最新刊期
      2012 年 第 44 卷 4 期

        特约稿

      • 2012, 44(4): 1-5.
        摘要：中文摘要: 提出了二氧化碳减排的CCU（Carbon Dioxide Capture and Utilization—CCU）新理念，系统分析了全球现在非常重视和关注的CCS（Carbon Dioxide Capture and Storage—CCS）存在投入较大的经济问题以外还存在比较大的CO2泄露、咸水层破坏、地表拱起和诱发地震等潜在风险。因此作者提出二氧化碳减排不应是CCS而应该是CCU，即在低能耗低成本条件下，利用CO2矿化转化天然矿物和固体废物联产出高附加值的化工产品，将CO2作为一种资源，真正实现CO2的高效利用。作者已探索形成了可行的技术方法，包括氯化镁矿化CO2联产盐酸和碳酸镁、固废磷石膏矿化CO2联产硫基复合肥等技术。研究表明在人类可利用的范围内，利用地壳中1%的钙、镁离子进行CO2矿化利用，理论上以50%的转化率来计算，可矿化约2.56×10^7亿吨 CO2，按照全球2010年的CO2排放量约为300.6亿吨，可满足人类约8.5万年的CO2减排需求。同时中国的磷石膏固废每年产出约5 000万吨，利用其中的钙离子进行CO2矿化，每年可消耗CO2 约1 250万吨。作者提出的CO2矿化利用的CCU新理念和技术路线，在实现CO2减排的同时，由于高附加值产品的生成，总体经济效益分析具有较好的利润空间，是真正能够开展规模化工业化应用的二氧化碳减排方法。  
        关键词：二氧化碳减排;CCU;CCS   
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        发布时间：2023-11-14

        水利与土木工程

      • 2012, 44(4): 6-11.
        摘要：中文摘要: 软土中盾构施工安全一直是工程界关注的重点问题，其研究涉及水-土-结构相互作用以及由于加固引起的土体属性变化等诸多方面。基于渗流-应力耦合理论，在ABAQUS平台上通过二次开发实现盾构开挖过程中土体渗透特性的演化和注浆材料弹性模量及渗透系数的时变性，研究不同埋深、不同地下水位、不同土体特性对盾构隧道地表沉降的影响。研究结果表明：在软土地区，盾构开挖过程中注浆材料弹性模量和渗透系数的时变性对地表沉降影响较大，而土体渗透系数随应变的演化对地表沉降影响不大；隧道埋深、地下水及土体特性均影响开挖对地表的扰动，且土体弹性模量相对影响最大。  
        关键词：盾构隧道;软土;渗透特性演化;时变性;埋深;地下水位;土体特性;渗流-应力耦合   
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      • 2012, 44(4): 12-19.
        摘要：中文摘要: 天然沉积土具有结构性，产生结构性的原因在于胶结的不均匀性。在破损力学理论框架下，基于Eshelby本征应变自洽法，考虑胶结元与摩擦元间变形协调性及应力连续性，推导出了岩土二元介质弱形式的弹塑性本构关系，为复杂应力状态下结构性土实际边值问题的有限元计算提供理论依据。算例计算表明导出的本构关系能够考虑胶结元和摩擦元的力学性质、胶结元的破损规律、受荷历史、加载方式及应力状态对岩土二元介质材料力学性能的影响。  
        关键词：二元介质模型;Eshelby张量;本征应变;自洽法;弹塑性本构关系   
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      • 2012, 44(4): 20-25.
        摘要：中文摘要: 针对“5·12”汶川大地震中大多数钢筋混凝土框架结构出现了大量的柱铰破坏机制而不是梁铰破坏机制的问题，2010版抗震规范提高了框架结构强柱弱梁的柱端弯矩增大系数。对于常见的由钢管混凝土柱和钢-混凝土组合梁组成的组合框架结构，规范中没有给出相应的方法来实现强柱弱梁。根据组合框架的受力特点，采用Pushover分析方法，对组合梁-方钢管混凝土柱框架结构的破坏模式进行研究，讨论了柱和梁极限弯矩比与梁柱线刚度比对结构屈服机制的影响；结果表明，采用RC框架弹性内力调整的方法，不足以真正实现强柱弱梁的屈服机制。并初步建议了实现组合梁-钢管混凝土框架结构强柱弱梁的设计公式，为组合框架结构的设计提供参考。  
        关键词：组合框架;强柱弱梁;极限弯矩比;线刚度比   
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      • 2012, 44(4): 26-31.
