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华南理工大学学报（自然科学版）EI来源期刊
由教育部科技司主管、华南理工大学主办的综合性科技期刊，创刊于1957年，原名为《华南工学院学报》。1993年以前以季刊形式出版，1995年起以月刊形式出版。本学报国际刊号为ISSN 1000-565X，国内统一刊号为CN 44-1251/T，国内外公开发行，国内邮发代号为46-174，国内定价15.00元（每册），国外定价$6.00（每册），欢迎广大读者到全国各地邮局（所）订购或直接向本刊编辑部办理邮购，国外发行由中国国际图书贸易总公司（北京399信箱）代理。
本学报的办刊宗旨是：以邓小平理论为指导，坚持党的基本路线和基本方针，坚持四项基本原则；认真贯彻国家关于科学技术和出版方面的政策、法令及法规，贯彻我国《高等教育法》和贯彻落实《高等学校学报管理办法》；坚持"百花齐放、百家争鸣"的方针，为繁荣学术、促进国内外学术交流服务，为"科教兴国"和社会主义精神文明建设服务。
本学报作为华南理工大学的学术“窗口”，及时发表本校师生高水平的科学研究成果，报道本校举办的重大学术活动，介绍本校的校情资料，以促进国内外学术界及社会对华南理工大学的了解。本学报主要刊载本校土木、建筑、机械、电力、化工、轻工、电子通信、自动化、计算机、交通、材料、食品、环境工程、生物工程、数学、物理和化学等学科的学术论文，介绍本校的知名学者和有成就的科研集体。择优报道国内外其他高等院校和科研单位在上述学科领域中所取得的创新性研究成果。
常设栏目有：（1）电子、通信与自动控制技术；（2）计算机科学与技术；（3）材料科学与技术；（4）环境科学与技术；（5）土木建筑工程；（6）交通运输工程；（7）力学；（8）动力与电气工程；（9）机械工程；（10）生物工程；（11）化学化工、能源；（12）食品科学与技术；（13）数学科学；（14）物理学；（15）汽车工程。
本刊坚持社会主义的办刊宗旨，注重学术水平和编辑、出版质量，加强管理，不断完善，在各级领导的关心和指导下，取得了长足的进步，获得了较好的社会效益。目前已有美国《工程索引》（EI Compendex）、美国《化学文摘》（CA）、俄罗斯《科学文摘》（PЖ）和 美国《剑桥科学文摘》等三十余种国内外索引文摘刊物和数据库收录本学报刊出的论文。
本学报被《中文核心期刊要目总览》列为综合性科学技术类核心期刊，并被列为中国科技论文统计源期刊；现已加入中国学术期刊（光盘版）和中国期刊网。本学报荣获1996年国家教委系统优秀科技期刊二等奖和广东省第二届优秀科学技术期刊二等奖；1999年荣获全国优秀高校自然科学学报及教育部优秀科技期刊一等奖，同年获第二届广东省优秀高校学报一等奖；2001年荣获广东省优秀期刊奖和广东省优秀科技期刊一等奖；2004年获全国高校优秀科技期刊二等奖；2006年获首届教育部优秀科技期刊奖；2008年荣获第二届教育部优秀科技期刊奖；2009年荣获2008年度“中国百种杰出学术期刊”和“中国精品科技期刊”称号；2010年荣获“中国高校精品科技期刊奖”和“广东省优秀期刊奖”；2011年荣获“中国精品科技期刊奖”、“广东省优秀科技期刊一等奖”、“中国高校科技期刊优秀团队”和“中国高校科技期刊优秀网站”；2012年荣获“中国高校精品科技期刊奖”。
本刊办刊严谨，欢迎广大学者和专家对本刊的发展提供支持和帮助，共同为促进学术交流和提高科学研究水平服务。
文献题目参考
剪空间端面磨削运动控制研究
为实现复杂、异形刀剪的端面磨削, 提出了一种空间端面磨削多轴联动控制方法. 根据端面磨削的工艺特点与卧式端面磨床的结构特点, 建立了砂轮径向进给量、轴向进给量、旋转角度等加工参数与工件顶面磨削量、底面磨削量、磨削宽度等工艺参数间的函数关系, 并结合端面的投影规律, 实现了一个旋转轴与两个平动轴的三轴联动控制. 基于所提控制方法开发了数控系统, 该系统支持二维图形与参数混合编程. 利用该系统开发了数控端面磨床样机, 并且进行了磨削实验. 实验结果表明, 该磨床能够磨削多种刀剪产品, 而且加工效率与质量优于液压式端面磨床.
