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.9 P.677-756

<<< CONTENTS >>>

Articles

Combining flame monitoring techniques and support vector machine for the online identification of coal blends

Hao Zhou, Yuan Li, Qi Tang, Gang Lu, Yong Yan

DOI: 10.1631/jzus.A1600454 Downloaded: 3051 Clicked: 5197 Cited: 0 Commented: 0(p.677-689) <Full Text> <PPT> 1976

Chinese summary <34> 结合火焰监测技术和支持向量机算法的混煤在线辨识研究

目的：混煤在锅炉燃烧中应用广泛。本文利用火焰监测技术提取混煤燃烧的火焰特征量，获取最优的特征量组合，并研究混煤相似度对其辨识错误率和正确率的影响。
创新点：1. 利用ReliefF算法和支持向量机（SVM）算法定量分析各个火焰特征量在煤质辨识过程中的重要性，获取最优特征量组合；2. 定义混煤的相似度，并分析相似性对其辨识错误率和正确率的影响。
方法：1. 利用火焰监测技术提取火焰图像信号和火焰光强信号，提取20个火焰特征量（图3和4、表1）；2. 利用ReliefF算法计算20个特征量在煤质辨识中的重要性（图7）；3. 利用SVM算法分析特征量个数对煤质辨识正确率的影响，确定最优特征量组合（图8）。
结论：1. 在煤质辨识过程中，结合ReliefF算法和SVM算法可以将特征量个数由20降至12，并能保证辨识准确度；2. 混煤与其组分煤种的相似度主要受组分煤种的挥发份含量及掺混比例影响；3. 辨识错误率与相似度之间存在一个阈值，当相似度低于该阈值时，辨识错误率为0，当相似度高于该阈值时辨识错误率与相似度呈正相关；4. 辨识正确率随着相似度的升高而降低。

关键词组：混煤；火焰监测；在线辨识；ReliefF；支持向量机；相似度

Sound quality evaluation of high-speed train interior noise by adaptive Moore loudness algorithm

Le Luo, Xu Zheng, Zhi-yong Hao, Wen-qiang Dai, Wen-ying Yang

DOI: 10.1631/jzus.A1600287 Downloaded: 3256 Clicked: 5450 Cited: 0 Commented: 0(p.690-703) <Full Text> <PPT> 1909

Chinese summary <29> 基于自适应Moore响度算法研究高速列车车内声品质

目的：高速列车的车内噪声以中低频为主，传统的线性和A计权声压级都无法客观描述人耳的听觉感受。本文旨在探索Moore响度应用于车内声品质分析的可行性。
创新点：1. 提出了一种自适应Moore响度算法（AMLA），该算法可有效提升计算的精度和效率；2. 采用AMLA分析了高速列车车内噪声在不同工况下的声品质特征。
方法：1. 基于信号的等矩形带宽（ERB）谱，提出AMLA方法的理论；2. 参照ANSI标准中的仿真信号，评价AMLA的计算精度和效率；3. 采用AMLA辨别有色噪声信号与车内噪声样本，验证声品质分析的有效性；4. 结合在线搭载试验，运用AMLA分析稳态工况（不同行车速度和空间位置等）和瞬态工况（加速和减速等）下的车内声品质特征。
结论：1. 相比传统方法，AMLA方法的计算精度和效率相对较高，且适用范围更广；2. 高速列车的车内噪声与深红噪声信号具有相似的特征响度分布；3. 稳态工况下，车内噪声的响度成分集中在27.6 erbr以内，在300~350 km/h的速度区间内车内声品质较稳定，空间分布特征为"端部大、中间小"；4. 瞬态工况下，车内噪声在20~27 erbr内的响度成分与列车速度密切相关，而在12~15 erbr内的成分相对稳定。

关键词组：高速列车；声品质评价；等矩形带宽谱；自适应Moore响度算法；车内异响

Stochastic averaging of quasi partially integrable Hamiltonian systems under fractional Gaussian noise

Qiang-feng Lü, Mao-lin Deng, Wei-qiu Zhu

DOI: 10.1631/jzus.A1600541 Downloaded: 2762 Clicked: 4959 Cited: 0 Commented: 0(p.704-717) <Full Text> <PPT> 1769

Chinese summary <28> 分数阶高斯噪声激励下拟部分可积哈密顿系统的随机平均法

目的：提出预测分数阶高斯噪声激励下拟部分可积非共振哈密顿系统的稳态响应的方法。
创新点：现有文献中，对于分数阶高斯噪声激励下动态系统响应的研究，多为单自由度或二自由度线性系统，而本文的方法针对的是多自由度强非线性系统，可预测分数阶高斯噪声激励下的多自由度强非线性系统的稳态响应。
方法：1. 根据分数阶布朗运动的顺式积分原理及其随机微分规则，将分数阶高斯噪声激励下的多自由度强非线性系统模型化为分数阶高斯噪声激励下的拟部分可积哈密顿系统。2. 运用随机平均原理进行降维，得到维数更低的分数阶随机微分方程组，由此，原系统可被这组方程近似代替。3. 运用数值方法求解分数阶随机微分方程组，得到原系统的近似稳态响应。
结论：1. 从平均后的分数阶随机微分方程组模拟得到的近似稳态响应与原系统方程模拟得到的稳态响应吻合度较高，说明了此方法的有效性。2. 模拟平均后的分数阶随机微分方程组的时间比模拟原系统方程的时间短很多，说明此方法效率高。

关键词组：分数布朗运动；分数高斯噪声；拟部分可积哈密顿系统；随机平均法；稳态响应

Modeling and loading compensation of a rotary valve-controlled pitch system for wind turbines

