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第43卷,第7期
刊出日期:2015年07月
  • 戴公连,温学桧,苏海霆 P1-5
    在某客运专线圆曲线段桥上纵连板式无砟轨道中埋设温度传感器,对无砟轨道温度分布进行了长期连续观测,得到无砟轨道温度场分布的时变规律,并建立适用于寒冷季节纵连板式无砟轨道横竖向温度梯度荷载模式.结果表明:轨道结构的温度变化以日为周期,随着距表面深度的增加,无砟轨道内温度变化幅值逐渐减小,峰值时间不断滞后;竖向温度梯度可拟合为指数曲线,与中国铁路桥梁设计规范规定的箱梁竖向温度梯度分布在形状上较为相似;横向温度梯度模式分为轨道板和底座板两类,轨道板横向温度梯度可采用二次函数拟合回归,底座板横向梯度可采用线性分段函数拟合.
  • 李梁,周伟,常晓林,刘杏红 P6-11
    通过粉煤灰混凝土试验,分析了不同等级粉煤灰对混凝土热力学性质影响.结合西藏高寒地区气温水温边界条件,基于热流管单元法对混凝土施工进行数值仿真模拟,计算混凝土温度场及应力场.根据数值仿真计算结果,确定适合高寒地区的混凝土基础温差及内外温差控制标准.建立通水冷却时空动态控制体系,完善混凝土表面保温及冬季保温措施,以防止混凝土表面裂缝及贯穿裂缝的产生.最后,推荐不同等级粉煤灰混凝土在大坝施工过程中的最优利用方案;根据校核后的温差控制标准,对施工期混凝土温度控制提出合理动态控制措施.
  • 章敏,刘军军 P12-18
    针对阳角型基坑的空间效应问题,提出了双排桩支护结构空间协同变形的简化计算方法.基于双剪统一强度理论,考虑中主应力作用的发挥程度,假定邻近阳角区域的土压力沿坑壁呈线性分布,并将另一侧支护结构对圈梁的约束作用简化为一弹簧支座,根据变形协调原理,推导出了考虑圈梁和桩-土相互作用的双排桩空间效应的理论解.计算结果表明:随着弹簧刚度K的增大,圈梁变形形态逐渐由发散型过渡为收敛型,其支护性能亦得到充分利用;当K=0时,圈梁刚度的增加无助于阳角区域自身变形的降低;加强支护桩与连梁的节点设计,以及保证两个交叉方向支护结构的稳定连接,将显著改善阳角部位的变形性能,提高基坑支护的安全性.
  • 戴公连,汪禹 P19-23
    为研究大跨度铁路连续梁拱组合桥梁的地震响应及减震特性,以兰渝线上某连续梁拱组合桥为例,建立了考虑桩土共同作用的桩-墩-梁-拱一体化有限元模型.利用反应谱和时程分析法探讨该桥的地震响应规律,分析了高阶振型、几何非线性、行波效应等因素的影响,并对该桥设置速度锁定装置后的减震效果进行了分析.研究结果表明:两种分析方法下该桥最大内力均出现在拱脚处;截面内力主要由低阶振型(前30阶)控制,高阶振型的贡献较小;随行波视波速的增加,拱桥不同位置的地震响应值有较大变化;速度锁定装置能显著减小固定墩的墩顶位移和墩底内力,其内力最大减幅可达24.56%.
  • 徐海宾,邓宗才 P24-28
    分别采用极限平衡法、修正压力场理论和塑性理论对超高性能混凝土梁抗剪承载力进行分析.根据超高性能混凝土的力学特性,采用简化的Rankine破坏准则推导了极限平衡法求解超高性能混凝土梁抗剪承载力的相关公式;通过对修正压力场理论的相关方程进行修正,得到了适合计算超高性能混凝土梁抗剪承载力的相关方程;给出了用塑性理论求解超高性能混凝土梁抗剪承载力时塑性系数的取值方法.通过对9根试验梁和其他17根试验梁进行计算,结果表明:极限平衡法、修正压力场理论和塑性理论均能较好地预测超高性能混凝土梁的抗剪承载力,其中修正压力场理论计算结果比较保守,极限平衡法计算结果最接近实测值且变异系数最小.