2014 Vol. 42 (9): 0-0 [摘要] ( 0 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 0 )
0 张仕伟 万珍平 欧元贤 徐培杰 汤勇
石墨边位印压裂纹产生和扩展规律
石墨广泛应用于精密机械、微电子、生物植入器件以及燃料电池等领域。然而，石墨加工机理不同于金属，也不同于玻璃、陶瓷等脆硬材料。为了揭示石墨切削材料去除过程和已加工表面形成机理，研究了石墨边位印压时的裂纹产生和扩展规律。研究结果表明，当印压载荷增加到某一临界值时，裂纹突然产生并迅速扩展；初始裂纹朝试件内部扩展，然后逐渐向印压表面扩展，最后到达印压表面，裂纹扩展路径呈圆弧形；随着压头楔角和印压厚度的增加，裂纹愈朝试件内部扩展，在试件表面留下的凹坑深度和宽度愈大。切削实验结果表明，边位印压裂纹产生和扩展规律能很好地解释石墨切削时切屑去除过程和已加工表面的形成。
2014 Vol. 42 (9): 0-0 [摘要] ( 3 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 0 )
0 胡贇 刘少军 廖雅诗 丁晟
疲劳强度概率分布推断的Monte Carlo模拟方法*
在疲劳寿命服从对数正态分布时，提出一种在有限寿命阶段内，根据两条已知的P-S-N曲线，重构任意存活率下的P-S-N曲线，并运用Monte Carlo技术推断任意指定寿命下疲劳强度概率分布的数值模拟方法。以20Cr2Ni4A为例，在700MPa应力下，存活率为99.9%的P-S-N重构曲线与试验曲线相比，疲劳寿命计算相对误差仅为2.37%；在107指定寿命下，疲劳强度概率分布接受正态分布假设，模拟结果符合等同性原理和疲劳强度衰减理论，表明了该法的有效性，同时可取代升降法，为结构疲劳可靠性分析提供疲劳强度概率分布参数。
2014 Vol. 42 (9): 0-0 [摘要] ( 0 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 0 )
0 张铁 陈伟华 邹焱飚 马琼雄
移动机器人校正里程计系统误差的方法
摘要：为了提高系统的定位精度和减小系统误差，针对低运动控制模型精度移动机器人，提出了校正里程计系统误差的方法。基于三个主要的系统误差来源——“左右轮子直径的不相等”，“轮距的不确定”和“左右轮子直径实际的平均值与名义平均值不相等”所产生的位置误差和方向误差，提出详细的算法和设计校正实验来校正系统参数——左右轮子的直径和轮距。校正方法分为两部分：第一部分是系统误差对机器人直线运动的影响；第二部分是系统误差对机器人旋转运动的影响。通过直线运动和旋转运动的实验数据，计算出校正后的系统参数。实验结果表明：校正后的系统参数更接近其实际值，使系统误差减小，提高系统的定位精度，并且实验简单，容易操作。
2014 Vol. 42 (9): 0-0 [摘要] ( 3 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 0 )
0 李宁 夏伟 赵婧 李风雷
滚压诱导超细晶纯铁表层及其耐腐蚀性能研究
通过一种新型表面自纳米化方法，剧烈塑性滚柱滚压(SPRB)，在纯铁表面成功制备出最小晶粒尺寸约300 nm的梯度超细晶结构.利用电化学方法，结合TEM、XRD、SEM等对这种材料的表面微观组织结构及腐蚀性能进行研究，结果表明：于粗晶铁相比，超细晶铁最表层硬度提高1.6倍以上，表层形成较强面织构，表层微观应变为0.313±0.017%；超细晶铁在3.5% NaCl溶液中的自腐蚀电位Ecorr正向移动24 mV，腐蚀电流密度Icorr从2.371×10-5 A/cm2降低到7.547×10-8 A/cm2；超细晶在6% FeCl3溶液中的点蚀速度降低约1倍.经SPRB处理后的超细晶铁的抗腐蚀性有显著提高.表层晶粒的细化和滚压形成的强织构是超细晶铁耐腐蚀性提高的原因.
