2018年, 第45卷, 第1期　刊出日期：2018-01-20

  

• 全选
  |

化学与化学工程
• Select
  “双重”风险评估模型的研究及实例应用

  高伟伟, 陈晓春, 于光认, 王如君, 陈思凝, 吕辰

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 1-7. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.001

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  针对当前化工企业风险评估模型种类繁多，但均存在不能客观、准确反映风险值及各风险因子权重无法合理确定的问题，建立了一种"双重"风险评估模型，通过利用Delphi法对层次分析法（AHP）进行改进，从而使得出的风险因子权重值更接近实际；其次，将风险矩阵法和Borda序值法相结合对企业各风险因子的影响度进行排序，进而得出"生产装置未定期检查"和"飓风"这两种因子对化工厂的风险影响最大的结论。该风险评估模型能有效避免传统方法的弊端，最终评估结果（风险值为0.608）与实际风险辨识结果一致，为化工企业的防灾、减灾、应急救援提供了理论依据和指导方向。
• Select
  旋转液膜反应器间隙对晶体粒径影响的研究

  韦礼顺, 许兰喜, 李殿卿

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 8-12. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.002

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  采用适当的边界条件，联立N-S方程、对流-扩散-反应方程和粒数衡算方程，通过CFD模拟旋转液膜反应器中硫酸钡的沉淀反应，得出了不同转速条件下3个不同间隙晶体的体积平均粒径变化及粒度分布。结果表明：增大转速或间隙使晶体粒径变小、粒度分布变窄；粒径对转速的偏弹性大于对间隙宽度的偏弹性。并通过与实验值对比验证了方法的可靠性。
• Select
  基于界面相互干扰能分析法的二乙醇胺水溶液自发浸润聚偏氟乙烯疏水微孔膜的机理研究

  徐晨汉, 丁忠伟, 刘丽英

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 13-20. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.003

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  通过van Oss范德华表面张力拟合法，拟合出了聚偏氟乙烯（PVDF）疏水微孔膜和润湿PVDF膜的各界面张力，证实了表面活性剂的吸附入侵机理同样适用于二乙醇胺（DEA）溶液浸润PVDF膜。通过吸附实验和HyperChem软件的分子优化推算出了DEA分子在固液界面的相互干扰能，利用Hamaker算法计算了DEA分子与PVDF膜的相互干扰能。结合DEA分子的固液、固气相互干扰能和Starov界面吸附常数方程，定量计算出了DEA分子在PVDF膜上的固气界面吸附常数几乎为0，即DEA分子在自发浸润过程中吸附在固气表面的可能性极小，从而证实了DEA溶液缓慢浸润PVDF疏水微孔膜的机理是由于固液界面吸附导致固液界面张力下降而引起的液气界面附加压力反向。从相互干扰能的角度研究了润湿现象，并基于所得机理提出了抵抗润湿的方法。
• Select
  导向梯形立体喷射填料复合塔板的流体力学与传质性能

  张保勇, 李家兴, 杨硕, 郭鑫宇, 刘兴勃, 李群生, 刘辉

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 21-29. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.004

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  设计了一种具有低压降、大通量和高传质效率特点的立体复合塔板（FTCT），以空气-水-氧气为实验介质，在直径500mm，板间距450mm的有机玻璃塔中进行冷模实验。对3种开孔形态不同的FTCT塔板进行流体力学和传质效率的测试，测定了不同气液负荷下的板压降、板上液层高度、漏液、雾沫夹带和传质效率，回归得到了FTCT塔板的干板压降经验公式。实验结果表明：板孔动能因子在7~19（m/s）·（kg/m³）^0.5范围内干板压降比开孔率相同的New VST塔板低10%~20%；3种FTCT的漏液、雾沫夹带和塔板传质效率都有相似的规律，但正向梯形开孔TH1型FTCT的流体力学性能和传质效率要明显好于另外两种。
材料科学与工程
• Select
  连续玻纤增强聚丙烯熔融浸渍过程降黏研究

  李莹, 曹敏华, 信春玲, 任峰, 代俊锋, 何亚东

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 30-35. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.005

