山东大学学报 (工学版)

医用碳/碳复合材料的制备及骨组织相容性研究

曹　宁,李木森,马泉生,郝广政,白允强

2007, 37(1): 1-5 . doi:

摘要 ( 852 )

PDF (752KB) ( 2662 )

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医用碳/碳复合材料的制备工艺主要由碳纤维三维立体织物浸渍糠醇树脂、碳化、化学气相渗透和石墨化等主要步骤构成.本文采用扫描电子显微镜、肖氏硬度计对碳/碳复合材料的表面微观形貌及显微硬度进行观察和测定.为进一步探讨该材料作为骨组织替换材料的可行性，开展了实验动物骨内种植实验，并通过X射线和组织病理切片观察对材料与骨组织相容性进行了研究.结果表明，采用本工艺制备的碳/碳复合材料组织结构均匀致密.该材料生物相容性良好，具有与正常人体皮质骨十分接近的表面硬度.

过冷对纯镍熔体凝固过程中树枝晶侧向分枝的影响

田卫星,刘　健,苏玉阔,李兴文,田学雷

2007, 37(1): 6-9 . doi:

摘要 ( 687 )

PDF (332KB) ( 2099 )

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在相场模拟中，通过捕获液态界面，系统研究了过冷对纯金属熔体凝固过程中树枝晶侧向分枝形貌的影响.结果表明，随着熔体过冷度的增大，晶体中二次枝晶越来越发达，其百分含量线性增加；当过冷度足够大时，一次枝晶可能发生缩颈，并在对流作用下于缩颈处熔断，导致晶粒的自身细化.

氮化镓低维纳米结构的制备与表征

吕　伟,吴莉莉,邹　科,吴佑实

2007, 37(1): 10-14 . doi:

摘要 ( 791 )

PDF (657KB) ( 2633 )

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主要是以氧化镓为原料，通过气相沉积法，制备出GaN纳米线和纳米带.通过X－射线衍射(XRD)，扫面电镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)等测试手段对其形貌进行了表征和分析.研究了实验过程中工艺条件的改变对所制备GaN纳米结构形貌特征的影响.对两种GaN纳米材料的拉曼散射光谱进行了分析.

纳米羟基磷灰石制备的实验研究

王成祥,李木森,曹　宁,白允强

2007, 37(1): 15-18 . doi:

摘要 ( 794 )

PDF (531KB) ( 2088 )

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采用NaP作为分散剂，共沸蒸馏脱水来制备纳米羟基磷灰石(HA)颗粒.通过X射线衍射仪、透射电子显微镜(TEM)、和粒度分布仪等设备分别表征所制取的粉末的物相、形貌、粒度分布.主要观察NaP和共沸蒸馏方法的效果.实验结果表明，NaP作为分散剂有一定效果且在20％附近有一个最佳分散点，但是会降低羟基磷灰石(HA)粉体的热稳定性，并且，共沸蒸馏能够有效的防止团聚的发生.

航空框类零件加工动态夹紧力确定有限元分析

路　冬,李剑峰,孙　杰,姜　峰

2007, 37(1): 19-22 . doi:

摘要 ( 866 )

PDF (515KB) ( 2084 )

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针对目前航空框类零件加工中夹紧力的确定主要凭经验，加工变形难以控制的难题，采用有限元数值计算方法，通过相应模型的建立和求解，揭示摩擦力及切屑去除对夹紧力确定的影响，以降低夹紧力对工件加工变形的影响.在有限元模型中利用生死单元技术模拟切屑去除；用弹簧和阻尼单元表示工件与夹具的接触,确定工件在动态载荷作用下的夹紧力.研究结果表明，随着刀具位置不同，夹具与工件接触处反力也随之发生变化，为保证工件的定位基准及减小工件的变形应根据刀具位置的不同及工件刚度的变化不断调整夹紧力.

基于ARM和DSP的嵌入式导航计算机方案设计

孙　科,刘　刚,房建成

2007, 37(1): 23-26 . doi:

摘要 ( 656 )

PDF (284KB) ( 1855 )

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针对微小型组合导航、制导与控制系统对其导航计算机处理能力、体积、功耗及适用性等方面的要求，设计一种嵌入式高性能导航计算机系统.采用ARM芯片AT91RM9200和DSP芯片ADSP21364双组合处理器方案，进行外围电路的扩展，能够高效的完成信息采集、实时导航解算、卡尔曼滤波及发送控制指令任务.设计注重了导航计算机系统的可扩展性，可应用于多种微小型GPS/SINS，DGPS/SINS/MC等组合导航、制导与控制系统.较之传统的导航计算机，突出了体积小，功耗低及适用性强等特点.

铝电解槽三维磁场的计算与优化（Ⅰ）——样条积分方程法计算三维磁场

刘志珍,陈红艳,安　琳

2007, 37(1): 27-30 . doi:

摘要 ( 746 )

PDF (549KB) ( 2250 )

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介绍了样条积分方程法求解三维磁场的原理，通过计算TEAM Workshop 21问题A模型的磁场，验证了该方法的正确性．首次运用该方法对一台180?kA的预焙阳极铝电解槽的三维磁场进行了计算，计算值与测试值吻合较好，证明了该方法的有效性．

基于伴生与互补颜色特征的车牌字符分割新方法

王　枚,王国宏

2007, 37(1): 31-34 . doi:

摘要 ( 1062 )

PDF (399KB) ( 2650 )

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针对车牌区域的伴生与互补的颜色特征，提出一套字符分割的新算法.该算法利用定位到的车牌区域的原始颜色特征，直接进行字符及背景的提取，完成2值化过程，避免了图像处理过程中带来的误差，因此产生的噪声较少；最后利用垂直积分投影进行字符分割.对200幅从交通卡口获取的真实的彩色图像进行试验，算法对车牌破损，污垢、铆钉及字符粘连、过饱和等造成的影响均不敏感，其准确性，鲁棒性及实用性均较好.

