最新刊期
      2010 年 第 42 卷 4 期

        水利与土木工程

      • 李艳玲,尹强,莫政宇,唐崇正,陈新,杨兴国
        2010, 42(4): 1-6.
        摘要：中文摘要: 通风散烟贯穿于地下洞室群开挖施工全过程。金沙江向家坝右岸地下厂房系统结构复杂、规模庞大、通风散烟难度大，为避免采用传统的通风设计方法造成资源浪费、通风效果差等问题，提出了融入系统仿真和数值模拟的通风方案优化模式。该模式不仅能在考虑风量需求的时变性和动态性的基础上合理布置通风系统，还能模拟不同通风方式下的通风流场形态，便于掌控实际通风效果。研究表明该方法能定量分析自然通风效果、风机不同位置的影响等关键问题，为通风方案的优化设计提供理论依据和技术支持。  
        关键词：向家坝水电站;地下洞室群;施工通风;动态仿真;数值模拟   
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        发布时间：2023-11-14
      • 许宏发,于开洋,程学新,李文培
        2010, 42(4): 7-12.
        摘要：中文摘要: 对于装配式人防外墙结构，接缝部分是抗渗的薄弱环节，为了确定混凝土接头的渗透性能，改进接头设计和施工工艺,克服混凝土接头抗渗试验困难的问题。通过现浇接缝的一半、一个月后再浇筑另一半的方法，制作了梯形和弧形混凝土接缝抗渗试块。然后利用现有的混凝土抗渗试验仪，进行混凝土接缝试块的抗渗性能试验，测定其抗渗等级。试验结果表明：梯形和弧形混凝土接缝的抗渗等级均达到S2级，能够起到一定的抗渗作用；混凝土梯形接缝的抗渗性比弧形接缝略好。试验方法可为相关规范的修订提供依据。  
        关键词：混凝土接缝;渗透性;试验方法;防水   
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      • 李宗利,王亚红,王正中
        2010, 42(4): 13-17.
        摘要：中文摘要: 针对自然营造力作用下岩体或混凝土裂纹的水力劈裂特点，基于裂纹水流运动的立方定律建立了恒定水头作用下裂纹内水流入浸过程计算模型与迭代步骤。通过对不同裂纹张开宽度、裂纹表面起伏差、裂纹形状等因素变化，分别计算了水流入浸过程。计算结果表明，裂纹内水流入浸过程是先快后慢，随着时间的推移，裂纹内水压会发展为全水头。当裂纹张开宽度大于0.02 mm，水流入浸过程及其短暂，裂纹内水流很快就达到裂尖，而且水压基本就是全水头。当裂纹的张开宽度特别小，达到微米级，水流就很难进入，即产生不透水的现象。裂纹表面的起伏差对于裂纹张开宽度较小的裂纹影响程度要大于宽度较大的裂纹。  
        关键词：岩体;混凝土;裂纹;充水过程;水压分布   
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      • 彭琦,钱爱国,肖钰
        2010, 42(4): 18-24.
        摘要：中文摘要: 通过理论分析预测法和现场实测法，建立了一套长期预测和短期预测相结合的岩爆预测系统。长期预测模型是基于神经网络思想，运用国内外相关工程的岩爆资料作为训练样本，建立了小波神经网络预测模型，对工程范围内岩爆发生趋势进行了预测。短期预测模型首先针对监测到的声发射建立小波神经网络模型，对声发射时间序列进行拟合预测；再运用突变理论对预测的声发射建立了岩爆突变预测模型，进而对监测点附近岩爆发生情况进行准确的预测。两种预测模型都运用到了目前人工智能方法中比较新颖的小波神经网络理论，提高了收敛速度，容错能力，保证了预测的效果。通过工程实际运用，建立的岩爆预测系统预测精度高，预测结果与现场情况一致。两套预测模型可以适用于不同的工程阶段，互相验证，具有很好的工程实用性。  
        关键词：岩爆;预测系统;长期预测模型;短期预测模型;声发射;小波神经网络;突变理论   
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      • 黄翔,李克锋,李然,李嘉,杜军
        2010, 42(4): 25-28.
