最新刊期
      2015 年 第 47 卷 5 期

        水利与土木工程

      • 王俊,谢凌志,谢和平,李存宝
        2015, 47(5): 1-9. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.001
        摘要：中文摘要: 油砂是一种具有自锁结构的致密沉积砂，其力学特性较疏松砂岩更为复杂。针对新疆克拉玛依风城油砂矿的储层岩芯，利用MTS815试验系统开展室温三轴固结排水压缩试验，探讨了油砂在不同围压下的三轴力学特性。结果表明，典型的油砂应力–应变关系呈驼峰曲线，存在应变软化与剪胀现象；试验边界条件与围压对油砂力学特性具有重大影响，并决定了其破坏模式及峰后软化行为；油砂变形模量、泊松比在对数坐标下与围压存在线性关系，低围压时抗剪强度近似服从莫尔–库伦准则。借鉴南水非线性模型及成都科大模型，分别讨论了风城油砂的应力应变本构关系，在此基础上修正得到新的推广双曲线模型，指出修正的成都科大模型较南水模型能更好地描述油砂的应变软化特性，也能适当地考虑剪胀效应，以期为深入研究中国本土油砂的力学特性及石油工程应用提供指导。  
        关键词：油砂;三轴试验;应变软化;本构模型   
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        发布时间：2023-11-14
      • 李大勇,黄婷,翟汉波
        2015, 47(5): 10-16. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.002
        摘要：中文摘要: 针对一种新型吸力基础形式——裙式吸力基础，采用有限元数值模拟方法和模型试验手段，以传统吸力基础为参照，得到基础荷载-沉降关系曲线，分析基础周围土体变形规律。研究表明：裙式吸力基础竖向承载力较传统吸力基础显著提高，吸力基础各部分承受的竖向荷载比例不同，基础顶板、主桶内外壁分担了约90%的竖向荷载，其余则由尖端部分和裙内外壁承担；随着桶体高径比增加，桶体内外壁所承受的摩阻力逐渐增加，而尖端阻力和裙内外壁侧阻力所占比例始终小于10%；基础周围土体隆起量随裙高的增加呈减小趋势，但随裙宽的增加不断增大；裙宽对竖向承载力的贡献要比裙高大得多，但裙高能有效限制土体隆起。  
        关键词：裙式吸力基础;竖向承载力;土体隆起;承担荷载比例;位移矢量图   
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      • 刘华新,柳根金,王学志,孙英明
        2015, 47(5): 17-22. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.003
        摘要：中文摘要: 为研究BFRP筋再生混凝土无腹筋深梁抗剪承载力，完成了9根集中荷载作用下的BFRP筋再生混凝土无腹筋深梁的抗剪试验，分析了深梁的破坏过程、破坏形态及剪跨比、BFRP筋配筋率、再生混凝土抗压强度对梁抗剪承载力的影响，并基于加拿大规范和试验数据拟合出了BFRP筋再生混凝土无腹筋深梁抗剪承载力计算公式。结果表明：BFRP筋再生混凝土深梁主要发生剪切破坏，随剪跨比增大，破坏形式由剪切破坏向弯剪破坏转变；试验梁的抗剪承载力随剪跨比的增大而减小，随BFRP筋配筋率和再生混凝土抗压强度的提高而增加；采用所提公式的计算结果与试验值吻合较好，且具有一定安全度。  
        关键词：BFRP筋;再生混凝土;深梁;抗剪承载力   
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        发布时间：2023-11-14
      • 淳庆,潘建伍
        2015, 47(5): 23-29. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.004
        摘要：中文摘要: 为研究江南地区抬梁式木构建筑馒头榫节点的受力性能，通过节点试验获取该种榫卯节点在低周反复荷载作用下的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、转角刚度；综合考虑馒头榫节点的接触非线性和木材材料的非线性，采用ANSYS非线性有限元方法对其受力性能进行理论分析。结果表明：该种榫卯节点的滞回曲线基本都呈“Z”形，具有明显的捏拢特性；该种榫卯试件均经历了弹性阶段、屈服阶段和破坏阶段；此外，ANSYS有限元分析结果和试验结果较为吻合，通过分析，获取了馒头榫节点的平面内（竖向）转角刚度K< sub>1、平面外（水平）转角刚度K2和扭转刚度K3的相互关系，可近似归纳为12∶1∶2。研究结果可为江南地区抬梁式木构建筑的计算分析及保护修缮提供理论基础。  
