bob手机在线登陆学报自然版

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

封面

2017, 37(8): .

摘要(613) PDF(501)

摘要:

2017, 37(8): .

摘要(578) PDF(539)

摘要:

环形与圆形喷管水下气泡生成的实验对比研究

胡俊, 李婷婷, 于勇, 姜建玉

2017, 37(8): 771-777. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.001

摘要(1068) PDF(1413)

摘要:
对环形喷管与圆形喷管水下气泡生成进行了实验对比研究.利用自行设计建设的水下气体射流实验系统，结合高速摄影仪图像记录及图像处理，比较分析了两种喷管气泡生成的异同.研究表明：对于圆形喷管，其气泡生成随气体流量增加依次呈现单周期、双周期和三周期特性；而环形喷管，在初始低流量时，气体在环形喷管出口截面呈随机无规则喷发，一旦形成稳定环形气泡则直接进入三周期区制；两种喷管在后续气泡断裂时整体气泡顶部上浮高度也不同；3类气泡所受各种力处于动态变化之中，且3类气泡所受主要控制力不同.

预制破片战斗部爆轰产物泄露数值模拟

李元, 李燕华, 刘琛, 温玉全

2017, 37(8): 778-782. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.002

摘要(1020) PDF(1080)

摘要:
预制破片战斗部具有破片质量和形状近似100%可控的优点，但其爆轰产物的过早泄露会影响破片的加速过程.为了分析爆轰产物泄露对破片威力的影响，利用数值模拟方法对某预制破片战斗部的爆轰泄露过程进行了研究，并分析了炸药采用不同仿真算法所得结果与试验的吻合情况.结果表明：端面中心起爆时，爆轰泄露主要发生在周向，对破片飞散形态影响较大；流固耦合算法计算得到的破片速度和飞散角与试验吻合最好，最小平均相对误差分别为1.12%和0.56%；综合计算鲁棒性、计算精度、计算时间等，流固耦合算法较适用于爆轰产物泄露的研究.

高温、高速冲击射流传热特性的影响因素分析

王晓光, 宋遒志, 任明

2017, 37(8): 783-788. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.003

摘要(952) PDF(1170)

摘要:
为了研究高温、高速燃气射流冲击导流板的传热特性，对高温、高速燃气射流冲击传热特性进行仿真和实验研究，确定了SST-SAS模型的准确性.在此基础上，研究了不同入口条件（湍流强度、口径、速度/温度比），及板间距、倾斜角度、板体温度等因素对板面Nu数分布、高温冲击面积的影响，并对高温冲击区的平均Nu数进行了统计分析，结果表明：湍流强度、速度温度比、板间距和倾斜角度对板面Nu数分布以及高温冲击面积产生较大的影响，而入口口径和壁面温度对其影响不大；并且高温冲击面积的平均Nu数的变化与高温冲击面积的变化正好相反，且数值比低温、低速冲击射流的Nu数高1个数量级，取值范围为1 321～3 873.

活性射流作用钢靶侵彻爆炸联合毁伤效应

张雪朋, 肖建光, 余庆波, 郑元枫, 王海福

2017, 37(8): 789-793,800. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.004

摘要(1330) PDF(1083)

摘要:
采用静爆实验和理论分析相结合的方法，对活性射流作用钢靶侵彻爆炸联合毁伤效应进行了研究.实验结果表明，与金属射流相比，侵彻深度显著减小，但活性射流侵彻钢靶形成的侵孔直径更大，并伴随有更强的爆裂毁伤效应.基于金属射流准定常破甲理论和伯努利修正方程，引入活性材料弛豫时间参数，建立了活性射流作用钢靶侵爆毁伤效应分析模型，从机理上解释了活性射流对钢靶的毁伤行为及效应.

动能拦截器对子母弹头毁伤行为数值模拟

王永智, 龚杰, 金学科, 王海福

2017, 37(8): 794-800. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.005

摘要(963) PDF(846)

摘要:
采用数值模拟方法对直接碰撞动能拦截器毁伤子母式化学有效载荷行为进行了数值模拟.结果表明，子母式化学有效载荷毁伤效果显著受碰撞位置和碰撞角影响，碰撞位置为弹头几何中心或两层子弹分界面时，子弹毁伤率明显提高.碰撞角存在最佳范围，且随碰撞位置的不同而变化.撞击子母弹前部，小角度情况下毁伤效果较好，而中部和后部，则在垂直撞击情况下毁伤效果较好.基于数值模拟结果，获得了碰撞角和碰撞部位对毁伤效果的影响规律，为中段动能反导毁伤评估、选择合理的拦截方式和动能拦截优化设计提供了依据.