        摘要：中文摘要: 针对深埋地下洞室群动力时程分析中建模范围和人工边界设置问题，基于地下洞室群地震波动场的分布特征，提出一种动力时程分析中洞室群模型人工边界的设置方法。该方法允许模型不建至地表，而采用解析法求解地表反射波动场，并通过人工边界入射至模型。基于波场分离原理，使模型四周边界仅透射外行散射波，保障模型四周边界的计算精度。理论试验和实际工程计算表明，该方法计算精度较高，能满足地下洞室群动力时程计算对人工边界的精度要求，同时有效减少模型单元量，缩短动力时程的求解耗时。  
        关键词：地下洞室群;动力时程;人工边界   
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      • 2012, 44(4): 32-38.
        摘要：中文摘要: 利用逆向概率密度函数与浓度的关系，对逆向概率密度函数与初始浓度场进行卷积即可得到观测点的浓度值。建立了通过逆向概率密度微分方程求解观测点浓度值的数值模型，并通过算例验证了该方法的正确性。在此基础上，建立了基于逆向概率密度函数的污染云团空间重构模型，并采用扫描法进行最优解的搜索。该方法效率高，且得到的解是空间内的全局最优解。通过2维空间重构算例的仿真，对比研究了不同监测点数量时污染云团空间重构性能，发现两个及以上测点情况下，计算结果可靠性高，抗噪能力强。  
        关键词：逆向概率密度函数;污染云团;空间重构   
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      • 2012, 44(4): 39-44.
        摘要：中文摘要: 中小流域一般属于实测水文资料缺乏地区，河流水文站点不仅稀少，观测方法通常也比较简陋，资料的可靠性也比较差，但是中小流域一般都有较长降雨观测资料。为了解决无（缺）水文资料地区的中小流域设计洪水的问题，从暴雨推求洪水的思路出发，以缺乏实测水文资料的资水河流域为研究对象，探讨了比较常用、且具有一定理论基础的美国推理公式和“中铁法”在中小流域的适用性。通过对资水河邻近流域选取具有较长实测资料的相似中小流域构建了相应的计算公式，并对2种方法的计算精度进行了分析验证，结果表明,“中铁法”较美国推理公式精度更高，更适合利用暴雨推求中国中小河流的设计洪水。  
        关键词：中小河流;综合治理;设计洪水;洪峰流量;资水河   
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      • 2012, 44(4): 45-50.
        摘要：中文摘要: 为了减轻三峡水库运行对流域生态系统的不利影响，针对四大家鱼产卵问题，结合历史水文数据，通过生态流组法分析其产卵期的生态水文事件组成，推求满足其产卵需求的流量过程，并通过生态调度对流量过程进行改进。结果表明，四大家鱼产卵过程是由低流量事件及高流量脉冲事件组成，构建的流量过程能够较好地满足四大家鱼产卵对洪水脉冲的需求，实施生态调度能够减轻三峡运行对其产卵造成的不利影响，有利于流域生态环境的改善和修复。  
        关键词：生态调度;生态径流过程;生态流组;生态洪水;四大家鱼   
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      • 2012, 44(4): 51-56.
        摘要：中文摘要: 为了研究单裂隙非饱和渗流的水力特性，根据裂隙面分形维数、裂隙面位错值和面积接触率，提出了采用随机布朗函数生成裂隙开度分布的方法；基于裂隙局域立方定理成立的假定，并考虑裂隙-岩块间拟稳态水交换，建立了单裂隙非饱和渗流数值分析模型。模拟得到的裂隙毛细压力-饱和度以及非饱和渗透系数-毛细压力的关系曲线能够反映排水、吸水间的滞后性及体现排水时的进气值和残余水饱和度。模拟结果与试验结果的定性对比表明,建立的模型可为考虑裂隙-岩块间水交换的单裂隙非饱和渗流模拟提供合理可行的方法。最后对比了考虑与不考虑裂隙-岩块间水交换的裂隙非饱和渗透系数-毛细压力关系曲线，结果表明，在高毛细压力（低饱和度）下，可忽略裂隙-岩块间的水交换。  
        关键词：水交换;单裂隙;非饱和渗流;数值模拟   
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      • 2012, 44(4): 57-63.
