最新刊期
      2015 年 第 47 卷 2 期

        水利与土木工程

      • 杨阳,曹叔尤
        2015, 47(2): 1-7. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.001
        摘要：中文摘要: 水槽试验是研究堰塞坝体溃决机理的有效手段之一，但现有试验研究中合理的设计准则尚不多见。通过理论分析和水槽试验对堰塞坝漫顶溃决的试验设计进行了研究。基于总结分析，探讨了影响坝体溃决的因素以及堰塞坝漫顶溃决条件下溃口发展的一般进程。通过分析推导，提出了溃口发展过程中流深d的概念，并建立了用于确定模型试验比尺的指标d0/D90。根据这一指标所确立的相似准则，设计并完成了模型试验；通过与原型堰塞湖溃决过程的对比，试验结果初步印证了这一指标的合理性。该成果可以为后续的堰塞坝溃决水槽试验研究提供借鉴和参考。  
        关键词：堰塞坝;漫顶;水槽试验;流深;相似准则   
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      • 刘亚,李义天
        2015, 47(2): 8-14. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.002
        摘要：中文摘要: 鹅头分汊河道具有极度弯曲的平面外形与主支汊周期性移位交替的演变特性，在长江中下游广泛分布,但汊道之间平面形态及河势演变特征存在明显差异。以长江中下游鹅头分汊型河道演变分析为基础，从江心洲(滩)个数、汊道弯曲程度，河势演变周期长短、主支汊交替方式等方面总结了鹅头型分汊河道间的个体差异特征，并探讨了产生此差异的主要原因。结论表明，不同汊道进出口节点的走向及进口节点挑流作用的强弱是产生鹅头分汊型河道个体差异的主要原因：进出口节点转折角越大，鹅头型汊道越宽广；进口节点挑流作用越强，河势演变周期越短。  
        关键词：鹅头分汊河型;河谷地貌;个体差异   
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      • 王彦,邹志利
        2015, 47(2): 15-20. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.003
        摘要：中文摘要: 为了研究缓坡裂流槽地形叠加波浪的裂流特征，进行了由反射墙反射的交叉波浪叠加形成的沿岸波高周期性变化所产生的裂流实验研究，分析在开裂流槽的缓坡开槽沙坝模型实验地形随机波浪交叉叠加形成的裂流特性。实验中裂流由波浪在垂直岸线的直墙上的反射所形成的2列交叉的波浪生成，交叉波浪由具有等波幅和等频率但入射角相反的2波列叠加产生的。通过对交叉叠加波浪下裂流槽附近范围的波高分布、波浪增减水和ADV流速测量结果分析了缓坡地形开槽沙坝情况下的裂流特性。裂流槽和两侧沙坝位置形成的波浪破碎不同步产生的沿岸平均波面压力梯度是产生裂流的原因。不同周期引起的叠加波浪节腹点位置的变化影响裂流槽中裂流的形态，表明周期和裂流槽共同影响着沟槽中的裂流特性。  
        关键词：裂流;交叉波浪;沙坝;裂流槽;污染物排放   
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      • 2015, 47(2): 21-27. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.004
        摘要：中文摘要: 结合锦屏一级高拱坝工程，现场采集该工程坝肩软岩和结构面岩样，制备相似试件，并通过拱坝运行环境特征分析确定试验条件，在MTS岩石力学测试系统上进行水岩耦合三轴压缩试验。结果表明，锦屏拱坝坝肩断层物质和软弱岩体的强度参数f、c具有显著的水压弱化效应，其中水压对黏聚力c的影响较大，对内摩擦系数f的影响相对较小，考虑两者综合效应抗剪强度τ，则在10 MPa正应力与3 MPa水压的工程条件下，锦屏拱坝坝肩主要断层f2、f5、f13、f14、f18抗剪强度的平均弱化率约为25%，煌斑岩脉X等软弱岩体抗剪强度的平均弱化率约为40%。该定量的弱化试验成果为地质力学模型试验、数值计算等方法分析评价拱坝稳定性提供重要的科学依据。  
        关键词：高拱坝工程;坝肩软岩结构面;应力场;渗流场;耦合作用;弱化效应   
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      • 王超,朱哲明,刘宏杰
        2015, 47(2): 28-35. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.005
