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吉林大学学报(工学版)  
  吉林大学学报(工学版)--2005, 35 (04)   Published: 2005-07-01
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(Ti, Fe)-Al-C体系钢铁基复合材料的热力学计算与分析

赵玉谦, 方世杰, 赵宇光, 丛郁, 涂明金, 姜启川
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 343-347. ;  doi: 国家自然科学基金资助项目
全文: PDF (452KB) ( 507 )
摘要 ( 2086 )
利用溶液热力学理论,研究了(Ti, Fe)-Al-C体系钢铁基复合材料可能的反应产物的吉布斯自由能变化。热力学实验模型是在FeC熔液中加入钛铁合金(Ti, Fe)和纯铝块,继续加热到1600 ℃,熔液经过充分混合、反应后随炉冷却到常温。计算结果表明,TiC先于Fe2Ti、Fe3C等相生成,但始终没有Al4C3和TiAl3相产生;体系中TiC的热力学稳定性最高;在凝固过程中,TiC相优先析出,随后可能有Fe2Ti、Fe3C等相析出;铝含量的增加能够促进TiC、Fe2Ti、Fe3C等相的生成。

粉碎方式对TiO2粉体的影响

王瑛玮, 蒋引珊, 侯天意, 张军, 张延军, 孙申美
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 348-352. ;  doi: 国家自然科学基金资助项目
全文: PDF (873KB) ( 603 )
摘要 ( 2647 )
为了研究研磨作用方式对粉碎样品的粒径和晶型转变的影响,以汽车颜料TiO2为原料,分别用离心环隙式磨机和QM-BP型行星式球磨机对质量分数为30%的TiO2进行了湿法超细粉碎试验。XRD分析结果表明:离心环隙式磨机粉磨6 h,近90%的锐钛矿型TiO2转变成金红石型TiO2,且粒径达到22.9 nm。而行星球磨机粉磨20 h,其粒径仅达到86.5 nm,且无晶型转变。研究结果表明:新型机的特殊研磨方式不仅能够获得纳米级的颗粒,而且通过机械力化学效应使TiO2的相变温度从900 ℃降到100 ℃以下。

基于Advisor的仿真软件的二次开发及其在复合电源混合动力汽车上的应用

于远彬, 王庆年
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 353-357. ;  doi: “863”国家高技术研究发展计划项目
全文: PDF (495KB) ( 530 )
摘要 ( 3209 )
对Advisor仿真平台进行了二次开发,获得了界面友好且适合复合电源混合动力汽车建模与仿真的专有技术平台,克服了用Advisor软件不能对由蓄电池和超级电容组成的复合电源混合动力汽车进行性能仿真的缺点。对复合电源混合动力汽车进行了性能仿真,并与原车单一蓄电池系统或超级电容系统进行了对比。仿真与对比结果表明:复合电源混合动力汽车的燃油经济性和动力性都得到了提高。

轿车并列行驶湍流特性的数值模拟

傅立敏, 扶原放
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 358-362. ;  doi: 国家自然科学基金资助项目
全文: PDF (1341KB) ( 503 )
摘要 ( 1844 )
为了研究复数车辆并列行驶的湍流特性对交通安全的影响,采用移动地面模拟轿车相对地面的运动和旋转壁面模拟车轮转动的方法,进行了两辆轿车并列行驶外部流场湍流特性的数值模拟研究。以单倍车宽侧向间距的两辆轿车为典型算例,给出了汽车车身表面的速度和压力分布,并讨论了右侧轿车尾部流场3个典型截面的速度分布和尾部流线分布情况。重点对比了0.1、0.3、0.5、1、2倍车宽间距的两车流场的流线分布情况。右侧轿车侧向力系数的对比分析说明:随着两车侧向间距的减小,迅速增大的侧向力将两车压向彼此。为保证行驶安全性和操纵稳定性,两车并列行驶的安全距离应该在单倍车宽与0.5倍车宽之间。

汽车自适应巡航控制的动态表面控制器算法

詹军
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 363-367. ;  doi: 国家自然科学基金资助项目
全文: PDF (300KB) ( 586 )
摘要 ( 2289 )
针对汽车强非线性的特征,引入动态表面控制器,建立了自适应巡航控制的动态表面控制器算法。编制了模拟仿真程序,并应用程序对典型的跟随工况和切入工况进行了模拟仿真。仿真结果表明:控制器可实现跟随工况和切入工况的自适应巡航控制,稳定性较好,控制结果与熟练驾驶员驾驶行为一致。

