最新刊期
      2011 年 第 43 卷 1 期

        水利与土木工程

      • 马刚
        2011, 43(1): 1-7.
        摘要：中文摘要: 水工混凝土结构一般处于受拉和受剪的应力状态，由此产生拉伸和剪切损伤。本文根据水工混凝土结构的受力和损伤特点，引入拉伸损伤变量和剪切损伤变量来共同描述损伤对材料宏观力学性能的劣化，采用带拉断的摩尔库伦准则作为塑性损伤模型的屈服准则以及非关联的Drucker-Parager塑性势函数，在热力学和连续损伤理论的框架内建立损伤准则和损伤演化方程，采用完全隐式的向后Euler积分算法进行应力更新。在ABAQUS平台上，利用UMAT进行塑性损伤本构模型的开发，并进行了模型验证，数值结果和理论曲线符合的很好。  
        关键词：混凝土损伤;塑性;复合屈服准则;Rankine;Mohr-Coulomb;隐式向后欧拉积分算法   
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        发布时间：2023-11-14
      • 杨红
        2011, 43(1): 8-16.
        摘要：中文摘要: 传统纤维模型忽略了非线性剪切效应，难以用于剪力墙等构件的非线性反应模拟。建议采用直接在截面层次上定义非线性剪切恢复力关系的方法。构件截面的弯曲刚度、轴向刚度通过传统纤维模型的方法积分得到，截面的剪切刚度根据所定义的截面剪切恢复力关系得出，将剪切刚度与弯曲、轴向刚度进行组合后得到组合截面的整体刚度矩阵。利用OpenSees提供的Section Aggregator功能在OpenSees平台上方便地实现了对截面层次非线性剪切效应的模拟。以我国完成的15片剪力墙抗震性能试验的实测结果为依据，对用于确定剪力墙的剪切恢复力骨架曲线各特征参数的Hirosawa公式进行了校核、修正。按上述方法对我国的两片典型剪力墙低周反复试验进行了模拟分析，结果表明，考虑剪切效应的模拟方法均能更好地模拟出剪力墙的最大抗剪承载能力和刚度退化、捏缩效应，不考虑剪切效应的模拟结果难以反映剪力墙的实际受力特性。  
        关键词：钢筋混凝土;剪力墙;剪切变形;非线性分析;纤维模型   
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        发布时间：2023-11-14
      • 王中文,洪宝宁,刘鑫
        2011, 43(1): 17-22.
        摘要：中文摘要: 为了研究红粘土的地域性特征及红粘土抗剪强度的水敏性，以广梧高速云浮段红粘土为试样，进行一系列基础试验，并绕过量测基质吸力，采用考虑不同含水率的变化研究其抗剪强度水敏性。试验结果表明, 该红粘土具有高含水率、高液限、高塑性、缩胀性、裂隙性、高孔隙比、低压缩性和“假粉性”等特点；红粘土应力-应变曲线为强化型曲线，高含水率和低含水率的抗剪强度相差较大，抗剪强度随着含水率的增加而减小，其中粘聚力随含水率的增加，呈一阶指数衰减，内摩擦角随含水率的增加呈现分段函数的特征；通过水敏性试验的结果提出了“临界含水率抗剪强度面”的概念，在已知上覆压力和干湿状态的情况下可以通过一套识别流程判别土体是否达到抗剪强度，可为实际工程应用提供参考依据。  
        关键词：红粘土;工程特性;抗剪强度;水敏性   
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      • 杨令强
        2011, 43(1): 23-26.
        摘要：中文摘要: 确定拱坝裂缝的位置和产状是坝工界研究的前沿课题。拱坝连同地基作为一个复杂的超静定系统，计算规模相当巨大，如何减小计算规模和提高计算效率是拱坝数值分析的瓶颈问题。在现有的计算条件下，利用指定破坏路经的追踪原理，首先定位出拱坝最有可能出现裂缝的区域，将这些区域的单元作为确定裂缝的定位单元，根据工程上确定裂缝位置所需的精度，将这些定位单元进行细分，在细分后的定位单元中确定裂缝的精确位置，细分后定位单元出现原来模型中没有的节点，利用节点刚度凝聚的办法将多余节点的刚度凝聚到初始单元的节点上，利用凝聚的单元总体刚度矩阵置换原来没有破坏的单元刚度矩阵，这样主程序的总体刚度和算法不用改变，定位凝聚算法只是主程序的一个模块，实现减小计算规模和提高计算效率的目的。工程算例表明该方法可以得到裂缝的位置和产状， 根据计算所得到的裂缝位置和产状可以进行拱坝周边缝和底缝等理性裂缝的设置，同时验证了方法的实用性和高效性。  
        关键词：水工结构;拱坝;裂缝位置;定位凝聚单元   
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      • 王琛,詹传妮
        2011, 43(1): 27-30.
