应用科技 /oa 不规则柱体绕流的数值研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201607004 为研究不规则柱体绕流的流体力学特性,介绍了国内外柱体绕流研究的相关进展与研究方法,然后运用数值模拟软件STAR-CCM+建立了4个二维模型,并在雷诺数<i>Re</i>=8×10<sup>5</sup>和3.6×10<sup>6</sup>两种情况下进行了数值模拟。通过对比普通圆柱体绕流和改变截面形状后的柱体的绕流效果,发现不规则柱体对绕流产生了一定的影响,能够延缓尾涡的脱落,效果显著。 2017年08月05 00:00 2017年04期 1 4 6292225 张海鹏, 林健峰, 郭春雨, 曹绪祥, 张佐天 近自由面水翼性能分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201607010 为了研究近自由面下水翼附近的黏性流动,通过有限体积法对雷诺时均N-S方程进行数值求解,速度压力耦合方式采用SIMPLEC解法,用流体体积函数模型来捕捉自由液面。首先将数值计算结果与实验值进行对比以验证所用数值方法的可行性,随后进一步研究了水翼的兴波、表面压力分布以及其水动力性能,并针对翻卷波现象进行了分析。从计算结果可以看出,距离自由面越近,水翼的升力和阻力越小。当水翼距离自由液面4倍弦长距离后,自由液面的影响基本可以忽略。 2017年08月05 00:00 2017年04期 5 11 4965229 胡健, 郭磊, 李聪慧, 张维鹏, 陆尊琦 船用高强钢T型接头焊接角变形预测仿真 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201607020 以船用高强钢的T型接头为研究对象,在物理模拟试验的基础上,基于人工神经网络调用MATLAB软件的工具箱建立船用高强钢T型接头角变形BP神经网络模型,仿真焊接工艺参数、底板厚度、焊接顺序等因素对角变形的影响,探索抑制船体钢结构焊接角变形的有效措施。结果表明该方法可以快速预测、预报船舶T型接头焊接过程中产生的角变形量。测试结果与仿真结果之间的偏差较小,采用分段退焊的角变形量最小,T型接头焊接角变形随焊接电流的增大而增大,随底板板厚增加而减小。 2017年08月05 00:00 2017年04期 12 15 439894 杨金超<sup>1</sup>, 王锡栋<sup>2</sup> 水翼双体船升沉/纵摇鲁棒控制与视景仿真研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201608004 针对高航速下水翼双体船升沉、纵摇运动问题,提出水翼上附加可控式襟翼结构,建立了水翼双体船运动控制系统数学模型,采用鲁棒<i>H</i><sub>2</sub>/<i>H</i><sub>∞</sub>控制的方法来控制前后襟翼角转动,使其提供相应的扶正力和力矩,减小船体升沉、纵摇运动;同时结合MultiGen Creator、Vega和VC++6.0软件开发平台,设计实现了水翼双体船升沉/纵摇运动控制视景仿真系统,给出了在VC++中构建的运动控制数学模型算法模块,以及串口通信技术来实现实时的物理通信。仿真结果表明,所提控制方法可有效减小水翼双体船的升沉、纵摇运动,提高了水翼双体船的适航性,同时搭建的视景仿真系统更形象直观地展现了运动控制过程,具有交互性高、实时性好的优点。 2017年08月05 00:00 2017年04期 16 21 3064470 刘胜, 罗旋, 王宇超 张力腿平台筋腱动力特性分析与校验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201703012 为提高张力腿平台和立管与筋腱之间的动态耦合计算结果的准确性,更好地模拟平台的筋腱系统,运用势流理论,依据南海油气田开发既有资料,使用SESAM软件对一座传统型TLP平台张力筋腱进行分析。考虑筋腱和立管的实际工程设计,采用分段构建系泊系统的方法建立分析模型,并得到了频域下的附加质量系数和系统刚度矩阵。通过静水偏移模拟得到了平台系统水平及垂向刚度曲线和张力筋顶部张力,校验了系统质量和刚度的准确性。通过自由衰减模拟,验证平台固有周期,并采用规则波时域分析的方法求解了张力筋腱张力幅值响应算子(RAO)。结果表明,分段建模能很好地模拟实际工程中的张力腿平台(TLP)平台刚度,系统水平刚度与垂向沉降校验和自由衰减模拟可以更好地保证计算模型的正确性。 2017年08月05 00:00 2017年04期 22 27 526892 冯丽梅<sup>1</sup>, 苏威<sup>2</sup>, 闫发锁<sup>2</sup> FPSO不停产原油舱清洗过程风险分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201607018 针对浮式生产储油装置不停产原油舱清洗作业的风险进行分析,对保障洗舱过程中人员的安全以及减少事故造成的损失有着重要作用。对洗舱作业过程进行分析,确定洗舱过程中的失效模式、造成影响以及失效原因;通过专家法评估了失效模式的严重度、发生率以及检测率;建立了失效模式与后果分析表格,并依据最低合理可行原则进行分析,给出了火灾是洗舱过程中最大的风险这一结论。通过使用故障树分析方法建立了原油洗舱火灾事故的故障树模型,并对原油舱洗舱火灾的概率进行定量分析。 