Journal of Zhejiang University

Current Issue: <JZUS-A>

Journal of Zhejiang University-SCIENCE A (Applied Physics & Engineering)

ISSNs 1673-565X (Print); 1862-1775 (Online); CN 33-1236/O4; started in 2000,Monthly.

JZUS-A is a peer-reviewed physical and engineering journal, indexed by SCI-E, Ei Compendex, INSPEC, CA, SA, JST, AJ, ZM, CABI, ZR, CSA, etc. It mainly covers research in Applied Physics, Mechanical and Civil Engineering, Environmental Science and Energy, Materials Science and Chemical Engineering, etc.

Impact factor: 0.408 (2011), 0.527 (2012), 0.608 (2013), 0.882 (2014), 0.941 (2015), 1.214 (2016), 1.215 (2017), 1.369 (2018).

Journal of Zhejiang University SCIENCE A

ISSN 1673-565X(Print), 1862-1775(Online), Monthly

2017 Vol.18 No.6 P.413-496

<<< CONTENTS >>>

Articles

A study of multi-pass scheduling methods for die-less spinning

Hai Guo, Jin Wang, Guo-dong Lu, Zi-han Sang, Qi-hang Wang

DOI: 10.1631/jzus.A1600403 Downloaded: 2529 Clicked: 3886 Cited: 0 Commented: 0(p.413-429) <Full Text> <PPT> 1506

Chinese summary <32> 無芯模旋壓道次規劃方法研究

目的：通過優化無芯模旋壓軌迹提高成形件形狀精度，同時保持壁厚以防止過度減薄。
創新點：針對軌迹形狀設計，提出利于形狀誤差抑制的"幾何相似性原則"和利于壁厚保持的"小(xiǎo)曲率原則"。針對道次間距設計，提出利于形狀誤差抑制的終道次"大(dà)變形量原則"和利于壁厚保持的"變形量均勻分(fēn)配原則"。
方法：首先，根據不同的前道次軌迹形狀與目标件複雜(zá)輪廓形狀的結合衍生(shēng)出四種成形方式（表1）。通過試驗比較不同成形方式對成形件形狀精度和壁厚的影響。而後比較等道次傾角差（EPA）、等外(wài)徑差（EDD）和等平均環向應變（EHS）成形量分(fēn)配方法對成形質量的影響（圖13~16）。最後，根據終道次對成形質量的關鍵性影響，提出基于終道次優先的等平均徑向應變道次軌迹規劃方法。
結論：基于終道次優先的等平均徑向應變道次軌迹（RF+(FP & EHS)）規劃方法，能夠在有效抑制形狀偏差和提高形狀精度的同時較好地保持壁厚以防止過度減薄，是一(yī)種較優的道次軌迹規劃方法。

關鍵詞組：無芯模旋壓；道次規劃；形狀偏差；旋輪軌迹；變形量分(fēn)配

Valve-based compensation for controllability improvement of the energy-saving electrohydraulic flow matching system

Min Cheng, Bing Xu, Jun-hui Zhang, Ru-qi Ding

DOI: 10.1631/jzus.A1600346 Downloaded: 3788 Clicked: 5568 Cited: 0 Commented: 1(p.430-442) <Full Text> <PPT> 1817

Chinese summary <30> 基于閥補償的電液流量匹配節能系統的動态性能改進

目的：電液流量匹配系統通過前饋指令信号來調節泵排量，故可采用增大(dà)閥口開(kāi)度的方法來降低能量損失，但是該方法降低了超越負載工(gōng)況下(xià)的操控性能。爲改進該工(gōng)況下(xià)的系統動态性能，本文旨在研究電液流量匹配系統泵閥控制方法，在提高系統效率的前提下(xià)，提高系統動态性能。
創新點：提出了基于比例閥補償的動态性能改進方法，研制了考慮動靜态性能補償的比例閥控制器，提高了系統速度控制性能。
方法：1. 建立電液流量匹配節能系統數學模型，分(fēn)析在超越或阻抗工(gōng)況下(xià)的系統速度控制需求；2. 提出基于比例閥開(kāi)口補償的控制方法（圖2）以提高系統動态性能；3. 相對于傳統閥口控制方法，分(fēn)析提出的方法在不同負載工(gōng)況下(xià)的節能特性；4. 通過頻(pín)域分(fēn)析法研究系統穩定性，并提出保證系統穩定和動态性能的參數選取準則。
結論：1. 相比傳統閥口控制方法，提出的基于比例閥補償的控制方法能夠提高3.2%~6.8%的系統效率；2. 相對于閥口全開(kāi)控制方法，所提方法的優勢在于能保證系統在不同工(gōng)況下(xià)的動态控制性能，尤其能保證在超越負載工(gōng)況下(xià)的系統可控性；3. 所提方法不僅提高了設備的效率，也保證了系統的操控性能。

