最新刊期
      2009 年 第 41 卷 4 期

        特约综述

      • 戴会超,董前进,曹广晶
        2009, 41(4): 1-7.
        摘要：中文摘要: 三峡—葛洲坝梯级水利枢纽是长江中下游重要的水利工程，三峡—葛洲坝梯级水利枢纽的联合调度不仅是实现长江中下游水资源可持续利用的基础和典范，也是实现整个流域范围内水文补偿、库容补偿、电力补偿、提高系统可靠性及综合利用效益的必要条件，由此，对三峡—葛洲坝梯级水利枢纽调度技术集成涉及的水文、调度等问题进行评述以了解现状、展望未来非常必要。在探讨三峡—葛洲坝梯级水利枢纽调度技术集成研究意义的基础上，对涉及的气象水情自动测报系统研究、流域梯级调度、水库汛限水位动态控制研究、大型水库生态调度研究、特大型水电站考核评估等研究现状进行评述，指出了三峡—葛洲坝梯级水利枢纽调度技术集成研究亟待解决的问题，对三峡—葛洲坝梯级水利枢纽调度技术集成及类似方面研究与实践有指导作用。  
        关键词：三峡—葛洲坝;梯级调度;汛限水位动态控制;生态调度;水电站考核   
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        发布时间：2023-11-28

        水利与土木工程

      • 任旭华,徐海奔,束加庆
        2009, 41(4): 8-13.
        摘要：中文摘要: 随着高山峡谷地区大型水电工程的兴建，深埋地下水工隧洞的围岩稳定和内外水压力作用下衬砌应力变形等成为重点关注问题。从围岩开挖支护、围岩衬砌相互作用和钢筋混凝土有限元模拟等方面建立钢筋混凝土岔管段数值分析模型，以蒲石河抽水蓄能电站尾水岔管为例，分析了围岩的应力、变形问题以及混凝土岔管结构配筋和配筋后应力、裂缝开展等问题。围岩分析计算结果表明：在主、岔洞交叉处会产生拉应力，塑性区开展较深，同时主洞靠近岔洞侧和尾水支洞的两侧岩体塑性区也有较大的开展。岔管结构分析计算结果表明：正常运行工况在内水压力作用下岔管结构大部分区域存在拉应力，裂缝较大；检修工况在外水压力作用下仅在主、岔管交叉处存在拉应力区，裂缝较小。  
        关键词：钢筋混凝土岔管;围岩;应力;裂缝宽度;有限元分析   
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      • 2009, 41(4): 14-18.
        摘要：中文摘要: 地震发生时坝体和库水之间相互耦合，产生动水压力，而动水压力又反作用于坝体，提出采用气幕隔震技术消减动水压力，以提高拱坝抗震性能。用流固耦合理论，建立了坝体-气幕-库水隔震的三维有限元分析模型，研究了气幕隔震的减震机理和隔震效果。对拱坝进行三维动力有限元数值仿真分析，结果表明，气幕隔震对动水压力反应、加速度反应均有显著影响，尤其是动水压力，气幕可使动水压力减少约65%效果。另外，对坝面动水压力典型分布进行了分析。  
        关键词：气幕隔震;动力有限元;动水压力;拱坝   
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        发布时间：2023-11-28
      • 李碧雄,王哲,谢和平,王旋,雷涛,甘立刚
        2009, 41(4): 19-25.
        摘要：中文摘要: 5月12日发生在汶川里氏8.0级的特大地震造成大量房屋建筑严重损坏，特别是砌体结构房屋。为了掌握各种类型的砌体结构震害特点，探讨砌体结构的抗震性能，为砌体结构设计规范的修订提供依据，地震发生后，课题组成员长期在现场进行震害调查。本文整理和归纳了此次地震中多层砌体结构破坏的主要特点，分析了各种破坏现象发生的原因。分析表明，多层砌体结构教学楼的破坏主要源于窗间墙承载力不足；按现行规范设计、施工质量较高的多层砌体教学楼和住宅楼能获得良好的抗震性能；钢筋混凝土构造柱的设置不仅加强了砌体结构的整体性、提高了变形能力，还提高了砌体的抗剪和抗压能力；砌体的破坏形态表现出丰富的多样性，应克服当前认识上的一些盲点，考虑砌体真实的受力状态来进行抗震设计；抗震概念设计需给予足够的重视。  
        关键词：汶川地震;多层砌体结构;损害;抗震设计   
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      • 程井,常晓林,周伟
        2009, 41(4): 26-30.
        摘要：中文摘要: 水工混凝土结构的温度应力及裂纹扩展计算是一大难点。用节点来离散域的无单元伽辽金法由于不需要网格，特别适合模拟裂纹扩展问题。本文主要研究应用无单元法来计算温度应力以及温度裂纹扩展，提出了基于衍射法的折线不连续面模拟方法，并介绍了计算裂纹应力强度因子的围线积分法等，编制了温度裂纹及其扩展计算的VC++程序。通过典型气温骤降温度应力、单边直裂纹和斜裂纹实例对程序进行了验证，算例结果表明其具有较好的精度和可靠性。然后以底部约束混凝土块为例介绍了裂纹扩展的模拟过程及结果。最后对无单元法计算裂纹扩展的一些问题和难题进行了总结。  
        关键词：无单元伽辽金法;温度应力;衍射法;围线积分;复合型裂纹;裂纹扩展;应力强度因子   
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      • 谢妮,邹维列,严秋荣
        2009, 41(4): 31-36.
