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2017, 37(9): .

摘要(418) PDF(419)

摘要:

2017, 37(9): .

摘要(402) PDF(590)

摘要:

基于拉伸刚化的钢筋混凝土等效本构关系

展婷变, 宁建国, 王志华, 任会兰

2017, 37(9): 881-887. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.001

摘要(781) PDF(1194)

摘要:
针对混凝土拉伸刚化影响钢筋混凝土（RC）构件开裂后刚度和挠度，建立了包含3个阶段的钢筋混凝土等效本构关系.该本构关系采用换算截面法得出各临界点的截面惯性矩和中性轴的位置，对比ACI 318和Eurocode 2规范所计算梁的挠度，结果表明：Eurocode 2规范预测的结果更接近试验值.采用非弹性梁弯曲理论对第1阶段进行分析，得出RC弹性模量；第2，3阶段考虑混凝土的拉伸刚化，采用Eurocode 2规范分析梁横截面的性质，得出RC等效本构.

基于分子动力学模拟的流体剪切力学特性分析

赵欣, 苑士华, 魏超

2017, 37(9): 888-892. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.002

摘要(773) PDF(2132)

摘要:
考虑固体壁面对流体分子作用力的影响，建立了两平行壁面-流体系统的分子动力学模型，模拟了壁面切向运动对流体的剪切过程，分析了壁面速度对不同离壁距离流体层微观剪切力学特性的影响，研究了剪应变率、工作压力和温度对流体宏观剪切力学特性的作用规律.研究表明：受到分子无规则热运动的影响，不同离壁距离流体层的剪切应力呈现出波动变化状态，但随着流体剪切运动的增强，剪切应力的波动幅值逐渐减小；当壁面切向运动较大时，近壁层流体在运动速度上与壁面之间易出现较大的滑动，壁面-流体出现边界滑移；工作压力及温度影响着分子间距离，压力升高与温度降低都将减小分子间的距离，从而引起流体黏度与剪切应力的增大.

耐热不锈钢X8CrNi25-21介观尺度材料本构建模与仿真

周天丰, 车江涛, 鲁陈立, 梁志强, 王西彬

2017, 37(9): 893-898. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.003

摘要(661) PDF(1028)

摘要:
针对耐热不锈钢X8CrNi25-21的材料特性，基于弹塑性力学理论和位错动力学对经典的Johnson-Cook（JC）本构模型进行修正，引入位错塞积理论，并在本构中考虑晶粒尺寸和晶体取向等微观参数，建立了基于尺度效应的耐热不锈钢X8CrNi25-21介观尺度材料响应行为本构模型.通过采用介观尺度非标准件，并利用热处理工艺改变材料的晶粒尺寸，开展准静态拉伸实验、动态霍普金森压杆实验进行介观尺度材料测试，建立了晶体尺寸与介观尺度材料塑性变形与断裂行为特征的变化规律，并最终确定了耐热不锈钢X8CrNi25-21介观尺度材料本构模型各参数值.

刀-屑局部摩擦因数建模及实验研究

张程焱, 卢继平

2017, 37(9): 899-904. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.004

摘要(577) PDF(584)

摘要:
基于黏着摩擦理论建立局部摩擦因数与接触面正应力和相对滑移速率之间的经验模型.采用试验方法来分析直角切削过程刀-屑接触面间的局部摩擦现象.设计的实验能够提供与实际切削相同的相对滑移速率和正应力条件.基于实验数据拟合并建立了基于正压力、相对滑移速率的摩擦因数经验模型.实验表明，在一定范围正应力和滑移速率下，摩擦因数随着接触面间的正应力、相对滑移速率的增加而降低.

以R123和R245fa为循环工质的车用余热回收系统的分析

史磊, 魏名山, 马朝臣

2017, 37(9): 905-912,918. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.005

摘要(685) PDF(992)

摘要:
针对以R123和R245fa为循环工质的车用有机朗肯循环余热回收系统，结合重型车用柴油机的试验数据针对系统进行焖（火用）分析.分析结果表明对于R123系统，在不同的发动机转速下，系统焖（火用）效率随着蒸发压力和发动机负荷增大逐渐增大，但是增长速率均逐渐减小.对于R245fa系统，在不同的发动机转速下，系统焖（火用）效率随着蒸发压力的增大先增大后减小，随发动机负荷的增大逐渐增大.蒸发器是提升中温有机朗肯循环系统系统焖（火用）效率的关键，合理选择及设计系统蒸发器将能够有效提高系统焖（火用）效率.

