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第41卷,第11期
刊出日期:2013年11月
  • 官金安,李梅,荆汉娜,曹巧玲 P123-127
    提出了一种基于模拟阅读事件相关电位诱发模式下脑电信号的特征提取及模式分类方法.对采集到的32通道非靶刺激和靶刺激信号进行低通滤波、下采样等处理,根据脑电信号的空间分布特征,选取若干通道的数据,并使用共空间模式算法进行信号的特征提取,最后使用支持向量机(SVM)对信号进行分类.实验结果表明:用位于大脑皮层后半部分通道的数据进行特征提取和分类能较好地识别出靶刺激信号,五名受试者可以达到的最大平均分类正确率分别为90.60%,83.30%,83.98%,72.61%和93.54%.
  • 徐定杰,沈忱,沈锋 P128-132
    提出了一种鲁棒化的基于变分贝叶斯的自适应卡尔曼滤波算法.该算法采用具有重尾特性的学生分布取代高斯分布来描述量测模型,减弱系统对于野值的敏感性;再利用变分贝叶斯方法对修正后的模型的时变参数进行逼近推断,在递推地估计状态的同时还能对变化的噪声方差进行跟踪,并更新引入的自由度参数,从而在自适应滤波的同时增强了鲁棒性.仿真实验证明了在野值存在且噪声变化的观测下该算法的自适应与鲁棒性.
  • 陈亮,成晓北,单鲁维,颜方沁 P1-6
    针对一台直喷式涡轮增压重型柴油机,建立了基于内窥镜技术的缸内燃烧过程光学测量系统,研究了采用不同的燃油预喷策略对柴油机缸内燃烧和排放物生成的影响作用,通过不同的预喷燃油量和预喷正时,实现柴油机的预混合低温燃烧.基于内窥镜技术的双色法对柴油机缸内温度场分布、碳烟生成和氧化分布进行测量和分析.结果表明:随着预喷燃油量的增加和预喷正时的提前,碳烟颗粒排放量逐渐下降,NOx排放量逐渐增加,而CO和未燃碳氢的排放量先增加后下降;在燃烧过程中碳烟高浓度区主要出现在喷束下游的中心区域,并向燃烧室边缘发展;不同的预喷正时主要影响主喷燃烧峰值或燃烧剧烈程度,但对其燃烧相位影响较小.
  • 杨少柒,谢秀娟,李青 P7-11
    对用于热声系统中的弯曲流道的多孔材料回热器建立了理论模型.该模型将Brinkman Forchheimer扩展达西方程作为动量方程,并在动量方程与能量方程中保留二次项.推导得到了多孔型回热器的波动速度、总能流、热流和温度差表达式.定义了无量纲参数Sw和达西数,在热声制冷机系统中,分析了不同Sw下波动速度的截面分布和热流随达西数的变化.数值分析了特定工况下回热器冷热端温差,并与Swift经典线性理论、Tasnim理论和实验结果进行对比.结果表明所建模型与实验结果符合得更好,验证了模型的适用性.
  • 刘厚林,周孝华,王凯,王文博 P12-16
    基于定常不可压流体控制方程,应用SIMPLEC算法,采用不同湍流模型对泵站装置全流道进行数值计算,对进水池内各截面流态进行分析,同时分析喇叭管内各断面轴向速度分布均匀度与速度加权平均角度.结果表明:标准k-ε湍流模型能更准确地预测泵站模型的特性;在进水池各截面上,绝对速度随流量增加而增加,且呈现出“中间大,两边小”的分布;在1-1断面轴向速度分布均匀度最小值为64.41%;随流量的增加,速度加权平均角度先增加后减少.
