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第44卷,第8期
刊出日期:2016年08月
  • 刘珠伟,郑树,罗自学,周怀春 P1-5
    基于火焰检测系统和图像处理技术,直接由火焰辐射图像的灰度值计算辐射能信号,提出一种以机组功率为基准对辐射能信号进行动态补偿的构建方法.该方法获取的辐射能信号不受测量条件的影响,具有较高的准确性,其值与机组功率具有相同的量程范围,减小两者的差异是当前炉内燃烧调整的方向.在一亚临界燃煤锅炉进行了辐射能信号准确性的动态验证试验,结果发现:该方法构建的辐射能信号较机组原系统中的热量信号更快速、准确地反映出炉内燃烧率的变化,并在此基础上讨论了辐射能信号应用于锅炉燃烧及机组协调优化控制的可行性.
  • 刘佳鑫,蒋炎坤,秦四成,刘成强 P6-10
    为提高车辆散热系统选型设计效率,了解车辆散热系统工作性能,采用CFD数值模拟对散热器单元体进行分析,提取所需参数拟合性能曲线;将散热器压力损失转换为三维模型参数,在虚拟风洞内进行数值模拟,获得动力舱进风系数;将所得参数代入ε-NTU中求解,对车辆动力舱内实际散热性能进行预估.选用两种较为常见的车辆散热系统作为实例进行验算,将计算结果分别与三维CFD模拟仿真结果和实验数据相对照,结果表明:温度数值的最大误差出现在中冷器,约为7.89%,其余热介质平均误差约为2.29%,在可接受范围之内;该预估方法计算精度略低于三维CFD仿真,但计算周期短、扩展性强、相对简单、更为实用,更适用于散热系统选型及车辆动力舱内实际散热性能的预估.
  • 王永亮,康达,钟兢军,刘子豪 P11-14
    鉴于压气机失速特征分析通常借助时域信号或傅里叶变换频域信号完成,较难捕捉其瞬态特征,为此将具备辨识信号瞬时细节特征的小波分析法引入轴流压气机旋转失速的特征分析中,基于节流阀模型,对某跨声速压气机转子进行了准三维非定常数值模拟,并对压气机在失速过程中静压信号的瞬时细节特征进行了小波分析.结果表明:给出的分析方法能够有效地捕捉到压气机稳态失速和动态失速过程的时频特征,可应用于压气机失速特征信号的检测和分析.
  • 王宪成,李若亭,马宁,胡俊彪 P15-19
    利用定容喷雾弹和单缸机柴油机对煤油燃料的喷雾特性和燃烧特性开展对比试验研究,分析燃用煤油燃料对发动机动力性及经济性的影响.结果表明:与柴油相比,煤油燃料喷雾锥角增大、贯穿距减小.在标定不变的前提下,柴油机燃用航空煤油缸内放热率曲线与燃用柴油相比变化不大,最大压升率及排温略有降低.燃用灯用煤油相比柴油放热始点推迟,在标定工况预混合放热缓慢,在最大扭矩工况下预混合放热剧烈,最大压升率相比燃用柴油增加0.04 MPa•℃A-1,发动机排温降低.柴油机燃用煤油燃料的功率降幅在6.7%以内,油耗率有所降低.
  • 周广礼,董文才,吴浩 P20-23
    针对某排水型深V船高海况下航行时纵摇幅值过大的问题,提出了一种可动尾插板减摇方法.利用粘流CFD软件,分析了安装尾插板前后船底压力分布的差异,揭示了尾插板对船体纵摇运动控制的力学原理.通过静水生摇试验,评估了尾插板的减纵摇能力,进而开展了顶浪中不同尾插板运动工况下船模纵摇运动响应的测试及分析.试验结果表明:在研究工况范围内,所设计尾插板的减摇率均在12%以上,最高可达33.4%,验证了该方法减纵摇的有效性.
