• ISSN 0258-2724
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2010年  第23卷  第2期

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论著
深切峡谷区大跨度桥梁的复合风速标准
李永乐, 唐康, 蔡宪棠, 廖海黎
2010, 23(2): 167-173. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1903) PDF 1099KB(1180)
摘要:
为考虑复杂地形地貌区大跨度桥梁不同构件处风特性的差异,在对地区相关气象站历史实测风速资料进行统计分析的基础上,推算了地区基本风速. 通过对地区气象站和桥位风速观测点同步实测风速资料相关性的分析,建立了桥址区风速与地区气象台站风速间的订正关系. 基于桥址区地貌特征并结合CFD 分析结果,确定了主梁及各桥塔的设计风速,提出了复合风速标准的概念. 研究结果表明,与常规桥梁单一的风速标准不同,深切峡谷区大跨度桥梁宜采用考虑主梁及各桥塔风特性差异的复合风速标准.
基于Pushover 方法的既有建筑结构安全性鉴定
潘毅, 杨成, 赵世春, 林拥军, 代杰
2010, 23(2): 174-178. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1421) PDF 848KB(508)
摘要:
为了准确评估既有建筑结构的安全性,采用基于性能的抗震设计方法,结合《民用建筑可靠性鉴定标准》和《建筑地震破坏等级划分标准》,将Pushover 方法用于既有建筑结构的安全性鉴定. 以都江堰1 栋遭遇512冶汶川地震破坏的框架结构为例,评定了该结构在预估地震作用下的安全性等级和地震破坏等级. 结果表明,分析结果与实际震害基本吻合,证明采用Pushover 方法能有效评估既有建筑结构的安全性.
青城山居士楼砖木混合结构抗震性能数值分析
余志祥, 赵世春, 吴昊
2010, 23(2): 179-185. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1538) PDF 1407KB(725)
摘要:
为研究宗教建筑震后加固改造技术,基于对改造施工中的青城山上清宫居士楼进行的实地调查,采用有限元法,考虑边界非线性的影响,建立了数值分析模型,在此基础上对其自振特性进行了分析,结果与规范公式基本一致. 此外,基于瞬态动力分析方法,对改造前、后的结构变形、基底剪力和构件内力响应进行了分析. 研究表明,柔性边界可以较好地协调砖木结构的受力变形,形成刚柔相济的结构体系,提高结构抗震能力.
成都市土地利用遥感动态监测及驱动力分析
杨武年, 刘恩勤, 陈宁, 廖崇高
2010, 23(2): 185-190. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1504) PDF 1121KB(510)
摘要:
为查明成都市近30 a 来由于城市建设高速发展导致市区土地利用/ 覆被结构的重大变化,应用成都市1978,1992,2000 和2005 年4 个时相的卫星遥感图像,通过图像处理和信息提取,对其土地利用变化进行了动态监测,建立了不同时期土地利用数据库. 利用GIS 强大的空间分析功能,提取了成都市28 a 间4 个时相土地利用的变化信息,对其近28 a 间土地利用方式的变化特征进行了定量分析,并从自然因素和人文因素等方面探讨了土地利用变化的驱动机制. 研究成果为政府有关部门科学、合理地进行城乡规划与管理决策提供了科学依据.
客运专线铁道车辆随机振动特性
李斌, 刘学毅
2010, 23(2): 191-196. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1645) PDF 670KB(660)
摘要:
为分析客运专线车辆在轨道随机不平顺作用下的振动规律,提出了轨道随机不平顺人工短波的概念,给出了短波的模拟样本. 在同时考虑轨道高低不平顺和水平不平顺的基础上,采用德国高速低干扰谱与人工短波样本合成的轨道随机不平顺样本作为车辆鄄轨道耦合振动系统的激励,对车辆的随机振动进行了分析. 探讨了轮轨动作用力、车辆各部件随机振动特性及其随列车运行速度变化的规律. 研究结果表明,随列车运行速度提高,客运专线车辆各部件的随机振动响应如振动加速度、轮轨力、位移等均呈显著增大的趋势,其中以轮对加速度的变化最为明显,构架加速度、车体加速度和轮轨力次之,位移变化相对较小.