        摘要：中文摘要: 针对以一个试样进行分级加载松弛试验的可行性问题，并研究堆石料的应力松弛规律，使用大型三轴仪对堆石料进行了常应变速率排水压缩试验和不同围压、不同应变水平的分级加载排水松弛试验，并建立了双曲线应力松弛方程。结果表明应力松弛阶段对后续常应变速率加载的应力应变关系趋势基本无影响，以一个试样分级加载方式进行松弛试验是可行的。在应力松弛阶段，体应变将增大0.13％～0.71％；偏应力将降低16％～28％，并最终趋于一非零稳定值。双曲线应力松弛方程能较好的模拟堆石的应力松弛规律，参数分析表明偏应力松弛的初始速率与围压和应变水平无关。  
        关键词：应力松弛;堆石料;压缩试验;双曲线函数;应力-应变曲线   
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        发布时间：2023-11-14
      • 杨阳,曹叔尤,杨奉广
        2011, 43(1): 31-36.
        摘要：中文摘要: 摘 要：本文通过水槽模型试验研究了山区阶梯河道中洪水波运动。试验分为床面无加糙系列和床面加糙系列；对无加糙系列试验成果的分析，得出阶梯坡面末端无量纲波前速度并非与进口流量、阶梯高度无关，趋近于常数，而是随相对阶梯高度h*增加而减小；进而说明床面粗糙程度较小时h*的增大会导致山洪行进时间增加及水流能量消耗的增大。对加糙系列试验成果的分析，又得出床面大粗糙度不仅对于山洪行进具有阻碍作用，而且能很大程度上消耗水流能量。通过对阶梯河道中洪水波运动影响因素的总结，本文还给出了山区河道中山洪防治的工程建议以及地震灾区居民家园重建选址的一些参考。  
        关键词：阶梯河道;山洪行进;非恒定流;消能;无量纲   
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        发布时间：2023-11-14
      • 张磊,龚晓南,俞建霖
        2011, 43(1): 37-42.
        摘要：中文摘要: 为深入研究水平荷载作用下的单桩响应和桩土相互作用机理，引入了三参数法水平荷载桩的挠曲线微分方程;基于已有的地基反力系数为常数时桩的变形和内力的解析解，以及桩的响应的连续性，提出了半解析解。采用Fortran语言编制了计算程序，并通过特例情况下的解与已有解进行对比来验证所得解的可靠性。计算结果表明：桩长较大时，桩底的边界条件对桩的响应影响较小；地基反力系数中的指数以及反映地表处土抵抗侧向变形能力的参数对桩的响应影响较大，不容忽略；该解不仅有效，而且具有广泛的应用性。  
        关键词：土与结构物相互作用;桩;半解析解;地基反力法;变形   
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        发布时间：2023-11-14
      • 阳洋
        2011, 43(1): 43-50.
        摘要：中文摘要: 本文通过应用OpenSees有限元软件对同济大学于2003年完成的12层钢筋混凝土标准框架振动台模型试验进行了考虑地震累积效应的数值模拟，同时应用本文建议的基于改进直接刚度法形成的OpenSees系统识别工具箱对该模型的损伤情况进行了初步评估。将识别结果与试验报告中不同工况下的损伤描述进行对比,发现文中建议应用的OpenSees系统识别工具箱对空间框架在不同方向上的损伤进行初步评估的方法是可行和有效的。  
        关键词：OpenSees，12层钢筋混凝土标准框架，地震累积效应, OpenSees系统识别工具箱,初步评估   
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        发布时间：2023-11-14
      • 郭猛
        2011, 43(1): 51-57.
        摘要：中文摘要: 针对密肋复合墙的构造特点及在地震作用下“砌块-框格-外框”的破坏顺序，首次提出利用加气混凝土砌块置换墙体中破坏的砌块以恢复和提高受损密肋复合墙结构抗震性能的加固方法。对加固后的密肋复合墙进行了低周反复荷载试验，分析了墙体破坏过程和钢筋应变状况，重点研究了加固后复合墙的滞回曲线特点及承载力、刚度、延性等抗震性能，并与空框格框架、标准密肋复合墙进行了对比分析。试验结果表明：加固后复合墙的破坏特点、裂缝形成和分布规律与标准复合墙相似，主要抗震性能指标均接近或基本等同于标准复合墙；采用加气混凝土砌块（或其它满足设计强度要求的轻质砌块）置换加固受损密肋复合墙的方案是可行的。利用砌块置换加固受损密肋结构的方法效果明显、施工简便、经济实用，可为今后地震灾区密肋结构的抗震加固提供借鉴。  
        关键词：密肋复合墙结构，加气混凝土砌块，加固，抗震性能，试验研究   
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      • 刘同宦
        2011, 43(1): 58-63.
        摘要：中文摘要: 本文选取长江上游干、支流主要水文站为代表站，根据水文泥沙观测资料，对三峡水库进出库水沙特性进行了较为系统的分析，对比分析各站三峡工程蓄水前后年径流量、年输沙量、年均含沙量等水沙特征值的变化特性。另外，运用小波分析的多分辨率功能，对朱沱、寸滩和宜昌站1950～2008年年径流量时间序列资料进行了多时间尺度分析。分析结果表明：三峡水库蓄水运用后，入库水量与多年平均值比变化不大，但来沙量明显偏少; 在过去50多年的时间内，长江上游干流河段年径流量时间序列比较一致地以12年为主周期进行丰、枯变化，目前，长江上游来水仍处于相对偏枯的年份。  
        关键词：三峡工程，水沙变化特性，时间序列，小波分析   
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        发布时间：2023-11-14
      • 余真真,王玲玲,戴会超,蔡庆华
        2011, 43(1): 64-69.