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  将不同配比的高黏度聚丙烯与低黏度聚丙烯共混制备高低黏度树脂混配基体，旋转流变测试结果显示低黏度聚丙烯的加入显著降低了共混体系的黏度。以高低黏度聚丙烯共混物为热塑树脂基体，采用熔融浸渍方法制备连续玻纤增强聚丙烯热塑预浸带。研究发现随着低黏度聚丙烯含量的增加，热塑树脂基体的加工性能明显提高，预浸带制品的孔隙率及纤维断裂率逐渐降低。将各组预浸带模压成型后进行力学测试，结果显示低黏度聚丙烯的加入使层压板层间剪切强度、弯曲强度、拉伸强度均出现小幅度下降，而对冲击强度基本无影响。结合加工性能及力学性能，低黏度聚丙烯质量分数10%时共混物的综合性能最佳。
• Select
  基于分子动力学模拟的类固态等温微热压印过程分析

  李瑞, 吴大鸣, 王琦, 刘颖, 郑秀婷, 孙靖尧

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 36-42. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.006

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  基于Materials Studio软件，构建类固态等温微热压印体系模具镍与无定形聚合物聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的片层界面模型。根据凝聚态材料的适用性，选取COMPASS分子力场用于热压体系的计算。首先，对微热压印微结构的填充阶段进行模拟和分析，用体系能量随时间由波动逐步趋于稳定和分子密度不断升高并趋于稳定的变化规律来解释热压填充体系的建立过程。其次，对保压松弛阶段进行模拟和分析，并从以下3个微观角度解释了类固态微热压印过程中聚合物的应力松弛现象：（1） PMMA分子链均方回转半径逐渐减小至稳定；（2）速度相关系数迅速衰减并在0附近波动，说明聚合物的内应力衰减并最终趋于稳定；（3）不同温度对均方回转半径与速度相关系数的影响规律。
• Select
  低密度二氧化硅气凝胶微观结构与隔热性能表征

  孙言, 艾素芬, 雷尧飞, 沈宇新, 宫顼

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 43-48. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.007

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  以正硅酸乙酯为原料，采用溶胶-凝胶法及超临界流体干燥技术制备了密度为11kg/m³的低密度二氧化硅气凝胶块体材料，并与密度为25kg/m³和38kg/m³的二氧化硅气凝胶块体材料进行性能对比。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、BET等检测方法对样品的微观结构进行表征，对比了不同密度低密度气凝胶的微观结构，并测试了不同温度下的导热系数。结果表明：相比于密度更大的气凝胶材料，11kg/m³低密度气凝胶具有更为纤细的骨架结构和更大的孔洞尺寸，以及较小的比表面积，室温条件下具有最大的导热系数；在气凝胶密度小于40kg/m³的范围内，呈现出密度越小，导热系数越大的规律。
生物技术与环境工程
• Select
  水产品中麻痹性贝类毒素的微流体免疫检测技术研究

  赵涵, 孙帅, 董益阳, 王斌, 刘佳蕙, 刘锐萍

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 49-54. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.008

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  鉴于我国在贝类毒素检测方面相对薄弱的现状，将微流体免疫芯片技术和化学发光分析法相结合来检测贝类毒素，旨在探索一种快速、高效、低耗以及灵敏的检测手段以弥补方法缺陷。选择研究最为广泛的麻痹性贝类毒素-石房蛤毒素（STX）作为研究对象，利用基于酶联免疫反应（ELISA）为原理的石房蛤毒素检测试剂盒在微流体免疫芯片-化学发光检测平台进行实验，绘制出STX标准曲线并计算出检测限。首先在羧基聚苯乙烯微球表面包被抗体并进行定性分析，然后对底物流速和底物溶液的稀释倍数等进行优化，最后对市场上的贝类进行了实际样品的检测。通过绘制标准曲线得到STX的检测限为0.005675ng/mL，而传统方法的检测限为5ng/mL，表明应用微流体芯片技术可以大幅度提高食品安全检测的灵敏度。
机电工程和信息科学
• Select
  基于ReliefF-PCA和SVM的发动机故障诊断方法研究

  朱丽娜, 王学杰, 张进杰

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 55-59. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.009

