最新刊期
      2008 年 第 40 卷 4 期

        水利与土木工程

      • 2008, 40(4): 1-6.
        摘要：中文摘要: 利用Ansys有限元软件，对大跨度小净距隧道浅埋段施工过程中的小导管注浆措施的加固效果进行了数值模拟分析，揭示了施工过程中加固措施对隧道周边变形和初期支护结构的影响。研究结果表明：地表的沉降值和地层特征点的位移都有不同程度的减小，初期支护结构的弯矩最大值减小约20%～25%，加固措施对于围岩的稳定，特别是对中岩柱的稳定有及其重要的影响，加固效果主要体现在隧道下台阶的开挖过程中。分析方法和计算结果对小净距隧道设计、施工具有一定的参考价值。  
        关键词：小净距隧道;小导管注浆;加固效果;有限元   
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      • 2008, 40(4): 7-11.
        摘要：中文摘要: BP算法具有学习效率低、收敛速度慢和易陷入局部极值的局限，针对此不足，提出将禁忌搜索算法与前向神经网络相结合方法，即采用禁忌技术指导神经网络的参数调整，从而使参数调整过程中避免了局部邻域搜索，具有收敛于全局最优的能力。该方法应用于新疆伊梨河雅马渡站年径流量的预测建模，并与用传统BP算法的预测建模相比较，结果表明：基于禁忌搜索的前向神经网络优化算法不仅提高了算法效率，而且预测精度也有一定的改善。  
        关键词：禁忌搜索;神经网络;径流;预测   
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      • 2008, 40(4): 12-16.
        摘要：中文摘要: 直剪试验是粗粒土强度指标测试的传统技术手段。但传统的试验设备存在的重大技术缺陷使得在试验过程中剪切面面积逐步缩小，剪切面中心位置逐渐偏移，导致剪切面上的正应力增大且分布不均，使试验结果产生误差和严重失真，并制约了该项技术手段发展和工程应用。为了克服粗粒土直剪试验设备的这一重大技术缺陷作者研制了一套大型粗粒土直剪试验机，采用齿轮齿条机构来固定剪切面中心的位置，同时运用线性比例调压技术使正应力恒定，有效地解决了这些技术难题，使粗粒土直剪试验技术得到了进一步完善。  
        关键词：粗粒土;直剪试验;正应力;恒定;无偏压   
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      • 2008, 40(4): 17-24.
        摘要：中文摘要: 汊道兴衰、洲滩的演变与其水沙输移特性密切相关。以沙市典型分汊浅滩河段为例，从河段水沙输移特性出发，结合水流泥沙、河道地形等实测资料，分析其河床演变特点，并根据三峡建库后水沙条件变化的特点利用数学模型预测了该河段的汊道和洲滩发展趋势。研究表明：所建模型能够准确地模拟该河段的水沙输移特性及洲滩的演变规律，因而具有较好的预测功能，三峡水库蓄水后河段洲滩动态变化结果与实测结果较吻合，这对三峡水库蓄水运用后其它分汊浅滩河段的研究具有借鉴意义。  
        关键词：三峡;分汊;浅滩;河床演变;数值模拟   
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      • 2008, 40(4): 25-28.
        摘要：中文摘要: 为改进神经网络模型算法，将神经网络技术与卡尔曼滤波技术进行耦合。在样本训练过程中，将卡尔曼滤波递推算法用于神经网络权重的训练，然后用训练得到的权重进行检验。文中以岷江上游段紫坪埔水文站的流量预报为实例，并与单一的神经网络模型以及卡尔曼滤波模型进行了比较。应用结果表明，卡尔曼技术用于神经网络权重估算，可改善水文预报精度。  
        关键词：神经网络;卡尔曼滤波;权重   
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      • 2008, 40(4): 29-35.
        摘要：中文摘要: 通过插销连接可靠性试验、节点半刚性量测试验、基本单元体受力性能试验以及四榀室外大型足尺整架试验的系列试验研究和模拟计算分析，对一种新型的插销式钢管脚手架的安全性能进行了较为系统的研究。研究结果表明，该脚手架的插销是稳定的，在正常工作中不会自动向上滑出,其节点在正常工作中是安全可靠的，节点不会先于杆件破坏，但节点连接刚度对脚手架的极限承载力会产生很大的影响，选用过高的节点连接刚度进行极限承载力计算将会造成安全隐患，并给出了半刚性节点的刚度建议值；采用半刚性连接的计算模型进行模拟计算、并取用一定的安全系数，该  
        关键词：插销式钢管脚手架;半刚性节点;安全性能;楔紧度;试验研究;结构分析   
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      • 2008, 40(4): 36-40.
