• ISSN 0258-2724
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2013年  第26卷  第4期

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4·20芦山Ms7.0级地震专题
4·20芦山Ms7.0级地震地质灾害特征
黄润秋, 王运生, 裴向军, 李渝生, 李为乐, 罗永红
2013, 26(4): 581-589. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.001
摘要(1183) PDF 1342KB(708)
摘要:
为了揭示芦山7.0级地震次生山地灾害发育规律,结合遥感解译,震后第一时间对芦山震区开展了应急调查和危险性分析等工作.芦山7.0级地震诱发的地震地质灾害以小型崩塌为主,崩塌主要沿双石-大川断裂带,北西向几个深切峡谷段,如S210芦山-宝兴峡谷,芦山-双石峡谷,芦山-太平峡谷发育,其中震中附近的宝盛、太平及龙门崩塌密度最大.崩塌源主要分布在陡立谷坡中上部、突出山嘴等部位,堆积以块石、孤石及碎石为主,对灾区的公路破坏大,其次是坡脚的民房,并在今后一段时间内,威胁公路的正常运行.潜在不稳定斜坡和土质小型滑坡,由于沟道物源的增加,震后泥石流灾害链不可忽视.地震波强度及地形放大效应是控制灾害发育的主因,斜坡结构及风化也有重要的控制作用.
芦山地震触发大岩崩滑坡-碎屑流特征与运动过程
胡卸文, 顾成壮, 牛彦博, 梁敬轩, 潘聪, 吴建利, 林晋辉, 陈定材
2013, 26(4): 590-598. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.002
摘要(1101) PDF 1369KB(410)
摘要:
"4·20"芦山强烈地震次生地质灾害以崩塌、落石为主,滑坡较不发育,且规模小.但在天全县老场乡大庙村大岩崩却形成了地震灾区唯一一处大规模滑坡:在地震作用下,沿大岩崩单薄山脊两侧各约35.2万和42.0万 m3的强风化白云质灰岩岩体高位、高速滑出,分别沿两侧高速运动,左、右侧沿途分别滑行约504和740 m后与各自主沟道形成撞击爬坡,在春尖窝沟左岸和干沟头主沟右岸爬高分别约35和26 m.随后又各自顺沟而下(沿春尖窝沟滑行763 m,沿干沟头沟滑行409 m),并在干沟头沟撞击点下游409 m处交汇,交汇后由于坡道较缓运动约223 m后停止,在主沟和春尖窝沟各形成8 000和600 m3的小堰塞湖,沿沟因无保护对象而未造成人员和财产损失.在对滑坡现场进行详细地质调查的基础上,结合现场测绘、勘探等手段,对大岩崩滑坡体的基本特征进行了较深入的研究,对滑坡发生及成灾原因进行了初步分析.结果表明,滑源区陡峭单薄山脊的地形条件、风化破碎的白云质灰岩岩体和有利的结构面组合是滑坡发生的基本条件;芦山7.0级地震对滑源区的震动效应是滑坡发生的直接诱因.
宝兴县城周边4·20芦山强烈地震地质灾害触发效应
胡卸文, 林晋辉, 张茂淳, 徐皓, 吕俊磊, 顾成壮
2013, 26(4): 599-608. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.003
摘要(1056) PDF 1446KB(409)
摘要:
四川省 4·20 芦山7.0级地震具有震级高、破坏性强等特点,地震次生地质灾害以崩塌落石为主,滑坡不发育.与汶川 5·12 特大地震诱发的次生地质灾害相比,无论规模还是数量均显示较轻,但是处于地震影响区的宝兴县城却是个例外,县城周边山体因地形陡峻,表现出崩、滑灾害发育的特点.通过地震前、后对宝兴县城周边地质灾害现场地质调查显示:崩塌、滑坡和泥石流数量分别由地震前的3、1、3个(条)变为地震后的21、1、3个(条);地质灾害发育密度和模数分别由地震前的0.38个/km、0.34万m3/km变为地震后的2.02个/km、5.59万m3/km;地震后发育密度及模数分别是地震前的5.3和16.4倍;地震产生的边坡破坏效应显著.在此基础上,通过分段剖析可知:地震地质灾害主要发生在单薄山脊以及地形坡度陡峭处,岩质边坡以崩塌落石为主,松散层边坡则以滑坡为特征,但大型滑坡少见;地震对处于斜坡地带(非单薄山脊部位)大型松散堆积体等整体复活很少,只是局部陡缓交界部位存在坍滑或震动裂缝,整体稳定性较好,说明强震并不一定会诱发古滑坡等大型松散堆积体的整体复活.