  • 郭晓明,田治宗,李书霞,邓宇 P29-33
    将欧拉方程中的压强分为静压和动压,对水平动压梯度项以外的其他项进行σ坐标变换.动压变量布置在网格上下表面中心,并采用Keller-box格式离散垂向动量方程.将包含未知动压变量的流速分量代入仅在垂向进行σ坐标变换的连续方程,得到关于动压的泊松方程并采用稳定双共轭梯度法求解,建立了一种非静压三维水动力学模型,并利用正弦波在潜堤上的传播实验进行了验证.结果表明:本模型严格满足自由水面处的零动压边界条件,当波幅与水深之比不超过0.1时,在垂向仅采用两层就精确模拟出水流运动.
  • 元媛,张小峰,齐孟骥 P34-38
    通过数学曲面建模和3dsmax曲面建模两种方式建立概化河道曲面,按一定间距对曲面进行离散化,利用得到的采样数据计算了曲面与参考面之间的体积及与理论值的相对误差.采用分形维数对曲面复杂程度进行量化,得到了曲面分维数与体积相对误差之间的相关关系.结果表明:在不考虑地形测量误差的理想条件下,河道槽蓄量的计算精度与床面复杂程度线性相关;但床面复杂程度并不是唯一的影响因素,相同曲面分维数下相对误差并不相同,甚至相差很大.
  • 王文杰,袁寿其,裴吉,张金凤 P39-43
    为了分析叶轮与导叶匹配对余热排出泵水力性能的影响,根据泵的性能参数设计了两个叶轮和两个导叶组合的四种方案.通过外特性试验得到:叶轮与导叶的匹配对余热排出泵在小流量工况和大流量工况范围的性能影响较大,而对设计工况下的性能影响较小.采用ANSYS CFX 14.5软件对余热排出泵叶轮与导叶的四种匹配方案进行数值模拟并对比分析了内部流场,结果表明:在0.40~1.62倍设计工况范围内,数值计算得到的性能曲线与试验结果有较好的一致性;不同工况下,导叶和叶轮的内部速度分布相互影响.
  • 郑太雄,王波,李永福,陈琳 P44-48
    为获得精确的乙醇体积分数,在发动机进气模型的基础上,设计了高增益观测器估计歧管压力,并对观测器误差进行了收敛性和稳定性分析.设计PI控制器对空燃比进行控制,使过量空气系数趋于理论值.利用PI控制器输出的燃油反馈信号,通过积分清零运算得出化学计量空燃比(Rs),根据Rs与乙醇体积分数的关系计算得出乙醇体积分数估计值.仿真结果表明:乙醇体积分数估计时间在2 s以内,估计误差绝对值小于1%,满足汽车的排放性和经济性要求.
  • 秦朝举,张卫正,宋立业,韩刚 P49-53
    为了研究氧化铝纤维增强铝硅基复合材料活塞的烧蚀性能,对氧化铝纤维及复合材料进行了性能测试及分析.利用所建的烧蚀试验装置测试了复合材料试件的烧蚀性能,并对复合材料的烧蚀机理及烧蚀模型进行了探讨.最后通过建立活塞的有限元模型,分别对铝硅合金活塞和复合材料活塞进行了烧蚀预测计算和对比研究.结果表明:氧化铝纤维增强铝硅基复合材料具有致密的网络结构和较大的高温强度,在高温高速气流的冲击下,仍能使材料整体保持很好的结构,材料的线烧蚀量和质量烧蚀量较小;复合材料的烧蚀机制是熔化烧蚀和气流剥蚀的共同作用;所建烧蚀模型及有限元计算方法可以很好地对活塞的烧蚀进行预测,在相同工况下,氧化铝纤维增强铝硅基复合材料活塞的烧蚀量与铝硅合金材料相比非常小,是活塞理想的材料.