        摘要：中文摘要: 针对山区卵石河道普遍存在的床面粗化层现象，进行了水流强度连续小幅增大的清水冲刷粗化层破坏试验研究，旨在探讨粗化层破坏与水流强度之间的临界关系。试验结果表明，水流强度的增大并不一定能破坏床面粗化层，只有当水流强度增大到一定程度时，粗化层才会破坏。对于本系列试验所用泥沙，只有床面切应力大于初始粗化床面切应力的1.2倍，粗化层才会破坏。粗化层床面结构对粗化床面切应力有着重要的影响。  
        关键词：粗化层破坏;水流强度;床面切应力;推移质输沙率   
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      • 2008, 40(4): 41-46.
        摘要：中文摘要: 为了使三维对流扩散方程在高Reynolds数情况下保持自动迎风与斜迎风性质，在二维格式的基础上，重点分析了三维情况下具有非线性性质的对流项离散格式的构造。通过指数函数构造迎风权系数，不会形成某一个网格点的贡献绝对占优的不合理情况。在各方向流速不等时，得出主流速及其权系数。通过空间几何变换，从平面中心点拓展到边棱中点和角点，得出标准27点格式的权系数。格式包括了角点的贡献，从而保持了斜迎风性质。通过与有限分析法比较，结果表明，数值格式随Reynolds数的增大，不会蜕化为简单迎风。本方法可广泛应用于流场、温  
        关键词：对流扩散;自动迎风;斜迎风;高雷诺数   
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      • 2008, 40(4): 47-52.
        摘要：中文摘要: 为了定量地对典型滑坡危险度进行评价,根据典型滑坡的强度指标和发生可能性指标建立典型岩质滑坡危险度评价指标体系，利用信息熵原理，结合中国科学院成都山地所滑坡数据库（CDMI）中奉节县24个典型岩质滑坡计算各评价因子客观权重，建立定量评价模型。计算奉节县24个典型岩质滑坡的危险度，通过实地调查对评价结果进行对比验证，危险度评价结果准确率达87.5%，可作为评价典型滑坡危险度的新方法进行推广运用，为滑坡的防治提供依据。  
        关键词：信息熵;典型滑坡;危险度评价;奉节县   
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      • 2008, 40(4): 53-57.
        摘要：中文摘要: 非线性预处理在人工神经网络多输入单输出系统日径流预测中的性能主要取决于各输入序列和输出序列的变换组合方式，具有类似变化特征的输入和输出各序列采用变换特性相近或相同的变换方式相比于采用不同的变换组合具有更好的预测效果。以广西桂江流域阳朔、恭城和平乐3个水文站1973年~2001年的日径流量为例，研究了不同组合变换下的MISO非线性预处理预测效果。结果表明，非线性预处理预测均比线性预处理相对误差<10%、<20%和<30%的合格率分别平均提高17.87%、15.85%和8.29%；相同的变换组合比不同的变换组  
        关键词：水文预测;非线性预处理;MISO;神经网络   
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      • 2008, 40(4): 58-61.
        摘要：中文摘要: 涡核半径是旋涡流场中切向速度最大位置对应的半径。由于旋涡运动的复杂性，通过测量全流场的切向速度来确定涡核半径的难度较大，而其它的确定方法也存在一定差异。通过一个易于确定的特征参数——旋涡水面线最大曲率点到中轴线的距离，来间接计算涡核半径的方法。论证了该参数与涡核半径之间存在着一个十次隐式方程的关系，讨论了关系式解的唯一性，并根据计算结果绘制了两者之间的无量纲关系曲线。对不同试验测量的旋涡水面线，采用本方法计算了涡核半径。  
        关键词：涡核半径;确定方法;水面线;曲率   
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        化学工程

      • 2008, 40(4): 62-65.