        摘要：中文摘要: 针对三峡水库蓄水后香溪河库湾水温分布特性进行了数值研究，表明香溪河库湾属于季节性水温分层型水体，在分层期会伴有温跃层的出现，在此基础上讨论水温分层对水体中悬浮颗粒物垂向输运的影响。通过推求沉速与水温分布的相关关系，发现水流在紊动条件极其微弱的情况下，水温分层可同时引起悬浮颗粒物的沉降速率呈现梯度分布状态，因此易造成悬浮颗粒物在温变层的富集，最终将导致物质浓度在垂向上出现分层现象。  
        关键词：库湾;数值模拟;水温分层;悬浮颗粒物;沉降速率   
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        发布时间：2023-11-14
      • 张雨霆,肖明,刘波
        2011, 43(1): 70-76.
        摘要：中文摘要: 我国水电站多位于西南高地震区。针对地下厂房结构的震损机理问题，以距汶川8.0级地震震中最近的映秀湾水电站和渔子溪水电站为分析对象，首先对水电站建筑物进行了的震后实地调查，然后建立了映秀湾水电站洞周围岩和厂房结构的整体有限元模型，采用波动场应力法，对地下厂房结构在震时的结构稳定性进行了计算分析。最后根据实地调查结论和数值计算成果，对地下厂房结构的震损机理进行分析。实地震损调查表明，地下结构的震损形式多为表层脱落和闭合裂缝，破坏程度要明显轻于地面建筑。数值计算所反映的震损规律与实际调查中得到的结论基本吻合，则可从数值分析的角度进一步研究震损机理，认为产生震损的外因是沿一定角度入射的地震波，内因是地下厂房结构空间分布的不均匀性，而地下厂房结构赋存于洞周岩体则是地下结构震损与地面建筑具有本质区别的原因。  
        关键词：汶川地震;震损调查;地下厂房结构;震损机理;数值分析   
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      • 鞠琴
        2011, 43(1): 77-82.
        摘要：中文摘要: 针对人类活动影响下岩溶地区泉流量难以预测的问题，基于地下水数值计算模型－MODFLOW和人工神经网络两者的优点，尝试将两者结合建立松散型耦合模型。以河南省安阳市小南海泉域的泉流量预测为例，探索耦合模型的原理和算法，并与单纯MODFLOW模拟的结果相比较。由确定性系数、相对误差和相关系数三个指标来看，MODFLOW模拟结果分别为0.79、4.98%和0.84，MODFLOW-ANN耦合模型的模拟结果分别是0.88、-1.22%和0.89。研究结果表明，耦合模型吸取了MODFLOW的地下水数值分析功能和人工神经网络的非线性逼近能力，能很好的模拟出泉流量峰和谷的变化，提高预报精度，可以用于模拟泉流量的动态变化过程，该研究对泉域岩溶地下水的进一步开发利用具有一定的参考价值和指导意义。  
        关键词：泉流量;岩溶;人工神经网络;数值模型;地下水   
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        发布时间：2023-11-14

        化学工程

      • 董永春
        2011, 43(1): 173-178.
        摘要：中文摘要: 将偕胺肟改性聚丙烯腈纤维（AO-PAN）分别与五种金属离子Fe3+ 、Cu2+ 、Co2+ 、Ce3+ 和 La3+进行配位反应并生成改性PAN纤维金属配合物，在考察了金属离子初始浓度和反应温度影响的基础上重点研究了不同金属离子进行配位反应的动力学和热力学特性，并计算和比较了相关的动力学和热力学参数。结果表明，AO-PAN能够与五种金属离子发生配位反应，并且可以使用Langmuir和Freundlich等温吸附模型进行描述，提高金属离子初始浓度和反应温度能够促进金属离子配合量的增加。这个配位反应属于一级动力学反应，温度的升高能够导致其反应速率常数显著增大。在相同条件下五种金属离子的反应速率常数的排列顺序为Fe3+ > Cu2+ > Co2+ > Ce3+ > La3+，而其反应活化能则表现出相反变化趋势，这表明Fe3+离子的配位反应能力最高，而两种稀土金属离子的配位反应对温度的依赖性更强。热力学参数△H0>0、△S0 >0、△G0<0，证实这个配位反应为自发进行的吸热反应。  
        关键词：改性聚丙烯腈纤维;金属离子;配位反应;动力学   
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      • 瞿金清
        2011, 43(1): 179-185.