大理岩RHT模型参数确定研究

李洪超, 刘殿书, 赵磊, 李晨, 张振园

2017, 37(8): 801-806. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.006

摘要(941) PDF(861)

摘要:
RHT模型共计包含34个参数，其中A，n，f_s^*，f_t^*，Q₀，g_c^*，ξ，D₁，ε_p^m，A_f，n_f，p_comp和N因试验获取途径复杂较难确定，多数学者在利用RHT模型模拟岩石爆破破碎时，不管岩石种类如何变化都只是简单引用混凝土的相关参数，为了较为准确地获得大理岩的相关参数取值，以静力学试验、声波测试试验和SHPB冲击试验为基础，LS-Dyna数值模拟为手段，通过正交试验的方法对以上参数进行优化确定，并将参数优化前、后的模拟曲线分别与SHPB冲击大理岩的试验曲线进行对比.结果表明：以上参数经过正交模拟试验优化确定后，缩小了模拟曲线与SHPB冲击试验曲线的对比误差，得到了适用于大理岩的RHT模型参数.

均质砂岩损伤临界值的研究及SHPB试验验证

李胜林, 张青成, 吴帅峰, 刘振帅

2017, 37(8): 807-812,823. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.007

摘要(887) PDF(1118)

摘要:
砂岩在冲击荷载下，损伤量D通常在小于1的情况下就发生破坏，存在损伤临界值.本文首先根据分形几何理论和砂岩结构特征，建立2×3的元胞模型，理论解析出砂岩的不稳定损伤临界值为0.4，阶段变化的损伤临界值为0.119.然后通过直径50 mm的SHPB试验结果分析，表明在砂岩动态损伤演化过程中有两个临界点，第1点为从线形损伤阶段到加快损伤阶段的临界点，对应的损伤量约为0.1；第2点为从损伤阶段到破坏阶段的临界点，对应的损伤量约为0.4，与理论研究十分吻合.该研究揭示了砂岩在损伤演化过程中发生破坏的临界问题.

基于粒子群算法的空间机械臂关节驱动力矩优化设计

辛鹏飞, 荣吉利, 吴志培, 项大林, 杨永泰

2017, 37(8): 813-817. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.008

摘要(1177) PDF(807)

摘要:
采用绝对节点坐标方法对空间柔性机械臂臂杆进行动力学建模，采用自然坐标法对机械臂关节进行建模，最终得到刚柔耦合的空间机械臂动力学模型.对冗余自由度机械臂进行逆运动学分析，由规划的末端轨迹得到了含自运动项的关节转角轨迹.利用动力学方程中Lagrange乘子的物理意义，对机械臂系统进行逆动力学分析，推导了关节轴瓦与轴颈在运动过程中受到的关节驱动力/力矩.利用粒子群算法优化机械臂的自运动项，得到了最小化的关节驱动力矩能耗，从而形成了一种冗余空间机械臂关节驱动力矩优化设计新方法.在平面三连杆柔性机械臂进行了数值仿真，仿真结果表明：所提出的方法在实现末端轨迹跟踪的同时，能有效降低关节力矩能耗；得到的关节力矩连续性好，能够满足工程实际需要.

非理想双极化多天线系统中的信道信息反馈方法

郑凤, 陈艺戬

2017, 37(8): 818-823. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.009

摘要(1040) PDF(949)

摘要:
在实际环境中，布置双极化天线时存在极化泄漏问题，影响信道信息量化反馈方法的精度，大规模天线系统中会造成预编码性能明显下降.本文从双极化信道模型出发，将信道矩阵分解为理想极化信道部分和极化泄露部分，并对各部分信道的特征矢量进行了分析，得到了各部分最佳特征矢量模型.基于这些模型，给出了基于多个分量加权合并的信道特征矢量量化反馈方法，能够有效地适应极化泄露带来的影响.仿真结果表明，该反馈方法能有效提高信道信息的量化效率和精度，进而获得明显的谱效率提升.

