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穆慧娜, 张利敏, 温玉全, 温洋, 李志良

2013, 33(4): 331-334.

摘要(2344) PDF(2496)

摘要:
为研究某隔板起爆器空气隙传爆界面的可靠性,采用NESSUS软件对其进行可靠性分析,得出在设计条件下该界面作用可靠度,并对影响该界面的随机变量进行敏感性和重要性分析. 结果表明输出装药的爆速和密度、雷管底的厚度、受主装药的临界起爆能量、雷管底的密度对可靠度影响较大. 在选择材料及加工产品时,应保证这些参数的一致性.

煤岩单轴压缩声发射试验分形特征分析

刘京红, 姜耀东, 祝捷, 韩文

2013, 33(4): 335-338.

摘要(10824) PDF(59790)

摘要:
针对有效预测煤岩破裂引起的动力灾害的难题,运用分形理论建立了声发射参数分形维数计算模型,对冲击倾向性煤岩单轴压缩声发射试验信号分形特征进行了研究. 结果表明:随试件的加载进程,声发射能量计盒维数逐步上升,破坏前上升到最高;关联维数降低,试件破坏前下降到最低;Gauss Amp方程能较好地描述煤岩在单轴压缩荷载作用下声发射能量关联维数随荷载的变化规律;可将声发射能量关联维数的持续降低作为煤岩失稳破坏的前兆.

蒸气爆炸过程中压力波冲击气泡现象的数值模拟

刘雨, 黄风雷, 吕中杰

2013, 33(4): 339-342.

摘要(1543) PDF(1280)

摘要:
为了进行高温金属铝液与水相互作用产生蒸气爆炸过程中压力波冲击气泡现象的机理研究,采用用Euler坐标下Level set方法追踪界面研究压力波对水下气泡的冲击过程,通过数值模拟可以清楚地看到压力波对水中气泡的冲击过程,并分别对气泡和压力波的不同初始压力条件下的作用过程进行数值模拟. 研究结果表明,气泡破裂后各观测点的最大压力随着气泡内部初始压力的增加呈线性递减;随着入射平面压力波压力载荷的降低,气泡破裂后各观测点的最大压力不断递减.

煤矿瓦斯旋流混合器定工况下混合均匀性研究

毛明明, 刘永启, 高振强, 刘瑞祥

2013, 33(4): 343-348.

摘要(1504) PDF(2006)

摘要:
利用简化的数学模型对给定工况下煤矿瓦斯旋流混合器的混合均匀性进行了研究,主要研究旋流方式和旋流强度对乏风瓦斯出口速度和体积分数分布均匀性的影响. 研究结果表明:在外管气体的流量和转动惯量明显大于内管的工况下,外管的旋流对出口的速度场起到主导作用,使出口乏风瓦斯的速度分布均匀性降低;内管的旋流建立了径向和轴向的反压力梯度,产生了中心回流区,增强了内、外管流体动量和质量的交换,使出口的体积分数分布均匀性明显提高;随着旋流强度的提高,外管具有旋流的旋流方式的出口速度分布均匀性变差,而内管具有旋流的旋流方式的回流区掺混强度增大,有利于乏风瓦斯体积分数混合均匀性的提高.

基于车辆地面力学沙漠沙结构性本构模型的建立

吕唯唯, 顾亮, 杨聪彬, 黄雪涛

2013, 33(4): 349-352.

摘要(2101) PDF(2219)

摘要:
结合沙漠土壤的三轴试验资料,将岩土力学研究中描述土结构性的定量参数(应变综合结构势)引入土的强度变形特性分析. 根据该参数对同一围压下不同含水率沙的应力-应变曲线具有较好的归一化作用,用类似邓肯-张模型的处理方法构造沙漠沙结构性本构模型,并提出获得模型参数的试验方法. 试验与仿真结果表明该结构模型能较好反映不同含水率下沙漠沙的应力-应变关系.

旋转磁场-高频群脉冲电化学复合加工实验研究

鄢勇, 张卫民, 张之敬, 金鑫

2013, 33(4): 353-356.

摘要(1337) PDF(1298)

摘要:
将特定的旋转磁场引入高频群脉冲电化学加工中,研究磁场方向随时间变化时,磁场能量对电化学加工效果的影响. 旋转磁场系利用单片机控制8位继电器顺序动作给相应线圈供电而产生. 通过设计的正交实验探究旋转磁场的相关参数对加工效果的影响,探讨各工艺因素之间的交互作用对加工效果的影响情况. 通过分析发现,磁场的旋转周期、磁感应强度及加工间隙三者的交互作用对加工效果影响很大,并呈现一定的规律.

基于物理规划的弹道多目标优化

刘莉, 邢超, 龙腾

2013, 33(4): 357-362.