  • 王建辉,彭俊,谭帅,方晓柯 P17-21
    针对球团矿链篦机-回转窑系统中考虑回转窑烧结固化过程结圈产生的变径,通过软件模拟出窑内温度分布情况,并由温度分布函数得出结圈物的情况,进而得出回转窑的变径函数,并对窑内球团流进行定量的受力分析,计算物料在变径情况下的动态休止角.结合物料运动特性,指出在结圈作用下,为了使球团处于滚落状态而均匀受热,回转窑转速不得低于0.5 r/min.将变径函数和变径作用下动态休止角的轴向变化代入改进的料层厚度计算公式,分段计算出不同给料速率下的料层厚度分布,模拟出回转窑在固衡定转速下的料层厚度曲线,得出球团平均停留时间,计算结果与现场实际数据一致.
  • 吴绍维,向阳,夏雪宝,王校青 P22-25
    在传统波叠加法的基础上将无单元方法与波叠加法相结合,针对振动结构辐射表面离散化域,形成无单元空间离散域波叠加计算方法.找到产生奇异性的那一项格林函数的近似解析表达,以克服当声源点与接收点重合时格林函数的奇异性问题,得到声压自辐射项和速度自辐射项的非奇异表达.通过速度边界条件求解声源强度及声压.经具有解析解的脉动球源实例验证,结果表明该近似表达具有较好的一致性,可用于声场计算.
  • 马晓雁,倪梦婷,李军,陈晨 P26-31
    以β-环柠檬醛为典型目标污染物,采用UV-C辐照工艺进行了降解研究,目标物质在254 nm处具有最高的吸收峰,光降解特性良好.灯管功率6 W,β-环柠檬醛初始质量浓度为1 552 ng/L,反应60 min时,去除率可达96.3%,β-环柠檬醛光降解反应过程符合一级反应动力学.增大光强和提高初始质量浓度均可提高反应速率;弱碱性最有利于UV-C辐照降解β-环柠檬醛;水中存在的阳离子对光降解速率影响不大;阴离子具有较强的促进作用,强弱顺序为NO3->CO32->HCO3->SO42-;投加H2O2可提高光降解速率;水质条件对β-环柠檬醛光解存在影响,水质条件最为复杂的原水中β-环柠檬醛降解速率最低.
  • 李辉,方正 P32-36
    为了研究驯化期外电路对微生物燃料电池(MFC)的影响,对比了驯化期外电路分别为短路、连接1kΩ电阻、连接5kΩ电阻和开路的MFC在驯化时间、产电性能、阳极微生物等方面的差异.结果表明:驯化期外电路开路连接时驯化时间长且产电性能差;驯化期连接电阻可缩短MFC驯化时间,外电路电阻阻值越高,阳极微生物的含量越高,但产电微生物的富集越差,阳极微生物的电化学活性越低;增加驯化期外电路电阻,MFC内阻和电动势均降低,驯化期外电路阻值对MFC最大输出功率密度和库仑效率的影响较小.
  • 石立万,王端宜,吴瑞麟 P37-40
    利用改进的车辙试验机进行沥青路面结构全厚度车辙试验.根据不同温度、荷载及其组合试验条件下的试验结果分析车辙发展的规律,探讨全厚度车辙试验适宜的评价指标,并建立车辙评价指标与试验条件之间的关系.结果表明:高温与重载联合效应导致沥青路面车辙急剧发展;全厚度车辙试验可作为常规沥青混合料车辙试验的补充,对沥青路面结构的整体抗车辙性能进行检验,其评价指标可沿用单层沥青混合料车辙控制的指标,即以车辙试验45~60 min时的车辙变形计算全厚度车辙动稳定度;半对数回归模型能很好地反映全厚度车辙评价指标与试验温度、试验荷载及试件厚度之间的关系.