        摘要：中文摘要: 为了研究降雨入渗对黄土路基边坡孔隙水压力（吸力）、含水量、变形等的影响，选取甘肃平-定高速公路上某段9 m高的填方路基边坡进行了4场人工降雨模拟试验并持续现场监测一个月。监测结果表明：人工降雨模拟引起浅层土体（1m以上）吸力明显下降和含水量增大，致使土体有效应力减小，抗剪强度降低；另外雨水冲刷引起坡面冲沟发育，导致雨水入渗增大和土体强度的进一步衰减。压实度最小的坡脚处降雨引起的湿陷变形最大。在持续降雨的条件下，湿陷变形的发展会导致坡底的沉陷，最后发展为滑坍破坏。从减少雨水入渗，减小土体的强度损失以及控制湿陷变形等方面综合考虑，提高黄土路基边坡的压实度对防止降雨导致的边坡失稳具有重要意义。  
        关键词：黄土路基边坡;人工降雨;现场监测;吸力;变形   
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      • 陈江,刘浩吾
        2009, 41(4): 37-41.
        摘要：中文摘要: 在分布式光纤裂缝检测技术中，为了从理论上确定功率损耗与裂缝宽度的关系，本文采用修正曲率半径的方法对经典的弯曲损耗理论模型进行了修正，扩展了经典模型的适用范围，完善了分布式光纤裂缝检测技术的力-光耦合理论。对两种光纤、两种夹角共四个工况分别进行了数值试验和模型试验，结果表明：光纤护套越薄、与缝面夹角越小，灵敏度越高；数值试验结果与模型试验结果符合较好，说明该修正理论模型是有效性，可为发展分布式光纤裂缝检测技术提供适用的理论工具。  
        关键词：光纤传感;裂缝检测;弯曲损耗;力-光耦合   
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        发布时间：2023-11-28
      • 康亚明,刘长武,贾延
        2009, 41(4): 42-47.
        摘要：中文摘要: 岩土工程中的岩体常处于空间应力状态下，因此，研究空间应力状态下岩石的损伤破坏机理有重要的实际工程意义。基于岩石内部缺陷分布的随机性，建立了围压和轴压共同作用下岩石的统计损伤本构模型。并通过砂岩的三轴压缩试验确定了模型里的参数，定性分析了围压对损伤度的影响。研究结果表明：（1）模型能反映围压效应，即可以体现岩石强度随围压变化的规律；并且模型参数确定方法揭示了模型参数的物理意义；（2）通过岩石的全应力-应变全曲线特征及峰值应力与应变确定模型参数，不同的围压对应着不同的参数；（3）临界损伤度与岩石所处的应力状态有关，同一种岩石在不同围压下临界损伤度是变化的；（4）由分布参数m的物理含义可知，m可以做为表征砂岩脆性的参数；1/m可以做为表征砂岩延性的参数。  
        关键词：围压;轴压;本构模型;Weibull分布;临界损伤;分布参数   
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      • 樊鸿,张盛,王启智
        2009, 41(4): 48-52.
        摘要：中文摘要: 介绍了一种计算复合型三维裂纹应力强度因子的单元初始应力法，该法采用退化的1/4节点奇异单元，通过近裂尖最佳应力点应力进行应力强度因子的求解。由该法计算的含有内埋倾斜圆形裂纹圆柱体受远场均布拉力作用下的应力强度因子与手册解相比，KI的最大相对误差为1.44%，KⅡ的最大相对误差为-2.30%，KⅢ的最大相对误差为-1.22%。这种单元初始应力法使用简单，精度高，对于复杂三维裂纹的计算具有较强的实用性，值得推广。  
        关键词：复合型三维裂纹，应力强度因子，1/4奇异单元，最佳应力点，单元初始应力法   
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      • 简斌,万李,朱浪涛
        2009, 41(4): 53-58.
        摘要：中文摘要: 无粘结预应力楼板－异形柱（剪力墙）住宅结构体系将剪力墙、异形柱沿住宅外墙、分户墙和楼、电梯间布置，是一种能实现住户内部自由分割的新型住宅结构体系。为研究该结构体系的抗震性能，依据我国现行结构设计规范，进行了系列结构模型设计，并采用SAP2000对其进行Pushover分析。重点比较了楼板中是否施加预应力、抗震设防烈度、水平力作用形式、房屋层数、楼板中预应力筋对梁的加强作用等因素对该结构体系抗震性能带来的影响。从结构的性能点坐标、结构的力－位移曲线及结构塑性铰的分布和发展等方面来评价结构的整体抗震性能。分析结果表明，该结构体系修建的12层以内的规则对称住宅结构，具有较好的整体抗震性能，能够满足抗震设防烈度为八度和八度以下地区抗震设防的要求。  
        关键词：结构分析;住宅结构体系;无粘结预应力楼板;Pushover;异形柱;抗震性能   
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      • 贾超,刘兴芳
        2009, 41(4): 59-62.
