2015年第36卷第1期文章目次

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  • 1  弹性车轮在城市轨道交通车辆中的发展与运用
    文 娟 李 芾 丁军君 李 刚
    2015, 36(1):1-8. DOI: 10.7535/hbkd.2015yx01001
    [摘要](6042) [HTML](0) [PDF 23.92 M](6443)
    摘要:
    城市轨道交通作为一种快捷、舒适、节能、环保、安全的交通工具已越来越受到人们的青睐,但由于车辆运行时产生的噪声及振动也使城市轨道交通车辆面临严峻的挑战。目前,针对弹性车轮的研究也在不断发展深入,通过对弹性车轮的发展背景与结构分类的论述,介绍了弹性车轮在轻轨车辆上的主要优点,并详细论述了弹性车轮在降噪减振、有限元强度分析、车辆动力学以及轮轨磨耗方面的研究现状。以国内外低地板轻轨车辆为例,介绍了弹性车轮在城市轨道交通中的发展及运用,并论述了弹性车轮在中国轻轨车辆上的运用前景以及弹性车轮今后的研究方向。
    2  突变理论及其在机械工程领域的应用现状
    刘金革 鲍久圣 阴 妍 胡东阳
    2015, 36(1):9-15. DOI: 10.7535/hbkd.2015yx01002
    [摘要](2173) [HTML](0) [PDF 17.53 M](2890)
    摘要:
    突变理论是解释不连续现象的一种旨在应用的数学方法,自诞生以来广泛用于解释自然科学、社会科学和管理科学等科学技术领域的各种突发现象。首先,从突变理论的产生、基本原理、基本特性和发展过程等几个方面对其进行了简要介绍;其次,综述了突变理论在机械工程领域的应用现状,重点介绍了利用突变理论在揭示转子振动状态突变现象、分析摩擦磨损失效行为和预测金属疲劳断裂等3个方面的研究进展;最后,指明了在以后的应用中要更加注重加强突变理论与一些传统非线性理论的结合。可为突变理论在机械工程等相关领域的进一步拓展应用提供有益的理论参考。
    3  超轻多孔“类蜂窝”夹层结构材料设计方法研究综述
    李 响 童 冠 周幼辉
    2015, 36(1):16-22. DOI: 10.7535/hbkd.2015yx01005
    [摘要](2410) [HTML](0) [PDF 20.57 M](2715)
    摘要:
    随着夹层结构材料在工程领域中的不断推广应用,现有夹层结构材料逐渐不能满足工程设计要求,迫切需要开发高效、节能并易于加工的新型夹层结构材料。结合重大应用背景(主要包括超轻高强金属夹层结构材料在汽车、航空航天、机械等领域的高质量、高能耗装备中的应用),提出并构建一种新型“类蜂窝”夹层结构材料,研究夹芯层的力学性能等效方法,夹层结构的强度、刚度和固有频率特性,以及基于失效准则的结构材料一体化设计方法,为轻量化材料和结构的创新设计提供新的思路。
    4  以梳型聚合物为模板制备介孔Ag/AgBr/TiO2纳米复合材料
    徐 莉 罗青枝 王德松 张鑫鑫 李 磊
    2015, 36(1):23-29. DOI: 10.7535/hbkd.2015yx01006
    [摘要](2055) [HTML](0) [PDF 17.78 M](1997)
    摘要:
    以钛酸四丁酯为钛源,梳型聚合物为模板,采用溶胶-凝胶法低温水浴制备具有介孔结构的纳米TiO2,通过沉积-沉淀法将Ag/AgBr负载于介孔TiO2纳米微粒表面,制得高比表面积的Ag/AgBr/TiO2纳米复合材料。采用XRD,TEM,N2吸附-脱附和UV-vis DRS等方法对Ag/AgBr/TiO2纳米复合材料进行了表征。结果表明,所制备的纳米TiO2和Ag/AgBr/TiO2纳米复合材料具有介孔结构;Ag/AgBr的引入,减小了介孔TiO2的比表面积(由346 m2/g减小为253 m2/g),但大幅度提高了其可见光催化活性。在可见光下,Ag/AgBr/TiO2降解甲基橙的速率分别为商品TiO2 P25和介孔TiO2的145倍和60倍。
    5  离心造粒法制备醋氯芬酸微丸
    高子彬 陈小龙 张丽男 王晓君 齐献利 谷艳玲
    2015, 36(1):30-35. DOI: 10.7535/hbkd.2015yx01008