        摘要：中文摘要: 针对模拟高坝泄水产生总溶解气体(TDG)过饱和实验装置匮乏的问题，设计了一种通过密闭高压产生TDG过饱和水体并与不饱和水以不同比例混合，同时产生多股不同饱和度水流的实验装置。对实验系统的测试表明，水流温度恒定，水体TDG过饱和度与外加压强存在显著的直线回归关系，饱和度可控制在100%~145%范围并达到可控性与重复性的实验要求。利用该实验装置可研究高坝泄水导致的水体TDG过饱和产生机理及对高坝下游水生生态系统的影响。  
        关键词：高坝;总溶解气体;过饱和;水;实验   
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      • 殷彤,周喜德,李进,张建民,雷云华
        2010, 42(4): 29-34.
        摘要：中文摘要: 针对大单宽流量导流明渠体型优化难度高，下游消能防冲设计困难，物理模型难以详细测量水流流态和冲刷特性等主要问题，采用紊流数学模型方法对不同体型明渠水流流动和下游天然河道流场进行了3维数值模拟。结果表明，计算值与试验值吻合良好。通过对比3种体型下明渠的流速分布特性和冲刷特性，获得了模型试验难以测量的流场详细信息，为明渠的体型优化提供了重要参考。研究表明，将数值模拟技术应用于导流明渠的体型优化研究中具有独特优势。  
        关键词：数值模拟;VOF法;水力特性;导流明渠;体型优化   
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      • 李连侠,廖华胜,郑小玉,刘达,邹俊
        2010, 42(4): 35-41.
        摘要：中文摘要: 在2维正交网格系统下自由面适应网格方法的基础上，提出了3维非结构化网格下的自由面适应网格方法。该方法在迭代求解渗流自由面时，无需改动网格，而是用映射的方法去让自由面适应既定网格系统，也不需要对出逸边界进行特殊处理，其方法简单，易于程序实现；通过将数值计算结果与甘油试验及室内砂槽模拟结果相对比，表明了该方法在3维非结构化网格系统中捕捉浸润面的精度较高，拓宽了自由面适应网格方法在3维带自由面渗流问题中的应用范围。  
        关键词：渗流;自由面;自由面适应网格;3维非结构化网格   
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      • 许文盛,陈立,刘金,江磊
        2010, 42(4): 42-47.
        摘要：中文摘要: 针对河流溶解性物质侵蚀时的界面解吸过程，总结了计算可溶性物质解吸总量时最具代表性的稳态模型，包括Herry模型、Langmuir模型、Freundlich模型和表面络合模型，并运用以Ca2+为可溶性物质特征离子的静态试验成果，验证了上述各种模型的有效性。通过比较和分析发现，由于可溶性物质在解吸和吸附时初始赋存状态的差异，这些模型都未有考虑可溶性物质解吸时的扩散过程。最后，对溶解性物质的解吸模式进行了分析，指出溶解性物质解吸是扩散与离子交换综合的过程；并在此基础上，对现有模型进行了改进，把可溶性物质解吸总量分成扩散总量和离子交换总量两大部分。  
        关键词：溶解性物质;解吸;数学模式;比较与分析;模型改进   
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      • 鲁俊,王玲玲,丁全林,戴会超
        2010, 42(4): 48-54.
        摘要：中文摘要: 在σ坐标下，采用分步算法求解3维滤波后的N-S方程，其中亚格子模型采用作者提出的动力拟序涡粘性模型封闭。数值模拟了波动环境下湍动射流问题。其数值计算结果与实验值和理论值吻合良好。分析了JONSWAP波环境下垂直湍动射流回流区域拟涡能分布特性以及JONSWAP波作用下射流掺混特性；给出了射流掺混图像和射流对JONSWAP波波能损耗影响特性。成果为随机波作用下污染物排放的掺混与稀释特性研究提供了手段与理论依据。  
        关键词：大涡模拟;JONSWAP波谱;湍流射流;动力拟序涡粘性模型   
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      • 汪亦显,曹平,黄永恒,文有道,万琳辉,李江腾
        2010, 42(4): 55-62.
        摘要：中文摘要: 为研究水作用下软岩损伤劣化效应的时间相依性，通过采用RYL-600岩石试验机和Instron1342电液材料伺服试验机对经过水浸泡不同时间后的软岩试验样品进行力学参数以及双扭试件的亚临界裂纹扩展试验，分别得到了软岩含水率、强度与变形参数、亚临界裂纹扩展速度V与应力强度因子KI、断裂韧度KIC等参数，试验结果分析表明：软岩含水率、力学参数等与水岩作用时间具有高度线性相关性，可以通过含水率和弹性模量建立软岩劣化损伤速率D~的函数关系；通过采用双对数坐标空间对常位移松弛法所测试的不同浸泡时间的软岩亚临界裂纹扩展速度V与应力强度因子KI之间的关系研究，发现lgKI-lgV关系具有极好的线性相关性，而且水腐蚀损伤对软岩断裂力学性质有弱化作用，能加快膨胀性软岩亚临界裂纹的扩展，并且软岩水腐蚀作用对岩石裂纹的断裂指标影响显著并具有时间效应。因此，进行软岩与水作用损伤断裂效应的时间相依性研究具有重要意义。  
        关键词：软岩;水岩作用;损伤;劣化;时间相依性;膨胀   
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      • 李建,夏自强,王远坤,郑骞
        2010, 42(4): 63-70.
