• 2019年第40卷第4期文章目次
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    • >国家青年/地区科学基金项目专栏
    • 基于CATIACAA的电阻焊参数化建模

      2019, 40(4):285-293. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx04001

      摘要 (1378) HTML (0) PDF 4.63 M (3769) 评论 (0) 收藏

      摘要:汽车座椅产品焊接点和焊接类型多,焊接要求质量高,商业CAD焊点工艺设计效率低,而且不满足客户化需求,亟需通过自定义开发实现自动化工艺设计。针对以上问题,基于对汽车座椅骨架电阻焊工艺参数和约束条件的分析,提出了以CATIA CAA用户界面设计、自定义对象、参数验证和实体创建为技术路线的焊点/缝建模框架,然后针对螺母边焊的焊点直径计算、焊点中心至边线距离计算展开了参数自动计算和验证问题研究,最后通过CAA二次开发实现了汽车座椅骨架电阻焊工艺中的平板凸焊和螺母焊的参数化建模。结果表明,通过CATIA高级开发功能能够实现电阻焊自定义对象创建和工艺参数化管理,满足高级客户需求。CATIA CAA具有完整的用户界面设计、对象扩展、几何拓扑对象编辑功能,因而具有强大的自定义对象能力,能够有效应用于成熟客户。

    • >数学
    • 具有变号非线性项的分数阶微分方程边值问题正解的存在性

      2019, 40(4):294-300. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx04002

      摘要 (1453) HTML (0) PDF 847.42 K (3452) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了进一步研究非线性项的分数阶微分方程边值问题的性质,讨论了带有变号非线性项的(n-1,1)分数阶微分方程特征值问题正解的存在性,其中分数阶导数是Riemann-Liouville型。首先利用给定边值问题的Green函数,将微分方程转化为等价的积分方程,然后在非线性项f(t,x)满足Caratheodory条件(即任意选取变量x,非线性项f(t,x)为可测函数,对(0,1)区间内几乎所有t,非线性项f(t,x)x的连续函数)下。通过构造适当的Banach空间,运用锥拉伸与锥压缩不动点定理和Leray-Schauder非线性抉择得出边值问题正解存在的充分条件。结果表明,非线性项f(t,x)中的t可以在(0,1)区间内任何点处具有奇性,同时还改变了使边值问题的解存在的特征值λ的取值范围。研究结果为现存结论的深入研究打下了基础。

    • 一类具有Lévy跳的随机三种群食物网模型

      2019, 40(4):301-306. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx04003

      摘要 (1356) HTML (0) PDF 1018.05 K (3045) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了深入研究具有双参数扰动及Lévy跳的随机三种群食物网模型的动力学性质,首先给出了模型全局正解的存在唯一性;然后通过构造Lyapunov函数,并且应用It公式和Chebyshev不等式证明了该模型的随机最终有界性;接着利用指数鞅不等式和Borel-Cantelli引理分析了种群灭绝的充分条件;最后运用数值模拟验证了相应理论结果的合理性。研究结果表明,在Lévy噪声的影响下模型是随机最终有界的,并且较大的Lévy噪声可以导致种群的灭绝。研究方法在理论证明和数值模拟方面都得到了良好的预期结果,对于探究其他随机种群模型的一些问题具有一定的借鉴意义。

    • 一类分数阶q型差分边值问题中的混合单调方法

      2019, 40(4):307-316. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx04004

      摘要 (1276) HTML (0) PDF 882.83 K (2982) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究一类非线性分数阶q型差分方程边值问题非平凡解的存在唯一性。首先,在一个新的集合上定义一个新概念,再利用正规锥的定义,建立了2个混合单调算子唯一不动点的存在性,获得了线性分数阶q型边值问题的Green函数,并且对Green函数的上下界进行了估计,由此可得到特解的表达形式。其次,运用抽象定理,讨论了符合定理条件的非线性项,建立了上述问题的唯一解的存在性,并获得逼近唯一解的迭代序列,进而证明了分数阶q型差分方程边值问题非平凡解的存在唯一性。最后,通过列举一个例子来说明主要定理和结果的有效性。研究结果表明,定理条件得证且方程组边值问题非平凡解满足存在唯一性。研究方法在理论证明和边值问题方面都得到了良好的结果,对探究其他边值问题具有一定的借鉴意义。

