购物车(0)清华大学学报·自然科学版杂志是由教育部主管，清华大学主办的一本北大期刊。
清华大学学报·自然科学版杂志创刊于1915，发行周期为月刊，杂志类别为科技类。
杂志介绍
清华大学学报·自然科学版杂志是由教育部主管，清华大学主办的一本北大期刊。
清华大学学报·自然科学版杂志创刊于1915，发行周期为月刊，杂志类别为科技类。
主管单位：教育部
主办单位：清华大学
国际刊号：1000-0054
国内刊号：11-2223/N
发行周期：月刊
全年订价：￥1060.00
关键词: 相控阵超声 自适应聚焦 小波变换 相关法估计
相控阵超声检测中,相关法时间延迟估计是实现自适应聚焦的关键技术之一.为了消除噪声、模板窗口大小和缺陷特征等因素对相关法时间延迟估计的影响,结合检测超声回波信号的特点,提出了基于小波变换的相关法时间延迟估计方法.理论仿真和实验均证明该方法能有效抑制上述因素的影响,提高时间延迟估计精度.仿真计算表明: 在可信度为0.95的情况下,信噪...
关键词: 压铸充型 并行计算 区域分解 schwarz混乱松弛
压力铸造充型过程数值模拟是压铸计算机辅助工程应用的一个重要方面,而计算规模和效率一直是这一模拟过程中的关键问题.为扩大求解规模,该文应用Schwarz混乱松弛的思想,设计了一种异步并行算法,并在并行机群计算系统实现.该算法将整体的求解域分解为多个子域,每个子域的计算作为子任务分配给并行计算系统内的节点,每个节点可异步求解.采用通信机...
关键词: 铁路桥梁钢 弹塑性 断裂韧性
为了解铁路钢桥构件材料的弹塑性断裂韧性性能,对常用桥梁钢--Q370qE和Q345qD钢的各种板厚的母材、焊缝和熔合线试样进行了20 ℃至-70 ℃的直三点弯曲裂纹尖端张开位移(CTOD)试验.数据分析采用"个性化因素剔除"方法,回归得到随温度变化的CTOD临界值δ的通用计算公式.结果表明: δ在材料、温度、板厚不同的情况下,应分别取脆断、韧脆破坏和韧性破坏...
关键词: 制动盘 瞬态温度场 移动热源 有限元分析
制动热过程分析对于列车制动盘的结构设计及寿命评估具有重要意义.该文对160 km*h-1快速列车制动盘温度场进行了数值计算,重点讨论了制动加载方式、制动工况和环境温度对制动盘瞬态温度场的影响.将闸片与制动盘的摩擦生热等效为瞬时移动面热源,建立了循环对称制动盘有限元分析模型,进而采用MSC.Marc有限元软件分析了制动盘瞬时温度场的三维分布...
关键词: 石墨 摩擦学性能 固体润滑
为了拓展固体润滑石墨涂层的制备方法,利用溶胶凝胶法在45钢基体上制备了4种不同质量分数的石墨涂层.扫描电镜观察表明,涂层中石墨均匀分布. X衍射分析表明,涂层中石墨以单质形式存在.摩擦学实验表明: 石墨涂层的减摩、耐磨、抗擦伤性能十分优异,其中石墨质量分数为30%的涂层摩擦学性能最好; 涂层失效以剥落为主.
关键词: 内高压成形 轴向补料量 三台阶轴 实验
为了解工艺参数对内高压成形工艺的影响,利用实验手段对三台阶轴内高压成形工艺中补料量的作用进行了研究.给出了补料量计算的通用公式,分析了补料量在理论值的80%～120%范围内变化时成形零件的相应变化情况.实验结果表明: 补料量低于理论值的90%或高于理论值的110%时,试件壁厚变化显著,容易发生折叠或破裂失稳; 直径90 mm台阶对补料量的降低敏...
关键词: 图像处理 背景估计 序列图像 运动目标
针对背景的缓变特性和实时图像处理的需求,该文提出了一种基于序列图像时间稳定性特征的背景估计技术.采用一个时间矩阵来监视序列图像的稳定性特征,利用背景在时间上的缓变特性来实现对背景的提取和更新.结果表明: 该方法具有简单有效、实时性能好、内存消耗少、背景提取速度快等特点,并对突变背景具有自动感知能力; 时间矩阵对于运动目标的分...