        摘要：中文摘要: 在确定工程结构的维护时间时，传统的方法是将其按非退化系统来考虑的，实际上工程结构的整个使用期符合退化系统的特点，因此建立结构退化系统的最优维护时间具有重要的工程意义。本文基于退化系统的特点，分析了退化系统和非退化系统之间的区别。结合可靠度理论，建立了以使用期内费用最少为目标函数的维护策略，推导出退化系统的维护时间的数学模型，以此确定工程结构的最优检查间隔时间。并以青州市黑虎山水库大坝为例，建立其力学意义的失效破坏模式，得出大坝的系统可靠度，并应用推导出的模型得出不同可检查性条件下，费用与检查时间的关系曲线，分析得到若干有益结论。  
        关键词：退化系统;水坝;可用性;可靠度;决策;最优检查间隔时间   
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      • 李昀,杨果林,林宇亮
        2009, 41(4): 63-69.
        摘要：中文摘要: 本文通过大型的模型试验，研究了以红砂岩为填料在水平地震作用下加筋格宾挡土墙的地震反应。输入不同类型和幅值的地震波激励，探讨地震作用下模型挡墙的动力特性与动力响应规律。试验结果表明，加筋格宾结构为优良的抗震结构，其墙内对输入加速度有明显的放大效应。沿墙高方向水平加速度放大倍数的增量坡度比较平缓，随着墙高的增大，水平加速度有增大的趋势。墙内各质点对ELCE＿NS地震波的水平加速度放大倍数为1～1.88倍，对HACHI＿EW地震波的放大倍数为1～2.78倍。墙面板的水平加速度放大倍数随振幅增大呈现明显的递减趋势，变化基本上为线性的。竖向加速度峰值响应在墙面及墙顶显著增大，可达到台面水平加速度峰值的44%~56%。推导了加筋格宾挡墙在水平地震荷载作用下的竖向动土压力的振动方程。  
        关键词：加筋格宾挡土墙;动力特性;双绞合六边形金属格宾网;红砂岩   
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      • 蔡建国,冯健,涂展麒,王赞
        2009, 41(4): 70-75.
        摘要：中文摘要: 本文给出了弦支穹顶结构的一种基于平衡矩阵理论和最优化理论的预应力确定方法。通过对不同预应力水平以及不同上部单层网壳截面弦支穹顶的模态分析讨论了该结构体系的动力特性。并研究了弦支穹顶在地震作用下的基本特性，对比分析了相应单层网壳和弦支穹顶的动力响应。分析结果表明：弦支穹顶结构的自振频率随着预应力水平的提高而增大；但随着上部单层网壳刚度的增大，预应力的大小对其自振频率的影响逐渐减小；弦支穹顶的下部张力集成体系（索杆体系）降低了上部单层网壳大部分单元在地震作用下的最大应力，尤其是外层单元的应力。  
        关键词：弦支穹顶结构;预应力;动力分析;模态分析;地震反应分析   
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      • 周爱兆,卢廷浩,丁明武,徐泽友
        2009, 41(4): 76-81.
        摘要：中文摘要: 为研究等应力增量比路径下土与结构接触面力学特性，进行高塑性粘土与混凝土接触面等应力增量比路径单剪试验，获得不同应力路径下应力应变关系曲线。试验结果表明，高塑性粘土能够较好地适应大变形，接触面剪应力与切向应变关系呈剪切硬化型曲线，法向剪胀不明显；接触面剪切强度与应力路径无关，应力应变关系与应力路径密切相关；初始法向应力一定，应力增量比越小，剪应力增长越快，对应的破坏剪应力也越高；无剪胀发生情况下，法向应变与法向应力关系曲线与单向压缩试验具有一致性；应力比与切向应变呈良好的双曲线关系。在试验研究的基础上，基于广义位势理论，将土与结构接触面问题看着应力空间上的二维数学问题，采用塑性状态方程代替传统的屈服面，建立了双重势面接触面弹塑性模型。模型能够反映应力路径、初始法向应力对接触面力学特性的影响，具有一般性，参数能够通过试验完全确定，可以方便地应用于有限元分析，具有一定的应用推广价值。  
        关键词：接触面;单剪试验;应力路径;剪切强度;高塑性粘土;本构模型   
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      • 蒋建平,高广运,刘文白
        2009, 41(4): 82-88.
        摘要：中文摘要: 为加深对PHC桩的认识和推广它的应用，基于3个场地中共11根现场试验PHC抗拔桩的实侧资料的优化拟合，对PHC桩的一些抗拔性状进行了研究。针对抗拔PHC桩的承载特性，选用了Weibull 数学模型描述PHC抗拔桩的上拔荷载-上拔位移曲线，对11根现场试验桩的拟合表明，Weibull 模型的拟合精度高，相关系数 为0.98877~0.99963，平均0.99782；该模型对抗拔PHC桩的拟合效果比指数模型、双曲线模型的都要好；基于该数学模型的PHC桩上拔荷载的计算值与实测值的误差一般为 ；基于Weibull 模型的拟合曲线，某两工程中PHC桩上拔荷载达到极限状态时的上拔位移量一般在5mm~17mm之间；基于Weibull 模型的拟合结果，对PHC桩抗拔荷载与抗压荷载、PHC桩与钢管桩进行了比较。结果表明，本文选用的Weibull 数学模型针对抗拔PHC桩上拔荷载-上拔位移曲线的拟合是较为精确的和可靠的，PHC桩是一种较为优越的桩型。  
        关键词：Weibull 数学模型;上拔荷载-上拔位移曲线;PHC桩;现场桩试验资料   
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      • 刘艳丽,梁国华,周惠成
        2009, 41(4): 89-96.