论文
基于元胞自动机的地震触发崩塌滑坡分布规律
黄艺丹, 姚令侃, 郭沉稳
2013, 26(4): 609-615. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.004
摘要(951) PDF 1026KB(401)
摘要:
为了从物理角度对地震触发崩塌滑坡分布规律的机理进行诠释,通过汶川震区典型路段考察和遥感资料解译发现:位于IX度地震烈度区,崩塌滑坡方量与出现频率之间存在良好的负幂律关系;在X度区,崩塌滑坡面积与出现频率的关系仍可用负幂律描述;在XI度区,这一关系转为对数正态分布.元胞自动机模拟表明:以扰动值递增模拟地震强度的增大,沙堆模型的动力特性也经历了幂律—幂律弱化—对数正态分布的演变过程,从而在自组织临界性的概念框架下,证明了上述不同烈度区地震触发崩塌滑坡分布概型的演变规律具有普适性,为汶川地震崩塌滑坡编目以及高烈度地震山区灾势预估等提供了科学依据.
岩石广义非线性统一强度理论
昝月稳, 俞茂宏
2013, 26(4): 616-624. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.005
摘要(965) PDF 1019KB(318)
摘要:
广义Hoek-Brown强度准则广泛用于岩石工程,但其没有考虑中间主应力效应.为此,根据双剪模型和广义Hoek-Brown强度准则,建立了广义非线性统一强度理论.该理论的极限面覆盖了全部外凸区域,构成岩石材料在主应力空间的全部极限面,广义Hoek-Brown强度准则和岩石广义非线性双剪强度准则是其特例.广义非线性统一强度理论的内边界是广义Hoek-Brown强度准则,外边界是岩石广义非线性双剪强度准则,其间是一系列新的极限面.广义非线性统一强度理论可以将统一屈服准则、统一强度理论、岩石非线性统一强度理论联系在一起.
火灾下预应力型钢混凝土梁抗弯承载力计算
傅传国, 商圣强, 王玉镯, 李士波
2013, 26(4): 625-631,658. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.006
摘要(1277) PDF 760KB(275)
摘要:
基于对常温下预应力型钢混凝土梁承载性能的研究,利用截面有限单元法建立了预应力型钢混凝土梁在火灾高温作用下的正截面抗弯承载力简化计算公式.并针对试验梁进行了计算分析,得到了基于标准升温情况下的正截面抗弯承载能力与升温时间的全过程关系曲线,揭示了预应力型钢混凝土梁随着升温时间的增加,其正截面抗弯承载力显著降低的劣化规律.将试验梁抗弯承载力的计算结果与试验实测结果进行了对比分析,相对误差为9.3%.
钢筋混凝土框架结构基于性能的塑性设计方法
熊二刚, 张倩
2013, 26(4): 632-638. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.007
摘要(866) PDF 768KB(369)
摘要:
为预测和控制钢筋混凝土框架结构在罕遇地震作用下的非弹性性能,基于功能平衡原理,提出了一种钢筋混凝土框架结构基于性能的塑性设计方法.该方法预先选定目标侧移和屈服机制,根据功能平衡方程即可得到结构的设计基底剪力;采用塑性设计法设计框架构件和节点,以达到预期的屈服机制和性能.采用此方法对一幢8层钢筋混凝土框架结构进行了设计,并采用动力时程分析法验证了该方法的可行性.研究结果表明,采用基于性能的塑性设计方法设计的钢筋混凝土框架结构最终呈现预期的屈服机构,非弹性性能沿结构高度分布均匀合理.