关键词: 微机电系统 力学特性 有限元仿真
为了测试和评定微构件的力学特性,建立了凸台-弹性膜结构的力学模型.将凸台-弹性膜结构化简为中心带有凸台的无限长薄板条结构,利用板壳理论得出了凸台的弹性模量、厚度和横截面积对弹性膜表面应力分布影响的解析计算公式,并通过有限元分析对计算结果进行仿真验证.理论分析和仿真结果吻合.凸台-弹性膜复合结构的等效弯曲刚度与凸台的弹性模量和...
关键词: 并联机构 动力学
为对支链两端为虎克铰型的并联机构进行优化设计及运动仿真,建立了六自由度的该类并联机构的动力学模型.基于运动学分析推导了机构的几何Jacobi矩阵,采用Newton-Euler法建立了所有构件的动力学方程,根据D'Alembert原理的约束理想性条件并利用几何Jacobi矩阵消去各方程中的未知约束反力,最终得到了各主动副驱动力的表达式.以一个六自由度运动平台...
关键词: 转子系统 碰摩 混沌
为了研究碰摩转子的非线性动力学行为,建立了多圆盘碰摩转子系统的实验台,并且设计了一种可以模拟整周碰摩的机构.观察碰摩转子在不同条件下的振动情况,同时利用波形图、频谱图、轴心轨迹图和Poincare图等工具分析了系统在碰摩发生后的非线性响应和分岔特性,并通过改变转速来研究转子系统的碰摩发展变化.结果表明:当转子发生碰摩时,系统会激发出...
关键词: 硬盘驱动器 压电微致动器 锆钛酸铅多层膜 双级伺服系统
为实现高密度硬盘驱动器磁头的精确定位,设计和制作了一种与不锈钢基体粘结的压电薄膜微致动器.该致动器中的锆钛酸铅多层膜元件采用溶胶-凝胶技术制作而成.对该致动器进行了实验测试和有限元分析.结果表明:当采用双层膜结构时,压电微致动器的位移/驱动电压灵敏度和谐振频率分别达到了1.396 μm/±20V和15.13kHz;有限元仿真结果与实测结果基本吻合...
关键词: 电流变液 颗粒链 电场强度 屈服
为深入了解电流变液的粘度和剪切屈服应力等宏观力学性能与其微观结构的关系,对不同高压电场作用下电流变液的成链过程,成链后的流动、屈服状态以及受剪切时链结构的变化进行了微观结构观测.结果表明:改变电场和运动状态等外部条件,电流变液的微观链结构会发生相应变化,从而影响其力学性能;电流变液的链结构主要在极板附近发生屈服和滑移;单链在...
关键词: 光致变色 多阶光数据存储 激光功率调制
多阶激光功率调制是光致变色多阶光数据存储的一项核心技术.该文描述了一种基于工业标准结构(ISA)总线和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的多阶激光功率调制方法.采用中断方式与计算机进行交互,通过功率探测元件进行反馈控制,采用射极耦合逻辑(ECL)高速集成电路技术进行激光驱动.多阶功率调制实验结果表明:采用该调制方法可使650nm激光器在多种功率下...
关键词: 精密并联机器人 误差补偿 位置正解 jacobian矩阵
为减小机构末端定位误差,提高精密并联机器人运动精度,以6-HTRT并联机构为结构模型,分析了机构的各种制造误差.首先在机构上开发了一种新型虎克铰链,同时采用了预紧装置;然后在控制系统中引入DSP高性能数据处理器;最后,用矢量构造的方法计算机构速度Jacobian矩阵,用数值法计算位置正解,用构造法计算误差Jacobian矩阵,对机构末端误差进行补偿.通...
关键词: 仿真软件 滑块 有限体积法 reynolds方程
提高光和磁存储系统的存储密度,需要减小读写头和盘面之间的距离.为了仿真滑块读写头的工作状态,在VC6.0平台上开发了一种基于修正Reynolds方程的专用飞行滑块仿真软件--AirSlider.采用Fukui-Kaneko模型、Patankar有限体积法和矩形网格离散控制方程,对滑块产生的气浮力进行了数值求解.为了提高收敛速度,引入逐行扫描算法.该软件能对目前在硬盘和...