        摘要：中文摘要: 通过综合考虑防洪多目标调度中的各种风险因素，提取了影响水库群防洪需求的若干风险指标，针对防洪多目标方案集的决策优选问题，提出了一种基于区间优势可能势的模糊折衷型多属性决策方法，建立了多属性目标的决策矩阵，避免了备选方案的模糊性和不准确性。并根据区间数的可能度对各方案进行优属度排序，分别选取各属性下的正、负理想方案。另外，还提出了一种描述备选方案与理想方案差异度的优势可能势，更加精确地度量不同方案之间的优劣程度。并在此基础上，采用模糊折衷型多属性决策方法，结合不同属性的主观权重，对备选方案进行优选和排序，得到了满足实际需求的多属性决策最佳优选方案。  
        关键词：多目标方案;优势可能势;模糊折衷;区间可能矩阵;贴近度;差异度   
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      • 2012, 44(4): 64-69.
        摘要：中文摘要: “5·12”汶川地震震后3年多以来，串珠状堰塞湖群的形成和发展，对震区河流演化的影响重大。通过对汶川地震灾区岷江支流——渔子溪的耿达—映秀河段的野外考察发现，堰塞坝对河流挤压造成异岸冲刷，河道横向展宽或弯曲；多堰塞湖河段河床抬升强烈；部分堰塞坝由于未完全溃决而逐渐发育成尼克点，从而形成阶梯状河床。鉴于野外考察的局限性，通过野外水槽实验初步探索了堰塞湖级联溃决的动力学特征，堰塞湖级联溃决放大了山区河流洪水的峰值流量，从而加剧了河流沿程冲淤程度，更有利于梯级河床的形成。探索多堰塞湖河段堰塞湖级联溃决情况下的河床演化规律，旨在为地震灾区河道修复及灾后恢复重建提供科学指导。  
        关键词：汶川地震;堰塞湖;级联溃决;河床演化;野外水槽实验   
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      • 2012, 44(4): 70-74.
        摘要：中文摘要: 复合型裂纹的研究具有重要的工程实用价值。使用解析分析与有限元数值分析相结合的方法，对复合型加载条件下扁平巴西圆盘试件的应力强度因子进行了系统的分析。计算结果表明：在一定载荷分布角范围内，可使用分布载荷作用下巴西圆盘应力强度因子的公式去计算扁平巴西圆盘试件的应力强度因子；在断裂力学中圣维南原理依然成立。根据计算结果，推荐在扁平巴西圆盘断裂实验中使用载荷分布角为7.25°的扁平巴西圆盘试件。  
        关键词：扁平巴西圆盘;应力强度因子;复合型;中心裂纹;数值分析   
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      • 2012, 44(4): 75-80.
        摘要：中文摘要: 为了克服现有混凝土数值计算模型在滞回分析中的收敛困难问题，结合经典Drucker-Prager(D-P)模型的Cap修正屈服准则，提出采用非协调参数D-P模型模拟混凝土。通过数值模拟手段，经过大量试算提出了非协调参数α和k的合理取值范围。并且，采用非协调参数D P模型分别模拟了钢筋混凝土梁在跨中单调荷载下的受力行为，以及钢筋混凝土柱和型钢混凝土柱在低周往复荷载下滞回性能，并通过与试验结果的比较验证了这个模型的有效性。利用这一特点，可通过数值计算手段获得混凝土构件在循环荷载下的恢复力模型，从而有效地节省试验资源。  
        关键词：混凝土构件;非线性分析;非协调参数Drucker-Prager模型;数值模拟;滞回曲线;恢复力模型   
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      • 2012, 44(4): 81-89.
        摘要：中文摘要: 为研究套箍技术加固构件的偏压性能，进行了22个试件的力学性能试验，主要考察7种不同因素对构件破坏形态和承载能力的影响。结果表明：套箍加固构件的破坏形态与普通钢筋混凝土构件的基本相同，中间截面实际测试的开裂前应变基本符合平截面假定，表明新老混凝土能够共同工作；通过对试验中荷载—应变曲线的分析认为，在承载能力计算时新老钢筋和混凝土都能够达到其设计强度。基于钢筋混凝土结构设计的基本原理，结合现有加固设计规范，提出了考虑多种影响因素的套箍加固构件承载力的计算公式，并根据试验的实际情况进行了适当简化。通过简化后理论计算结果与试验结果的比较，验证了提出的计算公式的正确性和可靠性。  
        关键词：钢筋混凝土;偏心受压构件;加固;抗压试验;力学性能;承载力   
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      • 2012, 44(4): 90-95.
