东北大学学报（自然科学版）

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求解具有时空约束的板坯库天车调度问题Memetic算法

王旭，刘士新，王佳

2017, 38 (7): 913-917. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.001

摘要 ( 669 )

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PDF(431KB) ( 942 )

研究了钢铁企业板坯库天车调度问题，考虑了时间和空间以及热轧计划等实际限制，建立了一个板坯出库天车调度模型.针对天车调度问题具有实时性和不可交叉性的特点，设计了基于优先关系的天车分配编码方式、离散事件动态仿真解码、自适应交叉算子以及在交叉和变异后进行模拟退火局域搜索的Memetic算法.通过某钢厂板坯出库过程中天车调度的实际数据对模型和算法进行仿真测试，实验结果表明:该算法具有很高的收敛性和稳定性，满足实际生产需要.

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基于排序树索引的轨迹压缩方法

林树宽，张培鹤，刘晓强，乔建忠

2017, 38 (7): 918-922. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.002

摘要 ( 582 )

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PDF(445KB) ( 895 )

原始采集的GPS轨迹数据通常非常庞大，导致对其的传输、存储和处理变得越来越困难，需要对原始GPS轨迹数据进行压缩.现有的基于方向的轨迹压缩方法存在可容忍误差难以确定、计算代价大、压缩效果较差等问题.针对这些问题，提出了基于排序树索引的轨迹压缩方法，借助于排序树索引，在轨迹压缩的过程中进行有效的剪枝，提高了轨迹压缩的效率.同时，对压缩轨迹中轨迹点的去留起决定作用的指标——线段误差进行了重新定义，提高了轨迹压缩的效果.大量真实数据集上的实验验证了所提的轨迹压缩方法的有效性和高效性.

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基于张量子空间的半脑对称度特征与癫痫识别

姜慧研，刘若楠，高菲菲，苗宇

2017, 38 (7): 923-927. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.003

摘要 ( 635 )

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PDF(401KB) ( 934 )

结合脑PET图像信息，提出了一种基于张量子空间的半脑对称度特征的识别方法用于识别PET图像中癫痫病灶.首先计算全部脑PET图像中所有体素的SUV，并基于SUV建立三阶张量;然后提取半脑对称度特征，建立半脑对称度张量模型;其次利用多线性主成分分析(MPCA)方法对半脑对称度张量模型进行特征选择;最后基于支持向量机(SVM)分类器进行癫痫识别.实验结果表明:提出的算法能够有效地识别脑PET图像中的癫痫病灶，可以作为计算机辅助诊断方式帮助医生进行癫痫疾病的诊断.

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基于多特征融合的图像区域几何标记

刘威，遇冰，周婷，袁淮

2017, 38 (7): 927-931. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.004

摘要 ( 563 )

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PDF(880KB) ( 1103 )

提出一种基于多特征融合的图像区域几何标记方法.首先，提出了一种新型卷积网络结构——多尺度核卷积网络用于提取像素点的多尺度特征信息，推断像素点的几何类别，并结合图像超像素分割获得图像超像素区域的几何标记;其次，将提取的多尺度特征与超像素区域传统特征相结合，建立超像素区域的特征表达.最后，建立超像素图像的条件随机场(conditional random field， CRF)模型，对超像素区域的几何类别进行推断.在公开数据集Geometric Context(GC)上的实验结果表明，同已有算法相比，所提方法提高了图像区域几何标记的准确率.

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手机可见光提取脉搏中呼吸率的估计

陈星池，赵海，毕远国，于洋

2017, 38 (7): 932-935. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.005

摘要 ( 732 )

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PDF(515KB) ( 1285 )

针对智能手机摄像头进行呼吸率估计的问题，提出一种基于融合脉搏波的呼吸率估计(fusion respiratory rate estimation， FRRE)方法.通过融合手机闪光灯可见光中的红光和绿光，得到融合脉搏波，并提取手背的光电容积脉搏波信号.采用绿光脉搏波进行瞬时心率的计算，使用相干解调去除融合脉搏波中心率成分，提取出呼吸信号.而后对呼吸信号进行快速傅里叶变换，并求功率谱密度，从而得到呼吸率.实验结果表明，本文提出的FRRE方法较传统VFCDM方法具有更高的准确性和实时性，可以进行有效的呼吸率估计.