        关键词：传统建筑;抬梁式木构建筑;馒头榫;受力性能;非线性有限元   
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        发布时间：2023-11-14
      • 贾穗子,曹万林,袁泉
        2015, 47(5): 30-37. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.005
        摘要：中文摘要: 针对底框-密肋复合板结构受力复杂的特点，为探讨结构整体在地震中受力与变形的全过程，采用IDARC有限元分析软件，依据Park三参数滞回退化规则，建立计算模型，通过对比分析结构滞回曲线计算值与试验值，表明曲线吻合良好，以验证模型的正确性，为该类结构计算分析提供参考。运用ANSYS模拟结构在弹塑性阶段的细部受力特征及加载过程的裂缝发展变化，与试验现象进行对比，进一步说明密肋复合板结构层层嵌套的构造形式使得整体结构抗震性能提高，并基于ANSYS有限元分析模型，探讨洞口尺寸和位置的改变对墙体抗震性能的影响。  
        关键词：底框-密肋复合板结构;Park 三参数滞回退化规则;IDARC;ANSYS;开洞墙体   
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        发布时间：2023-11-14
      • 谢军,朱哲明,胡荣
        2015, 47(5): 38-45. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.006
        摘要：中文摘要: 为研究不同储层裂缝方向以及井网布置下的油田合理注水压力，基于多孔介质力学及断裂力学理论建立了含共线裂缝岩体储层裂缝的扩展模型及注水压力计算模型。结合头台油田扶余储层参数探讨了储层裂缝方位、注采井方位及裂缝距注水井距离对注水压力的影响规律。结果表明：在给定的注采井方位下，当裂缝与最大主应力方向平行时，注水压力最小，随着裂缝与最大主应力夹角的增大，注水压力也逐渐增大，当裂缝与最小主应力方向平行时压力最大；注水压力随注采井方位及裂缝距注水井距离的增大而增大。为避免油井出现暴性水淹及提高油田采收率，针对扶余储层给出了一个合理的注水压力范围值。研究结果与实际工程测井数据较吻合，对同类油田开发具有指导意义。  
        关键词：共线裂缝;水力压裂;地层压力;裂缝性油藏;应力强度因子   
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        发布时间：2023-11-14
      • 王增辉,夏军强,李涛,张俊华,郜国明
        2015, 47(5): 46-53. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.007
        摘要：中文摘要: 针对传统的深度平均异重流模型在实际应用中获取上游边界条件的困难，提出了两步计算模式下的水库明流与异重流耦合模型。浑水明流段与异重流段交替运算，利用潜入点弗汝德数与体积比含沙量的关系作为判别条件确定异重流段的上游边界位置与相应水沙条件，在设置下游边界条件时使用极限吸出高度公式计算出流流量。采用该模型计算了三门峡水库两次异重流的形成、发展与消退全过程。模型预测的异重流潜入位置与观测结果一致，对库区内3个监测断面的异重流到达时间做出了较为准确的预测。计算的清浑水层交界面高程和含沙量过程与实测结果相符，模拟结果反映出浑水水库发生时异重流排沙效率降低的现象。因此该模型可用于水库异重流过程模拟和排沙方案设计。  
        关键词：异重流;潜入点;两步计算模式;数值模拟;三门峡水库   
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        发布时间：2023-11-14
      • 刘威,何思明,吴清
        2015, 47(5): 54-59. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.008