  • 夏冬桃,周博儒,刘向坤,杨应平 P41-45
    采用两端埋设螺杆的等截面轴心受拉试件,在端部粘贴相应长度的碳纤维布,在闭环回路电液伺服试验机上加辅助刚性架,进行混杂纤维混凝土轴心受拉应力应变全曲线的测试.研究了低体积掺量的钢纤维聚丙粗纤维杜拉纤维三元混杂纤维混凝土的轴拉性能随纤维组分、钢纤维长径比、钢纤维类型、活性掺料的变化规律.结果表明:长径比为80,体积分数为0.6%的钢纤维与体积分数为0.29%聚丙烯粗纤维及体积分数为0.11%杜拉纤维三元混杂时,能提高混凝土的初裂强度69%,极限抗拉强度58%,表现出的混杂纤维混凝土的轴拉性能最佳.
  • 杨伦,楼文娟,陈勇,阎东 P46-52
    为深入考察输电塔线体系在覆冰导线舞动作用下的动态响应特征,以在舞动事故中横担严重破坏的某塔线体系为研究对象,基于模型动力相似原理,设计制作了弹性边界条件下的大比例输电塔节段模型和能够模拟不同覆冰参数的导线模型,并研制开发了模拟覆冰导线舞动的试验加载装置.在此基础上,在试验室条件下再现了导线舞动时的动张力和运动特征,并进行了不同参数下的输电塔线体系舞动试验,研究了覆冰厚度、舞动幅值以及频率对塔线体系响应特征的影响.试验结果表明:导线舞动不会激发输电塔的共振;塔线体系舞动响应会随舞动幅值、覆冰厚度和舞动频率的增大而增大;与导线动张力和构件应变相比,输电塔的振动响应对舞动幅值和频率的变化更为敏感.
  • 郑俊杰,汪海博,张军,申俊敏 P53-57
    为了计算黄土状填土震陷后涵顶竖向土压力,提出一种考虑涵洞侧面涵土摩阻力的填土竖向土压力计算方法,并基于该方法,利用黄土震陷量的预测公式,推导出震陷后涵顶竖向土压力计算公式.分析了填土高度、填土模量以及填土起始动应力对震陷后涵顶竖向土压力的影响.结果表明:随着填土高度的增加,震陷后涵顶竖向土压力先增大后减小;填土模量越大,对涵洞在地震荷载作用下的安全越不利;随着填土起始动应力的增大,震陷后涵顶竖向土压力系数逐渐减小.
  • 李盛,王起才,马莉,曹亚东 P58-63
    基于高填土涵洞(管)减载基本原理,结合明洞结构自身特点,构建了土工格栅减载的明洞结构力学模型.利用朗肯土压力理论,推导出了铺设单层土工格栅减载结构土压力计算公式,可直接求解格栅顶部土柱土压力、格栅底部土体支撑力和明洞顶土压力.对多层土工格栅结构类型,推导了其明洞顶土压力的计算表达式.实际场地明洞试验证明了本文方法的准确性及土工格栅减载措施的良好效果,可满足实际土工格栅减载工程一般要求.同时对影响减载效果的各参数敏感性进行了分析,讨论了格栅刚度、变形、层数、铺设高度和锚固长度在实际工程减载过程中的设置.
  • 朱求源,徐新华 P64-67
    建立了内嵌管式围护结构的频域有限差分模型(FDFD模型),采用CFD的方法计算了该结构在时域内的传热特性并验证了FDFD模型的准确性.结果表明:两种模型都可以很好地分析该结构的动态传热特性,但FDFD模型的计算时间较CFD模型的计算时间少得多.FDFD模型比CFD模型更直观,能直接反映频域热特性.进一步采用FDFD模型分析了该围护结构在不同频率外扰作用下的频域热特性.
  • 卢文龙,邹星龙,刘晓军,王生怀 P68-70
    提出一种基于有限Radon变换(FRAT)的MEMS结构特征方向提取方法.首先,将MEMS表面数据转换为二维数据矩阵,并将矩阵延展成素数大小的方阵;然后,对延展后的数据沿着特定的方向进行投影变换和点积分运算,得到结果矩阵;最后,将结果矩阵用灰度图显示,根据图像中的0灰度值的像素点所在的行列得到原始表面中的主要方向.通过对MEMS器件沟槽结构的模拟分析以及对MEMS器件沟槽和柱状阵列结构的实验分析,验证了该方法的有效性.实验结果表明该方法方向提取误差小于1%.
