天津大学学报杂志 统计源期刊

天津大学学报 2016年第09期杂志 文档列表

天津大学学报杂志主编特邀——深海水下油气输送系统的安全防控理论

专家点评889-889

摘要：深海水下油气输送系统是海洋能源开发的重要装备，经由深海海底的极端环境和复杂地质条件，将深海海底油气远距离输送至处理终端，各种影响因素充满不确定性，对深海水下油气输送系统的安全设计、安全评价和安全防控提出了重大挑战．深海水下油气输送系统的安全运行不仅影响国家的经济利益，更直接关系到人员安全和环境保护，需要开展可靠性与风险评价理论研究，避免因潜在危害造成的结构损伤或功能丧失．

裂纹参数对深水海底管道疲劳寿命的影响889-895

摘要：分析海底管道在运行期间产生缺陷的类型，并统计了近几年发生的海底管道事故的原因，发现裂纹缺陷的出现是引发这些管道事故的首要原因．裂纹缺陷会引发管道泄漏甚至断裂．针对裂纹缺陷对海底管道疲劳寿命的影响，考虑断裂力学的相关理论，运用ANSYS有限元软件对管道所受的载荷情况、管壁上裂纹的长度、深度等参数进行了敏感性分析，研究了各参数对管道疲劳寿命的影响规律，并得出了管道失效的主要原因．仿真结果表明：载荷区间、裂纹长度、深度变化都会对管道的疲劳寿命产生较大的影响，其中裂纹深度的变化是管道疲劳寿命的主要影响因素．分析结果可以为海洋工程实际提供参考．

基于累积损伤的张力腿平台疲劳及时变可靠性评估896-901

摘要：张力腿平台在各种恶劣海况和复杂交变载荷作用下，平台结构疲劳破坏是结构失效的重要形式．首先，基于累积损伤的疲劳寿命谱分析方法，系统地建立了平台关键部位的疲劳可靠性分析方法．然后，建立张力腿平台的整体结构模型，计算得到其在工作海况下主体结构的应力传递函数．同时引入疲劳累积损伤增加函数，提出了一种针对平台各关键部位的疲劳可靠性的时变性分析方法，得到张力腿平台的时变疲劳可靠度，并通过实例计算验证了方法的适用性和可靠性．

考虑不完全维修的海底管道视情维修优化策略902-906

摘要：在海底管道维修中，设备的恢复状况有限，不合理的维修策略往往会导致维修过剩或者维修不足，影响经济效益．为此，建立了单部件系统在不完全维修条件下的最佳维修费用率的数学模型，得到了设备劣化状态分布的概率密度函数．根据连续的Gamma分布，对海底管道的劣化过程进行了应用研究，将预防性维修和故障性更换相结合，给出了模型的数值算例，通过对无限使用期下费用率的灵敏度分析，验证了方法的适用性和可靠性．

网格密度对海底管道溢油扩散数模结果的影响907-914

摘要：采用数学模型对海底管道溢油扩散进行模拟时，除了要求模拟结果的准确，同时也必须要从经济性角度考虑计算成本的问题．为筛选出合适的数值模型，对不同网格模型进行了对比性研究．基于结构网格，采用有限体积法建立溢油扩散模型，并采用流体体积法来追踪多相流界面．选用疏、密两种不同网格进行计算．根据Fan(1967)经典实验，选择3种不同工况，并采用其实验数据对计算结果进行验证对比．通过不同工况下疏、密网格模型中溢油的传播形态、到达海面时间、横向漂移距离、海面扩散范围及电脑计算时间的对比分析，研究了网格疏密对溢油结果的影响．研究表明：密网格模型电脑计算时间过长，各种物理量的提升效率一般，而疏网格模型计算成本则较为合适．该模型可为海管溢油扩散预测及应急维修提供参考．

基于分布浮力式的海底管道侧向屈曲控制优化915-919

摘要：不加控制的侧向屈曲严重威胁深海油气输送管道的安全运行．分布浮力式海底管道侧向屈曲控制技术中，各个分布浮力模块对管道系统有效轴向载荷有较强的耦合作用，必须进行合理设计．为提高对管道系统侧向屈曲的控制效果，基于弹性解析模型，对大尺度海底管道系统侧向屈曲分布浮力式控制技术中浮力模块的设计参数以及布置方案进行了优化设计．算例结果表明，优化设计方案通过合理设计分布浮力模块参数以及布置方案，减少了管道系统侧向屈曲长度，降低了整体的有效轴向载荷，使侧向屈曲位移得到了较好的控制，为优化设计方法在海底管道工程中的应用提供了参考．