        摘要：中文摘要: 混凝土在水化过程中会产生自生体积变形和温度应变等现象，与混凝土的耐久性有着密切联系，为工程建设各方所关注。对此，在西南某混凝土特高拱坝混凝土浇筑现场，采用无应力计对冷却水管周围两处不同位置处早龄期混凝土的应变进行现场监测，运用成熟度理论考虑混凝土的温度历程对混凝土水化进程的影响，采取一种新方法将总应变计算式解耦，从而摆脱对早龄期混凝土的热膨胀系数为定值的依赖，得出混凝土热膨胀系数在等效龄期下的历程，最终从无应力计变形监测值中分离出温度应变和自生体积变形。试验结果表明：这种方法能考虑混凝土温度因素，精确便捷地对早龄期混凝土的热膨胀系数以及自生体积变形进行分离，给现场混凝土的养护以及防裂施工提供指导。  
        关键词：温度历程;成熟度理论;早龄期混凝土;自生体积变形分离;现场试验   
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        化学工程

      • 2012, 44(4): 169-175.
        摘要：中文摘要: 为了简化装置结构、降低仪器成本、提高分析系统的稳定性和抗干扰能力，推出一种全新的负压式双管线流动注射离子选择电极分析方法，并对该方法相关的载液组成及流量、载流酸度调节液的组成及流量，反应盘管长度等进行了优化，最后将其成功用于血清K+、Na+、Cl-、Ca2+的同时测定。方法的相对标准偏差<1.3% (n=11)，回收率为96%~104%，分析速度为480 检出/h，样品耗量仅为45 μL/次；对血清K+、Na+、Cl-、Ca2+的同时测定范围分别是2.0~24.0、102~252、20~300、0.70~8.0 mmol·L^-1，此测定范围涵盖了正常人血清中的电解质浓度。  
        关键词：血液;电解质;同时测定;负压;流动注射;流通微电极   
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      • 2012, 44(4): 176-179.
        摘要：中文摘要: 针对人工神经网络收敛速度慢及容易陷入局部最优解的缺点，结合遗传算法全局搜索的特点，提出了一种基于遗传算法和人工神经网络建立近红外透射光谱快速测定虎杖提取液中虎杖苷和白藜芦醇含量的方法。结果表明，模型效果良好，方法简便、准确可靠。与偏最小二乘法（PLS）相比较，该方法具有更高的预测能力，适用性更强，有望应用于药物提取过程的中间控制。  
        关键词：虎杖苷;白藜芦醇;人工神经网络;遗传算法;偏最小二乘法   
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      • 2012, 44(4): 180-184.
        摘要：中文摘要: 分析连续液柱流自由表面绝热蒸发过程并进行了数值模拟，获得了汽液界面温度及蒸发通量分布规律。结果显示表面非平衡蒸发过程速率仅为按热力学平衡条件下最大理论计算量的20%，并且受液柱内部向自由表面传热控制。表面蒸发过程迅速衰减，当x/L=0.5，表面释放的蒸发热与液柱内部过热量之比水ηx（蒸发进程）仅为 0.25，蒸发进程已接近尾声，揭示了强化液柱表面更新是强化该过程的主要因素。本模型计算结果得到了单液柱流绝热真空蒸发实验数据的验证，蒸发速率模拟值与实验值相对误差小于10%。  
        关键词：模拟;液柱流;自由表面;绝热蒸发;非平衡   
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      • 2012, 44(4): 185-190.