经过预处理后柴油机颗粒物氧化活性的变化

高建兵, 马朝臣, 邢世凯, 孙丽玮, 黄立勇

2017, 37(9): 913-918. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.006

摘要(748) PDF(426)

摘要:
为评价常用的通过热重分析方法计算动力学参数的准确性，在不同发动机工况下采集了不同种类的柴油机颗粒物，在N₂氛围中进行了预处理，通过分析颗粒物预处理前后微观形态、结构参数的变化，间接评价预处理过程对颗粒物活性、反应动力学计算结果的影响. 80%负荷采集的原始颗粒和微粒聚集体样品的微观形态由洋葱状变为壳核结构，且原始颗粒的粒径显著减小，100%负荷采集的原始颗粒的微观形态变化不明显；三种颗粒物样品经过预处理后微晶的层间距均大幅度减小，且80%负荷下采集的原始颗粒减小程度最大. 80%负荷下采集的微粒聚集体和100%负荷下的原始颗粒的微晶平均长度略微增大，曲率增加显著，而80%负荷下原始颗粒的微晶长度增加较为显著，曲率略微减小.经过预处理后，颗粒物的氧化活性显著降低，间接表明经过预处理的柴油机颗粒物的动力学参数与原始颗粒物的参数有一定差异.

不同排气系统对涡轮增压柴油机性能的影响

马朝臣, 孙丽玮, 方娜, 张虹

2017, 37(9): 919-925,932. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.007

摘要(675) PDF(1712)

摘要:
以某增压中冷柴油机为研究对象，利用GT-POWER软件建立了该增压中冷柴油机工作过程仿真模型，并根据试验数据进行了校核计算.在上述工作的基础上，对增压柴油机的三脉冲排气系统进行了改型设计，建立了MPC排气系统和定压排气系统仿真模型，验证了模型的有效性.通过对三种排气系统的仿真及对比分析，表明MPC及定压排气系统选取合理的较小排气管径能够降低发动机油耗，减弱涡轮进口压力脉动，保证较高的涡轮效率和功率输出；发动机额定工况下，三种排气系统对发动机及涡轮性能的影响存在明显差异，三脉冲系统的发动机性能优于MPC与定压排气系统；发动机中低转速时，MPC系统使得涡轮效率较三脉冲与定压系统有所提升.

压电驱动菱形放大式胶体微喷系统的建模与实验

路士州, 周凤岐, 任晨亮, 刘伟, 黄博

2017, 37(9): 926-932. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.008

摘要(918) PDF(820)

摘要:
为实现微电子封装领域各类胶体的精确微量分配，设计了基于菱形放大机构放大压电致动器位移的微喷系统，利用集总参数法建立了该系统的等效电器模型，通过实验验证了模型和仿真结果的可靠性，分析了系统参数对胶滴体积和脱离效果的影响.实验和仿真表明：撞针位移在0.3~0.5 mm时为有利于喷射胶滴的范围内；针对3 Pa·s黏度的胶体，当驱动气压在0.15~0.32 MPa时，喷射体积与驱动气压成正相关趋势；随着黏度的增大，相同条件下可获取的胶滴体积不断减小，需要的驱动力不断增大；对于特定黏度的胶体，在合适气压范围内，调控分配频率可实现对微喷体积的调节.

一种7R冗余机械臂的容错空间优化

付铁, 朱朝辉, 丁洪生, 张庆东

2017, 37(9): 933-936. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.009

摘要(562) PDF(751)

摘要:
以一种双偏置7R冗余机械臂为研究对象，探讨其单关节容错空间的优化问题.针对容错空间体积的变化规律，考虑容错空间与工作空间的关系，引入转换比的概念，通过选取合适的关节锁定角范围对机械臂的容错空间进行了优化.研究结果表明，在两种不同的锁定角范围取值方式下，随着锁定角的增大，转换比均呈现先上升后下降的规律.同时，最高转换比对应的锁定角亦得到确定.

