• ISSN 0258-2724
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2010年  第23卷  第3期

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论著
基于反应谱的近断层地震动潜在破坏作用分析
李明, 谢礼立, 杨永强, 胡进军
2010, 23(3): 331-335. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(909) PDF 659KB(629)
摘要:
为了提供修订抗震规范的依据,基于弹性和非弹性加速度、速度、位移反应谱以及相应的动力系数谱、 非弹性与弹性加速度比值谱,分析了近断层与远场地震动潜在破坏作用的差别,并与我国规范的设计谱比较. 结 果表明:近断层双脉冲型地震动的反应谱谱值最高,与其它类型地震动相比,约高7 倍,潜在破坏作用最大;引起 A+B 类场地反应谱谱值较高的原因主要是地震动的高峰值,引起C+D 类场地反应谱谱值较高的原因是地震动 的高峰值及中长周期动力系数谱谱值的增大;当考虑近断层脉冲型地震动影响时,我国抗震规范规定的特征周 期值偏于不安全.
线路与断裂走向交角对青藏铁路路基的影响
袁炳祥, 谌文武, 梁收运, 韩文峰, 李金城
2010, 23(3): 336-340. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(993) PDF 825KB(570)
摘要:
为探讨线路与断裂走向交角对青藏铁路路基的影响,统计了青藏铁路与154 条断裂相交的角度,用软 件Arcgis 中的反距离加权插值法(IDW)和有限元分析软件ANSYS,对线路与活动断裂的相交进行了模拟. 根据 IDW 的模拟结果,0毅~40毅相交时,断裂影响系数多在0. 5 以上,均值较大;而50毅~ 90毅相交时,影响系数分布较 均匀,均值较小. ANSYS 的模拟结果显示:0毅~40毅相交时,交角对路基相对位移均值的影响较大;而50毅~ 90毅相 交时,交角对路基相对位移均值的影响较小. 研究结果表明,断裂分布较多的地区,铁路选线时应尽量使线路与 断裂走向相交的角度大于40毅,以减小断裂对路基的危害.
盾构隧道抗震分析近似解析解及其应用
晏启祥, 马婷婷, 何川, 耿萍
2010, 23(3): 341-345. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1085) PDF 826KB(801)
摘要:
为简化深埋地下结构的抗震分析,基于连续介质福季耶娃法,给出了求解P 波和S 波共同作用下盾构 隧道的近似解析解求解方法,并与福季耶娃法数值解的计算结果进行了比较. 结果表明,2 种方法获得的内 力弯距和轴力的分布规律基本相同,说明近似解析解可以用于深埋盾构隧道抗震分析,且能大大减小数值 计算的复杂性和工作量.
列车活载作用下超大连跨悬索桥的刚度特征
康锐, 郑凯锋, 栗怀广, 陈力波
2010, 23(3): 346-350. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1144) PDF 641KB(721)
摘要:
为探索超大连跨悬索桥的可行性,采用重力刚度法研究了超大连跨悬索桥在铁路活载作用下的刚度 (坡度变化)特征. 根据列车活载的作用位置,将桥梁沿纵向划分为车前、车下和车后3 个坡段,分别探讨了它们 的最大转角变形. 还对不同垂跨比、跨度和连跨悬索桥的跨数进行了参数研究,分折了不同参数对连跨悬索桥刚 度的影响. 结果表明,车前和车后坡段的坡度变化随垂跨比增大而增大,随跨度增大而减小;车前坡段的坡度变 化随悬索桥跨数的增加而减小,车后坡段的坡度变化随悬索桥跨数的增加而增大.
平行四边形闭口薄壁杆件的空间力学行为
李翠娟, 卫星, 强士中
2010, 23(3): 351-356. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1052) PDF 797KB(642)
摘要:
为探索平行四边形闭口薄壁杆件在弯距、轴向压力作用下的力学行为,对郑州黄河公路铁路两用桥平 行四边形断面的主桁杆件进行了静力试验,并通过斜弯曲理论和有限元模型分析了其空间力学行为. 结果表明: 在轴向压力作用下,整个截面受力均匀,腹板倾角对应力分布的影响很小;在弯矩作用下,斜弯曲引起的截面顶、 底板应力分布不均匀,且不均匀程度随腹板倾角增大而增大.