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  针对柴油发动机机组振动信号非线性和非平稳性以及机组实际故障案例样本数据少的特点，提出了一种基于ReliefF、主成分分析（PCA）以及支持向量机（SVM）的柴油发动机故障诊断方法。首先提取发动机冲击信号的特征参数，运用ReliefF选择出其中的敏感特征以降低处理过程的计算难度；然后采用PCA进一步提取敏感特征，消除各特征之间的相关性，避免冗余；最后利用SVM实现机组的故障分类，诊断不同类型的故障。将本文方法应用于柴油机实际典型故障案例中，结果表明该方法能有效提取柴油机缸盖振动信号中的故障敏感特征，并实现多种典型故障的诊断。
• Select
  内燃机工况对气缸敲击振动的影响探究

  任中睿, 宋力喆, 江志农

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 60-64. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.010

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  为了更深入地了解内燃机工况与敲缸振动的关系，通过建立数学模型和仿真计算验证了内燃机气缸敲击振动峰峰值与发动机转速的非线性关系及与发动机负载的线性关系。内燃机扭矩平衡方程包含了发动机转速、负载和动力扭矩等信息，通过动力扭矩与活塞所受侧推力之间的几何关系将活塞径向加速度引入扭矩平衡方程，以活塞径向加速度在燃烧膨胀冲程上止点处的冲击信号峰峰值来表征敲缸振动的剧烈程度，整理后的数学模型显示加速度振动与内燃机转速为非线性关系、与负载为线性关系，经AVL-EXCITE仿真计算验证了数学模型的正确性。研究结果可以帮助在线监测系统和故障诊断人员根据敲缸振动对转速和负载的敏感性判断是否发生敲缸，为敲缸故障预警提供参考依据。
• Select
  新型强化传热螺杆结构传热性能数值研究及场协同分析

  王萌萌, 谢鹏程, 鉴冉冉, 赵世超, 杨卫民

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 65-71. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.011

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  利用CFD软件fluent对普通螺杆结构和新型强化传热螺杆结构在塑化计量段中的三维非等温流场进行数值模拟，研究两种结构流道内熔体的速度场、轴向和径向温度场、对流传热系数及场协同角的不同。结果表明：在塑化过程中，新型强化传热结构存在着径向的对流传质过程，加强了径向的对流传热，因此有较好的径向温度分布；新型结构较普通螺杆结构有较高的对流换热系数和较好的场协同性，从而加强了螺杆的对流传热。
• Select
  基于VS-Adaboost的实体对齐方法

  万静, 李琳, 严欢春, 王少华

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 72-77. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.012

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  针对现有实体对齐方法大多以本体模式匹配为基础，处理异构关联数据集间对齐关系存在局限性且实体链接缺失问题严重的现状，在分析关联数据语义的基础上，提出了一种独立于模式的基于属性语义特征的实体对齐方法，对关联数据集中实体属性根据语义标签特征及统计特征建模，并采用有监督的可变样本集VS-Adaboost算法实现分类器优化。实验结果表明，该方法的时间效率、准确率、查全率较高，F测度效果较好。
• Select
  A modeling approach for fuzzy programming with echelon form membership functions

  WEN Bo, LI HongGuang, CHEN XiaoChun

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 78-83. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.013

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  In order to solve fuzzy mathematical programming with soft constraints,the initial models must first be converted into crisp models.Membership functions are employed to describe the fuzzy right-hand side parameters needed to achieve this conversion.In some cases,echelon form membership functions (EFMFs) are required to depict the actual fuzzy situation.However,due to their discrete properties,fuzzy programming problems with such membership functions cannot be modeled by traditional methods.Motivated by these challenges,this paper introduces a novel absolute value representation modeling approach to formulate fuzzy programming using EFMFs.This approach can translate a discrete model to a continuous one which can then be easily solved.Finally,by means of a numerical example,the effectiveness of our new approach is demonstrated.
• Select
  波纹管膨胀节波形曲线拟合及波距检测算法研究

  崔亚飞, 刘英, 朱庆南, 王一宁, 杨雨图, 缑斌丽

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 84-90. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.014