基于稳定等效的覆雪屋盖静力风荷载计算方法
黄友钦, 林俊宏, 岳启哲, 傅继阳
2013, 26(4): 639-644. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.008
摘要(1113) PDF 705KB(353)
摘要:
为了避免屋盖结构在暴风雪中发生动力失稳,建立了基于稳定等效的静力风荷载计算方法.采用计算流体动力学方法模拟了屋面积雪漂移现象;根据Budiansky-Roth准则判定了覆雪屋盖的动力稳定性;借鉴阵风荷载因子法构建了基于稳定等效的静力风荷载计算方法;最后,对实际双层柱面网壳进行了动力稳定性设计.研究结果表明,强风下覆雪屋盖出现较为明显的失稳阶段,当风速为设计基准风速的1.0倍时,屋盖发生动力失稳,静力失稳计算可得临界风速为35.8 m/s,该结果可作为该屋盖设计的动力失稳临界风速.
考虑几何非线性及施工的钢管混凝土拱桥徐变
武文杰, 王元丰, 马伊硕
2013, 26(4): 645-650. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.009
摘要(1429) PDF 729KB(372)
摘要:
为研究大跨度钢管混凝土拱桥的徐变行为,基于混凝土徐变的B3模型,采用结构徐变效应分析的龄期调整有效模量法,建立了结构徐变的有限元分析模型.在此基础上,基于协同转动法考虑大跨度结构的几何非线性;利用生死单元技术模拟拱桥的分阶段施工过程;最后结合某大跨度中承式钢管混凝土拱桥,分析了考虑几何非线性和施工过程的徐变效应.数值分析表明:考虑这两个因素后拱肋挠度、钢管应力的变化在10%以内,而拱肋混凝土应力的变化可达50%;在分析大跨度钢管混凝土拱桥的徐变效应时,必须考虑几何非线性及施工过程与徐变的耦合作用.
基于局部变形测量的粉质黏土变形参数
张崇磊, 蒋关鲁, 王智猛, 李安洪
2013, 26(4): 651-658. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.010
摘要(1114) PDF 907KB(425)
摘要:
为考察测量方法对原状粉质黏土变形参数的影响,用配置局部位移传感器的三轴测试系统,进行了多组固结排水剪切试验,分析了测量方法对应力-应变关系、抗剪强度的影响,研究了小应变范围内泊松比和刚度的变化特征.结果表明:局部变形测量的有效内摩擦角比整体变形测量减小4.5%~6.0%,有效粘聚力提高5.7%~14.0%;剪缩峰值之前,局部变形测量、整体变形测量及进排水量法的体应变基本相同,峰值之后局部变形测量的体应变最大,进排水量法最小;小应变范围内局部变形测量的刚度值高于整体变形测量,二者约相差1倍;轴向应变小于0.2%时,加载初期泊松比随轴向应变增大而增大较快,后期减缓并渐趋稳定.
移动荷载与土体中孔洞相互作用的2.5D边界元法分析
徐斌, 高亮, 雷晓燕, 徐满清, 刘林芽
2013, 26(4): 659-665. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.011
摘要(899) PDF 756KB(310)
摘要:
为了研究具有复杂表面的饱和土体与移动荷载相互作用机理,根据饱和土Biot理论,采用Fourier变换和势函数分解法,推导了饱和土体频域-波数内的Green函数;建立了移动荷载作用下,饱和土体中孔洞动力响应的频域-波数域内边界元法方程(2.5D boundary element methods);利用快速Fourier逆变换法,得到了时间-空间域内饱和土体的动力响应.研究结果表明:在频域内,利用移动荷载方向的一致性建立的频域-波数域内边界积分方程,可将3D空间问题转化为频域-波数域的2D平面问题, 3D边界元简化为2D边界元,使得计算面转换为计算线,减小了计算规模.