        摘要：中文摘要: 水文模型不确定性分析GLUE（Generalized Likelihood uncertainty Estimation）方法常用似然判据Nash-Sutcliffe系数（确定性系数），这种判别标准侧重对整体过程误差的估计，对点状况如洪峰的表征不够，不能准确地反映模型的不确定性情况。本研究基于GLUE方法，建立了多准则似然判据，应用北方水库常用的大伙房模型，对碧流河水库洪水预报的不确定性进行研究，并给出预报误差分析。结果表明，将常用的确定性系数似然判据扩展为洪峰误差、洪量、峰现时间、确定性系数四个目标的多准则似然判据，能更好地反映模型的实际不确定情况，对模型参数的率定和不确定性研究具有重要意义。  
        关键词：洪水预报;不确定性分析;GLUE;多准则似然判据;大伙房模型   
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      • 张军
        2009, 41(4): 97-101.
        摘要：中文摘要: 为了克服TOPSIS模型在多指标决策过程中的不足，本文提出了一种水质评价的改进TOPSIS模型。以原始数据样本与理想方案之间的灰色关联系数矩阵为新的决策矩阵，利用理想解法对方案进行排序。克服了传统理想解法仅仅基于原始数据，难以挖掘数据内在规律的缺点，为有限样本条件下的决策问题提供了新思路。同时提出了用AHP法和熵值法组合赋权的方法，克服了传统主、客观赋权方法的缺点。运用本文建立的评价模型，通过在河流水质评价中的应用，表明其结果合理，计算简单，具有很好的应用前景。  
        关键词：灰色关联系数矩阵， TOPSIS，组合权重，水质评价   
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      • 李永,李嘉,安瑞冬
        2009, 41(4): 102-108.
        摘要：中文摘要: 挟沙水流与清水相遇时，由于前者的密度比后者大，在条件合适的时候，挟沙水流就会潜入清水底部继续向前流动，形成浑水异重流，是泥沙运动的一种特殊形式。本文基于水沙两相流理论，将含沙浑水作为一相均匀流体处理，引入相间滑移速度的概念，建立混合相连续方程、动量方程、第二相的体积分数方程和相间相对速度方程的ASM（Algebraic Slip Mixture）两相流模型，并耦合求解水动力学计算的标准k-ε方程组。本文还介绍了针对异重流研究设计的多相流试验水槽及模型试验方法，对ASM模型计算的结果进行试验验证并分析模型适用条件。结果表明：该模型可以对异重流潜入，前锋形态及推进速度进行有效模拟；对Re数大于2000及含沙量高于1kg/m3的异重流条件可以进行较精确的模拟。研究为深入了解水库、湖泊及河流入海口水沙异重流问题提供了新的途径。  
        关键词：异重流;水沙两相流;相间滑移;ASM模型;标准k-ε方程组   
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        化学工程

      • 谢川,李万舜,冯岩
        2009, 41(4): 109-113.
        摘要：中文摘要: 以N-烃基咔唑为原料，经Friedel-Crafts 酰化、成肟和酯化反应，合成了6种咔唑肟酯衍生物。通过正交设计实验，探讨了产物Ⅰ的Friedel-Crafts 酰化的最佳反应条件：N-乙基咔唑为0.02mol时，反应物苯甲酰氯与N-乙基咔唑摩尔配比为1.2.，催化剂AlCl3与N-乙基咔唑摩尔配比为1.2， 25℃下反应3.5h，产率可达94.6%。利用1H NMR,IR,UV和元素分析对目标产物进行了结构表征。并进行了光引发性能测试。  
        关键词：咔唑肟酯 合成 正交实验 光引发性能   
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        发布时间：2023-11-28
      • 陈慧,李铠,邰双喜
        2009, 41(4): 114-118.
        摘要：中文摘要: 用皮粉模拟胶原，研究了多酚物质与醛类鞣剂与皮粉和改性皮粉的作用。通过DSC和粒度分析可知，多酚物质与醛类鞣剂之间可以获得Matrices，本身具有高的耐热稳定性是提高胶原热稳定性的基础；胶原中的氨基比羧基对酚－醛Matrices对胶原热稳定性影响更强；粒径为30－50nm的二聚儿茶素－噁唑烷Matrix能使胶原产生较好热稳定性。  
        关键词：胶原;热稳定性;多酚;醛   
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      • 薛洪宝,焦艳娜,庞国伟,刘海峰,唐静,李晖
        2009, 41(4): 119-124.