2017年08月05 00:00 2017年04期 28 33,39 2577930 孔磊, 白旭 无限元法在重力坝地震响应中的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201606022 采用无限单元与有限单元耦合的方法研究地震荷载作用下重力坝的响应问题。运用ABAQUS对一具有精确解的算例进行有限元、有限元-无限元耦合分析,验证无限元模拟半无限域问题的正确性和精确性。计算结果发现结构在地震荷载作用下的响应均具有延后性,动应力较静力状态增幅明显;大坝的峰值位移和峰值加速度随着地震强度的增大而增大,增大比例与地震波的强度比值大致相同;地震波频率与结构自振频率越接近则引起的结构响应越大。 2017年08月05 00:00 2017年04期 34 39 819954 朱雯, 花健灵 基于电阻断层成像技术的立木探伤检测系统 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201608018 为实现活立木内部缺陷的早期检测,同时摆脱立木腐朽检测中其他检测手段在实际操作中的局限性,提出将电阻断层成像技术应用到活立木内部缺陷的检测当中。该系统首先利用基于AD9850的激励信号发生器和压控电流源产生恒流激励信号,并遵循一定的激励方式循环输入到立木表面,然后利用基于双级程控放大器和AD637等微弱信号采集模块收集独立的边界电压值,最后输入到上位机通过等位线反投影算法实现电阻抗成像。实验部分将本系统应用在实际立木腐朽探伤检测中,结果表明本系统能够有效快速地反映出立木横截面的早期腐朽变色情况。 2017年08月05 00:00 2017年04期 40 48 2265112 孙学东<sup>1</sup>, 陶新民<sup>1,2</sup>, 曲艺卓<sup>2</sup>, 温少阳<sup>2</sup> JPEG编码器的设计与VLSI实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201608006 随着图片和视频的信息量变得越来越大,对这些信息进行压缩和存储十分必要,设计了一种高性能的联合图像专家组(JPEG)图像编码器。首先,采用Verilog HDL语言对JPEG中二维离散余弦变换(DCT)、量化以及熵编码等关键模块进行了建模,并对各个模块分别进行了仿真和验证,通过比较MATLAB和Modelsim的仿真结果验证所设计功能模块的正确性;在此基础上,完成了JPEG编码器的整体设计,并选取标准测试图片对其进行功能验证,通过比较原始图片和重建JPEG图像得到PSNR值,验证结果表明所设计的JPEG编码器满足应用需求;最后,对JPEG编码器进行了超大规模集成电路(VLSI)硬件实现,在SMIC180 nm工艺下,用Synopsys Design Compiler对设计进行综合,用Cadence SOC Encounter对综合后的门级网表进行布局布线,物理实现结果如下:工作在100 MHz下,芯片的功耗为460 mW,最终布局布线之后的面积为10.7 mm<sup>2</sup>。所设计的编码器可以作为IP核应用于其他图像或者视频处理芯片之中。 2017年08月05 00:00 2017年04期 49 54 5617802 陈程俊, 官俊涛, 黄海 配电设备健康状态评价专家系统的设计与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201607006 由于我国配电设备量大面广,单纯依靠人力很难对所有配电设备健康状态做出合理的评价。为了实现对配电设备的在线评价,减轻相关人员的工作负担,在ASP.NET网络开发平台上,设计并开发了配电设备健康状态评价专家系统软件;专家系统知识库在SQL Server数据库平台上开发,系统采用C#编程语言完成程序编写,通过引入模糊集理论和证据理论建立推理机制。专家系统界面简洁易操作、使用方便,并对结果进行可视化显示。通过测试示例介绍专家系统工作流程,测试结果证明专家系统工作可靠。 2017年08月05 00:00 2017年04期 55 59 913359 郑惠俊, 袁海文 一种新型微带贴片微波整流天线设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201701001 在微波无线能量传输系统中,整流天线广泛应用。为了解决整流天线中小型化的问题,对整流天线结构进行研究,提出一种新型整流天线设计。通过将天线和整流二极管阻抗直接共轭匹配进行设计,简化整流天线结构。该新型整流天线设计方法应用于2.45 GHz微带贴片微波整流天线中,用1 mm厚的F4B-2介质板设计和加工,设计出新型微带贴片整流天线,尺寸为70 mm×70 mm。实验结果显示,新型微带贴片整流天线最高整流效率为69.3%。新型整流天线相比传统整流天线具低剖面、轻重量、结构简化、低成本、容易加工和高射频-直流转换效率等优势,证明了该设计的有效性。 2017年08月05 00:00 2017年04期 60 63 2367443 杨弋斓, 刘长军 基于STM32的照明线路探测仪设计与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201612018 为解决家庭照明线路检修过程中暗敷线路探测的难题,设计了一种以STM32单片机为核心的测量设备。该设备基于电磁耦合原理,能有序采集带电线缆的微小电磁信号,并根据信号的幅频特性,判断出电缆是否带电及其负载类型,检测完毕后进行墙体线路回放显示,并用WT588D语音芯片播报探测结果。