在573K退火沒有新相產生,合金晶化態組織由Al、AlNi、La和未知相組成.

鈦合金表面擴散焊接軸承鋼硬化層厚度的優化設計

韓慶禮, 劉國權, 王亮, 王安東, 向嵩

2007, 29(4): 398-401. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.020

[摘要](197)

[PDF 601KB](4) [施引文獻] ()

摘要:
為了確定鈦合金表面擴散焊接軸承鋼硬化層的合適厚度,利用先進的納米顯微力學探針測量了材料的彈性模量.采用ANSYS有限元軟件,對鈦合金表面擴散焊接軸承鋼硬化層在受壓情況下的應力分布以及尺寸穩定性進行了分析,以此對軸承鋼硬化層的厚度進行了模擬.結果表明,當軸承鋼硬化層厚度在0.10~0.50mm內時,最大等效應力發生在鎳與銅之間,容易引起界面處裂紋的產生;合適的軸承鋼硬化層厚度范圍應為1.00~2.00mm,最佳的厚度為1.50mm左右.

鋼/Al₂O₃陶瓷/鋼輕型復合裝甲板抗彈性能

井玉安, 果世駒, 韓靜濤

2007, 29(4): 402-407. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.021

[摘要](168)

[PDF 828KB](12) [施引文獻] ()

摘要:
為優化設計鋼/Al₂O₃陶瓷/鋼輕型復合裝甲板,結合薄板沖塞的極限速度方程與Florence模型建立了鋼/Al₂O₃陶瓷/鋼輕型復合裝甲板的抗彈極限速度預測模型.根據模型,分析了不同面板、背板及陶瓷厚度組合對鋼/Al₂O₃陶瓷/鋼輕型復合裝甲板抗彈極限速度的影響,并通過7.62mm普通鋼芯彈侵徹鋼/Al₂O₃陶瓷/鋼復合裝甲板試樣實驗驗證了該模型的正確性.結果表明,鋼面板厚度小于1.0mm時,復合板抗彈極限速度計算值和實驗值之間的相對誤差在15%以下,陶瓷芯與鋼背板的厚度比保持在1.5~4.5之間比較合理.

含Si金剛石涂層的工藝研究

劉素田, 劉偉, 黑立富, 唐偉忠, 呂反修

2007, 29(4): 408-412,446. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.022

[摘要](168)

[PDF 1620KB](4) [施引文獻] ()

摘要:
利用微波等離子體輔助化學氣相沉積的方法,以H₂、CH₄和D₄(八甲基環四硅氧烷)為沉積先驅物,探索了一種在硬質合金基底上制備出含Si元素的金剛石涂層的新工藝.試圖利用這種新的方法,進一步提高金剛石涂層對硬質合金基底的附著力.實驗結果表明:當D₄的流量相對CH₄的流量較大時,得到球團狀的胞狀組織;只有當D₄和CH₄的流量相當的情況下,才能沉積出質量較好的金剛石涂層,同時又含有少量的Si使金剛石涂層的附著力較好.

設備與能源

冷連軋過程控制軋制力模型綜合參數自適應

郭立偉, 楊荃, 郭磊

2007, 29(4): 413-416. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.009

[摘要](235)

[PDF 417KB](7) [施引文獻] ()

摘要:
軋制力模型是冷連軋過程控制系統的基本模型,影響其預報精度的主要因素是材料的變形抗力和摩擦因數.本文采用參數自適應方法來提高軋制力的預報精度.在對軋制力模型進行自適應過程中,將材料的變形抗力作為軋制過程模型的整體屬性,各機架根據累計變形程度確定各自的變形抗力.在此基礎上,將摩擦因數看成是各機架的單體屬性,各機架取不同的模型參數.實踐證明,這種綜合考慮變形抗力和摩擦因數的參數自適應方法可以對二個參數同時進行修正,能有效提高軋制力模型的預報精度.

UCMW軋機的邊緣降控制性能和影響因素分析

周曉敏, 張清東, 王長松, 吳平

2007, 29(4): 417-420. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.010

[摘要](147)

[PDF 550KB](5) [施引文獻] ()

摘要:
建立了UCMW冷連軋機輥系與軋件一體化仿真模型.由工作輥彎輥、中間輥彎輥、工作輥軸向移位、中間輥軸向移位確定不同仿真工況,分析了各調控手段對帶鋼中心凸度和邊緣降的調控能力.詳細研究了帶鋼厚度、張力、壓下率、變形抗力等對邊緣降的影響.結果表明,工作輥彎輥對帶鋼中心凸度的控制能力最強,工作輥軸向移位對帶鋼邊緣降的控制能力最強,各影響因素對邊緣降的影響程度都大于對中心板凸度的影響.說明帶鋼邊部對軋制因素的變化更敏感.

