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张海英, 段卓平, 刘彦, 欧卓成, 黄风雷

2013, 33(5): 441-444,550.

摘要(1447) PDF(1614)

摘要:
设计了8种不同埋深的装药在混凝土靶内部爆炸,通过调整装药量,研究有限厚度混凝土靶背面的临界震塌条件. 试验得到了一定装药条件下有限厚混凝土靶的临界震塌厚度和相应的临界装药量. 通过量纲分析理论对试验数据进行了归一化处理,并得到了量纲一的临界震塌厚度与装药长径比(量纲一的装药量)之间的关系. 分析表明,当装药密度和装药直径一定时,有限厚混凝土靶的临界震塌厚度随着装药量(装药长度)的增加而呈现非线性递增趋势;当装药长径比大于5时,临界震塌厚度的增加趋势明显减慢,一定装药直径下混凝土靶存在极限临界震塌厚度.

高温球体与水的沸腾传热特性研究

沈正祥, 李金柱, 吕中杰, 黄风雷

2013, 33(5): 445-449.

摘要(1193) PDF(970)

摘要:
为研究高温流体与水的传热特性,采用理论分析与自由界面追踪数值技术对高温球体表面的沸腾传热过程进行研究,得到球体表面传热特性的变化规律. 分析结果表明,当球体温度不变时,蒸气膜层厚度自前滞点往后逐渐增大,膜层内温度呈非线性分布降低,速率呈抛物型分布. 当球体温度提高时蒸气膜层厚度变大,相应的蒸气速率峰值也变大,球面传热系数却变小. 数值仿真结果显示了气-液界面上不稳定性波动发展和气泡成长过程,较为真实地反映出沸腾传热的动态过程.

氧化锌晶须应力传递机理的数值模拟研究

荣吉利, 王丹, 王玺, 项大林

2013, 33(5): 450-453.

摘要(941) PDF(820)

摘要:
基于剪滞法分析了四针状氧化锌晶须的应力传递机理,采用细观有限元模型对四针状氧化锌晶须/树脂基的特殊的应力传递机理和应力分布规律进行了计算和分析,结果显示由于氧化锌晶须的特殊结构,晶须针脚协同应力,能够更好地承担外部载荷,可增强复合材料的强度,使复合材料不易破坏失效. 在此基础上,提出了对多随机变量的复杂形状的增强体的研究方法,开发了随机分布多变量晶须/树脂基复合材料生成程序,并结合有限元方法,对生成的晶须进行对比计算,得到了对晶须排列方式、长径比和载荷夹角等因素对复合材料的影响规律.

端锚锚杆锚固质量检测最佳激发波的数值模拟

王成, 徐健, 于晓

2013, 33(5): 454-458.

摘要(953) PDF(849)

摘要:
研究在检测端锚锚杆锚固质量时的最佳激发波. 针对一种特定型号的端锚锚杆进行数值模拟,确定了数值模拟中不同频率激发波下有限元模型网格的最佳尺寸,得到了针对该型号锚固锚杆质量检测的最佳激发波,在锚杆顶端可以看到清晰的上界面和底端反射波. 利用此最佳激发波对脱锚锚杆进行模拟,可以清楚地看到脱锚段的反射波. 因此,在工程上可以直接使用此最佳激发波对锚固锚杆进行锚固质量检测.

倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动几何特性分析

柳在鑫, 王进戈, 张均富

2013, 33(5): 459-464.

摘要(1209) PDF(1555)

摘要:
为消除环面蜗杆传动齿侧间隙,提出倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动,采取双排滚子错位布置,且滚子轴线与蜗轮径向倾斜一定角度. 阐述了倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动的工作原理,依据空间齿轮啮合理论和微分几何理论,采用运动学法建立了蜗杆副的静态坐标系及活动坐标系,推导了该新型环面蜗杆齿面方程,并导出了该传动的蜗杆轴向截面齿廓方程、法向截面齿廓方程、一界函数、螺旋升角等几何特性相关的方程及计算公式,分析了滚柱半径R、滚柱偏距c₂、倾斜角γ等啮合参数对蜗杆几何特性的影响. 结果表明:该新型传动蜗杆喉部齿廓非常接近直线,蜗杆不会发生根切和齿顶变尖现象. 要使该传动保持良好的几何特性,R不宜超过12 mm,c₂在5~9 mm之间,γ在18°~25°之间.

一维弹道修正引信弹道修正策略分析

申强, 周翩, 杨登红, 李东光

2013, 33(5): 465-468.