重力式支挡结构动土压力试验
刘昌清, 李世元, 刘少飞
2010, 23(3): 357-360. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1122) PDF 527KB(659)
摘要:
为了探讨支挡结构墙背动土压力的大小及其分布,进行了足尺模型试验. 通过对重力式路肩墙、重力式 路堤墙和衡重式挡墙3 种墙型的测试,得到了不同加载幅值、不同加载距离情况下挡墙墙背的动土压力,并与现 行计算方法的结果进行了比较. 结果表明,动土压力随加载幅值和加载距离增大近似成线性关系增大;按库伦理 论计算的动土压力大于试验测试值.
钢轨非对称廓型的设计方法
肖杰灵, 刘学毅
2010, 23(3): 361-365. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1165) PDF 705KB(712)
摘要:
为科学确定钢轨非对称廓型,指导打磨作业,基于经典的轮轨接触几何学和接触力学,建立了以等效锥 度、接触应力水平和打磨量等为评判依据的设计与评价方法,以比选确定最优打磨方案. 实例分析表明,这种方 法综合考虑了不同打磨方案对曲线通过性能、滚动接触疲劳和打磨成本等关键因素的影响,可以为目标廓型的 选择提供参考.
面向对象的成都平原高分辨率 遥感影像分类研究
林先成, 李永树
2010, 23(3): 366-372. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(944) PDF 2358KB(607)
摘要:
为了快速、准确地提取成都平原土地利用及其变化信息,选择高分辨率遥感影像作为数据源,利用面向 对象的影像分析方法,对成都平原高分辨率遥感影像的分类方法进行了研究. 对最佳分割尺度进行了较深入的 实验分析,提出了快速、准确获取成都平原土地利用及其变化信息的方法和途径. 结果表明,面向对象的影像分 析技术能很好地解决成都平原土地利用及其变化信息的快速提取问题,关键是影像分割尺度的选择和影像对象 各种特征信息的提取.
车轮磨耗分析中平滑方法的选取
郭俊, 李霞, 杜星, 金学松
2010, 23(3): 373-377. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1047) PDF 671KB(784)
摘要:
为了更好地去除车轮磨耗计算数据中的噪声点,基于数值平滑理论,利用车轮磨耗预测模型得到的车 轮磨耗数据,对五点三次平滑法、三次样条平滑法和超光平滑法进行对比研究. 结果表明:超光平滑法能在有效 抑制噪声的同时,较好地保持磨耗数据的细节信息,更适合处理车轮磨耗数据;将三次样条平滑法与超光平滑法 相结合处理磨耗噪声数据,既能保证曲线足够光滑,又能防止数据失真现象.
汽车电子感应制动模糊自整定PID 参数控制
孙仁云, 李治
2010, 23(3): 378-383. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1555) PDF 694KB(7131)
摘要:
为了改善由电子感应控制汽车制动系统的性能,研究了汽车感应制动模糊自整定PID 参数控制的方 法. 采用一阶延迟模型近似的曲线最小二乘拟合方法和最优PID 控制器经验公式,依据单一路面下汽车感应控 制的制动控制效果,确定PID 的3 个参数初值,设计了模糊PID 参数调节器,并在单一路面和变化路面上,使用 Matlab/ Simulink 软件,对模糊自整定PID 参数控制的汽车电子感应制动系统进行仿真. 结果表明:估计的纵向附 着系数与设定的理想附着系数之间误差较小,当制动初速度为160 km/ h 时,在单一路面上,误差为-0. 71 ~ 0. 14,制动距离为114. 5 m,制动时间为5. 28 s;在变化路面上,误差为-0. 71 ~0. 15,制动距离为128. 61 m,制动 时间为7. 625 s.
应力-强度相关性干涉的静态和动态 可靠度计算模型
唐家银, 赵永翔, 宋冬利
2010, 23(3): 384-388. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1194) PDF 713KB(740)
摘要:
为解决机械零件可靠度计算中的应力-强度相关性干涉问题,根据两者负相关结构,运用Copula 函数的 相关性理论,建立了静态和动态应力-强度相关性干涉模型. 根据综合应力和综合强度各构建分量之间的正相关 性,给出了确定其分布的算法和估计相关程度参数的方法. 分析了相关程度参数的变化对相关性模型中Copula 函数的影响. 结果表明,机械零件的可靠度随相关程度参数动态连续变化,下界与应力-强度完全负相关对应,上 界与应力-强度独立对应. 在算例条件下,传统独立模型比静态应力-强度相关性干涉模型计算的可靠度偏高2. 18%.