  • 韩笑,殷敬伟,于歌,唐胜雨 P24-28
    针对收发节点之间的相对运动使得信号压缩或者展宽、载波频率偏移,导致通信误码率较高的问题,提出基于m序列的水声信道时延多普勒函数估计方法.在大连市小长山岛附近水域进行了移动水声通信试验,试验过程中发射船以2.5 m•s-1的恒定速度先靠近接收船而后远离.由于发射船相对于接收船方位时刻发生变化导致时变的多普勒效应.利用信号帧首部的m序列测得接收数据分别存在-15,-5和17 Hz的频率偏移,对接收数据进行重采样处理后采用多通道判决反馈均衡器抑制码间干扰以及残留的多普勒效应引起的相位变化,均衡后输出信噪比达到15.11,14.64和15.14 dB.试验结果表明:该方法实现了时变水声信道的有效跟踪和补偿,大大提高了解码性能.
  • 李锐,周虹利,陈世嵬,王晓杰 P29-35
    针对桥梁被动支座因隔振耗能能力受限的问题,提出了结构参数可调的小尺度磁敏支座的设计及测试建模方法,利用相似关系结合有限元法建立了列车制动下全尺度桥的磁敏支座隔振系统模型,通过对顺桥向制动下桥梁隔振系统受到的冲击振动特征进行状态划分,以墩顶剪力与梁体位移为主要目标、兼顾梁体加速度指标,设计出列车制动作用下桥梁隔振系统缓冲减振的仿人自适应控制算法.用Maltab对列车制动下顺桥向隔振控制系统进行仿真计算.结果表明:列车不同制动停止位置对隔振系统的影响明显,在第三跨中制动停止时系统响应最为剧烈;采用仿人自适应控制的磁敏支座智能系统,使梁体位移最大值减少了53.9%,墩顶剪力峰值减少了34.4%,综合隔振率降低51.8%,缓解了被动支座难以同时降低力和位移响应的矛盾,提升了桥梁结构隔振耗能的能力.
  • 邢雪,于德新,田秀娟,程泽阳 P36-40
    以高速公路上路段行程时间历史数据集作为研究对象,以交通数据实际特征作为行程时间历史数据集分类的依据,建立基于数据挖掘的高速公路行程时间预测模型.采用山东高速收费站记录实际数据,以实例数据验证模型并计算平均绝对误差.为对比分析预测强度聚类预测模型的有效性,采用多种算法对测试集行程时间预测,对预测结果误差进行了对比.结果表明:预测强度修正的k-means法可以提高高速公路路段行程时间预测的准确性,模型在降低数据采集成本的同时可为高速信息服务提供可靠的预测行程时间,为出行者提供有力的决策依据.
  • 李艳红,李国徽 P41-45
    研究无线广播环境下空间网络数据库关键字查询问题,提出一种包含路网加权四叉树、各关键字四叉树和路网距离矩阵的空中索引结构(KSSN).讨论了kNN查询处理问题,提出了高效的查询处理算法.所提出的算法能综合利用路网距离信息和关键字信息高效地消减不存在查询结果对象的路网空间,提高查询处理的效率.KSSN索引结构可推广至其他类型的查询,比如范围查询、Rank查询.在一个真实路网上进行了仿真实验,验证了基于KSSN索引结构的查询处理算法的性能.实验结果表明:所提出算法的访问时间和调谐时间分别为参照的IRRDA算法的25.13%和12.31%.
  • 王怀龙,吴晓锋,陈云,吴泽伟 P46-51
    研究了多拉格朗日航行体编队的集结问题,提出一种与模型相关的右边不连续控制算法,该算法允许航行体之间交互的信息为数字信号,并容许噪声的存在.基于均匀和对数量化器,运用图论、矩阵理论以及微分包含理论,证明控制器的稳定性.研究结果表明:多航行体可以在具有量化和噪声影响的无向通信图下,达到有误差界的集结.通过三自由度(3-DOF)的无人水下航行器(UUV)进行了数值仿真实验,仿真结果验证了算法的有效性.