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0 冯海生 王黎钦 郑德志 赵小力 戴光昊
计及齿面摩擦的高功率密度齿轮传动效率分析
为研究齿面摩擦对高功率密度齿轮传动效率的影响，提出一种基于虚拟样机方法的齿轮传动效率预测及其动特性的研究方法。考虑齿轮和转轴的柔性变形、齿轮时变啮合刚度，建立齿轮、转轴、轴承的柔性多体动力学模型，通过求解动力学方程得到齿轮传动系统的传动效率和动特性。同时，研究了齿面摩擦对直齿轮、斜齿轮、人字齿轮传动系统传动效率、动态特性的影响规律。研究表明：随着摩擦系数的增加，接触应力增加，动态切向摩擦力变大；在高速工况下，人字齿轮接触应力最小，但传动效率高于斜、直齿轮。研究结果对齿轮传动效率预测和减振降噪等研究具有积极的意义。
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0 杨凯 曹彪 丁理 杨广 黄增好
逆变式高频窄脉冲微弧氧化电源的研制
为增强微弧氧化过程中电弧特性的可控性,基于脉冲能量控制角度,设计了一种逆变式高频窄脉冲微弧氧化电源.电源在传统的两级逆变电路结构基础上,增加了能量匹配控制环节,解决了传统脉冲电源在脉冲关断时存在的“拖尾”现象,实现了变极性模式下回路及负载中能量的快速释放与存储.详述了实现多种模式输出的协同控制策略及对应的电路工作模式,分析了电源的负载特性,通过模拟仿真验证了负载特性等效模型的有效性.通过提高电源输出脉冲频率（最高20 kHz）及减小脉冲宽度（最窄20 μs）,实现了对脉冲能量的精密控制,提高了系统的能量利用率.实验表明,高频窄脉冲处理模式获得的膜层表面孔隙率更低,表面粗糙度更低.
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0 林超 才立忠 纪久祥 刘垒
基于RPY角的多维微动平台运动特性分析
为了满足精密制造领域对于传动平台多自由度以及大行程的要求，基于空间机构学，设计了由压电陶瓷驱动柔性铰链导向的六自由度微传动平台。利用RPY角姿态描述分析传动平台的运动特性，通过虚功原理和坐标变换理论，建立了微传动平台的运动学模型，得到了压电陶瓷驱动位移与传动平台运动位移之间的映射关系，以及微传动平台六个方向的静态刚度及其变化规律。利用Ansys对传动平台进行有限元仿真，并搭建实验平台，进行实验测试，通过实验结果与理论模型和仿真结果的对比分析，验证了理论模型的正确性及平台结构的合理性。
2014 Vol. 42 (9): 0-0 [摘要] ( 0 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 7 )
0 高嵩 梁继才 滕菲 陈广义 魏志勇
柔性三维拉弯成形零件的形状控制
对柔性三维拉弯成形工艺进行了研究，给出了三维弯曲成形件的数学表达式。通过分析柔性三维拉弯成形过程中型材的水平和垂直方向的变形，给出了控制成形件水平方向和垂直方向形状的单元体调形方法与夹钳的拉弯轨迹计算方法。根据柔性三维拉弯工艺中单元体调形多点控制的特点，定义了多点模具的调形参数，给出了单元体与成形件接触的几何关系，并给出了描述单元体上多点模具包络形状的三次B样条插值方法。基于上述的几何关系和多点模具的调形参数，使用圆弧对夹钳的拉弯轨迹进行计算。通过对L形截面铝型材的三维拉弯成形实验表明，成形件轮廓误差小于0.7%，验证了上述方法的实用性。
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0 郑灿赫 孟广伟 李锋 周立明 孔英秀
一种基于PSO-DE混合算法的结构可靠性优化设计
为了提高结构可靠性优化设计的效率，提出了一种基于粒子群优化(PSO)算法和差分进化(DE)算法的随机结构可靠性优化方法。本文利用PSO算法和DE算法的搜索特性，构成一种PSO-DE混合算法进行随机结构可靠性优化设计，克服了基本粒子群算法的早熟问题。将PSO- DE混合算法应用到结构可靠性优化理论，建立了在结构系统失效概率约束下，以结构质量最小化为目标的优化模型。算例结果表明，与基本PSO算法相比，提出的PSO-DE混合算法提高了收敛速度和精度，该方法易于实现，鲁棒性好。
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电子、通信与自动控制
0 周卫东 刘萌萌 杨永江
基于多传感器信息融合理论的交互式多模型算法
在经典的交互式多模型算法中,由于对似然函数的高斯近似以及概率密度函数与概率质量函数的混合计算使得所求得的模型概率仅为贝叶斯意义下的次优值.为解决此问题,基于各滤波器估计误差的相关性和多传感器最优信息融合准则提出了一种重新加权的交互式多模型算法.该算法通过计算估计误差的互协方差阵对模型概率进行更新,在此基础上利用最优信息融合理论对各滤波器的滤波结果进行融合.理论分析及仿真结果表明:经过重新加权的交互式多模型算法较原始算法以及其它忽略误差相关性的交互式多模型的改进算法在估计精度上均有显著提高.