关键词: 信息处理 物料清单 柔性化定义 动态建模 对象模型
为满足各个企业及其部门对物料清单(BOM)形式与意义的不同需求,以动态建模思想为基础,提出了BOM的柔性化定义.分析了BOM的数据组成及其特点,指出了产品数据与BOM之间的二维相关性,利用面向对象的方法建立了BOM柔性化定义对象模型,通过5个元类描述适合企业具体情况的实体对象类和关系对象类,从而动态建立具体的BOM对象模型.该方法已应用于工艺信...
关键词: 并联机构 动力学 鲁棒轨迹跟踪控制
为提高并联机构运动精度,以2自由度平面并联机构为模型,研究了提高并联机构轨迹跟踪精度的方法.在机构运动学分析的基础上,应用Lagrange乘子法建立并联机构的动力学模型.利用非线性系统的线性反馈理论,考虑动力学建模的模型误差和外界干扰等不确定因素,提出了一种鲁棒轨迹跟踪控制策略.该控制方法能够保证系统稳定,同时对外界干扰具有抑制作用....
关键词: 微操作 粘着接触 液体桥力 微机电系统
为了克服粘着对微机电系统装配的影响,提出了一种利用液体桥力实现微球转移操作的方法.利用操作臂和微球之间的液体桥力实现微球的抓取,利用目标平面和微球之间的液体桥力实现微球的释放.对微球受力的理论分析表明,重力可以被忽略.由于干燥微球和粗糙平面之间的粘着力很小,抓取操作容易实现;释放操作要求操作臂末端的半径小,操作液体的界面能尽...
关键词: 生物力学 人体平衡 滑倒 负重 步态分析
为了研究背部负重对于坡道行走步态的影响并分析受试者面临的滑倒危险性,4名健康受试者先后在10°斜坡上完成了不负重上坡和下坡、负重上坡和下坡条件下的试验.每人在每种条件下都进行3次试验.通过步态分析系统得到步态周期、步长、摆动相所占比例、脚跟触地时小腿角度和所需最大摩擦因数等步态参数,并且进行了统计分析.试验结果表明:负重后所需...
关键词: 双折射滤光器 波片 方位角 结构设计
空间太阳望远镜中的滤光器必须满足空间使用要求.为改进现有滤光器,设计了新型的滤光器,省去了用于带动波片旋转的多台步进电机及相关传动机构,有效减轻了整个仪器的质量,提高了可靠性.在实验室中保持滤光器内部实际工作温度恒定,找出旋转半波片准确的方位角并调整到理论位置,确定其透过波带位置在656.3±0.2nm,波片不再需要旋转.空间环境模拟试...
关键词: 航天器 晃动 表面张力 低重力
为了研究低重环境下航天器贮箱内液体晃动的特性,采用了任意Lagrange-Euler有限元方法描述贮箱内不可压粘性液体的运动.用Laplace-Young表面张力公式将表面张力效应引入自由液面边界条件,采用最小二乘数值逼近方法拟合自由液面平均曲率,给出了含表面张力的动力学边界条件的数值计算形式.数值模拟显示:低重环境下,由于表面张力效应,液面平衡位置...
关键词: 冲击载荷 液体飞溅 快中子增殖反应堆 假想堆芯破损事故
剧烈运动的液体中飞溅出来的液团对壁面冲击会引发容器的安全性问题,为此该文对液体飞溅及冲击壁面问题的数值模拟方法进行了研究.综合各种运动界面数值模拟方法,建立了液团飞溅的临界条件.基于动能定理以及弹性力学的Boussinesq解和Flamant解分别导出了三维和二维轴对称情况下壁面冲击载荷计算公式.将该方法应用于液态金属快中子增殖堆的假想堆...
关键词: 燃烧器 结构改进 排放气体 数值模拟
为了提高废气处理燃烧器喷嘴的使用寿命、降低排放物中NOx的浓度,采用Realizablek-ε模型对废气处理燃烧器三维流动和燃烧进行了数值模拟.结果显示:燃烧室内的流动、燃烧、化学反应以及排放物中NOx的浓度与燃烧器的导流片角度和燃烧器结构密切相关,包括内部流道的形状和面积.据此提出了燃烧器的两种结构修改方案.数值模拟结果表明:当去掉导流片从...