        摘要：中文摘要: 为研究裂纹起裂角的预测方法，提出一个适用于岩石类材料小范围的屈服准则，旨在预测弹塑性材料的破坏行为。基于该屈服准则，推导出Ⅰ、Ⅱ及Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹尖端塑性区半径，并对在单轴拉伸和纯剪切等荷载作用下的裂纹尖端塑性区进行分析。结果显示,荷载加载方式、裂纹倾斜角和材料内摩擦角对塑性区形状与大小有显著影响。根据对裂纹尖端塑性区的分析，基于裂纹沿塑性区最短路径扩展这一假设，在所提屈服准则的基础上导出新的断裂准则，该准则可预测裂纹开裂初始角。相较于其他断裂准则，所提准则与文献试验结果吻合更好，能更加精确地预测裂纹起裂角。  
        关键词：屈服准则;塑性核心区半径;裂纹初始起裂角;断裂准则   
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      • 张宇辉,张献民
        2015, 47(2): 36-42. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.006
        摘要：中文摘要: 设计土石混填料大型振动压实仪，对砂土、粉土、低液限黏性土3种土石混合材料进行不同含水量、不同含石量下振动压实实验。采集相关土压力，计算混填料试件压实过程中的动泊松比，研究不同压实状态下混填料各向变形性能。研究土石混填料动泊松比变化规律，建立密实状态下混填料泊松比相关性分析模型。对工程中动泊松比参数变化引发的混填料剪切波速变化进行敏感性影响分析，结果表明,工程中测试土石混填地基剪切波速时，混填料动泊松比对剪切波速影响较小，可直接采用混填料在固定含水率、固定含石量下最密实状态泊松比对现场混填材料进行相关参数标定。在此基础上建立土石混填料面波-剪切波相关性模型，并开展现场试验对模型进行验证，取得了较好效果。  
        关键词：土石混填料;动泊松比;剪切波速;振动压实   
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        发布时间：2023-11-14
      • 杜永峰,包超,李慧,张尚荣
        2015, 47(2): 43-49. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.007
        摘要：中文摘要: 为研究竖向不规则钢筋混凝土（reinforced concrete，RC）框架结构连续倒塌过程中的动力响应特征，以一系列不同布置形式的竖向不规则RC框架为对象，基于变换路径法，采用静力非线性和动力非线性分析方法，研究底层柱失效时建筑形式与动力放大系数之间的关系，并针对特定建筑形式提出塔群层数比和塔群跨数比。研究表明：GSA2003在静力非线性方法中所建议的动力放大系数2.0偏于保守；减小结构的塔裙层数比，降低结构不规则程度能够有效地提高剩余结构承受动力荷载的能力；在下部裙楼跨数一定的情况下，增大结构塔群跨数比能够降低结构连续倒塌的风险。  
        关键词：钢筋混凝土框架;竖向不规则;变换路径法;非线性;连续倒塌;动力响应   
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      • 刘彦辉,谭平,崔杰,周福霖,黄襄云
        2015, 47(2): 50-56. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.008
        摘要：中文摘要: 针对某跨海连续梁桥的抗震和隔震性能，通过将其简化，并根据相似比1∶10制作该梁桥单墩抗震与隔震试验模型，采用铅芯橡胶隔震支座，进行抗震及隔震地震模拟振动台试验，研究分别采用120、600、1 200和2 400年一遇地震波输入时结构的加速度响应、隔震支座剪力、墩顶剪力和隔震支座滞回性能，并根据单墩低周往复加载试验结果，判别在不同地震波作用时抗震桥墩和隔震桥墩所处的状态。试验结果显示：隔震后梁桥上部结构地震加速度响应在120和600年一遇地震时减小为抗震结构加速度响应的54%和55%；随着结构响应的增加，隔震位移越大，隔震支座耗能能力越强；采用隔震后，在2 400年一遇地震时，隔震梁桥整个桥墩在弹性范围内，桥墩地震响应小于开裂荷载，而抗震梁桥在600年一遇地震时，桥墩已达到开裂荷载。  
        关键词：抗震梁桥;隔震梁桥;地震响应;铅芯橡胶隔震支座;减震效果   
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      • 谢伟,夏军武,郑玉莹