        摘要：中文摘要: 为了研究长江中游四大家鱼产卵所需的水流环境，采用数值模拟的方法对产卵河段的形态特征和水流特性进行了量化分析。通过统计和对比研究了4类产卵河段的能量坡降、水流流态、动能梯度、能量损失和弗劳德数等水力特性，分析了水力要素在典型断面上的分布特点。研究结果表明：四大家鱼产卵的河床形态比较特殊，能量坡降具有明显的2维特性；水流流态复杂多样；水流流经产卵河段后能量损失较大；河段横断面上的动能梯度和弗劳德数数值较小。以期为四大家鱼产卵场水流环境的保护提供理论基础和技术参考。  
        关键词：河段形态;水流特性;产卵场;四大家鱼   
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      • 刘德军,张强勇,陈旭光,林波,张宁
        2010, 42(4): 71-77.
        摘要：中文摘要: 针对地质力学模型试验内部变形难以精确量测的难题，以深部巷道围岩破裂模型试验为基础，在模型中布置了布拉格光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器，对巷道围岩内部的应变和位移进行监测，并布置了电阻应变砖进行对比分析。研究成果表明：1)电阻应变砖、布拉格光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器测得的围岩内部变形规律基本一致，将光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器应用于模型试验的内部变形量测是可行的；2)光栅尺位移传感器精度可达到0.001 mm，且具有制作简单、稳定性强、不易损坏等优点，在模型试验中具有广泛的应用前景；3)3种量测手段均揭示出深部巷道围岩内部变形呈现波峰与波谷交替变化，这与模型断面出现的破裂区与非破裂区交替破裂现象相吻合。  
        关键词：模型试验;巷道破坏;内部变形量测;光纤光栅;光栅尺   
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      • 朱嵩,刘国华,毛欣炜,程伟平,黄跃飞
        2010, 42(4): 78-82.
        摘要：中文摘要: 为了降低湍流模型湍流参数不确定性给工程湍流问题求解带来数值误差，以后台阶流动为例研究了适用范围很广的k-ε湍流模型的参数识别问题。针对模型和实验数据的不确定性而采用了贝叶斯概率反演方法，该方法集成了有限单元法的正向计算和Metropolis-Hastings抽样算法的反向计算，从而给出在流速测量值已知的条件下标准k-ε湍流模型参数的后验概率分布。算例计算表明，采用参数识别后的参数值进行计算比传统推荐值有效地降低了数值误差。  
        关键词：标准k-ε湍流模型;参数识别;Metropolis-Hastings算法;贝叶斯推理;反问题   
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        信息工程

      • 张文芳,王小敏,何大可
        2010, 42(4): 83-90.
        摘要：中文摘要: 分析了Wang等人提出的广义门限签密方案（WCL方案）及其改进方案（TJC方案等）的安全缺陷，指出这些方案无法抵抗等式攻击等多种安全攻击，不能实现门限解签密，也不能检测恶意成员的欺诈行为。针对这些问题，提出一个防欺诈的安全增强型广义门限签密方案。新方案通过引入随机分量的方法将秘密参数R设计为可变参量，能够有效抵抗已知文献提出的各种攻击，具备真正意义上的(t,n)门限签密和(k,l)门限解签密的广义门限特性；此外，通过引入非交互式离散对数等式知识证明协议，新方案还能够检测出恶意成员的欺诈行为。最后，效率评测表明新方案在大多数情况下比WCL方案更高效。  
        关键词：广义门限;门限签密;门限解签密;离散对数等式   
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      • 向勇,唐常杰,曾涛,张敏
        2010, 42(4): 91-96.
