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高兴勇, 张庆明, 吴碧, 刘国庆

2014, 34(6): 551-555.

摘要(1205) PDF(1503)

摘要:
为获得不同侵彻体在土壤中的衰减规律，采用分离式Hopkinson压杆实验装置，分别对不同参数的土壤材料进行了冲击压缩性能实验，得到了相应的应力-应变曲线. 根据实验结果，从土壤材料的密度、质地及含水体积分数3个方面分析了其动态响应特性，得出了在动态冲击载荷作用下土壤材料各种参数对其动态力学性能的影响. 研究结果表明：随着密度的增大，土壤的动态冲击应力峰值一般会增大；黏土质地土壤的应力峰值一般较大，且应力的下降速度较慢；土壤中含水体积分数对砂土和壤土质地土壤的应力峰值影响不大，但对黏性质地土壤却有非常大的影响.

金属桥箔爆发规律的数值计算

陈清畴, 伍俊英, 只永发, 陈朗, 何小东

2014, 34(6): 556-560.

摘要(1001) PDF(1014)

摘要:
为研究金属桥箔的桥区尺寸和厚度对其爆发性能的影响，通过实验测试了不同尺寸金属桥箔的爆发电流和爆发电压曲线. 实验结果表明，随着金属桥箔桥区尺寸和厚度减小，金属桥箔的爆发电流减小，爆发时间提前. 利用FIRESET动态电阻模型计算了不同桥区尺寸和厚度的金属桥箔的爆发电流和爆发电压曲线，计算结果与实验数据基本吻合，验证了模型的准确性和测试结果的有效性. 对实验和计算结果分析可知，减小桥箔尺寸和厚度有利于减小其爆发电流，桥箔尺寸和厚度变化与爆发点变化基本呈线性关系.

正交小波级数拟合法的薄板结构分布动载荷识别技术

杨帆, 张方, 姜金辉

2014, 34(6): 561-564,569.

摘要(1183) PDF(706)

摘要:
针对工程结构中的薄板系统，基于正交小波级数分解理论，构造正交小波基函数，将待识别的分布动态载荷在正交小波基空间中进行小波级数分解，从模态理论出发给出了小波级数系数与结构测点响应信息的线性关系，计算出小波系数，通过小波重构，还原薄板结构表面承受的分布动载荷. 本文的载荷识别理论适用于各种不同载荷类型，通过计算机仿真，验证了该方法的通用性和较高的识别精度.仿真过程中加入随机噪声，识别结果证明了小波重构的动载荷具有良好的抗噪能力，有效提高了载荷识别的信噪比.

三维文物数字化重构技术

姬勇, 许香照

2014, 34(6): 565-569.

摘要(1298) PDF(751)

摘要:
针对三维文物的重构，提出一种基于笛卡尔网格的三维重构技术. 该重构技术以六面体网格作为最基本单元，采用对实体进行逐层切割获得截面域轮廓线的剖分算法，并借助计算机图形学的扫描线填充算法对文物进行三维成像重构. 同时，为实现对文物的快速显示以及美观效果，将描述文物的网格单元公共面进行删除，大大缩短了计算时间和减少了存储空间. 通过鼓凳和藤条花瓶的数值算例验证了该技术的可行性.

基于Dubins路径的无人机避障规划算法

关震宇, 杨东晓, 李杰, 尚雅玲, 江志清

2014, 34(6): 570-575.

摘要(2289) PDF(6037)

摘要:
研究了一种基于Dubins路径的无人机的避障规划算法. 通过采用遗传算法，结合无人机的飞行性能和最小转弯半径，提出了一种在已知障碍空间位置前提下的无人机路径规划方法，并通过算法改进，将其推广成为在未知障碍位置等先验知识的前提下的无人机实时避障算法. 仿真结果表明，该算法原理正确，对于多障碍环境下无人机避障策略的获取具有较好效果.

基于多行为融合的移动机器人路径规划方法

马家辰, 张琦, 马立勇, 谢玮

2014, 34(6): 576-581.

摘要(1098) PDF(1147)

摘要:
针对现有的移动机器人路径规划方法中存在的局部极小问题，提出了一种基于多行为融合的路径规划方法. 该方法定义3种机器人的基本行为并通过各行为间的切换完成路径规划任务. 其中，逃离局部极小行为利用尝试原则判断机器人是否落入局部极小陷阱，之后使用角度补偿原则逃离使机器人陷入局部极小陷阱的障碍物. 仿真结果和基于真实机器人平台的实验结果均证明本文方法较已有方法更具有可靠性以及适应性.