        2015, 47(2): 57-63. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.009
        摘要：中文摘要: 为研究填充墙体对钢框架抗地表变形性能的影响，针对开放式、封闭式和内嵌墙板3类钢框架，分别进行地表不均匀沉降作用的物理试验，对柱顶侧移、梁柱应变等响应规律展开分析研究，得出底梁和内嵌墙板对框架性能的影响规律及内嵌墙板－底梁－钢框架的协同工作性能。结果表明：开放式框架构件变形最大，封闭式框架次之，内嵌墙板框架最小，而框架整体倾斜变形的顺序则恰好相反；框架梁柱构件各部位变形对柱顶侧移贡献大小顺序为柱底＞柱顶＞梁边柱端＞梁中柱端＞梁跨中；框架柱底增设底梁，能一定程度地减小框架构件变形量，但同时其框架整体倾斜变形增大，并不能有效降低框架柱顶侧移的增大速率；内嵌墙板能较大幅度改变框架梁柱内力分布，并有效降低框架柱顶侧移的增大速率。  
        关键词：钢结构;框架;内嵌墙板;地表不均匀沉降;试验;协同工作   
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        发布时间：2023-11-14
      • 李正良,黄海斌,赵楠,刘红军,代存杰
        2015, 47(2): 64-74. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.010
        摘要：中文摘要: 针对Q420双角钢十字组合截面双节间构件的受力性能进行了轴压和偏压试验，采用有限元计算方法研究构件参数变化对其承载力的影响。在此基础上，提出了适用于工程设计的建议计算方法，并与国内外规范计算结果进行了比较。结果表明：此类构件以弯曲失稳为主，压力偏心对试件承载力有较大影响，横向支撑可减小试件的长细比；增大角钢规格、增加填板数量对轴压和偏压构件的承载力均有提高作用；荷载偏心会降低构件承载力，沿弱轴偏心时的构件承载力下降速度比沿强轴偏心时快；在满足构造要求的前提下，支撑刚度及支撑连接方式对构件承载力影响很小。  
        关键词：双角钢;组合截面;双节间;偏心受压;承载力   
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        发布时间：2023-11-14

        信息工程

      • 陈智罡,宋新霞,张延红
        2015, 47(2): 75-81. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.011
        摘要：中文摘要: 为了对全同态加密方案中的密文噪音进行优化控制，设计了一个基于Binary-LWE的全同态加密方案。同时估计了提出的方案的安全参数，对于指定的安全等级，根据对LWE问题的区分攻击，估计出模q的最大取值。根据噪音增长与模q及电路深度之间的关系，计算方案的具体安全参数。用同样的方法分析了Bra12方案的安全参数，并且与提出的方案的参数进行比较。数据显示提出的方案具有更小的参数尺寸，其密文乘积小于Bra12方案lb2 q倍，张量密钥小于Bra12方案lb3 q倍，密钥交换矩阵小于Bra12方案lb2 q倍。提出的噪音优化控制方法具有通用性，可以用在所有噪音依赖于密钥的基于LWE的全同态加密方案上。  
        关键词：全同态加密;Binary-LWE;噪音控制;安全参数   
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      • 朱敏,张炜雪,曲全民,李梦颖,高丽峰
        2015, 47(2): 82-88. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.012
        摘要：中文摘要: 提出一种基于Snake改进模型的心脏MR图像左心室分割方法。首先对梯度矢量流GVF模型进行改进，提出基于扩展邻域的S型函数梯度矢量流ENSGVF模型，该模型可获得更大的捕获域，并能解决深度凹陷及弱边界泄露的问题。然后将ENSGVF作为新的外力条件，构造ENSGVF Snake模型，用于内外膜分割。对于内膜分割，引入圆形约束项，消除由于图像灰度不均匀造成的局部极小问题。进而利用内膜分割结果构造新的外力场和约束，实现外膜的精确自动分割。实验结果表明，该算法能有效解决分割中存在的弱边界、图像灰度不均匀、乳突肌干扰等问题，提高了精确度。  
        关键词：心脏MR图像;Snake模型;ENSGVF模型;形状约束;图像分割   
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      • 刘奇,李昌聪,黄韫栀,王建,赖传理,张劲,何凌,殷鹰
