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    • 杨喜, 田冲, 方如意, 刘泽宇, 张银行, 雷可君

      优先出版日期:2022-05-19  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022353

      摘要:经典的最大特征值检测(MED)算法在检测相关信号时具有优异的性能。然而,随着信号维度的不断增大,MED算法面临着严重的感知判决量和判决门限计算的效率和实现问题,从而极大地限制了该算法在现代认知通信系统中的进一步应用。为此,提出了一种基于数值分析理论框架的低复杂度MED频谱感知算法。所提算法利用Rayleigh商加速幂法迭代地计算感知判决量,与经典的幂法相比在检测高维信号时具有更快的收敛速度;此外,不同于经典的查表法,新算法基于三次样条插值法快速准确地确定任意给定目标虚警概率所对应的感知判决门限。所提MED算法在保持原有算法检测性能的同时,有效提升了计算效率,降低了算法实现复杂度,其对于高维条件下的频谱感知问题尤其具有吸引力。最后,仿真结果证明了所提算法的有效性。

    • 孟凡易, 刘浩

      优先出版日期:2022-05-19  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022355

      摘要:介绍了一种基于IHP 0.13μm SiGe BiCMOS工艺,具有高的本振(Local Oscillator,LO)/射频(Radio Frequency,RF)及本振/中频(Intermediate Frequency,IF)端口隔离度的太赫兹基波上混频器。该混频器采用了吉尔伯特双平衡结构,本振信号通过共面波导(Coplanar Waveguide,CPW)传输来抑制其在传输过程中由于强寄生耦合效应造成的传输不对称性,降低了由于该不对称性造成的LO/RF端口隔离度恶化的特性,通过采用非对称性的开关互联结构降低本振信号在开关晶体管集电极端寄生耦合的不平衡性,提升本振信号在开关晶体管集电极端的对消效率,通过在版图中合理的布局跨导级晶体管的位置来抑制本振信号在中频端口的泄露。后仿真结果表明:在2.2V的电源电压下,本振信号为230GHz,中频信号在2-12GHz时,该上变混频器工作在218-228GHz时,LO/RF端口隔离度大于24dB, LO/IF端口隔离度大于20dB,转换增益为-4dB - -3.4dB。当中频信号为10GHz时,输出1dB压缩点为-14.8dBm。电路直流功耗为:42.4mW,芯片的核心面积为:0.079mm2。

    • 袁勇杰, 杨亮, 陈生海, 马荣昌

      优先出版日期:2022-05-17  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022296

      摘要:自由空间光(FSO)通信具有高速率、低成本和很强的抗干扰能力,但是大气湍流引起的衰落会造成FSO通信系统的性能恶化。传统的解决方案是使用RF链路作为并行的通信链路来提升系统性能。另一方面,可重构智能表面(RIS)由于具有低损耗、部署简易且无需复杂的编码和解码等优点,能够进一步提高RF链路的接收信噪比。本文提出一种RIS辅助的混合RF-FSO传输系统,以此来改善通信服务质量。基于此混合模型,导出系统中断概率、平均误码率和信道容量的表达式,同时给出蒙特卡罗仿真来验证分析结果的准确性。结果表明所提出系统的性能相比于传统的混合RF-FSO系统有显著的提升。

    • 王刚, 罗彩明

      优先出版日期:2022-05-17  DOI:

      摘要:非对称传输机制,对弹性波的增强传感、放大及非对称控制来说至关重要。而宇称-时间(Parity-Time,PT)系统有望提供一种简单的解决方案。PT对称系统这一概念来源于量子力学,其特性之一就是单向无反射。本文基于压电分流技术,设计了一种针对弯曲波的PT对称梁。首先推导了PT对称条件,之后基于等效介质法和有限元法,验证了所设计增益、损耗单元的等效参数满足该PT对称条件,并通过改变谐振频率和分流电阻研究了奇异点的可调性。最后通过传递矩阵法和有限元法,对PT对称梁的散射特性进行了分析计算,并讨论了单向无反射点与奇异点之间的关系。理论计算和仿真结果表明,PT对称梁有包括511Hz 和520.5Hz在内的多个奇异点。511Hz的弯曲波从右端入射时反射系数趋于零,而弯曲波频率为520.5Hz时,它必须施加在左端从而达到完全透射而不产生反射。本文所提出PT对称梁具有结构简单、奇异点可调的特点,能较好地实现弯曲波的非对称传输。

