天津大学学报杂志 统计源期刊

天津大学学报 2017年第07期杂志 文档列表

天津大学学报杂志材料科学与工程

大功率IGBT模块瞬态热阻的测试方法与装置669-675

摘要：为了表征大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的瞬态热响应行为，设计并实现了一种基于电学法的IGBT模块瞬态热阻测试装置．通过改变热阻测试装置的加热脉冲持续时间，使其等于不同材料层的热时间常数，控制热流在IGBT模块封装材料中的有效传播路径，进而获得各封装材料的瞬态热阻．此外还具体分析了高低电平转换过程中暂态噪声和边界散热条件对测试结果精度的影响规律．结果表明，该装置具有较好的精确性和重复性，这将有助于准确无损分析器件及不同封装材料在瞬态条件下的散热性能，指导IGBT模块封装结构设计和封装材料选择．

D36高强钢摩擦塞焊焊接接头组织和性能研究676-681

摘要：利用自主研发的摩擦塞焊设备对摩擦塞焊圆柱形试样进行试验，试样材料选择D36高强钢，通过温度巡检仪采集焊接过程中温度演化数据，试验后对焊接接头进行宏观形貌、金相组织、硬度以及拉伸性能的研究．结果发现：在焊接过程中，温度先迅速升高，之后缓慢降低，塞孔底部最先升温，温度峰值出现在塞孔侧壁中间处；塞棒端部和塞孔底部带有倒角的试样可以获得无缺陷的焊接接头；焊接接头中母材组织为轧制后的铁素体和珠光体的带状组织，焊缝组织和上部热影响区组织为上贝氏体，而塞孔底部倒角处的热影响区以细小的铁素体和珠光体组织为主；焊接接头的硬度分布一般为母材最低，热影响区次之，焊缝最高；当塞棒端部和塞孔底部的倒角达到4,mm时，摩擦塞焊焊接接头拉伸试验的断裂位置在母材处，保证了焊接接头的拉伸性能．

天津大学学报杂志机械工程

气体机排气驱动吸收式制冷机变工况调节特性682-688

摘要：以内燃机为原动机的分布式供能系统中，发动机工况变化对吸收式制冷机运行具有重要影响．建立了某发电用气体机排气驱动的吸收式制冷系统稳态模型，提出了“动态多种群粒子群优化(DMS-PSO)＋NM单纯形法”复合算法对模型进行求解．依据气体机实测余热数据，研究了发动机不同工况下调节溶液循环量对系统性能的影响．结果表明，以额定溶液循环量运行时，当发动机负荷低于30%,时，余热制冷系统由于循环倍率过大而无法正常运行．通过减小溶液循环量可以显著改善发动机低负荷时的系统性能，发动机负荷为40%,时，系统制冷量提升26.9%,．由于溶液结晶限制，在发动机不同负荷下，溶液循环量调节存在最低限值．

高环境压力下幂律流体射流液滴粒度特性试验689-695

摘要：基于自行搭建的射流系统和定容燃烧弹系统，采用三维相位多普勒技术，实现对幂律流体圆柱射流在封闭空间内不同工况下破碎液滴粒度场分布规律的测量．结果表明，对于同一种幂律流体，在相同的喷射压力、环境压力和喷嘴结构参数下，索特平均直径(SMD)随射流轴向位置的增大而减小；在同一轴向位置，SMD基本沿径向两侧呈对称分布，越远离中心SMD越大，射流速度越大，这种对称分布现象越明显；控制其他参数相同，SMD随着射流速度的增大而逐渐变小；随着环境压力的增大，SMD逐渐减小；喷嘴其他参数相同，SMD随着喷嘴直径的减小而逐渐减小；对于不同的幂律流体，黏度越大，SMD越大．试验结果与不稳定性理论分析所给出的幂律流体射流破碎规律是一致的．

M60甲醇汽油发动机台架综合试验696-702

摘要：在一台多点电喷汽油机上，对M60甲醇汽油以及纯汽油进行100,h发动机台架试验研究，通过动力性、燃油经济性、摩擦磨损性、清净性、润滑油等方面的对比分析，探讨M60甲醇汽油对普通电喷自然吸气式汽油机的影响.试验结果表明：在发动机参数未做任何调整的情况下，燃用M60甲醇汽油，动力性有所下降，燃油消耗率上升；发动机主要部件磨损量增大，磨损量平均高25%,～30%,；发动机的清净性略有提升，主要部件的高温沉积物略有增加；发动机润滑油的运动黏度变化较大，正戊烷不溶物含量上升明显，总碱值下降稍快.