基于AFCA的铁路桥梁光致伸缩驱动器半主动控制

马涌泉, 邱洪兴

2014, 34(6): 582-587.

摘要(1018) PDF(978)

摘要:
为解决隔震桥梁在震后的梁体及支座位移过大的问题，采用光致伸缩驱动器（PA）为控制设备，基于Lyapunov稳定性理论设计了自适应模糊控制算法（AFCA），结合限幅最优控制算法（COCA）编制了符合PA的AFCA/COCA半主动控制算法的Matlab程序，利用程序对未隔震和LRB隔震桥梁分别进行了半主动、主动控制分析. 分析结果表明：AFCA/COCA的半主动控制策略及AFCA主动控制策略均能有效抑制未隔震和隔震桥梁的地震响应；均可有效解决隔震桥梁的梁体及支座位移过大的问题；其控制力曲线非常吻合，所施加于PA的上（左）、下（右）表面的控制光照强度均在容许范围内.

六光束脉冲激光探测定向战斗部最佳起爆延时研究

郭泽荣, 李洛, 李元

2014, 34(6): 588-591.

摘要(1317) PDF(1066)

摘要:
为实现采用定向战斗部的防空火箭弹能够有效打击武装直升机，研究六光束脉冲激光探测机理及其应用于定向战斗部时的最佳起爆延时控制. 基于激光探测原理，建立了定向战斗部最佳起爆延时的数学模型，利用Matlab编制了程序并进行数值仿真. 仿真结果表明，以六光束脉冲激光探测定向战斗部为武器平台打击武装直升机，能够精确确定最佳起爆延迟时间，控制定向战斗部定向起爆，实现有效打击.

基于有向无环图的函数依赖一致性数据生成

谭明超, 刁兴春, 曹建军, 冯径

2014, 34(6): 592-596.

摘要(1412) PDF(1114)

摘要:
针对函数依赖一致性数据生成问题，采用有向无环图作为函数依赖集合的描述模型，提出一种单函数依赖一致性数据生成算法（TGSFD）；并通过属性排序解决多函数依赖一致性数据生成问题；为了利用流水线技术提高数据生成效率，提出最小独立属性子集概念，并给出了属性集划分算法. 实验表明本文提出的TGSFD和属性排序算法能够保证生成的数据满足函数依赖一致性，属性集划分和流水线技术可以有效提高数据生成效率.

一类扩展的弹道成型制导律

王辉, 林德福, 崔晓曦

2014, 34(6): 597-602.

摘要(1170) PDF(1013)

摘要:
以导弹剩余飞行时间的幂函数为基础构建扩展的目标罚函数，利用Schwartz不等式，推导得到扩展的带落点和落角约束的最优制导律簇，给出了两类衍生形式的扩展弹道成型制导律簇. 在终端落角约束下，针对罚函数的不同指数n、制导动力学阶数以及不同的导引头和驾驶动力学权状态，研究了第一类衍生形式弹道成型的量纲一加速度、位置、角度脱靶量特性. 研究结果表明，末导时间达到制导动力学滞后时间常数的15倍左右时，量纲一位置和角度脱靶量均收敛到0附近；指数n越大，位置和角度脱靶量振荡越厉害；动力学阶数越高，位置脱靶量振荡越厉害. 最后指出，提高导引头响应速度比提高驾驶仪响应速度能更有效地降低系统位置和角度脱靶量.

半导体制造AMHS中悬挂式小车多因素调度方法

周炳海, 周琪, 郑雯

2014, 34(6): 603-606.

摘要(971) PDF(1887)

摘要:
为提高半导体制造系统的整体性能，提出了一种考虑多因素的悬挂式小车（overhead hoist transporter，OHT）调度方法. 从工作站、晶圆批、搬运系统三方面分析了搬运距离、晶圆批优先级、工作站特性、OHT利用率、等待时间5个关键因素. 以成本最小作为调度目标，基于这5个因素构造了混合多因素调度模型，同时引用二分图匹配方法构建了调度模型的求解算法. 最后进行了仿真实验设计和分析，结果表明该方法是有效、可行的.

液压阻拦机定长冲跑控制规律优化研究

黄胜, 郑茂, 王超

2014, 34(6): 607-612,621.

