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王新生, 程凤丹

2014, 34(10): 991-996.

摘要(1320) PDF(1258)

摘要:
为研究不同结构装药周边孔爆破对围岩损伤的影响规律,采用数值模拟方法开展了研究工作. 模拟结果表明,从获得良好爆破效果和降低围岩损伤的角度来看,在4种装药结构中,水+切缝管的效果最好,空气介质耦合时最差,中间依次为水介质耦合、空气+切缝管的装药结构. 因此在实际工程中,周边孔采用水+切缝管的装药结构,可适当增加炮孔间距或减小装药量,取得与其它装药结构相同的周边爆破效果,尤其对于松软破碎岩体爆破效果更加明显. 同时水的存在对于工作面的降尘和防止瓦斯爆炸等灾害事故的发生也具有一定的作用. 数值模拟结果与试验结果所得结论一致.

强冲击载荷下战斗部材料的抗爆性能研究

耿荻, 赵宇哲, 马天宝, 宁建国

2014, 34(10): 997-1001.

摘要(1458) PDF(1471)

摘要:
为研究强冲击载荷下战斗部材料的抗爆性能,针对爆炸驱动结构的辅助装药防护层材料选择设计了一种分层结构,采用数值模拟的方法研究了不同材料组合形式的防护层结构在炸药作用下的爆炸驱动过程,对B炸药和黑火药作为辅助装药两种情况下不同金属防护层材料组合进行了静爆实验. 研究结果表明,隔爆性能最佳的2层45^#钢+LY12铝合金形式防护层在B炸药起爆下发生较为明显的破坏,而隔爆性能最弱的3层全部为LY12铝合金的防护层在黑火药引燃作用下仍为完好壳体.

集中载荷作用下三面围焊直角焊缝中正面焊缝应力最大值的预测模型

王新峰, 贡小庚, 林春明

2014, 34(10): 1002-1006.

摘要(1582) PDF(1368)

摘要:
为获取集中载荷作用下三面围焊直角焊缝中正面焊缝长度方向上的应力最大值,对矩形连接板进行三角形区域划分,并利用等截面直杆和固定铰支座构建了其等效的受力变形模型. 基于变形协调条件建立了集中载荷作用点处的力平衡方程,求解了等效直杆的作用力,推导给出了正面焊缝中应力最大值的解析式,并将预测模型给出的应力最大值与有限元计算结果进行了对比分析,当连接板长宽尺寸比例≥1而≤10时,二者吻合较好,说明了预测模型的有效性.

基于应力-强度干涉模型的火工品可靠性设计方法

伊枭剑, 董海平, 翟志强, 雷华金, 蔡瑞娇

2014, 34(10): 1007-1011.

摘要(2172) PDF(2168)

摘要:
考虑火工品外界刺激量具有随机性的特点,提出了基于应力-强度干涉模型的火工品可靠性设计方法. 该方法将可靠性指标通过应力-强度干涉模型转换为火工品感度分布参数,通过感度分布参数的合理取值实现火工品发火可靠性与安全可靠性的兼容设计. 推导了应力与强度分布服从正态-正态、对数正态-对数正态分布情况下的火工品可靠性设计公式. 实例说明采用该方法的设计结果能同时满足发火可靠性指标和安全可靠性指标.

型钢混凝土梁-角钢混凝土柱框架恢复力模型特性研究

王琨, 袁沈峰, 曹大富, 陈再现, 郑文忠

2014, 34(10): 1012-1017,1023.

摘要(1214) PDF(716)

摘要:
采用梁柱纤维模型对型钢混凝土梁-角钢混凝土柱组合框架滞回全过程开展数值仿真研究,并与试验结果对比. 在大量参数分析的基础上,探讨了此类组合框架滞回曲线特点,建立了单层单跨组合框架的荷载-位移恢复力模型,该模型可综合考虑轴压比和预应力度等的影响,能对此类组合框架在水平荷载作用下的滞回性能进行预测,其结果与试验及数值仿真结果一致. 相关研究可为简化结构弹塑性动力分析提供参考.

破片对聚能装药战斗部冲击引爆数值模拟分析

李向荣, 赵海龙, 彭锐枫, 周世海

2014, 34(10): 1018-1023.

摘要(1585) PDF(1555)

摘要:
针对二次破片引爆车内弹药毁伤效能难评估问题,分析了基于热点学说的冲击引爆临界速度准则. 利用数值模拟方法,以反应度为引爆判断参数,进行了冲击引爆过程中炸药内部压力与状态分析,验证了热点引爆学说;得到了聚能装药撞击位置、破片尺寸、破片材料等参数对冲击引爆影响规律,直径相同时,柱形破片的临界起爆速度比球形破片低;聚能装药残余弹体或二次破片完全有可能引爆车体内弹药,从而导致严重的二次效应,钢质破片有效尺寸约14 cm、速度约1800 m/s,或者钨质破片有效尺寸约14 cm、速度约1500 m/s就能发生冲击引爆.