        2015, 47(2): 89-94. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.013
        摘要：中文摘要: 准确提取对接管焊缝的有效评定区域是实现自动识别X射线焊缝图像缺陷的首要步骤。针对这一难题，提出一系列结合X射线成像机理和焊缝灰度特征的图像处理方法。首先，以X射线成像原理为基础，对焊缝图像进行灰度变换；然后，以区域图像灰度方差为基础，修正焊道的偏移；进而利用最小二乘法拟合环形管焊缝，确定其中心；最后，利用距离映射方法将环形焊缝变换成矩形焊缝。根据3 000样本的测试结果，该算法对于焊缝中心点的确定以及椭圆拟合的成功率为100%，焊缝偏转角度修正误差为 -0.216°±0.826°。因此，该设计能可靠地提取出低对比度X射线数字图像中的焊缝有效评定区域。  
        关键词：对接管焊缝;X射线图像;灰度特征;图像处理   
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      • 王达,卞红雨
        2015, 47(2): 95-101. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.014
        摘要：中文摘要: 基于Piella框架的加权多分辨率图像融合方法结构繁复，并且融合规则没有充分考虑到人类视觉特性。针对这些问题，提出一种只采用活性测度控制合成模块的多分辨率图像融合扩展模式。在该扩展模式的基础上，给出一种结合融合图像质量评价标准和前一分解层信息的多分辨率图像融合算法。该算法考虑到融合结果多以人眼为信宿，将图像质量评价标准引入到高频子带融合规则中；同时考虑到由于多尺度分析的存在，当前分解层低频子带的信息保有量明显少于前一分解层，将前一分解层信息引入到低频子带融合规则中。通过声纳图像融合实验，证明该方法融合效果良好，鲁棒性强，是一种有效的声纳图像融合方法。  
        关键词：图像融合;Piella框架;多尺度分析;声纳图像;融合规则   
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      • 李明祥,安妮,封二英,庞灵
        2015, 47(2): 102-107. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.015
        摘要：中文摘要: 基于格的属性密码体制具有许多优良特性，可迄今人们尚未提出基于格的属性签名方案。为此，首先构造了一个基于格的属性签名方案，其中根据Agrawal提出的格基扩展算法SampleBasisLeft生成用户的私钥，利用Agrawal提出的原像抽样算法SampleLeft产生消息的签名。并在标准模型下基于小整数解(SIS)问题的难解性严格证明了该方案的安全性，即其在选择性访问结构和消息攻击下满足存在性不可伪造性。所提出方案的签名长度不随用户的属性数量的变化而变化，且其支持在多值属性上的与门访问结构。  
        关键词：属性签名;访问结构;SIS问题;格   
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      • 李臣明,张师明,李昌利
        2015, 47(2): 108-111. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.016
        摘要：中文摘要: 针对非负矩阵分解中系数矩阵不够稀疏的问题，提出一个新的约束非负矩阵分解算法。在经典非负矩阵分解的优化函数中施加稀疏性约束，并对分解系数矩阵施加最小相关约束，与此同时对基矩阵施加2-范数约束，在保证非负约束和分解精度的基础上，使分解后得到的矩阵尽可能稀疏，这样可以更加节省存储空间，分解结果更优。对比实验表明,提出的算法具有更好的稀疏性，且实验误差更小。  
        关键词：非负矩阵分解（NMF）;稀疏性;最小相关系数;2-范数   
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      • 熊伟,李兵
        2015, 47(2): 112-116. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.017
        摘要：中文摘要: 目前云计算环境中弹性资源管理的研究，主要考虑了系统的功能和性能，较少关注到能耗问题。设计了一种结合请求率预测与能耗感知的弹性资源管理方法。该方法首先根据获取的请求变化信息学习基于小波变换的模型以准确预测用户对应用的请求率，然后根据请求率与资源开销信息将任务映射到资源开销相对固定的应用执行单元，以达到对系统能耗的弹性管理。通过实验对不同的弹性策略的性能进行比较，验证了该方法在保证服务质量的前提下能更有效地降低能耗。  