天津大学学报杂志建筑工程

万泉河加积坝下游农村地区洪涝脆弱性研究703-709

摘要：针对我国农村地区防洪减灾研究较为薄弱的现状，根据地形数据、河道断面数据以及水文数据，采用二维水动力模型对万泉河下游农村地区洪水淹没情况进行了分析．在此基础上，分别以乡镇和行政村为研究单元，选择反映农村地区社会脆弱性和自然脆弱性的13个指标构建脆弱性指标体系，采用模糊综合评价法对研究区域脆弱性进行了定量研究，并绘制了脆弱性分布图．结果表明：万泉河下游农村地区暴露度较高，敏感性较低，应对能力较弱，综合分析整体脆弱性较低；区域脆弱性差异较大，不同地区脆弱性有着不同的驱动因素．

基于模糊标识指数的水功能区水质评价方法710-716

摘要：为了对水功能区水质进行合理评价和推进区域水环境治理工作，提出了基于模糊标识指数的水功能区水质评价方法.首先，针对模糊综合评价法中隶属函数判定区间不准确的问题，提出了一种改进的6级隶属函数，以保证水质类别判定区间与《地表水环境质量标准》相吻合.然后，建立了模糊标识指数，用来标识水质达标状况、水质类别和主要污染因子等重要水质信息．最后，以滦河14个水功能区监测点为研究对象，对2011年滦河水功能区水质状况进行了实例研究.结果表明，所提出的水质评价方法不仅提高了模糊综合评价的精度，而且评价结果传达的信息比传统模型结果的信息更丰富，为水功能区水环境研究、管理措施的科学制定奠定了基础.

近临界弯曲比率水槽水流与近床剪应力特性717-724

摘要：床面剪应力诱发了水流垂向上流速分布不稳定性，压力和向心力不均则促使水流形成了弯道二次流．通过试验，研究了近临界弯曲比率(R/B＝3)条件下，小宽深比(B/H＝2)水槽中水流变化及泥沙输移特性．研究结果表明：二次流强度最大值出现在弯顶区域，床面剪应力最大值出现在弯顶偏凸岸一侧．弯道床面附近，不同层面上的剪应力最大值，从上游到下游先增大后减小；不同平面动力轴线随层面的高度增加而向凹岸偏离．二次流在不同断面形成不同的涡核，在弯道入口附近产生分离而在弯道下游逐步发展，涡核合并，二次流强度在弯顶区达到最大值．最后对二次流和床面剪应力作用下的床面形态结果进行分析．

引水隧洞施工通风Euler-Lagrange两相流大涡模拟725-731

摘要：目前，地下通风两相流研究主要集中在矿井巷道通风且研究多采用雷诺时均法，无法准确获取湍流瞬态信息以及尘粒在湍流脉动影响下的瞬时运移规律．本文基于分子动理学理论，建立考虑热交换的三维非稳态Euler-Lagrange两相流颗粒轨道大涡模型，实现了对引水隧洞施工通风两相流的大涡数值模拟，揭示了引水隧洞风流场瞬态发展机制及颗粒在大涡结构影响下的运移规律，并验证了模型的准确性．运用该模型模拟某水电站引水隧洞施工通风排尘过程，结果表明：大涡模拟能捕捉到湍流脉动细节，结果较雷诺时均法更接近实际；通风可有效降低工作面附近温度；颗粒分布由初始的颗粒簇逐渐弥散，最终对隧洞全断面造成污染；通风3,700,s后，绝大多数颗粒从隧洞出口排出．

基于GRACE和GLDAS的长江下游陆地水储量变化预测732-738

摘要：利用GRACE重力卫星数据反演2002—2015年间长江下游陆地水储量变化，与GLDAS模型模拟陆地水储量从趋势性和相关性两方面进行对比分析，并利用长系列GLDAS模拟水储量和两者间函数关系，建立改进灰色-马尔可夫模型预测长江下游地区未来陆地水储量变化．结果表明：GRACE重力卫星数据反演的陆地水储量变化和GLDAS模型模拟的陆地水储量变化趋势一致，均有微弱增长趋势，最小二乘拟合相关系数为0.79，两者间具有强相关性；利用改进灰色-马尔可夫模型预测长江流域下游地区2016年和2017年陆地水储量变化区间分别为(7.37,cm，12.05,cm]和(7.29,cm，11.25,cm]，2016年预测结果与实际情况一致，结果表明区域将会出现连续丰水状态，极有可能导致洪涝灾害发生，未来防洪治涝形势严峻．