地震作用下土体变形破坏模式与机理
王建, 姚令侃, 蒋良潍
2010, 23(2): 196-202. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1479) PDF 1518KB(582)
摘要:
为探讨土体的地震变形效应,对都江堰映秀公路全线挂网喷混凝土防护削方边坡和人工填筑路堤震害进行了调查分析,发现挂网喷混凝土防护边坡和路堤等具有侧向临空面的土体,其地震变形破坏表现为震陷和滑塌,而路肩墙工程由于墙体的侧向约束,填料的地震变形表现为震陷变形和下陷与隆起交错变形(即凹凸变形). 震陷率和凹凸变形幅值均随地震烈度增大而增大,且均服从正态分布. 上边坡震害受平面线型程度影响较大,位于直线段、凹曲线侧和凸曲线侧边坡的震害程度依次递增. 经路堤(侧向临空模型)和层状填料(侧向约束模型)振动台模型试验验证,试验结果与现场调查一致,且揭示了土体由震陷向凹凸变形转化的峰值加速度阈值约为0. 6g,可供评估路堤震害模式和确定修复措施参考.
轨枕空吊对轨枕动态性能的影响
张健, 吴昌华, 肖新标, 温泽峰, 金学松
2010, 23(2): 203-208. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1455) PDF 911KB(529)
摘要:
为研究轨枕空吊对轨枕动态响应的影响,建立了车辆鄄轨道垂向耦合动力学模型. 假设车辆模型为多刚体系统,用Euler 梁模拟离散支撑的钢轨,轨枕视为弹性地基上的Euler 梁,利用显式积分法求解车辆鄄轨道非线性动力学方程. 结果表明:当轨枕部分悬空或完全悬空时,影响轨枕最大弯矩的位置;轨枕空吊数目越多,轨枕的弯矩越大;轨枕底座的完全悬空对邻近空吊区的轨枕动态行为影响较大.
牵引电机振动对构架疲劳强度的影响
安琪, 李芾, 傅茂海
2010, 23(2): 209-212. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1831) PDF 687KB(1003)
摘要:
为分析造成地铁车辆动力转向架牵引电机吊座附近区域出现疲劳裂纹的原因,用有限单元法分析了构架的疲劳强度. 结果表明:电机吊座附近区域的应力主要受电机垂向振动载荷影响,电机垂向振动载荷增大不影响节点平均应力,但使其应力幅值增大. 垂向振动加速度从1 g 增大到10 g 时,考察点应力幅值增大约1. 5 倍,安全系数由2. 68 降低至接近1. 00. 在标准规定的水平振动加速度范围内,构架节点安全系数无变化.
压力螺旋型喷嘴雾化特性及灭火有效性实验
刘志超, 余明高, 郑立刚
2010, 23(2): 213-217. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(962) PDF 766KB(556)
摘要:
为了优化压力螺旋型喷嘴参数,设计了压力螺旋型细水雾灭火喷嘴并进行了实验,分析了压力螺旋型喷嘴设计参数、系统压力和添加剂对雾化特性的影响. 结果表明:当系统压力从0. 5 MPa 增加到1. 5 MPa 时,细水雾的索太尔直径减少8%; 水中的添加剂可以降低雾的索太尔直径1. 3% ~ 15%;雾场中雾的索太尔直径越大,粒径分布越宽;粒径体积分数分布曲线有向大粒径方向移动的趋势;雾的速度与系统压力成近似线性增大关系;当喷嘴结构设计不合理时,喷嘴下游平面上的雾通量分布会不均匀,对熄灭火灾不利.
基于快速控制原型技术的压缩天然气直喷发动机控制
彭忆强, 黎薇, 李静波
2010, 23(2): 218-221. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(972) PDF 600KB(516)
摘要:
为提高压缩天然气发动机的性能,采用快速控制原型技术实现了压缩天然气发动机的缸内直接喷射.根据实际应用要求,测试了直喷喷嘴的流量特性,设计了压缩天然气直喷发动机燃气供给系统,制定了缸内直接喷射天然气的控制策略. 结果表明:采用缸内直接喷射天然气的方式,压缩天然气发动机的输出扭矩可以达到同类汽油发动机的输出水平,当转速为2 500 r/ min 时,功率损失为0. 006%,基本与汽油发动机相同.
无侧隙双滚子包络环面蜗杆真实啮合齿面的理论研究
邓星桥, 王进戈, 张均富, 吴江
2010, 23(2): 222-226. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(924) PDF 660KB(572)
摘要:
为获得无侧隙双滚子包络环面蜗杆三维真实啮合齿面,基于空间啮合原理建立了无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的数学模型,推导了蜗杆传动的齿面接触螺旋线方程. 该方程与Pro/ E 软件结合,获得无侧隙双滚子包络环面蜗杆的真实啮合齿面. 在此基础上将利用Matlab 软件计算得到的蜗杆接触线与Pro/ E 软件拟合得到的蜗杆齿面对比分析. 结果表明:蜗杆齿面拟合精度由蜗杆齿面接触螺旋线条数决定,当螺旋线为9 条时,所获得的齿面反映了蜗杆的真实啮合齿面,拟合精度达到0. 001 00 mm.