基于非线性干扰观测器的无人平台有限时间镇定控制

华玉龙, 任华林, 孙伟, 郭晓林, 迟宝山

2017, 37(8): 824-829. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.010

摘要(981) PDF(949)

摘要:
研究了存在模型不确定性和外界干扰工况下的非完全对称无人平台有限时间镇定控制问题.考虑模型参数矩阵的非对角线元素存在非零项，仅通过一次微分同胚变换即将原模型化为级联系统形式，简化了计算步骤；基于此级联系统借助终端滑模和反步控制方法设计了有限时间收敛控制器，解决了传统反步滑模控制器收敛速度缓慢的问题；通过引入1阶低通滤波器，对镇定控制器结构进行了优化，避免了执行器陷入"饱和"；基于非线性干扰观测器对外界干扰及系统不确定性进行平滑估计和补偿，无需明确知道估计误差的上界即有效提高了控制器的鲁棒性.最后基于Lyapunov理论证明了闭环系统具有均方意义稳定性并进行了数值仿真，仿真结果验证了控制器的有效性和鲁棒性.

一种圆锥壳型振子式陀螺的信号提取方法

蔺震, 付梦印, 邓志红, 尚剑宇

2017, 37(8): 830-835. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.011

摘要(1219) PDF(1086)

摘要:
针对一种具有圆锥壳型敏感结构的固体振动陀螺提出了一种信号提取方法，这种圆锥壳型敏感结构取消了电极间的隔离孔.首先对陀螺原理进行了分析，设计了陀螺的硬件处理系统和软件算法.振子激励信号通过独立的DDS模块产生.振动信号经模拟滤波器处理后被采样，在DSP中完成控制与解算.讨论了取消隔离孔后敏感轴电极的正交干扰问题，结合实验结论，提出利用振动信号的相位信息计算输入角速率，为新型谐振陀螺的制作提供参考.

基于MMC的永磁同步电机驱动系统新型电容电压控制策略

台丙勇, 高聪哲, 刘向东, 陈振

2017, 37(8): 836-841. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.012

摘要(1036) PDF(1024)

摘要:
为改善模块化多电平永磁同步电机驱动系统的控制性能，对变换器的双星半桥型拓扑结构进行改进，并建立上桥臂和下桥臂中子模块电容电压可变控制的原理分析模型，提出一种根据电机运行速度灵活调节变换器电容电压的新型控制策略，与传统控制方法下变换器的电容电压恒定相比，此新型策略为驱动系统多增加了一维控制量，使系统在灵活性和准确性控制方面得到了明显改善.在实验室中搭建了模块化五电平永磁同步电机驱动系统测试平台，实验结果表明，该新型电容电压控制策略能够有效地控制和调节变换器各个子模块的电容电压，有利于降低系统损耗和改善电机控制性能.

鲁棒性交叠的标准特征描述子

张岩, 孙世宇, 李建增, 李德良, 杜玉龙

2017, 37(8): 842-847. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.013

摘要(1134) PDF(1244)

摘要:
为增强特征描述子的判别力与不变性，提出了鲁棒性交叠的标准特征描述子（robust overlapped gauge feature descriptor，ROGFD）.首先利用Scharr算子计算图像梯度.进而引入二阶标准偏导数来加强描述子的不变性，同时避免了高斯滤波对运行效率造成的影响.然后构造交叠式描述网格来提高描述网格的连续性，加强描述子的鲁棒性.最后进行邻域响应加权求和与归一化生成具有照度不变性的64维描述符.通过测定查全率-查错率曲线与耗时实验进行了验证，与已有的描述子相比，ROGFD的鲁棒性更强.

星载CO₂探测频率步进扫描IPDA激光雷达回波信号反演及误差分析

陈思颖, 马泱, 郭磐, 张寅超, 陈和

2017, 37(8): 848-852. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.014

摘要(957) PDF(1604)

摘要:
设计了星载CO₂探测频率步进扫描积分路径差分吸收（IPDA）激光雷达，弥补了欧洲航天局A-SCOPE项目单波长CO₂探测IPDA激光雷达对波长依赖性较强等不足.仿真计算了一个扫描周期内的激光雷达回波信号和系统的相对随机误差、大气压强不确定性误差以及频率不稳定性误差.当频率步进扫描到on-line波长为6 361.235 0 cm^-1时，在海面反射率为0.035 sr^-1、大气压强不确定性为0.001以及激光频率不稳定性为0.3 MHz条件下，系统综合相对误差为0.084 2%.结果表明，采用频率步进扫描方法结合IPDA激光雷达技术探测大气CO₂浓度不仅可以观察到相对误差随on-line波长变化的关系，而且可以有效地减小测量误差，使其小于0.5×10^-6.