        摘要：中文摘要: 为研究高速滑坡超强流动性及沿程侵蚀问题，在Goren热-水-力耦合模型的基础上结合滑坡侵蚀率公式，构建了考虑沿程侵蚀影响的1维高速远程滑坡热-水-力耦合物理模型，提出了有限体积法隐式格式与TDMA耦合算法，对高速滑坡运动热水力耦效应及侵蚀效应进行数值模拟。结果表明：高速滑坡运动过程中热水力耦合效应提升了滑坡的流动性并显著影响滑坡的沿程侵蚀作用。  
        关键词：高速远程滑坡;热-水-力效应;沿程侵蚀;数值模拟   
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        发布时间：2023-11-14
      • 王玲玲,李国强,董毓利
        2015, 47(5): 60-66. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.009
        摘要：中文摘要: 对应3种不同类型的大空间建筑火灾场景，选取3种典型升温条件进行36个试件的隔热性能试验。根据试验测量结果计算膨胀型钢结构防火涂层的等效导热系数,研究大空间火下涂层的膨胀特点及隔热性能,结合热重分析试验结果考察升温速率对涂层隔热性能的影响。结果表明：不同类型大空间建筑发生火灾时火场的最高温度及升温速率不同，导致涂层的膨胀倍率及炭化层泡孔结构不同，最终表现为涂层隔热性能的差异。在作者所考察范围内，升温速率越快，火场温度越高，涂层的反应越充分，隔热性能越好。不同升温条件下涂层等效导热系数代表值λmin的最大差异为48.8%。此外，膨胀型钢结构防火涂层等效导热系数随升温条件的变化程度受涂层厚度的影响，薄涂层对升温条件的变化敏感，厚涂层对升温条件的变化表现出“惰性”。  
        关键词：大空间火;隔热性能;膨胀型钢结构防火涂层;等效导热系数   
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        发布时间：2023-11-14
      • 吕立群,崔鹏,王兆印
        2015, 47(5): 67-72. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.010
        摘要：中文摘要: 针对两相泥石流的非恒定运动过程展开试验，研究了间歇流动的形成发展过程，通过分析建立了相应的力学模型。结果发现：两相泥石流的运动过程具有明显的间歇特征，龙头的运动和停滞呈间歇式分布。泥石流在停滞过程中，水流或泥沙悬浮液携带石块在前部堆积使得龙头高度和坡度逐渐增大，当坡度达到临界值时，泥石流向下游运移，龙头高度和坡度进而减小；当龙头坡度减小到一定值时，泥石流进入下一个停滞阶段，等待上游泥沙的补给和能量的聚集。两相泥石流龙头后部水流断面平均速度>颗粒断面平均速度>龙头速度，水流速度是颗粒速度的2～3倍，水流通过颗粒不断将能量传递给龙头用来克服龙头相对较大的阻力。  
        关键词：两相泥石流;阵流;能量聚集;非恒定性   
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        发布时间：2023-11-14
      • 罗渝,何思明,李新坡,吴永
        2015, 47(5): 73-77. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.011
        摘要：中文摘要: 为研究降雨诱发沿圆弧形破裂面滑动的土质滑坡的运动特性，基于质点组的运动假设，融入饱和-非饱和土体特性，建立降雨滑坡的运动物理模型，采用有限差分的方法进行求解，从而获得其运动速度、滑动距离等动力学参数，提出了沿圆弧面滑动的降雨滑坡运动学问题研究的一种新方法，并采用该方法对滑坡算例进行研究分析。结果表明：滑坡运动速度呈现先增大后减小的趋势，同时运动速度在极短的时间就达到了最大；滑坡的水平位移随时间的增加而增加，最初阶段滑坡水平位移增加较快，此后增加缓慢直至滑坡停止；该方法能够简单快捷地计算滑坡运动速度和运动距离等运动学参数，进行滑坡危害范围的预测。  
        关键词：滑坡;降雨;圆弧滑动;运动物理模型;运动学参数   
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        发布时间：2023-11-14
      • 王军保,刘新荣,张倩倩,胡俊强