    • 谢人强

      优先出版日期:2022-05-17  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022297

      摘要:随着互联网络的快速发展,虚拟社区不断涌现。这些社区在提供创新资源的同时,也存在着诸如用户分享意愿不高、社区缺乏良好激励机制等问题,区块链能够很好地解决这些问题,促进社区的知识共享。该文构建了基于跨链的在线社区知识共享方案,提出了“元数据+云存储”的资源访问与存储模式、详细设计了元数据信息表,设计了知识共享方案的总体框架及部分业务的关键流程,提出了采取“提名权益证明(NPOS)”的共识机制来设计区块链网络,实现了在线社区知识共享的部分功能。经分析与实验,该文的方案具有良好的科学合理性、安全性和执行效率,对其它相关项目的开展具有良好的参考价值。

    • 杨燕, 武旭栋, 杜康

      优先出版日期:2022-05-17  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022299

      摘要:受大气中雾霾等悬浮颗粒的影响,室外拍摄的图像常伴有低对比度和低能见度的问题,现存去雾方法未能充分利用图像的局部特征信息,且不能完整提取图像的全局细节特征,因此存在有去雾不彻底及图像细节丢失等问题。为此,本文提出了一种基于小波变换及注意力机制的T型图像去雾网络。具体来说,所提网络通过对图像进行多次离散小波分解及重构来获取有雾图像的边缘细节特征,并提出了一种兼顾图像全局特征及局部信息提取的特征注意力模块,加强了网络在图像视觉感知和细节纹理方面的学习。其次,在进行特征提取的过程中提出T型连接方式来获得多尺度的图像特征,扩展了网络的表示能力。最后,对重构后的无雾图像进行色彩平衡,得到最终复原图像。在合成数据集和真实数据集中的大量实验结果表明,本文所提网络相较于现有其他网络模型具有更优越的性能。

    • 孙洪涛

      优先出版日期:2022-05-17  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022300

      摘要:针对通信受限下的无人驾驶车辆路径跟踪控制问题,本文提出了一种基于状态感知的H∞事件触发路径跟踪控制策略.首先,根据车辆的动力学行为建立了相应的路径跟踪控制模型;其次,基于对路径跟踪控制系统的状态实时感知,设计了一种新型的基于状态感知的事件触发通信策略(SS-ETC),以根据控制系统的状态对事件触发阈值进行动态自适应的调整;然后,在该动态事件触发通信策略下,结合时滞系统建模方法与Lyapunov 稳定性理论,设计了基于状态感知的事件触发H∞控制器.本文所提出的基于状态感知的动态事件触发通信策略能够根据控制系统的量测状态进行通信阈值的动态调整,有效的实现了自主车辆通信与控制的自适应协同设计.最后,通过仿真实验验证了所提出的动态事件触发控制策略的有效性.

    • 陈健, 庄耀宇, 杨丹, 张俊杰

      优先出版日期:2022-05-17  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022351

      摘要:MIMO技术虽然可以提高频谱的利用率,但是多维度的信号处理为MIMO信号的检测带来了极大的挑战。在对各类MIMO检测算法分析的基础上,选择非线性QR分解算法作为研究对象。为了获取更高的检测性能,进一步研究了排序的QR分解并提出了基于L1范数的排序方案。Matlab性能仿真显示,基于L1范数的排序策略和基于L2范数的排序策略对MIMO系统检测性能的影响基本一致但采用L1范数降低了计算复杂度。在此基础上,设计了基于FPGA的利用Givens旋转改进的排序QR分解的硬件电路结构。在4×4信道矩阵的分解实现中,相较于L2范数求解,L1范数在单个列范数计算中组合逻辑资源至少节省了29.2%,触发器资源至少节省了32.4%。整体结构设计与同等规模的类似结构相比,主频时钟得到明显改善。