關鍵詞組：補償控制；節能；流量匹配；移動機械

Research on transmission performance of a surface acoustic wave sensing system used in manufacturing environment monitoring

Cong-cong Luan, Xin-hua Yao, Qiu-yue Chen, Jian-zhong Fu

DOI: 10.1631/jzus.A1600259 Downloaded: 2591 Clicked: 4342 Cited: 1 Commented: 0(p.443-453) <Full Text> <PPT> 1657

Chinese summary <29> 聲表面波傳感系統制造環境監測通信性能研究

目的：旋轉和高速運動機械結構的狀态監測因缺少有效的技術手段而成爲制約其性能提升的關鍵因素。聲表面波傳感實現了傳感器的無線和無源化，有望解決上述難題。本文旨在研究複雜(zá)制造環境中(zhōng)金屬件和旋轉運動對聲表面波傳感器通信性能的影響，爲其應用提供理論基礎和技術參考。
創新點：1. 揭示了金屬件和傳感器之間不同相對位置和距離(lí)對傳感系統測量和通信性能的影響；2. 分(fēn)析了機械結構旋轉運動中(zhōng)影響傳感系統通信性能的因素，爲傳感器結構設計和配置優化提供了參考依據。
方法：1. 通過仿真計算，研究金屬件對聲表面波傳感系統的影響；2. 實驗研究金屬環境及旋轉運動中(zhōng)影響聲表面波傳感系統通信性能的關鍵因素。
結論：1. 金屬環境對聲表面波傳感系統有重要影響，傳輸天線下(xià)方的金屬能夠增強系統傳輸功率，但平行于天線附近的金屬會削弱傳輸功率；2. 質詢器天線與傳感器天線的相對夾角對傳感器通信性能有重要影響；3. 安裝位置對傳感器測量性能和信号傳輸功率均有顯著影響；4. 動态實驗證明了聲表面波傳感系統應用于主軸溫度監測的可行性。

關鍵詞組：通信性能；聲表面波；傳感器；制造環境；監測

Pseudo-dynamic testing of a fabricated composite frame with steel plate shear walls

Zheng-gang Cao, Peng Du, Feng Fan, Zhe-ming Chen

DOI: 10.1631/jzus.A1600022 Downloaded: 2451 Clicked: 4467 Cited: 0 Commented: 0(p.454-466) <Full Text> <PPT> 1667

Chinese summary <26> 裝配式鋼闆剪力牆-組合框架結構僞動力試驗研究

目的：裝配式建造技術以其施工(gōng)速度快和質量可靠等優點而被廣泛采用。本文旨在探讨裝配式鋼闆剪力牆-組合框架結構在不同地震烈度下(xià)的響應及失效模式，研究該結構體(tǐ)系的抗震性能，評估設計規範ASCE/SEI 7-10所推薦地震樓層剪力分(fēn)布模式的合理性。
創新點：1. 通過僞動力試驗，研究了裝配式組合框架結構的抗震性能；2. 分(fēn)析了兩邊連接鋼闆剪力牆應用于裝配式結構體(tǐ)系時的受力性能；3. 評估了設計規範ASCE/SEI 7-10中(zhōng)地震樓層剪力分(fēn)布的合理性。
方法：1. 通過開(kāi)展不同地震烈度下(xià)的僞動力試驗研究，分(fēn)析裝配式鋼闆剪力牆-組合框架的地震響應和失效模式；2. 通過對比規範公式與試驗數據，驗證規範地震樓層剪力分(fēn)布的合理性。
結論：1. 兩邊連接鋼闆剪力牆在較小(xiǎo)的荷載下(xià)屈曲，通過屈曲後形成的拉力帶抵抗水平荷載并屈服耗能；2. 由可變梁高裝配式鋼框架節點拼裝而成的裝配式組合框架具有穩定的力學性能、
良好的耗能能力以及足夠的延性；3. 本文所分(fēn)析的裝配式框架試件在大(dà)震下(xià)發生(shēng)了組合梁嚴重開(kāi)裂以及鋼闆剪力牆與組合梁之間螺栓連接沖切破壞的現象，應通過合理設計避免該破壞模式；4. 設計規範ASCE/SEI 7-10所建議的公式可以合理地預測地震樓層剪力分(fēn)布。

關鍵詞組：裝配式框架；組合梁；鋼闆剪力牆；僞動力試驗

Modular construction mechanics of a European pressurized reactor steel containment liner

Jia-chuan Yan, Xiao-fei Jin, Feng Qin, Zheng Li, Feng Fan, Jin-ping Ou

DOI: 10.1631/jzus.A1600136 Downloaded: 3474 Clicked: 4777 Cited: 0 Commented: 0(p.467-486) <Full Text> <PPT> 1774