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基于梯度下降法的双能CT双物质分解算法

滕月阳，郑孙易，卢子鹏，康雁

2017, 38 (7): 936-940. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.006

摘要 ( 850 )

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PDF(710KB) ( 1431 )

基物质分解是双能CT重建的重要步骤，其中双物质分解是常用的分解模型之一，该模型的核心关键是计算分解系数投影.为了更快计算它，提出了基于误差反馈梯度下降的双能CT双物质分解算法和基于Armijo-Goldstein梯度下降的双能CT双物质分解算法.由于计算了梯度下降步长，这两种方法能快速迭代求解基物质分解系数投影.同时他们有效地解决了双能CT重建的非线性问题.仿真实验结果显示，与传统查表匹配法相比，这两种算法稳定收敛，计算速度快，重建精度高，对临床应用有重要的意义.在重建结果精度近似的情况下，基于Armijo-Goldstein梯度下降的算法采用不精确线性搜索步长，因此它的运行速度更快.

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异步热轧对低合金钢显微组织及力学性能的影响

利成宁，袁国，康健，王国栋

2017, 38 (7): 941-945. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.007

摘要 ( 694 )

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PDF(2616KB) ( 1156 )

分别采用同步热轧及异速比为1.2的异步热轧对低合金钢进行热轧，研究异步热轧对低合金钢显微组织及力学性能的影响机制.结果表明，与同步热轧相比，异步热轧可显著促进低合金钢奥氏体/铁素体相变，提高热轧钢板厚度方向的组织均匀性.同步热轧工艺下，钢板表层为细晶铁素体层，厚度1/4或1/2处组织为粗大的贝氏体.异步热轧工艺下，钢板板厚方向主要为均匀的铁素体组织.两种热轧条件下，实验钢的抗拉强度和延伸率相当，分别为710~718MPa和20%.采用异步热轧代替同步热轧后，实验钢的屈服强度由526MPa提高至561MPa.这主要是由于同步热轧的钢板相变强化占主导，而异步热轧的钢板细晶强化相对较强.

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电磁场对1100铝合金铸轧板材组织的影响

许光明，潘江深

2017, 38 (7): 946-949. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.008

摘要 ( 684 )

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PDF(4481KB) ( 844 )

研究了1100铝合金中添加不同质量分数(0.4%，0.2%，0.1%)的Al-Ti-B细化剂和在铸轧过程中施加电磁振荡场对铸轧板坯组织细化的影响.结果发现，在添加相同含量的Al-Ti-B条件下，铸轧过程中施加电磁振荡场的板坯组织细化效果明显高于普通铸轧的板坯.同时发现，细化剂的质量分数在0.1%~0.4%范围内，在铸轧过程中施加电磁振荡场，其细化效果都比较满意，其显微组织优于常规铸轧添加0.4%细化剂的组织，因此，电磁振荡铸轧可以大幅度降低细化剂的用量，减少元素偏析，改善铸轧坯的内部质量.

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Zn对5083合金显微组织和力学性能的影响

史建超，罗洪杰，姚广春

2017, 38 (7): 950-954. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.009

摘要 ( 793 )

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PDF(2292KB) ( 857 )

研究了5083合金添加1.5%~5%Zn(质量分数)对合金显微组织和力学性能的影响.通过SEM和EDS对铸态、均匀化处理后和轧制态合金的微观组织进行了表征并测试轧制态合金的拉伸性能.结果表明:铸态合金随Zn含量的增加偏析程度增加，金属间化合物主要为富Mg和富Zn相.均匀化处理后的合金具有良好的轧制性能，均匀化处理后合金金属间化合物量明显减少，部分未溶金属间化合物是Mg₂Si和Al₃Fe相.轧制显著降低晶粒尺寸，轧制试样的晶粒尺寸约150nm.随着Zn含量增加轧制态合金的屈服强度和抗拉强度增加，延伸率有所下降.