        摘要：中文摘要: 采用PC-6D浓度测量仪研究了无挡板Rushton桨搅拌槽内石英砂-水两相体系的固液悬浮过程，测量了不同桨叶安装高度和桨径比时的临界悬浮转速，分析了桨叶安装高度、桨径比以及搅拌转速对固相浓度分布和功率消耗的影响。结果表明，无挡板时的临界悬浮转速和功率准数比有挡板时小，且随桨叶安装高度的增大而增大，随桨径比的增大而减小；对于无挡板固液悬浮，C=T/5、D=T/3时的悬浮性能最好，增大桨径比和搅拌转速均不能明显改善固液悬浮效果。  
        关键词：无挡板搅拌槽;固液悬浮;临界悬浮转速;浓度分布;功率消耗   
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        材料科学与工程

      • 2012, 44(4): 191-196.
        摘要：中文摘要: 运用HSC软件对钒钛磁铁矿粉和还原剂构成的多元、多相复杂反应体系进行碳热还原反应的热力学计算及平衡相分析。热力学计算结果表明，铁氧化物碳热还原高温下的最终稳定相为Fe,在温度大于1 600 K下钛氧化物碳热还原生成TiC的反应吉布斯自由能最低，而在600～1 600 K，V2O5的碳热还原过程中生成VO2的反应吉布斯自由能最低，在高于1 348 K的温度下体系中才能得到VC，提高温度会促进VC的生成。平衡相组分计算结果表明，真空度为2 Pa时Fe、TiC、VC分别在400～1 300 ℃、900～1 300 ℃和800～1 300 ℃可以稳定存在。  
        关键词：钒钛磁铁矿;原位合成;碳热还原;热力学分析;金属基复合材料   
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        发布时间：2023-11-14
      • 2012, 44(4): 197-200.
        摘要：中文摘要: 对碳化硅粉体在硫酸铝-硫酸钠复合熔盐反应转化成莫来石晶须的过程进行了研究。借助X射线粉末衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)、高分辨透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)，研究碳化硅与熔盐反应后的物相和微观形貌的变化。XRD和IR的结果表明,碳化硅在高温熔盐体系中可完全转化成莫来石晶须；SEM分析结果表明，莫来石沿［111］晶面优先生长形成晶须。并提出了循环的氧化-溶解机理，对碳化硅陶瓷粉体在复合熔盐中的反应过程进行了解释。  
        关键词：碳化硅;熔盐法;莫来石;晶须   
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        发布时间：2023-11-14
      • 2012, 44(4): 201-203.
        摘要：中文摘要: 通过选用3种不同的CaCO3粒子：纳米CaCO3粉料、CaCO3晶须和偶联剂处理的CaCO3晶须，在有机溶液中与聚对二氧环己酮（PPDO）进行溶液共混，制备了3种不同的PPDO/CaCO3复合材料。并采用差示扫描量热计(DSC)表征样品的热力学行为,偏光显微镜(POM)观察球晶形态和XRD研究晶体结构。结果表明,纳米无机粒子由于粒径较小，作为成核剂更有利于PPDO分子的异相成核，使其复合物结晶能力最强。  
        关键词：聚对二氧环己酮;碳酸钙;复合物;结晶性能   
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        发布时间：2023-11-14

        信息工程

      • 2012, 44(4): 96-102.
        摘要：中文摘要: 为了解决由于渲染节点负载不均衡导致的图像不同步问题，提出了2种同步算法，即基于反馈确认和推算定位的同步方法以及基于纹理图像切割的同步算法。前者综合利用反馈确认、最大相关等待时间和推算定位等策略来实现多通道图像渲染的同步；后者首先读取一幅大的纹理图像，然后把其按照纹理坐标切割后分配给各个视景客户端使用。以3通道多投影显示系统为例给出了这2种算法的理论推导和基于Visual C++与OpenGL的程序实现。对比实验结果表明：这2种同步算法在提高视景画面的实时性和一致性方面达到了比较好的同步效果。  
        关键词：多通道投影;同步渲染;反馈确认;推算定位;纹理切割   
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        发布时间：2023-11-14
      • 2012, 44(4): 103-109.
        摘要：中文摘要: 为有效滤除图像中椒盐噪声，提出一种基于相关权值的自适应窗滤波算法。算法基于极值检测判断噪声点并仅对噪声点滤波。引入灰度差刻画邻域像素与中心像素的相关性，以此为基础设置像素权值，对中心像素执行加权均值滤波。通过邻域窗口的自适应扩展适应噪声密度变化，并对邻域像素分区域设置权值，从而适应高椒盐噪声的滤除。仿真结果表明，本文算法能够有效滤除图像中的椒盐噪声，尤其在高椒盐噪声下性能表现更佳。  
        关键词：相关权值;灰度差;加权均值滤波;椒盐噪声   
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        发布时间：2023-11-14
      • 2012, 44(4): 110-114.