基于四叉树孤立分割和屏幕误差的地形LOD算法
张俊峰, 姚志宏
2013, 26(4): 666-671,677. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.012
摘要(905) PDF 796KB(406)
摘要:
为解决静态和动态细节层次模型存在的数据冗余度大、精度判断标准单一和层次切换跳跃感强的问题,提出了基于四叉树孤立分割和屏幕误差的地形LOD(level of detail)算法.采用该算法,针对于规则格网,通过地形瓦片分割和数据预处理减少实时阶段计算量,利用四叉树孤立分割消除结点间依赖关系,并构建保守性屏幕误差评价标准以弱化视觉跳跃感,最后采用添加拆分点和高程平均值法消除相邻瓦片和结点间裂隙.实验结果表明:该算法能较好解决常规方法中存在的问题;可满足大规模地形实时三维显示的要求;实时显示计算量小,帧速可保持在0.03 s以内.
基于沥青路面抗剪性能的车辙预估模型标定
陈光伟, 刘黎萍, 苏凯, 汤文, 陈荣生
2013, 26(4): 672-677. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.013
摘要(868) PDF 657KB(319)
摘要:
为向路面结构设计和沥青混合料抗剪设计提供参考,用室内环道试验数据建立了基于抗剪性能的车辙预估模型,并与现有车辙预估模型进行了比较.为了标定该车辙预估模型,采用2条高速公路沥青路面现场实测数据,对车辙预估值和实测值进行了比较.结果表明:与现有车辙预估模型相比,除综合系数有差别外,其余参数值相差较小;当修正系数为0.361 3时,预估值和实测值吻合较好.
单曲线弯道几何参数对小客车转向行为的影响
徐进, 彭其渊, 罗庆, 邵毅明
2013, 26(4): 678-687. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.014
摘要(878) PDF 1171KB(258)
摘要:
为了研究车辆在单曲线上行驶时的运动学行为和驾驶行为,在ADAMS软件环境下创建了小客车的动力学模型,进行了切弯和跟弯两种驾驶模式的单曲线行驶试验.根据仿真输出的转向盘角度变化,将转向过程划分为进弯、维持和出弯3个阶段,分别得到了车辆进弯和出弯时的转向长度和转向时间,以及这2个参量与弯道半径、转角和车辆轴距的关系.研究结果表明:当弯道转角不超过某个临界值时,转向盘转角、转向时间以及转向长度随着弯道转角的增大而增大,并且切弯时更显著;当弯道半径不超过550 m时,转向长度随弯道半径增大而增大;不同驾驶模式会导致转向长度出现显著差别,切弯时的稳定转向长度约为跟弯时的2倍;切弯模式的"稳定转向时间-弯道半径"曲线先升后降,呈抛物线形状,而采用跟弯模式时该曲线呈单调下降趋势, 2种模式的平均转向时间为3.75 s.
基于双层协作机制的双向行人流仿真模型
童蔚苹, 程琳
2013, 26(4): 688-693,744. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.015
摘要(977) PDF 777KB(371)
摘要:
针对现有行人仿真模型在行为特性表示不全面和建筑物空间结构表达、空间单元状态的动态存储及转换、仿真过程及结果可视化等方面存在的缺陷,提出了基于双层协作机制的双向行人流仿真模型.通过对南京地铁新街口站换乘通道内行人行为的实地观测,全面分析了行人在双向通道内的行为特征.在模型中的通道环境层,利用GIS技术进行栅格化并存入空间数据库,在仿真输出阶段应用可视化引擎将场景输出至图形界面;在行人行为层,基于Multi-agent和CA理论建立行人行为决策模型,构建的智能体考虑了行人个体特性和行为.通过计算机仿真,揭示了平均速度与仿真时间步、行人密度的关系.模型成功再现通道内双向行人流的编队成行及相变现象.