    • 王振宇, 郭阳, 李少青, 曾健平

      优先出版日期:2022-05-17  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022352

      摘要:物联网作为一种新型通信网络的发展与应用,承载着大量敏感信息的安全传输与存储.由于物联网设备资源有限,通信开销大、传输速率慢且需存储敏感信息的安全原语(如公钥算法、数字签名等)不适用于轻量级设备的认证.本文利用物理不可克隆函数(PUF)所具备防篡改防克隆的特性来生成共享密钥,结合MASK算法、Hash函数等安全原语,为物联网设备提出一种轻量级匿名密钥共享认证协议.通过Ban逻辑和形式化工具ProVerif进行安全分析验证,证明该协议能够防御中间人攻击、去同步攻击、假冒攻击、建模攻击等.通过对比其他协议,该协议具备计算成本低、通信开销和存储容量小以及安全性能高的特点,适合于资源受限设备的安全通信传输.

    • 刘光宇, 曹禹, 曾志勇, 赵恩铭, 邢传玺

      优先出版日期:2022-05-17  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022354

      摘要:声呐图像具有受噪声污染严重的特点,导致水下多目标分割存在精度低的问题。为此,提出一种自调整谱聚类结合熵权法进行多特征赋权的水下多目标分割技术。该技术首先通过自调整谱聚类对声呐图像的像素点进行聚类处理,使图像划分为多个独立的区域,然后根据多特征的互补性和冗余性统计每个区域的信息熵、亮度、对比度、狭长度等特征,利用熵权法对多特征进行赋权并筛选出最优的一个目标区域,再将该最优目标区域和所有区域进行多特征的相似度匹配,最后根据相似度的匹配结果使用自适应阈值迭代法自动分割出所有的目标区域。实验结果表明没有对噪声干扰区域误分割,分割出的目标区域精度更高,验证了所提方法的有效性。

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    2022年第49卷第12期      

    • 周兵 ?,黄治坤 ,柴天 ,谭捷 ,张苗苗

      2022,49(12):1-10, DOI:

      摘要:针对结构化道路场景中多约束的轨迹规划问题,提出一种路径和速度协同搜索、解耦优化的分层轨迹规划方法. 上层初始轨迹规划器考虑动态障碍物风险场与时空信息,构造时空代价地图,通过三维A*算法搜索得到安全可行的初始轨迹,保证初始轨迹解的质量. 下层运动轨迹规划器将轨迹规划解耦为路径规划和速度规划,以最小曲率、最大速度以及舒适性等为目标,采用数值优化算法构建路径和速度样条优化模型,使其在避障过程中能够充分发挥车辆的动力性能,同时保证驾乘舒适性,并以局部时空隧道思想简化约束条件,提高求解效率. 通过试验验证本文提出的方法具有较好的行驶效率、舒适性以及实时性.

    • 周长江 1?,蒋兴和 1,王海航 1,刘辉华 2

      2022,49(12):11-19, DOI:

      摘要:傅里叶级数凸轮的通用设计方法能够求解的近休止区间较小,收敛性较差. 针对以上不足,提出一种可扩展近休止角的高速傅里叶级数凸轮的改进设计方法. 通过引入近休止角函数,求解凸轮任意近休止角的位移方程,推导出从动件的速度、加速度、跃度和跳度方程. 基于凸轮特征参数和轮廓曲线数据,建立傅里叶级数凸轮三维模型. 与通用设计方法对比,验证改进设计方法的正确性,并对影响凸轮机构运动特性的转速和推杆升程进行分析. 研究结果表明,改进设计方法的凸轮近休止角范围较大,廓线计算收敛性好,冲击力小. 随近休止期区间、凸轮轴转速与推杆升程的增大,从动件速度、加速度峰值增大. 改进设计方法可减小高速凸轮机构的振动与冲击,提高传动精度.

    • 宋立杰 1,胡天桢 1,李宝庆 1,蒋永健 2,杨宇 1,胡晖 1?

      2022,49(12):20-29, DOI:

      摘要:针对超圆盘分类器存在分类精度和分类效率较低等问题,引入松弛变量,并考虑当前类样本和异类样本的约束以避免超圆盘相交,从而得到更合理的类别区域估计,得到鲁棒超圆盘模型(Robust Hyperdisk Model,RHD),将RHD模型与最近邻分类方法结合,提出一种鲁棒最近邻超圆盘分类器(Robust Nearest Neighbor Hyperdisk Classifiers,RNNHDC). RNNHDC只需计算未知样本点到各类别RHD的距离,计算效率高,且可以直接用于多分类任务. 最后将RNNHDC应用于齿轮箱故障诊断,在2个不同的齿轮箱数据集上进行实验验证,结果表明,RNNHDC分类精度高、鲁棒性强,可有效用于齿轮箱智能故障诊断.