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冷却方式对CB2钢中BN相形态及力学性能的影响

马煜林，刘越，古金涛，刘春明

2017, 38 (7): 955-959. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.010

摘要 ( 707 )

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PDF(3823KB) ( 868 )

为研究冷却方式对新一代铁素体耐热钢中BN相形态及力学性能的影响，制备了含B质量分数为0.012%的CB2钢，经过1100℃奥氏体化后，分别进行了空冷和水冷.结果表明:经过奥氏体化的CB2钢随着冷却速度的增加，基体中BN相的尺寸随着减小，水冷试样的基体中出现尺寸为600nm的BN相，并且试样的力学性能都得到了提升；空冷试样中BN相呈不规则块状，内部出现裂纹和碎裂现象，而水冷试样中BN相呈长方体型，结构紧实；冷却速度的增加，缩短了CB2钢基体中BN晶核长大阶段的时间，而过冷度的增大，使BN的形核率增加，因而在基体中形成弥散分布的细小BN相.

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调质高炉渣非等温析晶动力学研究

任倩倩，张玉柱，龙跃，邹宗树

2017, 38 (7): 960-965. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.011

摘要 ( 648 )

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PDF(804KB) ( 898 )

采用Factsage热力学软件模拟了调质高炉渣矿物的析出过程.结合高温综合热分析(DSC)、场发射扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了调质高炉渣的析晶过程，并根据DSC曲线用Kissinger，Ozawa和Augis-Bennett方程计算出了析晶反应的活化能.借助Augis-Bennett方程计算了晶体生长指数n，确定了晶化机理.结果表明:随着升温速率的增加，调质高炉渣由三维体积析晶逐渐向表面析晶转变，酸度系数为1.3和1.4的调质高炉渣在高温下的主要析出相均为镁黄长石和钙铝黄长石，析晶活化能分别为469kJ/mol；471kJ/mol(T_p1)，393kJ/mol(T_p2).

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侧壁式感应加热中间包磁/热/流耦合模拟

李阳，李亮，陈圆圆，邓安元

2017, 38 (7): 966-971. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.012

摘要 ( 757 )

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PDF(1863KB) ( 774 )

提出一种新的中间包感应加热方式，建立了三种线圈模型，模拟研究了三种线圈模型的电磁力分布及其对中间包内流场和温度场的影响，并结合RTD曲线评估了最佳线圈模型和加热功率.结果表明:感应线圈向端部移动有利于改善浇注区远端钢液流动形态及温度分布；相同加热功率条件下，U形感应加热线圈优于E形感应加热线圈，且相较于双侧对称分布U形线圈，单侧U形线圈的热效率更佳，冶金效果更好；提高感应加热功率有利于改善钢液的流动和提高铸坯的质量；对于四流中间包，加热功率为800~1000kW时，可达到均温补热的效果.

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低温下CO选择性催化还原NO_○x的实验研究

刘凯杰，于庆波，王奎明，王春鹏

2017, 38 (7): 972-977. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.013

摘要 ( 725 )

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PDF(652KB) ( 1087 )

进行了CO作为还原剂选择性催化还原低温烟气中NO_○x的实验.主要考察了反应温度、活性金属负载质量比、活性金属种类3个因素对脱硝效率及CO转化率的影响.结果表明:考察温度窗口内(100~180℃)，随着反应温度的升高，Cu-Co/Al₂O₃催化剂的NO脱除率逐渐升高，Cu-Mn/Al₂O₃催化剂的NO脱除率先升高后降低，CO转化率不断增大；随着活性金属负载质量比的改变，实验工况下Cu-Co/Al₂O₃和Cu-Mn/Al₂O₃催化剂活性金属负载质量比均为1.5时催化剂的脱硝性能最优；Cu-Mn/Al₂O₃的整体NO脱除率高于Cu-Co/Al₂O₃；8种催化剂中活性金属负载质量比为1.5的Cu-Mn/Al₂O₃催化剂在160℃下脱硝效果最好.

