Please wait a minute...

过刊浏览

    2020年 第48卷 第3期    刊出日期:2020-03-25
    电子、通信与自动控制
    王伟凝, 马学东, 苏俊杰, 等
    2020, 48(3):  1-9.  doi:10.12141/j.issn.1000-565X.190442
    摘要 ( 358 )   PDF (1815KB) ( 138 )  
    相关文章 | 多维度评价
    通用的图像美感研究没有考虑用户之间的审美差异,不能表示用户的个性化审 美偏好。为了更有效地表示用户的个性化审美偏好,本研究利用计数网格模型,提出了 一种基于个性化生成模板集聚的用户美感表征建模方法,构建起了一个更紧致的用户图 像美感表征向量,能更好地描述用户特征。实验结果表明,文中提出的方法构建的用户 美感表征方式,在用户识别中可以获得更高的识别率,在用户推荐中也能得到更符合实 际情况的推荐结果。
    程洪超, 吴菁, 刘乙奇, 等
    2020, 48(3):  10-17.  doi:10.12141/j.issn.1000-565X.190530
    摘要 ( 1737 )   PDF (791KB) ( 122 )  
    相关文章 | 多维度评价
    污水处理系统是一个复杂的非线性大系统,存在作业环境恶劣、控制目标复杂 等问题。这些问题导致污水厂故障频发,因此急需开发高效的监测技术。本研究提出了 一种新的故障监测技术,即预测元-相关向量机方法。该方法是将可预测元算法与相关 向量机进行有机结合。首先利用可预测元算法对在污水厂采集的数据进行特征提取,去 除重复特征和冗余信息。然后,利用处理后的数据训练相关向量机模型。为了验证所提 方法的优越性,将预测元-相关向量机与相关向量机(RVM)、主元分析-相关向量机 (PCA-RVM)和独立元分析-相关向量机(ICA-RVM)3种方法同时用于监测国际水协 会提供的污水仿真基准平台(BSM1)。实验表明本研究所提方法诊断精度高于3种基础 方法。
    刘娇蛟 王倩倩 马碧云
    2020, 48(3):  18-23,31.  doi:10.12141/j.issn.1000-565X.190178
    摘要 ( 679 )   PDF (657KB) ( 159 )  
    相关文章 | 多维度评价
    现有超声波宽带(UsWB)技术应用于人体通信存在速率不高、对多节点干扰抑制能力有限的问题。为此,提出一种有效抑制多节点干扰的超声波通信技术——直扩 超声波宽带(DS-UsWB)技术,利用直接序列扩频和超宽带技术仿真超声人体通信。 即在 k-Wave 中建模人体信道,利用建模信道的冲激响应仿真人体内多节点通信;根据信道冲激响应的时延特性确定发送信号参数,从而克服人体信道的多径效应。系统性能分析和仿真结果均表明,与 UsWB 技术相比,DS-UsWB 可有效抑制多节点干扰和多径干扰,具有更高的速率和更低的误码率。
    刘汉 康国钦 李凯
    2020, 48(3):  24-31.  doi:10.12141/j.issn.1000-565X.190476
    摘要 ( 471 )   PDF (4682KB) ( 301 )  
    相关文章 | 多维度评价
    为了增大无线通信的信道容量, 提高通信质量, 利用差分进化算法和矩量法对天线的 S11 和 S12 进行联合优化, 得到了一款小型多输入多输出 (MIMO) 超宽带天线,天线具有良好的隔离度。 该方法相较于利用仿真软件优化, 大大减小了工作量, 提高了效率。 仿真和实测的对比结果表明, 所设计的天线性能优良, 能够广泛地应用在短距离便携式无线通信系统中, 有效提高了信道容量; 此外, 仿真和实测结果的吻合验证了本方法的正确性和有效性。
    鲜永菊, 莫运辉, 徐昌彪, 等
    2020, 48(3):  32-43.  doi:10.12141/j.issn.1000-565X.190294
    摘要 ( 578 )   PDF (16361KB) ( 127 )  
    相关文章 | 多维度评价