Chinese summary <26> 歐洲壓水堆核電站安全殼鋼襯裏模塊化施工(gōng)力學研究

目的：以廣東台山歐洲壓水堆（EPR）核電站安全殼鋼襯裏結構爲研究背景，提煉鋼襯裏結構模塊化施工(gōng)全過程中(zhōng)的關鍵力學問題，對鋼襯裏結構模塊化施工(gōng)技術從力學角度給出建議，對确定結構施工(gōng)方案和保證結構施工(gōng)安全具有實用參考價值。
創新點：1. 提煉出EPR核電站安全殼鋼襯裏結構模塊化施工(gōng)全過程中(zhōng)的關鍵力學問題；2. 采用"重疊單元和生(shēng)死單元"技術模拟大(dà)型複雜(zá)結構混凝土澆築成型全過程。
方法：1. 通過精細化有限元分(fēn)析，開(kāi)展吊裝工(gōng)裝結構優化分(fēn)析、吊耳節點多尺度有限元分(fēn)析和工(gōng)作風速分(fēn)析；2. 建立安全殼結構複雜(zá)實體(tǐ)有限元模型，分(fēn)析模塊之間對接拼裝初内力、新澆築混凝土側壓力、不均勻溫度作用及風荷載等施工(gōng)因素對筒體(tǐ)鋼襯裏的影響；3. 采用"重疊單元和生(shēng)死單元"技術，分(fēn)析大(dà)跨度穹頂鋼襯裏結構在混凝土澆築成型全過程中(zhōng)的結構變形和應力；4. 考慮結構初始幾何缺陷和材料彈塑性的影響，對混凝土澆築成型過程中(zhōng)穹頂鋼襯裏結構進行穩定性分(fēn)析。
結論：1. 采用三角形環形桁架吊裝工(gōng)裝，能夠滿足吊裝過程的應力和變形要求，并減少吊裝工(gōng)裝用鋼量；2. 獲得了筒體(tǐ)鋼襯裏模塊高度和混凝土一(yī)次澆築最大(dà)高度的相關曲線；3. 得到了混凝土澆築成型全過程中(zhōng)穹頂鋼襯裏結構的力學性能；4. 定義并驗算了混凝土澆築成型過程中(zhōng)穹頂鋼襯裏結構兩個關鍵階段的穩定性，爲此類結構施工(gōng)提供了理論參考。

關鍵詞組：安全殼；施工(gōng)力學；鋼襯裏；重疊單元；生(shēng)死單元

High-lift siphon flow velocity in a 4-mm siphon hose

Cheng Mei, Xu Liang, Hong-yue Sun, Meng-ping Wu

DOI: 10.1631/jzus.A1600428 Downloaded: 3157 Clicked: 4776 Cited: 0 Commented: 0(p.487-495) <Full Text> <PPT> 1851

Chinese summary <26> 4 mm虹吸管高揚程虹吸流速研究

目的:探索高揚程條件下(xià)4 mm虹吸管内氣體(tǐ)集聚現象對虹吸流速的影響,并對傳統虹吸流速水力學計算公式進行修正.
創新點:1. 通過對比物(wù)理模型實驗值和計算值,得出了高揚程虹吸流速的控制因素及傳統虹吸流速計算公式在高揚程條件下(xià)的不适用性;2. 通過分(fēn)析實驗數據,對有壓管流水力學公式進行修正,使之适應高揚程條件下(xià)的虹吸流速計算.
方法:通過物(wù)理模型試驗,揭示高揚程虹吸流速的特征(圖3);将高揚程虹吸流速實驗值和傳統虹吸流速水力學公式計算值進行對比(表3和4);通過分(fēn)析實驗數據,結合有壓管流水力學公式,得出高揚程虹吸流速經驗公式(公式(5)和(8)).
結論:1. 在高程差H₁一(yī)定時,虹吸流速與揚程呈負相關;在揚程H₀一(yī)定時,虹吸流速随高程差H₁的增大(dà)而流速加快,直至達到最大(dà)流速,并保持穩定狀态;虹吸流速與管長呈負相關.2. 高揚程虹吸排水由于管内氣壓降低析出大(dà)量氣泡,形成氣液二相流,影響虹吸流速的計算;目前采用的有壓管流水力學計算公式不适用高揚程4 mm虹吸管的虹吸水流.3. 當H₁<2ΔH, 虹吸流速的控制因素爲高程差H₁;當H₁≥2ΔH, 虹吸流速的控制因素爲當地虹吸極限揚程H_max和H₀的差值ΔH;4. 對于高揚程4 mm虹吸管虹吸流速的确定,一(yī)是可以直接實驗測定,查找相關數據,二是可以采用經驗公式來确定相關的虹吸流速.

關鍵詞組：虹吸流速；高揚程虹吸；高程差；揚程；氣體(tǐ) 影響

Book review

Book review: Solar chimney power generating technology

Renaud Kiesgen de Richter

DOI: 10.1631/jzus.A17BR001 Downloaded: 1681 Clicked: 2486 Cited: 0 Commented: 0(p.496-496) <Full Text>