山东大学学报 (工学版)

激光熔覆Fe基非晶／纳米晶复合涂层的组织与性能

朱庆军,邹增大,王新洪,曲仕尧

2008, 38(2): 1-5 . doi:

摘要 ( 743 )

PDF (983KB) ( 2019 )

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对以激光熔覆方式在45钢基体上制备的FeNiSiBVRE非晶涂层进行激光晶化，制备非晶／纳米晶复合涂层.利用X射线衍射仪、透射电镜、扫描电镜和磨损试验机研究非晶／纳米晶复合涂层的组织与性能.研究结果表明，涂层存在着分层结构，组成相有晶化相、非晶相和纳米晶相；涂层底部和顶部的显微组织由大量的稀土树枝晶、板条状硼化物和粒状碳化物组成，涂层中部的显微组织是由大量的纳米晶相镶嵌在非晶基体上构成.与没有进行激光晶化的非晶涂层相比，涂层的耐磨损性能下降.其磨损机制以粘着磨损和剥层磨损为主.

激光熔覆原位自生TiC-VC复合增强铁基合金层的研究

赵冠琳,邹增大,王新洪,杜宝帅

2008, 38(2): 6-9 . doi:

摘要 ( 720 )

PDF (640KB) ( 1765 )

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利用钛铁、钒铁、石墨等组分,采用5kW横流CO₂激光器在低碳钢板上熔覆制备出原位自生TiC-VC复合碳化物颗粒增强Fe基合金层.利用金相显微镜、X射线衍射仪、电子探针及滑动磨损试验机,研究了合金熔覆层的显微组织及性能.研究结果表明,通过钛铁、钒铁与石墨之间的反应,可以得到TiC-VC复合碳化物增强相,细小的TiC-VC复合碳化物颗粒弥散分布在Fe基体之中,合金熔覆层的耐磨性在一定范围内随增强颗粒的增加而提高.

Al-Cu合金成分变化对其凝固潜热影响的研究

郑洪亮,孔凡利, , 田学雷

2008, 38(2): 10-12 . doi:

摘要 ( 797 )

PDF (356KB) ( 2676 )

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利用差示扫描量热分析仪对不同成分的Al-Cu合金进行了研究，分析了合金成分与凝固潜热的相关性. 研究发现：在含Cu量为5～29at.％范围内，随着Cu含量的增加，合金的凝固潜热呈明显下降趋势，得出了凝固潜热值与各析出相的质量呈线性关系的结论，并给出了计算Al-Cu合金潜热的关系式.

多晶体材料三维微结构有限元分析的后处理

刘玉振,徐承强

2008, 38(2): 13-17 . doi:

摘要 ( 754 )

PDF (372KB) ( 1861 )

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用于多晶体材料微结构有限元分析的后处理软件FEPost-processing(三维版)的设计思想.该软件以Voronoi算法生成的数字材料为对象,以有限元分析软件ABAQUS为计算平台,对以节点为单元输出的数据库,运用了适当的算法过渡到以单元为基础的数据库形式,判断各个单元所归属的晶粒而后在晶粒内部对单元信息采用体积加权平均的处理方法,从而在细观尺度上完成了对加载后材料的内部场变量的定量分析,并实现了结果的可视化.

梯度陶瓷水煤浆喷嘴的残余热应力有限元分析

员冬玲,邓建新,丁泽良,段振兴

2008, 38(2): 18-22 . doi:

摘要 ( 721 )

PDF (719KB) ( 1166 )

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根据陶瓷水煤浆喷嘴出口破损和脱落的主要原因, 提出了梯度功能陶瓷喷嘴的设计思想，目的是人为的在喷嘴的制备过程中在喷嘴的出口处形成有利的残余压应力，缓和喷嘴在使用中的拉应力. 通过合理地设计梯度功能陶瓷喷嘴不同部位材料组分的分布，设计了两种模型：轴向梯度陶瓷喷嘴FGM-Z, 径向梯度陶瓷喷嘴FGM-R. 利用有限元法对两种模型进行了分析，得出：两种梯度喷嘴模型在出口处均形成了有利的压应力，特别是FGM-R喷嘴在喷嘴的整个内壁都形成了有利的压应力. 通过比较，初步确定最佳模型为FGM-R陶瓷水煤浆喷嘴.