    为了产生多种共存吸引子,本研究构建了一个具有多稳定性的新型四维耗散混沌系统。通过相图、Lyapunov指数谱、分岔图等的数值仿真,分析了此系统的动力学行为。设计了系统的模拟电路,并用Multism进行了仿真,亦制作了系统的现场可编程门阵列(FPGA)数字电路。模拟电路仿真结果和数字电路实现结果与数值仿真结果相符,验证了系统的混沌行为,亦表明了其可实现性。系统具有如下重要特性:在不同的参数取值下,系统存在10种吸引子共存类型,涉及的共存吸引子有点吸引子、不同的周期吸引子、拟周期吸引子、不同的混沌吸引子;系统特性对参数具有较强的灵敏性, 即随着参数的变化,系统整体运行状态频繁地在周期和混沌状态之间切换;参数可以影响系统吸引子的拓扑形状,即随着参数的变化,系统吸引子的形状从单涡卷吸引子到双涡卷吸引子,最后到四涡卷吸引子。
    土木建筑工程
    黄少腾, 黄炎生, 莫庭威, 等
    2020, 48(3):  44-54.  doi:10.12141/j.issn.1000-565X.190235
    摘要 ( 337 )   PDF (5647KB) ( 120 )  
    相关文章 | 多维度评价
    本研究提出了一种新型的钢管混凝土斜柱转换结构节点。该节点由核心混凝土、纵横向钢板、外包钢和内置型钢组成。对1个几何比例为1::6 的试件进行单调加载试验,并通过数值模拟研究节点区的破坏模式,对节点区钢板的厚度变化进行参数分析。试验研究结果表明,试件的破坏发生于斜柱,可满足“强节点、弱构件”的设计理念。数值模拟结果进一步揭示了节点区的传力机理,计算结果表明,节点区的破坏模式为钢材基本达到屈服、节点区底部混凝土达到极限压应变;节点区极限承载力和屈服荷载分别为斜柱破坏计算模型的2:10倍和1:19倍;起传递轴向内力和约束节点区混凝土作用的外包钢板的厚度变化对计算模型节点区的极限承载力影响最大。
    黄海斌, 王彦超, 刘亚洲, 等
    2020, 48(3):  55-66.  doi:10.12141/j.issn.1000-565X.180414
    摘要 ( 327 )   PDF (9507KB) ( 150 )  
    相关文章 | 多维度评价
    为了研究分离式竖向加劲板钢管混凝土柱-梁节点的抗震性能,对7个节点试件进行了在柱顶施加恒定轴压力、梁端施加往复荷载的试验。通过对试验数据分析,得到了各个试件的荷载-位移曲线、骨架曲线、应变曲线、强度和刚度退化规律、延性等结果。试验观测到节点发生3种破坏模式:梁翼缘在加劲板短边附近受拉破坏;梁翼缘和加劲板间焊缝受剪破坏;与加劲板连接处的钢管壁受拉破坏。在屈服线理论的基础上,提出了与加劲板连接处钢管壁受拉破坏模式下的塑性机构模型。根据虚功原理推导出了该模式下的屈服荷载计算公式,计算公式与试验结果吻合较好。将推导出的公式与典型的3种破坏模式计算公式相组合,可以准确地预测节点最终破坏模式。
    李思齐 于天来 张明
    2020, 48(3):  67-75,90.  doi:10.12141/j.issn.1000-565X.190320
    摘要 ( 419 )   PDF (3283KB) ( 323 )  
    相关文章 | 多维度评价
    为了研究不同烈度区各典型结构地震易损性差异,对汶川地震中都江堰市砌体 结构、钢筋混凝土框架结构、底部框架-抗震墙砌体结构等7 099栋房屋的震害数据进 行统计分析。分别考虑楼层数、建造年代与抗震设防因子耦合影响,给出了各结构类型 的对比分析模型曲线。在不同烈度区构建各结构实际震害易损性矩阵及其非线性连续型 回归模型,分别给出了实际震害累计超越概率与震害等级的易损性曲线。提出平均震害 指数易损性矩阵模型,运用典型结构实际震害矩阵对其进行验证,根据其模型验证结果 建立了该市基于该参数的易损性矩阵及多维度曲线模型。
    孙苗, 吴立, 袁青, 等
    2020, 48(3):  76-82.  doi:10.12141/j.issn.1000-565X.190179
    摘要 ( 383 )   PDF (1943KB) ( 139 )  
    相关文章 | 多维度评价
    爆破监测信号多为含噪信号,噪声会使经验模态分解(EMD)的结果产生严 重的模态混淆,使用改进算法 EEMD 对模态混淆有一定的抑制作用但效果并不明显。 为此本研究将使用自适应补充集合经验模态分解(CEEMDAN)来处理含噪信号。比较 EMD、EEMD、 CEEMDAN对仿真信号的分解结果,计算 EMD、EEMD、 CEEMDAN 得 到的 IMF 的排列熵值,对 EMD、EEMD CEEMDAN 的分解结果进行 Hilbert 变换,并比 较三者时频谱的分辨率。最后将 CEEMDAN 用于水下钻孔爆破地震波时频分析中,结果 表明: CEEMDAN 不仅对模态混淆具有一定的抑制作用,且其分解结果经过 Hilbert 变 换得到的时频谱在时域和频域上都具有较高的分辨率。