        关键词：云计算;能耗模型;弹性;预测控制   
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      • 彭利民
        2015, 47(2): 117-122. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.018
        摘要：中文摘要: 针对虚拟网络映射中的资源分配问题，通过建立节点资源度量模型，采用图的广度优先搜索遍历方法和节点同步遍历策略，依次将虚拟网络中相邻的虚拟节点映射到物理网络中邻接的物理顶点上，协调完成虚拟节点和虚拟链路的映射操作，降低虚拟链路的映射路径长度。仿真实验表明，提出的BFS-VNM算法有效地降低了虚拟链路扩张因子，提高了网络收益与开销比和虚拟网络请求接受率。  
        关键词：网络虚拟化;虚拟网络映射;广度优先搜索   
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      • 马欣荣,刘三阳
        2015, 47(2): 123-128. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.019
        摘要：中文摘要: 针对Euler方程的求解问题，在分布式存储环境下，提出一种适合于非结构网格上的并行算法。采用区域分解算法，适当处理网格，使每台处理器保持负载平衡。采用GMRES隐式时间离散格式、当地时间步长等加速收敛方法，通过对绕NACA0012翼型、ONERA M6机翼以及DLR-F6翼身组合体无黏流动数值模拟，验证了该方法具有较高的加速比和并行效率，适合在MIMD模式下进行大粒度科学计算。  
        关键词：并行算法;非结构网格;Euler方程;加速比;并行效率   
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        发布时间：2023-11-14
      • 吴启武,刘青子
        2015, 47(2): 129-135. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.020
        摘要：中文摘要: 由于车联网(VANET)节点具有高度移动性和相遇临时性，因此节点间的信任管理变得更加困难。针对此问题，利用信任分类与动态管理的方法，在基于导航预测的地理延迟路由协议(GeoDTN+Nav)的基础上，使用Beta分布描述节点的信任情况，提出一种新的基于贝叶斯理论的车联网安全路由信任模型，以实现车联网节点间的信任量化管理。该模型在提升路由安全性的同时，具有较低的时间复杂度。实验结果表明，该信任模型是有效的，且在恶意节点排除率、分组平均到达率及端到端平均时延方面取得了较好的性能。  
        关键词：车联网;贝叶斯;信任;安全路由   
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      • 董颖,苏真真,周占颖,肖匡心
        2015, 47(2): 136-141. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.021
        摘要：中文摘要: 针对典型的分簇路由协议LEACH随机选择簇头和成簇后没有考虑簇内成员节点位置的问题，提出了LEACH-ED算法。该算法对簇头的选择机制进行了优化，既考虑了节点能量，又能同时判断簇内成员节点与sink节点的距离。当某些簇内成员节点与sink节点距离较近时，不需经过簇头节点，而是直接和sink节点进行信息传递。仿真结果表明，改进的LEACH-ED算法网络生命周期与LEACH协议相比提高了近50%，同时网络中节点传输数据的能力也得到大幅度提高。  
        关键词：路由协议;LEACH协议;簇头选择;网络生命周期   
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        电气工程

      • 张新华,骆浩,孙玉坤,胡金春,杨泽斌
        2015, 47(2): 142-150. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.022