摘要(1181) PDF(2016)

摘要:
针对加权系数法求解弹道多目标优化问题时不能获取非凸Pareto非劣解,并且主观依赖性严重,难以选取合适的权值的问题,将物理规划引入弹道多目标优化中,建立了基于物理规划的弹道多目标优化模型,详细分析了基于物理规划的弹道多目标优化方法的求解流程,指出了该方法的优点. 最后分别采用加权系数法、最优控制方法以及本文所提方法进行拉平段弹道多目标优化. 优化结果对比研究表明,物理规划法效率更高,结果更好,对初值不敏感,鲁棒性更强,并且有利于获得非凸Pareto非劣解,从而体现了所提方法较强的工程实用价值.

包含弹体动力学的终端角约束弹道成型制导律

刘大卫, 夏群利, 左媞媞, 何镜

2013, 33(4): 363-368.

摘要(1468) PDF(1861)

摘要:
针对侵彻型导弹弹道终端对命中位置和入射角度提出严格约束的制导问题,引入弹体动力学环节,采用Schwartz不等式方法推导了最优制导律. 在小角假设基础上,将其表述为便于工程实现的包含弹体动力学的终端角约束弹道成型制导律. 分别利用Schwartz不等式和伴随函数法研究了制导律量纲一化制导指令解析解、位置脱靶量及角度偏差特性. 结果表明,该制导律不但能同时满足终端位置和角度约束,而且可确保终端过载指令归零,从而为侵彻型制导武器末端攻角控制提供了一种可行的制导策略.

基于二级多点逼近算法的连续体结构拓扑优化

陈珅艳, 王威

2013, 33(4): 369-374.

摘要(1306) PDF(1803)

摘要:
针对基于变密度法的连续体拓扑优化中设计变量连续性的特点,建立了以结构重量最小为目标,考虑位移和频率约束的连续体结构拓扑优化模型;原拓扑优化问题先转化为具有较高精度的第一级多点近似序列问题,该问题的约束函数由优化过程中历史设计点的临界约束函数值及其一阶导数构造;再通过线性泰勒展开建立可由对偶法快速求解的第二级近似序列问题,以逼近各第一级近似问题的解. 采用敏度过滤技术,避免棋盘格引起的数值缺陷问题,并对低密度区域的单元刚度进行惩罚,以消除频率约束问题的局部模态现象. 优化过程中采用通用有限元程序Nastran进行结构分析和敏度分析. 数值算例结果表明:应用该方法可以有效地解决具有位移和频率约束的连续体拓扑优化问题.

机载自卫压制干扰和箔条干扰下飞机生存力研究

杨哲, 李曙林, 周莉, 尹俊杰

2013, 33(4): 375-379.

摘要(1472) PDF(1796)

摘要:
针对电子对抗技术在现代空战广泛应用的特点,研究了机载自卫压制干扰和箔条干扰下飞机生存力的计算方法.根据机载自卫压制干扰和箔条干扰的原理得到了雷达探测概率和导弹击中概率的计算式,结合导弹的脱靶量,利用等动能杀伤准则分析了飞机易损性计算方法,进而得到飞机生存力的计算方法,进行了某飞机模型生存力实际计算与分析.结果表明,合理使用机载自卫压制干扰和箔条干扰可以有效提高飞机的生存力.

基于网格的运动目标检测与跟踪处理

陈国华, 张爱军, 黄建彪

2013, 33(4): 380-384.

摘要(1394) PDF(1318)

摘要:
为提高运动目标的检测与跟踪处理速度,设计了一个基于网格计算的解决方案,应用网格计算以分布并行方式来处理图像序列. 网格计算节点上执行的一个任务对应处理图像序列中的一个帧图像单元,一个帧图像单元包含了每次处理过程中所涉及的一帧或多帧图像,因而网格计算中的任务数即为图像序列中的帧图像单元数. 利用Condor系统搭建了一个网格计算试验台,开发了一个用户交互界面和若干中间件服务模块. 以基于相邻帧差法和模板匹配法的运动背景下的目标检测和跟踪算法为例进行了试验. 试验结果表明,该方案具有可行性,并能大幅度缩减计算时间,提高处理效率.

基于分块灰度投影的无人飞行器视频稳像方法

吴浩, 邓宏彬, 何少阳

2013, 33(4): 385-389,398.

摘要(1381) PDF(1806)

摘要:
针对传统灰度投影算法局部运动影响全局运动矢量估计精度的问题,结合无人飞行器航摄视频图像的特点,提出一种适用于无人飞行器的视频稳像方法. 该方法将图像划分为若干子区域,剔除灰度特征不明显和物体局部运动等影响全局运动估计精度的子区域,对保留的子区域分别采用灰度投影法计算运动矢量,由局部运动估算出图像的全局运动矢量,经过运动决策,将运动补偿矢量应用于图像补偿,获得稳定的视频图像. 对真实无人飞行器航摄视频稳像实验结果表明,该算法稳像准确度与块匹配全搜索算法相当,而单帧稳像时间只有块匹配全搜索算法的1/3,在准确性和实时性方面均优于传统灰度投影算法.