    机械工程
    夏毅敏, 马劼嵩, 张亚洲, 等
    2020, 48(3):  83-90.  doi:10.12141/j.issn.1000-565X.190251
    摘要 ( 338 )   PDF (2756KB) ( 234 )  
    相关文章 | 多维度评价
    目前国内锚杆台车多数由人工操作,定位精度低且速度慢。以其定位精度的提 高和自动化施工的实现为目的,从误差检测及补偿的角度出发,以 DH 模型为基础,提 出了基于机器视觉和激光测距的臂架柔度检测方法来获取柔度误差,采用全站仪对锚杆 台车关节位姿进行测量获取臂架的参数误差,建立了锚杆台车定位误差补偿模型;同时 采用牛顿拉夫逊法和梯度投影法,建立了迭代法求两次逆解确定关节变量的臂架定位算 法。研究结果表明:柔度误差检测方法的测量误差保持在 0.010 m左右;基于该模型实 际工作时,末端误差基本小于 0.050 m,满足施工要求。本研究提出的机械臂定位方法 已成功应用于锚杆台车的定位系统,并且在实际工程中应用效果良好。
    李亮, 杨吟飞, 薛虎, 等
    2020, 48(3):  91-99,107.  doi:10.12141/j.issn.1000-565X.190414
    摘要 ( 497 )   PDF (27522KB) ( 74 )  
    相关文章 | 多维度评价
    深孔枪钻加工过程中,被加工孔直径小、孔深长,切屑形貌是影响其加工质量 的一个重要因素,并且切屑的成形机理和与工艺参数之间的关系也一直是深孔加工研究 的难点。本研究以15-5PH 不锈钢为研究对象,通过对切屑的流动过程分析,研究枪钻 加工螺旋形切屑成形的过程和影响因素。借助扫描电镜检测切屑断面不同点的形貌,研究15-5PH 不锈钢枪钻加工切屑的断裂机理。通过改变切削速度、进给量和油压的试 验,分析了不同工艺参数下的切屑变形规律。借助 ANSYS-FLUENT 仿真软件,分析不 同油压枪钻前刀面刃口的流体压力和湍流动量,阐述了切屑变形与油压的影响关系。研 究发现15-5PH 不锈钢深孔枪钻加工切屑属于“准解理断裂”,切屑形貌与枪钻工艺参 数选择密切关联;本研究的结果对15-5PH 不锈钢深孔枪钻加工工艺参数和冷却液油压 的优化选择具有指导意义和参考价值。
    郭烈, 葛平淑, 许林娜, 等
    2020, 48(3):  100-107.  doi:10.12141/j.issn.1000-565X.190319
    摘要 ( 459 )   PDF (1045KB) ( 179 )  
    相关文章 | 多维度评价
    为提高分布式驱动电动汽车转向稳定性,解决传统神经网络控制算法收敛速度 慢、易陷入局部最优解的问题,提出一种利用粒子群算法优化神经网络的比例-积分- 微分(PID)转向稳定控制器,利用横摆力矩和滑移率调整力矩实现横摆角速度和各轮 滑移率的控制。在此基础上研究了一种针对转向工况的最优力矩分配算法,通过模糊控 制算法对驱动力矩进行修正得到驱动修正力矩,将其与横摆力矩和滑移率调整力矩一起 作为二次规划问题进行最优分配,得到各轮最佳驱动力矩。基于联合仿真平台进行了双 移线和蛇形等典型转向工况下的性能对比测试。结果表明:文中提出的算法能在保持车 辆良好动力性同时维持稳定性,稳定控制器能将蛇形工况打滑现象降低36.4% ,最优 力矩分配算法能将双移线工况的稳定性提高31.2% 。
    材料科学与技术
    蔡力亚, 赵克刚, 李剑峰, 等
    2020, 48(3):  108-115,135.  doi:10.12141/j.issn.1000-565X.190285
    摘要 ( 859 )   PDF (2680KB) ( 385 )  
    相关文章 | 多维度评价
    本研究采用一款增韧剂及玻璃纤维(GF)改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)材料进行车身结构设计研究,结合该材料的高冲击韧性、高比强度、高比刚度 等特点,针对注塑工艺特点对非承载式车身采用了分块式设计方案并通过结构胶连接为 车身主体,以最大程度地降低车身重量,实现整车轻量化。实验表明,15%短玻纤增强 PET 因玻纤取向导致的注塑样条的模量及强度差异可达到40%~50% ,以致很难获取 较为准确的仿真结果用于指导设计。本研究通过对所应用的玻纤增强PET复合材料进 行微观及基础力学性能分析,通过 Moldflow、Digimat、Abaqus 等工程软件建立较高精 度的样条级仿真,校正材料参数,将校正结果用于整体注塑车身的刚度及模态仿真并与 试验结果进行对比,获取了较精准的仿真结果,准静态仿真精度提升至85%以上