        摘要：中文摘要: 基因表达式编程(GEP)算法在解码时常存在未表达的基因内区，在解决函数优化问题时存在缺陷，使得对简单函数的优化性能不如遗传算法(GA)，而对复杂函数优化收敛速度较慢。为了改善基因表达效率和提高优化性能，做了下列工作：提出了新的基因解码方法，形成了内嵌基因表达式编程算法EGEP；设计了适合优化问题的个体编码方案；分析了个体的表达空间。实验表明，EGEP对简单函数优化的性能优于传统遗传算法；EGEP提高了对复杂函数的优化能力，即使在运行辈数降低200倍时，得到的性能仍然优于传统GEP和遗传算法。  
        关键词：函数优化;遗传算法;基因表达式编程;基因内区   
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      • 付茂名,潘磊
        2010, 42(4): 97-102.
        摘要：中文摘要: 针对传统信息系统风险评估手段缺乏动态的再评估能力，给出了一种构件化的动态再评估模型。将信息系统抽象为构件组合的拓扑结构；将构件的关联归约为独立和协同两种关系；将构件的组合归约为串联和并联两种类型。当系统动态变化时，只围绕变化的构件进行讨论，确定其变化的方式和影响范围，进而对其余构件以及整个系统所受的影响进行评估。实例表明，该模型突破了传统评估的一次性静态局限，实现了基于变化的动态再评估。  
        关键词：信息安全;风险评估;构件;再评估;动态评估模型   
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      • 于真,姚宣霞,王颖,王少杰
        2010, 42(4): 103-110.
        摘要：中文摘要: 为了改善Peer-to-Peer（P2P）网络中资源定位的效率，并隔离恶意节点，提出了一种动态的拓扑构造方法DPT，适用于非结构化P2P网络。为邻居节点设置了可变的TTL（time-to-live）值，并在交互后根据各邻居节点的转发情况对其TTL值进行调整；记录了查询路径上的直接转发节点的连接情况；给出了转发信息的放置方法及拓扑调整算法。仿真实验和分析表明，DPT拓扑构造方法可以将恶意节点隔离至网络边缘，改善了资源定位的效率，有效提高P2P网络的服务质量。  
        关键词：Peer-to-Peer;非结构化;拓扑;资源定位   
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      • 苗青,付忠良,赵向辉,徐可佳
        2010, 42(4): 111-116.
        摘要：中文摘要: 针对传统RANSAC的许多局限性——样本多、模型复杂或数据错误率高时计算效率低，模型检验精度与数据错误率不易合理设置，无法批处理同模型不同样本集，提出一种基于CUDA的RANSAC并行改良，在保证计算结果置信概率与传统RANSAC一致的前提下，同时对抽样、解模型及检验模型并行同步处理，最终选择出符合要求的最优模型参数。以NVIDIA GPU支持的CUDA为并行计算环境，挖掘其硬件架构的通用计算特性，设计并实现了RANSAC的高效GPU运算模式。实验表明，改良后的算法能够克服传统RANSAC的诸多局限性，且保留了其简单易用的特点。  
        关键词：并行计算;稳健估计;RANSAC;CUDA   
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      • 邱罡,王玉磊,周利华
        2010, 42(4): 117-120.
        摘要：中文摘要: 针对现有可信计算完整性度量方案不能反映程序执行时动态特征的问题，提出一种基于系统操作无干扰的完整性度量模型，该模型借鉴信息流的无干扰理论，通过分析进程操作的完整性及进程间完整性的传递，从动态的角度对系统的运行完整性进行度量。对该模型进行形式化的描述和分析表明，该模型直观、易懂，且不局限于某种特定的实现方式。  
        关键词：信息流;无干扰;可信计算;远程证明;完整性度量   
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      • 邓淼磊,侯迎春,勒孚龙
        2010, 42(4): 121-124.
        摘要：中文摘要: 为了解决移动用户和移动卫星通信网络控制中心之间的会话密钥协商问题,对最近提出的一个通用可组合安全的移动卫星通信系统认证密钥交换协议进行了仔细分析。发现该协议的安全证明存在问题，该协议不是通用可组合安全和前向安全的，攻击者可以对协议进行数据同步攻击和密钥泄露伪装攻击。最后给出了改进方案以克服存在的安全缺陷，改进后的协议是通用可组合安全的。  
        关键词：移动卫星通信系统;安全;协议;密钥交换;通用可组合   
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      • 曾孝平,卫立波,刘国金
        2010, 42(4): 125-129.