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碳纤维复合材料小孔钻削工艺参数优化

温泉，赵悦，巩亚东，邹平

2017, 38 (7): 978-982. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.014

摘要 ( 782 )

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PDF(1016KB) ( 1042 )

采用硬质合金麻花钻进行了碳纤维增强树脂基复合材料直径3mm小孔的钻削试验，研究了工艺参数、刀具磨损对切削力和制孔质量的影响规律.首先，通过钻削试验，测得了不同工艺参数下的钻削力，回归分析得到了钻削轴向力和扭矩与转速和进给速度之间的关系式.然后，通过刀具磨损试验，获得了后刀面磨损量随制孔个数的变化曲线;对孔出口毛刺损伤进行测量统计和分析拟合，得到了毛刺面积与钻削扭矩间的关系式.最后，以材料去除率最大为优化目标，以钻削后无分层且毛刺损伤满足要求为约束条件，建立了工艺参数优化模型，获得了最优转速和进给速度.

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单晶硅微尺度侧磨表面质量影响因素试验研究

周云光，巩亚东，高奇，朱宗孝

2017, 38 (7): 983-988. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.015

摘要 ( 710 )

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PDF(2201KB) ( 932 )

为了获得具有较好表面质量的典型硬脆材料单晶硅微结构，采用微尺度磨削技术，利用直径为0.9mm的微磨棒沿单晶硅(100)晶面进行磨削.首先通过三因素五水平的正交试验分析出影响单晶硅微尺度磨削表面粗糙度的主次因素;其次优化出获得较小表面粗糙度的单晶硅微尺度磨削工艺;最后通过单因素试验研究单晶硅微磨削表面粗糙度(R_○a)随工艺参数的变化规律.结果表明:在沿单晶硅(100)晶面的微磨削过程(20000r/min≤v_○s≤60000r/min， 20μm/s≤v_○w≤170μm/s和3μm≤a_○p≤15μm)中，主轴转速对R_○a影响最大;当主轴转速(v_○s)为50000r/min、进给速度(v_○w)为20μm/s、磨削深度(a_○p)为3μm时，R_○a最小;R_○a随v_○s的增大基本呈减小趋势，但v_○s过大时机床主轴出现振动，R_○a出现增大趋势.R_○a随v_○w和a_○p的增大而增大.

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磁流变制动器性能分析试验台的研制

王娜，宋万里，胡志超，马晋涛

2017, 38 (7): 989-992. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.016

摘要 ( 594 )

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PDF(1114KB) ( 947 )

在车辆制动系统中制动器的优劣直接决定了制动系统的性能优劣.为了配合新型磁流变制动器的研制，研发了专用测量分析磁流变制动器性能的试验台.试验台整体分为测量模块和施加负载模块，其中测量模块是在虚拟软件LabVIEW平台上开发，它包括转速转矩传感器和数据采集卡以及虚拟仪器.最后，通过一系列试验证明该试验台能够完成对磁流变制动器的综合性能测试分析，验证了试验台设计的合理性和可行性.

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数控机床进给系统的摩擦力特性

陈晔，赵春雨，张义民，闻邦椿

2017, 38 (7): 993-997. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.017

摘要 ( 851 )

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PDF(996KB) ( 1157 )

基于FANUC数控系统FOCAS函数集提出了实现进给系统伺服电机的力矩电流和工作台位置实时采集的方法.利用三次样条函数，给出了力矩电流和工作台位置离散数据连续化的处理方法，进而提出了进给系统摩擦力辨识算法.利用试验结果，分析了进给系统摩擦力的均值特性和频谱特性，结果表明:由于丝杠螺母副与两端轴承不同轴，其摩擦力局部均值呈现悬链形式，其总体均值在低速进给时较大，随进给速度增加迅速下降;当进给速度达到一定值后，随进给速度增大，摩擦力略有增加.在进给系统工作过程中，滚动体在丝杠滚道内的周期运动、丝杠波纹度、滚动体进出丝杠螺母副及导轨滑块内循环轨道将激励起摩擦力对应的基频和倍频波动.