    • 李庆宇 1,刘敬平1?,付建勤 1,刘琦 1,2

      2022,49(12):30-38, DOI:

      摘要:为改善乙醇-汽油发动机的燃烧和排放性能,针对一台乙醇-汽油发动机开展了典型工况下不同喷射策略的试验,对比分析了各种喷射策略和乙醇比例对发动机燃烧和排放的影响. 结果表明,燃油消耗率(Brake Specific Fuel Consumption, BSFC)随加权喷射正时中心(TCOI)提前呈现先下降而后趋于稳定,随喷射次数增加而下降. 相比单次喷射,多次喷射使BSFC最大减少7%,一氧化碳和碳氢化合物排放明显降低,但会导致氮氧化物排放略有上升(远小于TCOI的影响). 汽油掺混乙醇后,燃烧持续期变长,但由于点火正时和燃烧重心提前使发动机热效率明显提升. 增大TCOI和乙醇比例均可降低一氧化碳体积分数,最大降幅达15%. 乙醇比例对碳氢化合物和氮氧化物的影响取决于TCOI. TCOI能很好地表征喷油特性,对排放影响比乙醇比例和喷射次数的影响均大. 选取合适的喷射次数、乙醇比例和TCOI可显著提高发动机热效率并减少排放.

    • 刘霏霏 ?,鲍荣清 ,程贤福 ,秦武

      2022,49(12):39-48, DOI:

      摘要:针对动力电池模组在高放电倍率下由于散热不足引发的热安全性问题,以某方形锂离子电池为研究对象,设计了铝热管-铝板嵌入式电池热管理散热结构. 建立4因素3水平的正交试验方案,采用极差法和层次法相结合的分析方法,研究自然对流条件下电池模组的散热性能,分析了3C倍率放电时热管冷凝段翅片数量、翅片位置、翅片间距以及翅片尺寸的多参数耦合对电池模组最高温度的影响. 结果表明,翅片各参数对电池模组最高温度的影响权重主次顺序依次为:翅片数量翅片尺寸翅片位置翅片间距,翅片最优参数组合为A3B2C3D3. 在自然对流环境下,适当减小翅片间距既可保证散热效率又有利于电池散热系统的紧凑性. 同时对比分析不同对流换热条件对散热的影响,当翅片对流换热系数为55 W·m-2·K-1、翅片间距为9 mm时,即使在3C倍率加速工况放电时,电池模组的最高温度为40.57 ℃,最大温差为3.89 ℃.

    • 李凡 1,雷康 1,周文杰 1,刘秋红 2?

      2022,49(12):49-56, DOI:

      摘要:为研究特定制动工况下颈部肌肉主动力对人体颈部损伤的影响,建立了一个包含颈部详细几何结构并且具有肌肉主被动响应能力的混合假人有限元模型. 以特定制动工况加速度作为输入,研究当假人颈部肌肉分别处于放松和预先紧张状态下并佩戴某头盔时,颈部的运动学以及生物力学响应. 结果表明:在制动开始前,预先紧张颈部肌肉使头部质心水平加速度、头部相对T1胸椎水平位移以及转角3个运动学参数的峰值下降20%以上,导致颈部在整个运动过程中表现出了更好的稳定性. 从生物力学的角度来说,预先紧张颈部肌肉使得椎骨以及椎间盘最大米塞斯应力分别降低了36.95%和48.20%;颈部损伤评价指标Nij值降低25.06%,降低了乘员在该制动工况下颈部受伤的风险.

