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2009年 第4期

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工程力学
基于双加速度计的弹体气动参数辨识
程振轩, 祁载康, 林德福, 范军芳
2009, (4): 283-286.
摘要(1567)
摘要:
针对飞行器研制过程中关键气动参数的获取问题,提出了基于双加速度计测量的弹体气动参数辨识方法,给出了硬件在弹上的布局方案和具体的参数辨识步骤. 利用该测试方法可以辨识出弹体的自振频率、攻角、过载以及升力系数等气动参数. 飞行试验结果表明,通过双加速度计进行弹体参数辨识,可以得到重要的气动参数.
滑移爆轰作用下药型罩的变形分析
黄静, 张庆明
2009, (4): 286-289.
摘要(1698)
摘要:
研究了滑移爆轰作用下药型罩的变形. 利用动量守恒定律,求出爆炸成型弹丸(EFP)的转速, 利用滑移爆轰理论,计算出作用在药型罩阶梯上的冲量I,并对不同锥角、壁厚及不同阶梯偏移角、深度药型罩的变形过程进行了数值模拟. 研究结果表明,冲量I是使得形成的EFP产生旋转的主要因素; EFP转速大小与药型罩锥角、壁厚和阶梯偏移角及阶梯深度有关.
基于一体化设计的气动外形参数对动态特性的影响
杨春雷, 唐胜景, 杨艳明
2009, (4): 290-293.
摘要(1387)
摘要:
为了提高导弹气动外形方案设计效率和设计质量,基于一体化设计方法,将导弹气动外形设计与气动特性计算、弹道仿真和飞行过程的动态特性分析等工作结合起来,分析导弹外形参数、气动力系数、动力系数、飞行动态性能参数之间的相互关系,得出部分主要气动外形参数对飞行动态特性典型参数的影响规律. 仿真与计算结果验证了通过改变气动外形参数来改变弹体动态特性参数的理论分析.
机械工程
性格行为特征与脑电特征间关系的研究
殷罡, 吴平东, 彭军强, 黄漫玲, 汪东
2009, (4): 294-298.
摘要(1581)
摘要:
探讨性格行为特征和脑电特征之间的关系. 在克莱佩林-内田测试(UK测试)过程中同时测量实验者的脑电,根据UK测试对实验者性格行为的3个特征即启动性、兴奋性和可变性的评价结果,分析对比不同性格行为特征的实验者的脑电数据,通过对比特定频段的脑电能量在UK测试过程中的分布情况,探讨实验者性格行为特征与脑电特征之间的关系. 结果表明:实验者代表性格启动性的特征主要与UK测试上下半时开始时脑电β波的能量大小相关;代表性格可变性特征主要表现在UK测试过程中脑电β波能量的波动大小;代表性格兴奋
基于节点独立连续映射方法的变上限周长控制
龙凯, 左正兴
2009, (4): 299-303.
摘要(1279)
摘要:
为克服连续体结构拓扑优化中的数值不稳定性问题如棋盘格现象、网格依赖性问题和灰色区域等,提出变上限周长控制方式. 在每轮优化迭代步中,根据当前结构周长值确定周长上限值,从而避免基于数值实验的周长上限确定过程. 基于节点变量建立了连续体结构的独立连续映射拓扑优化模型,根据链式求导法则推导了周长敏度表达式并采用一阶泰勒展开近似表达周长约束方程. 数值实验表明,该方法具有较好的优化迭代收敛性并能获得消除各类数值不稳定现象的清晰结果.
单活塞液压自由活塞发动机活塞振动特性研究
荆崇波, 吴维, 苑士华, 陈智
2009, (4): 304-308.
摘要(1358)
摘要:
研究单活塞液压自由活塞发动机原理样机活塞组件振动特性. 建立活塞组件动力学模型, 导出了活塞振动方程,研究了活塞的幅频特性并运用相平面法分析了活塞运动的稳定性. 活塞组件运动属于单自由度变阻尼、变刚度自振振动. 活塞运动频率与振幅间存在单调上升关系且受压缩比的限制,其稳定极限环存在的区域由进气口位置和活塞行程决定,下止点位置位于稳定极限环存在区域是实现自激振动的关键,工作频率可以在零和自激振动频率之间调整.
湍流模型在轴流泵性能预测中的应用与评价
王国玉, 霍毅, 张博, 李向宾, 余志毅
2009, (4): 309-313.
摘要(1455)
摘要:
评价不同湍流模型在轴流泵性能预测中的应用. 分别采用标准κ-ε模型、RNGκ-ε模型、SST模型以及基于滤波器的湍流模型(FBM)数值模拟了比转速为600的轴流泵内部流动;计算了其扬程、扭矩、效率,并与实验值进行对比;分析了4种模型计算的轴流泵流场中的压力、速度分布. 结果表明,在最优工况附近,4种湍流模型都能较精确地预测轴流泵的外特性;在非设计工况下,标准κ-ε模型、RNGκ-ε模型、SST模型预测的外特性与实验值相差较大,FB
油气悬架变论域模糊控制仿真分析与试验研究
王东亮, 顾亮, 马国新
2009, (4): 314-317.