三维SHPB装置设计及原理研究

黄永辉, 梁书锋, 刘殿书, 熊卫国, 徐瑞

2014, 34(10): 1024-1027,1033.

摘要(1093) PDF(1542)

摘要:
针对一维SHPB实验设备无法进行三维预应力不等值情况下的冲击实验问题,在确保中国矿业大学(北京)原有一维SHPB实验装置中动力发射系统及子弹不改变的前提下,设计了可以进行对试件进行三维施压的正方形输入杆、输出杆、吸收杆及输入杆中与子弹接触部位由圆变方的过渡杆装置,采用应力波基础理论分析和数值模拟的方法,得到了过渡杆中的应力波传播规律,研究结果表明:应力波在圆变方扩散杆中传播时,由于强度吸收现象,过渡杆越长,波幅下降的程度就越低,当长度达到500 mm时,应力波在其中的弥散现象已经很小,能够满足整个实验系统的准度要求.

电动汽车电机驱动系统的共模电磁干扰

田丽媛, 王庆年, 田晓川

2014, 34(10): 1028-1033.

摘要(1177) PDF(3200)

摘要:
针对电动汽车中存在的电磁兼容问题,深入探讨了干扰车载网络与电器的主要因素——共模传导干扰的产生机理.对电机驱动系统中两个产生电磁干扰的重要环节:发电过程中的整流电路和PWM逆变器建立了共模干扰模型. 对它们产生的共模干扰电流进行了理论计算,并通过对比计算结果和实验结果,验证了模型建立的正确性. 通过对CAN网络的电磁敏感性进行理论和实验分析,证明了电动汽车电机驱动系统产生的电磁干扰已经大大超出CAN网络的电磁兼容能力,并给出了将抗电磁干扰能力更强的下一代车载总线标准FlexRay作为新能源汽车的车载总线的解决方案.

基于集群空间机器人的合作目标协同定位技术

翟光, 张景瑞, 周至成

2014, 34(10): 1034-1039.

摘要(1159) PDF(2209)

摘要:
根据集群空间机器人群内各成员功能的差异,设计了合作目标的协同定位方法. 首先,采用状态方程建立了集群动力学模型,并基于线性Kalman滤波理论,设计了集中式协同定位滤波算法,为降低集中式协同定位滤波算法的计算量,进一步设计了分布式协同定位滤波算法. 研究结果表明,本文分析了所提出的协同定位滤波算法的性能,并通过数学仿真进行了验证其稳定性和精度.

测试样本空间变化对贝页斯常规及补集规则权重评估影响的分析

崔超, 张宪忠, 吴双

2014, 34(10): 1040-1043.

摘要(987) PDF(1368)

摘要:
为降低防火墙文本分类计算的误码率,研究基于贝页斯模型的防火墙测试系统的运行效率,提出将贝页斯模型视为线性模型的观点,分析测试样本空间变化对模型不同集合规则权重的影响,建立了有误差补偿功能的MNB分类器数学模型,实验仿真验证了贝页斯多项式数学模型的可行性,确定了MNB分类器内贝页斯多项式数学模型特征变量与目标文本内部个性词汇的对应关系.

椭圆参考轨道卫星编队飞行的高阶积分滑模控制

李亚菲, 刘向东, 吕鑫

2014, 34(10): 1044-1048.

摘要(1145) PDF(1097)

摘要:
针对椭圆参考轨道卫星编队飞行相对轨道控制问题,提出了一种以积分滑模为基础的高阶滑模相对轨道控制律. 该控制律除具有高阶滑模抑制扰动的优点外,还具有使系统状态在有限时间稳定的特点,且控制精度高并具有全局鲁棒性. 此外,还采用Lyapunov变换和自由变量变换将椭圆参考轨道的相对动力学方程转化为真近点角域中的量纲-形式,这种形式设计起来比较简单. 仿真结果表明所设计的高阶积分滑模控制具有抑制控制律的扰动,燃料消耗少且控制精度高等优点.

小摆角两轮机器人动力学建模及控制器设计

李晓峰, 崔云飞, 高学山, 戴福全, 郭文增, 薄维杰

2014, 34(10): 1049-1053.