    • 何莉萍 1,2?,彭梦蝶 1,杨金 1,辛宇航 1,原江鑫 1,李琦 2,3,江楠 2,3,刘龙镇 1,刘丹凤 2,3

      2022,49(12):57-64, DOI:

      摘要:针对评价车内挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)对乘员舒适性影响的方法未能综合考虑车内VOCs的气味和对健康危害性的问题,将汽车内部作为一个室内微环境体系,基于车内VOCs的天然本底质量浓度、国标限值以及检知嗅阈值,采用韦伯-费希纳定律,建立了综合考虑VOCs气味与健康危害的乘员舒适性评价方法. 将变异系数法与三角模糊函数相结合,定量分析车内VOCs主要组分对乘员舒适性的影响权重以及乘员舒适性等级,提出一种基于评语集的定量分析来比较不同车型乘员舒适性的理论方法. 应用上述评价方法与理论进行案例研究,结果表明,4种车型中,第4种车型的乘员舒适性最佳.

    • 苏杰 1,周长江 1?,陈国淳 2,钟翔 1

      2022,49(12):65-74, DOI:

      摘要:为同步包装机的物料交接和吸附工序,提出一种含多个负压吸盘的主墙板与副墙板联合通道. 基于计算流体动力学技术,建立负压通道流场模型. 结合RNG k-ε湍流模型与增强壁面处理,探讨通道结构参数与风机流量对流场压力与速度分布的影响. 结果表明,渐扩管、导流构件与负压风机位置对空气流动影响较大. 渐扩管处的旋流效应会加剧压力损失,负压吸盘附近的导流构件能够降低气流紊乱度,风机布置在通道中心时将显著提高气流平均速度. 基于层次分析法,建立流动特征综合性能量化模型. 当风机流速为13 m/s时,改进结构中主墙板与副墙板的流动性能分别提高53%与21%. 风机流速增加到18 m/s时,风机的影响效果高于结构的影响.

    • 陈晋市 1,师海月 1,赵亚东 2,奚博 1,耿冬妮 1?

      2022,49(12):75-82, DOI:

      摘要:为了提高小型前弯离心风机的气动性能,以汽车座椅通风用离心风机为研究对象,采用数值模拟与正交试验相结合的方法,研究叶片数、叶片出口角、叶片进口角以及叶片厚度对离心风机气动性能的影响. 基于小风量风机性能实验台,验证数值模拟结果的正确性. 选取三水平正交表L9(34)进行此次试验,建立了9种不同参数组合下的叶轮模型,以最大静压为优化目标,采用计算流体动力学方法,得到了最佳离心风机参数组合. 对优化前、后离心风机内部流场的压力与速度分布进行了对比分析. 由正交试验结果分析可知,各参数对离心风机最大静压影响的主次顺序为叶片出口角、叶片进口角、叶片数和叶片厚度;达到最大静压的参数组合为:叶片数55,叶片进口角95°,叶片出口角125°,叶片厚度0.8 mm. 优化后离心风机的无因次特性曲线优于原有风机,在高效率区域静压可提高3.78%~10.67%,具有更好的气动性能. 对比优化前、后离心风机内部流场的压力与速度分布可知,优化后的离心风机内部流场分布更加均匀,在叶轮进口处低压区的压力更低,速度更大,更有利于气流的进入.

    • 陈鑫 1?,杨立飞 1,王佳宁 1,张冠宸 1,司徒德蓉 2

      2022,49(12):83-91, DOI:

      摘要:为准确得出铝合金薄板双脉冲熔化极惰性气体保护焊(双脉冲MIG焊)焊接温度场分布特征,提出一种基于铝合金薄板全熔透焊接热量分布及焊缝成形特点的动态组合热源模型,通过编写子程序,对有限元软件进行二次开发,实现动态组合热源模型在空间上的分布加载,得出仿真过程焊缝形貌及温度场分布特征. 对2 mm厚6061-T6铝合金薄板进行双脉冲MIG焊对接焊接实验,得出焊缝形貌特征并记录测温点温度数据,绘制测温点的热循环曲线. 对比仿真与实验结果发现,对于铝合金薄板全熔透焊接,利用动态组合热源模型得出的焊缝形貌与实际焊缝形貌拟合较好,温度场仿真误差在允许范围内,最大误差点出现在距焊缝20 mm处,最大误差为12.25%.