液力机械自动变速箱起步过程控制

王娟,陈慧岩,丁华荣

2008, 38(2): 23-27 . doi:

摘要 ( 853 )

PDF (434KB) ( 1618 )

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为研究液力机械自动变速箱起步过程的换档离合器控制，在对装用液力机械自动变速箱的车辆起步过程进行动力学分析的基础上，阐明了液力变矩器和换档离合器在起步过程中的工作机理，指出选用不同档位起步或同一档位不同路面阻力条件起步，起步过程会有差异，针对不同的起步过程制定了换档离合器的控制策略，结合两组试验数据对控制策略进行了分析，验证了控制策略的正确性.

高压共轨柴油机喷油量修正及匹配

王洪荣,张幽彤,王军,丁晓亮

2008, 38(2): 28-32 . doi:

摘要 ( 1077 )

PDF (410KB) ( 2955 )

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研究高压共轨柴油机喷油量的修正和油量匹配策略，分析喷油器加工精度差异、驱动电路差异和压力波动等对喷油量一致性的影响；采用脉宽补偿和驱动电路反馈的方法进行喷油量修正；根据不同工况,设计了共轨柴油机油量匹配策略；采用变步长分配标定节点,提高了匹配效率；在发动机台架上进行油量修正效果测试和发动机油量MAP匹配.试验结果表明:油量MAP满足发动机的运行需求,修正策略有效地改善了喷油的一致性.

基于遗传算法的圆柱度误差评定方法

贝广霞,楼佩煌,王晓勇,祝恒云,杜辉

2008, 38(2): 33-36 . doi:

摘要 ( 694 )

PDF (368KB) ( 1615 )

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建立了圆柱度误差最小区域评定的目标函数，并利用遗传算法对目标函数进行寻优.所建立的目标函数基于圆柱度误差最小区域定义，可以评定空间任意位置圆柱度误差的最小区域解，对测点无特殊要求.通过计算验证，该函数利用改进的遗传算法可以精确搜索到理想轴线的矢量方向并计算出圆柱度误差最小区域解，且计算结果稳定.该算法还可以推广用于圆柱轴线为基准的其它形位误差评定.

一种改进的产品设计耦合活动迭代模型

张金标

2008, 38(2): 37-41 . doi:

摘要 ( 792 )

PDF (331KB) ( 1967 )

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质量、成本和时间三要素在产品开发过程中是相互影响相互制约的，不能片面追求某一方面.在产品设计阶段，这三要素关系更是复杂，主要是因为设计过程自身存在大量的耦合活动，导致设计过程重复.因此，如何模拟设计迭代过程在满足设计资源许可的前提下来平衡设计三要素已成为当前研究的一个重点.建立在工作转移矩阵（WTM）基础上的分析模型（M-WTM），分析设计活动间的相互依赖关系，模拟、评价迭代设计过程，根据设计资源许可条件，实现完全串行、完全并行和混合三种方式进行产品设计迭代.型钢产品开发设计过程的模拟仿真，验证了该模型的有效性.

InN半导体纳米晶相变活化能的研究

王建平,王淑华,耿贵立

2008, 38(2): 42-44 . doi:

摘要 ( 743 )

PDF (216KB) ( 1550 )

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导出了相变活化能E与加热速率Φ和峰值温度Tp的关系表达式.用差示扫描量热分析法,研究了InN半导体纳米晶在不同加热速率条件下由室温立方相向高温六方相转变的特征参数Tp.然后根据导出的关系表达式和实验数据,计算所得的InN半导体纳米晶由立方相转变为六方相的相变活化能为E=1.3466×103kJ／mol.

