• 2016年第37卷第5期文章目次
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    • >国家青年/地区科学基金项目专栏
    • 挠性接头角刚度静态测量方法研究

      2016, 37(5):423-430. DOI: 10.7535/hbkd.2016yx05001

      摘要 (2266) HTML (0) PDF 1.26 M (4413) 评论 (0) 收藏

      摘要:挠性接头角刚度的测量精度直接关系到陀螺仪的控制精度和灵敏度,但传统方法存在较多问题。根据挠性接头角刚度静态测量原理,基于不同的加载方式提出2种角刚度静态测量方法,即机械式加载角刚度测量和压电式加载角刚度测量。搭建以电动倾斜台为分度加载驱动的机械式挠性接头角刚度测量系统,进行挠性接头角刚度测试试验,得出挠性接头角刚度数值。针对机械式加载测量方法中测试结果不稳定的问题,设计利用压电促动器的静态加载机构,提出了一种利用压电促动器测量挠性接头角刚度的方法。使用ANSYS Workbench对压电加载机构位移输出进行仿真,位移输出满足挠性接头角刚度静态测试加载要求,验证了压电式静态测量方法理论的可行性。

    • 碳化硅零件氧化辅助抛光超精密加工的研究现状

      2016, 37(5):431-440. DOI: 10.7535/hbkd.2016yx05002

      摘要 (2251) HTML (0) PDF 2.83 M (5024) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过等离子体氧化、热氧化、电化学氧化在碳化硅基材上获得软质氧化层,利用软磨粒抛光实现氧化物的快速去除,有利于提高材料去除效率、提升加工表面质量。研究发现,通过等离子体氧化辅助抛光,表面粗糙度RMS和Ra分别达到0.626 nm和0.480 nm;通过热氧化辅助抛光,表面粗糙度RMS和Ra分别达到0.920 nm和0.726 nm;在电化学氧化中,基于Deal-Grove模型计算得到的氧化速度为5.3 nm/s,电化学氧化辅助抛光后的表面粗糙度RMS和Ra分别是4428 nm和3.453 nm。氧化辅助抛光有助于烧结碳化硅加工工艺水平的提升,促进碳化硅零件在光学、陶瓷等领域的应用。

    • 磁悬浮电主轴系统动态分析及振动控制技术综述

      2016, 37(5):441-448. DOI: 10.7535/hbkd.2016yx05003

      摘要 (2163) HTML (0) PDF 1.40 M (5620) 评论 (0) 收藏

      摘要:高速电主轴性能的好坏直接决定着高档机床的发展,而切削系统的动态特性及振动控制效果又与电主轴的性能密不可分,它们互相影响、协同决定着机械加工过程中的切削效率、工件的表面质量以及刀具的使用寿命。为此,对磁悬浮电主轴、磁悬浮轴承-柔性转子系统建模理论和动力学特性及柔性磁悬浮电主轴转子振动主动控制技术的现状进行了评述,指出了目前柔性磁悬浮电主轴切削领域中所存在的问题,并对磁悬浮电主轴研究的发展趋势及应用前景进行了预测。

    • 难加工合金材料复杂曲面磁性磨料光整加工技术

      2016, 37(5):449-456. DOI: 10.7535/hbkd.2016yx05004

      摘要 (2308) HTML (0) PDF 2.17 M (5301) 评论 (0) 收藏

      摘要:磁性磨料光整加工技术是一种非常重要的光整加工技术,与低频振动和超声振动相结合,可实现高精度、高质量和高效率的光整加工。介绍了磁性磨料光整加工、振动辅助磁性磨料光整加工及超声辅助磁性磨料光整加工技术的原理和特点及相关的国内外研究现状。根据难加工合金材料复杂曲面的特点,提出实现复杂曲面磁性磨料光整加工,需要就以下问题开展进一步研究和探索:通过提高加工间隙的磁通量密度及磁能与其他能量复合来提高光整加工效率;建立复杂曲面磁性磨粒光整加工过程控制函数;探讨在磁极工具的空间几何约束作用下复杂曲面磁性磨料光整加工工艺的规划方法等。