双辊连铸硅钢薄带硅含量对组织的影响
易于, 周泽华, 王泽华, 江少群
2010, 23(2): 227-232. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(947) PDF 1650KB(586)
摘要:
为对双辊连铸硅钢薄带的后续处理工艺提供理论依据和技术支持,用光镜、透射电镜和能谱分析等方法研究硅含量变化对薄带组织的影响. 硅钢薄带的质量分数分别为0. 5%, 1. 0%, 3. 0%, 4. 5%和6. 5%. 结果表明:硅含量对硅钢薄带组织的晶粒尺寸、晶界形貌和晶内位错等均有显著影响. 当硅的质量分数为3. 0% ~4. 5%时,薄带晶粒较大,晶界较纯净, 晶内位错量和成分偏析较少.
日间高速公路侧后方车辆识别方法
金立生, 贾敏, 孙玉芹, 侯海晶
2010, 23(2): 231-237. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1114) PDF 1929KB(858)
摘要:
为帮助驾驶员发现目标车道侧后方车辆尤其是视野盲区内车辆,从而避免或减少换道过程中发生的交通事故,提出了日间在高速公路上识别侧后方车辆的新方法. 根据路面灰度值,将日间图像分为正常光照和弱光照两类. 由于车辆阴影的灰度小于路面平均灰度,根据两侧车道区域内存在的灰度突变确定出侧后方车辆的可能存在区域. 对确定的区域采用相应的阈值分割方法进行图像分割. 在对分割后的二值化图像去噪、边缘提取和细化,以及提取车辆直线水平边缘基础上,根据系列车辆统计获得的先验知识(车辆前车窗的大小及比例等)验证车辆的真实存在. 试验结果表明,该算法具有较好的可靠性和鲁棒性.
运行车速预测新方法及其应用
徐进, 彭其渊, 邵毅明, 赵军
2010, 23(2): 238-248. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1135) PDF 1486KB(590)
摘要:
为了在道路设计阶段预测车速,保证公路几何线形的协调性,建立了考虑侧向容许加速度、纵向加速度、制动减速度、制动热衰退和环境速度与线形参数关系的模型,计算了期望速度;建立了公路鄄驾驶者鄄车辆鄄环境仿真系统,对在三维路面上的行驶车辆进行仿真,得到并分析了试验道路的运行速度曲线. 结果表明:(1) 为有效控制速度波动,应取相近的曲线半径和直线长度,且直线不宜过长;(2) 出弯道加速长度大于进弯道减速长度,且二者都大于回旋线长度;(3) 山区路线由多个急弯构成时,速度曲线频繁波动的部分原因是车辆自身旋转动能和平动动能的相互转化;(4) 运行速度协调性方法不适用于四级公路的线形评价;(5) 偏角越小,轨迹对弯道的切角作用越大,弯道车速越高.
考虑交叉口转向延误的最短路径拍卖算法
杜牧青, 程琳
2010, 23(2): 249-254. doi: 10. 3969/ j. issn. 025-2724. 2
摘要(1227) PDF 910KB(663)
摘要:
为了改进传统算法求解最短路径时运算量大且无法计算交叉口转向延误的不足,提出可直接求解受限路网中两点之间最短路径的改进拍卖算法. 将价格矢量扩展至二维,解决了价值量被不同转向行为共用的问题.设计了节省存储空间的数据存储结构,可准确描述交叉口转向行为,且便于检索. 针对不同规模和密度的随机路网,比较了改进算法和Dijkstra 算法求解单一起、终点之间的最短路径问题. 结果表明,在含5 000 个结点、20 000条路段的高密度路网中,改进拍卖算法的搜索时间约为Dijkstra 算法的30%,能准确求解受限路网中的最短路径,并保留了原Auction 算法可并行计算的基本性质.
可变车道的城市路网备用容量模型
张鹏, 李文权, 常玉林
2010, 23(2): 255-260. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1184) PDF 808KB(613)
摘要:
为了研究车道分配对路网容量的影响,通过分配道路的双向车道数和设置交叉口的信号配时参数,建立了双层规划的路网备用容量模型. 上层模型用于路网车道分配和信号配时参数联合优化,以使路网容量最大;下层模型是用户均衡分配模型,可预测司机对于某种路网车道分配和信号设置的择路行为. 用基于灵敏度的启发式算法进行了算例分析. 结果表明,该模型可以合理调节路网路径的阻抗,使交通量的分布更均衡,路网备用容量比现有模型增大了32%.