        摘要：中文摘要: 为了实现硅酸盐和磷酸盐同时测定，对各种参数如最大吸收波长、钼酸铵酸度、反应温度、反应盘管长度、掩蔽剂酸度等进行了优化；并开发了一个基于钼黄法和流动注射反应速率差分光光度法同时测定硅酸盐和磷酸盐的流动注射分析系统。系统重现性好、简便快速，还可用于在线磷硅化学仪器的研制。本系统的测定范围分别为0.05～30 mg/L (PO43-), 0.1～30 mg/L(SiO32-); 相对标准偏差分别为：0.90%(PO43-)、1.20%(SiO32-)；回收率分别为：97.6%～102.7%、94.8%～98.3  
        关键词：流动注射分析;磷酸盐;硅酸盐;同时测定   
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      • 2008, 40(4): 66-70.
        摘要：中文摘要: 采用投加多孔聚合物载体的序批式膜生物反应器处理人工废水及某化工废水，考察了系统对污染物去除效果及影响膜污染的因素。结果表明，系统处理人工配水时，当COD进水浓度为218～1003 mg/L，NH3-N浓度为24～96 mg/L，对COD、氨氮的去除率分别为87%~99％、65%~99％；处理工业废水时，COD进水浓度为174～709 mg/L，NH3-N浓度为18～63 mg/L，COD、氨氮的去除率分别为60%~96％、72%~94％。实验发现，添加多孔聚合物颗粒后，在MLSS低于19.2 g/L的浓度  
        关键词：膜生物反应器;膜污染;膜通量;废水处理   
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      • 2008, 40(4): 71-76.
        摘要：中文摘要: 考察了营养源和其它条件对康宁木霉固态发酵中药渣的影响，采用正交实验优化了发酵条件，同时在单菌种发酵的基础上，对康宁木霉和产朊假丝酵母混合发酵进行了初步探索。研究结果表明，利用康宁木霉固态发酵中药渣生产蛋白饲料是可行的；在优化发酵条件下，即氮源添加量为30 mg硫酸铵/g干药渣、初始pH 4.0、固液比1∶2、发酵时间4 d，中药渣中真蛋白含量由11.12%提高至17.80%，粗纤维含量由29.14%降低至17.50%。 关键词：中药渣；康宁木霉；固态发酵；蛋白饲料  
        关键词：中药渣;康宁木霉;固态发酵;蛋白饲料   
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      • 2008, 40(4): 77-82.
        摘要：中文摘要: 采用新疆尉犁蛭石矿，依次经过HNO3酸化，600 ℃灼烧，草酸酸化，NaCl交换，再用Keggin离子插层，得到了羟基铝柱撑蛭石。进而将此改性蛭石用于吸附磷酸根，讨论了溶液pH值、吸附剂用量、吸附时间、磷酸根浓度、温度对吸附平衡的影响，考察了吸附机理。结果表明，pH3条件下，改性后的蛭石对磷酸根的去除效果较原蛭石好，0.2 g柱撑蛭石对25 ml浓度为0.5 mmol·L-1磷酸根的去除率为98.0%，达到了废水排放的标准。羟基铝柱撑蛭石对磷酸根的吸附动力学可用拟二级速率方程来描述，计算值与实测值吻合甚好  
        关键词：羟基铝柱撑蛭石;X射线衍射;磷酸根;吸附   
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        材料科学与工程

      • 2008, 40(4): 83-88.
        摘要：中文摘要: 采用共轴圆筒旋转流变仪和锥-板型转子流变仪研究了聚乙烯醇(PVA)和胶原(COL)共混溶液的稳态和动态流变性能，讨论了温度、共混比、浓度对流动曲线的影响。结果表明：PVA/COL共混溶液为假塑性流体，其偏离牛顿流动行为的程度与共混物的组成和浓度有关。胶原对于体系流变性质的影响居于主要地位，共混溶液具有和胶原相似的流变行为，如弹性效应占主导(G′>G″)、相似的剪切变稀曲线、相近的动态变性温度等。当PVA含量增至80％时，PVA/COL共混溶液的动态变性温度比纯胶原的提高了约2 ℃，且流动性好。浓度对于PV  
        关键词：胶原;聚乙烯醇;共混;流变性能   
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      • 2008, 40(4): 89-94.