        摘要：中文摘要: 地平线检测是飞行器导航系统的控制和稳定性分析中重要的步骤。针对低能见度下低空航拍图像，提出了基于虚实融合的地平线检测算法。首先依据GPS/AHRS组合导航系统提供的航姿信息，得到地平线的准确斜率及参考位置，然后在该参考位置上方选取种子点区域，根据该区域像素的统计特性计算出阈值，采用区域生长法进行天地分割，最后根据最小误差准则确定地平线的准确位置。文中算法应用于实测数据，实验结果表明算法能有效地提取正确的地平线，能为飞行器在低能见度下进近着陆阶段提供必要的导航信息。  
        关键词：虚实融合;低能见度;地平线检测;区域生长   
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        发布时间：2023-11-14
      • 2012, 44(4): 115-121.
        摘要：中文摘要: 针对循环程序的部分正确性问题,在代数变迁系统理论基础上,结合约束理论提出了一种用Dixon结式生成循环不变式的算法。首先,程序被转换成代数变迁系统,再根据代数变迁关系和不变式模板构造一个多项式组,计算此多项式组的Dixon结式可以得到关于模板变量的约束,最后对该约束系统求解就得到该模板形式的程序不变式。经实例分析,该算法应用于单路径和多路径程序均是有效的。  
        关键词：循环不变式;Dixon结式;模板;约束   
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        发布时间：2023-11-14
      • 2012, 44(4): 122-128.
        摘要：中文摘要: 针对声音、图像等高维数据的分类问题，提出了一种快速算法。首先通过非线性特征映射，将各个类别的训练样本集转换到特征空间中，构造相应的特征子空间，然后提取它们的主要特征。特征映射能够降低特征子空间的维数，并增强它们之间的两两正交性，提高了分类的准确性。在进行分类时，该方法将测试样本向各个特征子空间投影，并计算投影残差，测试样本即为投影残差最小的特征子空间的样本。与传统的分类方法不同，快速算法能一次区分多个类别，并具有与支持向量机相同的准确率。又使用了流形学习理论对快速算法进行改进，在保持准确率的前提下，极大地降低了特征子空间的维数，验证了流形学习理论的应用价值。  
        关键词：核方法;特征子空间;投影残差;流形学习   
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        发布时间：2023-11-14
      • 2012, 44(4): 129-134.
        摘要：中文摘要: 当前的结构化P2P系统节点ID分配方案存在以下问题：1）对节点ID的安全需求缺乏全面的分析，主要以解决Sybil攻击问为目标；2）需要进行复杂的CA证书管理或存在密钥托管问题；3）要求系统中有中心服务器或可信的第三方，不能在分布式的结构化P2P环境采用。首先确定可靠ID分配方案的目标，并基于秘密共享和无证书密码技术设计无可信中心的无证书签名方案。在此基础上，设计分布式结构化P2P系统可靠ID分配协议。该协议适用于无可信中心的分布式结构化P2P环境，避免了上述存在的3个问题。分析表明，该协议具有安全性强、效率高、扩展性好等特性。  
        关键词：秘密共享技术;无可信中心的无证书签名;可靠节点ID分配   
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        发布时间：2023-11-14
      • 2012, 44(4): 135-139.
        摘要：中文摘要: 为了缩短移动IP的注册时延和提高注册性能，提出了一种新的基于无证书公钥的移动IP注册协议。新协议采用无线性对运算的短消息签名实现家乡代理(HA)和移动代理(FA)之间的相互认证。在新协议中，重复使用初始值可以使移动节点(MN)和家乡代理之间保持同步，用移动用户的临时身份标示符代替真实身份实现了协议的匿名性，同时在移动实体的注册消息中附加随机数，使协议能抵抗重放攻击。与现有的无证书移动IP注册协议比较，该协议减少了家乡代理和移动代理的计算量以及它们之间注册消息的长度，同时保障了移动实体间相互认证和密钥协商的安全性及注册消息的完整性。  
        关键词：协议;数字签名;无证书公钥密码;移动IP   
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      • 2012, 44(4): 140-144.