        摘要：中文摘要: 以甲基丙烯酸--羟乙酯（HEMA）为羟基单体，采用种子乳液聚合工艺，结合即时中和与极性单体分段滴加等手段设计合成了羟值为98.8 mgKOH/g、固含量45.0%的丙烯酸酯杂合乳液（PAH）。TEM图表明PAH由表层为羧酸盐覆盖的乳胶粒P1和富含OH的乳胶粒P2组成；粒度分析发现：相对于常规羟基丙烯酸乳液（HPAE），PAH的粒径分布宽，平均粒径更小；采用PAH配制水性双组分聚氨酯涂料（2K-WPU），综合性能测试表明：当COOH基团和OH基团在P1和P2中的质量比分别为1：0和1：3时，涂膜性能最佳；傅里叶红外光谱（FT-IR）分析表明涂膜固化过程中NCO基团与OH基团完全反应仅需3天；原子力显微镜（AFM）分析表明2K-WPU涂层结构致密且平整。  
        关键词：水性双组分聚氨酯涂料（2K-WPU）;聚丙烯酸酯;杂合乳液   
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      • 杜宗良,段煜,李瑞霞,吴大诚
        2011, 43(1): 185-189.
        摘要：中文摘要: 采用LB膜分析仪分别研究了芦丁硬脂酸酯(RS)、芦丁月桂酸酯(RL)和芦丁正己酸酯(RC)在空气/水界面的成膜性质，及亚相中的Al3+对三种芦丁脂肪酸酯成膜性质的影响。结果显示，三种芦丁脂肪酸酯的成膜性质与其疏水基的碳链长度、压膜速度和亚相性质有关。RS和RL能在水面铺展为液态扩张膜，RC则不能成膜。慢速压膜利于膜稳定性，膜的崩溃压大，较快速压膜能使更多膜分子保留在水表面，膜的平均分子面积大。选择适宜的压膜速度对得到比较稳定的芦丁脂肪酸酯膜很关键。当亚相中含Al3+时，RS、RL和RC均铺展成液态扩张膜，且RS和RL 膜崩溃时的分子面积 (acoll) 大于它们在水表面铺展成膜的acoll。研究结果对从分子水平研究芦丁脂肪酸酯抗氧化活性的作用机制具有重要的参考价值。  
        关键词：芦丁脂肪酸酯;单分子膜;空气/水界面;空气/硫酸铝水溶液界面   
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        发布时间：2023-11-14
      • 马丽芳,郑云,戴华胄,王宇飞,郭丽
        2011, 43(1): 190-194.
        摘要：中文摘要: 目的 合成新型树状大分子聚酰胺胺-泊洛沙姆（PAMAM-Poloxamer），考察其作为药物载体的可行性。方法 将泊洛沙姆188一端羟基以硫酸二甲酯甲基化，另一端羟基经过对硝基苯基氯甲酸酯活化，与PAMAM G2.0连接，目标产物PAMAM-Poloxamer用FT-IR、1HNMR进行结构表征。MTT研究其细胞毒性。通过体外增溶实验研究该药物载体对难溶抗癌药物喜树碱的增溶作用，以及pH对增溶作用的影响；通过光敏性试验研究其对喜树碱光敏性的稳定能力。结果 通过上述方法成功合成树枝状大分子PAMAM-Poloxamer，其细胞毒性与PAMAM相比有所降低；对喜树碱有较好的增溶作用；对喜树碱光不稳定性具有很好的稳定作用。结论 树枝状大分子PAMAM-Poloxamer有望成为一种新型药物载体材料。  
        关键词：聚酰胺胺-泊洛沙姆树状大分子;合成;细胞毒性;药物载体   
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      • 徐璇,吉芳英,范子红
        2011, 43(1): 195-200.
        摘要：中文摘要: 采用十二烷基硫酸钠（SDS）为改性剂制备了表面具有有机基团的CuO/TiO2催化剂。采用XRD、低温氮吸附-脱附、BET、XRF、FTIR 、UV-Vis和三维荧光等手段对催化剂的晶型、结构、化学组成、表面基团和光致发光性能进行了表征。结果发现SDS浓度不对催化剂的紫外可见吸收阈产生明显影响，吸收阈均在830nm以上。但SDS加入后催化剂的液氮吸附曲线由Ⅳ型等温曲线变为Ⅴ型。当浓度为临界胶束浓度时催化剂晶粒和平均孔径最大；比表面积和总孔容最小；催化剂中氧空位数量和表面C—C和—CH—基团最多，催化剂的光催化性能最好。  
        关键词：十二烷基硫酸钠;光催化;表征;表面基团   
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      • 谢晴
        2011, 43(1): 201-207.
        摘要：中文摘要: 摘 要：采用独立驯化和在线驯化相结合的新颖方式，以碳毡、碳布和碳纸为阳极挂膜材料，考察驯化方式和阳极材料对无介体微生物燃料电池（MFC）产电性能和有机物去除效果的影响。结果表明，独立驯化期阳极材料特性对微生物挂膜的影响较大，扫描电镜结果表明挂膜效果最好的是碳毡，碳布次之，碳纸较差；在线驯化约10h后，微生物催化剂的电化学活性显著升高，第2个周期电压达到峰值(碳毡、碳布、碳纸，峰电压分别为0.803V，0.604V和0.574V)，第3个周期MFC能长时间稳定运行。其中碳毡MFC电压平台维持在0.78V左右长达180h；比较MFCs的产电能力优劣顺序为：碳毡(1339.6 mW/m3)＞碳纸(96.8mW/m3) ＞碳布(80mW/m3)，COD去除率为：碳毡(89.5%)＞碳纸(79%)＞碳布(74.7%)。该法无须刮移生物膜, 操作简便，阳极产电性能高于文献报道，利于推广。  
        关键词：微生物燃料电池(MFC);驯化;生物膜;产电细菌   
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        发布时间：2023-11-14
      • 郭洪光,高乃云,姚娟娟,马艳
        2011, 43(1): 208-213.