    • 基于行驶工况的混合动力电动汽车能量管理策略研究现状分析

      2016, 37(5):457-463. DOI: 10.7535/hbkd.2016yx05005

      摘要 (1961) HTML (0) PDF 1.07 M (5396) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了目前能量管理策略的2种研究方法——基于动力系统运行状态的控制策略和基于行驶工况的控制策略的优势及不足。着重针对基于行驶工况的控制策略进行探讨,指出:基于已知行驶工况的全局优化策略运算过程耗时长且计算量大,难以直接在实车上应用,但可用于作为理想的优化控制参考目标;为了实现实时优化控制,目前主要采用基于工况识别的控制策略与基于模型的预测控制等方法,探索基于行驶工况预测的实时优化控制策略并获得接近离线优化的控制效果,成为新的研究热点和管理控制策略的研究趋势。

    • >化学与化工
    • 微量PVA衍生物改性纳米二氧化钛的可见光催化性能

      2016, 37(5):464-470. DOI: 10.7535/hbkd.2016yx05006

      摘要 (2268) HTML (0) PDF 1.17 M (4679) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究纳米复合材料的可见光催化活性和催化稳定性,用简易方法制备了具有共轭结构的聚乙烯醇衍生物(DPVA)改性的TiO2基可见光催化剂,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(DRS)和X射线光电子能谱(XPS)等对DPVA/TiO2纳米复合材料进行了系统的分析与表征。以罗丹明B为模型污染物,通过跟踪该类纳米复合材料存在条件下罗丹明B的可见光降解反应,考察可见光催化活性和稳定性。结果表明:微量的共轭聚合物DPVA附着在纳米TiO2表面,没有影响其晶型和晶粒尺寸,但显著提高了纳米复合材料的可见光吸收能力和可见光催化活性;当PVA与TiO2的质量比为1∶200时,复合微粒表现出最好的可见光催化活性;该类纳米复合材料具有较好的可见光催化稳定性;在该类可见光催化降解罗丹明B的反应体系中,催化活性中心主要为纳米复合材料内的光生空穴。

    • 含有甘氨酸和L-脯氨酸多肽的转角结构研究

      2016, 37(5):471-476. DOI: 10.7535/hbkd.2016yx05007

      摘要 (2779) HTML (0) PDF 882.70 K (4728) 评论 (0) 收藏

      摘要:肽链转角结构的形成与其结构中分子内氢键的存在有着直接关系,可通过检测肽链中分子内氢键的存在情况对肽链转角结构进行研究。为了深入研究具有转角结构的肽类化合物,以甘氨酸、L-脯氨酸为原料,叔丁氧羰基和苯胺为封端基团,在HBTU,HATU缩合剂的作用下制备了2种三肽和3种四肽。通过1H NMR,IR及MS对合成产物进行结构表征,用核磁共振等梯度变温氢谱实验对合成的多肽分子内氢键进行检测,用1H-1H NOE对形成的分子内氢键的羰基位置进行推测。实验表明:在合成的5种多肽中,有3种多肽形成了分子内氢键,2种未形成。在形成分子内氢键的多肽中都有-Gly-L-Pro-Gly-片段,而只有-L-Pro-Gly-或-Gly-L-Pro-片段的多肽未形成分子内氢键;形成分子内氢键的羰基位置为与苯胺氮氢相连的羰基,形成分子内氢键的氮氢位置为与叔丁氧羰基相连的氮氢。