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0 黄敏 李兵兵 孙茹钦
在时变信道下一种低计算复杂度的信道估计算法
针对时变信道中，正交频分复用（OFDM）系统下传统信道估计方法估计性能差、计算复杂度高的问题，本文提出了一种双对角线性最小均方误差（DD-LMMSE）的信道估计方法。该方法首先建立基于基扩展模型（BEM）的系统模型，然后进行两次对角线性最小均方误差估计得到BEM系数，从而估计出信道的时域冲击响应。实验仿真结果表明，该方法不管在慢时变信道下还是在快时变信道下均具有良好的估计性能，且计算复杂度低。
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0 杨艺 陈欣 李春涛
基于主-辅控制架构的无人机鲁棒飞行控制律设计
针对无人机在实际飞行中易受到扰动与系统未建模动态等不确定性因素影响的问题，提出一种新的鲁棒飞行控制律设计方法。该方法以“主-辅”控制器为基本架构，主控制器由1型鲁棒伺服LQR方法构造，其作用是提供基本指令跟踪控制输入；接着以加入主控制器后的理想闭环系统为参考模型，基于鲁棒模型参考自适应算法设计辅控制器，其主要功能为抑制扰动和未建模动态对飞行控制系统的影响。文章以滚转通道内环控制器设计为例，给出了详细的设计步骤。通过理论分析得到，该控制律能够保证整个闭环飞行控制系统在存在有界扰动与未建模动态情况下稳定且跟踪误差有界。最后由对比仿真验证了控制器对各种形式扰动的抑制作用，说明了该控制策略的有效性与鲁棒性。
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0 胡跃明 陈泽武 陈安 高红霞
基于尺度空间边缘强度累计的边缘检测
为了抑制图像中的细微结构、噪声、弱边缘等干扰对边缘检测的影响，同时提高边缘检测的位置精度，本文提出了一种基于尺度空间中边缘强度累计特性的边缘检测方法。该方法首先通过比较目标对象在多个尺度下的平均边缘强度来选择检测目标对象边缘的最佳尺度，然后依据边缘点在尺度空间上的累计值的差异滤除该尺度下的干扰边缘。实验结果证明本文方法能够在少量的平滑预处理条件下有效抑制上述各种干扰，提高图像中目标对象边缘的稳定性与位置精度。该方法具有一定的普遍适用性。
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0 汪丽娜
基于AFS优化初始聚类中心的G-K聚类模型
尽管Gustafson-Kessel算法是改进的FCM算法，它可以有效地搜索超椭球、平面或线型的数据类，但是该算法依旧存在对初始聚类中心较为敏感、易于陷入局部最优的缺陷。本文利用鱼群觅食与聚类有着天然的相似性，利用人工鱼群算法对聚类中心进行初始化，提出了人工鱼群算法与G-K算法相结合用于聚类分析的模型。并利用人工数据集和IRIS数据集进行仿真研究，结果表明新方法能有效地发现数据中的聚类结构。
2014 Vol. 42 (9): 0-0 [摘要] ( 1 ) [HTML 0KB] [PDF 0KB] ( 0 )
0 林晓玲 练建文 章晓文 姚若河
基于差分图像定位法的集成电路光发射探测技术
基于半导体电致发光现象的光发射探测技术（Photo-emission Microscope，PEM）是目前常用的集成电路缺陷定位分析方法。针对偏置电压较低的情况下，光发射信号较弱，容易被器件的噪声所干扰、造成成像效果不佳的问题，建立了PEM图像的信号-噪声模型，设计了差分图像定位算法来提高光发射探测的精度。首先通过调整偏置电压获取失效信号强度不同的两组图像，计算出两组图像的差分均值图像，再对其进行均值滤波器、图像二值化等处理，得到统计图像。从该统计图像可有效确定集成电路失效点的位置。物理分析的结果验证了PEM差分图像方法的准确性。
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0 黄河 关富玲 冯尚森
充气球天线设计与加工工艺研究
陆基充气球天线良好的便携性和适应性加速其作为地面临时通讯应用的推广。充气球天线的设计、分析、加工制造等各方面成为国内外研究的热点，其中量产要求与工艺研究需求尤为突出。本文从设计与加工的角度出发，介绍一种充气天线反射面初始型面分析计算方法和裁片计算分析方法；阐述反射面粘贴模具、球面粘贴靠模、裁剪线布置方案和裁剪模具的设计；着重说明充气球天线的加工工艺和流程。进行性能测试验证，结果表明所述工艺和流程有效可靠。研究为充气球天线的制作提供设计基础；为加工可重复性和可控性、加工精度提高工艺保障。
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汽车工程
0 张伟 张文明 赵翾 陈强 李鑫龙
环形腔气体溶解析出对油气悬架性能影响研究
针对工程车辆单气室油气不分离式油气悬架内随油液流动进入环形腔的气体, 在环形腔内溶解析出对油气悬架性能影响的问题, 建立以环形腔内气体体积作为判断导向的油气悬架非线性数学模型. 采用联合模拟仿真的方法求解非线性方程组, 分析环形腔内气体溶解析出对环形腔内压力变化的影响, 并搭建等比例油气悬架试验台进行验证, 仿真求解结果和试验验证结果对比表明：建立的数学模型能够准确描述环形腔内气体溶解析出变化对油气悬架性能的影响;环形腔内气体溶解析出在油气悬架设计和使用过程中不可忽略;影响过程受气体溶解度和油气悬架外加激励的变化作用明显;环形腔内气体溶解析出变化对油气悬架簧上质量相对位移的影响有限, 但是对油气悬架内部结构的冲击与强度寿命有较大的影响.