天津大学学报杂志机械工程论

一种异步蚁群算法求解柔性作业车间调度问题920-928

摘要：调度问题广泛存在于资源共享型系统中，大多数的调度问题都属于混合整数规划问题.大规模混合整数规划问题是计算科学领域中的NP-hard经典问题之一，一般认为无法用精确计算求解.生产调度是调度的一个重要分支，是实现智能制造关键环节之一.针对多品种变批量柔性作业车间调度问题，以最小制造期为优化目标，设计了一种基于Petri网的异步并行蚁群算法，其中：提出了一种基于Petri网的步可达图构造方法，用于蚁群算法解空间的构造；探讨了传统蚁群算法搜索机制，并给出了一种基于异步仿真时钟的蚁群并行搜索方法；仿真结果表明，多线程控制方法可以有效地避免算法的早熟收敛问题．将所提出的算法应用于某安防件智能制造系统的柔性作业车间调度中，降低了系统的总制造时间，获得较好工程效果的同时验证了算法的有效性.

幂律流体旋流射流的喷雾特性实验929-935

摘要：采用高速摄影技术和三维相位多普勒分析技术，测量了幂律流体旋流射流的破碎形貌、液滴速度和粒径分布，获得了其破碎特征及规律．结果表明，幂律流体旋流射流随喷射压力增加可以划分为3种射流模式，即带旋转的圆柱射流模式、液线液滴共存模式和充分发展模式．黏性越大的流体，要达到同样的射流模式所需要的喷射压力也越大．液滴的轴向速度w、径向速度u和索特平均直径(SMD)在径向各位置呈中心小两侧大的分布规律，切向速度v接近于零．三维速度在轴向各位置随z的增加均有不同程度的减小，SMD也有减小的趋势．不同压力对轴向速度w的影响更为明显，且更多地影响了液滴的二次破碎．

天津大学学报杂志建筑工程

大截面7A04高强铝合金角形柱轴压整体稳定试验研究936-943

摘要：为研究大截面的7A04高强铝合金角形柱轴压整体稳定性能，进行了18个试件的试验，将试验结果与我国规范进行对比，并建立了试验的有限元模型．试验结果表明：名义长细比为30～80时，试件发生弯扭屈曲破坏；名义长细比为100时，试件发生弯曲屈曲破坏．可得出结论：我国规范过多考虑板件局部屈曲对于构件的影响从而大大低估其稳定承载力；对于板件宽厚比超限不多的构件，局部屈曲对构件稳定承载力几乎无影响；有限元计算结果与试验结果吻合良好，用所建立的有限元模型可以对7A04高强铝合金角形柱稳定性能进行准确模拟．

内藏分块钢板组合剪力墙抗震性能试验944-950

摘要：设计了1个连排型钢混凝土柱组合剪力墙试件和1个连排型钢混凝土柱-分块钢板组合剪力墙试件，进行了低周反复荷载试验研究．分析各试件的破坏特征、承载力、滞回性能、刚度衰减过程、延性和耗能能力等抗震性能．试验结果分析表明，连排型钢混凝土柱组合剪力墙混凝土墙体内加设分块钢板后，抗震性能显著提高．建立了连排型钢混凝土柱-分块钢板组合剪力墙的刚度和承载力计算公式，计算结果与试验结果吻合较好．

天津大学学报杂志精密仪器与光电子工程

基于叶尖定时单参数法的叶片共振倍频数辨识951-955

摘要：针对传统基于叶尖定时的单参数法无法实现叶片共振倍频数测量的缺点，分析了该方法无法实现叶片共振倍频数辨识的原因，在此基础上，研究了一种利用多只传感器的叶尖定时数据实现叶片共振倍频数测量的方法．通过分析振动相位信息实现叶片共振倍频数辨识，并对传感器安装角度进行了优化．所提算法在叶尖定时测量系统定时精度较高时，采用2只传感器即可实现转动叶片共振倍频数测量；在定时精度较低的情况下，采用3只传感器可实现叶片振动倍频数准确辨识．利用叶尖定时系统对实际高速转子叶片进行叶尖定时测量实验，并利用所提算法对叶片共振倍频数进行辨识，实验结果证明了理论分析的正确性与所提方法的有效性．

REVO测头在非正交式三坐标测量机中的探测矢量修正算法956-960

摘要：REVO测头是基于正交式三坐标测量机设计和应用的，针对在非正交悬臂式整体叶盘原位测量机下应用REVO测头探测姿态不正确的问题，根据悬臂式测量机的结构特点，提出了一种探测矢量修正算法，通过将控制器返回的数据进行分离，并经过建立的旋转臂与测头之间的准刚体模型变换，得到REVO测头探测矢量与机器坐标系下被测工件表面法矢的关系，达到探测矢量修正的目的．实验结果表明：探测矢量经过修正后，测量30,mm长的量块，平均误差值从0.015,6,mm降低到0.003,7,mm，提高了测量机的测量精度，为REVO测头在非正交式三坐标测量机中的应用和深入研究奠定了坚实的基础．