  • 毛峡,李辰,吴星 P52-57
    提出了一种基于曲率窗的点上下文描述子的三维手势轨迹识别方法,该方法通过采用曲率窗选取手势轨迹的上下文点,既有效地降低了描述子的维度,又提高了对三维手势轨迹的识别率.首先,计算三维手势轨迹上所有点的U弦长曲率;然后,选取曲率最大且相互分离的点作为手势轨迹的上下文点;最后,将每个轨迹点与上下文点之间的欧氏距离作为该点的特征向量.采用上述方法提取三维手势轨迹的形状特征,支持向量机(SVM)用于分类识别.实验结果表明:该方法对澳大利亚手语数据库(ASL)中任意8类三维手势轨迹的平均识别率达到92.98%,并且识别结果具有旋转、尺度、平移(RST)无关性.
  • 易洪,李松,翁寅侃,马跃 P58-61
    针对星载激光测高系统,提出一种基于自然地物表面测距残差分析的星载激光测高仪系统误差的在轨检校方法,该方法在已知地表先验模型的前提下推导出测距模型,根据推导的测距模型利用测距残差分析,对激光指向角误差及测距误差进行检校.相较于海洋扫描的测距残差分析方法,该方法利用了残差分析进行检校,但检校场不再局限于平静的海面,且避免了姿态机动;相较于自然地物表面的检校方法,利用了自然地物表面作为检校场,建立的误差模型更直观地反映出激光指向角对测距值的影响.仿真结果表明:该方法能较好地对激光指向角误差及测距误差进行检校,使假定系统误差值与系统误差检校值的偏差值优于12%.
  • 刘杰平,杨朝煜,方杰,韦岗 P62-65
    针对压缩感知中观测矩阵优化问题,在分析观测矩阵列向量间的独立性、观测矩阵与稀疏基间的相关性对重构信号质量影响的基础上,采用QR分解增强观测矩阵列向量的独立性,将QR分解与基于梯度投影的Gram观测矩阵优化算法相结合,提出了改进的基于梯度投影的Gram矩阵优化算法.该算法采用等角紧框架逼近Welch界,减小观测矩阵和稀疏基的相关性;采用梯度投影方法求解观测矩阵;再对观测矩阵进行QR分解,增大观测矩阵列向量之间的独立性.仿真实验表明:与基于梯度投影的Gram矩阵优化算法比较,本算法提高了重构信号的质量.
  • 何立东,胡航领,冯浩然 P66-70
    针对四跨八支撑(2N)和四跨五支撑(N+1)转子轴系通过临界共振区时振动过大的问题,设计了基于模糊比例-积分-微分(PID)主动控制的磁流变阻尼器;搭建2N及N+1支撑四跨转子实验台,对比分析两种支撑方式的轴系振动特性,并将阻尼器引入轴系中,研究其对转子系统的振动控制效果.结果表明:N+1支撑轴系耦合较2N支撑轴系强烈,易激起相邻转轴的振动.模糊PID控制程序可根据转子的振幅变化实时为阻尼器提供合适的控制电流,阻尼器可以有效抑制2N及N+1支撑四跨转子轴系的振动,使轴系振幅控制在目标值范围内.
  • 付卫红,杨帅,熊超,刘乃安 P71-74
    针对欠定盲源分离中混合矩阵的估计问题,以及现有算法大多存在复杂度高、估计精度低的缺陷,在分析K-Plane算法的基础上,提出了一种改进的欠定混合矩阵估计算法——IK-Plane(improved K-Plane)算法.IK-Plane算法通过最优化方法,计算与所有观测信号的内积和最小的向量,并将该向量作为新的法向量,改进了法向量的更新方法,从而改善了算法的时间复杂度及估计精度.实验结果表明:相对于K-Plane算法,IK-Plane算法在提高估计精度的同时,能够显著地降低算法的时间复杂度.