摘要(1517) PDF(1718)

摘要:
针对现有两轮机器人转弯速度较低问题,提出一种可轴向摆动的新型两轮机器人设计方法. 该方法使用连杆控制机构摆动来调整机构的重心分布,实现机器人在小转弯半径条件下稳定运动的目的. 基于拉格朗日方程方法,对机器人的小摆角自由度进行了动力学建模与分析,得到了系统动力学模型,并在此基础上设计了一种状态反馈控制器. 运用Matlab/Simulink进行控制器系统仿真,验证了控制器在机器人稳定控制方面的有效性. 结果表明,该两轮机器人机构设计思路及运动控制手段可有效提高系统运动稳定性.

穿越恶劣天气区域的无人机航迹规划

罗冠辰, 于剑桥, 张思宇, 井文明, 赵俊锋

2014, 34(10): 1054-1059.

摘要(1303) PDF(1541)

摘要:
研究无人机穿越恶劣天气区域的航迹规划问题. 充分考虑无人机飞行过程中可能遭遇的恶劣天气,并建立数学模型. 以人工势场法为基础引入附加控制力,航迹规划任务通过优化附加控制力实现. 采用任务完成概率这一关于空间的客观物理量刻画势场,从而解除了过去建立势场的苛刻要求. 仿真结果表明所提出的方法能有效完成恶劣天气条件下的无人机航迹规划任务,同时,继承了传统人工势场法的优点,改善其容易陷入局部极值、势场的建立缺乏实际意义的固有缺陷.

LED汽车前照灯有源纹波补偿Buck型恒流驱动电源

唐治德, 赵丹, 黄小程, 张晓斌

2014, 34(10): 1060-1063,1068.

摘要(1228) PDF(1510)

摘要:
针对一般照明LED驱动电源中输出滤波电解电容的寿命与LED的长寿命极不匹配的问题. 提出了一种有源纹波补偿的Buck型LED驱动电路. 电路中用有源纹波补偿支路替代输出滤波电解电容,抵消电感纹波电流,使LED灯组获得恒定直流,达到LED的理想驱动状态. 为了减小纹波补偿支路的损耗,必须控制电感电流的峰值和谷值,滞环电流控制可有效地满足这个要求. 设计和制作了输出功率为30 W的滞环电流控制、有源纹波补偿BUCK型LED驱动电源. 仿真和实验验证了上述新型电源的可行性.

基于免疫遗传和顺序支持向量分类机的DTG健康状态评估

吴明辉, 许爱强, 邓力, 赵秀丽

2014, 34(10): 1064-1068.

摘要(923) PDF(1083)

摘要:
针对无监督情况下动调陀螺仪健康状态评估问题,提出一种两阶段健康状态评估模型. 首先,在利用HHT数据预处理的基础上,为克服FCM算法初值敏感及遗传算法过早收敛等问题,提出一种加权免疫遗传模糊C均值聚类模型;其次,针对聚类结果数据的顺序性,建立基于顺序支持向量分类机的健康状态评估模型. 实例结果表明提出的聚类模型具有较高的收敛精度和收敛速度,评估模型具有较高的准确率和效率.

竞争环境下不同顾客选择行为的可替代产品动态定价

李金林, 赵天, 冉伦

2014, 34(10): 1069-1072.

摘要(1142) PDF(937)

摘要:
提出了考虑不同顾客选择行为的两个销售商销售可替代产品动态定价博弈模型,模型中将潜在顾客分为3种类型:到达立即从销售商1购买产品的销售商1的忠诚顾客,到达立即从销售商2购买产品的销售商2的忠诚顾客,以及没有销售商选择偏好依据MNL模型以一定概率购买销售商1或2产品的一般顾客. 研究结果证明了纳什均衡价格的存在性,并应用数值算例讨论了多周期纳什均衡价格的性质.

基于最小二乘支持向量机的BLT方程孔缝散射模型

张亚普, 达新宇, 谢铁城

2014, 34(10): 1073-1077.

摘要(1231) PDF(1113)

摘要:
孔缝电磁散射效应分析是开展复杂电子系统电磁防护研究的重要组成部分. 基于微波二端口网络分析理论和电磁拓扑理论,构建了孔缝散射数学模型和广义散射矩阵,并提出了一种新的孔缝散射矩阵进化求解算法. 对单矩形孔腔体HFSS数据进行了仿真分析,结果表明:散射矩阵对反射效应和透射效应的预测绝对误差均值为±1.2 mVm和±3.3 mV/m,相对误差均值为±0.17%和±8.29%;当预测精度为90%时,对反射效应和透射效应的最大预测绝对误差为±2.9 mV/m和±0.763 5 mV/m,最大预测相对误差为±0.39%和±0.93%,实现了孔缝散射效应的准确预测,验证了模型可靠性和实用性.

算子值距离空间上的不动点定理

麻振华, 蒋立宁, 辛巧玲

2014, 34(10): 1078-1080.