        2015, 47(5): 78-85. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.012
        摘要：中文摘要: 为研究芒硝蠕变特性，利用RLW-2000岩石流变试验机对芒硝开展了三轴压缩蠕变试验；基于此，以分数阶粘滞体代替广义Kelvin模型中的常规粘滞体，建立了分数阶广义Kelvin模型；针对其蠕变方程形式复杂、应用不便的缺点对其进行了简化，将简化后的分数阶广义Kelvin模型与Heard稳态蠕变模型相结合，构建了一种新的岩石蠕变本构模型，并利用芒硝蠕变试验结果反演了模型参数。结果显示：同一围压下，随轴向应力增大，芒硝蠕变变形量和稳态蠕变率均随之增加，而各级荷载加载过程中芒硝变形模量不断减小；芒硝蠕变过程具有非线性特征，且随蠕变时间延长，芒硝屈服强度逐渐降低；拟合曲线和试验结果吻合良好，说明该模型能够较好地描述芒硝的蠕变特性。  
        关键词：芒硝;蠕变特性;分数阶广义Kelvin模型;Heard模型   
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      • 李刚,张金利,杨庆,蒋明镜
        2015, 47(5): 86-93. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.013
        摘要：中文摘要: 为研究海相黏性土的蠕变规律，采用三轴流变仪，在变动围压与分级加载下，对某大型人工岛下不同深度处海相黏性土原状样进行了三轴固结排水蠕变试验。基于耦合Adachi-Oka模型与Biot固结理论控制方程的推导，编写了2维有限元计算程序CFEM2D。由常规试验结果给出不同土层海相黏性土的Adachi-Oka模型参数，采用上述程序对蠕变试验进行了数值模拟，得出Adachi-Oka模型适用于描述该地区海相黏性土的蠕变特性。在验证模型的基础上，采用程序CFEM2D对该人工岛深厚黏性土地基的长期沉降特性进行了计算。结果表明:在荷载施加初期，人工岛沉降速率较大;100年时，超孔压已基本消散完成，地表沉降量达到了88.5 cm;通过与分层总和法结果的对比可知，二者误差约为2.5%，表明数值计算结果具有一定的精度，从而验证了计算程序的可靠性。  
        关键词：海相黏性土;蠕变试验;Adachi-Oka模型;人工岛;数值模拟   
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        发布时间：2023-11-14

        信息工程

      • 韩凤英
        2015, 47(5): 94-102. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.014
        摘要：中文摘要: 针对流交换中网络抖动和流变换导致的流指纹不可用、不可信问题，提出一种防篡改且可恢复的流指纹编码方案。通过提出流特征信息作为自适应参数，以此作为超混沌系统的初值，构造双重指纹。与此同时，利用门限理论，以提高流指纹信息的防篡改能力和流指纹的自恢复能力。通过增加密钥空间以加大攻击难度、降低检测计算复杂度以提高检测效率。同时，为了实现流指纹的自恢复能力，将流指纹分为相互关联的两重子指纹信息，并对每一重子指纹再次进行分散。此外，对该方案的防篡改性和可自恢复能力进行了理论分析。最后，实验说明了该方案的高准确率和良好实用性。  
        关键词：流交换;流特征;自适应;防篡改;可自恢复   
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        发布时间：2023-11-14
      • 付忠良,张丹普,王莉莉
        2015, 47(5): 103-109. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.015
        摘要：中文摘要: 针对多标签AdaBoost系列算法，以尽量减小算法的学习错误率为目的，提出了对其进行改进的2种思路。基于改进思路构造出了改进的多标签AdaBoost算法。一种思路是修改算法的样本分布调整策略，破坏现有AdaBoost算法中样本分布的均匀性，以确保增加每一个弱分类器都能降低学习错误的上界估计，从而实现对多标签AdaBoost算法的改进;另一种思路是训练弱分类器时兼顾后续待学习的弱分类器对学习错误的影响，克服现有算法在训练弱分类器时只考虑当前弱分类器对学习错误的影响，而完全忽略后续待学习的弱分类器对学习错误的影响这一现象，从而改进多标签AdaBoost算法。理论上，对于改进多标签AdaBoost算法，增加每一个弱分类器都能进一步降低学习错误。理论分析和实验结果均表明了提出的改进算法有改进效果。  