        摘要：中文摘要: 针对动圈式磁悬浮永磁平面电机定子磁场谐波含量较大的问题，提出了一种根据实际气隙磁密与期望气隙磁密的平均相对均方差对磁钢参数进行优化设计的方法。通过磁钢阵列的磁密谐波模型分析了定子磁场的3维磁密分布，获取不同水平高度上的平均基波幅值，从而构建了磁钢阵列的期望基波模型；基于谐波模型和期望基波模型，计算了磁钢阵列的实际气隙磁密与期望气隙磁密的平均相对均方差；在此基础上，根据“平均基波幅值应尽可能大、平均相对均方差应尽可能小”的原则设计了磁钢参数。有限元仿真和试验样机实测结果表明，该设计方法对于降低动圈式磁悬浮永磁平面电机定子磁场的高次谐波含量，特别是降低2次谐波具有明显效果。  
        关键词：平面电机;Halbach永磁阵列;谐波模型;2次谐波   
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      • 李佳,刘天琪,李兴源,詹福宇,史华勃,邢大鹏
        2015, 47(2): 151-157. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.023
        摘要：中文摘要: 针对负荷和发输电设备故障随机特性对静态电压稳定的影响，提出一种适用于交直流混联系统的静态电压稳定概率评估方法。采用了非序贯蒙特卡罗法，对负荷和发输电设备的状态进行了抽样。对时序负荷进行粒子群聚类，采用多维正态抽样技术对等值负荷进行状态抽样，使负荷样本能同时计及负荷相关性和不确定性。采用直流准稳态模型和电压稳定L指标对系统随机状态样本分别进行系统和局部电压稳定评估。最后，以IEEE-RTS系统为例验证了方法的正确性和有效性，并就直流双极运行、直流单极运行和交流系统下的静态电压稳定频率、概率分布和灵敏度进行了比较分析。结果表明：系统中直流输电比重对电压稳定的影响较大，比重增大将导致系统L指标升高，从而降低系统电压稳定性；同时节点L指标的值主要受负荷影响，其灵敏度主要受网络结构影响。  
        关键词：交直流混联系统;静态电压稳定;概率评估;非序贯蒙特卡罗法   
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      • 陈亮,李兴源,傅闯
        2015, 47(2): 158-164. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.024
        摘要：中文摘要: 针对电网直流融冰计划的编制需兼顾系统安全及线路安全的问题，提出了基于等风险度法的电网直流融冰计划决策方法。该方法以等期望切负荷量为目标函数，结合已确定的线路直流融冰计划及约束条件，按照线路重要性综合指标依次安排各线路的融冰时段。每次决策时，若出现强受制性线路需优先安排，然后按蒙特卡罗方法计算所选线路可融冰时段的期望切负荷量并安排在其值最小时段。一条线路的融冰时段确定后，更新剩余待安排线路的约束条件，进入下一线路融冰时段的决策。此外，融冰紧急性作为约束条件用以保障线路的安全性。最后，贵州电网的实例验证了方法的有效性和可行性。  
        关键词：直流融冰计划;系统安全;融冰紧急性;期望切负荷量;等风险度法   
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        发布时间：2023-11-14

        机械工程

      • 楚志兵,吕阳阳,黄庆学,马立峰,李玉贵,杨彦龙
        2015, 47(2): 165-171. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.025
        摘要：中文摘要: 以皮尔格LG60轧机轧制304不锈钢管为例，研究皮尔格轧机冷轧不锈钢管回弹预测模型。首先通过单向拉伸试验及数据处理的方法得到材料的分段非线性本构方程；其次根据钢管轧制的塑性变形规律结合增量理论，得到变形过程中各应变分量的计算方法，并把钢管变形过程中的受力状态由三向应力状态转化为单向应力状态，利用材料的卸载定律建立冷轧钢管的回弹预测模型；最后通过大型有限元模拟软件DEFORM-3D进行完整轧制过程的3维有限元模拟仿真,并利用皮尔格轧机进行实际轧制试验验证来检验回弹预测模型的可靠性与正确性。结果表明,本模型精度较高，对皮尔格轧机孔型设计及实际生产中成品管尺寸精度控制有重要指导意义。  
        关键词：分段非线性本构方程;增量理论;非线性拟合;卸载定律   
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        发布时间：2023-11-14
      • 尚会超,张力,唐刚志,陈曦
        2015, 47(2): 172-178. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.026