基于TCPN的铁路客运站作业组合仿真模型
鲁工圆, 闫海峰, 徐进
2013, 26(4): 694-701. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.016
摘要(992) PDF 970KB(359)
摘要:
为解决现有铁路车站作业系统仿真模型建模过程复杂、适用范围有限、效率不高等问题,根据站场布置图,用进路冲突图描述车站列车进路及进路关系,并在此基础上建立了适用于不同站场布置图的赋时有色Petri网(timed colored Petri net, TCPN)仿真模型.车站作业过程仿真结果表明: TCPN仿真模型性能与结构稳定,适用于包括高速铁路在内的任意铁路客运站站型图的作业过程仿真及优化;冲突图模型与现实车站系统相似程度高,对车站布置图的描述精度与施工图精度相同,最高可达毫米级;与传统铁路车站仿真软件手工建模过程相比,冲突图模型建模效率高,建模过程耗时小于1 s;仿真过程咽喉进路最高负荷为70%,到发线最高负荷为35%,列车到达正点率100%,出发正点率91%.
高速道岔转换锁闭结构力学特性
徐井芒, 王平, 陈嵘, 徐浩
2013, 26(4): 702-707. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.017
摘要(1125) PDF 723KB(431)
摘要:
为指导高速道岔转换锁闭结构的优化设计,根据道岔区轮轨系统耦合动力学理论和有限元方法,建立了转换锁闭结构动态受力计算模型;以60 kg/m钢轨客运专线18号单开道岔转辙器外锁闭装置为例,研究了列车过岔速度、尖轨不足位移和顶铁离缝等对转换锁闭结构力学特性的影响.研究结果表明:列车过岔速度对转换锁闭结构力学特性有显著影响,当过岔速度为250 km/h时,其受力及变形到达最大;存在一定的尖轨转换不足位移,有利于改善转换锁闭结构的受力状态;顶铁离缝的增加使转换锁闭结构的受力几乎呈线性增加,在道岔运营过程中应尽量避免顶铁离缝出现.
CTCS-3级列控系统临时限速建模与验证
袁磊, 王俊峰, 康仁伟, 吕继东
2013, 26(4): 708-714. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.018
摘要(999) PDF 826KB(338)
摘要:
为了满足临时限速系统的实时性要求,采用时间自动机理论,对CTCS-3级列控系统临时限速工作流程分别建立了各设备的时间自动机子模型,进而构成临时限速系统的时间自动机网络模型,并基于临时限速系统技术规范的参数对模型进行赋值;采用BNF语法对临时限速系统待验证的属性进行了形式化描述,并应用UPPAAL验证工具对临时限速模型的安全性和受限活性进行仿真验证.验证结果表明:与现有临时限速系统的时间参数设置相比,修正后的时间参数设置避免了出现系统死锁现象;在不影响安全功能属性和受限活性的基础上,提高了临时限速系统的实时性,可在规范规定时间5 s内做出响应.
基于CVaR准则的闭环供应链决策模型与协调策略
徐兵, 贾艳丽
2013, 26(4): 715-723. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.019
摘要(893) PDF 936KB(380)
摘要:
为了刻画零售商风险厌恶程度对供应链订货决策和收益的影响,分析次品返修再销售与回收再制造的效果,运用博弈论和条件风险值(CVaR)准则,对随机需求下由风险中性生产商和风险厌恶零售商组成的闭环供应链,构建了分散式决策模型和集中式决策模型;基于合同理论,提出了协调闭环供应链的利润共享合同.研究结果表明:分散式决策订货量小于集中式决策订货量;零售商为风险厌恶型的两类决策模型是其为风险中性时对应模型的拓展,而经典报童模型是本文分散式决策模型的特例;利润共享合同可实现闭环供应链的协调和生产商与零售商双赢.零售商越厌恶风险,其订货量越低;产品合格率越低,订货量越多;这2种情况下生产商、零售商和供应链的收益都将下降.
第Ⅰ类双边装配线平衡问题的改进蚁群算法
张则强, 胡俊逸, 程文明
2013, 26(4): 724-730. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.020
摘要(1305) PDF 909KB(367)
摘要:
为克服传统算法求解大规模双边装配线平衡问题计算时间长、性能不稳定的缺陷,针对第Ⅰ类双边装配线平衡问题,应用综合信息素搜索规则与全局信息素更新规则,提出了一种先产生任务排列序列、后按启发式分配规则产生可行解的蚁群算法,可有效脱离陷入局部最优解.用改进蚁群算法对30个不同规模的问题进行求解,并与标准蚁群算法和禁忌搜索算法进行了对比.结果表明:改进蚁群算法求出29个最优解,比普通蚁群算法、禁忌搜索算法分别能多求得6个和3个最优解;应用于汽车双边装配线算例,在保持平衡效率的条件下,改进蚁群算法计算时间为21.01 s,比普通蚁群算法减少了9.14 s,计算效率提高了30.3%.