开式二相热虹吸管的传热特性

苏俊林, 卢军, 王震坤
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 368-372. ;  doi: 吉林省科技发展计划项目
全文: PDF (506KB) ( 375 )
摘要 ( 1929 )
为了研究开式二相热虹吸管的传热特性,对其内部流动进行了理论分析,推导出了影响其工作极限——阻流现象的判据。在实验基础上建立了考虑开式二相热虹吸管倾角、开孔数、孔径及热流密度等影响的当量传热系数的经验公式。对比实验表明:开式热管的当量传热系数为闭式热管的85%以上,总传热量为相同工况下闭式二相热虹吸管的90%以上,而成本只有其50%左右。

稀、浓燃状态运行时间对装有吸附还原催化转化器的稀燃汽油机NOx排放的影响

孙志军, 李志军, 洪伟, 刘书亮
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 373-376. ;  doi: 国家自然科学基金资助项目
全文: PDF (479KB) ( 403 )
摘要 ( 1923 )
对装有吸附还原催化器的稀燃汽油机的稀、浓燃状态运行时间t稀、t浓及t稀/t浓的值对其排放和燃油经济性的影响进行了实验研究。结果表明:稀、浓燃状态运行时间比值t稀/t浓减小,CO、HC排放增大,NOx排放减小,燃油消耗率增加。而随着稀、浓燃状态运行时间的增大(t稀/t浓一定),稀燃发动机NOx的排放增大,燃油消耗率降低。减小稀、浓燃状态运行时间可改善稀燃汽油机负荷增大时的NOx排放。

基于单神经元的液压挖掘机自适应PID节能控制

王昕, , 赵丁选, 尚涛, 石祥钟, 唐新星
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 377-380. ;  doi: 国家自然科学基金资助项目
全文: PDF (411KB) ( 519 )
摘要 ( 1952 )
在分析单神经元PID特性的基础上,设计了基于单神经元的液压挖掘机自适应PID节能控制器。该控制器通过神经元的自学习,对传统PID控制器的比例、积分、微分系数进行在线调整,实现了挖掘机功率匹配自适应控制。仿真结果显示单神经元PID自适应控制器具有较强的鲁棒性。

DQX路面除雪车浮雪铲除雪作业模型

邓洪超, 马文星
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 381-385. ;  doi: 国家重点技术改造项目
全文: PDF (433KB) ( 486 )
摘要 ( 2339 )
在分析计算单向犁板式浮雪铲的除雪阻力、切线牵引力及功率消耗的基础上,建立了牵引力、侧向稳定性、功率特性分析的数学模型。结合该模型,利用作者编译的计算机分析软件对除雪车浮雪铲作业特性进行了仿真分析。仿真结果表明:浮雪铲结构设计满足项目合同规定要求,除雪作业的牵引力、侧向稳定性以及功率特性与选用底盘类型匹配;除雪试验测定结果与仿真结论吻合。 关键词:专用机械工程; 除雪车; 浮雪铲; 分析模型

外圆纵向磨削表面粗糙度的模糊预测与控制

王家忠 , , 王龙山, 李国发 , 丁宁
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 386-390. ;  doi: 吉林省科技发展计划项目
全文: PDF (433KB) ( 451 )
摘要 ( 1972 )
在大量实验数据和专家经验基础上,建立了外圆纵向磨削零件表面粗糙度Ra的模糊预测和模糊控制模型。对影响表面粗糙度的12个主要变量进行了深入研究,并对其中的7个主要变量的成员函数和模糊规则进行了详细介绍。该模型能根据磨削条件和工件参数的变化,不断地调整磨削参数。将所得结果输入到模糊自适应控制器中,系统即可实时调整工件转速,得到符合要求的表面粗糙度。试验结果表明:表面粗糙度的模糊预测和控制方法非常有效,可操作性强,尤其适用于非线性、多变量的工况。

在未知环境下基于递阶模糊行为的移动机器人控制算法

李寿涛, 李元春
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 391-397. ;  doi: “863”国家高技术研究发展计划项目
全文: PDF (818KB) ( 379 )
摘要 ( 2194 )
提出了一种基于递阶行为,并将重点放在对于基本行为的设计以及协调融合上的控制算法结构。基本行为由模糊推理系统设计,较高级的复杂行为由基本行为的融合产生。采用神经网络来模仿人类行为,学习人类复杂的决策技能,从而达到对基本行为进行融合的目的,以减少行为之间的强硬转换给整个系统带来的不良影响。采用不同的任务类型进行了仿真以测试这种基于模糊逻辑以及神经网络的递阶行为控制系统的性能,仿真结果表明该算法具有令人满意的性能。