关键词: 催化反应 微尺度 数值模拟
为研究微尺度催化燃烧的规律,联合使用计算流体力学软件FLUENT和计算表面催化反应的化学反应动力学软件DETCHEM对微型直通道中甲烷/空气预混气体在镀Pt热表面上的催化燃烧进行了数值模拟.假定燃料混气入口当量比为0.4和1.0,入口速度为0.08～0.64 m·s-1.计算结果表明:在微尺度条件下,空间反应对表面催化反应的影响可以忽略,表面催化反应对空间反...
关键词: 换热 流动 开缝 波纹翅片
为了分析开缝对波纹翅片流动和换热性能的影响,对3种开缝波纹翅片进行了数值模拟.结果表明:对于连续型波纹翅片,开缝有利于消除横向涡,并使流体混合得更加充分,从而提高翅片的流动和换热性能;在开缝翅片的拐角和缝隙处,局部换热系数变化剧烈;换热系数的极大值出现在拐角上游或者翅片的前缘,而极小值则出现在拐角下游或者翅片的后缘.
关键词: 对流换热 场协同方程 最佳速度场 涡流 搅拌 流型
在粘性耗散一定的条件下,以热量传递势容耗散取得极值为优化目标,利用变分方法可以导出稳态层流对流换热的场协同方程.该文利用场协同方程,通过Fluent 6.0对含有均匀内热源、边界条件与实际搅拌器相近的圆筒内水的对流换热进行数值求解,得到了由多个涡构成的、规则合理的速度场分布.在粘性耗散和圆筒体积一定的条件下,最佳速度场会随着圆筒长径...
关键词: 2004年度 清华大学 国家科学技术奖 科学技术奖励 2005年 人民大会堂 科技成果 获奖项目
2005年3月28日，在北京人民大会堂隆重召开的2004年度国家科学技术奖励大会上，清华大学共有10项优秀科技成果获得国家科学技术奖励。郑泉水、张尧学、黄勇、过增元、裴京、聂建国6位教授代表获奖项目出会。
关键词: 冲击射流 凹面 凸面 冲击单音 离散频率 总声压级
冲击射流噪声研究可为减轻垂直起降型飞机的声致疲劳提供思路.用快速Fourier变换得到了不同形状冲击面条件下冲击射流的远场噪声,并分析了噪声频谱.结果表明:对于凹、凸、平三种形状的冲击面,当冲击距离较小时,冲击单音主导了离散频率噪声;冲击单音最强音的频率随压比增大呈现频级阶越的现象;射流噪声总声压级随压比成类似对数增长的关系,当喷嘴...
关键词: 流体力学 动态阻力 游泳 附加阻力 微扰动
为使运动员在训练和比赛中有良好技术表现,对游泳推进力和动态阻力的测量进行了研究.提出了一种利用微小附加阻力的方法,用于在泳池中测量游泳运动员游进时的动态阻力.实验中测量运动员在附加小阻力前后的游进速度,并记录附加阻力值,代入到在推进力不变假设条件下导出的阻力计算公式,即可得到动态阻力值.应用设计的装置实测了一些运动员在自由泳...
关键词: 2004年度 清华大学 教学科研 奖励 2004年4月 国家级 获奖者
2004年4月13日，清华大学召开2004年度教学科研奖励大会。会上对清华大学获得2004年国家级教学与科研奖的单位和个人进行了表彰。清华大学领导顾秉林、陈希、何建坤、庄丽君、张再兴、岑章志、康克军、汪劲松、谢维和为获奖者颁了奖。
关键词: 混合动力电动车 建模与仿真 opnet
控制器局域网络(CAN)的建模与仿真不仅能对CAN网络性能进行评估,而且能优化CAN网络设计.在设计混合动力电动汽车CAN的应用层协议基础上,利用网络仿真系统OPNET,建立了该协议的CAN网络模型,其中包括网络拓扑结构模型、CAN节点的应用层模型和MAC层进程模型.应用该模型,对所设计的混合动力电动车CAN协议的实时性和可靠性进行了仿真分析.结果表明:该...