基于图像处理的胶管缺陷在线检测系统开发

朱妍妍, 左建华, 卢继平, 徐东晓

2017, 37(9): 937-941. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.010

摘要(809) PDF(1152)

摘要:
为实现胶管表面缺陷的在线检测，提出了一种基于图像处理技术的检测方法.采用图像剪切方法选中胶管区域，利用中值滤波和Canny边缘提取处理图像，清除与图像边界连接区，避免胶管边界的干扰，使用形态学膨胀方法对缺陷区域图像分割，根据缺陷特征完成缺陷分类.采用三台CMOS相机环胶管圆周布置，间隔120°，光源采用同轴光源.基架结构具有调节功能，保证胶管在三台相机的中心位置.通过检测系统在车间生产线上试用，测试结果表明缺陷检测正确率在96%以上，可实现胶管表面缺陷自动检测和及时报警.

变工况时频脊流形早期故障预警方法研究

孟玲霞, 徐小力, 徐杨梅, 王红军

2017, 37(9): 942-947. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.011

摘要(698) PDF(791)

摘要:
针对风电机组齿轮箱工况复杂多变，提出了一种基于Gabor重排对数时频脊流形早期故障预警方法.该方法首先研究提取Gabor重排对数时频谱的脊线，构建早期故障高维特征向量；然后研究改进局部切空间流形学习方法，进行维数约简；最后采用K-近邻分类器，实现变工况风电机组齿轮箱的早期故障识别与预警.通过变转速、变载荷等多种工况的行星齿轮箱磨损试验与风电机组现场运行数据验证，结果表明该方法有效提高了复杂变工况风电机组齿轮箱早期故障预警准确率，可为其预知维护提供可靠依据.

线性正则变换域Wigner-Ville分布的熵不确定性原理

卓智海, 钟宁, 解延安, 徐湛

2017, 37(9): 948-952. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.012

摘要(752) PDF(851)

摘要:
针对线性正则变换相关的不确定性原理的研究问题，本文得到线性正则变换域Wigner-Ville分布的熵不确定性原理.根据线性正则变换的性质与特点，得到线性正则变换域的Pitt不等式，根据此不等式进一步得到了线性正则变换域Wigner-Ville分布的熵不确定关系式.所得到结果可以看作是经典熵不确性关系式在线性正则变换域的广义形式，为深入研究线性正则变换的理论及应用奠定良好的基础.

任意点存储器结构FFT处理器地址策略

夏凯锋, 周小平, 吴斌

2017, 37(9): 953-957. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.013

摘要(931) PDF(576)

摘要:
提出一种针对任意点数运算的并行地址无冲突的存储器结构的FFT处理器.该方法利用高基底的分解方法减少整体计算时钟周期，以及小基底互联的多路延迟交换结构降低计算引擎的复杂度.该方法可以将存储器结构FFT处理器中的几个重要特性如连续帧处理模式，多点数计算和并行无地址冲突等特点集成在一起.另外，素因子FFT算法也被运用到该处理器当中用以降低乘法器个数和蝶形因子存储，以及满足任意点数的计算需求.设计了一种统一的基-2，3，4，5的Winograd算法的蝶形计算单元用以降低计算复杂度.实验仿真结果表明，本FFT处理器在122.88 MHz工作频率下功耗只有40.8 mW，非常适合LTE系统的应用.

硅基自屏蔽式MEMS带通滤波器

丁英涛, 卢威, 严阳阳

2017, 37(9): 958-963. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.014

摘要(1007) PDF(720)

摘要:
基于硅基深反应离子刻蚀、表面金属化、热压金-金键合等微机电系统（micro-electro-mechanical-systems，MEMS）加工工艺，并结合耦合系数设计方法，选用终端开路式交指结构，实现了一种应用于C波段的自屏蔽式MEMS带通滤波器.开发了该新型滤波器工艺加工流程，并基于高阻硅衬底成功实现了滤波器的制造和测试.测试结果表明，所制造的滤波器中心频率为3.96 GHz，频率误差为2.6%，通带内插入损耗约4 dB，驻波比小于1.2，相对带宽为20.7%，器件整体尺寸为7.0 mm×7.8 mm×0.8 mm，器件质量小于0.1 g，具有尺寸小、重量轻、性能高、造价低、可批量生产、易于单片集成等显著优点，适应了微波毫米波电路对于滤波器件小型化、轻质化、集成化发展的应用要求.