用C-C细分模式实现特殊效果模拟

冯月萍, 钟慧湘, 张利永, 庞云阶
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 398-402. ;  doi:
全文: PDF (563KB) ( 359 )
摘要 ( 2413 )
针对参数曲面造型的缺点,为了避免通过对几个参数曲面进行混合来进行三维物体造型,介绍了一种带有轮廓删除的C-C细分方法,并使用该方法对双三次B样条曲面进行光滑拼接,实现了折痕和内部角点等特殊视觉效果的曲面模型。

一种基于正弦模型的变码率低速率宽带语音编码算法

应娜, 赵晓晖
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 403-408. ;  doi: 吉林省高科技开发基金资助项目
全文: PDF (778KB) ( 405 )
摘要 ( 2266 )
基于语音正弦模型,采用能量谱熵和子谐波谐波比率方法进行语音分析。根据最小二乘估计准则提取语音参数,引入多形态量化方法和幅度参数拟合量化模型,在对分裂矢量量化过程中采用动态时间归整的方法快速搜索码本,提出了一种变码率、低速率、宽带语音编码算法。仿真结果表明:在有效降低码率和算法复杂度的前提下,该算法具有语音参数分析精度高、实时性好和语音合成质量较高的特点,并能在汽车及音乐背景噪声下重建高质量语音。

基于冲压CAE软件KMAS的板料冲压成形回弹预示及控制、补偿技术

闫康康, 郭威, 胡平
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 409-414. ;  doi: 国家杰出青年科学基金资助项目
全文: PDF (559KB) ( 383 )
摘要 ( 2012 )
在自主开发的商品化冲压成形CAE软件KMAS(King-mesh Analysis System)平台下,以NUMISHEET2002提出的Benchmark为研究对象,研究了高强钢在弯曲过程中回弹缺陷的产生机理,验证了基于KMAS计算的回弹预示精度。提出了基于KMAS的回弹控制、模具补偿的CAD/CAE/CAM实施流程,并针对典型弯曲结构给出了补偿措施。应用KMAS对某货车纵梁模具进行了改进设计,使用改进后的模具成形出的工件回弹量比原方案降低87%,证明了应用KMAS建立的模具补偿方法的有效性。

基于遗传算法的飞行器追踪拦截模糊导引律优化设计

罗德林, 沈春林, 吴文海, 李玉峰
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 415-419. ;  doi: 航空科学基金资助项目
全文: PDF (472KB) ( 404 )
摘要 ( 2050 )
针对飞行器的追踪拦截问题,研究了基于遗传算法的模糊导引律。导引律的设计以模糊逻辑控制理论为基础,以追踪拦截过程中的接近速度和视线角速度为输入变量、追踪器控制指令为输出变量,在合理给出追踪拦截适应度函数后,采用遗传算法对各变量的模糊分区、隶属度函数参数和模糊推理规则进行了优化。并与一般模糊导引律以及工程中广泛应用的比例导引律进行了性能对比。仿真结果表明:所设计的导引律对目标的追踪性能更优。

基于熵最大化边缘提取的直线型车道标识线识别及跟踪方法

贾阳, 王荣本, 余天洪, 金立生
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 420-425. ;  doi: 国家自然科学基金资助项目
全文: PDF (714KB) ( 380 )
摘要 ( 2026 )
为了得到较为理想的车道标识线边缘图像以便于更好地对车道标识线进行识别,提出了一种基于熵最大化的边缘提取的车道标识线识别及跟踪方法。该方法结合了基于一维熵最大化分割方法和基于二维直方图的熵最大化分割方法,利用图像变窗口处理技术实现对道路图像中车道标识线边缘的分割,然后利用基于统计的方法得到车道标识线参数,最后采用建立梯形感兴趣区域的方法实现对车道标识线的实时跟踪。试验结果表明:该方法具有很好的可靠性、鲁棒性和实时性。

基于系统动力学的道路运输量预测模型

王云鹏, 杨志发, 李世武, 隗海林, 王利芳
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 426-430. ;  doi: 吉林省交通科技发展基金资助项目
全文: PDF (465KB) ( 372 )
摘要 ( 2054 )
为了克服道路运输量预测方法中考虑系统因素较少的缺点,在对道路运输系统的主要影响因素及其因果关系进行分析的基础上,建立了道路旅客运输、道路货物运输供给与需求量预测系统动力学模型,并采用吉林省道路运输各相关统计数据对模型进行了仿真和验证。结果证明该模型有效可行。