  • 徐国顺,吴国林,庄劲武,武瑾 P54-57
    构建了基于可拆卸真空灭弧室的真空电弧阴极斑点研究平台,触头材料为CuCr50,极间最大开距4.5 mm.在极间无磁场影响的情况下,通过高速摄像机对阴极斑点进行拍摄,进行了大量小电流下阴极斑点的观测实验.结果发现:阴极斑点通常由多个微斑点组成,这些微斑点聚集在一起,形成一个微斑点群;单个微斑点的维持通流范围为7~25 A;单个阴极斑点的通流上限为100 A;随着电流的增大,单个阴极斑点会出现越来越明显的分裂现象,最终演变为两个相互独立的阴极斑点.
  • 马国清,任桂周 P58-61
    为提高汽车能源利用率,提出一种电回馈制动与机械摩擦制动相结合的城市电动公交客车制动能量回馈方法.采用可控制实现串并联实时切换的超级电容器模块作为电源,当电动公交客车驱动运行时,控制超级电容器模块串联放电提供能量;而当电动公交客车制动运行时,控制超级电容器模块并联充电回馈能量.在制动初始阶段,采用电回馈制动,电动机发电运行并提供恒制动扭矩,当电动机转速减至不能提供恒制动扭矩时,由机械制动提供制动力直至制动过程结束.仿真和试验结果证明:提出的制动能量回馈方法可实现低速制动能量回馈,具有较高的制动能量回馈效率.
  • 李威,杨继臣,贺前华,李艳雄 P62-65
    为了解决浅层特征不能有效刻画说话人特征,导致说话人检索率不高的问题,提出了一种基于深层说话人矢量的说话人检索方法.使用受限波尔兹曼机逐层构建一个多层的深层特征提取器用以提取说话人深层特征.为说话人构建基于深层特征的深层说话人矢量.通过计算要检索的说话人的深层说话人矢量和检索库中的说话人深层特征之间的最小距离,对目标说话人进行检索.实验结果表明:在深层特征下,使用深层说话人矢量可以检索到绝大部分的目标说话人;随着深度层数的增加,检索率先增后减,检索率最高对应的深度层数是7;随着深度层数的增加,检索时间非线性增加.
  • 代林,崔琛,余剑,梁浩 P66-71
    针对现有重构算法及其改进算法在压缩感知雷达(CSR)参数估计中存在的稳健性不强、适用性不广等问题,提出了一种适用于冲击噪声背景的鲁棒性算法——Lorentzian-ISL0(基于Lorentzian范数的改进光滑l0范数).建立CSR参数估计的稀疏线性模型,并基于Lorentzian范数和高斯函数稀疏正则化,构造冲击噪声下稳健的优化目标函数;修正优化目标函数的牛顿方向,并沿修正方向对估计值进行更新,直至收敛.仿真实验结果表明:与已有算法相比,本文方法计算复杂度更小,支撑集重构更精确,信号重构精度更高.
  • 唐晓庆,邹炼,田茂,谢桂辉 P72-76
    为了验证及评估空间相机检测设备的高速串行信号传输的可靠性,提出了对设备的高速信号链路进行建模及协同仿真的方法.首先建立了高速串行信号链路的混合模型,包括高速收发器通用模拟电路仿真器(HSPICE)模型、收发器晶片到封装焊球之间键合线的RLGC模型、仿真软件SIwave提取的印制电路板(PCB)布线的S参数模型和SATA连接器及其线缆的S参数模型.然后基于ADS仿真平台,通过频域的S参数仿真和时域的眼图仿真,分析了整个信号链路以及各互联结构对高速信号传输的影响.频域和时域仿真结果均表明该传输链路支持3.125 Gbit/s的传输协议RapidIO最高传输速率,系统实际测试的误码率低于1×10-14.提出的建模与仿真方法也适用于其他各种高速串行传输系统.