        摘要：中文摘要: 社交网络和微博的网络特征除具有传统无标度网络的典型特征外，还存在其他不容忽视的特征，现有模型均不能对此进行准确描述。在比较分析网络数据的基础上，提出一种混合模型对类社交网络的形成和演化特征进行描述，并建立了基于该模型的平均场方程，方程的解显示出该模型的度分布服从偏移和拉伸后的幂律。仿真结果表明,作者提出的模型模型能描述出社交网络的综合特征。对包括本文模型在内的几种模型进行了比较，并对各种模型间出现特征差别的原因进行了分析。  
        关键词：复杂网络;社交网络;群落;幂律分布   
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      • 2012, 44(4): 145-150.
        摘要：中文摘要: 针对现有2阶预测算法对残差像素间的相关性考察不够，使得2阶预测不够准确，导致编码效率降低等缺点，提出一种基于图像能量相关性的H.264/AVC 2阶预测算法。该算法基于对帧内、帧间残差像素相关性的详细统计分析，定义了像素能量相关性，通过统计出能量相关性和1阶帧间残差的关系曲线，动态地、较为准确地筛选出2阶帧内预测参考像素，既提高了2阶帧内预测的准确性，在码率降低的同时，提高了编码图像质量。实验结果表明,本文算法在图像质量和码率两方面均优于现有2阶预测算法。尤其对于高分辨率且包含复杂运动的视频，图像质量和码率提升较大，与其它2阶预测算法相比,率失真优化效果明显。  
        关键词：H.264/AVC;2阶预测;相关性距离;能量相关性;阈值;高分辨率   
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      • 2012, 44(4): 151-157.
        摘要：中文摘要: 为了模拟缺血梗塞心脏局部受力形变对心血循环系统的实时作用，结合血液循环电路模拟系统，建立缺血变异性心脏和血液循环一体化模型，通过参数传递，仿真二者的交互作用。采用非线性有限元算法模拟左心室各向异性心肌材料特性，对心肌纤维组织微结构进行分层仿真设计，构造缺血性病理变异左心室复合模型。该模型创新性地在心血循环一体化仿真系统中采用心室壁组织纤维微结构模型，将心肌组织微结构特征的区域性变化反映到整体心血循环系统，算法高效实时，具有临床应用价值。该模型应用在缺血性心脏病理的研究中，其仿真结果与医学统计数据相吻合。  
        关键词：有限元算法;模拟电路模型;心血循环;心脏模型;数值积分   
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        电气工程

      • 2012, 44(4): 158-161.
        摘要：中文摘要: 电力系统中往往采用延拓法搜索Bogdanov-Takens分岔点，计算量较大；传统直接法由于特征向量规范具有不确定性，导致算法对初值要求较高。针对以上问题，提出了改进直接法。利用特征向量及其转置的自约束特点，改进拓展方程组中特征向量约束条件。使得改进直接法能够在初值的较大范围内收敛，改善了算法的有效性。通过电力系统模型仿真验证该方法的正确性。  
        关键词：Bogdanov-Takens分岔;改进直接法;拓展方程   
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      • 2012, 44(4): 162-168.
        摘要：中文摘要: 针对负载和参数变化带来有源电力滤波器（active power filter，APF）精确数学模型难以获得和系统稳定性问题，在APF的直流电压控制中引入模糊比例积分（proportional-integral,PI）控制器，在电流控制中引入基于李亚普诺夫（Lyapunov）稳定性理论的控制方法，保证了APF的控制精度和稳定性。模糊PI控制器通过模糊化、模糊推理和解模糊，根据直流电压误差和误差的变化率对控制参数进行在线调整。通过Matlab/Simulink分别对4种控制方法进行对比实验，在负载和系统参数变化的情况下，提出的方法比使用PI和滞环控制方法的源电流谐波总畸变率（total harmonic distortion，THD）明显减少；在负载时变和系统参数变化的情况下，应用PI和滞环控制的APF运行不稳定，而应用作者提出的控制方法的APF运行稳定，源电流THD最低，电压超调最小。  
        关键词：有源电力滤波器;模糊控制;李亚普诺夫方法;功率因数;稳定性   
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        机械工程

      • 2012, 44(4): 204-208.