        摘要：中文摘要: 本文利用高效液相色谱建立了中药青蒿中青蒿素、芦丁、异槲皮苷、水杨酸、槲皮苷、槲皮素六种成分同时定量的分析方法，其中线性范围宽、相对标准偏差低、精密度高、重现性好。色谱最佳条件是：Tiahhe Kromasil C18 100 A (5μm, 250mm×4.6 mm) 反相色谱柱；紫外检测波长：279nm；流动相：V(甲醇): V(水)=50:50（含0.02 % 三氟乙酸）；流速：0.5 ml/min；柱温：30℃。同时与蒸发光散射检测器相比较，除青蒿素外其它成分检测灵敏度高。  
        关键词：青蒿素，六种成分，同时定量，高效液相色谱法   
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      • 董永春,赵娟芝,侯春燕
        2009, 41(4): 125-131.
        摘要：中文摘要: 使用羊毛纤维与三氯化铁反应在室温条件下制备了羊毛纤维铁（Wool-Fe）配合物，并使用FT-IR 和SEM对其进行了表征。然后将其作为非均相光催化剂应用于偶氮染料的氧化降解反应中，分别考察了催化剂用量、催化剂中铁离子含量（CFe-wool）、辐射光强度、pH值和染料结构等因素对脱色率的影响，并应用紫外可见光谱法对染料的氧化降解反应进行了分析。结果表明，羊毛纤维与铁离子发生了配位反应，提高反应温度或溶液中铁离子浓度能够制备高CFe-Wool的Wool-Fe催化剂。催化剂用量及其CFe-wool的增加都会促进偶氮染料的降解反应。Wool-Fe催化剂在pH≤6.0溶液中显示出较高的催化活性，而在碱性介质中活性有所降低。在Wool-Fe催化剂存在下偶氮染料的降解反应属于假一级动力学反应，催化剂的CFe-wool和辐射光强度的增加有利于提高偶氮染料的降解反应速率常数，在相同的反应条件下活性染料比酸性染料更容易发生氧化降解反应。  
        关键词：羊毛纤维;铁离子;非均相光催化剂;偶氮染料;降解   
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        发布时间：2023-11-28

        材料科学与工程

      • 冉旭
        2009, 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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        发布时间：2023-11-28
      • 刘娅,王玉忠
        2009, 41(4): 132-135.
        摘要：中文摘要: 为改善聚乙烯醇（PVA）的阻燃性，采用聚磷酸铵（APP）和层状双氢氧化物（LDH）作为阻燃剂和阻燃协剂制备了PVA/APP/LDH三元混杂体系。采用平行板流变仪研究了该阻燃PVA/APP/LDH混杂体系的流变行为。研究发现，混杂体系在所研究的频率范围内均表现为切力变稀行为。在PVA的浓度保持9wt%、PVA/APP/LDH体系中PVA占85wt%时，随着LDH含量由1wt%增加到3wt%，体系的复数粘度出现先增大后降低的现象。通过储能(G’)与损耗模量(G”)、动态力学损耗值(tan )、Cole-Cole图、松弛时间等参数的分析，发现该混杂体系在所研究的整个频率范围内始终表现出是以粘性为主的流变行为，即G”> G’和tan >1。PVA/APP/LDH混杂体系的流变行为比PVA、PVA/APP体系更为复杂。  
        关键词：聚乙烯醇;层状双氢氧化合物;混杂体系;流变性   
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        发布时间：2023-11-28
      • 王放,曾祥国,魏玉卿,张俊乾
        2009, 41(4): 136-140.
        摘要：中文摘要: 为了讨论weak-link比例对强度预测的适用范围，基于纤维增强复合材料的渐进破坏机理，考虑纤维强度的统计特性，采用Monte-Carlo方法对材料在热/机械载荷作用下的拉伸强度分布进行了数值模拟分析。研究结果表明：在形状参数β =10的条件下，如果希望通过weak-link缩放比例对大尺寸材料的强度分布进行预测，则复合材料的临界尺寸应达到25根纤维的规模。分析认为：小尺寸材料拉伸强度的分散性趋于稳定，即达到临界尺寸，是采用weak-link比例预测大尺寸材料强度分布规律的先决条件。研究方法为进一步发展基于损伤机理分析的复合材料在循环载荷作用下的疲劳寿命预测理论奠定了基础。  
        关键词：纤维增强复合材料;拉伸强度;Weak-Link比例   
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      • 唐贤伦,庄陵,李学勤
        2009, 41(4): 141-145.
        摘要：中文摘要: 参数的优化选择对支持向量回归算法(SVR)的预测精度和泛化能力影响显著，提出混沌粒子群优化算法(CPSO)寻优一种改进支持向量回归算法(v-SVR)参数的新方法，在此基础上建立高炉铁水硅含量预测模型(CPSO -vSVR)用于对某钢铁厂3号高炉铁水硅含量的实际数据进行预测，研究结果表明：基于CPSO确定的最优参数建立的铁水硅含量粒子群支持向量回归预测模型的预测效果最佳，平均相对误差为5.32%。与使用粒子群优化算法训练的神经网络(PSO-NN)、v-SVR、最小二乘支持向量回归(LS-SVR)进行比较，CPSO -vSVR模型对铁水硅含量进行预测时预测绝对误差小于0.03的样本数占总测试样本数的百分比达到90%以上，预测效果明显优于PSO-NN，且比v-SVR稳定性更强，可用于高炉铁水硅含量的实际预测。  
        关键词：支持向量回归;粒子群优化算法;混沌;铁水硅含量;预测   
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        发布时间：2023-11-28
      • 杨定明,胡文远,刘勋,张铁军,涂铭旌,景绘山
        2009, 41(4): 146-150.