        摘要：中文摘要: 在60 ℃和强酸性条件下分别使用对二甲氨基苯甲醛（DMAB）和对二乙氨基苯甲醛（DEAB）对羊毛机织物进行染色120 min，然后以H2O2进行氧化处理60 min。研究了DMAB、H2O2和HCl浓度等对染色羊毛织物表面深度和颜色特征的影响，并考察了其染色牢度和断裂强度。结果表明，染色浴中DMAB和HCl浓度的增加均能够明显提高羊毛织物的表面深度（K/S）和鲜艳度，并且在DMAB浓度或HCl浓度与最大吸收波长处的K/S值之间存在着线性关系。在氧化浴中H2O2和HCl浓度的升高有利于羊毛织物的表面深度和鲜  
        关键词：芳香醛;色胺酸;羊毛织物;染色;氧化   
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      • 2008, 40(4): 95-99.
        摘要：中文摘要: 以天然蒙脱土(MMT)和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）改性的有机蒙脱土（OMMT）为原料,用具有阻燃性质的三聚氰胺、双氰胺－甲醛树脂缩合物（MDFP）作为插层剂与蒙脱土层间的阳离子进行交换,优化反应条件(改性时间、温度及质量配比) ,制备出层间距不同的蒙脱土-氨基树脂纳米复合材料,用XRD、FT - IR对产物进行表征。结果表明, 三聚氰胺、双氰胺树脂缩合物已成功插层进入到两种蒙脱土层间。在50～70 ℃的水浴下加热，质量配料比小于10%，反应4 h的实验效果最好，有利于制备插层型或插层-剥离型蒙脱土-  
        关键词：蒙脱土;三聚氰胺;双氰胺;氨基树脂;纳米复合材料   
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      • 冉旭
        2008, 40(4): 100-104.
        摘要：中文摘要: 为了提高钙磷陶瓷材料性能，以含碳酸化羟基磷灰石纳米粉体（CHA）为原料，采用含水蒸汽CO2微波等离子体快速烧结新技术阻止CHA分解和实现多孔CHA /β-TCP双相生物陶瓷的纳米化。在优化工艺条件下，制得了平均晶粒尺寸为92nm，气孔率为55.9％，CO2含量为4％左右，压缩强度为13.7 MPa的多孔纳米TCP/CHA双相生物陶瓷。与常规马弗炉烧结相比，微波等离子体烧结时间缩短，烧结温度降低，能有效阻止CHA分解，提高了烧结效率。微波等离子体烧结是一种快速制备纳米生物陶瓷的有效方法。  
        关键词：碳酸化羟基磷灰石;磷酸三钙;双相钙磷生物陶瓷;微波等离子烧结   
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      • 2008, 40(4): 105-108.
        摘要：中文摘要: 根据ICF靶材料研究的需要，采用自悬浮定向流技术制备了Cu9Al4、CuAl2 和Cu4Al等金属间化合物纳米微粒，通过TEM和XRD研究颗粒的形貌、粒度和相组成。结果表明，颗粒为球形结构，粒径尺寸在20~60 nm之间。颗粒主要为IMC-Al的双相复合结构，在一定的工艺条件下蒸发源金属与所制备IMC相的原子比例有对应关系，可根据需要通过调配蒸气中金属原子比例得到所期望的IMC相。  
        关键词：纳米微粉;金属间化合物;ICF靶材料;自悬浮定向流法   
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        信息工程

      • 2008, 40(4): 109-114.
        摘要：中文摘要: 为了提高双网口相互转发数据包的透明模式防火墙的性能，在分析数据包收发流程以及Netfilter框架的基础上，提出了一种获取发送网卡信息的新方法，并且基于该方法设计并实现了带状态检测和简单包过滤两种功能的透明模式防火墙。测试结果表明，与使用Linux bridge结合Netfilter构建的透明模式防火墙相比，这两种防火墙中的数据转发和过滤更加简洁高效。  
        关键词：透明转发;Netfilter;状态检测;简单包过滤   
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      • 2008, 40(4): 115-119.