        摘要：中文摘要: 针对传统工艺难以去除水中的农药微污染问题，采用超声波工艺降解有机磷农药乐果，研究了超声波频率、功率、初始浓度、初始pH值、无机离子及腐植酸对乐果去除率的影响。结果表明，超声波降解乐果最佳频率为600 kHz;降解速率常数随着输出功率增加而提高,随初始浓度增大而减小;溶液中无机离子对降解速率有不同影响， 和 具有抑制作用, 和 具有促进作用;初始溶液中的腐植酸会降低反应速率，且随着腐植酸浓度的增加，其抑制作用加强;在反应初始阶段，较低pH有利于乐果降解。试验证明超声波可以有效去除水中残余乐果，并提出了该工艺降解乐果的反应机理。  
        关键词：超声降解;乐果;动力学;影响因素   
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        发布时间：2023-11-14

        材料科学与工程

      • 成钢
        2011, 43(1): 214-218.
        摘要：中文摘要: 采用磁控溅射法制备了Dyx(Co40Ag60)100-x颗粒膜。X射线衍射实验结果表明：Dyx(Co40Ag60)100-x颗粒膜的晶体结构具有一定的择优取向,退火温度升高能够促进这种择优取向并加速Ag颗粒的聚集生长和Ag中的Co发生相分离..稀土元素Dy起到细化晶粒的作用,并且阻碍晶面择优取向的进程,导致薄膜结构中的晶界增多从而引起薄膜电阻变大；巨磁电阻效应(GMR)测量结果表明：对所有不同成分薄膜样品当退火温度高于250℃时，GMR值是趋于减小的。由于掺杂稀土元素Dy会引起薄膜电阻的增大从而导致GMR效应减小的趋势，但少量的Dy元素(x=0.7)和适当的退火处理即能保持GMR效应的稳定性又能提高它对磁场的灵敏度，GMR和S的最大值分别为-18%和1.5×10-4 (A/m)-1。  
        关键词：巨磁电阻效应;颗粒膜;磁性颗粒   
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        发布时间：2023-11-14
      • 余喜讯
        2011, 43(1): 219-225.
        摘要：中文摘要: 在制备聚磷酸钙过程中掺入锶制备掺锶量为（1%，2%，5%，8%，10%）的新型骨科材料SCPP。研究SCPP对成骨细胞行为及其血管内皮生长因子(VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的影响，为阐明其促血管化机理提供实验依据。以成骨细胞与支架材料复合培养，采用XRD，MTT法，ALP活性检测，SEM观察，RT-PCR和ELISA技术等对其进行表征。结果表明：SCPP能够促进成骨细胞增殖，提高其ALP活性，上调成骨细胞VEGF和bFGF的mRNA和蛋白表达，与对照组CPP均有显著性差异（P<0.05），以8%SCPP最为明显。SCPP具有“促血管化作用”，是一个很有前景的骨组织工程支架或骨修复材料。  
        关键词：掺锶聚磷酸钙;血管化;血管内皮生长因子;碱性成纤维细胞生长因子   
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        发布时间：2023-11-14
      • 李科
        2011, 43(1): 226-230.
        摘要：中文摘要: 液态金属泡沫是由大量气泡密集堆积在金属熔体中形成，本身处于非平衡态，可以看成是一种软物质。泡沫析液在微观上是液体在气泡间隙内的微流动过程，是影响泡沫稳定的主要因素之一。本文采用Surface Evolver（2.30） 软件计算得到了不同液体体积分数（含液率）时泡沫节点形状，然后利用CFD软件（FLUENT 6.2）计算了不同气液界面边界条件下节点的内部流场，并分析了节点对泡沫析液过程的影响。通过建立节点在析液过程中流动能量耗散模型，计算了液态金属铝泡沫析液速率与流量的关系，数值计算了出平均速率 与流量 的关系更接近 ，流量 与压力差之间存在 的关系。  
        关键词：泡沫铝，析液，Plateau法则，节点   
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        发布时间：2023-11-14
      • 何思明
        2011, 43(1): 231-235.
        摘要：中文摘要: 颗粒材料的接触摩擦特性非常复杂。将颗粒材料法向非弹性接触看成是一种接触损伤，根据连续损伤理论，在引入合理假设的基础上，定义了颗粒材料的接触损伤变量，建立了相应的损伤演化方程，结合Lemaitre等效应变假设，研究了颗粒接触损伤对颗粒体材料接触摩擦特性的影响。结果表明：颗粒接触损伤模型能较好地预测颗粒材料法向压力－接触变形特性；考虑接触损伤后，接触面上的法向应力分布更为平缓，接触面积增大，并能较好地预测颗粒材料切向微观位移特性。  
        关键词：Hertz理论 接触损伤 摩擦接触   
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        发布时间：2023-11-14

        信息工程

      • 孙昌霞
        2011, 43(1): 83-86.