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车架结构二次拓扑优化设计与性能分析

郭立新，周宏扬

2017, 38 (7): 998-1002. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.018

摘要 ( 722 )

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PDF(947KB) ( 806 )

针对重型车底盘车架的设计问题，提出一种基于多工况和二次局部优化的整体拓扑优化方法.根据商用车底盘实际尺寸，建立其结构拓扑优化模型.基于7种典型行驶工况得到初始拓扑结构，再根据不同工况对其局部二次拓扑优化得到最终车架优化结构，最后对其进行有限元仿真对比分析.结果表明:新车架结构质量减轻约30kg，其刚度、强度及模态性能与原车架相比均有一定程度的改善，验证了所提出的二次拓扑优化方法的有效性.

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一种基于Kriging模型的机械结构可靠性分析方法

刘阔，李晓雷，王健

2017, 38 (7): 1002-1006. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.019

摘要 ( 604 )

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PDF(473KB) ( 811 )

通过分析现有机械结构可靠性抽样方法存在的不足以及影响失效概率估计精度的主要因素，提出了一种基于Kriging模型及自适应抽样方法的机械结构可靠性分析方法.该抽样方法将随机抽样与聚类算法相结合，能够在概率上保证新增样本点落在对失效概率贡献较大的区域，避免对非重要区域的不必要抽样.以大数定律及中心极限定理为基础，推导了所提出的Kriging模型的收敛条件.通过两个算例说明所提出方法的迭代收敛过程、准确性及稳定性，结果表明，该方法能够在较少调用结构功能函数情况下得到失效概率较准确的估计值.

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白云石对菱镁矿浮选行为的影响

罗娜，魏德洲，李明阳，张彩娥

2017, 38 (7): 1007-1011. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.020

摘要 ( 870 )

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PDF(539KB) ( 862 )

以油酸钠(NaOL)为捕收剂，六偏磷酸钠为抑制剂研究菱镁矿和白云石浮选行为，并依据动电位、吸附试验和扫描电镜测试结果，探讨了菱镁矿与白云石人工混合矿体系中Ca²⁺对菱镁矿浮选的影响机理.浮选试验结果表明，六偏磷酸钠对菱镁矿和白云石单矿物有良好的选择抑制作用;但对二者的人工混合矿进行浮选时，两种矿物均受到六偏磷酸钠的抑制，无法实现分离.吸附试验和扫描电镜测试结果表明，在浮选过程中白云石溶解出的Ca²⁺吸附在菱镁矿表面.动电位测试表明，由于Ca²⁺的吸附导致菱镁矿与白云石的表面性质趋同，严重影响这两种矿物的浮选分离.

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生物阴极的构建方法对偶氮染料降解过程的影响

王有昭，潘元，谢元华，朱彤

2017, 38 (7): 1012-1016. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.021

摘要 ( 721 )

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PDF(552KB) ( 703 )

生物阴极可以强化偶氮染料在生物电化学系统中的脱色降解过程.针对三种不同的生物阴极构建方法进行了评估分析.实验结果表明，三种方法都可以加速偶氮染料在阴极的脱色降解，反应过程基本属于一级动力学过程.其中利用生物阳极反转方法构建的生物阴极展示出了最大的催化电流(0.12mA)和偶氮染料去除效率(85.2%)，厌氧污泥接种方法构成的生物阴极在电子回收率方面具备优势(71.8%).对生物阴极的微生物群落结构进行分析，发现电极表面存在着大量与电化学活性和偶氮染料脱色功能相关的微生物，表明生物阴极的强化作用与微生物膜的组成密切相关.

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生物质气化风机套管采暖系统非稳态模拟

闫放，许开立，张秀敏

2017, 38 (7): 1017-1021. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.022

摘要 ( 623 )

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PDF(1055KB) ( 781 )

针对装设防火墙导致我国北方生物质气化站存在湿式净化装置冬季防冻的问题，提出了一种基于风机套管的余热回收系统.采用商用CFD软件Fluent以及k-ε模型对采暖效果进行非稳态数值模拟，结果表明，当进气口空气流速分别为9m/s(供暖90min后)，13m/s(供暖40min后)满足防冻要求，证明了技术的可行性;同时模拟了进气口空气流速分别为5，9，13m/s在不同时刻的采暖效果，得出增大风机风量可提高采暖效果、缩短达到防冻要求所需时间以及使得净化间内温度分布更加均匀，但风机风量不可无限增加，需要考虑规范对风速的限制以及能耗的增加.