        关键词：集成学习;多标签分类;RealAdaBoost算法;多分类问题;分类器组合   
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      • 彭利民
        2015, 47(5): 110-115. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.016
        摘要：中文摘要: 针对底层物理网络负载不均衡问题，根据节点和链路的负载状态，动态地选择负载过大的物理节点和物理链路进行重构。通过建立拓扑感知的虚拟网络重构模型，将虚拟节点迁移到距离其邻居映射节点最近的物理节点上，优化底层物理网络中虚拟重构节点的映射位置，降低虚拟网络重构的资源开销。模拟结果表明，提出的TA-VNR算法有效地均衡了底层物理网络的负载水平，降低了虚拟链路的重构路径长度，提高了虚拟网络请求接受率。  
        关键词：底层物理网络;虚拟网络;重构;资源利用率;拓扑感知   
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      • 田刚,何克清,高莹,黄颖
        2015, 47(5): 116-122. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.017
        摘要：中文摘要: 现有服务聚类方法缺乏对服务描述语义稀疏情境下的研究，因此将迁移学习技术应用到服务聚类领域，尝试解决语义稀疏服务聚类的问题。通过对偶PLSA模型将目标领域和辅助领域语料知识进行融合，利用无监督的方式迁移辅助领域知识,从而提高目标领域语义稀疏服务聚类的能力。实验结果表明，该方法能够提高语义稀疏服务的聚类效果。与K-Means、Agglomerative和PLSA等方法相比，该方法在聚类纯度、熵上均具有更好的性能。  
        关键词：Web服务聚类;迁移学习;语义稀疏   
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      • 柯洁,董红斌,梁意文,谭成予,艾勇
        2015, 47(5): 123-129. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.018
        摘要：中文摘要: 在异构环境下，目前数据起源研究主要基于OPM模型来表示数据在ETL中的来源过程，存在着起源概念不统一、词汇使用混乱以及无法提供标准化访问等问题。基于W3C的PROV模型，提出了ETL起源信息的统一表达机制。该机制首先对ETL过程的起源概念及其关系进行了统一描述。然后，针对ETL过程特殊的语义表达需求，建立了多粒度的ETL起源词汇表。最终，建立在RDF之上的标准化查询机制提高了起源信息的可访问性。  
        关键词：ETL;数据起源;互操作性;PROV;OPM   
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        发布时间：2023-11-14
      • 穆柯楠,赵祥模,惠飞
        2015, 47(5): 130-138. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.019
        摘要：中文摘要: 针对传统边缘检测算法抗噪性差、边缘连续度低、细节边缘冗余，对运动目标检测应用领域的适用性差等缺点，基于图像多尺度的思想，结合小尺度图像边缘信息准确，大尺度图像抗噪性强、边缘冗余度低的优点，提出一种基于非采样高斯差分金字塔的多尺度融合边缘检测算法。算法首先对图像进行非采样高斯金字塔分解得到多尺度图像，同时在分解过程实现基于高斯差分算子的边缘检测，得到多尺度边缘图像。最后采用多尺度图像边缘融合策略实现多尺度边缘融合。通过实验对算法的有效性进行验证：通过对边缘融合结果进行Abdou-Pratt品质因数分析，表明该算法抗噪性强，边缘定位准确；连续度分析结果表明该算法在降低边缘冗余度的同时保留了主要边缘，且边缘连续度较高；车辆检测实验结果表明基于该算法得到的车辆检测结果准确度较高。  
        关键词：非采样高斯差分金字塔;多尺度分解;边缘检测;车辆检测   