摘要(1373) PDF(1279)

摘要:
针对一维弹道修正引信阻力机构增阻能力有限的问题,采用概率与数理统计方法,以落入指定幅员区域弹丸数量最多为原则,对一维弹道修正弹药所需提前瞄准量、最大射程修正量进行分析. 研究结果表明,采用只对部分弹丸进行修正,提前瞄准量是所需最大射程修正量的1/2,且为无修正弹丸落点纵向误差标准差2倍左右时,修正策略为最佳选择. 以某155 mm榴弹对象,进行蒙特卡洛打靶仿真分析,验证了该修正策略的正确性. 该修正策略能以较小的提前瞄准量及所需最大射程修正量,使射程精度得到最大程度的改善,特别适用于阻力机构增阻能力有限的一维弹道修正引信.

进气管结构对增压柴油机进气不均匀度影响的研究

杜巍, 姜玲, 伍懿, 刘福水

2013, 33(5): 469-473.

摘要(1077) PDF(1311)

摘要:
在某V型多缸柴油机性能试验和多个气缸压力测量的基础上,对该柴油机的一维性能仿真计算模型进行了标定和校核,并应用验证后的模型计算和分析了该柴油机采用Π型进气管和环型进气管时各缸进气流量的不均匀度. 分析表明:不同的进气管结构造成各缸进气门前压力波动的规律差异很大,进而引起进气门前后压差的变化规律差异较大,最终造成各缸进气不均匀度的差异很大,采用环型进气管可以降低发动机的进气不均匀度.

车辆半主动油气悬架模糊控制的建模与仿真

么鸣涛, 龙凯, 贺李平

2013, 33(5): 474-478,515.

摘要(1376) PDF(1458)

摘要:
为对某工程车辆半主动悬架系统进行可靠控制,针对单筒式油气弹簧建立了数学模型,分析了其刚度特性和阻尼特性以及节流小孔面积的改变对阻尼的影响. 提出在防止悬架频繁击穿前提下改善车辆平顺性要求的控制思想,以悬架动挠度及其随时间变化率为控制输入,建立控制模型,并制定模糊控制规则,设计了模糊控制器. 分别针对正弦路面激励、积分白噪声随机路面激励以及瞬态阶跃路面激励进行仿真. 仿真结果表明:模糊控制策略在悬架半主动控制的应用,不仅可减小悬架击穿的概率,也从统计角度改善了车辆平顺性.

考虑转捩的气冷涡轮气热耦合仿真

尉庆国, 王强, 董小瑞, 苏铁熊

2013, 33(5): 479-483.

摘要(1369) PDF(1015)

摘要:
以NASA-MARKⅡ跨音速涡轮叶片以及某低压涡轮导叶为例进行了考虑转捩的气热耦合计算. 首先开发了有限差分气热耦合求解器,采用直接耦合方法进行流固区域的数据传递,并采用AGS代数转捩模型来预测叶片表面的转捩流动现象. 然后以NASA-MARKⅡ叶片的5411号试验工况为例对该转捩模型进行了验证,对比表明AGS模型能够预测叶片表面的转捩流动过程,所预测的叶片表面温度分布与对流换热系数分布和实验值吻合较好. 最后采用该耦合求解器对某双腔内冷以及尾缘劈缝的低压涡轮进行气热耦合计算,对叶片的热负荷进行了分析.

基于模糊领域本体的专家遴选服务研究

刘昕民, 桂卫华, 杨柳, 尹卓英, 龙军

2013, 33(5): 484-489.

摘要(1348) PDF(1345)

摘要:
针对领域本体无法语义描述领域中模糊知识的不足,本文利用模糊理论处理模糊信息的优势,提出了一个4层模糊本体扩展框架对已有领域本体进行模糊化扩展,通过模糊本体中的模糊概念、模糊属性以及模糊隶属函数实现了对本体中模糊知识的语义描述. 利用该模型构建了科技评价领域的专家模糊本体,设计了基于模糊本体的语义级专家遴选算法,实现了能够处理遴选条件中模糊语义信息的专家遴选服务. 实际专家遴选系统中的应用表明,本文提出的专家遴选服务能够高效、准确地遴选出合适的评审专家.

基于误差空间的UUV三维鲁棒跟踪控制研究

严浙平, 李本银, 边信黔, 邓超

2013, 33(5): 490-494.