  • 朱腾,余洁,李小娟,燕琴 P77-81
    针对高分辨率极化合成孔径雷达(SAR)影像解译中面向像素方法难以充分利用影像信息的问题,提出一种基于超像素与Span-Pauli分解的非监督分类方法.利用分水岭方法易于过分割的特点,将分水岭分割得到的特征相似、空间相邻的像素集合视为超像素,并作为分类算法的基本处理单元.利用极化参数Span及Pauli基对极化SAR数据进行迭代分类,以实现适用于高分辨率SAR影像的非监督分类.采用X波段高分辨率SAR数据进行实验,结果表明:基于超像素的分类方法能有效抑制分类结果中的椒盐现象,将总体精度提高到了73.81%;在准确区分水体、道路的基础上,提高了复杂的农作物类别的分类精度.
  • 舒振球,赵春霞 P82-86
    为了利用样本的局部结构信息与少量标记样本的类别信息,提出了一种基于局部学习的受限非负矩阵分解算法,并应用于数据表示.为了考虑样本的局部结构信息,通过每个样本邻域构建出的分类器对样本的类别进行预测;同时,还将样本中存在的类别信息作为硬约束,使得相同类别的高维样本在低维表示空间保持一致.算法不仅利用了样本的几何流形结构信息与鉴别结构信息,还考虑了标记样本的类别信息,因此比传统的非负矩阵算法具有更强的鉴别性.在20 Newsgroups文本库和ORL人脸库中的实验结果表明了算法能提高分解准确率和归一化互信息.
  • 钱思冲,向阳,李胜杨,李恒 P87-92
    针对欠定混合语音信号模型,提出一种基于独立分量分析和二值掩膜相结合的语音分离新算法.首先,由并列放置的两个全指向性麦克风采集混合声音信号,通过一阶差分麦克风阵列技术使得两路混合信号满足瞬时混合模型;然后,应用两输入两输出独立分量分析方法对两路信号进行分离并估计分离信号的二值掩膜,循环迭代进而提取目标语音信号;最后,合并同源语音信号,增强各独立声源.仿真结果表明:该方法不仅适用于瞬时混合模型,对卷积混合模型同样有效;在瞬时混合条件下信噪比增益平均达到12.41 dB,在卷积混合条件下信噪比增益平均为5.28 dB.试验结果表明:算法在半消音室环境下能准确分离来自不同方位的三个声源,提取的目标语音都具有较高的清晰度与可懂性.
  • 谢晓东,李楠,刘艳 P93-97
    针对存储过程混合了SQL语句以及流程控制等语句的特点,设计了一个变异工具SPMutation.定义了一个覆盖存储过程语法规则的变异算子集合,该算子集包含22个算子,能够对存储过程进行元素级、表达式级和语句级三种不同层次的变异操作.SPMutation通过配置变异算子集文件可以实现对存储过程新的语法规则的错误模拟,具有良好的可扩展性.实验表明:SPMutation能有效地生成变异体集合,生成的等价变异体数量少于总变异体数15%;通过变异测试过程完善测试用例集,可以使测试用例集的变异分数高于0.9,并趋近于1;对存储过程的变异测试可以在有限的时间内完成.
  • 朱齐丹,王立鹏,张智 P98-103
    从飞行员人工下滑进场着舰过程中操纵舰载机的行为机理出发,建立了基于实际行为策略的飞行员着舰模型.最终动作采用离散动作序列的方式,基于一系列可分割的动作集合对飞行员操纵过程进行描述.在不同着舰环境下,飞行员模型在纵向、横向和油门操纵回路上动态切换操作策略和注意力.采用变分辨率离散化、专注模式协调策略以及误差叠加模型等方法对相应子模块进行建模.此外,模型含有设置不同能力指标和着舰指挥官的接口,用于模拟不同飞行员的行为动作.通过仿真平台对不同等级的飞行员模拟可知,建立的飞行员模型符合实际飞行员的动作机理和特性,能区别不同飞行员在表现水平上的综合差异.