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        发布时间：2023-11-14
      • 陈斌,陈琦,张连海,屈丹,李弼程
        2015, 47(5): 139-145. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.020
        摘要：中文摘要: 为了克服因数据不足而造成较难提取稳定的长时特征的问题，提出一种基于群稀疏约束的混合判别分析方法。该方法首先采用高斯混合模型描述数据的分布，在此基础上利用2次变分的形式进行群稀疏的表示，得到基于群稀疏约束的混合判别分析目标函数。接着，通过定义模糊响应矩阵（blurredresponsematrix），有效地结合最优化得分方法求解判别分析变换矩阵。最后，拼接相邻帧梅尔滤波器组输出组成超矢量，采用变换矩阵进行变换降维，提取时频特征。实验结果表明，提出的方法能够得到稀疏的变换矩阵，相比于PLDA(penalizedLDA)和SLDA（sparseLDA）判别分析方法，识别准确率分别提高了0.71%和1.53%，且在数据不足的条件下，该方法能获得更高的识别性能。  
        关键词：混合判别分析;群稀疏;特征变换;语音识别   
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        发布时间：2023-11-14

        电气工程

      • 赵莉华,张浩,景伟,阳薇,荣强,付荣荣,丰遥
        2015, 47(5): 146-152. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.021
        摘要：中文摘要: 为研究分合闸线圈电流波形曲线与电磁系统及机构传动系统性能之间的关系，利用磁路法分别建立了高压断路器弹簧和液压操作机构分合闸电磁系统的数学模型，通过理论和仿真研究电磁系统线圈电压、线圈回路电阻、铁芯工作气隙等参数变化对分合闸线圈电流的影响。并选取带弹簧机构的126 kV高压断路器和带液压机构的550 kV高压断路器进行了电磁系统参数变化条件下的试验。仿真与试验结果表明，所建立的模型正确，能够反映电磁系统的实际运行状况，操作机构电磁系统分合闸线圈电压、线圈回路电阻及铁芯工作气隙等参数变化对操作机构动作性能产生很大影响，从而影响高压断路器分合闸动作性能及可靠性，研究结果对高压断路器操作机构的状态分析及评估具有重要意义。  
        关键词：高压断路器;电磁系统;线圈电流;机构性能   
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        发布时间：2023-11-14
      • 佃松宜,苏小丽,蒲明
        2015, 47(5): 153-159. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.022
        摘要：中文摘要: 针对Buck变换器这类具有强非线性与负载随机突变等特点的系统，考虑数字控制实现的工程需求，在传统终端滑模控制的基础上，提出了一种离散终端滑模控制策略。首先,在完成离散终端滑模控制器设计的基础上，进行了系统稳定性分析。随后,对离散终端滑模控制和离散线性滑模控制这2种控制器作用下的输出跟踪误差进行了分析。最后，将提出的方法应用于Buck变换器输出电压稳定控制上并进行仿真，从输出电压的稳态误差，稳定时间和控制器输出抖振等方面与传统离散线性滑模控制的效果进行了对比。结果表明：离散终端滑模控制能有效提高系统的动静态特性及抗扰能力。  
        关键词：数字控制;离散终端滑模控制;Buck变换器;鲁棒性   
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        发布时间：2023-11-14

        机械工程

      • 王家序,周祥祥,李俊阳,肖科,周广武
        2015, 47(5): 160-166. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.023