摘要(873) PDF(886)

摘要:
针对水下无人航行器(UUV)系统存在非线性和不确定性的特点,采用基于误差空间理论的跟踪控制方法,进行UUV在复杂海洋环境以及自身工作状态和模块配置变化时的空间跟踪控制问题研究. 以海浪干扰下的深度跟踪控制仿真实验分析该控制方法的鲁棒性. 该控制方法的理论基础是结合被跟踪平台的动态过程,以被跟踪平台和跟踪平台的空间误差为状态空间的状态量组成误差空间系统. 由于融合了被跟踪平台的动态过程和跟踪误差,跟踪精度和跟踪能力增加,同时系统的鲁棒性也增强.

乳腺X线图像肿块建模与分割

韩振中, 陈后金, 李居朋, 姚畅, 程琳

2013, 33(5): 495-499,522.

摘要(1334) PDF(1275)

摘要:
提出了一种基于模型分析与均值漂移聚类的乳腺肿块分割方法. 该方法根据肿块的临床特征表现建立了肿块的数学模型,并通过多重滤波实现肿块的准确定位. 在此基础上,结合均值漂移算法获得的像素点集合,筛选出初始肿块. 最后利用无边缘活动轮廓模型准确分割出肿块. 实验采用通用的MIAS数据库进行算法性能测试,结果表明本文方法在保证较低假阳性率的同时,肿块检测真阳性率高于形态学成分分析方法. 此外,本文方法分割出的肿块边界完整,可满足临床检验与诊断需求.

一种高效的攻击树串行建模方法

罗森林, 张蕾, 郭亮, 闫广禄, 刘峥, 赵燕萍

2013, 33(5): 500-504.

摘要(1002) PDF(2625)

摘要:
为克服传统并行结构攻击树效率低、实用性差等问题,通过引入攻击序列,提出一种具有普适性的串行攻击树模型及其构建方法,并对每个叶子节点定义了其权重,从而对攻击单元效能进行量化分析;再利用Dijkstra算法计算攻击树模型中的最优路径,给出最佳攻击策略. 通过对具有20个叶子节点的攻击树模型进行建模和分析,结果表明,新模型比传统并行模型具有更大的收益,攻击复杂度比传统模型降低65%.

四旋翼飞行器全局动态鲁棒性跟踪控制

第五鹏杰, 杨树兴

2013, 33(5): 505-509.

摘要(1597) PDF(2116)

摘要:
针对带有模型参数不确定和风微扰状况的四旋翼飞行器轨迹跟踪问题,提出了一种全局动态鲁棒性控制策略. 基于牛顿-欧拉形式化方法解耦得到飞行器直线运动部分和旋转姿态控制部分. 设计了模型预测控制器来实现直线运动部分的动态实时控制. 并在模型参数不确定和风微扰情况下,为了稳定四旋翼飞行器的旋转姿态行为和直线运动,引入全局鲁棒滑模控制方法. 仿真结果表明,设计的全局动态鲁棒控制策略具有实时快速稳定的跟踪效果.

陆地车辆GNSS/MEMS惯性组合导航机体系约束算法研究

刘华, 刘彤, 张继伟

2013, 33(5): 510-515.

摘要(1335) PDF(1649)

摘要:
针对陆地车辆导航应用,基于速度特性建立了机体系约束用以提高卫星导航系统(GNSS)/微硅机械(MEMS)惯性组合导航系统的性能. 该约束将与车体运动方向相垂直的平面上的线速度近似为0,从而增加了组合系统的扩展卡尔曼滤波时间上连续的两维虚拟观测量,卫星信号失效时可保持滤波器的量测更新,当无外部观测量且车辆处于动态情况下,滤波可持续估计与反馈. 车载实验表明,组合系统在卫星信号失效30 s时,采用该算法可以将系统的定位精度提高约75%,姿态精度及速度精度也有相应的提高.

雾霾天气彩色图像的局域非线性变换增强算法

李力, 金伟其, 徐超, 王霞

2013, 33(5): 516-522.

摘要(1339) PDF(1774)

摘要:
基于数字图像处理的实时图像增强处理技术可有效地降低受到雾、霾等大气环境的影响,严重限制了电视成像系统的性能和使用环境这种不利影响,本文分析了雾、霾等大气环境对彩色电视成像系统产生影响的原因,研究了基于Retinex理论的图像增强方法和子块部分重叠局域亮度灰度非线性变换算法,并对这几种算法的处理效果及算法复杂程度进行了对比. 结果表明,子块部分重叠局域亮度灰度非线性变换算法是一种处理效果和处理速度比较平衡的算法.

射流火焰温度场广义随机分布模型的迭代学习控制

孙绪彬, 徐立军, 王宏, 董海荣

2013, 33(5): 523-528.