水下距离选通降质图像的增强

许廷发, 苏畅, 罗璇, 卞紫阳

2017, 37(8): 853-857,862. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.015

摘要(1059) PDF(882)

摘要:
针对水下距离选通成像所得图像的噪声大、照度不均匀、对比度差的问题，提出一种二次图像增强方法.首先，对图像采用全局二维双平台直方图均衡化，实现目标、背景、边界信息分别增强的目标，解决直方图均衡化带来的背景噪声提升、灰度简并的孤立性问题；然后，在非迭代引导滤波的框架下用带有估计误差抑制的Retinex算法二次增强图像，实现抑制背景噪声，平衡图像亮度的功能.以图像信息熵、统计评价指标进行对比实验，实验结果表明，该方法信息熵评价指标提升15%，统计评价指标提升28%，噪声抑制指标提升12%，增强效果明显，满足应用要求.

基于广义失谐量的引信能量无线传输控制方法

常悦, 周晓东, 李杰

2017, 37(8): 858-862. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.016

摘要(1014) PDF(815)

摘要:
为解决引信感应装定过程中耦合回路失谐导致能量无线传输效率降低问题，提出一种基于耦合回路广义失谐量的引信能量无线传输自适应控制方法.建立了次级回路电流的数学模型，并根据该模型提出自适应控制方法，通过检测基于耦合回路广义失谐量的电流变化率，生成压控振荡器的控制信号，使次级回路电流趋近于最大值，实现能量无线传输自适应控制.最后，构建了基于等效次级回路的副线圈反馈硬件电路，并对该方法进行了实验验证，实验结果表明该控制方法可行有效.

基于一种自适应核学习的KECA子空间故障特征提取

张伟, 许爱强, 平殿发

2017, 37(8): 863-868,874. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.017

摘要(826) PDF(502)

摘要:
核属性约简方法对于去除冗余信息，调整数据非线性结构具有独特的优势.针对航空电子设备故障诊断中有效特征提取困难，核属性约简方法中核函数与核参数选择繁琐等问题，提出了一种基于自适应核函数优化学习的核熵元分析（kernel entropy component analysis，KECA）特征提取方法.首先针对一种自适应核函数基于改进的Fisher核矩阵测量准则建立了一种面向多分类任务的核函数优化框架，然后将优化结果与KECA相结合，通过在KECA特征子空间中选择对输入数据Renyi熵估计有较大贡献的核矩阵特征向量来实现故障特征提取.实验结果表明，本文方法不仅提升了分类精度，而且对噪声具有一定的抑制作用，具有良好的泛化性能.

基于赖氨酸环二肽水凝胶因子的合成与凝胶化研究

宗倩颖, 叶霖, 张爱英, 邵自强, 冯增国

2017, 37(8): 869-874. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.018

摘要(863) PDF(938)

摘要:
在严格控制投料比的条件下，赖氨酸环二肽与Fmoc-OSu反应首先得到Fmoc单取代赖氨酸环二肽，进而再与环酸酐发生酰胺化反应得到一类具有热可逆性的小分子水凝胶因子.SEM和TEM显示凝胶因子在水中自组装成直径纤细的微纳米纤维结构，相互紧密缠绕形成三维网络结构；红外和荧光光谱分析表明在水凝胶形成的过程中π-π堆积和氢键共同发挥驱动力的作用.根据XRD测试结果，采用Rietveld法全谱图拟合精修得到了FL-Ga水凝胶干胶的晶体结构模型，表明凝胶因子以单分子层方式进行聚集.

模拟失重效应下龙血素B在大鼠体内的药物动力学及排泄

陈博, 张宇实, 苏靖, 王睿, 邓玉林, 李玉娟

2017, 37(8): 875-880. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.08.019

摘要(1043) PDF(747)

摘要:
比较正常重力与模拟失重效应下大鼠口服龙血素B的血浆药物动力学及排泄差异.大鼠吊尾21 d模拟失重效应，单次灌胃给予25 mg/kg龙血素B.于系列时间点收集静脉血，并分时间段收集尿液、粪便和胆汁，采用HPLC-MS方法测定各样本中龙血素B含量，并求算药物动力学参数和排泄量.模拟失重效应下龙血素B的血药浓度-时间曲线下面积（AUC_0-t）、血药峰浓度（C_max）、达峰时间（t_max）、表观分布容积（V_d）、消除速率常数（K_e）以及生物半衰期（T_1/2）与正常重力组相比均出现显著变化，说明模拟失重效应明显改变龙血素B在大鼠体内的药物动力学过程.尿液、粪便和胆汁中龙血素B的排泄量也在增加，但与正常重力相比不明显.

留言板

投稿系统

作者相关

写作规范

友情链接

2017年第37卷第8期

过刊浏览