    • >机械、电子与信息科学
    • 基于偏移定位技术的水利探测方法及应用

      2019, 40(4):317-324. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx04005

      摘要 (1658) HTML (0) PDF 1.67 M (3377) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了抑制探地雷达原始图像中较为强烈的直达波,突显较弱的目标信号,实现对隐患位置的精确定位,提出了结合鲁棒主成分分析的Stolt偏移方法。首先使用探地雷达分析程序包matGPR3.1生成合成数据,模拟坝体和坝体内空洞模型,通过扫描处理得到探地雷达原始图像,然后利用鲁棒主成分分析方法提取目标双曲线信号,最后采用Stolt偏移技术对目标信号进行聚焦处理,并通过最小熵速度估计选取合适的偏移速度得到最佳偏移效果。实验结果表明,提出的方法能够有效地抑制杂波,更清楚地判别目标空洞的位置。与之前方法相比,其得到的图像分辨率更高,性能更优,在水利工程隐患探测方面具有一定的应用价值。

    • 考虑磁致伸缩效应的偏转式发电机的振动特性研究

      2019, 40(4):325-332. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx04006

      摘要 (1749) HTML (0) PDF 3.72 M (3700) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高风能利用率,解决现有开关磁阻发电机转子旋转的单一性问题,提出一种新型可偏转双定子开关磁阻式风力发电机。首先,基于电磁-固体力学模块,建立定子结构磁固耦合数值模型,对电磁场、磁通密度、磁致伸缩密度进行了理论分析。其次,采用有限元平台对发电机进行了直观建模,基于力学理论建立考虑磁致伸缩效应的电磁-固体力学基本方程。最后,通过有限元法对发电机内、外双定子以及转子自转、偏转进行磁固耦合仿真,得到应力分布及对应的振动位移。仿真结果表明:磁致伸缩效应下的振动位移属纳米级别且所受应力较小,对发电机运行影响可忽略不计。磁固耦合的分析方法可为分析电机振动、进一步优化发电机参数提供理论参考。

    • 多电极血液流速仪励磁系统优化研究

      2019, 40(4):333-343. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx04007

      摘要 (1327) HTML (0) PDF 3.74 M (3378) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现对人体血液流量测量及流速分布的监测,基于多电极电磁测量设计了血液流速仪,通过测量皮肤表面的感应电动势,实现对动、静脉血液流速的测量。首先,模仿人体肢体结构,包括皮肤、脂肪、骨骼、肌肉、动脉和静脉的尺寸和相对位置,建立COMSOL仿真模型。然后,以赫姆霍兹线圈、C型铁芯线圈为基础,仿真研究了多种励磁结构和励磁方式在肢体测量截面处激励的电磁感应强度分布,提出了励磁线圈的优化设计方案,最后,对不同结构、不同激励方式的励磁系统进行了优化对比。结果表明,两对正交布置并且采用同向激励电流的赫姆霍兹线圈磁场呈中心对称,磁场强度和均匀性均优于其他励磁系统,能够有效增强感应电动势数值,更适用于非轴对称流的多电极电磁测量。研究结果验证了励磁系统优化方案的可行性,以及其均匀性对于提高速度重构精度的积极作用。

    • >材料科学
    • 中合金铬钼渗氮轴承钢旋转弯曲疲劳性能研究

      2019, 40(4):344-350. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx04008

      摘要 (1290) HTML (0) PDF 2.81 M (3556) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究化学热处理对大型轴承疲劳性能的影响规律,对中合金铬钼轴承钢进行离子渗氮处理和旋转弯曲疲劳(RBF)试验。以双真空熔炼(VIM+VAR)的中合金铬钼轴承钢作为实验材料,分析经调质处理(930 ℃+550 ℃)后的组织和经离子渗氮后的相组成,分析经过旋转弯曲疲劳试验后断口形貌及裂纹萌生机理,构建表面缺陷与疲劳断裂机理之间的关系。实验结果表明:实验钢经过调质处理后组织为回火索氏体,主要析出M2C型和M3C型碳化物;渗氮后渗氮层中化合物层主要由CrN和Fe4N(γ′相)组成,厚度约为16 μm,其不利于基体的疲劳性能提升;实验钢渗氮后的RBF极限为947 MPa,较未渗氮试样旋转弯曲疲劳极限提升19.4%;渗氮层中化合物层始裂及非金属夹杂物始裂为主要的两种起裂方式,化合物层和表层粗糙度对渗氮后实验钢的疲劳寿命影响较大。研究结果可为提高中合金铬钼轴承钢的疲劳性能提供实验及理论依据。