        摘要：中文摘要: 为解决应用区域边界安全体系结构中的多主体访问控制安全问题，分析了应用区域边界的安全体系结构，利用BLP模型、Biba模型和RBAC模型的基本性质，针对该类安全体系结构的数据读/写操作和数据传送问题，详细定义并描述了创建客体规则、创建主体规则和数据传送中发送/接收规则。形式化证明了给出的描述规则是合理的、安全的，由这些规则组成的基于应用区域边界的安全体系结构模型是安全的。  
        关键词：信息安全体系结构,BLP模型,Biba模型,RBAC模型,粒度控制,并发行为   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2008, 40(4): 120-125.
        摘要：中文摘要: 为解决WWW系统容侵的效率和安全彼此兼顾、协调的问题，首先根据WEB文件的大小及敏感性对其进行安全等级的划分并设定初始分级系数，并随WEB文件的安全风险情况动态调整。然后利用混沌系统的不确定性和初值敏感性，对WEB文件按照设定的分级系数经用Logistic方程产生出混沌片段并生成安全文件签名。当用户请求的WEB文件的完整性遭到入侵破坏时，系统采取拒绝访问并报警、恢复被篡改的文件等一系列措施进行容侵处理。混沌初值随机产生，由于混沌的初值敏感性，决定了混沌片段的不确定性，入侵者难以伪造由混沌片段生成的文件签名  
        关键词：容侵;混沌;摘要;签名   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2008, 40(4): 126-131.
        摘要：中文摘要: 为了进一步提高GEP的函数自动建模的效率，提出了朴素基因表达式编程模型(Naǐve GEP)NGEP；提出了原子基因片断的概念，以保护进化良好的基因片段；引入了基因嫁接操作，实现了NGEP原型。实验表明：NGEP在函数自动建模的收敛速度是标准GEP的2～4倍。  
        关键词：基因表达式编程;二叉树数据结构;自动建模;原子基因串   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2008, 40(4): 132-137.
        摘要：中文摘要: 为了在满足水印不可见性和鲁棒性的同时，充分保障水印的安全性，提出了一种元胞自动机域的水印重复嵌入算法。利用元胞自动机的复杂多变的动力学特征，设计一个长的密钥矢量，先对水印进行元胞自动机加密，再对图像子块进行元胞自动机变换，利用纹理掩蔽特征将加密水印重复地嵌入图像子块中，水印检测无需原始图像。实验结果表明提出的算法有很好的鲁棒性、安全性和不可见性。  
        关键词：元胞自动机;元胞自动机变换;重复嵌入;纹理掩蔽;安全   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2008, 40(4): 138-142.
        摘要：中文摘要: 针对智能交通系统中用于车辆信息识别的近景图象特点，提出了图象投影信息模型。根据图象提供识别信息的正确性，提出了病态图象概念。基于图象投影信息模型对智能交通系统中近景图象，提出了病态图象识别算法，并进行算法有效性验证实验，实验结果证明作者提出的病态图象检测算法的正确性和可靠性。  
        关键词：病态图象;图象信息模型;智能交通   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2008, 40(4): 143-147.
        摘要：中文摘要: 为了延长网络生存期，减少网络能量消耗,在分析现有无线传感器网络任务分配机制的基础上，提出一种面向分层结构、多跳传感器网络的节能任务分配方法。该算法根据节点工作状态、剩余能量以及能耗，基于熵理论，建立代价函数，结合粒子群优化算法，实现优化任务分配策略。同时，针对无线传感网络动态变化使当前的任务分配策略可能不再是最优的情况,对任务进行动态调整。仿真实验结果表明该分配机制能有效减少无线传感网络计算时间和网络能耗，提高网络寿命。  
        关键词：无线传感器网络;任务分配;粒子群优化算法;节能   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2008, 40(4): 148-152.
        摘要：中文摘要: 为了检测和解决构件组装过程中的特征干扰问题，提出了构件的Petri网模型，给出了构件3种组装机制的形式化定义，并在分析了各种组装机制下可能出现的特征干扰的基础之上，提出了一种基于Petri网的特征干扰检测方法。该方法根据构件的不同组装机制，采用不同的规则检测特征干扰。实例研究表明，该方法能有效和准确地检测特征干扰，有助于解决构件组装过程中的特征干扰问题。  
        关键词：构件组装;特征干扰;Petri网   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2008, 40(4): 153-159.