退火冷軋鋼卷開卷時表面橫折印問題

韓廣秀, 張杰, 曹建國, 侯福祥, 吳長春, 楊光輝

2007, 29(4): 421-423. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.011

[摘要](193)

[PDF 439KB](9) [施引文獻] ()

摘要:
冷軋帶鋼鋼卷在平整機上開卷時,帶鋼表面有時會出現橫折印缺陷.為了減小帶鋼表面的橫折印缺陷,通過建立平整機開卷過程有限元模型,研究了冷軋帶鋼鋼卷在開卷過程中應力的大小分布及影響因素,分析了開卷張力、板厚、粘結程度和鋼卷半徑等與產生橫折印的關系,提出了減小帶鋼在打開過程中的反彎和罩式爐中的粘結程度來克服帶鋼表面橫折印缺陷的途徑,并發現增大開卷張力有利于減輕或避免橫折印的產生,消除了關于開卷張力與橫折印關系的錯誤認識.

控制與決策

實現鐵水包多功能技術的研究

張龍強, 田乃媛, 徐安軍, 張錦, 姜曉東, 陸志新

2007, 29(4): 424-427. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.012

[摘要](124)

[PDF 452KB](5) [施引文獻] ()

摘要:
為了實現"一包到底"鋼鐵廠新型鐵/鋼界面模式,鐵水包必需兼備鐵水的承載與運輸、重量對應、鐵水脫硫、成分對應及鐵水緩沖等多項功能.本文對鐵水包的各項功能做了分析,并進行了相應溫降數據測定的現場實驗.結果表明,采用鐵水包與魚雷罐運輸鐵水溫降差距不大,緩沖能力相當;指出實現上述鐵水包多功能存在的問題,探討了相應的解決方案,得出實現鐵水包多功能技術可行性的結論.

一種多標準決策樹剪枝方法及其在入侵檢測中的應用

李衛東, 宋威, 李欣, 楊炳儒

2007, 29(4): 428-431. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.013

[摘要](135)

[PDF 350KB](5) [施引文獻] ()

摘要:
為提高決策樹的適用性,以決策樹在入侵檢測中的應用為背景提出一種多標準的剪枝方法,使決策樹程序能在參數調整后適應不同的應用.給出了用于描述決策樹不同性能的一些參量,如穩定性、復雜度、分類能力等,用戶可以根據具體情況對向量各分量的權重進行調整,逐步得到滿足要求的決策樹.實驗結果表明,該算法能夠根據入侵檢測系統的具體需要,快速地構建相應的決策樹,從而程序可被用于不同情況.該方法把由程序員決定決策樹變成了由用戶決定決策樹,程序更通用,結果更合理.

基于改進MMI的HMM訓練算法及其在面部表情識別中的應用

楊國亮, 王志良, 劉冀偉, 王國江, 陳鋒軍

2007, 29(4): 432-437. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.014

[摘要](163)

[PDF 508KB](4) [施引文獻] ()

摘要:
提出一種改進的最大互信息(MMI)準則函數并把它應用于隱馬爾可夫模型(HMM)的參數估計,重新推導了HMM的迭代公式.該準則函數相對于原來準則函數定義更為合理,能有效利用訓練樣本集中的鑒別信息,使得訓練數據得到充分利用,提高了HMM的性能.把這種改進的HMM算法應用于面部表情識別,利用改進的光流算法提取面部表情特征向量序列,并利用改進HMM算法和BP神經網絡構建了面部表情混合分類器.實驗結果表明了該方法能有效提高面部表情識別率,有效解決HMM參數估計問題.

軟件人情感控制廣義模型

寧淑榮, 艾冬梅, 班曉娟, 曾廣平, 涂序彥

2007, 29(4): 438-441. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.015

[摘要](125)

[PDF 390KB](5) [施引文獻] ()

摘要:
借鑒大系統控制論中廣義模型化方法,建立了軟件人情感控制的廣義模型.提出了行為受理智和情感共同控制的觀點.從功能上將軟件人情感控制模型劃分為感覺模型、思維模型和行為模型,并給出了感覺模型、思維模型、行為模型三者之間的關系模型以及思維模型和行為模型兩者之間的關系模型.

基于QBC主動學習方法建立電信客戶信用風險等級評估模型

趙悅, 穆志純, 董潔, 付冬梅, 何偉

2007, 29(4): 442-446. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2007.04.016

[摘要](153)

[PDF 468KB](6) [施引文獻] ()

摘要:
電信客戶信用風險等級評估是對電信客戶的信用風險進行等級分類.針對建立客戶信用風險等級分類模型時,大量帶有類標注數據難以獲得的問題,提出了基于主動學習的分類器建模方法,并對基于QBC(委員會投票選擇)的主動學習算法進行改進以提高分類器的預測精度.通過對實際電信客戶數據進行信用風險等級建模實驗,結果表明:應用新算法,分類器使用了較少的帶類標簽樣本數據,達到了與被動學習相同的精度,大大降低了信用專家評估數據的工作量.