    • 35CrMo钢高温流变行为及其本构方程

      2019, 40(4):351-358. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx04009

      摘要 (1513) HTML (0) PDF 1.87 M (3633) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更好地描述35CrMo钢应力-应变关系,建立材料的本构模型,采用Gleeble3800热模拟试验机对热轧后的35CrMo钢进行了热模拟高温压缩实验,研究了35CrMo钢在变形温度为800,900,1 000,1 100,1 200 ℃,应变速率分别为0.01,0.1,1,10 s-1的条件下,变形温度和应变速率对材料流变应力的影响。实验结果表明:35CrMo钢高温变形时存在动态回复型与动态再结晶型两种应力-应变关系,通过求解材料临界应变与峰值应变的关系,间接建立了35CrMo钢峰值应力本构方程,并验证了其准确性。所提出的本构方程可以较好地描述35CrMo钢热变形条件下的应力-应变关系,对于35CrMo钢的热成形工艺设计及数值模拟工作具有基础理论意义。

    • >食品与生物科学
    • 代谢组学技术在兽药违规使用监测中的应用及研究进展

      2019, 40(4):359-365. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx04010

      摘要 (1587) HTML (0) PDF 1.37 M (3835) 评论 (0) 收藏

      摘要:兽药残留分析检测技术的开发与创新是动物源性食品安全监测的重要研究内容。作为系统生物学的重要组成部分,代谢组学研究及其检测技术在动物源性食品安全领域发挥了不可或缺的作用。基于当前代谢组学技术在兽药残留检测领域的研究成果,阐述了代谢组学的概念、原理与分类;以“瘦肉精”和类固醇两类违禁兽药残留检测为例,简述了液相色谱串联质谱法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS)、气相色谱串联质谱法(gas chromatography-tandem mass spectrometry, GC-MS)等代谢组学常用检测技术对动物血液、尿液等生物样本进行残留分析检测的应用现状,分析了非靶向代谢组学与靶向代谢组学存在的精确度差与通量低等问题,以及代谢组学技术对大型仪器设备与专业数据库过度依赖的局限性;进一步提出了代谢组学技术在兽药残留检测的应用中应根据样品特点及检测目的,将多技术平台(液相色谱-电喷雾飞行质谱、超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱)、分析平台(主成分分析、偏最小二乘判别分析)与多组学技术(基因组学、转录组学、蛋白组学)联合使用以提高代谢组学技术在兽药残留检测领域的适用性与应用范围,为兽药残留分析检测提供新的研究方向。

    • >新能源与节能环保
    • 白音华褐煤热萃取过程中的预处理研究

      2019, 40(4):366-370. DOI: 10.7535/hbkd.2019yx04011

      摘要 (1443) HTML (0) PDF 1.20 M (3286) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决褐煤热萃取率低的问题,以酸碱作溶剂对原煤进行预处理,在操作温度为380 ℃、常压、溶煤比为10∶1的工艺条件下,对预处理后的原煤进行热萃取反应制备超纯煤,考察了不同酸碱溶剂对热萃取率的影响。结果表明:与原煤相比,经不同种类的酸碱溶剂处理后褐煤的热萃取率均得到了不同程度的提高,其中经氢氧化钾预处理后褐煤的热萃取率最高,达到66.5%;红外光谱表明,采用酸碱溶剂预处理原煤,可以有效破坏煤的分子结构,使无机矿物质盐裸露在外,也使有机官能团得到充分暴露。因此,通过预处理手段可以获得更高的超纯煤收率,减少配煤炼焦行业中优质煤的使用量。

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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