基于多尺度分析和SVM相关反馈的纹理图像检索

周新虹,彭玉华,刘勇,曲怀敬

2008, 38(2): 45-50 . doi:

摘要 ( 654 )

PDF (608KB) ( 1786 )

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采用了基于小波、Contourlet等多尺度分析工具和SVM(Support Vector Machine)相关反馈的图像检索方案.对纹理图像采用Contourlet变换提取其特征，Contourlet具有多尺度和多方向性，因此比小波变换能更好地提取纹理特征，然后联合一类和二类支持向量机进行检索.首先使用一类支持向量机来估计查询样本的特征向量在高维空间的分布情况，从而给出在没有标识的情况下，进行初步学习探索得到的相似性排名.通过用户反馈，得到带有标识的正负样本信息，从而提供给二类支持向量机进行更细致地学习，使检索结果逐步求精.实验结果从多方面证明了本方案的合理有效性，并指出了较优的反馈数量和反馈次数.

基于RBF神经网络的彩色图像盲水印算法

吴天柱

2008, 38(2): 51-55 . doi:

摘要 ( 761 )

PDF (461KB) ( 1356 )

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利用径向基函数神经网络(radial basis function, RBF)把水印嵌入到彩色图像的DCT(discrete cosine transform)域.首先把原始图像从RGB空间变换到YCrCb颜色空间,使得水印的嵌入更加符合人的视觉特性;然后将色度分量(CrCb)进行二维DCT变换,将水印通过量化的方式嵌入到CrCb的直流成分中,以提高水印的不可见性和鲁棒性;嵌入水印的时候,使用密钥来控制水印在图像的嵌入位置,来增强水印的安全性;最后,利用RBF来训练模拟量化的逆过程,借助训练得到的RBF神经网络来完成嵌入和提取水印,进一步提高水印鲁棒性.仿真试验表明该方法在保证了很好的不可见性的同时,使水印对于常见的图像水印攻击都具有良好的鲁棒性.

基于人脸和语音的混合型身份认证系统

陈涛,方志刚,徐洁

2008, 38(2): 56-60 . doi:

摘要 ( 706 )

PDF (310KB) ( 2085 )

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随着当前电子商务和金融交易领域的发展,用户身份认证的应用变得越来越广泛.结合实际,本文构建了一种基于人脸和语音的混合型身份认证系统,分别提出了基于重建误差分类器的特征脸确认算法和基于高斯混合 (Gaussian mixture models, GMM)说话人确认算法;最后在分数层进行融合,提出了基于正交多项式核函数的支持向量机.实验结果表明,该方法在分类、泛化能力和减少支持向量数目方面均取得了良好的效果,最终获得了较小的等误差率.

基于三色法和BP神经网络的回转窑温度检测

姚福安,庞向坤,焦营营,王忠林,张锡满

2008, 38(2): 61-65 . doi:

摘要 ( 830 )

PDF (483KB) ( 1482 )

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回转窑内的燃烧是个非常复杂的过程,针对以往温度测量的不足,根据三基色原理和Plank定律建立三色测温公式,结合光学技术和图像处理技术, 提出了一种基于BP神经网络模型的温度场测量方法. 同时给出系统的软、硬件的设计及工程实现. 实验结果表明,该系统简便实用,与传统测量相比,它具有测量精度高和适应性强等优点,可满足系统温度场的在线检测,并能对炉内的燃烧状况做出符合实际的评价.

基于无理函数插值的多边形有限元方法

李术才,王兆清,李树忱

2008, 38(2): 66-70 . doi:

摘要 ( 788 )

PDF (265KB) ( 2184 )

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本文采用多边形单元的平均值坐标，构造任意节点分布的多边形单元无理函数形式的插值函数，提出了一种求解微分方程边值问题的多边形有限元方法. 对于曲线边界问题的数值求解，通过适当的节点配置，多边形单元网格能够逼近任意形状的求解区域. 不同形状多边形单元的形函数表达式形式统一，方便计算程序的编写. 数值算例验证了多边形有限元法的求解精度和有效性.