        摘要：中文摘要: 采用机械力化学法与热分解相结合的方法制备了ZnO:Eu3+,Li+纳米粉末，用SEM、XRD、TG-DSC、UV-Vis、FL等检测手段对样品进行了表怔。结果表明：Eu3+和Li+成功掺入ZnO基质中；样品颗粒分布均匀，粒径为50nm，其发射主峰位于611nm处；其荧光性能与热处理温度及Eu，Li的掺杂比例密切相关。  
        关键词：机械力化学;ZnO:Eu,Li;纳米;荧光   
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        发布时间：2023-11-28

        信息工程

      • 唐宁九,苏理云,李征,琚生根
        2009, 41(4): 151-154.
        摘要：中文摘要: 本文通过由跳时码唯一确定的编码矩阵将超宽带无线多址通信信道模型建模为一种线性模型，提出了一种新的基于最小二乘准则的超宽带多用户检测算法。该算法把最小二乘准则公式： 写成矩阵形式并且利用矩阵Moore-Penrose逆递推公式实现的自适应递推算法直接对编码矩阵进行更新，从而得到了一种新的超宽带多址通信自适应多用户检测算法。计算机模拟结果表明，该算法比传统的RLS算法有更好的收敛速度，并且相应的自适应多用户检测器比传统的检测器有更好的检测性能。  
        关键词：超宽带;最小二乘准则;TH-BPSK;多用户检测;矩阵Moore-Penrose逆递推   
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      • 张军,易成,王邦平,李晓峰
        2009, 41(4): 155-162.
        摘要：中文摘要: 针对人脸三维重建问题，提出利用多面体模型快速从人脸三幅光度立体图像中重建其2.5D结构的鲁棒性方法，并较少受高光和阴影以及毛发的影响。以漫反射光照模型建立多面体每个面与人脸图像每个像素点间的方程组，利用加权最小二乘方法求解初始人脸2.5D结构，并利用计算机图形学算法以包含镜面反射和阴影的绘制模式虚拟合成该初始结构的光度立体图像。以此虚拟光度立体图像进行第二次重建，并比较两次重建结果的差异以推断重建方法的误差，从而修正计算结果。为加速计算过程，给出了充分利用现代可编程图形处理器(GPU)高速并行计算能力的硬件实现计算的方法。在YaleB人脸数据库上的实验表明，该方法能快速重建出人脸的2.5D形状和纹理，并克服阴影和高光以及毛发的影响。  
        关键词：人脸2.5D重建;多面体模型;GPU加速;误差约减;光度立体技术   
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      • 彭舰,郭翔
        2009, 41(4): 163-167.
        摘要：中文摘要: 利用对等模式进行多集群间作业调度，不仅增强网格系统的可扩展性和容错能力，而且使每个集群成为自主调度单元，通过彼此协作共同完成作业。系统将Globus网格中间件系统和OpenPBS调度系统有机的结合起来，通过增加辅助的调度服务，使网格作业在多个集群间迁移并且有效缓解单个集群的作业负担。  
        关键词：多集群;对等调度;网格;Globus   
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        发布时间：2023-11-28
      • 王标,林松,李舟军,王丁
        2009, 41(4): 168-170.
        摘要：中文摘要: 针对环Zn上圆锥曲线上的Xiao数字签名方案中公布参数Nn，导致模数n被分解的缺陷，提出一个改进方案，主要通过修改签名算法实现参数Nn的保密，并改进了验证算法，同时，将其推广到环Zn上广义圆锥曲线上，以获得更多的密码曲线选择。分析表明，新方案除了保留明文嵌入、求逆元、阶的计算快速等优点外，增加了密码曲线的选择空间，其安全性真正实现同时基于离散对数问题和整数分解问题。  
        关键词：数字签名;整数分解;离散对数;广义圆锥曲线   
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        发布时间：2023-11-28
      • 王鑫,张美玲,王新梅
        2009, 41(4): 171-175.
        摘要：中文摘要: 针对2006年RSA会议上Wang等人提出的Medium-Field型多变量公钥加密体制不能抵抗Ding等人所提出的SOLE攻击方法的问题，提出了一种改进方案。通过重新设计原方案的中心映射，使攻击者不能得到相关的线性化方程，从而抵抗SOLE攻击。分析表明该改进方案不仅能够抵御SOLE攻击,而且能抵制秩攻击和Grb ner基攻击，因此是一种更为安全的多变量公钥加密方案。  
        关键词：密码学分析;公钥密码;多变量;线性化方程;Medium-Field   
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      • 李明祥,郑雪峰,朱建勇,闫鹏
        2009, 41(4): 176-180.
        摘要：中文摘要: 目前人们提出了一些基于身份的强指定验证者签名方案，不过这些方案都存在不足之处。针对这些问题，本文利用双线性映射提出了一个新颖的基于身份的强指定验证者签名方案，并在随机预言模型下基于双线性Diffie-Hellman假设严格证明了方案的安全性。通过与现有方案的比较，可以看出本文提出的方案不但效率是最高的，而且签名长度也是最短的。  
        关键词：强指定验证者签名;基于身份;双线性映射;BDH问题   
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      • 琚生根,周激流,何坤,夏欣
        2009, 41(4): 181-185.