一种改进的遗传算法求解旅行商问题

刘荷花, 崔超, 陈晶

2013, 33(4): 390-393.

摘要(10473) PDF(13185)

摘要:
针对在解决旅行商问题时标准遗传算法效率不高,很容易陷入局部最优解的问题,提出了一种改进的遗传算法. 根据种群个体的多样性和分布情况,提出了判定遗传算法截止代数的方法. 研究结果表明,通过加入了初始化信息,改进交差算子,可提高遗传算法的精确性和收敛性.

样本不均衡条件下基于自调整支持向量机的故障诊断

易辉, 宋晓峰, 姜斌, 刘宇芳, 周智华

2013, 33(4): 394-398.

摘要(1425) PDF(1751)

摘要:
故障数据样本和正常运行数据样本量的不均衡将导致支持向量机在构建故障分类超平面时发生偏移,降低了基于支持向量机的故障诊断的诊断准确率. 针对该问题,文中提出一种能够自动调整风险惩罚因子的新型支持向量机. 该方法能够自举式地对有效样本进行挑选,并加大高信息量数据样本的风险惩罚因子,抑制样本不均衡导致的分类超平面偏移,进而提高故障诊断的准确性. 所提方法被用于变压器故障诊断实验,实验过程中正负样本的风险损失始终相等,有效地抑制了样本不均衡现象对诊断造成的影响,验证了所提算法的有效性.

基于被动太赫兹波图像的图像分割技术

朱维文, 赵跃进, 张镜水, 李冰, 董立泉, 张存林

2013, 33(4): 399-402.

摘要(1520) PDF(2637)

摘要:
研究被动太赫兹波图像的图像分割算法. 针对被动太赫兹波图像水平和竖直方向平滑程度不同的特点,提出了一种改进的高斯-拉普拉斯算子,不同于传统高斯-拉普拉斯算子各向同性的特点,改进的算子在水平和垂直方向上对边缘具有不同的检测尺度. 实验表明,利用该算子可以将被动太赫兹波图像中的人和隐匿物品自动分割,能够准确、快速地对可疑的隐匿物品进行定位,使被动太赫兹波成像技术满足实际应用的需求.

基于跳频通信的短码长Raptor码改进方案

高飞, 曾宪锋, 卜祥元

2013, 33(4): 403-407.

摘要(1570) PDF(2334)

摘要:
针对跳频通信短码长的特性,提出了一种短码长Raptor码的改进方案,其度平均重量比原方案要小29%,并通过Matlab仿真实验对其在跳频通信中的性能进行了研究. 研究结果表明,改进方案构造的短码长Raptor码与原方案相比,在无干扰环境下误比特率要低62.01 dB,在信噪比为4 dB的宽带干扰环境下误比特率要低30.65 dB. 此改进方案为跳频抗干扰通信提供了一种新的前向纠错编码方案,同时为喷泉码的应用开拓了一个新的领域.

TETRA专业移动无线通信系统随机接入时延分析

宋政育, 侯舒娟, 吴嗣亮

2013, 33(4): 408-412.

摘要(1190) PDF(2246)

摘要:
研究TETRA专业移动无线通信系统随机接入时延性能. 基于马尔科夫链和排队论模型,结合TETRA系统空中接口协议,分析了随机接入帧长和等待时间对随机接入时延的影响. 数值结果表明,大业务量下,接入帧长小或等待时间短而导致的信令重发冲突概率高是产生时延的最主要原因;小业务量下,接入帧长大或等待时间长而导致的信令重发等待时间长是产生时延的最主要原因. 通过优化参数得到了TETRA系统单个基站所能支持的最大用户数,为系统容量规划提供了依据.

4,10-二硝基-2,6,8,12-四氧杂-4,10-二氮杂四环[5.5.0.0^5,90^3,11]十二烷的合成

崔可建, 徐志斌, 石玉辉, 王鹏, 孟子晖

2013, 33(4): 413-415.