摘要(1003) PDF(996)

摘要:
为研究阻拦机定长冲跑控制规律，对美国MK7-3型液压阻拦机进行了动力学建模，分析了舰载机安全阻拦着舰的性能指标及相关约束条件，提出最优加速度曲线，引入Hicks-Henne形状函数和遗传算法，对控制阀通流面积曲线进行了优化.讨论了飞机重量、进场速度和发动机推力对重量选择参数的影响和相应的修正方法，与原型机的对比显示优化后的控制规律更有利于安全着舰，提高了阻拦机的适用性.

拉曼雷达测量大气二氧化碳浓度回波信号误差分析

赵曰峰, 魏冬梅, 潘杰, 肖斌, 张童心

2014, 34(6): 613-616.

摘要(1453) PDF(1108)

摘要:
拉曼雷达探测二氧化碳的后向散射回波信号十分微弱，有效分析信号的误差非常重要. 从理论上分析了拉曼激光雷达探测二氧化碳气体的回波信号误差的计算方法，推导计算了二氧化碳浓度信号的混合比，得到了影响信号误差的3种因素，并对各因素进行了理论计算，从实验上对信号误差进行了数据验证. 将理论值与实验数据进行对比，确定信号采集过程中造成的数据误差小于10%，并随距离的增加而增加；大气透过率相对函数的误差约为2%；标定常数的误差小于5%.

大气水汽探测拉曼激光雷达系统仿真设计

陈胜哲, 张寅超, 陈思颖, 陈和, 郭磐, 步志超, 葛宪盈

2014, 34(6): 617-621.

摘要(1594) PDF(1709)

摘要:
设计了发射波长为532nm测量大气水汽的拉曼激光雷达系统. 结合系统误差理论分析，验证系统夜间测量水汽的高效性和白天测量水汽的可行性. 通过对比不同发射波长的拉曼激光雷达系统的回波信号与信噪比，得出最优系统参数能够实现白天0~4km、夜间0~9km的探测，该系统探测性能优于266nm或355nm的测量系统，特别是夜间探测大气水汽更为高效. 为实现单波长测量大气参数（温度、气溶胶和水汽）提供了一个可行性设计.

基于自然背景的热成像系统信息量评价模型

王吉晖, 王小微, 崔建平, 金伟其

2014, 34(6): 622-626.

摘要(1003) PDF(929)

摘要:
通常MRTD-CW模型用于评价热成像系统综合性能，但不能评价自然背景对系统性能的影响. 比对TTP模型，对 MRTD-CW模型进行修正，引入自然背景参量，建立基于自然背景的热成像系统综合性能信息量评价模型，以典型场景为例用噪声均方差计算法则给出了自然背景参量的计算方法. 含自然背景噪声参量的MRTD-CW模型能计算出不同实验场景热成像系统获得的目标综合信息量，进一步确定的热成像系统最佳角放大率与TTP模型计算值非常接近. 实验结果证明引入自然背景参量的MRTD-CW模型能有效评价自然背景对热成像系统综合性能的影响.

一种基于L曲线准则的正则化图像复原算法

张彬, 倪国强

2014, 34(6): 627-631,649.

摘要(1093) PDF(2458)

摘要:
针对因大气湍流而引起的模糊图像的复原问题，通过对偏差函数添加正则函数以使得要求解的方程组是适定的. 以偏差函数和正则化函数为坐标，得到复原图像关于正则化参数的参数曲线，用三次多项式拟合了该曲线的左端部分，并以该曲线的最大曲率点对应的参数为最优正则化参数. 当图像边界满足周期性条件时，利用傅里叶矩阵可以将分块循环矩阵对角化，进而利用二维离散傅里叶变化和反变换求解线性方程组而得到复原图像. 实验结果表明，当噪声方差较小时，可得到比较满意的复原结果.

高温高压液氢离解效应研究

李名锐, 周刚, 李明, 钱秉文, 范如玉, 马坤

2014, 34(6): 632-637.

摘要(1257) PDF(811)

摘要:
在ab-initio理论基础上，利用前期获得的与实验吻合较好的CEIMC法模拟结果，采取配位数分析法详细研究了高温高压液氢的离解过程，确定了不同状态下液氢的离解度数值，系统讨论了分子离解对液氘冲击特性的影响.当冲击压力低于20GPa时，液氘分子主要为双原子分子态；冲击压力大于53GPa时，主要为单原子分子态；压力处于两者之间时为D2与D的共存态. 在T-ρ面及T-P面内划分出了液氢分子开始离解及完全离解的临界线，认为高温高压液氢金属化应至少有50%氢分子离解.

混凝/吸附预处理对超滤膜过滤特性的影响

刘永旺, 李星, 杨艳玲, 任家炜, 王伟强, 周志伟

2014, 34(6): 638-643.