  • 严利民,潘浩,杜斌,夏明治 P75-79
    针对LED显示屏亮度显示不均这一问题,提出一种基于CCD相机的全彩LED显示屏亮度检测与校正算法.该算法使用CCD相机获取显示屏显示的图像,并通过数学形态学和大津法对图像进行去噪和阈值分割处理,确定LED灯点的中心位置,然后结合最小外接矩形与亮度相加法确定灯点的相对亮度值,最后计算出显示屏中各个灯点的三色校正系数矩阵.实验结果证明:该算法能够快速、有效地提高LED显示屏的亮度均匀性,从而改善显示屏的显示质量与延长显示屏的使用寿命.
  • 欧静兰,邹玉涛,陈昌燕,吴皓威 P80-84
    针对单信道全双工WLAN系统,在传统半双工点协调功能(PCF)的基础上,提出一种单信道全双工PCF协议,该协议具有自适应单/双向传输、高效询、低功耗等优点;采用M/G/1休假队列模型分析了该协议的时延和吞吐量等性能.性能分析和仿真结果表明:全双工PCF的性能较传统半双工PCF有较大提升;在信噪比和包到达率相等的情况下,时延特性较半双工PCF提升60%以上,吞吐量性能较半双工PCF提升近60%.因此,所提单信道全双工PCF协议更适合用于高速率、大数据量,且对时延敏感的环境.
  • 陈泽宗,易盛,赵晨,陈曦 P85-88
    利用发生破碎的海洋回波多普勒谱的幅度和中心频率显著增强的特点,通过设置阈值门限的方法检测发生波浪破碎的距离元,得到雷达探测海域中破碎波发生的位置.并对被破碎干扰的数据进行经验模式分解处理,消除破碎波造成的影响.实测数据处理结果表明:破碎波检测结果和实际情况一致,对发生破碎的距离元数据处理后减小了多普勒谱中心频率的偏差,提高了反演结果的准确性,进而验证了此算法的有效性.
  • 崔文岩,孟相如,李纪真,王明鸣 P89-93
    针对现有故障检测方法无法满足一些新兴实时性业务对网络故障检测的时限要求的问题,提出一种基于回声探测机制的动态自适应链路故障检测方法,并针对该方法中检测时间设定问题,推导证明了链路故障期望时间的解析表达式.提出的方法以探测周期的调整为切入点,通过链路质量的感知不断调整探测周期,形成闭环反馈检测机制,达到自适应检测的目的.仿真结果表明:故障检测时间在4倍探测周期下,以较低的错误告警数实现故障快速检测;相比其他方法,提出的方法故障检测的报文开销降低了15%,检测故障时间缩短了60%,且在拥塞复杂拓扑网络中故障检测优势明显.
  • 时愈,洪汉玉,华夏 P94-98
    针对总变分的方法支持分片常值解,易导致图像内容中的平坦区域出现“阶梯效应”和纹理及部分细节随着噪声消失等问题,提出基于边缘增强总变分正则化的盲泊松图像反卷积方法.受边缘信息对视觉感知的重要性的影响,提出具有空间自适应性的边缘增强指示算子约束总变分正则化项,并采用双边滤波区分图像内容中的边缘和平坦区域.一系列仿真和真实模糊图像实验表明:提出的方法与其他方法相比具有较好的平滑平坦区域和保边缘的特性.
  • 曹建玲,彭晨,谢超杰,任智 P99-105
    针对MANET环境中密度驱动的发布/订阅路由算法在相邻Hill间转发消息过程中存在较大时延和冗余控制开销问题,提出一种消息侦听的高效快速发布/订阅路由算法(FEPML).该算法通过边缘节点侦听机制,快速构建相邻Hill之间的双向传输路径,提高内容匹配的效率;利用心跳消息转发时的捎带信息,避免向边缘状态的Hill转发消息,减少绕路;同时压缩消息头部字段,减少冗余开销.仿真结果显示:与现有的典型相关算法相比,FEPML可以有效地降低数据传输开销,快速实现发布消息和订阅节点的匹配,降低平均端到端时延.