        摘要：中文摘要: 针对目前难以准确获得压力容器缺陷裂纹临界值aN的状况，通过基于空气动力压力容器安全评定的缺陷失效路径与失效速率的仿真系统，来寻找裂纹缺陷在安全临界域速率拐点及准确获取aN的临界值的计算方法。反映缺陷“安全裕度”的射线法或平行线法并不能反映缺陷真实的动态安全程度，而应该是沿着缺陷的失效路径来进行标定缺陷趋近安全临界线的距离，而这个距离真实反映了缺陷的剩余循环疲劳次数，进而建立一种全新的评估压力容器剩余寿命的理论判据。  
        关键词：压力容器;安全评定;失效仿真;安全裕度;剩余寿命   
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      • 2012, 44(4): 209-213.
        摘要：中文摘要: 基于Zener模型的超声振动检测方法可无损地定量测出材料或组织的剪切力学性质。其克服了Voigt模型不能描述应力松弛过程的局限性，能够准确地表达黏弹性介质的动态响应。基于Zener模型的本构关系和波动方程，推导出了基于此模型的剪切波传播速度公式，该公式将剪切波的相速度和介质的剪切力学性质关联了起来。在获得剪切波在多个频率上速度的前提下通过数学方法估计出介质的剪切模量。将凝胶模型和橡胶管作为实验对象，获得剪切波在两者中的传播速度，分别用Voigt模型和Zener模型对速度值进行拟合，结果均显示Zener模型更加适合于二者的描述，为材料检测和组织定征提供了更为准确的方法。  
        关键词：超声振动测量;黏弹性;Zener模型   
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      • 2012, 44(4): 214-220.
        摘要：中文摘要: 研究了空间机械臂接触/碰撞动力学仿真模型降阶问题。以刚体近似模型方法建立了空间机械臂的接触动力学模型，并通过线性化将其转化为状态方程形式，根据赫兹接触理论建立了接触/碰撞力的模型，在此基础上根据控制理论中主导极点的概念研究了基于系统主导特征值的接触动力学模型降阶方法。以一个3自由度平面机器人的接触碰撞问题为例进行了计算机仿真试验，结果表明，接触/碰撞动力学仿真模型降阶方法能够在高度逼近原系统的前提下显著提高空间机器人接触碰撞动力学仿真的计算速度。  
        关键词：空间机器人;接触碰撞;动力学模型;模型降阶   
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      • 2012, 44(4): 221-225.
        摘要：中文摘要: 为了消除环面蜗杆传动的齿侧间隙，提高其传动的精度和效率，分析了传统消隙蜗轮副的不足，在无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动研究基础上提出一种交错轴双滚子包络环面蜗杆传动，采取双排滚子错位布置，且滚子轴线与蜗轮径向偏转一定角度。阐述了交错轴双滚子包络环面蜗杆传动的工作原理，依据空间齿轮啮合理论和微分几何理论，采用运动学法建立了蜗杆副的动静坐标系及接触点处的活动坐标系，推导了该新型环面蜗杆齿面方程和蜗轮齿面接触线方程，并导出了该传动的一界函数、诱导法曲率、润滑角及自转角等齿面啮合参数计算公式。最后运用matlab软件进行了数值仿真，并分析了滚柱偏置距离c2、滚柱半径R、交错角γ等参数对该蜗杆传动啮合性能的影响。仿真实例表明：要使该传动保持良好的接触性能和润滑性能，c2不宜超过10 cm，R在8～15 cm之间，γ在28°～50°之间。  
        关键词：交错轴;双滚子;环面蜗杆传动;啮合性能   
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      • 2012, 44(4): 226-230.
        摘要：中文摘要: 针对半导体封装测试工厂生产制造过程中生产计划分配的交互性问题，运用分布式多Agent技术，对生产分配过程进行模块化封装。在传统合同网协议基础上进行改进，嵌入“产能注册矩阵”的模式构建了多Agent协商策略模型，提出了智能体间招标—投标—中标的交互机制。对投标过程的产能平衡问题，运用启发式算法进行了优化。通过S企业生产计划实例分析和传统MRP Ⅱ方法投标结果对比,验证了改进的合同网协商模型和启发式算法对生产任务分配和产能平衡具有相对优良的投标完成率和相关系数矩阵。  
        关键词：合同网;多智能体;生产计划;启发式算法   
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