摘要(1374) PDF(2089)

摘要:
采用混凝和吸附两种方法预处理模拟微污染地表水，研究了不同水样的污染物指标与超滤膜污染的关系，分析了颗粒物特性对超滤膜通量的影响. 试验结果表明：粉末活性炭吸附能够有效降低水中有机物浓度，但是对于浊度去除效果不明显；混凝对于有机物去除效果较差，但能明显降低水中浊度. 混凝预处理能够有效提高膜通量，但吸附对膜通量没有影响. 不同水样的膜污染指数与浊度及溶解性有机物（DOC）的相关性拟合表明，膜污染指数与浊度性相关性较好，与DOC相关性较差，水中浊度物质是试验条件下膜污染的主要物质；0.01~1.20μm的胶体和颗粒物是造成膜通量下降的主要因素，同时，浊度物质造成的膜污染指数具有良好的累积性.

EG与APP协同阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料燃烧及热降解机理研究

许冬梅, 郝建薇, 周友

2014, 34(6): 644-649.

摘要(1236) PDF(1272)

摘要:
将可膨胀石墨（EG）与聚磷酸铵（APP）复合用于阻燃硬质聚氨酯泡沫（RPUF），采用极限氧指数及锥形量热仪研究了EG/APP对RPUF燃烧性能的影响；通过扫描电镜、热失重分析及X射线光电子能谱表征了RPUF/EG/APP残炭的微观形貌、热降解行为及化学组成. 结果表明，添加质量分数20%、质量比为7：3的EG/APP阻燃RPUF的协同效果最好，氧指数可达36.0%，热释放速率最小，有一定的抑制产烟和CO释放的作用. 在阻燃RPUF燃烧过程中，EG热解残炭虽松散，但燃烧初期抑制烟气效果突出；APP残炭连续致密，但热稳定性不足，且易于生烟；而RPUF/EG/APP残炭隔热效果显著、抑制烟气效果较好. 其作用机理与多磷酸渗入EG残炭，增加了炭层的耐热性及炭层表面N/C、P/C元素摩尔比的增加有关.

计时电量法测定4,5-二氮芴-9-酮的扩散系数和反应速率常数

吕桂琴, 马淑贤

2014, 34(6): 650-654.

摘要(1295) PDF(1205)

摘要:
运用循环伏安法测定4，5-二氮芴-9-酮（DAFO）在DMF溶液中不同扫描速率时的循环伏安图，出现2对峰形良好的氧化还原峰；采用计时电量法通过控制阶跃电位，测得不同温度下DAFO在DMF溶液中的扩散系数和反应速率常数，293K时扩散系数为5.39×10^-6cm²·s^-1；当选择阶跃电位使电极过程处于扩散和电化学混合控制时，测得不同电位的反应速率常数k_f. 根据不同温度下的标准速率常数k₀，得到表观活化能E_a为10.5kJ·mol^-1.

N-月桂酰基谷氨酸钾/芥酸钾复合阴离子表面活性剂蠕虫状胶束及其性能研究

穆瑞花, 吴文辉

2014, 34(6): 655-660.

摘要(1467) PDF(1174)

摘要:
以N-月桂酰基谷氨酸钾（KLAD）、芥酸钾（KEU）及两者复合体系（KAU）为研究对象，分别考察了KCl及不同有机反离子对KLAD、KEU及KAU水溶液性能的影响，优化出KLAD/KCl、KEU/苄基三丙基氯化铵（BTAC）及KAU/BTAC/KCl3种黏弹性蠕虫状胶束体系. 通过表观黏度法研究了3种体系的耐温及耐剪切性能，并对各体系的破胶性能及携砂性能进行了评价. 结果表明，T=100℃时，KLAD/KCl及KEU/BTAC体系的表观黏度（η_a）仅为19.2和37.7mPa·s，而KAU/BTAC/KCl体系的η_a高达82.5mPa·s；T=100℃且连续剪切60min后，KLAD/KCl及KEU/BTAC体系的η_a分别降至14.0mPa·s和19.3mPa·s，而KAU/BTAC/KCl体系仍保持在52.9mPa·s以上. 携砂比为10%时，3种体系的沉降速度分别为0.294，0.113及0.067cm·min^-1. KAU/BTAC/KCl体系耐较高温度、耐剪切，携砂性能优越. 有机反离子BTAC与无机反离子KCl对蠕虫状胶束具有较高表观黏度产生了协同效应.

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2014年第34卷第6期

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