经测试,本设备能精确探测带电电缆位置和负载类型,单点的平均测量时间低于7 s,一般线路的路径测量时间在70 s左右,测量速度快,工作稳定可靠。 2017年08月05 00:00 2017年04期 64 69 1175819 刘德玉, 赵自鹏, 刘媛媛 实验与MD模拟探究基于LS-45的超临界CO<sub>2</sub>微乳液结构 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201605021 超临界CO<sub>2</sub>微乳液具有特殊的微观结构,这是其在萃取、反应及纳米材料制备领域广泛应用的前提。文中通过相行为实验和分子动力学模拟相结合的方法,测试了基于表面活性剂LS-45超临界CO<sub>2</sub>微乳液的临界微乳液浓度及溶水能力。运用分子动力学模拟,从分子级别上考察了微乳液的聚集过程,并分析了聚团的结构信息。实验结果表明,LS-45微乳液体系的临界微乳液浓度为0.002 71 mol/L,体系溶水能力随压力的增大而增大。模拟结果显示,水分子与表面活性剂分子的聚集轨迹基本同步,表面活性剂数量对微乳液内水核的最终聚集程度影响不大。 2017年08月05 00:00 2017年04期 70 74 1205200 梁向东, 银建中 气水交替复合驱在高含水油田应用——以QK17-2油田为例 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201607016 针对油田开发面临高含水、高采出程度及动用程度差问题,为进一步提高类似油藏的采收率,验证气水交替复合驱技术的适用性,在岐口17-2油田开展气水交替复合驱先导试验。根据油藏情况开展气水交替复合驱室内实验研究,室内实验结果表明通过注入聚合物段塞,可以防止气窜,能更好地起到封堵和调驱的作用。实践证实,现场试验井组增油7 000 m<sup>3</sup>。在非均质油藏油田开发中后期,气水交替复合驱不仅封堵优势渗流通道,而且可以优化注水、恢复地层能量,从而提高油田采收率,为今后海上油田提高采收率事业提供新的技术和发展方向。 2017年08月05 00:00 2017年04期 75 77,81 1384437 赵军, 郑继龙, 胡雪, 宋志学, 陈平 CoMoNi/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-SiO<sub>2</sub>催化剂用于掺炼焦化汽油扩大重整原料来源的研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201607007 随着清洁油品标准的提高,人们对催化剂性能的要求也逐渐提高,传统Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>载体已不能满足人们的要求。通过对传统Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>载体加以改进,研制出一种适用于掺炼劣质加氢焦化汽油的重整预加氢催化剂CoMoNi/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-SiO<sub>2</sub>。该剂具有较高的加氢脱硫、脱氮及烯烃饱和性能,在反应压力2.5 MPa、体积空速4.0 h<sup>-1</sup>、氢油体积比200:1的工艺条件下,进行了掺炼不同比例(0%、20%、50%)加氢焦化汽油原料的加氢性能评价,加氢产品均能达到重整原料的要求,并进行了催化剂1 500 h活性稳定性试验,试验结果表明催化剂具有良好的活性稳定性。 2017年08月05 00:00 2017年04期 78 81 354116 贾云刚, 吴显军, 张铁珍, 马守涛 严寒地区既有居住建筑节能改造策略研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201701011 为适应国家第三阶段建筑节能政策要求,减少严寒地区既有住宅建筑的热损失。以节能65%为改造目标,利用DeST-h软件对哈尔滨地区某典型住宅的冬季逐时负荷进行模拟,系统分析了外墙、屋顶、外窗、地面不同保温性能时建筑耗热量的变化规律。通过计算建筑设计热负荷,可知主要耗热量所占比例分别是冷风渗透44.2%、外窗30.9%、外墙20.7%和屋顶3.3%;增加保温层厚度可降低建筑能耗,但增加到一定厚度时,再继续增加节能意义不大。严寒地区应采用低传热系数且高遮阳系数类型的外窗。 2017年08月05 00:00 2017年04期 82 86 1075629 张姝, 张希浩 基于三角模糊数TOPSIS与TRIZ的产品设计研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705001 针对当前产品需求评价和创新设计中存在的问题,提出了一种集成逼近理想解排序法(TOPSIS)与发明问题的解决理论(TRIZ)的产品设计方法,应用TOPSIS法,结合三角模糊数对产品需求进行综合评价,根据评价指标重要度的排序结果确定产品设计要解决的关键问题,应用TRIZ的系列参数与发明原理解决产品设计的创新问题,提出具体的产品设计方案。基于三角模糊TOPSIS与TRIZ的设计方法,集TOPSIS的评价优势与TRIZ的创造优势于一体,为产品创新设计提供了完整的评价和创新流程。通过插座设计实例验证了该方法的可行性和实用性。 2017年08月05 00:00 2017年04期 87 91 2004095 杨静