箱梁桥桥面铺装受力特性研究

王恩东

2008, 38(2): 71-76 . doi:

摘要 ( 731 )

PDF (1400KB) ( 1341 )

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从现有箱梁桥的使用情况看,桥面铺装的破坏相当普遍.为弄清桥面铺装开裂的原因,采用有限元分析方法,对箱梁桥桥面铺装的受力特点进行了分析,从力学角度提出了影响桥面铺装破坏的主要因素及改进措施.

泰安抽水蓄能水电站地下厂房围岩稳定性数值模拟及监测分析

李景龙,李术才,李树忱,王刚,孙克国

2008, 38(2): 77-82 . doi:

摘要 ( 644 )

PDF (997KB) ( 1319 )

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应用快速三维拉格朗日差分法对泰安抽水蓄能水电站地下厂房进行了弹塑性数值模拟,准确的模拟了围岩的动态变化过程,对开挖前后围岩的位移场和应力场以及塑性区进行了比较分析.另外,还对该厂房围岩的变形监测资料进行了研究,得出在开挖和支护过程中围岩的变形特征和支护结构的受力特点;并将现场监测结果和位移计算结果进行比较,结果表明:模拟计算结果和监测结果规律基本一致,采用本计算方法模拟开挖大型地下洞室群具有较强的可行性,对今后的地下大型洞室群的稳定性分析具有参考意义.

应用WASP对东昌湖水质进行模拟研究

孙文章,曹升乐,徐光杰

2008, 38(2): 83-85 . doi:

摘要 ( 803 )

PDF (359KB) ( 1854 )

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WASP(Water Quality Analysis Simulation Program)是由美国国家环保局环境研究实验室开发的，用来模拟河流、湖泊等水体水质的模型.以东昌湖污染源状况和水质监测历史数据为基础，采用WASP子程序中的EUTRO模块，对东昌湖各湖区特定时段的水质状况进行了检验性模拟.模拟结果为：模拟值与实测值相对误差较小，且变化趋势基本一致.因此，利用WASP对东昌湖进行水质模拟是可行的和有效的.

模糊可变评价模型在山东省农村水利现代化水平评价中的应用

赵然杭,刘晓丽

2008, 38(2): 86-91 . doi:

摘要 ( 652 )

PDF (259KB) ( 1294 )

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农村水利现代化是实现水利现代化和农业现代化的前提和基础条件,科学合理地评价和衡量农村水利现代化水平,对正确把握水利现代化进程的宏观方向,指导农村水利现代化建设和实现水利现代化具有重大意义.本文以可变模糊集理论为基础,利用模糊可变评价模型对山东省的农村水利现代化水平进行了综合评价,结果表明该模型合理简单,可靠性实用性强,适用于农村水利现代化水平的评价.

考虑偶应力影响的有限大板单边裂纹计算

郝明辉,王锡平,王敏,周慎杰

2008, 38(2): 92-95 . doi:

摘要 ( 702 )

PDF (587KB) ( 1592 )

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裂纹尖端存在很大的应变梯度，应变梯度效应对裂纹尖端附近的应力场和微尺度下的断裂行为产生显著影响.本文采用基于偶应力理论的无网格迦辽金法计算有限大板单边裂纹尖端的应力场和应力强度因子，分析了偶应力对裂纹尖端的影响.计算结果表明基于偶应力理论的无网格法的有效性和可行性.

地下水位预报中的组合时间序列分析法

廖伙木,董增川, 束龙仓,贠汝安

2008, 38(2): 96-100 . doi:

摘要 ( 626 )

PDF (318KB) ( 1761 )

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将系统分析方法中的传统GM(1,1)模型与时间序列分析方法相结合建立地下水位的预报模型. 为更好地反映地下水位的统计规律随时间而缓慢变化的现象，采用衰减记忆最小二乘法率定GM(1,1)模型参数. 用方差分析法进行地下水位时间序列的周期分析时，对初相进行优选；在选定的置信度水平下，当有多个周期都通过检验，此时该如何优先选择哪个周期，文中提出按拟选周期的F分布检验统计量与检验区间界限值的比值最大原则来选择周期成分. 最后，采用本文所述方法进行福建省龙岩市的年最高地下水位的预报.