基于动态容量的航班进离场流量鲁棒优化分配
杨尚文, 胡明华
2010, 23(2): 261-267. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1562) PDF 976KB(716)
摘要:
为解决机场和定位点动态容量条件下的航班进离场流量优化分配问题,以总航班延误损失为决策依据,建立了绝对鲁棒优化模型、偏差鲁棒优化模型和相对鲁棒优化模型,并用捕食搜索算法,设计了寻找鲁棒最优解的算法流程. 以国内某机场数据为例进行仿真验证,结果表明,得到的鲁棒最优解能够根据不同偏好有效规避风险,与该终端区一般容量条件下最优解的航班延误损失相比,偏差鲁棒最优策略和相对鲁棒最优策略下的航班延误损失分别减少了8. 2%和7. 8%.
基于无碰撞区跳频序列的两级FFH / MFSK 系统
叶文霞, 范平志, 郝莉
2010, 23(2): 268-273. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1034) PDF 715KB(687)
摘要:
为提高系统容量,提出了一种基于无碰撞区(NHZ)跳频序列的两级FFH/ MFSK 系统(称为NHZ/ FFH系统). 系统中全体用户被分成若干组,每组分配一个互不相同的NHZ 跳频序列. 由于NHZ 跳频序列的汉明互相关在NHZ 内等于0,只要用户间相对延迟不超过无碰撞区,就可以消除组间用户的干扰,多址干扰只来源于同一组内的用户. 通过采用适于异步系统的多用户检测器,可以进一步提高系统的检测性能,且多用户检测器的规模和复杂度只与组内用户数有关. 结合系统模型进行了干扰分析和仿真研究,结果表明,与现有MS/ FFH 系统相比,在相同的信道条件下,对于相同的误码率级别,NHZ/ FFH 系统支持的用户数多.
感应电机的Takagi-Sugeno 型模糊状态观测器
蒋林, 肖建, 王涛
2010, 23(2): 273-277. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1072) PDF 544KB(616)
摘要:
针对感应电机在低速发电状态时传统自适应磁链观测器性能不稳定的问题,提出了基于Takagi-Sugeno模糊模型的状态观测方法. 该方法利用电机的5 阶非线性时变模型进行磁链观测和速度估计. 根据Lyapunov 稳定理论和线性矩阵不等式技术设计了模糊观测器. 仿真结果表明,将该方法用于感应电机无速度传感器控制,速度估计误差小于1. 78%,感应电机在全速度范围内各种工况下都能稳定工作.
SiC CMOS OPAMP 高温模型和Hspice 仿真
杨银堂, 刘莉
2010, 23(2): 278-283. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1161) PDF 825KB(708)
摘要:
为研制具有高温稳定性的SiC CMOS(complementary metal鄄oxide鄄semiconductor) OPAMP(operational amplifier),对PMOST(P鄄type metal鄄oxide鄄semiconductor transistor)输入标准6H鄄SiC CMOS 两级运算放大器的高温 等效电路模型进行了推导,并对电路进行了Hspice 仿真. 仿真结果表明,在SiC MOS 器件中,因受SiC/ SiO2 界面导带附近高界面态密度的影响,阈值电压随温度的变化并不像Si MOS 器件那样呈线性变化,其沟道有效迁移率也并不与温度的-1. 5 次方成正比. 此外,SiC MOS 器件的沟道迁移率低,导致其跨导比相同尺寸下的Si 器件的低,所以其开环增益也小于相同结构和尺寸的Si OPAMP. 虽然标准的OPAMP 单元对Si 器件来说具有温度稳定性,但对SiC 基材料来说需进一步修正.
SoC 的可靠性和低功耗协同优化
张小林, 杨根庆, 张宇宁
2010, 23(2): 284-289. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1273) PDF 871KB(439)
摘要:
针对SoC 的高可靠性和低功耗的设计要求,分析了动态电压与频率调节技术对系统功耗、温度和软错误率的影响,构建了SoC 的可靠性和功耗的协同优化设计模型,提出了可靠性和低功耗协同设计的新方法,并通过考虑可靠性的动态电压与频率调节调度算法进行了仿真,验证了算法的有效性和可行性. 结果表明,在可靠性降低5%的情况下,可节省约15. 99%的功耗.