        摘要：中文摘要: 针对微型活塞式内燃机采用铂丝炽热点火模式燃用甲醇、乙醇燃料时，失火率高、放热速率低、燃烧持续期长的问题，分别设计了添加硝基甲烷、双氧水添加剂的测试试验。硝基甲烷使着火时刻提前、燃烧速率加快、循环变动降低,而双氧水却使燃烧速率减慢、失火率升高。为分析硝基甲烷对铂丝炽热点火燃烧的助燃机理，分别设计了甲醇和乙醇混合不同比例硝基甲烷的测试试验。结果表明：硝基甲烷可调节燃烧始点从而影响甲醇、乙醇铂丝炽热点火燃烧的平均有效压力及其循环变动特征；硝基甲烷的添加所产生的燃烧始点的提前及燃烧持续期的缩短是循环变动降低的重要原因,但硝基甲烷比例过高时，铂丝炽热点火模式的燃烧始点位置分散、循环变动增大、动力性能下降。  
        关键词：微型发动机;甲醇;乙醇;硝基甲烷;燃烧诊断;循环变动   
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        发布时间：2023-11-14
      • 杨锋苓,周慎杰,张翠勋
        2015, 47(2): 179-183. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.027
        摘要：中文摘要: 基于VOF多相流模型，建立了自由液面搅拌流场的数值模型和模拟方法。以偏心和无挡板中心搅拌槽为例，分别使用标准k-ε模型和分离涡模型研究了搅拌槽内流体的时均速度分布，发现数值模拟结果与实验结果吻合较好，仅略低于实验值。整体而言，使用分离涡模型时模拟结果与实验值之间的误差不超过12%，而k-ε模型的模拟精度则较差。研究结果表明，分离涡模型和VOF模型相结合，能很好地模拟搅拌槽内流体的自由液面流动特性。  
        关键词：无挡板搅拌槽;自由表面;湍流;分离涡模拟;流体体积法   
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        发布时间：2023-11-14
      • 牛子孺,李刚炎,胡剑,颜甜莉,张斯宇,汪炜
        2015, 47(2): 184-190. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.028
        摘要：中文摘要: 汽车转向器的传动比是影响车辆转向轻便性和灵敏性的重要因素之一，车辆在转向时为了获得轻便性和灵敏性的统一需要采用变传动比转向器。通过综合分析机械式变传动比转向器的重要部件交错轴变传动比齿轮副的啮合特点，基于包络原理提出了一种全新的变传动比齿轮数字设计方法，此方法将交错轴变传动比齿轮副中斜齿轮看作由垂直于其轴线的无限接近的平面集合与其截交后截平面的集合，每个截平面称为“齿轮元”，交错轴变传动比齿轮副的啮合传动可看作齿轮元的集合与变传动比齿轮的啮合，变传动比齿轮齿廓上每个齿廓点的高度值，是过此点且垂直于齿条运动方向及斜齿轮轴线的直线随此点一起啮合传动时，与此点啮合过程中遍历齿轮元集交点高度值中的最小值。基于上述方法，建立了交错轴变传动比齿轮副变传动比齿轮齿廓点高度值计算的数学模型，开发了求解算法，得到了变传动比齿轮的齿廓点云，并将此方法成功应用到了某型变传动比转向器的研制中，通过样件试制及测试验证了该方法的正确性。  
        关键词：交错轴变传动比齿轮副;变传动比齿轮;齿轮元;数值计算;机械式变传动比转向器   
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        发布时间：2023-11-14

        化学工程与材料工程

      • 郭洪光,高乃云,张永丽,李长军,区永杰
        2015, 47(2): 191-197. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.029
        摘要：中文摘要: 近年来水体中残留的氟喹诺酮类抗生素已经引起了研究者的关注，采用基于热激活生成硫酸根自由基的方式氧化降解水中的典型氟喹诺酮抗生素环丙沙星，研究了温度、过硫酸盐浓度、pH及水中常见离子等影响因子对反应的影响。研究发现在拟一级动力学氧化模型的基础上，建立的二级反应动力学模型具有较好的相关性。随着初始过硫酸钠浓度及反应温度的升高，环丙沙星的降解速率得到升高，而随着反应pH的变化则呈现相反作用，研究得出该反应活化能为(105.25±14.43) kJ/mol。水中的Cl-在低浓度时具有抑制作用，在较高浓度的时候具有促进作用，NO3-及PO43-在较高的浓度下会对反应产生抑制作用，而CO32-则在0.01 mol/L的浓度下起到了较大抑制作用。  
        关键词：过硫酸盐;硫酸根自由基;氟喹诺酮;环丙沙星;动力学;影响因素   