        摘要：中文摘要: 综合考虑谐波传动啮合齿廓、弹性变形等因素影响，采用公切线双圆弧齿廓作为谐波传动轮齿齿廓，分别得到基于包络啮合理论、改进运动学啮合理论的精确齿面共轭原理与近似原理，对不同共轭原理的双圆弧齿廓谐波传动的共轭区域、共轭齿廓、运动轨迹及啮合侧隙进行对比分析。研究结果表明:双圆弧齿廓谐波传动存在2个共轭区域，且存在“双共轭”现象。包络啮合理论与基于改进运动学的谐波啮合理论对双圆弧齿廓谐波传动共轭区域、共轭齿廓基本无影响。近似原理对共轭齿廓、啮合完成区域运动轨迹、长轴附近轮齿侧隙影响较小，对共轭区域、啮合初始区域运动轨迹、远离长轴的轮齿侧隙影响较大。  
        关键词：谐波传动;双圆弧齿廓;共轭原理;对比分析   
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        发布时间：2023-11-14
      • 宋晖,殷国富,李光日
        2015, 47(5): 167-171. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.024
        摘要：中文摘要: 针对双足机器人在实际环境中运动时难以实时规避障碍物的问题，提出一种基于旋转势场法的避障路径规划方法。该方法将足迹规划思想引入基于势场法的局部实时路径规划中，通过设计新的障碍物旋转势场来解决传统势场法的局部极小值问题，进而利用旋转势场和足迹规划间的映射关系实现双足机器人的实时避障运动。将该算法应用到1台双足机器人上进行实验验证，现场设定障碍物使路径更接近实际作业环境，机器人顺利完成了U型场地的避障，验证了该方法的有效性。  
        关键词：双足机器人;旋转势场;避障;路径规划   
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        发布时间：2023-11-14
      • 张鹏,龚俊,曾勇,刘亚举,魏丽娜
        2015, 47(5): 172-177. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.025
        摘要：中文摘要: 针对复杂自由曲面中直纹组合曲面上喷涂机器人喷枪轨迹优化及轨迹连接问题，基于曲面面片造型与智能算法理论，建立了喷枪轨迹优化数学模型，提出一种满足直纹曲面上喷枪轨迹首尾衔接的算法程序。首先，通过曲面特征定义直纹曲面，并对直纹曲面造型处理后建立复合喷涂直纹圆弧面片的喷枪数学模型；其次，选择直纹组合面片交界处的喷枪轨迹为优化对象，依据该模型对直纹曲面及直纹组合面片上的喷枪轨迹进行优化，验证了该模型的有效性；最后，依据轨迹优化模型，设计算法程序并通过仿真实验，验证了该算法程序的可行性与优越性，实现了对直纹组合曲面的连续性喷涂。  
        关键词：直纹组合曲面;轨迹优化;轨迹连接;喷涂机器人   
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        发布时间：2023-11-14

        化学工程与材料工程

      • 余徽,陈思含,魏文韫,刘凌岭,左炀
        2015, 47(5): 178-184. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.026
        摘要：中文摘要: 针对气液交叉流脱除气相中PM2.5过程的颗粒湍流扩散和热泳作用机理的协同作用进行了实验研究和数值模拟。引入颗粒随机轨道模型考察热泳作用下PM2.5颗粒的运动情况，模拟结果与化学分析法和重量法的颗粒脱除实验结果进行对比。结果表明采用重量法测得的颗粒脱除率与化学分析法基本相同，验证了2种颗粒浓度检测方法的一致性；当气相流速为1 m/s时，添加颗粒湍流扩散模型相比于未考虑时，模拟数据与实验结果的相对偏差从-60%缩小至±30%，表明湍流扩散是本系统中颗粒脱除的重要影响因素。  
        关键词：气液交叉流;颗粒浓度检测;湍流扩散;随机轨道模型   
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        发布时间：2023-11-14
      • 鲍泽威,刘亮,袁晟毅
        2015, 47(5): 185-190. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.027