双层Ni-P 合金镀层制备及耐蚀性
范希梅, 张会广, 郝军, 邝刘伟, 王婕
2010, 23(3): 389-392. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(784) PDF 804KB(489)
摘要:
为研究双层Ni-P 合金镀层的高耐蚀性,通过改变络合剂组分和控制化学镀工艺条件,制备了3 种不同 磷含量的镀层. 用XRD, EDS 和SEM 方法,对镀层的成分、结构和形貌进行表征,并用电化学方法和腐蚀膏法, 分别测定了镀层的腐蚀电位和耐蚀性. 结果表明:不同的镀液成分和化学镀工艺使镀层的磷含量和组织结构发 生变化. 随镀层中磷含量上升,镀层组织的变化从晶态到晶态+非晶态,最后到非晶态,使镀层的自腐蚀电位及自 腐蚀电流分别增加和下降. 在外层为低电位层(-550 mV),内层为高电位层(-295 mV),内外层厚度比为2 :1时, 镀层的耐腐蚀性最好.
模糊综合分析在信息安全评估中的应用
付茂洺
2010, 23(3): 389-392. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(875) PDF 657KB(737)
摘要:
为了提高信息系统安全评估的准确性和有效性,减少评判者的主观差异性对评判结果的影响,提出了 一种基于模糊综合分析的聚类方法. 该方法对专家打分进行预处理,根据评价指标的权重大小,将分数转化为相 对权重比值,再运用模糊聚类法剔除离散程度较大的差异分数. 实例证明,所提出的方法使赋值区间的集中程度 提高30%,评估分数的聚合性提高15%,增强了重要评估指标对评估结果的影响力.
间歇运行对U 形地埋管换热器换热特性的影响
袁艳平, 雷波, 曹晓玲, 杨从辉
2010, 23(3): 393-399. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(911) PDF 827KB(591)
摘要:
为研究间歇运行对U 形地埋管换热器换热特性的影响,以钻孔壁为界,将计算区域分为钻孔内和钻孔 外两个部分,分别采用稳态导热解析计算模型和非稳态导热数值计算模型. 分析了办公楼、商场和居住建筑3 种 间歇模式下的换热特性. 在各种模式下运行1 个月的计算结果表明,3 种间歇运行模式比连续运行模式的换热 量分别高45. 57%, 58. 43%和88. 05%,其中居住建筑运行模式下的换热量和钻孔壁面平均温度恢复最好.
EMD 和Cohen 类结合抑制交叉项的 时-频分析方法
宁静, 朱肇昆
2010, 23(3): 400-404. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(808) PDF 693KB(699)
摘要:
为抑制单独使用Cohen 类进行时-频变换时出现的交叉项,利用经验模态分解法将信号从频域上分离为 若干个内禀模态函数之和,将分解后的信号分别进行Cohen 类分布的时-频变换,得到信号的时-频分布. 对3 种 不同类型的仿真信号进行计算,并将其时鄄频分布与直接对信号作Wigner-Ville 分布、Cohen 类时-频分布(以广 义指数核为例)进行比较. 结果表明,此方法能够抑制由二次分布所产生的交叉项,得到的结果更加接近理想时鄄 频分布.
基于改进PSO 算法的磁浮列车 PID 控制器参数优化
刘东, 冯全源, 蒋启龙
2010, 23(3): 405-410. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1241) PDF 1224KB(705)
摘要:
为减小磁浮列车气隙控制中非线性的影响,将粒子群优化(PSO)算法用于磁浮列车控制器参数优化, 并在线性递减权重粒子群算法的基础上,提出了一种改进的粒子群优化算法. 算法采用了邻域结构、停滞检测以 及对全局最佳粒子的微扰,以改善算法的优化速度和收敛性. 仿真和实验结果表明,将改进算法获得的优化参数 用于磁浮列车的比例积分微分(PID)控制器,比原有PID 控制器的输出超调减小45%.
基于九宫格的累进LOD 地形绘制算法
印桂生, 陈怀友, 张菁, 李建军
2010, 23(3): 411-417. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1081) PDF 1625KB(575)
摘要:
为减少地形绘制中地形分割与视点中心块分割的次数,提高绘制效率,提出了九宫格地形快速绘制算 法. 利用九宫格的特性建立地面多分辨率块冶结构,将每次分辨率变换都集中在周围8 格中,使地形分割与视点 中心块分割合并为1 次;九宫格分层结构使多分辨率模型中模型细节的处理和绘制三角形的个数以17/81 的倍 率递减,提高了运算速度. 提出了边界裂缝消除算法,以修正多分辨率模型产生的裂缝,并对九宫格算法进行了 性能分析和误差评估. 实验结果表明,当分层数为3 时,该算法在保持视觉效果的同时,比四叉树算法的绘制效 率提高约14. 7 倍.