    • 严红革 1?,朱华明 2,廖杨 1,陈吉华 1,夏伟军 1,李贞贞 1,赵璐 1

      2022,49(12):92-99, DOI:

      摘要:为了获得高体积分数小角度晶界和低体积分数再结晶组织以提高铝合金综合性能,探索了高应变速率轧制工艺对7050铝合金微观组织与力学性能间的影响,采用电子背散射分析、透射电镜等手段研究了不同工艺条件下的小角度晶界体积分数和动态析出相特征. 研究结果表明,采用高应变速率轧制工艺能获得较高体积分数的小角度晶界,小角度晶界的比例随应变速率的增大而增大,但随轧制温度的升高而降低. 当轧制参数为370 ℃/20 s-1时,小角度晶界比例高达95.6%. 轧制参数为400 ℃/20 s-1的板材经470 ℃/0.5 h短时固溶及120 ℃/24 h时效处理后,有较好的综合力学性能,其中抗拉强度为530 MPa,屈服强度为442 MPa,断裂伸长率为19.1%. 在相同轧制温度下,应变速率为20 s-1时的力学性能优于应变速率为10 s-1的样品.

    • 刘艳丽?,袁航,高文理

      2022,49(12):100-107, DOI:

      摘要:双级时效工艺可以在保证Al-Zn-Mg-Cu系铝合金材料高强度的同时,增加合金的耐腐蚀性能. 通过室温拉伸、电导率测量、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等检测分析,研究7A85铝合金板材在不同双级时效制度下的力学性能和组织变化. 结果表明,材料的断裂方式为穿晶型断裂与沿晶型断裂共存;双级时效参数对7A85铝合金板材强度和电导率的影响因子排序为:终时效时间>终时效温度>初时效温度>初时效时间;对延伸率的影响因子排序为:终时效温度>初时效温度>终时效时间>初时效时间. 通过正交试验得出7A85铝合金板材合宜的双级时效制度为110 ℃/6 h+155 ℃/8 h,此时合金的抗拉强度达到617.0 MPa,延伸率为12.6%,为7A85铝合金板材在航空航天领域的应用提供参考和借鉴.

    • 陈送义 1,2,3?,王邓彪 1,2,陈绍煊 1,2,陈康华 1,2,3

      2022,49(12):108-114, DOI:

      摘要:利用混合盐高温反应法制备了原位自生TiB2/2219铝基复合材料铸锭. 通过光学显微镜、扫描电镜、X射线等显微组织表征方法以及弹性模量、室温拉伸和室温摆锤冲击实验等测试手段,研究了TiB2含量对原位自生TiB2/2219铝基复合材料组织和性能的影响. 研究表明,当TiB2质量分数由0提高到5%时,TiB2颗粒尺寸和TiB2/2219铝基复合材料铸锭的平均晶粒尺寸逐渐减小,固溶时效态的TiB2/2219铝基复合材料板材的弹性模量和强度显著上升,但延伸率和冲击韧性下降. 当质量分数为5%时,TiB2/2219铝基复合材料板材的弹性模量、抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到88.7 GPa、(474.2±2) MPa、(400.6±1) MPa和(4.7±0.1)%.

    • 陈石林 1?,曾祥鸿 1,梁正 2,罗高强 2,梁玉林 1,宋振宇 1

      2022,49(12):115-121, DOI:

      摘要:以软化点为85 ℃、0.30~0.45 mm的中温煤沥青颗粒为原料,采用悬浮法制备沥青球,采用混合氧化法(HNO3液相氧化和O2气相氧化)对沥青球进行不熔化处理. 不熔化沥青球经过炭化、CO2活化法制备沥青基球形活性炭. 采用SEM、TG/DTG、FT-IR对沥青球进行表征. 结果表明,采用悬浮法制备的沥青球表面光滑、平均球形度0.981、粒径分布集中,0.30~0.45 mm的沥青球质量占比超93%. 活化温度940 ℃,保温6 h制得的沥青基球形活性炭的BET比表面积为1 545 m2/g、微孔率为75.30%.

    • 秦拥军 ,张驰 ?,谢旖 ,张亚斌

      2022,49(12):122-128, DOI:

      摘要:研究了再生混凝土经历碱硅酸反应(ASR)后,受冻融循环二次损伤的影响. 将试件浸泡在80 ℃的1 mol/L NaOH溶液中进行碱硅酸反应28 d,然后分别进行20次、40次冻融循环,完成对试件膨胀率、相对动弹性模量的测量. 结果表明,前期ASR对再生混凝土受冻后二次膨胀的促进作用在再生骨料取代率为30%时达到最大;对于相对动弹性模量而言,前期ASR对后期冻融二次受损是否有促进作用取决于骨料的碱活性,骨料碱活性越高,促进作用越弱.