    徐道芬, 陈康华, 邢军, 等
    2020, 48(3):  116-125.  doi:10.12141/j.issn.1000-565X.190402
    摘要 ( 1812 )   PDF (13171KB) ( 46 )  
    相关文章 | 多维度评价
    采用 TIG 焊制备2219铝合金焊件,并结合金相(OM)、扫描电镜(SEM)、投 射电镜(TEM)、浸泡实验和电化学实验等分析测试方法,研究了2219铝合金锻件 TIG 焊接头的组织演变和腐蚀行为。结果表明:焊缝组织呈树枝状等轴晶,细小均匀;局部腐蚀原电池形成倾向减弱,电位正移,耐蚀性能最好;母材区由于残余结晶相和晶界时 效析出相连续析出,腐蚀发生在残余结晶相周围贫铜区和晶界处,且晶界作为腐蚀通道 加速阳极溶解速率,导致母材区在腐蚀溶液中最先腐蚀;过时效区因析出相在晶界上的断续分布,晶界电位将正移,有利于腐蚀性能的提高;淬火区存在大量含 Cu 过饱和固 溶体,且未见无沉淀析出带,是抗腐蚀性能较过时效区进一步提高的原因。由于残余结 晶相、基体、析出相和晶界结构的共同作用导致合金接头耐蚀性存在差异,依次为焊缝区>淬火区>过时效区>母材区。
    杨世玉, 赵人达, 靳贺松, 等
    2020, 48(3):  126-135.  doi:10.12141/j.issn.1000-565X.190495
    摘要 ( 498 )   PDF (1829KB) ( 209 )  
    相关文章 | 多维度评价
    为探讨矿渣粉改性粉煤灰地聚物砂浆在不同温度下的强度变化规律及改善机 理,进行了不同矿渣粉掺量的粉煤灰地聚物在多种温度下的力学性能试验,并分析了其 微观形貌及孔结构特征。结果表明:粉煤灰基地聚物在室温固化时的抗压强度和抗弯强 度均较小,掺入矿渣粉或高温固化都可以改善粉煤灰地聚物的力学性能,但高温固化导 致后期抗压强度变化变缓;当不掺矿渣粉时,地聚物砂浆的流动度为232mm,但凝结 时间超过8h;随着矿渣粉掺量的增加,地聚物的流动度逐渐降低,凝结时间也变短; 高温固化和掺入矿渣粉都可以显著减小粉煤灰地聚物材料的孔隙率;室温固化时,地聚 物砂浆中含有大量宏观孔隙,并且粉煤灰地聚物砂浆中基本不存在胶凝孔隙;高温固化 后,粉煤灰地聚物砂浆中以毛细孔隙体积占比最大,而改性砂浆则以胶凝孔隙和过渡孔 隙的居多;从试件内部的微观形貌图可见,掺入矿渣粉后地聚物砂浆变得更加致密;基 于热力学关系的分形模型可以在压汞法测量的孔径范围内很好地描述地聚物砂浆孔结构 的分形维数,其次为孔轴线模型;地聚物砂浆孔结构的分形维数大于2.0,在粉煤灰地 聚物中掺入矿渣粉可以改善地聚物的孔隙结构,提升固化温度则使得地聚物的孔隙结构 变得复杂。
    薛翠真 申爱琴 乔宏霞
    2020, 48(3):  136-144.  doi:10.12141/j.issn.1000-565X.190272
    摘要 ( 510 )   PDF (7733KB) ( 87 )  
    相关文章 | 多维度评价
    建筑垃圾的大量堆积和冻融破坏作用导致的混凝土耐久性衰减是目前土木建筑 工程领域面临的两大严峻挑战。为提高建筑垃圾再生利用率,并从本质上揭示掺建筑垃圾(废砖粉)复合粉体材料(CWCPM)混凝土的冻融损伤演化机理,采用室内加速试验和理论分析相结合的研究方法,分析不同因素对混凝土宏观抗冻性能劣化规律的影 响,并采用多因素分析方法建立掺 CWCPM 混凝土的冻融损伤演化模型。借助微细观测试手段,分析冻融过程中掺 CWCPM 混凝土微观形貌及孔结构的损伤演化规律,揭示混凝土冻融损伤演化机理。结果表明:随水灰比、冻融循环次数的增加和盐溶液的加入, 混凝土冻融损伤破坏程度增加; CWCPM 的掺入提高了混凝土的抗冻性能,与基准试件相比,50次冻融循环后,掺30%  CWCPM 混凝土的单位面积剥蚀量降低27.1% ,抗压强度提高6.2% ;基于宏观试验结果建立的冻融损伤演化模型可较好地预测混凝土抗冻性能。由混凝土微细观试验结果可知,掺 CWCPM 混凝土的冻融损伤的实质是其内部微观结构逐渐松散、孔结构逐渐劣化的物理变化过程,是试件内部裂纹、孔隙等缺陷产生、扩展直至破坏的损伤积累过程。
通知公告
精彩推荐
阅读排行
下载排行
引用排行