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  由于国内波纹管膨胀节波距检测还处于手工测量阶段，存在着效率差、精度低、劳动强度大等缺点。设计了基于激光扫描技术的波纹管膨胀节波距检测系统，提出一种波纹管膨胀节波形曲线拟合及波距检测的算法，开发了一种能够自动获取波纹管膨胀节伸缩变形的波形点云数据、并能实现波形的逆向重构及波距计算的软件。该系统适用于波纹管膨胀节通径50mm~1500mm、双试验件总长1500mm~2500mm、试验压力0.1MPa~6.4MPa范围内变化的试验件波形检测，可自动调整扫描仪至膨胀节的距离，并能剔除检测过程中出现的各种干扰数据，波距测量精度达0.05mm。
• Select
  微菱形织构表面旋转轴密封性能研究

  程香平, 张友亮, 付远, 康林萍

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 91-96. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.015

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  综合考虑液膜空化及质量守恒边界条件，构建了轴面微菱形织构油封模型，通过数值计算获得膜压分布和微菱形孔结构参数对密封性能的影响关系。结果表明：微菱形孔所引起的动压效应可使膜压场产生变化，从而影响密封可靠性、润滑特性和泵汲效应；通过改变结构可控制泵吸方向、稳定液膜和减小摩擦。为提高稳定性和泵汲效应，并降低泄漏和磨损，选用半轴比γ=0.4~0.6、孔深h₁=1.5~4.5μm和微孔旋转角α=40°~50°轴面微菱形孔织构更为合理。
管理与数理科学
• Select
  基于神经网络和粒子群算法的遗传位点与患病信息的关联性分析

  李杰, 李志强, 刘晓, 闫白鹭

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 97-102. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.016

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  基于遗传疾病与某些遗传基因位点存在的较强关联性，并考虑到位点间存在交互作用的情形，提出了关联性最强的位点组合的筛选方法。将每个候选位点组合对应的基于神经网络的预报准确率作为评价标准，用粒子群算法（PSO）通过迭代逼近找出最优的位点组合，并与神经网络权重分析法进行比较。结果表明，由本文方法得到的位点组合预报精度更高，对患病情况有着较好的识别效果，可为遗传疾病诊断等提供参考方法。
• Select
  带有模糊流动性约束的均值-方差-偏度-正弦熵投资组合优化模型

  宋燕玲, 周荣喜, 蔡小龙, 赵庆亮

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 103-108. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.017

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  通过引入可信性偏度及模糊流动性约束，分别建立了同时满足随机不确定和模糊不确定情形下的均值-方差-偏度-正弦熵（M-V-S-SE）的投资组合模型和带有模糊流动性约束的均值-方差-偏度-正弦熵（M-V-S-L-SE）投资组合优化模型。然后运用马尔科夫方法求解模糊收益率，利用上海证券交易所数据进行实证研究。结果表明：模糊流动性约束的引入使得模型更加稳定，在提高收益、控制风险等方面更具有优势。
• Select
  三圈图的最小离心距离指标

  费军旗, 涂建华

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 109-114. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.018

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  为进一步研究离心距离指标（EDS）数学性质，通过研究3种移边变换对离心距离指标的影响，利用移边变换和数学归纳得出了三圈图离心距离指标的最小值及其对应图的结构。本文方法为研究更一般图的离心距离指标提供了一种简单有效的思路。
• Select
  一类血吸虫病模型Hopf分支的频域分析

  冯志红, 常玉

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 115-118. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.019

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  运用频域上的分支理论研究了一类血吸虫病传播模型的Hopf分支动态，严格证明了Hopf分支的存在性，运用四阶调和平衡方法推导出由Hopf分支产生的周期轨的近似解析表达式、频率和振幅。研究结果表明，被感染的钉螺由潜伏期进入易传染期的几率δ对人体内寄生虫数量有重要影响。
• Select
  Bird-Carreau型黏性van der Waals流体周期解的渐近稳定性

  陈肖, 孙颖, 陈亚洲

  北京化工大学学报(自然科学版). 2018, 45(1): 119-123. https://doi.org/10.13543/j.bhxbzr.2018.01.020

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  讨论了一维可压缩黏性van der Waals流体系统的渐近稳定性，其中黏性系数为满足Bird-Carreau模型的非线性函数，压力为非凸函数。通过构造能量函数并运用能量估计方法及单调算子理论，证明得出：大黏性条件下初值位于稳定区域时，以及大黏性、小扰动条件下初值位于亚稳定区域时，该类van der Waals流体的解是渐近稳定的。