        摘要：中文摘要: 现实生活中，用户的多个属性由一个授权中心管理，这势必会增大其工作负担，降低效率，本文设计的多授权中心的基于属性的签名方案是将用户的多个属性由不同的授权中心分别管理，额外需要一个可信的中心授权方来管理和约束各个授权中心，并构造一种新的签名方案，并使用归约安全证明的研究方法证明此方案的安全性归约为离散对数难题和计算Diffie-Hellman难题.此方案拥有保护用户的私密信息和较高的签名效率的优势。  
        关键词：多授权中心;基于属性;CDH难题;合谋攻击   
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      • 杜红珍,温巧燕
        2011, 43(1): 87-90.
        摘要：中文摘要: 对Song-Kim-Lee-Yoon的基于身份的聚合签名方案进行了安全性分析，指出该签名是可以普遍伪造的。接着利用双线性对构造了一个新的基于身份的聚合签名方案，在随机预言机模型下给出了方案的安全性证明，其安全性可紧的规约为计算Diffie-Hellman问题。与已有的基于身份的聚合签名相比，本文方案更能提高签名验证与传输效率，因签名的验证只需计算3个双线性对，签名的长度只有320bits。  
        关键词：基于身份的密码系统;聚合签名;双线性对   
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        发布时间：2023-11-14
      • 孙士锋,温巧燕,金正平,杜红珍
        2011, 43(1): 91-96.
        摘要：中文摘要: 分析了一类新的高效的基于身份的强指定验证者签名方案，指出该方案不具备强指定验证者签名应有的特性，并针对该方案所存在的缺陷给出了一种伪造攻击，利用该攻击任何第三方即使没有签名者或验证者的私钥也可以生成有效的签名。最后，基于Cha等的基于身份的签名方案提出了一种新的基于身份的强指定验证者签名方案，并在随机预言机模型中基于双线性Diffie-Hellman假设给出了其形式化的安全性证明，该方案与已有方案相比具有更高的效率，且满足强指定验证者签名的所有性质。  
        关键词：基于身份的公钥密码系统;强指定验证者签名;基于身份的强指定验证者签名;双线性Diffie-Hellman问题;RO模型   
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        发布时间：2023-11-14
      • 杨勇,胡勇,丁雪峰
        2011, 43(1): 97-103.
        摘要：中文摘要: 为研究网络舆情，对BBS中基于某一话题的参与者们的集体行为进行建模。以粒群算法为基础，针对BBS中某一话题建立一个集体观点形成模型。通过相关的定义，给出模型进行演化的规则，并通过实例进行仿真。结果表明，该模型能够用于研究BBS中基于某一话题的集体观点的形成。  
        关键词：群体智能;群体行为;观点形成;话题;网络论坛   
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        发布时间：2023-11-14
      • 崔鑫,胡勇,丁雪峰,吴越,吴荣军
        2011, 43(1): 104-108.
        摘要：中文摘要: 基于社会网络分析（SNA）理论对网络舆论导向的作用机理进行了研究。通过研究网络中个体（Agent）的点度中心度，设计了一种网络舆论导向的算法，对导向中常见的软控制与硬控制方法进行了定量分析。以天涯论坛上一个网络事件为实验数据，对导向算法进行了仿真验证，并深入分析了这种导向算法在舆论演化各个阶段的运用方法。该研究具有一定的理论指导意义与实际应用价值。  
        关键词：网络舆论;导向;效果;SNA   
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        发布时间：2023-11-14
      • 黄伯虎,张海宾,逄涛,聂鹏程
        2011, 43(1): 109-115.
        摘要：中文摘要: 针对当前大规模高维数据集skyline计算效率不高的问题，提出了一种多核并行算法MPSSI(Multi-core Parallel Skyline computation based on Sorting and Incomparability)。首先对数据集进行预排序处理，简化了后续计算过程；并通过精心选择枢轴点，将数据空间划分为若干区域，利用区域支配关系，减少了数据点之间的支配测试次数；同时在多核平台上对计算过程进行并行化处理，进一步提高了效率。MPSSI算法处理过程简洁、渐进性好、可扩展性强。实验结果表明，对大规模高维数据集，算法效率有大幅提升，相对加速比接近线性。  
        关键词：skyline计算;多核;并行算法;排序;信息检索   
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        发布时间：2023-11-14
      • 贺正求
        2011, 43(1): 116-122.