    [摘要](2261) [HTML](0) [PDF 12.05 M](2084)
    摘要:
    用离心造粒法对醋氯芬酸微丸的制备进行研究。以90~100 g淀粉丸芯作为母核,将100 g醋氯芬酸与50 g微晶纤维素(MCC)、4 g滑石粉均匀混合,采用羟丙基甲基纤维素(HPMC)作为黏合剂,用离心造粒法对醋氯芬酸微丸的制备进行研究,并对制备出的微丸进行质量研究。结果发现:制备的醋氯芬酸微丸收率高,损失较少,微丸的粒度分布在0.70~0.88 mm(18~24目),粒径均匀,微丸的含水量、含药量、药物溶出度均符合要求。成功地用离心造粒法制备醋氯芬酸微丸,通过单因素试验确定处方工艺,制备的微丸符合标准要求。
    6  旁通式自动化立体仓库拣选作业和出口选择的组合优化
    王进业 宋宇博
    2015, 36(1):36-44. DOI: 10.7535/hbkd.2015yx01009
    [摘要](1926) [HTML](0) [PDF 21.65 M](1771)
    摘要:
    自动化立体仓库系统是在计算机直接控制和管理下自动存取并实现综合自动化管理货物的多层仓库存储系统。旁通式自动化立体仓库作为一种新兴的立体仓库,越来越多地应用在需要快捷存取的场所。其中,堆垛机作业时间长短直接影响仓库存储效率的高低。为了提高旁通式自动化立体仓库作业效率,分析旁通式自动化立体仓库堆垛机行进路线的特点,建立了同时考虑堆垛机出口选择和拣选路径的组合优化模型。模型以一个拣选任务指令周期内堆垛机行进所花费时间为目标,同时对遗传算法初始种群生成方法进行改进,用改进后的遗传算法对该模型拣选路径优化部分求解,将该阶段结果的最末货位作为下一优化阶段的初始点,采用最近邻法寻找最佳出口位置。实验仿真和工程实际应用表明该模型和算法是可行的、有效的。
    7  基于中点电压信号分析的逆变器功率管开路故障诊断研究
    郭立炜 周昇龙 安国庆 王雪娇
    2015, 36(1):45-51. DOI: 10.7535/hbkd.2015yx01010
    [摘要](2313) [HTML](0) [PDF 16.93 M](2070)
    摘要:
    利用电流信号作为逆变器故障信息的诊断方法易受到负载、噪声等因素的影响,且诊断周期长、通常需要一定的软件算法、空载或轻载时易出现误诊断。针对该问题,提出对桥臂中点电压信号与脉冲信号进行相关逻辑分析的方法,从而实现逆变器功率管开路故障的诊断,给出了功率管开路故障输出信号的逻辑表达式,以及相关硬件电路设计方法。对逆变器功率管触发脉冲信号的上升沿进行延时,可有效地避免因功率管开通和关断延迟造成的误诊断。实验结果表明该方法能有效地诊断逆变器单相单功率管的开路故障,诊断实时性强,硬件电路开销小,方法有效可行。
    8  基于Baum-Welch算法HMM模型的孤词算法研究
    陈军霞 刘紫玉
    2015, 36(1):52-57. DOI: 10.7535/hbkd.2015yx01011
    [摘要](3501) [HTML](0) [PDF 12.46 M](3229)
    摘要:
    介绍了隐Markov模型原理,它是用来描述含有未知参数的Markov过程,是描述随机过程统计特性的概率模型。在此基础上,设计了基于HMM模型的孤词检测实验,通过优化实验模型,采用Baum-Welch算法解决HMM模型的训练问题,找到HMM模型估计参数 λ 值,这在数学角度上等价于其他线性预测系数。此实验在减少不必要的HMM训练的同时,降低了算法复杂程度。为了测试Baum-Welch算法的有效性,进行了数据仿真实验,结果表明该算法是有效的。
    9  基于虚拟仪器的桥式起重机主梁应变采集系统设计
    刘文学 闫 龙 赵少鹏
    2015, 36(1):58-62. DOI: 10.7535/hbkd.2015yx01012
    [摘要](2071) [HTML](0) [PDF 12.88 M](2399)
    摘要:
    主梁是桥式起重机的重要组成部分及主要受力元件。为防止发生生产事故,需采集起重机主梁受力数据进行主梁寿命分析。设计了基于虚拟仪器的桥式起重机主梁应变采集系统。系统硬件主要包括传感器、连接器、数据采集卡、无线数据传输组、POE供电器和上位机。软件部分包括访问计算机中NI软硬件资源的接口软件NI MAX和进行主梁应变数据显示、存储的LabVIEW程序设计。通过该系统对50/10 t桥式起重机主梁进行多位置、多工作日应变数据连续采集,得到主梁关键位置受力数据。运行结果表明,该主梁应变采集系统运行稳定,各通道任务信号准确,采集终端存储数据完整,满足测试任务要求,为后续主梁疲劳分析、准确预测该起重机主梁剩余使用寿命提供了重要数据支持。
    10  一种新型纱线毛羽图像特征识别算法的研究
    方 珩 辛斌杰 刘晓霞 张 杰
    2015, 36(1):63-72. DOI: 10.7535/hbkd.2015yx01013
    [摘要](2359) [HTML](0) [PDF 22.65 M](1812)
    摘要:
    针对毛羽检测的问题,搭建了一套纱线毛羽的数字化图像采集系统,提出了一种新型的基于图像处理算法的纱线毛羽检测方法,可对连续采集的纱线图像序列进行特征分析,提取出可用于纱线毛羽质量评估的特征指标。通过对纱线图像进行预处理,包括灰度变换、背景处理、图像增强、动态阈值分割、倾斜纠正、图像去噪、图像分割,得到纱线的毛羽图像,并对毛羽图像进行细化处理,从而得到细化后的毛羽图像,以纱线轴线和主干边缘作为参考,选择合适的基准线,对毛羽像素点进行识别判断,统计得到不同长度毛羽的根数。实验表明,图像法测试的结果与目测法的结果最大偏差在5%以内,具有很好的一致性,该方法能够提高纱线毛羽检测的效率和精度。
    11  基于AE技术与HHT的环锭纱拉伸断裂过程研究
    薛亚静 林兰天 张福乐
    2015, 36(1):73-79. DOI: 10.7535/hbkd.2015yx01014
    [摘要](2297) [HTML](0) [PDF 18.19 M](2184)
    摘要:
    在常规纱线拉伸强力仪上采用自主搭建的声发射检测系统,分别采集涤纶长丝和环锭纱在拉伸破坏过程中的声频,利用Matlab软件编制Hilbert-Huang transform(HHT)程序对采集的信号进行分析与处理,以获取纱线拉伸过程中各破坏源的时频特征。分析结果表明,AE信号经HHT可识别涤纶环锭纱拉伸过程所涉及的纤维断裂和纤维滑移2种模式,其特征频率分别为30,20 kHz和6,3 kHz,本研究为纱线拉伸断裂机理的分析和进一步的延伸研究提供一种有效方法。
    12  公理化局部有限空间中映射连续性的扩展*
    韩相彦
    2015, 36(1):81-89. DOI: 10.7535/hbkd.2015yx01017
    [摘要](2181) [HTML](0) [PDF 20.82 M](1765)
    摘要:
    用公理化方法研究了局部有限空间中的连续映射及其扩张问题。给出了局部有限空间的公理化定义方法;利用邻近关系研究了局部有限空间中的连续映射、同胚和局部同胚等问题;通过对局部有限空间变形的研究,定义了局部有限空间的一种特殊收缩核,有效地解决了局部有限空间中连续映射的扩张问题。
    13  液氮冷却煤变形-破坏-渗透率演化模型及数值分析
    张春会 王来贵 赵全胜 李伟龙
    2015, 36(1):90-99. DOI: 10.7535/hbkd.2015yx01016
    [摘要](5647) [HTML](0) [PDF 23.31 M](11984)
    摘要:
    如何定量评估液氮冷却后煤储层的渗透率演化是液氮冷却增透煤储层技术的关键。为分析液氮注入煤后的变形、破坏和渗透率演化过程,将煤视作弹脆塑材料,其变形过程包括弹性变形、脆性跌落和残余塑性流动3个阶段,结合单元强度退化指数、扩容指数和Mohr-Column准则,建立了考虑围压对煤单元峰后力学行为影响的本构模型。根据煤岩单元变形过程,将煤岩单元渗透率演化分成2个阶段,即弹性压缩煤岩单元渗透率减小阶段及煤岩单元破坏后的渗透率增加阶段。分析了单元弹性变形、剪切破坏和拉破坏与渗透率之间的关系。煤岩单元弹性压缩和拉伸引起单元内孔隙空间的变化,进而影响单元渗透率;煤岩单元剪切破坏在单元内形成共轭剪切带,在剪切带内的流体流动服从平行板定律,给出了基于单元体应变的剪切带宽度和渗透率计算公式;煤岩单元拉破坏在单元体内形成“十”字型裂隙,在裂隙内的流动也服从平行板定律,给出了基于单元体应变的裂隙宽度和渗透率计算公式。