急性中度饮酒对人体脑电信号的影响961-966

摘要：分析志愿者在急性中度饮酒前后的脑电信号(EEG)变化，研究急性中度饮酒对人体健康的影响．基于Neuroscan脑电仪构建实验平台，实时采集志愿者在急性中度饮酒前以及饮酒后2,h内的脑电信号数据．利用Curry7软件对数据进行预处理，去除伪迹；预处理后的数据用Matlab中的EEG工具包用小波变换的方式进行特征波形的相对功率计算．得到各个频段(α波、β波、θ波)的功率值在急性中度饮酒前后都有不同程度的变化，在低频段(θ波)表现得尤其明显，在饮酒后1,h达到峰值．由各频段功率值计算得到的疲劳因子R值，与低频段变化趋势基本一致．急性中度饮酒前后大脑疲劳度没有瞬时的变化．大脑疲劳度在急性中度饮酒后1,h达到峰值，并在之后逐渐衰减，直到酒后2,h基本恢复正常水平．

天津大学学报杂志电子信息工程

基于JNDD边界划分的立体视频深度编码967-971

摘要：针对编码后的深度图中边界区域失真导致的虚拟视图质量下降的问题,利用基于恰可察觉深度差异(JNDD)的边界提取方法,将深度图划分为尖锐的边界区域,并对划分后的区域分配不同的量化参数值进行深度编码.

一种改进的PNLMS自适应滤波算法972-977

摘要：比例归一化最小均方算法PNLMS(proportionateNLMS)引入步长控制矩阵，为滤波器不同的系数赋予不同的Proportionate步长，从而加快了算法的初始收敛速度，但其后期收敛速度下降，甚至比NLMS收敛速度还慢．针对此问题提出一种改进的PNLMS算法，通过定量分析滤波器系数的收敛过程，在迭代过程中建立了Proportionate步长与滤波器当前系数幅值之间的非线性函数关系——倒数关系，较大幅度地降低了算法的复杂度．仿真结果表明，该算法的收敛速度和稳定性优于PNLMS算法及其改进算法MPNLMS，并且算法的计算复杂度远低于MPNLMS算法．

基于SIFT描述子的自适应聚合权重立体匹配算法978-983

摘要：针对传统局部立体匹配算法在深度不连续区域和低纹理区域匹配精度不高的问题，提出了一种基于SIFT描述子的自适应聚合权重立体匹配算法．算法首先采用梯度域的幅值和相位获取初始匹配代价；然后利用相似性区域判决准则获得各个中心点的自适应矩形聚合窗口，并利用各点SIFT描述子的L1范数进行自适应聚合权重计算．仿真实验结果表明，该算法能够有效地提高低纹理区域和深度不连续区域的立体匹配精度，获得较高精度的视差图．

联合新型分块稀疏表示和梯度先验图像盲复原984-991

摘要：针对目前基于稀疏表示的图像盲复原算法计算量大且细节恢复能力有限等问题，提出一种新的图像盲复原方法．首先针对现有稀疏表示模型中重叠分块计算复杂度高的问题，提出一种多模式非重叠分块策略，在每种模式下独立求解复原图像，然后对各模式下复原图像求平均以消除“伪像”；另外，用12ll范数作为稀疏性度量，将图像梯度稀疏先验融入基于稀疏表示的图像盲复原模型．最后，本文提出了联合新型分块字典稀疏表示和图像梯度稀疏先验的盲复原模型，采取迭代方法交替估计模糊核和待复原图像．实验结果表明，该方法在主观和客观评价下均取得较好的复原结果，并显著降低算法整体复杂度．

天津大学学报杂志电气与自动化工程

孔板后台阶流动与钝化诊断中测压位置寻优992-999

摘要：针对孔板下游流场的后台阶流动问题进行了仿真研究，可知当雷诺数大于10,000后，其旋涡回流区长度固定，并且由仿真实验可以得到回流区长度数据．对于因孔板迎流面直角边磨损钝化造成的畸变流场，可用差压比值算法进行流场畸变量即钝化量诊断与测量值校正，但测压点位置寻优的实验方法采用凑试法，效率低、不具有通用性，故将旋涡稳定性用于测压点位置寻优研究中，得到了诊断算法测压点优化经验数据，实验证明其提高了寻优效率并具有通用性，同时也适用于其他类似情况．