仿生非光滑用于旋成体减阻的试验研究

任露泉, 张成春, 田丽梅
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 431-436. ;  doi: 国家重大基础研究前期研究专项
全文: PDF (620KB) ( 493 )
摘要 ( 2272 )
基于仿生非光滑表面具有减粘降阻特性的基本思想,通过仿生非光滑表面控制旋成体附壁区的边界层结构来减小旋成体的阻力。利用6因素3水平的正交试验,考察了对旋成体阻力影响较大的6个因素。对具有不同尺寸的凸包、凹坑以及棱纹等形态的非光滑旋成体及光滑旋成体进行了低、亚、超音速风洞试验,并将减阻率作为试验指标。对减阻率的分析表明,三种非光滑表面均能起到减小旋成体阻力的作用,总阻力最大减阻效果为5%左右。用极差法进行正交试验设计分析,得到了影响旋成体阻力因素的主次顺序及最优水平,并探讨了不同仿生表面对旋成体粘性前部阻力(包括表面摩擦阻力及激波阻力等)及底部阻力的不同影响。

利用柔性仿生技术减少矿车粘附

丛茜, 柴雄梁, 杨晓东, 金敬福
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 437-441. ;  doi: 教育部优秀青年教师资助计划项目
全文: PDF (569KB) ( 351 )
摘要 ( 1629 )
针对矿车的粘煤问题,应用柔性仿生技术设计了柔性仿生矿车,进行了减少矿车粘附的模型和实体试验。研究了在湿粘与冻粘时,煤的含水量、矿车装卸循环次数和煤的冷冻时间对柔性仿生矿车和普通矿车粘煤的影响规律,并进行了柔性仿生技术的现场试验。结果表明:采用柔性仿生技术可以有效地解决煤的湿粘和冻粘,脱煤率达95%以上。

由玉米浸渍水生产植酸钠

戴传波, , 李建桥, 李健秀
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 442-445. ;  doi: 吉林省自然科学基金资助项目
全文: PDF (379KB) ( 415 )
摘要 ( 1806 )
采用正交实验法探讨了利用玉米发酵过程中产生的副产物玉米浸渍水直接制取植酸钠的新工艺。将玉米浸渍水通过阴离子交换树脂吸附植酸,同时除去水中杂质,再用氢氧化钠溶液解吸生成解吸液,然后使用升降膜式真空浓缩蒸发器浓缩植酸钠溶液到一定浓度即得到了植酸钠浓溶液。对试验结果经方差分析得出提取植酸钠的最佳工艺条件为:原料液吸附空速为3 h-1,解吸剂空速为2 h-1,解吸温度为35±2 ℃,解吸剂浓度为6.5%。重复试验证明,用此工艺参数生产植酸钠的结果重现性很好。

利用胶体金复合抗体提高SPR生物传感器的微生物检测精度

殷涌光, 葛晶, , 于庆宇, 王凯
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 446-450. ;  doi: 吉林省科技厅国际合作基金资助项目
全文: PDF (414KB) ( 375 )
摘要 ( 1636 )
使用集成化手持式SpreetaTMSPR传感器快速检测大肠杆菌,将亲和素生物素系统用于SPR免疫传感器以保证检测的准确性。利用大肠杆菌抗体的免疫吸附反应,采用一次抗体抗原二次抗体的夹心式方法增加质量,扩大检测大肠杆菌的信号。引入胶体金复合抗体作为二次抗体大幅度增加质量,进一步扩大了检测信号。同时延长胶体金复合抗体与微生物的结合过程,使检测信号进一步稳定与放大,从而显著提高了检测精度,使该传感器对大肠杆菌的检测精度由106 cfu/mL提高到101 cfu/mL。

载货汽车发动机飞轮壳加强筋布置的优化设计

徐岩, 杨志军, 陈宇东, 陈塑寰
吉林大学学报(工学版). 2005, 35 (04): 451-456. ;  doi: 吉林省科技发展重点项目
全文: PDF (728KB) ( 411 )
摘要 ( 2186 )
论述了载货汽车发动机飞轮壳加强筋的布置优化设计。在布置优化过程中,以应力约束条件下加强筋的最小重量为目标函数,将加强筋布置在应变能(或应力)较高的位置。利用加强筋单元应变能灵敏度给出了飞轮壳加强筋优化位置的搜寻方法,即通过确定加强筋单元的使用效率来决定应该被删除的无效单元。在迭代设计过程中,应用一种高效的重分析方法提高了计算速度。该方法与传统设计方法相比,大大缩短了优化设计周期,提高了设计精度。
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