        摘要：中文摘要: 目前，Web服务安全供求策略的表示与匹配是句法层次的，通过比较策略在结构和词法上的相似性来确定其兼容性，容易导致错误的匹配结果。为此，论文提出了基于语义思想来表示和匹配Web服务安全供求策略的方法。通过构造一个一般性的安全本体，提出了Web服务语义安全供求策略的定义方法和匹配算法，将策略的匹配问题转化成语义概念的包含推理问题。理论分析和实验结果表明，本文提出的方法能使策略内容包含必要的语义信息，可有效提高匹配结果的准确性，克服句法级方法存在的不足，同时也能在一定程度上简化策略的定义与管理，从而为Web服务环境下的安全供求策略表示与匹配问题提供了一个更为有效的解决方案。  
        关键词：Web服务;安全策略;语义;包含推理   
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        发布时间：2023-11-14

        电气工程

      • 陈庆利,蒲亦非,黄果,周激流
        2011, 43(1): 123-128.
        摘要：中文摘要: 为了使仿生神经振荡器能比较正确地模仿实际生物神经冲动的波形特征，本文在分数阶微分R_L定义和三角波函数的基础上构造出分数阶神经振荡器; 并用该振荡器仿真各种人体活动的生物神经信号。实验表明该神经振荡器可根据实际生物神经特性调整参数的分数维神经振荡器，其输出波形为非方波或非矩形波；能很好地模拟声带外展肌-环杓后肌神经电脉冲信号、动作电位AP、神经元兴奋和神经元仰制等神经信号，它可望为未来神经功能修复提供一种技术支撑。从而证明了生物神经冲动的内在本质规律不是整数维的，可能和分数维有关。  
        关键词：分数阶微分,神经脉冲,振荡器,分数维   
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      • 黄果
        2011, 43(1): 129-136.
        摘要：中文摘要: 为了改善图像增强的效果，本文提出了一种新的图像增强方法。一方面，该方法继承了传统分数阶微分的优良特性，打破了传统G-L定义中取整数步长的思想，采用了非整数步长，从而提高了分数阶微分数值计算的精确性；另一方面，该方法利用基于线性加权的拉格朗日多项式的分段插值方法来确定非整数步长像素点的灰度值，这样可以在一定程度上能起到降噪的作用。因此，本文提出的方法在增强图像细节和抗噪方面取得了较好的平衡点。实验结果表明，在无噪声的情况下，该方法较传统的分数阶微分算子在图像增强方面效果更好；在有噪声的情况下，该方法具有一定的噪声免疫能力。  
        关键词：图像增强;非整数步长;分数阶微分;拉格朗日多项式   
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        发布时间：2023-11-14
      • 赵雪峰,殷国富,尹湘云,仲晓敏
        2011, 43(1): 137-142.
        摘要：中文摘要: 针对如何提高图像边缘检测效率的问题，提出一种结合最小二乘支持向量机（LSSVM）和元胞自动机进行图像边缘检测的方法。首先，基于Gauss径向基核和多项式核构建出新的核函数，使得LSSVM对图像像素邻域的灰度值能够进行准确的曲面拟合。接着推导出图像的梯度算子，并与图像灰度值进行卷积得到图像的梯度值。然后，元胞自动机按照所设计的局部规则对梯度值进行演化，实现图像边缘的定位和检测。仿真实验检测出的图像边缘定位准确，而且达到一个像素宽，表明新提出的边缘检测算法是有效的；同时，通过对比分析得知新算法具有比Sobel和Canny算法更高的检测性能。  
        关键词：最小二乘支持向量机;元胞自动机;边缘检测;拟合;演化规则   
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      • 莫思特
        2011, 43(1): 143-148.
        摘要：中文摘要: 优化相关双采样(CDS)控制参数可以提高电荷耦合器件(CCD)输出信噪比，但是高速CCD的CDS控制参数很难通过实验确定。为了得到较好的CCD输出信噪比，提出了一种CDS控制参数自适应算法：在拍摄目标和曝光参数不变的情况下，改变复位脉冲宽度、噪声采样时刻、数据采样时刻3个CDS控制参数，对每种参数组合采集一帧图像，计算各帧图像中每个像素的Tenengrad函数，将每帧像素的Tenengrad平方和作为清晰度评价参数，选择清晰度评价参数最大值对应的复位脉冲宽度、噪声采样时刻、数据采样时刻作为CDS控制参数，就可使CCD输出达到采用CDS技术下最好信噪比。根据所提出的方法，在试验电路中，由现场可编程门阵列（FPGA）实现了自适应算法，并进行了清晰度对比测试。测试表明，与没有采用自适应算法的最好图像相比，测试参数Edge Profile从单位影像高度507.4像素提高到763.8像素, 测试参数MTF50从526.5 LW/PH提高到937.8 LW/PH。试验结果表明，应用自适应算法可以有效提高CCD的输出信噪比。  
        关键词：电荷耦合器件;相关双采样;自适应算法   
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      • 张昊,师奕兵
        2011, 43(1): 149-156.
        摘要：中文摘要: 针对时间交替(ADC)系统通道增益、直流偏移及时钟延迟失配的估计问题，提出一种基于最小二乘的通道失配估计方法。该方法不需要额外硬件电路，消除了对通道数量的限制。最后，通过蒙特卡罗仿真比较了所提出的方法获得的通道失配方差与Cramer-Rao下界(CRLB)，并对实际400 Msps/12 bit高速数字化仪通道失配进行了测量。仿真与实验表明,该方法精确度高，精确度受通道量化误差、杂散及谐波失真影响较小，并且能够有效获得实际系统的通道失配。  
        关键词：时间交替ADC系统;通道失配;最小二乘估计;Cramer-Rao下界   
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      • 邱昕,沙学军,吴宣利
        2011, 43(1): 157-160.