    • 植物油基聚氨酯的研究新进展

      2016, 37(5):477-484. DOI: 10.7535/hbkd.2016yx05008

      摘要 (2498) HTML (0) PDF 1.17 M (5115) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了传统热固性植物油基聚氨酯的改性方法,包括物理改性(填充改性和共混改性)和化学改性(接枝共聚改性、交联改性、互穿聚合物网络改性)。用于物理改性的材料主要有SiO2等无机物和纤维素等有机物,利用苯乙烯、丙烯酸酯等单体与聚氨酯接枝共聚是化学改性的主要方法。评述了热塑性聚氨酯的特点、制备方法及应用领域,重点介绍了油酸基热塑性聚氨酯的制备、性能及应用。对植物油基聚氨酯的发展前景作了展望:采用表面引发活性聚合等方式对传统的热固性聚氨酯进行可控化学改性;运用点击化学方法对热塑性聚氨酯进行改性,促使其多功能化。

    • >机械、电子与信息科学
    • 基于卷积神经网络的桥梁裂缝检测与识别

      2016, 37(5):485-490. DOI: 10.7535/hbkd.2016yx05009

      摘要 (3404) HTML (0) PDF 1.10 M (5339) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前中国检测桥梁裂缝依赖人工目测,危险系数极大的落后现状,研究了一种基于数字化和智能化的检测方法,以提高桥梁安全诊断效率,降低危险系数。结合机器视觉和卷积神经网络技术,利用Raspberry Pi处理器采集和预处理图像,分析裂缝图像的特点,选取效果检测和识别裂缝效果最佳处理算法,改进裂缝分类的卷积神经网络模型(CNN),最终提出一种新的智能裂缝检测方案。实验结果显示:该方案能够找到超出桥梁裂缝最大限值的所有裂缝,并可以有效识别裂缝类型,识别率达90%以上,能够为桥梁裂缝检测提供参考数据。

    • 基于改进粒子群算法的飞行器冲突解脱方法研究

      2016, 37(5):491-496. DOI: 10.7535/hbkd.2016yx05010

      摘要 (2535) HTML (0) PDF 878.84 K (4727) 评论 (0) 收藏

      摘要:冲突解脱要求飞行器采用一种有效的方法来满足工作环境的限制。针对飞行器在多障碍环境下的冲突解脱问题,提出一种能够满足限制条件的改进粒子群算法(PSO)对冲突进行解脱。所提出的新算法(DARPSO)相对于经典粒子群算法有2个优点:第一,考虑了障碍对寻优过程的影响;第二,具有跳出局部极小的能力。仿真实验结果显示,所提出算法的优化效果要优于标准粒子群算法。将改进后的算法应用到飞行器冲突解脱过程中并进行仿真,结果表明,所提出的算法能够有效地指导飞行器躲避障碍,完成冲突解脱。

    • 基于模拟退火算法的中超赛程编排优化研究

      2016, 37(5):497-502. DOI: 10.7535/hbkd.2016yx05011

      摘要 (2280) HTML (0) PDF 1.02 M (4750) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了促进赛事的公平性、实现人性化的赛程编排设计,同时达到减少出行里程、节约资源、保护环境的目的,采用计算机辅助建模的方法,对中超赛程编排进行优化研究。假设以总体出行里程最短、兼具赛程的公平性和设计的人性化为优化目标,以百度地图提供的球队所在城市间的距离数据为依据,通过改进模拟退火算法对2015年中超赛程编排进行优化,运用Matlab求解得到最优方案。结果表明:在最优赛程安排下得到的各支球队最优出行里程为5.022×105 km,相对2015年中超的实际赛程编排总里程减少了12.08%,由此节省燃油14.50 t,减少排放二氧化硫439 kg,对大气中二氧化硫减排的贡献率为11.11%,节约资金91 467.4元。该结果可以为中超实际主客场赛程编排的优化提供参考。