Xiu-xing Yin, Yong-gang Lin, Wei Li

DOI: 10.1631/jzus.A1500072 Downloaded: 3138 Clicked: 11315 Cited: 0 Commented: 0(p.718-727) <Full Text>

Chinese summary <25> 旋转阀控马达变桨距的建模与载荷补偿的对比性实验研究

目的：风速的随机瞬变容易导致风电机组输出功率的大幅波动。本文拟采用数字旋转阀控马达变桨距技术，以有效地提高各种风况下的风电机组输出功率平滑控制的性能，并采用变桨载荷补偿的方法，以提高变桨距控制的精度和抗干扰能力。
创新点：1. 提出数字式旋转阀控马达变桨距的控制技术，推导得出变桨距控制的模型；2. 提出变桨距载荷补偿的控制方法，以提高变桨距控制的精度和鲁棒性；3. 搭建实验台，并与伺服阀控马达变桨距进行功率平滑控制的对比性研究。
方法：1. 通过理论推导，构建旋转阀控马达变桨距的机理模型，得到输出桨距角与输入控制信号之间的定量关系；2. 通过对比性实验分析，验证旋转阀控马达变桨距在输出功率平滑控制方面的高效性。
结论：1. 相比于伺服控马达，数字式旋转阀控马达变桨距能更有效地平滑风电机组的输出功率，提高输出功率的稳定性和质量；2. 变桨载荷补偿的方法能更为有效地提高旋转阀控马达变桨距控制的精度、响应速度和鲁棒性。

关键词组：风电机组；变桨距系统；旋转阀；载荷补偿

Effects of a variety of cutting fluids administered using the minimum quantity lubrication method on the surface grinding process for nickel-based alloys

Ryszard Wójcik, Krzysztof Nadolny

DOI: 10.1631/jzus.A1600416 Downloaded: 3351 Clicked: 5812 Cited: 1 Commented: 0(p.728-740) <Full Text>

Chinese summary <29> 不同类型磨削液微量润滑对镍基合金平面磨削的影响

目的：镍基合金是一种难加工材料，在磨削时工件表面经常会出现烧伤、弹性形变和白层。本文拟通过3种不同镍基合金工件（Nickel 201，INCONEL(r) 600和MONEL(r) 400）的平面磨削实验，研究在采用微量润滑方法进行冷却时，两种不同类型磨削液对磨削力和工件表面粗糙度的影响规律。同时，研究砂轮结构对磨削过程和磨削结果的影响。
创新点：通过实验比较2种磨削液对3种镍基合金工件磨削结果的不同影响，为在采用微量润滑方法时的磨削液合理选择提供有益借鉴，也为绿色制造、可持续生产或清洁生产等制造技术的发展提供技术支撑。
方法：1. 对每个试件表面进行多行程无火花磨削预处理，并采用浇注式冷却；2. 进行单程磨削实验（图2），并采用微量润滑方法进行冷却；3. 在磨削表面标记3个区域，比较在不同磨削液、工件材料及砂轮结构条件下，每个区域平均切向力和表面粗糙度值的变化情况。
结论：1. 磨削表面粗糙度与磨削切向力成反比，Nickel 201和INCONEL(r) 600的表现尤为明显。2.不同的镍基合金材料工件磨削时的切向力和表面粗糙度有很大不同，MONEL(r) 400获得的磨削效果最好。3. 初始单程磨削实验方法可以用来评价砂轮切入3个磨削区磨削状态的异同；不同磨削区域的磨削结果差异较大。4. Biocut 3000 磨削液可以获得比Ecocut Mikro Plus 82磨削液更好的磨削表面，但磨削力也相应增大。5. 砂轮结构的不同对磨削结果没有太大影响。

关键词组：镍基合金；平面磨削；微量润滑；难加工材料；磨削力；表面粗糙度

Wind suitability in site analysis of coastal concave terrains using computational fluid dynamics simulation: a case study in East Asia

Xiao-qing Zhu, Jian-tao Weng, Yi-qun Wu, Wei-jun Gao, Zhu Wang

DOI: 10.1631/jzus.A1600313 Downloaded: 2653 Clicked: 5406 Cited: 0 Commented: 0(p.741-756) <Full Text> <PPT> 1989

Chinese summary <30> CFD模拟下基于风适宜度的沿海岙型地形选址分析-以东亚为例

目的：风环境直接影响居住建筑室内外自然通风、舒适度以及污染物扩散情况。本文以居住建筑选址分析为目的，建立一系列针对东亚沿海岙型地形的风环境评价方法，分析影响风环境特点的主要因素，提出风适宜度评价模型，探讨风环境与主要地形因子之间的相关性。
创新点：1. 建立东亚沿海典型岙型地形的分类数据库；2. 提出基于选址分析的风适宜度模型；3. 建立风适宜度与地形因子之间的回归模型。
方法：1. 通过CFD模拟的方法，计算典型工况下20种岙型地形的风场（图5）；2. 通过理论分析和数理耦合的方法，构建风适宜度模型（公式（4））；3. 通过Logistic回归方法，分析风适宜度与地形因子的相关性。
结论：1. 风适宜度直接受地形特征影响，开口面向来风向的岙型地形中风适宜度平均值最高，选址过程中应避开开口背向来风向的岙型地形；2. 通过多元回归分析得出风适宜度和地形因子的相关性显著，其中海拔是决定风适宜度的主要地形因子。

关键词组：风适宜度；居住建筑；CFD；沿海岙型地形；东亚