        摘要：中文摘要: 现有的超宽带接收机在多径分离方面存在一定的限制，为了避免上述问题，提出了一种基于相位信息的分数傅里叶变换域超宽带接收机设计方案。采用Chirp信号作为超宽带脉冲波形，并利用其在分数傅里叶变换域上能量聚集的特性在接收端进行信号滤波，得到多径分量；同时，根据分数傅里叶变换的时移性质，利用多径到达时间及多径到达相位的估计得到模板多径处的相位校正因子；最后，将接收到的信号与相位校正因子结合起来，并利用相关判决得到对数据信息的估计。仿真结果表明,通过对相位信息的校正可以得到比传统接收机更好的系统误码性能;而且由于符号间干扰对系统的影响并不严重，可以实现高数据速率的信号传输。  
        关键词：超宽带;分数傅里叶变换;接收机;相位信息   
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      • 赵刚
        2011, 43(1): 161-167.
        摘要：中文摘要: 针对高精度空间飞行器编队要求，对主从式飞行器相对平动和相对转动运动进行建模，用四元数叉乘表示主从航天器的相对姿态，构建航天器的误差动力学方程，进而得到六自由度飞行器编队的非线性动力学模型。基于所得模型，设计了六自由度飞行器编队控制的滑模控制器，使得从飞行器的平动与转动能够跟踪期望的状态轨迹，并基于Lyapunov定理证明该系统为一致渐近稳定。仿真结果表明，该控制器能够保证从飞行器六自由度运动跟踪误差的一致渐近收敛，为空间飞行器在轨服务等飞行器编队实际应用提供了理论参考。  
        关键词：飞行器;自由度;滑模控制;四元数   
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      • 郭岗,王子须,牛文生,崔西宁
        2011, 43(1): 168-172.
        摘要：中文摘要: 研究了一类带有时变时滞的双线性关联大系统的分散状态反馈控制问题。通过定义新型的Lyapunov函数，导出了闭环关联大系统时滞相关渐近稳定的充分条件。通过并行分布补偿算法（PDC）和求解线性矩阵不等式得到分散模糊控制器。理论证明和仿真例子都说明在所设计控制器的作用下，关联大系统是渐近稳定的。  
        关键词：时滞系统;模糊控制系统;模糊双线性;非线性关联大系统;分散控制   
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        发布时间：2023-11-14

        机械工程

      • 王秋晓,王迎
        2011, 43(1): 236-239.
        摘要：中文摘要: 静偶分离摆架是双面立式动平衡机的关键技术。在分析传统立式动平衡摆架静偶分离特性的基础上，为从结构上实现静偶振动的完全分离， 提出了一种新型静偶分离摆架结构，采用十字簧杆消除力偶对平动簧板的影响，通过建立了系统振动力学方程，讨论了平动和偶动的振动特性，分析了影响静偶分离的各种物理因素。实验结果表明，这种静偶分离摆架结构的偶动对平动的影响甚微，实现了静偶运动有效的分离，消除偶不平衡量对静不平衡量的影响，远远优于传统摆架结构。  
        关键词：立式动平衡;静偶分离;摆架   
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        发布时间：2023-11-14
      • 刘树博,赵丁选,尚涛
        2011, 43(1): 240-246.
        摘要：中文摘要: 摘要：针对悬架系统参数和控制器同时存在摄动的问题，研究了主动悬架非脆弱H2/广义H2静态输出反馈最优控制问题，并以双矩阵不等式组的形式给出了非脆弱H2/广义H2控制器的存在条件和设计方法。将单一的悬架动行程作为反馈信号，以半车模型为例设计了非脆弱主动悬架，并从频域和时域进行了全面分析，结果表明了非脆弱主动悬架具有良好的鲁棒性和非脆弱性。最后利用基于dSPACE的实时仿真试验进一步验证了所提出方法的实用性与有效性。  
        关键词：主动悬架;非脆弱;H2/广义H2;dSPACE   
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        发布时间：2023-11-14
      • 楚志兵
        2011, 43(1): 247-252.
        摘要：中文摘要: 摘要：通过对新型滚切式双边剪的空间剪切机构运动机理和动力学分析，以实现纯滚动剪切为目标，结合对滚切式双边剪结构进行的简化处理，得出以连杆机构为基础的简化模型，建立了连杆机构的动力学模型，编制了相应的函数仿真模块，运用Simulink进行动力学仿真；同时以某大型钢铁有限公司双边剪为依托，通过实验测出剪切过程中承力最大的重要杆件的受力值，对比理论公式和实际值之间的差值，发现结果相差较小，为该剪切机的机构设计、控制原理分析和实际使用提供依据。  
        关键词：滚切式双边剪 连杆机构 动力学 仿真   
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        发布时间：2023-11-14
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