微尺度下气体在过渡区内流动的格子Boltzmann模拟
刘加利, 张继业, 张卫华
2013, 26(4): 731-737. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.021
摘要(791) PDF 709KB(326)
摘要:
为研究微尺度下气体在过渡区内的流动特性,基于气体动理学及Knudsen层效应理论,推导了Knudsen数与无量纲松弛时间的关系;应用Succi的边界处理方法和广义二阶滑移边界条件,推导了壁面滑移速度和反弹比例系数的计算公式,建立了适用于过渡区微尺度气体流动的格子Boltzmann模型,并应用该模型对过渡区内微尺度Poiseuille流动进行模拟.结果表明,当稀薄参数取1.64时,计算得到的无量纲速度剖面在整个过渡区与Karniadakis给出的无量纲速度剖面吻合较好,无量纲速度分布在过渡区基本上保持为抛物线形状,边界上的无量纲滑移速度随着Knudsen数的增加而增大,中心线上的无量纲速度随着Knudsen数的增加而减小.
轨道车辆新型车端专用吸能装置
雷成, 肖守讷, 罗世辉
2013, 26(4): 738-744. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.022
摘要(1048) PDF 842KB(340)
摘要:
为了提高轨道车辆的耐碰撞性,利用金属薄壁结构轴向切削和压缩过程吸收能量的原理,设计了一种新型车辆端部专用吸能装置;采用显式有限元软件LS-DYNA建立了吸能装置吸能过程的等效三维有限元模型,并对吸能过程进行数值模拟;分析了切削深度、刀具前角和切屑圆心角等参数对吸能装置吸能性能的影响.研究结果表明,新型吸能装置吸收的能量、界面力与切削深度、切屑圆心角成正比,与刀具前角成反比,受切削深度的影响较小;新型吸能装置的冲程效率可达100%,压缩力效率和总效率可达70%以上,高于现有吸能装置.
铁路罐车封头冲压成形研究
罗征志, 曾京, 黄烈兵, 秦胜谋
2013, 26(4): 745-749,768. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.023
摘要(875) PDF 604KB(269)
摘要:
为保证某型铁路罐车封头冷冲压成形质量,设计了具有圆形拉延筋、矩形拉延筋和不设置拉延筋3种结构形式的拉延模具型面;使用有限元方法,对3种模具结构形式下封头的冲压成形过程进行模拟分析,对比了封头起皱趋势、 成形回弹和料厚变化等模拟结果,并根据仿真结果选择合理的模具结构形式进行了试验.研究结果表明:采用矩形拉延筋进行封头冲压成形,能更有效的避免封头出现起皱、鼓包等成形缺陷,而且成形后回弹量较小;矩形拉延筋模具冲压试验所得封头无成形缺陷,测得封头最小料厚为9.6 mm,最大料厚为10.5 mm,与模拟结果基本一致;采用矩形拉延筋模具进行该型封头冷冲压成形是有效的.
V/X接线牵引变压器短路电抗在线监测方法
周利军, 黄晓峰, 李先浪, 张志刚
2013, 26(4): 750-755. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.024
摘要(899) PDF 640KB(269)
摘要:
为有效判断变压器绕组的变形与否,根据V/X接线牵引变压器的等效电路,利用变压器高压侧各相电压、电流及各供电臂馈线对地电压、电流的监测数据,推导建立了变压器短路电抗的计算模型,并以多次监测值的相对标准偏差为依据,提出了测试结果的精度控制方法. 测试结果表明,虽然提出的方法没有在绕组上安装附加传感器,但测试得到的一台V/X接线牵引变压器A、B和C、B相间的短路电抗分别为67.31和61.18 Ω,与离线数据67.40和61.27 Ω非常吻合,该在线监测方法有效且极具实用性.