摘要(1304) PDF(720)

摘要:
为实现射流火焰温度场的控制性能,采用随机分布控制理论实现了射流火焰温度场的建模及其迭代学习控制. 采用高斯函数作为输出概率密度函数逼近的基函数,用广义系统状态空间模型建立系统模型,模型的独立状态数量与系统实际的动态阶次一致. 采用随机分布预测控制算法实现单批次的控制,在每个批次控制完成后,采用牛顿法优化基函数参数,给出了射流火焰温度场迭代学习控制的仿真结果. 通过迭代学习优化了广义随机分布系统模型参数,提高了火焰温度场分布控制性能指标.

被动毫米波成像系统探测碳纤维复合材料研究

尹艳华, 王春芳, 赵京磊, 孙健

2013, 33(5): 529-532.

摘要(1266) PDF(1495)

摘要:
为提高基质材料在被动毫米波成像系统(PMMW)的检出率,向基质材料内添加自制碳纤维化学镀材料. 实验结果表明:镀银镍碳纤维(ANCF)、镀铜镍碳纤维(CNCF)、镀镍碳纤维(NCF)在PMMW中显示的相对电压值依次降低,成像效果依次增强;单纯基质材料矿酯和面粉几乎不能成像,石墨粉稍有成像,添加质量分数为0.3%的镀镍碳纤维(NCF)后,3种基质成像效果均明显提高.

混凝沉淀-生物粉末炭/超滤组合工艺处理含嗅味微污染水研究

李星, 刘玲, 杨艳玲, 梁爽, 王伟强, 李波

2013, 33(5): 533-537,544.

摘要(1342) PDF(752)

摘要:
针对富营养化湖库水普遍存在的藻类、有机物污染及嗅味问题,以实验室模拟的含嗅味微污染水为试验水样,研究了混凝沉淀-生物粉末活性炭/浸没式超滤(BPAC/SUF)组合工艺对叶绿素a、有机物和嗅味污染物的去除效果及对膜污染的影响,探讨一种有效的含嗅味微污染水处理技术. 结果表明,混凝沉淀-BPAC/SUF组合工艺对叶绿素a的去除效果显著,平均去除率达95.5%;组合工艺可强化有机物的去除效果,对UV₂₅₄、DOC和COD_Mn的平均去除率分别为31.0%,30.4%和51.0%;对二甲基异冰片(2-MIB)和土臭素(GSM)有较好的去除效果,平均去除率为74.8%和75.1%,出水平均浓度均在嗅阈值以下;整个实验期间,跨膜压差仅增长了3.80 kPa,膜污染得到很好的缓解.

基于网络均衡的城市客运枢纽换乘需求研究

叶臻, 关宏志

2013, 33(5): 538-544.

摘要(1127) PDF(603)

摘要:
城市客运枢纽作为综合客运交通体系的重要组成部分,其基础内容就是研究枢纽的换乘需求. 将交通网络抽象为分层网络,在随机用户网络均衡理论基础上,分析城市交通网络中出行者的出行方式选择行为,构造出行费用函数,提出了相应的变分不等式模型和枢纽换乘流量的计算方法. 根据城市出发地目的地数据,通过外部变量的变化,得到城市客运枢纽换乘需求的变化,并对这些变化加以分析,以期改善客运枢纽的换乘能力. 最后结合一个算例,研究了外部变量的变化对城市客运枢纽换乘流量需求的关系,验证了方法的可行性. 研究结论为城市客运枢纽换乘需求研究提供有益的参考.

胡桃醌含药血清体外抗肿瘤实验研究

李岩, 赵剑璞, 王燕妮, 付振平, 郭楠, 董继锐, 夏雨

2013, 33(5): 545-550.

摘要(1299) PDF(2043)

摘要:
研究胡桃醌(Juglone)含药血清对人肺癌A549细胞的生长抑制作用及对细胞周期的影响. 以血清药理学原理为基础,通过MTT法检测胡桃醌对A549细胞的生长抑制作用,并筛选最佳药物浓度;利用流式细胞仪分析胡桃醌对A549细胞周期的影响,并用Western blot验证. 实验结果表明,胡桃醌的半衰期T_1/2=136 min,MTT法显示其对体外培养的人肺癌A549细胞具有明显抑制作用,比较12,24,48 h细胞存活率得出10%高剂量组(0.107 μg/mL)胡桃醌血清抑制作用较好,同时,胡桃醌可通过凋亡途径阻滞细胞于S期,增加caspase-3的表达. 胡桃醌对A549细胞可能具有生长抑制作用,将细胞阻滞在S期,诱导细胞凋亡,上调caspase-3表达量.

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2013年第33卷第5期

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