  • 田红亮,赵春华,方子帆,朱大林 P71-75
    引入修正分形理论,构建法向载荷、最大静摩擦力和静摩擦系数的修正分形模型.利用中间自变量即真实接触面积,建立金属结合面静摩擦特性的仿真模型.数值模拟显示:静摩擦系数随法向载荷或材料性能参数的减小而减小,随分形粗糙度的增大而微凹弧式减小;当分形维数很小时,静摩擦系数随分形维数的增大而增大,然而当分形维数很大时,静摩擦系数随分形维数的增大而变小;在双对数坐标系下最大静摩擦力和法向载荷成正比例的关系.
  • 曾良才,胡琪,蒋林,赵慧 P76-80
    提出并实现了一种新型的旋转液压伺服关节,阐述了该关节的结构组成及工作原理,建立了动力学模型.通过遗传算法对该关节进行了结构优化,获得了关节中工作腔内径为28.3mm、工作腔长度为38mm及工作腔宽度为18.8mm的优化值,并在此基础上进行了动态仿真及特性分析.仿真结果表明:优化后的关节具有更好的跟随性能和更大的输出力矩.特性分析指出该关节还具有结构简单、易于加工、阀芯径向力平衡和工作运动范围大等特点.
  • 廖广兰,张钊博,喻强,王俊 P81-84
    研究了硅模具的破碎原因,利用自主研制的非晶合金超塑性微成形试验机,对Zr65Cu17.5Ni10Al7.5非晶合金进行了大量超塑性微小零件成形实验.随机抽取了125组实验结果进行了统计分析,结果表明:90.70%的硅模具发生破碎时应力值低于40 MPa,其中,46.51%的破碎行为发生在瞬间载荷为20 MPa、应变为0.1附近区域;39.53%的破碎行为发生在瞬间载荷为25 MPa、应变为0.5附近区域.这两个区域恰好处于微成形各过渡阶段,材料的流动方向和速率发生明显改变,表明模具受力方向突变和局部应力增大是导致破碎的主要原因.结合DEFORM 3D仿真分析,得出利用夹具、增大坯料尺寸、增大模具尺寸可减少硅模具破碎几率,增加工艺可靠性.
  • 苏玉民,赵金鑫,张磊,崔桐 P85-90
    采用CFD技术数值预报了二维智能水下机器人(AUV)回收过程中与潜艇之间的水动力干扰性能.首先数值计算了二维Rankine体近平壁面运动的水动力特性,分析了不同间距比对其所受壁面干扰力的影响,与试验结果符合良好.然后讨论了不同相对位置条件下AUV的阻力、升力以及倾覆力矩性能,对AUV在潜艇扰流流场下的压力分布进行了分析,实现了二维AUV与潜艇定常水动力干扰性能的预报.最后结合动网格技术,数值模拟了AUV在给定路径下靠近潜艇过程中的非定常扰动力性能,计算结果表明以上方法可为AUV回收中的操控性能提供预报.
  • 张志宏,缪涛,顾建农,刘巨斌 P91-96
    应用势流理论中的Rankine源面元法与时域步进法,求解船舶在规则波中的时域运动和水底压力变化.将速度势分解成基本势、局部势和记忆势,以叠模解作为基本势对自由表面条件和物面条件进行线性化.引入数值海岸技术满足辐射条件,通过计算两艘船模强迫运动水动力系数、约束船模入射波浪力和规则波中船模响应幅值算子,验证了所编制程序的正确性与有效性.利用所建立的理论模型和数值计算方法,得到了规则波中航行船模的自由运动与三维表面波形及其水底压力计算结果,并与实验结果符合良好.