摘要(1722) PDF(1680)

摘要:
研究了4,10-二硝基-2,6,8,12-四氧杂-4,10-二氮杂四环[5.5.0.0^5,90^3,11]十二烷(TEX)的合成方法,以其二步合成法为基础,对影响中间体1, 4-二甲醛-2, 3, 5, 6-四羟基哌嗪(DFTHP)以及目标产物4,10-二硝基-2,6,8,12-四氧杂-4,10-二氮杂四环[5,5,0,0^5,90^3,11]十二烷(TEX)合成收率的关键因素进行了考察. 结果表明:使用NaOH饱和溶液调节反应液pH为9时,DFTHP收率可达到68.3%;硝硫混酸中发烟硝酸与浓硫酸的体积比为3∶2,硝化剂与DFTHP的体积与质量比为3∶1时TEX的收率可达到59.7%. 经过条件优化,TEX二步合成法总收率提高到了40.8%.

细水雾抑制小尺度甲烷/空气火焰的研究

刘江虹, 丛北华

2013, 33(4): 416-420.

摘要(1091) PDF(1590)

摘要:
利用三维激光粒子动态分析仪(LDV/APV系统)测量距离同轴流动燃烧装置Cup Burner出口不同位置的细水雾雾场特性(雾滴速度、雾滴粒径),利用Cup Burner系统地研究了细水雾抑制小尺度CH₄/空气顺流非预混火焰,考察细水雾的粒径和雾滴质量分数对CH₄/空气顺流非预混火焰结构的影响. 研究结果表明粒径为10～100 μm的细水雾能有效地抑制CH₄/空气顺流非预混火焰,随着细水雾粒径减小或空气流中雾滴质量分数的增加,细水雾抑制熄灭CH₄/空气顺流非预混火焰的能力增强. 细水雾抑制熄灭CH₄/空气顺流非预混火焰的机理主要是气相吸热冷却和稀释氧气,在CH₄/空气顺流非预混火焰的根部,气相吸热冷却起主导作用,而在火焰的上部稀释氧气起主导作用.

神经网络模型在锂离子电池表面温度预测中的应用研究

陈实, 方凯正, 穆道斌, 吴伯荣

2013, 33(4): 421-424.

摘要(1596) PDF(2196)

摘要:
基于人工神经网络构建了锂离子电池表面温度的预测模型. 该模型为3层网络结构,其中输入层中有4个节点,隐含层中有9个神经元,输出层中有1个节点. 训练结果表明,模型具有较快的收敛速度和优秀的训练质量,从而保证了预测的精确度. 模型的预测值与实验值吻合程度高,说明了模型工作的有效性. 模型预测电池在较高环境温度(80 ℃)下以10C倍率放电结束时的表面温度为86.71℃,仅比环境温度高出6.71 ℃. 该模型有助于电池热管理系统的研究与开发.

中碳钢温变形的力学特性

李志杰, 彭艳, 刘宏民, 王素芬, 肖力子

2013, 33(4): 425-428,435.

摘要(1177) PDF(1823)

摘要:
利用Gleeble-3500热模拟实验机对中碳钢铁素体+珠光体组织进行温变形压缩试验,研究其在不同变形温度(500～700 ℃)和应变率(0.001～10 s^-1)条件下的流变行为及其主导机制. 研究结果表明:温变形过程先从铁素体变形开始,而后珠光体开始变形,渗碳体片层结构被破坏;铁素体晶粒细化至1～2 μm;珠光体片层被破坏使流变应力形成峰值;温变形流变应力曲线特征具有显著差异性,对工件塑性成形、工模具载荷分布及变形产生重要影响.

超订下网络舱位控制的稳健联合模型及策略

李金林, 徐丽萍, 雷俊丽, 冉伦

2013, 33(4): 429-435.

摘要(1352) PDF(1122)

摘要:
将网络舱位控制的资源分解法与作者提出的单航段超订下舱位控制的R-MDP模型结合,提出超订下网络舱位控制的稳健模型,给出了9种稳健联合策略. 并对9种稳健联合策略的总收益进行了比较. 模拟分析表明,当存在需求预测误差时,网络稳健收益高于网络名义收益,随着剩余座位数减少或误差水平增大,稳健联合策略对于期望总收益的提高幅度将逐渐增大.

蛋白质分离玻璃微流控芯片的制作方法

耿利娜, 全宗良, 侯妮, 陈娟, 高丽娜, 徐建栋, 胡定煜, 李勤, 邓玉林

2013, 33(4): 436-440.

摘要(1502) PDF(2330)

摘要:
对湿法刻蚀和键合两个芯片制作关键步骤进行了研究和优化. 首先比较了两种刻蚀配方的效果,并对刻蚀时间和刻蚀过程中的振荡方向等条件进行了考察,对键合预处理方法做了进一步改进. 通过对常温键合和高温键合方法比较,证明高温键合才能保证芯片的使用寿命. 最后将所制得的芯片成功地应用于非变性蛋白质的二维芯片电泳分离. 实验结果表明,通过对芯片制作方法的改进,不仅获得了良好的蛋白分离效果,而且芯片制作方法更为简便、成本低、制作成功率提高.

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2013年第33卷第4期

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