摘要(1396) PDF(1207)

摘要:
在完备的算子值距离空间基础上,分别给出算子值压缩映射和算子值扩张映射的概念,并给出了相应的不动点定理.作为应用,给出一类积分方程解的存在性和唯一性.

稳定的复数域上状态反馈系统的几何结构

弗洛斯, 段晓敏, 孙华飞, 邵水布

2014, 34(10): 1081-1084,1100.

摘要(916) PDF(865)

摘要:
从信息几何的角度使用新的方法研究稳定的复数域上的状态反馈增益系统. 首先, 给出所有稳定的状态反馈增益集合的参数化. 进而,可知稳定的状态反馈增益集合微分同胚于满足一定代数条件的正定Hermite矩阵和反Hermite矩阵的笛卡尔积;其次, 探讨稳定矩阵中稳定的状态反馈增益系统的几何结构;然后,给出状态反馈增益的一个浸入;最后, 举例说明结果.

α-和β-型N-呋喃核糖基酰胺

黄木华, 高永臣, 杨风岭, 罗运军

2014, 34(10): 1085-1089.

摘要(1332) PDF(1139)

摘要:
为揭示N-糖基酰胺类糖蛋白在生命活动过程中的作用,迫切需要对N-糖基酰胺中α-和β-型2种异构体进行有效分离和纯化. 本文通过2种途径合成了α-和β-型N-呋喃核糖基丙酰胺,报道了核糖胺5的N-酰化途径中β-型N-呋喃核糖基丙酰胺为主要产物,而叠氮糖8的原位还原和随即进行的N-酰化途径中,α-型N-呋喃核糖基丙酰胺为主要产物;揭示了碱性展开剂对分离α-和β-型N-呋喃核糖基丙酰胺具有重要作用,而且随着碱的比例增加,α-和β-型2种异构体的ΔR_f也随之增大. 其中,含有机碱Et₃N的展开剂体系Cyclohexane/Et₃N使二者的ΔR_f值达到0.24,从而实现了2种异构体9a/9b的有效分离.

龙血竭中芪类化合物对HSC-1细胞的抗癌活性研究

刘芳, 戴荣继, 邓玉林, 吕芳

2014, 34(10): 1090-1093.

摘要(1094) PDF(986)

摘要:
应用人黑色素瘤HSC-1细胞模型,对三种芪类分子的抗癌活性进行了研究. 从龙血竭中分离的三种芪类化合物中,除了紫檀芪外,4',5-二羟基-3-甲氧基二苯乙烯及白藜芦醇都具有抑制人黑色素瘤细胞HSC-1增殖的作用,并具有时效和量效关系. 4',5-二羟基-3-甲氧基二苯乙烯、白藜芦醇在IC₅₀浓度下作用72 h,能引起HSC-1细胞的极显著凋亡(p<0.001),并使HSC-1细胞极显著积聚于亚G0/G1期(p<0.001),使G0/G1期、S期、G2/M期细胞数显著减少(p<0.01). 结果表明,通过诱导癌细胞凋亡,阻滞细胞周期,有效抑制体外癌细胞增殖是4',5-二羟基-3-甲氧基二苯乙烯和白藜芦醇的抗癌作用机制之一.

含1-氨基-1,2,3-三唑硝酸盐(ATZ-NO₃)推进剂能量特性

杜旭杰, 李晓东, 邹美帅, 杨荣杰, 李玉川, 庞思平

2014, 34(10): 1094-1100.

摘要(1675) PDF(928)

摘要:
研究新型氧化剂1-氨基-1,2,3-三唑硝酸盐(ATZ-NO₃)的引入对各类固体推进剂能量特性的影响. 利用国军标方法GJB/84-96及推进剂能量特性计算与CAD系统软件,在标准条件(P_c/P_e=70:1)下,计算了含1-氨基-1,2,3-三唑硝酸盐(ATZ-NO₃)推进剂的能量特性. 结果表明,ATZ-NO₃单元推进剂的比冲为2 413.96 N·s·kg^-1,远高于AP单元推进剂,与RDX及HMX单元推进剂接近. 用ATZ-NO₃取代HTPB推进剂中的AP和RDX时,推进剂比冲和特征速度均降低;而用ATZ-NO₃取代GAP推进剂中的AP时,推进剂比冲和特征速度随ATZ-NO₃质量分数多呈抛物线形变化,最高比冲可达2 608.50 N·s·kg^-1,固体填料存在最佳添加比. 同时由于ATZ-NO₃不含氯元素,因此将ATZ-NO₃引入GAP推进剂对提高GAP推进剂的综合性能是有益的.

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2014年第34卷第10期

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