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0 罗玉涛 姜翠娜 梁伟强 林小慰
一种新型的增程式电动汽车动力驱动系统*
为了提高混合动力汽车的动力性和燃油经济性，简化驱动系统的结构，本文提出一种新型多模式驱动的增程式电动汽车驱动系统方案。首先分析了该系统方案的各个工作模式以及功率流分配；通过台架实验，获得了发动机、电机、电池等工作性能，并在Matlab/Simulink环境下，建立了关键动力元件（如发动机、主电机、辅助电机和蓄电池及整车仿真模型，并对该系统进行了动力性能和燃油经济性能仿真分析。仿真结果表明，本文提出的新型多模式驱动的增程式电动汽车驱动系统方案，相对于Volt方案，其动力性明显改善，最高车速提高37.5%，其燃油消耗率降低24.8%。本文的研究和仿真分析为该新型系统方案的实施提供了理论依据。
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0 罗念宁 赵立军 姜继海 张健 于安才
一种混联式液压混合动力系统及控制策略研究
混合动力系统的拓扑结构和相应的控制策略决定了整车性能。本文提出了一种适合城市公交工况的基于地面扭矩耦合方式的混联式液压混合动力系统，及以满足车辆瞬时动力需求为基础、以全局经济性最优为目标的整车能量管理策略；借鉴研究混杂系统的方法和思路，采用分层递阶控制简化了控制系统结构；基于matlab/ Simulink/ statflow联合仿真技术，建立整车前向模型，并选择ECE城市循环工况对整车经济性和动力性的进行了分析。结果表明文中所提出的液压混合动力系统及控制策略可明显改善发动机输出特性，有效提高整车经济性和瞬时动力性。
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0 田晟
单元薄壁矩形截面梁的平均压溃力研究
摘要：纵梁的平均压溃力是轿车纵梁结构的一个重要参数，它决定纵梁在碰撞过程中吸收能量的能力。研究纵梁的平均压溃力，可在概念设计阶段了解纵梁的碰撞性能，减少潜在的设计缺陷。但以往学者对纵梁平均压溃力的拟合公式与试验及仿真偏差较大。文中认为平均压溃力与材料的截面形状、材料的厚度和材料力学性能有关，并对一系列薄壁矩形截面梁进行试验并辅以仿真的方法，运用统计学中极差、最大偏差和标准差最小化原则，推导出新的矩形截面梁平均压溃力公式。计算结果表明，推导的公式比相关文献公式更加接近实际仿真值，能够满足轿车前纵梁概念设计需要。
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0 张立斌 岳洪伟 刘义才 李福齐
基于动态制动模型的汽车重心测量
重心高度是影响汽车操纵稳定性、平顺性和安全性的重要指标。重心高度过大可能引起严重的交通事故。本文通过研究现有测量汽车重心高度的方法，提出了一个基于动态制动模型的测量汽车重心的方法。该方法是一个利用平板式检测台的动态检测方法。为了验证提出的方法，本文做了实车实验；同时，用该方法对30辆不同车型的汽车测量重心高度，实验结果表明：该方法具有较高的精度和效率，而且本文提出的方法可以扩展到其他车辆。因此，本文提出的方法适用于汽车检测。
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发表于 2014-8-18 11:33:07
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