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      • 2015, 47(2): 198-204. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.030
        摘要：中文摘要: 研究了纯固硫灰的膨胀，固硫灰掺量、固硫灰细度、不同养护条件对固硫灰水泥净浆膨胀的影响，并对各龄期的水化产物进行XRD、SEM分析，得出了固硫灰的膨胀机理，在此基础上探讨了各种控制固硫灰膨胀的方法。结果表明：固硫灰硫、钙含量高，加水后7 d内钙矾石大量生成引起膨胀。而相对湿度对固硫灰的膨胀有很大影响，通过磨细可以提高固硫灰的活性和在早期释放固硫灰的膨胀，并且通过添加骨料和在早期使体系强度快速增加能有效的控制体系的膨胀。  
        关键词：固硫灰;膨胀;钙矾石;膨胀控制   
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        发布时间：2023-11-14
      • 廖立,谢克难,黎明,王虎
        2015, 47(2): 205-208. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.031
        摘要：中文摘要: 为扩展废旧硬质合金中钴的回收再利用价值，采用“磁场辅助法”从纯化后的废旧硬质合金回收液中液相还原制备钴纳米线，并考察其在空气中的热稳定性。研究结果表明:有无外加磁场的作用是决定产物形貌的关键因素。磁场作用下，可以得到平均直径在500 nm左右，长度能达到40 μm的钴纳米线；而无磁场作用时，只能得到球状的无明显排列取向的钴颗粒。当温度低于225.0 ℃时，制备的钴纳米线在空气中有较好的热稳定性，具有较好的催化应用潜力。既能提高废旧硬质合金的回收再利用价值、发展钴资源循环利用经济，又对指导1维磁性金属纳米线特别是钴纳米线的制备与应用具有重要的基础理论和实际意义。  
        关键词：磁场辅助法;钴纳米线;热稳定性   
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        发布时间：2023-11-14
      • 毛健,兰磊
        2015, 47(2): 209-213. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.032
        摘要：中文摘要: 分别采用乙醇、乙二醇和丙三醇为钴离子溶剂，用水合肼在室温下还原钴盐制备钴粉，研究了不同钴离子溶剂对所制备钴粉形貌的影响及其机理。研究结果表明：所制备的钴粉均由FCC和HCP两相混合组成。以乙醇为钴离子溶剂，当钴离子的浓度足够低时（0.045 mol/L），出现树枝状的颗粒，其余钴离子浓度下，原生钴颗粒形貌为类球形。采用多元醇（乙二醇、丙三醇）为钴离子溶剂时，由于一定量的多元醇会聚集形成微反应器，有利于表面光滑的球形原生钴粉颗粒生成。乙醇的添加量通过影响晶核的形核、生长、扩散等过程来影响产物形貌。多元醇的添加量主要通过影响溶液的黏度和微反应器的完整性和数量等来影响产物的形貌。乙二醇的添加量在80 mL时，获得了均匀的、表面光滑的球形钴粉颗粒。  
        关键词：球形钴粉;水合肼还原;乙醇;乙二醇;丙三醇;机理   
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        发布时间：2023-11-14
      • 张蕊,万熠,艾兴,门博,张东,刘超
        2015, 47(2): 214-218. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.02.033
        摘要：中文摘要: 针对钛合金植入体生物活性氧化钛薄膜处理工艺链长的问题，探讨利用加工的方法得到所要求的氧化膜厚度的方法。实验分为3组,即自然条件下车削加工、富氧气氛下车削加工和富氧气氛下滚压加工，并对其表面氧化膜的厚度和表面形貌进行观测。结果表明：富氧气氛下滚压加工表面得到的生物活性氧化膜厚度达1 558 nm，约为富氧气氛下车削加工表面氧化膜厚度（456 nm）的3.4倍，是自然条件下车削加工表面氧化膜厚度（49 nm）的31倍。富氧气氛下滚压加工表面得到的钛合金氧化膜厚度能够达到植入体的植入要求。滚压加工表面出现不规则的微纳结构的表面形貌，增加了植入体的表面能，有利于细胞的早期黏附。  
        关键词：生物医学材料;钛合金;氧化膜   
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