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通风环境中不同油水比例柴油池火的燃烧特性

张培红，曹宇，潘龙涛

2017, 38 (7): 1022-1026. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.023

摘要 ( 792 )

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PDF(816KB) ( 793 )

在不同风速和油水比例条件下进行柴油池火实验，通过对火场温度、辐射热通量、燃料质量损失速率的测定和喷溅现象的观察，分析通风环境和油水比例对柴油池火燃烧特性的影响.结果表明，自然通风条件下，油水体积比1∶1的柴油池火在旺盛阶段一直处于沸溢的状态，并伴随连续性喷溅，火焰温度及辐射热通量均达到了最大值;随油水体积比的减小，火焰温度和辐射热通量降低，喷溅频率和剧烈程度降低.当风速增加至1.0m/s时，通风对柴油池火的促进作用占主导地位，池火旺盛阶段持续时间增长;风速增加到1.5m/s时，柴油池火旺盛阶段持续时间缩短，通风对池火的负面影响占据了主导地位.

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煤层注N₂促排瓦斯时效性实验研究

陈立伟，杨天鸿，杨宏民，冯朝阳

2017, 38 (7): 1026-1030. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.024

摘要 ( 639 )

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PDF(508KB) ( 720 )

为了研究煤层注弱吸附性气体强化瓦斯排放的过程和效果，利用自行搭建的煤层注气驱替实验装置，进行了注N₂驱替CH₄实验.实验结果表明:注N₂驱替煤层CH₄具有时效特性，排出CH₄体积分数逐渐衰减，流量先升后降.注气压力对驱替CH₄效果显著，注气压力越高，驱出CH₄体积分数衰减越快，驱出气体流量越大，增流效应越明显;相同时间内，注气压力越高，累计驱出CH₄体积越大，促排效果越明显.结合实验过程中二元气体物理状态变化规律，认为注N₂促排煤层CH₄机理有:气体的置换作用、气流的携载作用和气流的稀释扩散作用等.

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基于目标规划的露天矿多元素配矿优化

王李管，宋华强，毕林，陈鑫

2017, 38 (7): 1031-1036. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.025

摘要 ( 711 )

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PDF(749KB) ( 927 )

针对爆堆品位分布不均时，露天矿多元素多卸矿点配矿而造成配矿时间长、配矿结果粗略等问题，提出了基于目标规划的露天矿自动化配矿优化方法.将爆堆离散化为若干规则单元块，采用地质统计学方法，以岩粉取样数据为基础，实现对爆堆品位的精细化预测;考虑元素配矿优先级的同时，以品位偏差最小为目标函数，建立基于目标规划的露天矿配矿优化模型;用C++语言编程并调用LPSlove求解器求解，输出露天矿配矿优化方案并自动圈定爆堆采掘范围.该方法应用于内蒙古某大型多金属露天矿，配矿解算快速，其配矿结果在品位指标允许的误差范围之内，极大提高了配矿效率.

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适用于大规模网络的全源最短路径重优化算法——RASP算法

江锦成，吴立新，张媛媛，刘善军

2017, 38 (7): 1037-1042. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.026

摘要 ( 1164 )

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为提升大规模网络全源最短路径的求解效率，基于重优化理论提出了一种快速的精确全源最短路径求解方法——RASP(reoptimization-based all-pairs shortest path)算法.分析了异源最短路径树间的相关性和差异性;在已知单源最短路径树的基础上，基于重优化理论实现了异源最短路径树间的高效转换，进而得出高效求解全源最短路径的RASP算法;理论证明RASP算法的时间复杂度为O(3n²+2nm).实验测试表明:无论是在稀疏还是稠密网络上，RASP算法都能有效地超越Floyd算法、n次Dijkstra算法及其改进算法.