  • 邓锐,任慧龙,刘宁,李陈峰 P97-102
    采用数值模拟的方法,针对一条简单气垫船模型讨论了气体在气道内的流动过程、稳态与非稳态计算方法、网格尺度和计算时间步长等因素对气垫船总升力的影响,建立了适用的计算方案.以此计算方案预报了两条气垫船模型在不同飞升高度下进气量与总升力的关系,提出了确定飞升高度下两条气垫船所需的气流量.研究发现:在仅预报气垫船总升力的情况下可以不考虑气体在气道内的流动过程,而采用非稳态的计算更加接近实际物理情况;同时,当船体表面网格尺度为0.8%船长,计算时间步长为0.001s时,计算结果已经具有较好的精度.船体的进气量与总升力之间呈现出一定的非线性关系,参考此关系得到的气流量在试验中得到了验证.
  • 吴志东,周穗华,陈志毅 P103-107
    针对磁性椭球体的跟踪问题具有高度非线性的特点,将磁性椭球体跟踪问题归结为动态系统的贝叶斯估计问题,提出了利用磁场梯度张量信息的递归方法来估计其运动轨迹和磁矩参数;并在此基础上应用高斯混合采样粒子滤波算法实现了目标跟踪.使用模拟磁性椭球体进行仿真实验,结果表明:提出的跟踪方法解决了磁性椭球体跟踪问题,且高斯混合采样粒子滤波算法相比其他算法有更好的性能和更小的计算量.
  • 严浙平,吴迪,周佳加,徐健 P108-113
    提出了一种基于无人水下航行器(UUV)动力学模型的航位推算导航方法.该方法根据UUV系统执行机构的输入,实时解算UUV的速度信息,进而实现航位推算导航,使得UUV导航系统在一定程度上摆脱了对于多普勒计程仪(DVL)的绝对依赖,排除了UUV水下航行时因DVL故障所带来的航行安全隐患.同时,针对UUV动力学模型对于外界环境无法感知的问题,利用最小二乘与基于模型的海流估计方法得到了UUV航行环境的海流信息,将海流信息加入到UUV导航系统中,以减少海流对于速度解算的干扰,进一步提高了导航精度.结合UUV湖试试验数据,利用数据重演的方法验证了其可行性与有效性.
  • 杜永乾,庄奕琪,李小明,井凯 P114-117
    设计了一种低压、低功耗基准电压源电路.该电路采用工作在亚阈区的MOSFET与传统PNP晶体管相结合的方式,使得电路的输出基准电压与MOSFET阈值无关,具有较低功耗和较高精度.同时,虚拟二极管连接的偏置结构的引入提高了环路增益,进而提高基准源的电源抑制比(PSRR).采用SMIC 0.18 μm工艺平台,并完成版图设计以及仿真验证.当基准源输出电压为0.702 V时,电源电压工作范围为0.9~3.0 V,静态功耗仅为0.6 μW,其温度系数为13.6 μV/℃,PSRR接近80 dB.在不同工艺角下,该基准电路的输出基准电压最大偏差为9 mV.
  • 王譞,石文轩,邓德祥 P118-122
    针对遥感卫星成像高像素多谱段而星上资源有限的特点,将对自然图像的分块压缩感知及重建算法拓展到多光谱遥感,提出了一种优化预测残差的多光谱图像重建算法.通过优化SPL迭代重建算法和最新CCSDSMHDC多光谱无损压缩算法的预测器,在测量域2范数约束下以迭代的方式提高预测残差压缩感知的重建效果和算法效率.实验结果表明:相比其他单波段独立重建的算法,该算法在显著提高图像重建主客观质量的同时,减少了计算复杂度和压缩采样端和重建端的内存使用量,提高了大视场遥感图像感知重建的可实现性.
6 2024
主 管:教育部
主 办:华中科技大学
主 编:李元元
刊 号:ISSN 1671-4512
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