结合热传导理论建立了液氮冷却煤层的温度-变形-破坏-渗透率演化模型,并在FLAC下利用Fish函数方法予以实现。数值算例研究了液氯注入辽宁王营子矿某煤层气抽放井后煤层的变形、破坏和渗透率演化过程。结果表明:1)煤受液氮冷却作用后发生体积收缩,越靠近钻孔温度梯度越大,收缩变形越大,温度拉应力越大,越容易破坏,形成拉破坏区。液氮注入冷却10 d后的拉破坏区约0.65 m宽。2)在拉破坏区,单元内形成了贯通的裂隙,单元体渗透率显著增长,液氮冷却10 d的单元渗透率最大增长幅度可达1.97×105倍。3)远离钻孔区域,拉应力也使得煤的渗透率有所增加,增加幅度为1%~14%,远小于破坏区。4)随着冷却时间增加,破坏区域扩大,但增长速率逐渐减缓,这表明在工程实践中冷却时间过长,不一定能取得更好的冷裂效果。5)液氮冷裂的主要影响区域在1.0 m左右,但实际工程中钻孔内压力、煤岩体内水的相变等对煤岩的实际变形和破坏也有很大影响,从而使得液氮冷裂的影响区域更大。6)模型能较好地反映液氮冷却煤体变形-破坏-渗透率演化过程,从而为评估液氮冷却煤岩增透效果提供一种简便、可行的方法。
    14  微博分析研究综述
    刘 滨 张静远 刘 强 赵静阳 李 寒 徐巍巍
    2015, 36(1):100-110. DOI: 10.7535/hbkd.2015yx01015
    [摘要](3027) [HTML](0) [PDF 28.45 M](2384)
    摘要:
    微博,是当前重要的社会信息传播平台之一,具有易操作、传播快等特点,人们可以通过微博直接快速地表达对突发事件、公众人物、热门产品等的观点。为了利用海量微博信息,需要综合多种分析方法挖掘其潜在价值。综述了当前微博分析领域的研究现状,提出了自主研发的微博分析系统,探讨了未来微博分析的研究方向。首先,介绍了微博分析的主要技术方法,包括利用微博开放平台和利用网络爬虫技术。利用微博提供的开放接口,可以方便快捷地获取微博信息,如微博内容、用户评论、用户个人详情、粉丝数、关注数等。但也存在诸多限制,如每小时只能抓取有限次数、微博平台并不开放所有信息资源等。利用网络爬虫技术可以获取更多信息,如基于全网的网络爬虫的信息采集技术可以覆盖更广的范围,基于主题的网络爬虫的信息采集技术可以选择性爬取预先设定的主题等。其次,介绍了目前微博分析的热点问题,包括微博用户行为和微博内容两方面。微博用户行为分析包括:1)传播网络研究,利用Gephi等可视化工具,呈现出微博在传播过程中的传播路径、传播范围、关键转发节点等信息,可用于预测未来传播情况;2)传播因素研究,通过分析用户行为,揭示信息传播的可能原因;3)用户影响力分析,不同学者给出不同的度量方法,而要精准地评价用户影响力需要综合考虑多方面因素,如粉丝数、转发数、被提及数、回复、社会关系等。关于微博内容的分析包括:1)微博文本预处理,包括分词和去停用词2个步骤;2)微博热点话题发现,常用方法包括基于词频的统计方法和文本聚类方法,这两种方法都有利于提高发现热点话题的效果,但没有考虑到话题动态演变的特性;3)情感分析,也被称为观点挖掘,一直是微博研究领域的热点问题,可以利用微博表情图片抽取情感词,并结合构建语义词典和机器学习的方法对微博进行情感分类,最终判断微博情感极性,可用于舆情监控、商业预测和产品选择等方面。再次,提出了自主研发的微博分析系统——阅微,重点介绍了其情感分析、地域分布和传播图3个模块。情感分析模块,基于情感词典的方法对用户的评论内容进行情感分类;地域分布模块,提取参与用户的地理位置信息并加以统计分析,呈现出微博传播在全国范围内的分布情况;传播图模块,利用可视化手段展现微博信息的传播扩散情况,如转发关系、转发层级、转发范围等情况。最后,归纳全文,从技术和应用2个方面归纳微博分析的挑战问题:可从技术上突破微博接口资源限制,提高微博分析的效率和精准度;同时从微博应用方面发展事件监控、管理和商业方面的应用。

    主编:朱立光

    创刊:1980

    国际标准刊号:ISSN 1008-1542

    国内统一刊号:CN 13-1225/TS

    国内邮发代号:

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