        摘要：中文摘要: 传统的数字水印对压缩攻击具有较好的鲁棒性，但对几何攻击仅仅在一定程度上具有稳定性，本文针对传统方法的不足提出了基于小波域数据块线性嵌入的数字水印。利用局部线性嵌入算法具有平移、旋转和缩放不变性，将水印信息序列嵌入到图像小波域数据块线性嵌入的重构系数中，而不将水印序列嵌入在图像像素值或变换系数中。因此本算法对裁剪攻击具有较强的鲁棒性，同时水印嵌入位置和嵌入强度均由原始图像信息分布决定。实验结果表明，本算法不增加嵌入水印序列信息量，降低了对原始图像的要求，提高旋转、平移、缩放和裁剪攻击的鲁棒性。  
        关键词：小波域数据块，局部线性嵌入，嵌入信息量，仿射不变性   
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      • 戴祖旭,常健,陈静
        2009, 41(4): 186-190.
        摘要：中文摘要: 为利用自然语言的词性标记实现文本信息隐藏，研究了词性标记串的序关系及其变换性质.在词性标记集上定义适当的偏序关系，通过计算标记串逆序数的奇偶性，可将标记串映射为0或1.研究了随机标记串序列对应的二进制序列的自相关性和互相关性，结果表明，归一化自相关和互相关系数稳定在0.55左右，具有较强的区分不同参考模板的能力.证明了逆序数奇偶性在标记串符号对换、增加和删除操作下的变换性质.提出了利用词性标记串逆序数奇偶性隐藏信息的算法.该算法能抵抗同义词替换攻击.  
        关键词：文本处理;信息隐藏;词性标记;逆序数   
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      • 马晓旭,胡晓勤,邓洪敏
        2009, 41(4): 191-195.
        摘要：中文摘要: 为了提高归档文件的恢复效率，本文提出了一种逆向的差异归档方法。该方法通过计算文件新旧版本之间的逆向差异和重构最新归档点文件来实现文件的差异归档。归档文件进行恢复时，根据逆向差异文件，采用时间逆序的方式，对归档点文件进行重构、恢复。实验结果表明，与传统的正向差异归档方法相比，本方法显著减少了文件的重构时间，大幅提升了文件的恢复效率。  
        关键词：文件归档;逆向差异计算;文件重构;文件恢复;rsync   
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      • 胡朝浪,吴荣军,周安民,杨勇,胡勇,刘嘉勇,夏天
        2009, 41(4): 196-201.
        摘要：中文摘要: 为了研究网络舆论的形成规律，本文以复杂适应系统（CAS）的视角，从舆论的构成要素出发，引入舆论主体（Agent）观点度的概念，分析了影响Agent（网络舆论话题参与者）观点度发生变化的相关因素并确定了观点度变化的规则，以Agent的影响力、辩论能力、自我坚持力度、活跃标志以及主流媒体、法律影响等相关因素为自变量建立了网络舆论形成模型；最后将该模型作适当工程简化后进行仿真试验，并对实验结果进行了分析。  
        关键词：观点度、网络舆论、舆论形成、数学模型、CAS   
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      • 魏永超,苏显渝
        2009, 41(4): 202-207.
        摘要：中文摘要: 针对直接三角剖分困难，分片三角剖分需要人工干预，且算法效率都很低下问题，提出了高效自动的在特征基点根据方向角进行分片投影三角剖分。算法的主要步骤分为两步：首先从只有位置信息的点云中提取出邻域、矢量和形状索引信息，并利用形状索引信息得到特征基点；然后以特征基点为参考点根据方向角对点云进行分片，每个片进行特征基点切平面投影三角剖分，通过三角剖分有效性处理，连接成最终的网格曲面。实验结果表明算法可以自动高效的重叠和非重叠散乱点云，且可以有效避免曲面自交。  
        关键词：曲面重建，法线矢量，K邻域，三角化，方向角   
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        机械工程

      • 陈珂,殷国富,赵武
        2009, 41(4): 208-212.
        摘要：中文摘要: 为更好的适应企业产品快速设计环境下FEA技术的开发与利用，从设计过程知识重用的角度出发，提出了一种基于知识融合技术的产品结构分析优化方法，通过在设计活动中引入动态分析仿真预制流程模板对所设计的产品进行最佳实践的仿真分析，实现结构有限元网格模型与分析计算的参数化，从而支持企业产品设计内部知识和被验证可重复的分析优化方法的可延续形积累。通过在汽车后桥差速器圆锥齿轮结构设计过程中的应用表明：此方法能够协助设计人员在产品开发过程中有效应用FEA技术，改善了设计方案中的应力集中、应力不合理分布与扩展状况，提高了齿轮基体的承载能力，减少了断裂失效的预期，促进了设计质量和设计效率的提高。  
        关键词：知识融合;差速器;直齿圆锥齿轮;有限元分析;结构优化   
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        发布时间：2023-11-28
      • 宋康,赵世平,窦义同,赵霞
        2009, 41(4): 213-219.