基于链路带宽的分布式存储系统框架及动态负载均衡技术

何遵文, 宋佳, 陈昊, 高升华, 陈许星, 张焱

2017, 37(9): 964-969. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.015

摘要(886) PDF(1020)

摘要:
针对在节点间进行数据传输、备份等操作时，不同节点间链路带宽将限制分布式存储系统的性能的问题，借鉴软件定义网络及云存储技术的基本思想，通过对控制流与数据流的分离，提出了一种基于链路带宽的分布式存储系统框架及动态负载均衡技术.所提出框架中，在分布式数据节点之外引入一个中心控制节点，该节点掌握全局网络视图，全局网络视图中既包括数据存储表记录存储数据的分布，又包括当前链路带宽情况.在用户读取数据时，根据数据存储表确定需要的数据存放于哪些数据存储节点，指派相应的数据存储节点根据路由表发送数据包，并实时监测网络中的链路带宽负载情况，及时调整数据的传输路径.仿真验证所提架构和算法可以有效解决海量数据在不同位置的分配调度，以及缩短用户对大量数据提取的响应时间及提升存储速率等问题.

基于码本映射和GMM的语音带宽扩展

王迎雪, 于莹莹, 赵胜辉, 匡镜明

2017, 37(9): 970-974. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.016

摘要(618) PDF(759)

摘要:
采用传统的高斯混合模型（Gaussian mixture model，GMM）进行语音带宽扩展时，会出现所估计的特征参数过平滑的问题，其主要原因是协方差估计不准确而导致扩展的高频特征细节信息的丢失，因此本文提出了码本映射（codebook mapping，CM）与高斯混合模型相结合的语音带宽扩展算法.提取高、低频特征参数，并训练高斯混合模型，基于高斯混合模型参数训练偏移矢量的码本；在扩展阶段，利用偏移矢量的码本将低频偏移矢量映射为高频偏移矢量，再将高频偏移矢量与高斯混合模型估计部分相加作为估计的高频特征参数.对利用该方法进行带宽扩展后的语音质量进行主观/客观评测.实验结果表明，相比传统的GMM语音带宽方法，CM-GMM合成的高频语音更接近原始高频语音，明显消除了高频过平滑现象.

机器人双目图像实时立体匹配算法

张智, 郭文县, 苏丽, 董然

2017, 37(9): 975-981. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.017

摘要(900) PDF(1905)

摘要:
针对移动机器人平台上的双目视觉深度信息获取问题，研究了一种适用于动态图像序列的双目图像立体匹配算法.采用成熟的半全局立体匹配算法对图像快速立体匹配；分析了在复杂环境下的运动平台上完成立体匹配所面临的主要噪声干扰，包括白斑噪声和断层闪烁噪声；为此，分别提出了白斑滤波算法和视差图时间域滤波方法以抑制这两种噪声.试验结果表明，所提出的算法能够有效抑制动态双目图像在立体匹配时的噪声干扰，最终能够实时获得连续清晰的视差图序列.

基于TFIDF的社区问答系统问句相似度改进算法

赵胜辉, 李吉月, 徐碧瑢, 孙博研

2017, 37(9): 982-985. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.018

摘要(771) PDF(1462)

摘要:
针对社区问答系统问句相似度计算问题，提出了一种改进的TFIDF算法.按照用户的查询意图对问句进行分类，根据特征词在类别中的分布对权值进行调整；将问句的主题词归入特征项进行TFIDF计算.实验结果表明，本文改进的TFIDF算法的P@3比传统的TFIDF算法提高了7.66%，比TFIDF-IG算法提高了5.31%，而且P@5和P@10也有不同程度的提高，与传统TFIDF算法和参考改进算法相比，该算法明显提高了检索性能.

克拉霉素中4种相关物的HPLC检测

孙立权, 张梦南, 马步芳, 姚国伟, 罗爱芹

2017, 37(9): 986-990. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.09.019

摘要(546) PDF(707)

摘要:
建立了一种高效液相色谱法等度分析克拉霉素及其4种相关物J、M、N和K的检测方法，并对其进行了方法学验证.采用Purospher STAR LP RP-18e型色谱柱，用0.067 mol/L KH₂PO₄溶液（pH4.0）/乙腈=60/40作为流动相，流速为1.2 mL/min，柱温为35℃，在205 nm进行检测，对克拉霉素及其4种相关物进行等度洗脱，获得了较好的分离度，均大于1.2.该方法在各相关物20~240μg/mL的浓度范围内线性良好（R>0.999）.平均回收率为87.80%~121.17%.本方法简便、高效，能够同时检测克拉霉素中的J、M、N和K几种相关物.

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2017年第37卷第9期

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