基于听觉感知特性的语音质量客观评价方法
谭晓衡, 许可, 秦基伟
2013, 26(4): 756-760. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.025
摘要(958) PDF 614KB(470)
摘要:
讨论了基于MFCC (Mel-frequency cepstral coefficients)特征参数的语音质量客观评价方法Mel-CD (Mel-cepstral distance measure).根据心理声学原理将Johannesma提出的人耳听觉模型和非线性压缩变换引入MFCC特征参数的提取过程,用Gammatone滤波器组对人耳基底膜进行仿真.利用改进后的MFCC作为语音信号特征参数,提出了一种更加符合人耳听觉感知特性的客观评价方法——Mel-GD (Mel-cepstral gammatone filter bank distance measure).性能测试结果表明:所提算法与Mel-CD算法在时间复杂度上保持一致,评价结果的主观与客观的相关度提高了4.9%,平均估计偏差改善了45.5%.
基于捕获与退避的多信道时隙ALOHA协议性能分析
杨柳, 范平志, 郝莉
2013, 26(4): 761-768. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.026
摘要(1048) PDF 950KB(419)
摘要:
为拓展对基于功率捕获和退避重发的多信道时隙ALOHA协议理论分析,对该协议的数据包接入成功率、吞吐量和时延等性能指标进行了研究.分析结果表明,协议性能由信道负载、功率捕获比例、信道数量和用户数量等参数共同决定.通过数值分析探讨了该协议中各参数对系统性能的影响.功率捕获比例越小,系统的吞吐量越大,时延越小,接入成功率就越高;信道数量越多,系统的吞吐量越大,时延越小,接入成功率就越高;用户数量对系统的吞吐量和成功接入率影响不大,而用户数量越大,系统的时延越大.理论结果与仿真结果相比,相对误差小于2%.
非平稳信号自适应最大信噪比盲源分离方法
张洁
2013, 26(4): 769-775. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.027
摘要(946) PDF 702KB(392)
摘要:
为了提高时变非平稳信号的盲源分离效果,提出了自适应最大信噪比盲源分离新方法.该方法以信噪比函数作为代价函数,并基于改进的多项式系数自回归模型,进行最优滑窗长度的自适应估计.仿真计算表明,FastICA算法需要预设源信号的概率密度函数,以选择适宜的非线性函数近似估计源信号的非高斯性,当假设的概率密度函数与实际不符时无法正确分离源信号;累积量算法在信源的峰度相同时无法正确分离源信号.新方法与经典的FastICA算法和基于累积量的盲源分离算法比较结果表明,对于经典的FastICA算法、累积量算法无法正确分离的时变非平稳信号,新方法能够有效地进行盲源分离,分离结果不受源信号的概率分布、信源的峰度等统计因素影响.
并行时域有限差分法网格自动剖分技术
陈伶璐, 周海京, 李瀚宇, 傅海军, 廖成
2013, 26(4): 776-782. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.028
摘要(1003) PDF 818KB(481)
摘要:
为了构建适合于时域有限差分法求解的离散几何模型,摆脱大量繁杂的手工操作,提出了一种高效的大规模并行时域有限差分法网格自动剖分技术.该并行剖分方法将三角面元计算机辅助设计模型文件作为输入数据,能够自动建立包含多种介质的任意三维实体网格模型,且其并行执行过程中无需过多的数据交换,并行效率可达99%.基于该离散模型自动生成技术,采用时域有限差分方法,计算了含微带板的简易计算机机箱耦合效应,其计算结果与商用电磁仿真软件的计算结果相吻合,表明该剖分方法的准确性.最后,通过250个处理器核,并行剖分了网格规模约6亿的某真实计算机机箱模型,其并行剖分时间仅为0.2 s,验证了该并行剖分方法的高效性,表明该网格剖分技术能有效地解决大规模并行时域有限差分法的离散几何建模问题.

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