        摘要：中文摘要: 针对金属氢化物反应器传热性能较差的问题，采用田口方法对内置螺旋换热管的氢化物反应器进行了优化研究。建立金属氢化物反应器的3维多物理场耦合模型并采用COMSOLMultiphysicsV4.4软件来求解。采用田口方法安排出具有代表性的螺旋结构参数组合，通过反应器模型计算得到各个组合的性能。结果表明：螺旋管的换热系数和换热面积都较大，因此内置螺旋管的氢化物反应器的性能较理想；随着螺旋数N和螺旋管直径do的增加，反应器的单位重量蓄热功率GHSR大大提高，而螺旋线直径D对反应器性能影响很小；最优的螺旋管参数组合为：D=32 mm、N=6和do=8 mm，相应的GHSR达到62.90 W/kg。  
        关键词：金属氢化物;反应器;螺旋换热管;田口方法;蓄热   
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        发布时间：2023-11-14
      • 石磊,李少华,程飞,朱谱新
        2015, 47(5): 191-195. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.028
        摘要：中文摘要: 采用氢氧化钠催化、用醋酸酐干法酯化玉米淀粉，制备了低、中、高3种取代度的淀粉醋酸酯，通过羧基含量的变化研究了酯化改性的反应动力学，并以FTIR和XRD分析了改性淀粉的结构特征。结果表明，淀粉的醋酸酐酯化反应符合二级反应动力学，在催化下其活化能为36.16 kJ/mol；酯化后淀粉缔合羟基数量锐减，而羰基和酯基逐渐增多；随取代度提高，淀粉的结晶度降低。  
        关键词：醋酸酐;玉米淀粉;干法;酯化   
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        发布时间：2023-11-14
      • 陈光辉,李军,邓海亮,侯爱月,曾金平,张彦灼
        2015, 47(5): 196-202. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.029
        摘要：中文摘要: 亚硝化是一种节能的工艺，在处理高氨氮质量浓度和低Ｃ/Ｎ比污水时具有较高的可行性，通过热冲击的方式处理包埋活性污泥，成功实现了NO2--N的积累。研究中发现，在60 ℃温度下热冲击10 min，亚硝酸盐氧化菌(nitrite oxidizing bacteria，NOB)活性就将完全消失，而氨氧化菌(ammonia oxidizing bacteria，AOB)仍有一定活性。PCR-DGGE发现，热冲击后包埋颗粒内残留的NOB主要是Candidatus Nitrospira defluvii，只有当生物量达到一定值后时才能显现出硝化性能。研究还对60 和70 ℃热冲击后的包埋颗粒进行了连续流实验，发现热冲击后的包埋颗粒均能维持稳定的亚硝化，但温度越高，达到亚硝化所需的时间越长。在维持65 d的稳定亚硝化后，反应器内开始出现NO3--N积累，重新对包埋颗粒进行热冲击，反应器可以再次实现稳定的亚硝化。  
        关键词：亚硝化;热冲击;包埋颗粒;活性污泥   
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        发布时间：2023-11-14
      • 喻骁,蒋林华,高海浪,于旭,张雪颖
        2015, 47(5): 203-210. DOI: 10.15961/j.jsuese.2015.05.030
        摘要：中文摘要: 采取自腐蚀电位、Mott-Schottky曲线测试技术，研究了钢筋在不同掺量氢氧化钠激发矿渣的模拟孔溶液中钝化膜的生成、钝化膜的半导体性能、氯离子对钝化膜半导体性能的影响、钢筋锈蚀时的临界氯离子浓度。研究结果表明：钢筋在矿渣模拟孔溶液中能生成稳定的钝化膜，但钝化膜的生成时间较长，在18～26 d之间；氢氧化钠激发剂掺量（矿渣质量分数）较低时（2%和4%），钝化膜具有双极性（n-p型）半导体结构特征；氢氧化钠激发剂掺量较高时（6%、8%和10%），钝化膜具有三极性（p-n-p型）半导体结构特征；钝化膜的耐氯离子腐蚀能力随着氢氧化钠激发剂掺量的增加而增强，当氢氧化钠掺量≥6%时，钢筋耐氯离子腐蚀能力好于硅酸盐水泥对比组。其中氢氧化钠掺量为10%时，临界氯离子浓度为0.11 mol/L，而硅酸盐水泥对比组的临界氯离子浓度仅为0.03 mol/L。  
        关键词：钢筋钝化膜;自腐蚀电位;半导体特性;Mott-Schottky曲线   
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