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孔隙水压力梯度对煤层导向压裂控制影响

程玉刚，卢义玉，葛兆龙，仲建宇

2017, 38 (7): 1043-1048. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.027

摘要 ( 734 )

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基于孔隙水压力梯度对孔壁及裂缝尖端应力作用，提出了煤层导向压裂扩展方法.通过研究有效应力变化，建立了导向压裂起裂压力及裂缝扩展压力计算模型.采用RFPA^3D-Flow流固耦合软件建立了孔隙压力梯度场下的导向压裂数值模型.对7组不同数值模型计算分析，研究了导向孔的布置方式、距离、控制水压三个主要因素对导向压裂作用效果.研究结果表明:孔隙压力梯度能有效降低压裂孔起裂压力及裂缝扩展压力.起裂压力及裂缝扩展压力降低幅度与导向孔控制水压呈正相关关系，与导向孔距离呈负相关关系.数值计算得到的起裂压力变化规律与理论计算预测相符合，论证了导向压裂起裂压力计算模型的正确性以及导向压裂裂缝控制方法的可行性.

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石膏围岩隧道衬砌结构腐蚀模型研究

任松，李振元，陈钒，姜德义

2017, 38 (7): 1049-1054. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.028

摘要 ( 751 )

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为研究石膏岩对隧道衬砌结构的腐蚀性，对硫酸盐侵蚀混凝土的机理及影响因素进行了深入分析.设计正交试验，研究硫酸盐对混凝土腐蚀系数的变化规律，结果表明:抗渗等级、C₃A质量分数与腐蚀系数呈二次函数关系，硫酸根质量浓度和时间与腐蚀系数呈对数函数关系，溶液压力与腐蚀系数近似呈线性关系;采用极差与层次分析法对各个因素的影响权重进行解算，各因素按权重大小依次为:C₃A质量分数、硫酸根质量浓度、时间、抗渗等级、溶液压力;综合考虑各个因素，基于BP神经网络建立了混凝土腐蚀后强度变化量的预测模型，并将该模型成功应用在礼让隧道的衬砌设计中.

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长期荷载作用下SFRC梁承载能力极限状态可靠性分析

李艺，董金霞， TAN Kiang Hwee

2017, 38 (7): 1055-1059. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.029

摘要 ( 804 )

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为分析长期荷载作用下SFRC梁承载能力极限状态可靠性的时变规律，基于持荷10年的SFRC梁抗弯试验结果，建立了SFRC梁承载能力极限状态时变可靠性分析模型.对于Ⅰ系列梁(持荷水平不变、钢纤维掺量改变)和Ⅱ系列梁(持荷水平改变、钢纤维掺量不变)，将等效抗力法和一次二阶矩法相结合，求得其时变可靠指标，并预测了100年长期荷载作用下可靠性的时变规律.结果表明:对于Ⅰ系列梁，钢纤维体积分数为0.5%是最佳掺量;对于Ⅱ系列梁，外荷载越小，可靠指标越大，抗弯承载力越大，外加荷载越接近，可靠指标越接近;在服役期内SFRC梁可靠指标先上升后下降，当钢筋开始锈蚀，可靠指标曲线出现拐点，导致梁正截面抗弯承载力下降明显.

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土地利用变化对地下水位空间分布的影响

聂思雨，孙晓庆，卞建民

2017, 38 (7): 1060-1064. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.07.030

摘要 ( 715 )

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为研究土地利用变化与地下水位的关系，基于吉林西部大安市不同时期的遥感影像，利用转移矩阵计算土地利用变化的转移量.结合大安市地下水监测井数据及地统计学，得到地下水位及土地利用类型空间分布图，并分析了地下水位的时空变异特性及土地利用变化对地下水位影响.结果表明:地下水位变化呈明显的空间分布特征，且人为因素对地下水位空间变化的影响比重增大;该区土地利用类型存在剧烈的时空转换，土地利用类型变化剧烈的地区均是地下水位急剧变化的区域，说明土地利用类型的变化和地下水位空间分布存在正相关性.

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