  • 唐贤伦,刘念慈,邓露,王开龙 P104-108
    为了解决目前编队控制中队形不稳及复杂环境适应性差等问题,针对全局环境中含有动/静态障碍物的复杂环境,提出一种将Leasder-Follower法及人工势场法改进结合的混合式多机器人编队控制新方法;同时,引入多智能体粒子群优化(MAPSO)算法对多机器人编队控制相关参数进行在线优化,能有效避免机器人陷入局部最优,增强其抗干扰能力.对该方法进行仿真分析,并和Leasder-Following法与基于行为法相结合的混合编队控制方法进行比较.结果表明:MAPSO的混合式多机器人编队控制方法能更好地完成多机器人在复杂环境下的编队控制任务,验证了其有效性和可行性.
  • 方正,王磊,余韬,陈思媛 P109-113
    为了使智能下肢能够实时地调节膝关节阻尼,使其固有频率与实际步频相符,达到更加接近正常步态的效果,提出了一种基于蚁群搜索理论的卡尔曼步频预测算法.利用蚁群算法在规定的连续域中寻找卡尔曼预测方程中系统误差与测量误差两个参数的最优组合,实现对卡尔曼预测方程的优化.通过获取六组人行走的步频数据进行实验,结果表明:经蚁群算法优化后,卡尔曼预测算法预测得到的步频与后验值之间的误差比跟随方式的误差分别减少了44.10%,43.42%和36.17%,证明了基于蚁群搜索理论的优化卡尔曼步频预测方法在智能下肢控制上具有良好的应用前景.
  • 党德鹏,张楠,徐娟 P114-117
    针对偏斜数据广播系统,提出两层移动实时事务模型,允许把移动实时事务分解为多个事务帧,以便以帧为粒度更精细地管理移动实时事务操作的并发执行.提出可动态调整帧串行化顺序的并发控制协议BCC-DSS,避免不必要的帧夭折,尽可能早地在移动客户机端检测帧数据冲突,并减少须夭折的帧操作,让须夭折的移动事务帧尽早夭折,从而大大提高移动实时事务处理效率.对BCC-DSS协议的性能进行了评价,结果表明BCC-DSS协议能显著改进无线移动实时事务的平均响应时间、重启率和超期率.
  • 王俭臣,齐晓慧,单甘霖 P118-123
    针对基于分布式模型的传感器故障隔离方法中传统模型结构的不足,从模型结构和建模精度两个方面提出一种改进方法.首先针对传统模型结构直接将传感器输出作为模型输入,易导致故障虚警的问题,给出一种时间窗交互预测的改进结构;然后采用神经网络作为建模工具,设计了结合粒子群算法和梯度法的网络训练方法,以克服梯度法局部最优的缺陷.以B747飞机模型为诊断对象,通过分别设置攻角传感器和俯仰角速度传感器发生漂移或恒偏差故障,对比验证了所提方法的有效性.
  • 王宏伟,罗勇,马刚,孙丽萍 P124-128
    通过分析张紧式系泊系统的力学特性,提出用弹簧系统代替被截断系泊线并准确模拟其刚度特性的方法.截断水深以上系泊线刚度保持不变,讨论弹簧长度、位置及非线性系数的确定方法,保证截断前后系统的静力特性相似.提出改变截断后系泊线直径和单位长度质量的计算方法,准确模拟系泊线的动力特性.将一作业水深3 048 m的FPSO内转塔式系泊系统分别等效截断到1 000 m和500 m,通过静态分析和时域动态分析可知:截断前后系泊线的预张力、顶部张角、静力特性曲线、平台总体响应和系泊线受力都符合良好,证明了所提截断方案的合理性和正确性.
  • 姚宇鑫,王文华,黄一 P129-132
    为了解决传统船型和圆柱筒状浮式生产储油系统(FPSO)的性能局限问题,提出一种具有沙漏式浮体的新概念FPSO.以沙漏式浮体的垂荡运动性能为目标,基于频域势流理论计算浮体的水动力参数,考虑浮体垂荡运动黏性阻尼和非线性静水回复刚度,建立浮体的垂荡运动方程.采用龙格-库塔数值迭代算法求解新型FPSO的垂荡运动响应,并且据此分析黏性阻尼和非线性刚度对沙漏型浮体垂荡运动性能的影响,以期为新型沙漏式FPSO的主浮体外形设计提供参考依据和准则.
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
    CN 42-1658/N
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