摘要(1518)
摘要:
为改善车辆的平顺性,针对油气悬架系统刚度及阻尼的非线性特性,提出以悬架动挠度为控制目标的变论域模糊控制策略. 以2自由度振动模型为研究对象,根据台架实验数据拟合出弹性力及阻尼力曲线,模拟C级路面为随机输入,对控制系统进行仿真,并进行了实车试验. 仿真和试验结果表明,变论域模糊控制能有效地减小悬架击穿发生的概率,降低车辆垂直振动加速度,改善车辆的乘坐舒适性.
信息科学与控制
基于扩展状态观测器的变结构控制及其应用
陈杰, 靳添絮, 白永强
2009, (4): 318-322.
摘要(1264)
摘要:
针对伺服系统中存在较强的外部干扰、非线性环节与大惯量特性,并为了满足快速、稳定、高精度的控制要求,利用自抗扰控制技术中扩展状态观测器补偿系统的不确定因素及高阶变量,将系统简化为积分串联型. 基于简化后的模型用幂次趋近律设计控制律,得到了基于扩展状态观测器的变结构控制器. 扩展状态观测器为系统未建模动态提供高频通路,在一定程度上消除了抖振. 将此控制器应用于典型的伺服系统——火炮控制系统中,实验结果表明,相对于经典变结构控制器以及工程化PID控制器,此控制器的控制效果更好.
基于因特网的共享控制系统接入设备的在线辨识
陈宏伟, 吴平东, 黄杰
2009, (4): 323-327.
摘要(1229)
摘要:
研究在基于因特网的共享控制系统中,服务器节点在时变时延的网络环境下对接入设备对象的在线辨识. 分析网络环境下被控设备对象在线辨识的方法与理论难点,融合控制技术及网络通信技术设计网络环境下共享控制系统接入设备在线辨识的模型结构. 实现了服务器节点在网络环境下对电液位置伺服控制设备的模型参数辨识. 以无网络环境下对该设备的辨识结果为基准,二者辨识结果基本一致. 结果表明,该方案实现了被辨识的设备对象与辨识的服务器在空间位置上的分离,扩展了系统辨识的应用范围.
高密度节点部署条件下WSN时间同步优化方法
张树东, 曹元大, 孙利民
2009, (4): 328-331.
摘要(1127)
摘要:
在第三方参考广播协议的基础上,提出了一种基于节点密度的时间同步协议. 该协议利用节点同步消息取代第三方广播消息,减少了消息发送数量. 时间同步中每个节点只需发送两个数据包,通过消息夹带增加时钟调整的参考点来提高时间同步的精度. 从理论上证明了同步精度与节点密度之间的关系;通过对比实验验证了协议的正确性和有效性,进而证明了同步精度随节点密度的增加而提高.
基于能量约束和历史信息的容迟网络路由算法
樊秀梅, 王明媚
2009, (4): 332-335.
摘要(1191)
摘要:
基于已有容迟网络(DTN)路由算法对能量考虑不足的问题,提出了基于能量约束和历史信息的DTN路由算法(ERHR),并在The One(the opportunistic networking environment)平台上,用Java语言进行仿真比较. 仿真结果表明,ERHR在能量消耗、传递成功率和平均缓冲时间等性能上优于其他DTN路由算法,适应DTN网络的需求,是一种有效的DTN网络路由解决方案.
光学与电子工程
电快速瞬变脉冲群对矿井大巷电磁辐射环境的影响
孙继平, 冯德旺, 郑召文, 任锦彪, 靳凤荣
2009, (4): 336-339.
摘要(1094)
摘要:
研究了煤矿井下电快速瞬变脉冲群对电磁辐射环境的影响,分析了电快速瞬变脉冲群的频谱特性,确定了频谱分析仪的测量频率范围为3MHz~1GHz,并对现场测试方法进行了研究. 结果表明:电快速瞬变脉冲群对煤矿井下电磁辐射环境的影响较小,矿用本质安全型电子设备对环境的电磁辐射能量较小,矿用隔爆型电气设备防爆外壳对辐射噪声的抑制效果明显.
一种非跟踪内聚光太阳能PV-T管聚光器的 设计与仿真
彭祖林, 张首誉, 邓罗根, 葛洪川, 江希年
2009, (4): 339-343.
摘要(1314)
摘要:
针对非跟踪内聚光光电-光热复合管的结构及接收器的设计需求,对管内具有特殊形状的半圆柱接收器的复合抛物面聚光器(CPC)进行了光学设计,并利用Matlab软件对聚光器曲线和形状进行了优化与数据仿真,得到了光热复合管能够得到最大入射光的聚光器的曲线方程、安装位置以及供数控机床加工所需的参数,给出了不同入射角的光线和光强分布图,提高了太阳能的利用率. 仿真结果表明,接收器满足在最大入射光下表面光照均匀的设计要求.