    • >食品与生物科学
    • 枯草芽孢杆菌微生态制剂在禽畜养殖中的作用

      2016, 37(5):503-508. DOI: 10.7535/hbkd.2016yx05012

      摘要 (2265) HTML (0) PDF 1.03 M (5000) 评论 (0) 收藏

      摘要:枯草芽孢杆菌作为一种绿色健康的微生态制剂,具有调节动物肠道平衡、促进营养吸收、提高免疫能力等功能。微生态制剂是抗生素的理想替代品之一,因其可有效防治动物疾病,并且无毒副作用,无残留污染,不产生抗药性,还能促进动物生长发育而在禽畜养殖中广泛应用。通过综述枯草芽孢杆菌的特性、作用机理以及枯草芽孢杆菌微生态制剂在禽畜养殖中的效果,分析了目前微生态制剂存在的问题及解决措施,并展望了其未来发展方向,为后续禽畜养殖提供借鉴和参考。

    • >纺织科学
    • 基于HHT和SVM的纤维拉伸断裂声发射信号的特征提取及分类研究

      2016, 37(5):509-515. DOI: 10.7535/hbkd.2016yx05013

      摘要 (1948) HTML (0) PDF 1.06 M (4605) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究纤维拉伸断裂声发射信号的特征提取及分类方法,采用声发射技术采集了芳纶1313和阻燃黏胶2种纤维的拉伸断裂的声发射信号。通过小波变换,对采集的2种纤维的声发射信号进行消噪预处理以去除部分噪声,应用希尔伯特-黄变换对2种纤维去噪后的信号进行特征频率的提取,运用最小二乘支持向量机(LSSVM)对2种纤维的特征频率进行分类识别。结果表明:小波去噪方法可以去除信号的部分噪声;希尔伯特时频谱可以一定程度上反映2种纤维材料在时间维度上的断裂情况,边际谱上可以提取2种纤维材料声发射信号的特征频率;LSSVM能够对2种纤维材料拉伸断裂的特征频率分类识别,芳纶1313的识别率为40%,阻燃黏胶的识别率为80%,总的识别率为60%。

    • 基于AE技术和HHT的涤纶机织物拉伸断裂过程研究

      2016, 37(5):516-521. DOI: 10.7535/hbkd.2016yx05014

      摘要 (2185) HTML (0) PDF 1.09 M (4265) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了获取与研究织物拉伸破坏模式的时频特征,通过改变织物组织结构和纬纱密度织造4种不同织物,在常规织物强力仪上利用自主搭建的声发射检测系统,分别采集对应织物拉伸破坏过程中产生的动态声频信息,利用Matlab软件运行基于HHT方法编译的程序对所采集信息进行信号分析与处理。分析结果表明:织物拉伸过程的AE信号曲线与拉伸载荷-位移曲线完全对应,所表征的结构相变化、纱线形变以及纱线断裂3个破坏模式可明显区分;4种织物结构相变化阶段特征频率相同,均为100 Hz,且来自同一来源——经纬纱间正交摩擦,与织物组织、密度无关,表现在持续时间、幅值、能量等声发射信号参量上,结构相变化阶段与纱线强力利用系数大小有关。

    • >土木建筑工程
    • 板式换热器间接连接热水供暖系统集中供暖调节公式研究

      2016, 37(5):522-526. DOI: 10.7535/hbkd.2016yx05015

      摘要 (2055) HTML (0) PDF 529.92 K (4446) 评论 (0) 收藏

      摘要:板式换热器凭借其独特的优点成为供暖工程中的主导换热设备,但目前没有用于分析板式换热器间接连接热水供暖系统集中供暖调节的公式。针对供暖用户系统采用质调节,热水网路系统采用质量-流量调节的情况进行分析,推导出了供暖用户系统以及热水网路系统应用板式换热器间接连接热水供暖集中供暖调节公式。验算表明,该公式既适用于质调节又适用于不同流量优化调节系数的质量-流量调节。

主编:李铁军

创刊:1980

国际标准刊号:ISSN 1008-1542

国内统一刊号:CN 13-1225/TS

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