    • 万隆 1?,韩凯 1,李建伟 1,曹丹 1,方文俊 2,吴登明 1

      2022,49(12):129-135, DOI:

      摘要:以金刚石和Ni-Cr-P预合金粉末作为磨料和合金钎料,采用钎焊工艺制备Ni-Cr-P/金刚石复合烧结体. 研究不同钎焊温度对Ni-Cr-P/金刚石烧结体的界面及磨削性能的影响. 利用差热分析仪(DTA)表征Ni-Cr-P合金的熔化特性,扫描电镜(SEM)观察Ni-Cr-P合金对金刚石的润湿效果及界面结构,XPS分析金刚石表面与合金的成键情况. 结果表明,钎焊温度为940 ℃时,金刚石表面部分碳元素向液态钎料中迁移形成Cr—C键,在金刚石表面生成一层致密的Cr3C2,有效改善了Ni-Cr-P合金对金刚石表面的润湿性. 940 ℃钎焊后金刚石单颗粒抗压强度为36.83 N,钎焊磨头的磨削比为64.2,相比于850 ℃钎焊时分别提高了18.27%和72.58%.

    • 陈清1?,梁兵2

      2022,49(12):136-141, DOI:

      摘要:研究脉冲机制中不同电压和占空比下,交流电源对TiO2纳米管形貌以及光催化性能的影响. 通过脉冲电源,采用不同脉冲电压和占空比,在纯钛基体表面制备TiO2纳米管,并采用扫描电子显微镜 (SEM) 和能量色散光谱仪(EDS) 分析该膜层的表面形貌和元素组成,探究制备TiO2纳米管较优的电压和占空比参数. 采用优化条件下的TiO2纳米管探究其光催化降解甲基橙的性能. 实验结果表明,当脉冲电压从50 V 升高至80 V,占空比为15%时,获得TiO2纳米管表面质量最好,管径随电压的升高而增大;光催化6 h后,甲基橙溶液降解了21.2%. TiO2纳米管可通过脉冲电压阳极氧化法制备,并具有光催化降解甲基橙的能力.

    • 易玉华 ?,陈智兴

      2022,49(12):142-147, DOI:

      摘要:针对纯3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯甲烷(MOCA)扩链制备的2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)型聚氨酯(PU)弹性体阻尼性能欠佳的问题,采用MOCA/聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)混合扩链剂,通过预聚体法制备不同扩链剂比例的PTMG-TDI型PU弹性体. 分别采用FTIR、DSC、DMA测试发现:随着混合扩链剂中PTMG1000(Mn为1 000)比例增加,PU的氢键化指数降低,软硬段的微观相分离程度下降,硬段微晶的熔融温度和熔融焓随之减小,损耗因子增大. 当MOCA与PTMG1000的摩尔比为85 15时,PU硬度为85 A,拉伸强度、撕裂强度分别为33.1 MPa和70.5 kN/m,与纯MOCA制备的PU相比,硬度下降5 A,力学强度保持在较高值,损耗因子tan δ增加,制备的金属轮毂/PU复合滚轮达到耐久性检测标准,运行噪声降低3 dB.

    • 梅德清 1?,祁佳炜 1,郭冬梅 2,俞玥 1,章传方 1

      2022,49(12):148-155, DOI:

      摘要:基于单液滴蒸发可视化试验,应用ANSYS FLUENT计算流体力学模拟软件,建立纳米燃油单液滴蒸发模型,探究纳米粒子质量浓度和粒径对燃油液滴蒸发过程中温度和燃油蒸气质量浓度的影响. 结果表明,纳米燃油液滴中的纳米粒子质量浓度越高、粒径越小,燃油液滴的蒸发平衡温度越高,相同时间内的燃油蒸气气相体积分数越高. 在环境温度573 K下,纳米燃油液滴从外界环境吸收热量使自身温度不断升高,在计算域内沿液滴表面向外延伸形成质量浓度边界层和温度边界层,促进液相向气相的转化.在蒸发初始阶段,蒸发速率较低,燃油蒸气气相体积分数较小;随着蒸发过程持续进行,由于纳米粒子增强传热传质的作用,液相组分蒸发汽化加快,液滴蒸发速率加快.