        摘要：中文摘要: 针对液压脉冲试验台要能可靠可控地产生脉冲波形这个关键技术问题，以管道－容腔物理模型为基础，首次建立了斜坡输入模型，推导出了斜坡响应输出表达式。计算结果表明斜坡输入模型的超调量最大为63.7%。根据阶跃输入和斜坡输入模型，从理论上分析得出了在斜坡输入时间不大于系统振荡周期十分之一时，斜坡输入可以作为阶跃输入来处理。利用Matlab和液电比拟方法对阶跃模型、斜坡模型进行了数字仿真，仿真结果表明通过调整容腔体积、管道长度以及管道直径等系统参数，能产生符合标准的脉冲波形。  
        关键词：液压脉冲试验台;管道－容腔模型;阶跃输入模型;斜坡输入模型;液电比拟方法   
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        发布时间：2023-11-28
      • 许剑,杨庆俊,包钢,李军
        2009, 41(4): 220-226.
        摘要：中文摘要: 为满足五自由度气浮台姿态确定的需要，结合实际情况，引入单目计算机视觉系统来弥补敏感器不足的缺陷，设计了一种“单目视觉+两轴倾角仪+三轴陀螺仪”的组合定姿方案。通过摄像机实时采集气浮台运动图像并识别出台上定位指示灯的计算机图像坐标，根据文中推导的坐标变换公式，可以解算出气浮台的偏航角。在图像处理过程中采用跟踪微分器预估指示灯运动速度从而可以有效减小图像处理面积，将图像处理频率从7Hz提高到12Hz。最后采用四元数方法建立气浮台的姿态确定模型，基于MEKF方式对其姿态进行状态估计，实验证明这种定姿方式能够对气浮台的姿态进行精确的估计和校正，满足系统要求。  
        关键词：航天器地面试验;五自由度气浮台;图像识别;跟踪微分器;乘性扩展卡尔曼滤波   
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        发布时间：2023-11-28
      • 夏平,欧方平,阳川
        2009, 41(4): 227-232.
        摘要：中文摘要: 基于标准服装人台仿真模型，采用新的人体尺寸测量体系进行特定尺寸的测量，通过特定的尺寸比判定个性化人体特征截面的变化特点，根据人体特征截面特点和相关测量尺寸获取个性化人体特征截面轮廓上关键点坐标，分别对各特征截面轮廓线进行三次样条曲线拟合，并在标准服装人台的基础上确定相邻曲线，最后应用VC++和OpenGL实现不同体形的个性化服装人台仿真模型的建立。这对计算机辅助服装结构设计和服装效果的良好展示都具有重要的意义。  
        关键词：服装人台，特征截面，三次样条   
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        发布时间：2023-11-28
      • 李文强,李彦,熊艳
        2009, 41(4): 233-239.
        摘要：中文摘要: 产品设计方案的准确评价与决策对设计过程的成败至关重要。文中通过分析目前评价方法的特点，融合最小二乘法和可拓学理论，提出了一种面向产品设计方案总体性能评价模型。借助模糊层次分析法对指标权重进行确定；将多属性关联函数应用于不同评价特征指标的量化；建立权衡各评价指标的性能优度函数；并通过迭代积完成对产品设计方案总体性能的评价。最后，通过对槽轮机构的评价过程验证了该模型的有效性。  
        关键词：方案评价;多属性关联;性能优度;迭代积   
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        发布时间：2023-11-28

        电气工程

      • 张涛,徐晓苏
        2009, 41(4): 240-245.
        摘要：中文摘要: 针对KALMAN滤波在系统模型不确定或噪声统计特性不准确的情况下滤波精度不高甚至发散的问题，引入了H∞滤波技术，介绍了H∞滤波基本理论和递推公式，与KALMAN滤波在本质上做了比较。建立了12维状态量的初始对准模型，在此基础上做了KALMAN滤波和H∞滤波在白噪声条件和有色噪声条件下的对比仿真，为了说明H∞滤波中参数γ的选取对对准速度和精度的影响，还分别选取3个有代表性的参数γ做了对比仿真，仿真结果表明：在白噪声条件下，两种滤波的精度相当，KALMAN滤波相对于H∞滤波要稍好些；在有色噪声条件下，KALMAN滤波显得有些发散，而H∞滤波明显对有色噪声的抗干扰性强于KALMAN滤波。同时通过对参数γ的适当选取，对系统的平均性能（精度）和鲁棒性能进行一定的平衡。  
        关键词：捷联惯性系统;初始对准;滤波;KALMAN滤波   
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        发布时间：2023-11-28
      • 郝燕玲,刘营,王仁龙
        2009, 41(4): 246-250.
        摘要：中文摘要: 为了解决离散小波变换硬件结构复杂性高的问题，提出了一种有效的基于翻转结构的DWT硬件结构。通过对硬件结构的精度进行分析，得到其动态范围和二进制小数位数；采用合并提升步骤和流水线设计的方法，实现了两级“预测”步骤和“更新”步骤合并成一个单独的提升步骤，有效调整了原始数据的运算路径；并引入2选1的多路选择器到缩放步骤中。实验结果表明，该结构在关键路径的约束条件下，有效地节省了硬件乘法器、硬件加法器和内部寄存器资源，更好地发挥了算术运算资源的作用。  
        关键词：离散小波变换;翻转结构;提升步骤   
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        发布时间：2023-11-28
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