        摘要：中文摘要: 为了模拟人眼的视觉搜索结果，提出了一种基于图论的自底向上的视觉注意计算模型。在计算显著图的过程中，构造了马尔可夫矩阵并计算图中每个顶点的度。由马尔可夫矩阵和度的计算提取出图像在颜色、亮度和方向3个特征方面显著的区域，最后生成显著图。实验仿真结果表明：与部分的视觉注意模型相比，本文模型具有目标检测能力强和计算量小的优点。  
        关键词：图论;视觉注意;自底向上;度   
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        发布时间：2023-11-14
      • 吴锡,周激流,谢明元,罗代升
        2010, 42(4): 130-135.
        摘要：中文摘要: 弥散张量磁共振成像（DTI）易受噪声干扰，且现有DTI去噪方法仅对各方向通道的DWI数据进行单独处理,未充分考虑各通道之间相关性以及DTI数据本身结构和形态特点。针对这些不足，作者根据DTI数据结构及形态特征，综合DWI不同方向通道间相关性，重构统一特征值和特征向量的扩散张量，并增加保持参数对迭代滤波过程进行约束，实现DTI各向异性滤波去噪并降低了对DTI数据结构和形态特征的影响。将所提出的方法分别用于合成弥散张量数据仿真和真实脑部DTI数据实验。仿真和实验结果表明，该方法能有效减少噪声对DTI数据的影响,较之现有去噪方法效果更好。  
        关键词：弥散张量磁共振成像;各向异性滤波;保持参数   
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        发布时间：2023-11-14

        电气工程

      • 胡振涛,潘泉,杨峰,刘先省,赵慧波
        2010, 42(4): 136-141.
        摘要：中文摘要: 针对密集杂波环境下机动多目标跟踪中系统强非线性以及运动模式切换对于滤波精度的不利影响，提出了一种基于多模型粒子滤波的机动多目标跟踪算法。新算法实现了多模型粒子滤波和广义概率数据关联算法的有机结合。通过在粒子状态采样过程中引入模型信息改善了交互式多模型和粒子滤波结合中导致的计算量膨胀问题，并利用广义概率数据关联算法实现回波的有效确认和回波信息的充分利用。给出了应用该方法的具体步骤，最后，理论分析和仿真实验证明该算法的有效性。  
        关键词：机动多目标跟踪;多模型粒子滤波;交互式多模型;广义概率数据关联   
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      • 吕飞鹏,刘丹
        2010, 42(4): 142-147.
        摘要：中文摘要: 为解决大规模复杂环网方向保护最优配合问题，利用保护主后备依赖关系，建立了直接计算最小断点集MBPS的新的数学模型。基于蚁群优化(ACO)算法基本原理，通过构造适用于MBPS问题的启发信息计算公式，提出了对所建数学模型求解的方法。相对于已有的计算MBPS的方法，本文建立的数学模型完全不需要计算网络所有有向回路，算法所需迭代次数较少，通过一次计算可同时获得多组最优解。通过算例验证了本文方法的有效性。  
        关键词：保护整定计算;节点邻接矩阵;蚁群优化;最小断点集   
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        发布时间：2023-11-14
      • 王会琦,吕王勇,马洪,周永道
        2010, 42(4): 148-153.
        摘要：中文摘要: V-BLAST系统中，当存在信道估计误差时，基于最小均方误差(MMSE)的传统连续干扰消除(SIC)检测器检测性能较差，同时运算量也相对较高。针对这些缺陷，通过利用子空间跟踪算法和Hermitian矩阵扰动理论，提出一种新的自适应混合SIC检测算法及其对应的最优检测顺序。最后的模拟结果显示这种算法不仅提高了检测性能，同时对信道估计误差也有一定的免疫性。  
        关键词：信号检测;多输入多输出;连续干扰消除;信道估计;子空间跟踪   
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        发布时间：2023-11-14
      • 和洁,冯大政,向聪,文珺
        2010, 42(4): 154-159.
        摘要：中文摘要: 针对全维空时自适应处理需要大量采样数据和庞大计算复杂度这一问题，提出了一种基于相关域的双迭代空时自适应杂波抑制方法（BI-STAP），先分别对采样空时数据矩阵进行行堆栈和列堆栈处理，将高维权向量分解为2个低维权向量的Kronecker积的形式，然后使用双迭代算法利用相关域信息求解出2个低维权向量。最后，基于实测数据的实验验证了算法的有效性。理论分析和实验仿真结果表明，所提算法具有良好的收敛性能，能够有效的降低的计算复杂度和样本要求，并且对阵元随机幅相误差具有很好的容差能力。  
        关键词：机载雷达;空时自适应处理;杂波抑制;双迭代;计算复杂度   
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        发布时间：2023-11-14
      • 仲元红,曾凡鑫,吴华,张振宇
        2010, 42(4): 160-164.