    • 李谟发 1,2,张志文 1?,练红海 2,胡斯佳 1

      2022,49(12):156-166, DOI:

      摘要:针对不确定性传输时滞、系统参数与负荷扰动,通信带宽约束与计算负担以及风电间歇性功率,引发系统调频性能下降的问题,提出一种考虑信号采样周期与传输时滞的采样PI负荷频率控制(Sampling PI Load Frequency Control,SPI-LFC)方案,并引入指数收敛率来评价系统的快速性. 基于通信时滞采样数据网络,建立含风电的时滞电力系统SPI-LFC模型. 通过构建新的双边闭环Lyapunov泛函,并利用线性矩阵不等式技术,推导系统采样周期与通信时滞稳定裕度,以及指数收敛率相关的稳定准则与SPI控制设计方法. 仿真结果表明,所提方案具有较大的采样周期和通信时滞稳定裕度与较高的指数收敛率;对不确定性系统参数、负荷扰动和风电的间歇性功率也具有较强的鲁棒性.

    • 毕茂强 1,杨忠平 1?,江天炎 1,胡秀雷 1,潘爱川 2,董扬 3

      2022,49(12):167-175, DOI:

      摘要:为研究不同配比硅橡胶材料在雾霾条件下的电晕老化特性,选择了3类不同配比硅橡胶材料,采用静态接触角、扫描电镜、傅里叶红外光谱等方法对硅橡胶材料进行老化特征测试. 研究结果表明,3类不同配比硅橡胶材料在雾霾条件下的电晕老化特性差异较大,其中硅橡胶主体的质量分数低、氢氧化铝质量分数高的A类材料电晕老化特性相对较优异,表现为表面微观形貌较好,附着物也更少,亲水性基团能够以较快的速度向材料内部迁移,恢复速率最快. 但此类材料憎水性丧失较为严重,同时老化后此类材料中的Si—O—Si基团与Si—CH3基团的特征峰面积相对较大,主链和侧链保存更加完整,化学结构破坏最小.

    • 张力?,徐兴

      2022,49(12):176-182, DOI:

      摘要:为了解决小型化天线阻抗匹配时由于电感的精度不足导致阻抗匹配效果变差的问题,提出一种自动天线阻抗匹配的CMOS电路. 首先,提出了一种新型阻抗匹配方法,该方法通过在天线的输入端与末端添加电容的方式来实现阻抗匹配. 然后,通过将匹配的电容进行集成,提出一种片上自动阻抗匹配电路,通过功率检测电路和峰值检测电路来判断天线的输入功率的大小,通过电容扫描电路和程控电容来改变天线的输入阻抗. 通过该电路,天线可以自动调节输入阻抗来匹配源端的输出阻抗,以获得最大的输入功率. 该电路省去了使用网络分析仪调节阻抗匹配的步骤,从而可以降低测试环境的变化对阻抗匹配的影响,降低了射频功率放大器输出阻抗的设计要求,可以通过设计匹配电容的精度来改变阻抗匹配的精度.

    • 杨静 1,王智 1,杨茂涛 1,刘悠勇 2?,温和 2

      2022,49(12):183-191, DOI:

      摘要:为了提高电力系统的安全性和稳定性,解决传统时频变换方法在电能扰动分析中不能准确分离提取扰动信号的缺陷,提出一种基于多重匹配同步压缩变换(Multiple Matching Synchrosqueezing Transform,MMSST)的电能扰动分析方法. 首先,利用MMSST将含扰动的信号分解为一组本征模态函数分量(Intrinsic Mode Functions,IMF);然后,对每个IMF分量进行希尔伯特变换(Hilbert Transform, HT),从而获得各个分量的瞬时频率和瞬时幅值,实现扰动信号的检测与分类. 仿真和实测实验结果表明,与经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)算法相比,MMSST可以准确地分离提取电压扰动信号中的各个扰动分量,可以实现各个扰动分量的瞬时频率和幅值的准确提取,并且具有较强的鲁棒性.

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