关键词: 锅炉 分级燃烧优化 人工神经网络 模拟进化算法
为控制锅炉燃烧向环境排放NOx造成的污染,提出了分级燃烧技术的综合优化方案.建立了基于人工神经网络及模拟进化算法的100MW火电机组锅炉分级燃烧优化模型,选取16个影响因子进行了分级燃烧的7个可调节参数优化,以达到机组的性能优化目标.锅炉负荷为100%、90%、80%及70%,相应神经网络训练次数分别为11523、14810、13410及19732时满足均方差要求....
关键词: 水泵 吸水池 小波互相关 主导相关尺度 非定常信号
为了研究水泵吸水池内部漩涡流动的非定常特性,测量了该流动的压力信号和振动信号,并用小波互相关分析的方法对所测信号进行处理.使用该方法,可以得到任意两种信号在不同尺度下的相互关系,并且通过与传统互相关分析方法的对比,得到了两种信号的主导相关尺度.分析结果表明,水泵吸水池内部流动所引起的压力和振动变化关系密切,都是由吸入涡的非定...
关键词: pid控制器 鲁棒稳定性 加权函数
为了使PID控制器具有更好的鲁棒性,针对线性时不变系统,研究一种基于H∞混合灵敏度约束域的PID控制器设计方法.首先,计算PID控制器参数稳定域、灵敏度约束域和补灵敏度约束域的交集;然后,在此交集约束域内利用遗传算法以混合灵敏度性能指标为目标函数搜索最优的PID控制器.对于某一确定的加权函数阵,根据上述交集的情况,直接判断是否存在H∞混合...
关键词: 微型泵 半开式离心叶轮 叶片倾斜 二次流 水力性能
微型泵由于尺寸小,通常存在效率偏低的问题.该文针对常用于微型泵的半开式叶轮,探讨叶片倾斜对微型泵性能的影响.在实验中使用了两个外径36mm、具有相同叶片翼型的半开式离心叶轮,在转速11000 r·min-1(对应Re=3.72×105)下测试了叶轮的水力性能.对两个叶轮都进行了数值模拟.与实验结果相比,数值计算结果很好地预测了最优效率点附近的泵性能.结果...
关键词: 区域供热 小波分析 小波网络
中国的供热系统运行调节中普遍存在由于系统本身的热惯性等因素导致供热量不能实时跟随需求量调整的问题.将小波网络引入热力过程优化运行,通过综合分析系统运行数据间关系,识别供热系统复杂非线性动态特性,建立区域供热系统热负荷小波预测模型.仿真实验表明,该方法在网络规模和预测精度上优于常规多层前馈神经网络.实际运行预测结果表明,该方法...
关键词: 工程热力学 维里系数 非极性流体 极性流体
维里系数是再现非理想流体热物性必不可少的基本参数.该文改进了Weber对比态型第三维里系数经验预估式,使其与第二维里系数相关联.由于第二和第三维里系数之间的关联性,可以适当改善预估偏差;并且减少了输入参数,与第二维里系数预估式的输入参数相同,仅仅需要临界温度、临界压力、偏心因子和对比偶极;同时改善了对非极性和极性流体的再现情况,预...
关键词: 库存系统 多品种 优化
为了有效利用库存资源,同时降低大型仓储配送中心的运行成本,需要对随机需求下的多品种库存问题进行深入研究.在原有单周期线性资源约束下的多品种订货策略的基础上,通过将一种概率形式的库存资源约束应用于多品种(Q,R)策略,实现对仓库面积和运营资金更为科学的管理和控制.同时还提出了一种有效的多项式启发式算法,为物流企业在实际库存管理中应...
关键词: 库存系统 多品种
库存系统常见的资源约束形式是线性资源约束,但应用于多品种(R,Q)库存系统时会带来较高的运作成本.为解决该问题,研究了概率资源约束下的多品种(R,Q)库存系统的最优运作策略,目标是最小化长期运作下的系统平均成本.从成本函数的凸性和库存水平的概率分布入手,研究了具有订货提前期的多品种库存系统在(R,Q)订货策略和概率资源约束下的基本性质,并...
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