        摘要：中文摘要: 针对无线Mesh网络中传统AODV协议路由判据单一从而导致路由性能较差的缺陷，提出一种多判据AODV跨层路由优化机制ACRO(AODV Cross-layer Routing Optimization)。该机制基于跨层设计思想，采用最小跳数与来自物理层和MAC层的多种路由判据相互协作，考虑了传播环境和接入性能，在路由算法中定义了混合多维路由判据, 并提出多判据AODV跨层路由优化机制。理论分析和NS2仿真结果证明，这种路由优化机制提高了吞吐量，降低了网络时延和载荷，路由性能得到明显改善。  
        关键词：路由优化;跨层设计;MESH;AODV   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2008, 40(4): 160-165.
        摘要：中文摘要: 入侵弹性技术通过周期性地进化密钥，有效地防止了密钥泄漏带来的危害。利用完全二叉树提出了一个新的入侵弹性签名方案(TBIRS)，并且证明了方案的正确性和安全性。TBIRS按照二叉树前序遍历的方式进行密钥的更新，采用随机数加减的方法进行密钥的刷新，以二叉树的叶子节点作为密码系统的时间周期。与目前密钥安全性最好的SiBIR方案比较，TBIRS在取得相同密钥安全性的情况下，算法复杂度却由O(N)降低到O(logN)。  
        关键词：完全二叉树;入侵弹性;签名方案;双线性映射   
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        发布时间：2023-11-28

        机械工程

      • 2008, 40(4): 172-175.
        摘要：中文摘要: 针对现场大尺寸测量难以避免的空气扰动问题，提出了一种采用波前修正的图像恢复方法对经靶镜反射后的畸变激光光斑进行复原，对微米级精密测距、准直的测量结果修正，以提高现场大尺寸测量精度的方法。实验证明：该方法能有效的解决由于大气扰动而产生的图像抖动、变形等问题，从而使测量精度提高，有效测量距离增大。  
        关键词：空气扰动;大尺寸测量;波前探测;图像恢复   
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      • 2008, 40(4): 176-180.
        摘要：中文摘要: 在用人工神经网络来确定磨削参数的过程中，在传统 BP算法的基础上，采用改进了的GCAQBP算法。同时考虑了砂轮材料和粒度对磨削过程的影响，把它们增加为神经网络系统的输入参数；并对输入参数的编码进行了细化，最终建立了磨削参数智能选择系统。用样本进行训练后有效率达到了80%以上，与传统方法相比提高了磨削加工的效率和精度。  
        关键词：磨削参数;GCAQBP算法;神经网络   
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      • 2008, 40(4): 181-186.
        摘要：中文摘要: 针对批量定制模式下产品配置设计领域，以定制产品多维信息中构件层次信息偏序集为核心，设计了构件属性索引表达模型，提出了基于构件属性索引的XML刻面分类文档的层次式检索技术和构件属性相似度的计算方法。并进一步研究了基于软插件的定制产品虚拟描述方法，开发了产品配置仿真原型系统。通过车床产品的配置仿真应用表明:系统能根据客户提出的定制需求快速有效的实现产品族构件的检索配置，客户也可以在配置设计过程中对配置选项进行规范的动态变更，以便对多个设计方案进行动态可视化的评价比较，既提高了配置设计的效率，又提高了设计结果与  
        关键词：批量定制;配置设计;XML;仿真;插件   
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      • 2008, 40(4): 187-190.
        摘要：中文摘要: 相似实例的检索能力是基于实例推理的关键技术之一。为提高实例检索效率，提出一种基于传递闭包的设计方案实例模糊预分类方法。为提高模糊相似度计算的准确性，综合考虑了环境因素和影响权重，提出一种基于灰色关联度的设计方案模糊相似矩阵建立方法，并给出了计算步骤。通过将待分类的决策矩阵转变成模糊相似矩阵，再将模糊相似矩阵转变成模糊等价矩阵，较好的实现了设计方案实例的模糊聚类，并给出运行实例。结果表明，此方法可以给出设计方案间的相似程度和分类的归并过程，为相似设计方案的检索提供动态变化的搜索范围和更好的数据支持。  
        关键词：模糊聚类分析;基于实例推理;灰色关联度;方案设计   
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