        摘要：中文摘要: 为了提高单载波频域均衡系统的符号检测性能，提出了一种采用列表检测的单载波频域均衡方法，并分析了其性能。算法首先提取传统单载波频域均衡系统均衡后符号的比特可靠度，然后对窗口长度内符号可靠度低于设定阈值的符号进行列表，对比所有列表值的似然性，具有最大似然性的列表值为最终检测值。根据阈值的选择，以及窗口大小的选择，算法可以在复杂度与性能上进行灵活配置。仿真结果表明，该算法在频率选择性衰落信道下可以取得良好的性能。  
        关键词：单载波频域均衡;可靠度;列表检测   
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        发布时间：2023-11-14
      • 贺星棋,刘俊勇,杨可,谢连芳
        2010, 42(4): 165-169.
        摘要：中文摘要: 针对电网恢复初期的最优机组恢复策略问题，提出基于模糊矢量投影的机组优化恢复策略。首先在总结已有研究成果的基础上对影响机组恢复的主要内、外部因素进行了分析，然后考虑到众多制约因素在语言表达上都具有较大模糊性的特点，利用L-R型梯形模糊数具有的良好合成运算性质，使用模糊数学的方法来处理各种影响机组启动顺序的因素，通过使用归一化后的决策指标矢量与理想解、负理想解之间的投影差异建立排序依据，得到机组优化的排序组合。最终的算例计算结果证明了作者所用方法的正确性及有效性。  
        关键词：故障恢复;机组排序;电网恢复;机组优化;模糊决策   
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        发布时间：2023-11-14

        化学工程

      • 郭芳,李军,李维,姚卿
        2010, 42(4): 170-175.
        摘要：中文摘要: 对一种硅钙质中低品位磷矿的物化性质进行分析，在此基础上研究适合该类矿石的选矿分离方法。结果显示该矿主要含氟磷灰石、石英和方解石。有部分碳酸根离子进入磷灰石晶体结构，替代磷酸根离子。矿石表面元素与体相元素的含量差异显著，尤其是Si和C元素。随着矿石粒径的减小，体相中磷含量的变化趋势与酸不溶物含量和高温烧失率的变化规律相反，说明磷酸盐与脉石矿物富集在不同粒径的颗粒中。对低品位、高比表面积的细粒径矿石，采用浮选法可进一步除去高含量的硅质脉石，使P2O5含量提高近4%，且P2O5回收率大都保持在80%左右。pH条件的选择与钙质脉石有关，由于矿石表面存在方解石覆盖石英的可能，酸性和弱酸性环境更有利于该矿的浮选。  
        关键词：氟磷灰石;物化性质;选矿;浮选   
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        发布时间：2023-11-14
      • 曾涛,漆小波,黄卫星,祝京旭
        2010, 42(4): 176-180.
        摘要：中文摘要: 在368 mm×368 mm方形气固床中对FCC颗粒进行流态化实验，研究了从鼓泡到湍动的流型转变行为及相关问题。实验测试了多个床层截面的压差波动，由波动标准差随表观气速变化的最大值获得了流型转变速度Uc。结果表明，方形床中的流态化平均行为在床层截面纵横两个方向一致，沿床层轴向呈现不均匀性，底部存在颗粒密相区；不同床层截面转变速度Uc不同，由床层上部向下扩展，Uc呈线性增加关系，说明流型转变至上而下进行；静床高度对Uc影响显著，静床高度增加，床层轴向各截面Uc相应增加；以上结果表明了目前仅与气固物性参数相关联的Uc预测模型有待改进。  
        关键词：方形流化床;鼓泡流态化;湍动流态化;转变速度;流型   
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        发布时间：2023-11-14
      • 杨建华,马红琼,戴琴,郭灵虹,承强,李晖
        2010, 42(4): 181-184.