  • 周杰,朱姗姗,周峻峰,梁强 P106-110
    采用摩擦磨损实验的方法,研究了工作温度对于三种冷作模具钢耐磨性的影响.结果表明:在不同的工作温度下,三种冷作模具钢的对磨表面均存在磨粒磨损,当工作温度达到195 ℃及以上时,对磨表面的主要磨损机制由磨粒磨损转为氧化磨损,并伴随着粘着磨损和疲劳磨损.随着工作温度的升高,9CrSi中的M7C3共晶碳化物的含量先上升后下降,其磨损量与M7C3的含量呈正相关关系;ASSAB88中的M7C3共晶碳化物含量则持续降低,且磨损量与M7C3的含量呈正相关关系并趋于平缓.而随着工作温度的升高,012Al中虽没有M7C3但总碳化物的含量逐渐减少,磨损量与总体碳化物含量呈正相关关系.
  • 申国哲,葛永鹏,刘立忠,赵坤民 P111-114
    以圆筒拉深件切环实验为基础,采用正交试验设计与数值模拟相结合的方法,对温成形过程中铝合金圆筒拉深件在不同工艺参数下的回弹特性进行研究,建立铝合金温成形的有限元模型.基于正交试验对圆筒拉深件进行数值模拟,研究板料成形初始温度、冲压速度、摩擦系数、压边力、凸模圆角半径、凹模圆角半径及凸凹模间隙对制件回弹的影响,并确立优化工艺参数组合.研究结果表明:从工艺参数对制件回弹影响的显著水平来看,板料成形初始温度最高,增加成形初始温度可显著减小制件回弹;压边力次之,其后依次为凹模圆角半径、凸凹模间隙及摩擦系数,而冲压速度和凸模圆角半径低至几乎可以忽略.
  • 轩建平,翟康,李锐 P115-120
    对有限球法(MFS)的基本原理、形函数的构造方法进行阐述.当施加边界条件时,对边界点做了特殊布置,大幅简化了边界条件;选择积分方案时,选择了精度和稳定性都比较高的分段高斯-勒让德积分法,克服了分段中点积分法则带来的稳定性差的问题,并且对该方法中每个积分球划分的份数和每个子区域积分点数的选择给出了建议.通过受轴向拉力杆问题和带孔悬臂柱问题两个数值算例,对有限球法得到的结果和解析解或有限元法得到的结果进行比较,印证了有限球法的有效性.
  • 巫世晶,孟凡刚,李小勇,梁良 P121-127
    针对百万伏断路器工作特性试验成本高、部分试验参数难以获取的问题,在考虑结构柔性的情况下,建立含铰间间隙的传动机构非线性动力学模型,对动触头分、合闸输出位移及速度特性进行仿真分析,探讨动触头径向位移特性及拐臂轴套挤压变形产生机理.结合试验测试动触头位移及速度特性,验证了仿真模型的准确性,为传动机构性能优化提供依据.
  • 梁娜,朱四荣,陈建中,方玺 P128-132
    针对玻璃纤维增强塑料(GFRP)管道标准预测寿命50 a力学性能值中,存在试样失效时间长达1×104 h以上、数据量多达18个以上等问题,提出一种快速预测GFRP力学长期性能的新方法,基于回归优化理论,推导出短时预测方法及其改进方法.对GFRP管道应变腐蚀实验美国标准ASTM D—3681—01中算例数据,运用所提出方法和标准方法,分别建立双对数回归模型,预测GFRP管50 a初始应变值,结果表明: 与标准方法相比,仅含9个数据量的5 000 h方法预测值的相对误差为5.63%,且含有10个数据量的1 000 h改进方法3的预测值相对误差仅为0.55%,验证了所提出方法的有效性.
6 2024
主 管:教育部
主 办:华中科技大学
主 编:李元元
刊 号:ISSN 1671-4512
    CN 42-1658/N
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