光纤激光陀螺环形腔的优化设计
张明, 陈淑芬, 付雷, 饶范钧
2009, (4): 344-347.
摘要(1343)
摘要:
分析了有源环形谐振腔组成的光纤激光陀螺的精度与谐振腔特征参数的关系,采用单向泵浦光纤复合谐振腔结构的光学系统设计方案. 在此结构上,对影响光纤激光陀螺理论精度的结构参数进行计算机数值仿真,详细讨论了系统参数的变化趋势对光纤激光陀螺理论精度的影响. 初步仿真结果表明:选取合适掺铒光纤长度及泵浦功率可以有效提高理论精度,提高输入信号光强及选择合适的输出耦合器的耦合比,可进一步提高陀螺的理论精度.
人体运动检测的光流与肤色融合方法
施家栋, 王建中
2009, (4): 347-350.
摘要(1574)
摘要:
针对复杂背景环境中光流法难以检测出完整的人体目标区域的问题,提出了一种融合光流和肤色信息的人体运动检测方法. 对视频序列进行光流分析,确定目标的运动区域;同时基于马氏距离检测出肤色区域;并对光流和肤色信息进行数据融合,分割出人体运动区域. 实验结果表明,该方法能够有效地检测出完整的人体目标.
基于MFCC和GMM的个性音乐推荐模型
牛滨, 孔令志, 罗森林, 潘丽敏, 郭亮
2009, (4): 351-355.
摘要(1204)
摘要:
提出一种基于Mel频率倒谱系数(MFCC)和高斯混合模型(GMM)的个性音乐推荐模型的建立方法. 该方法采用MFCC技术提取歌曲的语音特征,并利用GMM算法生成该歌曲的模板,然后利用音乐模板库对音乐文件进行相似度计算. 实验结果表明,利用该模型为用户推荐的歌曲平均准确率为90%.
高速自适应水声语音系统的设计与实现
党华, 仲顺安, 陈越洋
2009, (4): 356-359.
摘要(1434)
摘要:
根据水声通信的复杂信道特性,设计了基于数字信号处理(DSP)的高速数字自适应多载波水声语音通信系统,采用MFSK调制技术、数据精确同步技术以及低噪PGA技术,有效地降低了误码率. 通过对其关键技术的性能仿真和分析,以及在2km长、1.5m深的恶劣环境中实测,该系统表现出很好的实时性和良好的语音恢复性能,传输距离大于2km,误码率小于10-3.
化工与材料科学
镁铝复合氧化物在醇醚合成反应中的催化性能
赵芸, 何杨, 金忠宝, 矫庆泽
2009, (4): 360-363.
摘要(1321)
摘要:
以镁铝层状双金属氢氧化物(LDH)为前体焙烧得到的镁铝复合氧化物(CLDH)为催化剂,催化乙醇和环氧丙烷反应合成醇醚. 系统研究了CLDH的孔结构和化学组成对催化剂活性和产物选择性的影响,并考察了催化剂的寿命. 结果表明,随CLDH碱性增强及比表面积增大,催化剂活性提高,且催化剂孔分布对醇醚产物有择形性.
管理科学
基于改进C-IOWA算子的土地评标方法研究
邴兴国, 王雪青, 李海丽
2009, (4): 364-368.
摘要(955)
摘要:
为了克服传统土地评标方法主观性强的缺点,利用模糊偏好关系矩阵的基本原理和方法,对集结算子C-IOWA进行了改进,提出了DC-IOWA复合算子,并将其应用到土地出让评标环节之中,构建了土地评标的方法和步骤,对提出的土地评标方法进行了算例演示. 结果表明,该方法较好地克服了当前土地评标方法中存在的主观性大等缺点,能全面反映土地投标商的整体实力,提高了土地评标的效率和公正性.
生命与科学
一类带停时的奇异型随机控制模型的推广
于洋, 王秋媛, 刘坤会
2009, (4): 368-372.
摘要(1407)
摘要:
以随机分析的知识和最优控制理论为基础,讨论了一类带停时的奇异型随机控制的折扣费用模型.在原模型状态过程的基础上添加了漂移因子,并将扩散因子由1推广为一个正常数σ,分退化和非退化两种情况讨论了该问题相应的变分方程的解.给出了此随机控制问题的最优策略,即最优控制和最优停时.通过算例,验证了变分方程的解即为最优费用函数.
环状耦合三量子点结构的电子输运性质
江兆潭, 杨杰, 王玉, 魏贤凤, 张杰
2009, (4): 373-376.
摘要(981)
摘要:
采用修正速率方法研究了环状耦合三量子点系统的瞬态和稳态输运性质. 推导了环状耦合三量子点系统的约化密度矩阵运动方程和流经系统的电流. 数值计算结果表明:系统处在各状态的几率和流经系统的电流随时间呈现振荡行为. 当时间足够长时,它们都趋于稳定值,表明系统达到了稳定状态. 在外加磁场的作用下,稳定电流呈现以2π为周期的Aharonov-Bohm振荡.

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