天津大学学报杂志电气自动化与信息工程

高中压配电系统供电能力评估与分析739-747

摘要：为提高配网设备利用效率及各级网络供电协调性，对全电压等级序列配电系统供电能力以及上、下级电网供电匹配性进行了分析与研究．首先，定义了衡量高、中压配网供电能力悬殊程度的供电匹配度系列指标，并以此为依据，给出了供电瓶颈分析判据．其次，根据高压配电网网架结构和网源供电关系，构建了基于网源约束的高压配网供电能力分析模型，然后应用遗传算法和单纯形法的混合算法对模型进行求解．在此基础上，结合现有中压配网供电能力计算方法，通过供电阻塞分析，求取配电系统全局供电能力．最后，通过实际算例分析，验证了本方法的有效性和实用性．

基于激光诱导荧光的液膜温度场测量748-752

摘要：将激光诱导荧光(PLIF)技术应用于自由降膜的温度场测量，非侵入、可视化地揭示了液膜的二维温度场分布和传热过程．提出了基于灰度优选平均的荧光强度提取方法，以及基于二维平面激光校准的液膜温度场测量方法，将液膜标定曲线的拟合相对误差由11.19%,减少至3.73%,，有效提高了PLIF测温的准确性．与PT1000测温对比实验结果表明，PLIF液膜测温最大相对误差低于3%,，多数情况下相对误差低于2%,，测温结果具备准确性和可靠性，可以有效实现液膜温度场的测量．

天津大学学报杂志精密仪器与光电子工程

REVO五轴测量系统重构与建模方法研究753-757

摘要：REVO五轴测量系统是基于正交式坐标测量机设计和应用的高效率、高精度测量系统．针对在非正交式坐标测量机环境下应用REVO五轴测量系统，提出了REVO五轴测量系统的重构与数学模型．建立了REVO五轴测量系统原始返回数据的构成模型，从返回的合成数据中分离出光栅数据；基于准刚体理论，建立了REVO测头误差补偿模型．通过实验验证了误差补偿模型的正确性和有效性，经过误差补偿，测量误差平均值从－0.190,3,mm降低到0.001,1,mm．本文的研究内容对于在非正交式坐标测量机下应用REVO五轴测量系统具有重要意义．

充液管道纵向导波在黏度测量中的应用研究758-766

摘要：利用COMSOL仿真和实验，研究并证实了充液管道纵向导波测量液体黏度的可行性．有限元仿真采用声固耦合模块、特征值求解器来获得导波实波数、复频率和波结构，以及不同模态的位移和声压分布．实波数和频率实部构成群速度频散曲线，频率虚部和频率实部构成衰减频散曲线．计算和测试了不同充液属性时纵向导波的群速度和衰减频散曲线．黏度不影响导波群速度频散曲线，黏度增加时，衰减系数增大；密度增加时，导波群速度和频散区的衰减均变小，而非频散区的衰减不变；纵波速度增加时，群速度和衰减频散曲线均右移．

一种基于SEM在线纳米切削的切削力检测方法767-772

摘要：针对纳米切削中实时检测切削力的难题，提出了基于扫描电镜(SEM)原位纳米切削平台，实时检测刀杆挠度变化的有效方法．通过视频采集切削过程，对视频进行分帧处理得到刀具切削过程的图片．选取特征图像，进行去噪、滤波、二值化、腐蚀及边缘提取等图像处理后，提取各帧图像刀具区域目标点像素信息，计算得到刀杆挠度的变化．将刀杆挠度值与有限元仿真所推得的力与挠度的关系相结合，定量给出挠度与切削力的数据，获得单晶硅切削中切削力的大小及波动情况，解决了SEM原位纳米切削加工平台的切削力实时检测难题，为分析实际加工中刀具变形行为以及材料切削特性提供了理论依据．

天津大学学报杂志环境科学与工程

基于GPD的夏季空调室外计算温度确定方法773-779

摘要：为以概率方式确定空调室外计算温度，提出用广义帕累托分布(GPD)描述室外空气湿球和干球极端高温数据概率分布的方法．以天津市30年气象数据为基础，建立了极端高温数据的GPD模型，以此确定了历年平均不保证50,h的空调室外计算温度．从数据采集频率、气候变化和地域气候类型适用性3个角度验证了GPD方法的适用性．结果表明：GPD密度曲线与经验分布曲线吻合度较高，对天津市而言，GPD法确定的空调室外计算温度与“规范法”差值不大于0.1,℃；GPD法对气象数据采集频率不敏感，分别以逐时和定时数据为统计基础确定的室外计算温度相差最大的是干球温度，差值为0.1,℃；此外，GPD法可以准确反映气候变暖带来的室外计算温度变化，并且对不同地区不同特征的气候也具有良好的适应性．综上，GPD法可以用于空调室外计算温度的统计确定．