基于导向搜索算法的电力系统无功优化
张雪霞, 陈维荣
2010, 23(3): 418-423. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1263) PDF 842KB(858)
摘要:
采用导向搜索算法(OSA),以实现电力系统的无功优化. 该算法将搜索个体模拟为人的搜索行为,搜索 对象(目标函数最优解)模拟为可向搜索个体传送导向信息的智能体,以使搜索个体和搜索对象间可相互通讯. 为验证该算法的有效性,以IEEE 57 和IEEE 118 节点测试系统为例进行了仿真,并与全面学习粒子群优化算法 (CLPSO)和自适应遗传算法(AGA)的结果进行了比较. 结果表明:导向搜索算法能得到高质量的全局最优解, IEEE 57 和IEEE 118 系统优化后的网损可分别减小13. 871%和13. 223%.
基于OLSR 和源路由的多径路由算法的改进
高雨, 曾华燊, 张洪
2010, 23(3): 424-429. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(754) PDF 856KB(720)
摘要:
对基于优化链路状态协议(OLSR)和源路由的多径路由算法(SR-MPOLSR)进行仿真分析发现,由于网 络拓扑信息不完整和多径耦合问题,SR-MPOLSR 难以找到源路由路径,并且难以提高端到端分组传递的成功 率. 为此,对OLSR 协议进行了扩展,增加了冗余扩散、代理发布和代理选择功能,以获得网络完整的拓扑结构; 设计了一种耦合因子为0 的多路径选择算法,以避免同源多径业务流之间的相互干扰. 仿真实验表明,在大业务 量的情况下,改进算法分组投递的成功率比原算法提高约10%.
基于小区域跟踪的多晶硅视频检测系统
周秀云, 黄建国, 冯中正
2010, 23(3): 430-434. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(949) PDF 794KB(576)
摘要:
为实时测量多晶硅棒直径,研制了多晶硅棒径在线视频检测系统. 该系统采用双相机成像的机器视觉 方法实现目标硅棒的监测,采用左中右差分的图像分割技术提取目标,采用基于小区域的质心跟踪算法跟踪目 标. 系统标定后,可实时测量还原炉内多晶硅棒的直径. 实验结果表明:该系统能检测微弱边缘,在直径为8 ~ 150 mm的范围内,测量精度高于工业视觉图像测量的要求.
基于子任务及其执行时间的动态电源管理
姜连祥, 杨根庆, 李华旺
2010, 23(3): 435-439. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1026) PDF 679KB(638)
摘要:
为降低嵌入式设备的能量消耗,在对能量最优化设备调度策略(EODSA)及其改进策略IEODSA1 不足 进行分析的基础上,提出了一种基于子任务及其执行时间的设备调度策略SEBDSP. 该策略将任务分成多个 子任务,基于子任务执行时间和设备收支平衡点的关系进行外部设备管理,从而拓展了EODSA 和IEODSA1 动 态电源管理策略的适用范围. 实验结果表明,SEBDSP 比EODSA 的平均功耗降低31. 94%,比IEODSA1 的平均功 耗降低4. 95%.
基于差分磁罗盘的动态干扰识别技术
郝振海, 杨新勇, 黄圣国
2010, 23(3): 445-450. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(878) PDF 839KB(738)
摘要:
为解决城市交通中低频动态磁场对磁罗盘的干扰问题,设计了基于差分磁罗盘和速率陀螺的组合航向 系统. 其基本原理是,当差分磁罗盘检测出动态低频干扰时,系统切换至陀螺工作方式. 将磁场强度误差及其变 化率、差分磁罗盘相对航向差及其变化率作为特征参数,提出了基于阈值判断鄄模糊c鄄均值分类的两级差分磁罗 盘动态罗差识别技术. 实验结果表明,系统的航向误差小于6毅,动态干扰识别率超过70%.