渥奇面上掺气挑坎位置的试验与数值计算分析

张盾,侯精明,刘韩生,徐根海

2008, 38(2): 101-105 . doi:

摘要 ( 745 )

PDF (566KB) ( 1624 )

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采用了紊流模型对设掺气挑坎的渥奇面流场进行了计算,并通过试验验证,发现该模型可较精确地模拟挑流流场和掺气空腔.同时结合试验资料,对掺气挑坎的布设位置进行了研究,得出了相同体型和水力条件下挑坎布于渥奇段下游优于上游的结论,前者流态稳定,散水减弱,下游掺气较佳,可成功解决渥奇段下接高速水流区的掺气减蚀问题,该模型和位置优化结果对掺气挑坎设计选型及布置有指导意义.

三塔悬索桥中塔结构选型分析

阮静,吉林,祝金鹏

2008, 38(2): 106-111 . doi:

摘要 ( 962 )

PDF (346KB) ( 2300 )

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三塔悬索桥作为一种新型的桥梁体系,结构受力特征与两塔悬索桥显然不同.三塔悬索桥整体刚度低、主梁挠跨比大,中塔选择对整个结构的受力有非常显著的影响.本文以泰州桥的三塔双主跨悬索桥为研究背景,分析讨论了三塔悬索桥主梁挠跨比、主缆抗滑移安全系数、主塔截面内力等设计限制下的中主塔刚度的恰当取值,采用有限元方法对中塔纵向采用A型钢塔、A型混凝土塔、I型混凝土塔等不同的结构型式进行了分析.研究发现,中塔纵向刚度是中塔结构选型的关键,在一定的结构体系下,三塔悬索桥中塔的纵向刚度应当在一定范围之内才能满足各种设计条件.分析结果表明,泰州大桥中塔结构的纵向刚度宜在23～28MN／m之间,采用人字形钢中主塔是适宜的.

关系积理论及属性约简算法

焦吉成,高学东,王元璞,赵传领

2008, 38(2): 112-116 . doi:

摘要 ( 867 )

PDF (248KB) ( 1645 )

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属性约简是粗糙集RS (rough set)理论的重要研究内容.决策表的最小属性约简是NP-hard问题.本文基于集合理论,提出了关系积概念,把决策表的属性约简过程转化为关系积的运算,充分利用关系积的相关性质,提高了关系积属性约简算法的效率.

制造商与不同质供应商博弈分析

蒋鹏飞,王震

2008, 38(2): 117-119 . doi:

摘要 ( 936 )

PDF (227KB) ( 1626 )

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市场竞争的主要方式已由企业之间的竞争转向企业联盟即供应链之间的竞争,供应链上企业的关系协调就成了市场竞争成败的关键问题.根据当前供应链管理的现状,为更好促进供应链上企业间的协作关系,建立拥有多个互不同质供应商和一个制造商的二级供应链上的两阶段博弈模型,求出了该博弈模型的均衡解,并对其影响因素进行了分析.得出结论:供应商和制造商都应该在努力降低生产成本的同时寻求更多的厂商进行交易,供应商和制造商之间不仅仅是利润竞争关系,完全可以实现“双赢”.

多物品最优网上动态拍卖设计

陈胜利,吴辉球,罗云峰

2008, 38(2): 120-126 . doi:

摘要 ( 734 )

PDF (303KB) ( 1584 )

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针对现有网上拍卖机制设计存在的不足,结合网上拍卖参数设置的特点,运用动态规划优化理论、边际收益和边际成本分析方法,分别对多物品动态拍卖的最优数量、多物品网上同价最优动态拍卖以及多物品网上歧视价格最优动态拍卖进行了设计,并进行了比较分析.

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