        摘要：中文摘要: 改进探测器短时间内获得7-ADCA粉末衍射谱图，自动寻峰并运用Dicvol 91进行指标化，构建两性离子态分子模型，增加参数精修晶胞，实现7-ADCA多晶衍射结构解析的改进。结果表明:与前期工作相比，晶体的晶系、空间群和晶胞参数基本不变，但原子空间坐标变化显著，Rwp值由14.95%降到7.78%，得到更为准确的晶体结构模型。该模型可以合理解释7-ADCA晶体生长特性。  
        关键词：7-ADCA;晶体结构;粉末衍射;改进   
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        材料科学与工程

      • 杜国勇,李瑞海,李织宏,陈集
        2010, 42(4): 191-196.
        摘要：中文摘要: 以铝盐和银盐对钙基膨润土进行化学改性，对Al和Ag的加量、焙烧温度、焙烧时间进行了优化，制备出一种高效复合型染料废水处理材料，并通过XRD、SEM、FT-IR、N2吸附技术对改性前后膨润土的结构进行了表征。结果表明：改性的膨润土中聚羟基铝离子已进入层间与蒙脱石骨架[Si4O10]n发生成键反应形成了Si—O—Al键，改性土的层间距、比表面积和孔体积均较改性前明显提高。用该改性膨润土处理3种浓度为500 mg/L的染料废水，脱色率为90%～96％、COD去除率可达75%～90%。  
        关键词：膨润土;改性;表征;染料废水;性能评价   
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      • 李鑫,冯伟洪,李慧玲,卢其明,王炳峰
        2010, 42(4): 197-202.
        摘要：中文摘要: 分别以甲基纤维素、异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸及丙烯酰胺温敏材料聚合反应得不同种类的温敏型调湿材料，并分别通过间歇式吸附/脱附实验、TG-DTA和FTIR分别表征几种温敏型调湿材料的吸放湿动力学实验、热稳定性及其结构，讨论了不同聚合体温敏性对复合材料吸放湿性能的影响。结果表明：脱附速率随3种温敏材料的低临界溶解温度的降低而增加，异丙基丙烯酰胺与甲基纤维素的共聚物的放湿速率最快，80 ℃条件下10 min可以脱附95%以上；耐盐性较好的甲基纤维素与CaCl2复合制备有机-无机温敏相变材料具有较高的吸湿性能，RH=100%时的吸湿量可以达到1.45 g/g，且所有材料在350 ℃以下具有良好的热稳定性。  
        关键词：温敏材料;湿度控制;复合材料;水蒸气吸附   
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        发布时间：2023-11-14
      • 杨隆宇,李正良,刘红军
        2010, 42(4): 203-208.
        摘要：中文摘要: 中国特高压输电塔发展趋势是采用高强钢管塔，国内相关规范中Q420以上强度钢材设计参数不足。对20组不同材料和几何尺寸的高强钢管进行两端铰支轴压试验，并结合有限元计算及国内外相关规范分析其整体和局部稳定性。结果表明，Q420、GR65及Q460钢管轴压强度高于中国规范中对应计算值，且随屈服强度上升这种提高越明显。得出局部稳定强度折减公式是有限元计算值和试验值的下限，可供特高压输电杆塔设计作参考。  
        关键词：高强钢管;稳定性;试验研究;强度折减;特高压输电塔   
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        发布时间：2023-11-14
      • 李颖华,黄剑锋,曹丽云,曾燮榕
        2010, 42(4): 209-213.
        摘要：中文摘要: 以声化学法合成的纳米羟基磷灰石（HAp）为起始原料，以异丙醇作为分散介质，采用水热电泳沉积法在经壳聚糖（CS）溶液改性后的碳/碳复合材料（C/C）表面沉积HAp/CS生物复合涂层。重点研究水热温度对复合涂层晶相、形貌的影响及涂层的沉积动力学机理。采用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、傅立叶变换红外光谱分析仪（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）对所制备的涂层进行表征。结果表明：随着水热温度的升高，涂层表面由微晶疏松结合的多孔结构向紧密结合的多孔结构转变，涂层的内聚力增强；涂层的沉积速率随水热温度的升高而增加，涂层的沉积活化能为43.58 kJ/mol。  
        关键词：水热电泳沉积;水热温度;羟基磷灰石;壳聚糖;碳/碳复合材料   
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        发布时间：2023-11-14

        机械工程

      • 刁燕,陈章平,姚林,臧纪元,罗华
        2010, 42(4): 214-218.