基于生理信号的驾驶疲劳 声音对策有效性实验
赵晓华, 房瑞雪, 毛科俊, 荣建
2010, 23(3): 457-463. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(962) PDF 1073KB(775)
摘要:
为了有效减轻驾驶疲劳、减少交通事故,研究了脑电信号(EEG)和心电信号(ECG)随驾驶时间的变化 规律,分析EEG 和ECG 的原始数据与指标之间的相关性,用主成份分析法确定了驾驶疲劳综合评价指标. 采用 正交实验法,在驾驶模拟舱内验证声音刺激作为驾驶疲劳对策的有效性. 研究结果表明:驾驶员在疲劳状态下, 对单一声音刺激存在警觉反应;声强和刺激间隔时间影响显著,频率和刺激时间影响较小,且声强70 dB、频率 5 800 Hz、刺激时间7 s 和刺激间隔时间30 s 的声音对策减轻疲劳的效果最好.
基于航班时刻优化的多机场地面等待问题 模型和算法
叶博嘉, 胡明华, 田勇
2010, 23(3): 464-469. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1289) PDF 1460KB(800)
摘要:
为了优化航班的多机场地面等待问题,根据航班时刻信息,考虑空域容量和飞机周转限制,建立了以总 延误时间最少、总延误成本最低、总调整航班架次最少、总延误航班架次最少的多目标、多机场地面等待问题模 型. 用非支配分类遗传算法域(NSGA鄄域)求出了该模型的优化多目标解集. 以2008 年秋季北京、上海和广州三 大枢纽机场为例对该模型进行了验证,与先到先服务情况相比,平均总延误成本减少了约24%,平均总航班调 整数减少了约62%.
高等级公路中央分隔带绿化植物的防眩效果
肖代全, 马荣国, 李铁强
2010, 23(3): 470-475. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1081) PDF 865KB(648)
摘要:
为了研究平、竖曲线路段绿化植物的防眩效果,提出了平直路段防眩植物株距和高度的计算方法,并计 算了不同植物冠径和防眩角条件下的株距,以及不同道路横断面和交通组成条件下的防眩植物高度. 对平曲线 路段,提出了改进的防眩植物株距计算方法,计算了防眩角修正值;对竖曲线路段,提出了改进的防眩植物高度 计算方法,计算了凹曲线路段防眩植物高度增高值,提出了凸曲线植物下沿防眩改善措施. 研究结果表明:相对 平直路段,平曲线路段防眩植物株距应减小0.3 ~3.8 m;凹曲线路段防眩植物高度应增加0.03 ~0.43 m.
制造业物流缓存区布局优化
王占中, 郑家彬, 许洪国, 伍正美
2010, 23(3): 476-481. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1545) PDF 798KB(911)
摘要:
为了解决制造业物流缓存区布局不合理导致的搬运费用增加和物料供应不顺畅问题,提高物料供应效 率,以总搬运量最小为目标,以物料搬运矩最小和缓存区内各作业单位之间邻接关联度最大为约束条件,建立了 改进的物流缓存区布局优化模型. 用改进的遗传算法求出该模型的优化解. 算例结果表明:叉车平均工作效率达 到82. 75%、卸货位的平均效率达到84. 74%.
基于改进托盘共用系统的托盘回收模型
任建伟, 章雪岩
2010, 23(3): 482-485. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(817) PDF 543KB(791)
摘要:
为了提高托盘利用率,在现有托盘共用系统的基础上,提出了改进的托盘共用系统,该系统中的收货方 可作为发货方利用收到的托盘发货,能减少至少两次空盘运输. 以托盘回收总成本最低为目标,考虑了库存成 本、库存能力、运输成本、运输能力、需求约束和供给约束因素,建立了托盘共用系统托盘回收整数规划模型和供 给不确定的托盘共用系统托盘回收随机规划模型. 通过算例验证了模型的有效性.
技术站广义动态配流问题的局部邻域搜索算法
赵军, 彭其渊, 文超, 徐进
2010, 23(3): 486-492. doi: 10. 3969/ j. issn. 0258-2724.
摘要(1444) PDF 1041KB(857)
摘要:
为了实现技术站阶段计划的计算机编制,研究了静态配流和列车解编方案调整的协同优化. 在综合考 虑优先排空和优先发送较近编组去向车流的编组要求、欠轴列车停运要求,以及到发列车时间和车流接续关系 的基础上,以静态配流为主线,通过调整欠轴列车编组顺序以及与其相关到达列车的解体顺序构造邻域,设计了 局部邻域搜索算法. 该算法的主要思路是:每次搜索只考虑最早出发的欠轴列车;构造其邻域时保证不产生新的 欠轴列车;通过邻域搜索后,该列欠轴列车如不能满轴就停运. 算例表明,与既有方法相比,该算法能求出编组列 车数、编组车辆数和中时的更好解.

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