基于小波脊频级联特征的雷达辐射源信号识别
余志斌, 金炜东, 陈春霞
2010, 23(2): 290-295. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1215) PDF 836KB(548)
摘要:
为识别复杂体制雷达辐射源信号,提出了一种基于小波脊频级联特征提取的信号识别方法. 该方法采用新的小波原子和脊线检测策略提取信号的脊频特征,并提取其级联特征作为信号识别向量. 仿真结果表明,采用级联特征能有效地识别辐射源信号,当信噪比为5 dB 时,识别率达95%以上. 与传统小波和现有方法相比,所提出的方法具有更好的信号识别效果.
基于灰关联测度的分裂式层次聚类算法
陈韬伟, 金炜东, 李杰
2010, 23(2): 296-301. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1254) PDF 893KB(626)
摘要:
为估计数据集的聚类数目及获得较好的聚类性能,提出了一种基于灰关联测度的分裂式层次聚类算法. 该算法用灰关联测度衡量数据对象之间的相似程度,以基于密度扩展的方式自顶向下分裂成不同层次的数据集划分;然后,根据灰关联测度定义聚类有效性指标;最后将有效性指标曲线极值点对应的聚类划分用于估计最佳聚类数目. 实际数据和合成数据集的实验表明,与FCM 聚类相比,该算法的聚类正确率平均提高3. 7%,并且能够识别任意形状的簇.
AES 加密算法的密钥搜索量子线路设计
叶峰, 袁家斌
2010, 23(2): 302-307. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1069) PDF 695KB(707)
摘要:
为验证量子搜索应用于分组密码密钥搜索的可行性,在分析AES 算法计算流程和需要实现的计算模块的基础上,设计了一种AES 算法密钥搜索的量子线路,包括密钥扩展KeyExpansion 模块、量子加密模块和量子比较模块. 其中,量子加密模块包含量子轮密钥加AddRoundKey、量子字节代换SubBytes、量子行移位ShiftRows 和量子列混淆MixColumns. 为了使辅助比特能被后续计算重用,采用回退计算方法去除量子纠缠,在实现量子加密模块时根据4 个子模块的不同计算任务采取相应的回退计算策略,以节省计算时间和量子存储空间. 研究结果表明:将量子搜索算法应用于分组密码的密钥穷举搜索攻击以达到二次方加速是可行的.
基于模糊相似度的群决策方案排序
郭强, 郭耀煌, 郭春香
2010, 23(2): 307-311. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1206) PDF 724KB(703)
摘要:
为解决排序方案多属性特征、决策者对事物认识的局限性以及决策群体中各个体间的矛盾性导致的决策方案排序困难的问题,引入模糊相似度概念,以测度决策专家的偏好差异,用有序加权平均算子集结群体意见,通过与虚拟正、负理想方案比较,实现决策方案排序,并介绍了决策实施步骤.
基于云变换和特性关系下粗糙集的决策树构造
宋晶, 戚建淮
2010, 23(2): 312-316. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1112) PDF 639KB(673)
摘要:
为了从不完备信息系统中挖掘分类知识,提出了一种基于云变换和特性关系下粗糙集的决策树构造算法(DTCCRSCR). 其核心思想是,利用云变换离散化连续型数据,选择特性关系下加权平均粗糙度最小的属性作为当前的分裂节点. 实验表明,由DTCCRSCR 构造的决策树不仅结构简单,分类准确率较高,而且分类规则也容易理解.
准好氧填埋场渗滤液重金属变化特性
杨巧艳, 刘丹, 李启彬, 查坤
2010, 23(2): 317-323. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1138) PDF 1100KB(549)
摘要:
为提高渗滤液中重金属的去除率,进行了模拟准好氧填埋场中试试验,分别对渗滤液pH 值、氨氮和解氧等对准好氧填埋场渗滤液重金属变化特性的影响进行了研究. 结果表明, 渗滤液pH 值和溶解氧等对重金属在填埋场中的迁移转化起重要作用. pH 值较低时,渗滤液中重金属的浓度普遍较大;溶解氧对重金属浓度的影响取决于重金属在垃圾体中的存在形态;渗滤液中的Cr,Ni 和Pb 在经过250 d 准好氧填埋后,去除率分别达到76. 5%,94. 3%和91. 4%.
以物流供需匹配度为目标的流线优化模型
张锦, 王坤
2010, 23(2): 324-330. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(2083) PDF 887KB(887)
摘要:
为揭示典型物流活动的一般规律与特征,在分析物流供需关系的基础上,构建了具有多层、多级、多属 性特征的流线网络结构和数学描述,并讨论了制造、贸易和区域物流活动的3 种退化情形. 定义了匹配度,以描述物流服务与物流需求在时间、数量、费用等因素方面的匹配关系. 建立了以物流供需匹配度最大化为目标函数,以能力和资源限制为约束条件的流线优化模型.

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