        摘要：中文摘要: 根据手术机器人手术操作空间和运动特性要求，提出一种具有冗余8自由度的新型混联手术机器人结构。该混联结构由SCARA(PRR)串联机构和一个2自由度并联转动机构相结合而成。通过建立机器人正向、逆向运动学数学模型，解决了该机器人逆运动学解析解的问题，得到了运动学特征方程；运用蒙特卡洛法求解出机器人的工作空间云点区域分布，得到了由随机点构成的手术工作空间。理论分析和实际仿真结果表明该机器人结构具有良好的运动特性，并满足实际手术动作的工作空间要求，为手术机器人的详细结构设计提供了可靠的理论依据。  
        关键词：手术机器人;混联结构;工作空间;运动学分析   
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      • 尚欣,殷国富,杨佐卫,赵秀粉
        2010, 42(4): 219-220.
        摘要：中文摘要: 针对模块化设计方法研究中可重构模块规划和实施这一重要问题，在对产品链中所有产品的模块进行统一划分的基础上，提出了可重构模块规划和实施的方法。采用粗糙集理论进行模块需求特征属性约简及权重计算，根据相似度计算，将企业产品中的相似模块聚类为通用模块和类模块来实现可重构模块规划。然后对通用模块和类模块及其零部件按照统一的原理和结构进行参数化设计，使通用模块和类模块具有可重构性而实现其在企业不同产品中的重用。该方法在包装机企业的模块化设计中进行了应用验证，取得了较好的应用效果。  
        关键词：粗糙集原理;模块化设计;模块聚类规划;可重构;卷筒纸包装机   
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        发布时间：2023-11-14
      • 廖洪富,李敬敏,姚进,欧方平
        2010, 42(4): 225-229.
        摘要：中文摘要: 针对炉型设计涉及的原始数据量庞大，合理炉型的界定范围广，界限模糊等问题，提出应用基于实例的推理方法辅助炉型初始方案的生成。分析了高炉炉型设计的特征属性，并建立了层次结构，针对其特征索引较多，权重系数小，检索效率低等问题，建立一种多层动态索引策略来改进传统的最近邻法，实现了炉型初始设计方案的智能生成。从而提高了相似实例检索的准确性和有效性，为后续对比调整提供了具有可比性和高参考价值的设计方案。  
        关键词：炉型设计;基于实例推理;最近邻法;多层动态索引   
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        发布时间：2023-11-14
      • 张少杰,陈江,闵兴鑫,叶丰,刘浩吾
        2010, 42(4): 230-233.
        摘要：中文摘要: 采用混凝土模型实验研究一种新型光纤—碳涂覆光纤的传感特性，测定了分布式光纤传感用于混凝土结构裂缝监测中的力-光本构关系和性能参数。表明碳涂覆光纤具有高分辨率（0.02 mm），动态范围（1～4.5 mm）明显优于普通单模光纤，从而弥补普通光纤应用于光纤裂缝传感时的某些缺陷，对在条件恶劣的情况下采用碳涂覆光纤进行工程健康监测提供了依据。  
        关键词：分布式光纤裂缝传感监测;碳光纤;光纤传感模型试验;传感灵敏度;动态范围   
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      • 丛佩超,孙兆伟
        2010, 42(4): 234-241.
        摘要：中文摘要: 研究了双臂及多臂式空间机械臂抓取目标的碰撞问题，将“广义直臂抓取”推广到双臂及多臂式系统。利用满足“广义直臂抓取”的机械臂构型进行目标抓取，可有效地减少碰撞作用对于空间机械臂系统角动量、基座姿态的影响，保证了系统的稳定性，克服了一些控制算法中存在的关节限制问题。最后，提出了一种特殊的双臂式空间机械臂抓取目标策略，该策略在实现抓取目的的同时，可有效地控制基座的姿态。  
        关键词：空间机械臂;动量守恒;机械臂构型基;座姿态   
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      • 雷经发,陈爽,袁中凡
        2010, 42(4): 242-248.
        摘要：中文摘要: 针对生物力学等效仿真软质材料的特点，在对超声传播性质及其检测原理进行分析研究的基础上，提出了生物力学等效仿真软质材料的超声检测方法，设计了超声测量等效仿真软质材料力学性能的测试分析系统，并对3种不同密度的等效仿真材料的声速，弹性模量和声衰减等参数进行了测算，在基于Labwindows/CVI和MATLAB的平台上对超声回波信号进行了分析处理，实现了生物力学等效仿真软质材料的超声测量。最后对仿真材料的力学性质与超声回波信号之间的关系进行了分析，结果证明了所提方法的可行性。  
        关键词：仿真软质材料;超声测量;力学物理参数;回波信号   
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        发布时间：2023-11-14
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