基于全相位滤波器的改进人工耳蜗CIS言语处理方案

庞智敏,田　岚,侯正信

2007, 37(1): 35-38 . doi:

摘要 ( 2195 )

PDF (715KB) ( 2287 )

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人工耳蜗是帮助深度耳聋患者恢复听力的一种装置.利用电子耳蜗电刺激的简化模型，采用滤波特性更佳的新型全相位数字滤波器对人工耳蜗连续相间采样(continuous interleaved sampler，CIS)语音信号处理方案进行仿真及声音合成，来模拟耳蜗植入者所听到的声音，并与传统的巴特沃夫滤波器仿真方案结果相比较.仿真实验结果表明：采用全相位滤波器得到的合成语音更为清晰，噪音有所减弱，优于巴特沃夫滤波器设计所得到的结果.

均匀功率谱密度约束下的OFDM－UWB比特分配算法

郭举修,陈　哲,王德强

2007, 37(1): 39-42 . doi:

摘要 ( 781 )

PDF (373KB) ( 1804 )

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针对基于正交频分复用的超宽带系统（OFDMUWB），提出一种自适应比特分配算法，以对抗超宽带信道的频率选择性衰落.以系统传输速率和均匀功率谱密度为约束条件，将比特分配问题转换为以误比特率（BER）为目标函数的最优化问题，给出了比特分配算法的具体步骤.仿真结果表明该算法可以有效地提高系统性能.

线性切换系统一致能控性和能观性的充要条件

朱礼营,王玉振

2007, 37(1): 43-46 . doi:

摘要 ( 863 )

PDF (216KB) ( 1982 )

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研究线性切换系统的一致能控、能观和能达性.首先给出轨道算子、一致能控状态集和一致能达状态集的概念，然后利用轨道算子、一致能控和一致能达状态集，分别给出了线性切换系统的一致能控、能达和能观性的充要条件.证明了线性切换系统一致完全能控、能达或能观的充要条件是，每一个子系统都是能控、能达或能观的.

基于混沌搜索的混和粒子群优化算法

张劲松,李歧强,王朝霞

2007, 37(1): 47-50 . doi:

摘要 ( 880 )

PDF (414KB) ( 2278 )

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所提出的算法将粒子群优化算法和混沌算法相结合，既摆脱了算法搜索后期易陷入局部极值点的缺点，同时又保持了前期搜索的快速性.最后通过4个测试函数将该算法与基本粒子群算法进行仿真对比，比较结果表明基于混沌搜索的混和粒子群优化算法在收敛性和稳定性等方面明显优于基本粒子群优化算法.

Barbalat引理及其在系统稳定性分析中的应用

闵颖颖,刘允刚

2007, 37(1): 51-55 . doi:

摘要 ( 1299 )

PDF (269KB) ( 8481 )

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概述了Barbalat引理最常见的几种基本形式及其变形形式,研究了该引理各种形式之间的相互关系，并给出了各自的适用范围.通过3个例子讨论了Barbalat引理在分析系统的渐近收敛性、自适应控制设计和Lp稳定中的应用.

一类非线性系统有限时间函数观测器设计方法

丁玉琴,刘允刚

2007, 37(1): 56-60 . doi:

摘要 ( 856 )

PDF (250KB) ( 2394 )

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研究了一类非线性系统的有限时间函数观测器设计问题,发展了现有文献中的相关结果:(1) 得到了非线性系统的渐近收敛函数观测器设计方法;(2) 在所设计的非线性系统渐近收敛函数观测器的基础上,并结合有限时间观测器理论,给出了将要研究的非线性系统的有限时间函数观测器的设计新方法.所设计的有限时间函数观测器在任意给定的时间段内实现了对将要研究的非线性系统状态函数的精确重构.仿真例子验证了理论结果的正确性.

6步直线生成算法

贾银亮,张焕春,经亚枝,刘　晶

2007, 37(1): 61-64 . doi:

摘要 ( 806 )

PDF (226KB) ( 2167 )

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直线是图形的基本元素，研究其生成算法具有重要意义.经典的双步直线生成算法一次能生成两个像素点，对其进行改进，提出一种6步直线生成算法，一次预测3个像素点，再通过直线的对称性生成6个像素点，从而提高了直线生成效率，并使运算量只与直线的长度相关.

面向入侵检测系统的通用应用层协议识别技术研究

刘元勋,徐秋亮,云晓春

2007, 37(1): 65-69 . doi:

摘要 ( 795 )

PDF (295KB) ( 4603 )

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网络环境的不断发展和网络应用的不断加入使得协议分析和入侵检测的难度不断增大，同时造成了误报和漏报的不断发生.在进行协议分析和入侵检测以前首先对应用层协议进行识别并分别对不同协议采用不同的分析手段，可以极大的提高协议分析和入侵检测的可靠性.提出了一种通用的应用层协议识别技术并将其应用到入侵检测系统上，通过实验验证了其可用性和可靠性.

DS-CDMA UWB系统中基于能量比较的TOA估计算法

夏　斌,张连俊

2007, 37(1): 70-73 . doi:

摘要 ( 785 )

PDF (489KB) ( 1613 )

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针对DSCDMA UWB（direct sequence code division multiplexing access ultra wide bandwidth）系统，提出了基于能量比较的TOA估计算法,该能量门限值由归一化值、最大和最小抽样能量决定.在不同的信噪比下，自适应地选择归一化值，能使TOA的估计误差最小.仿真结果表明，该方法是可行的.

多边形三角化图三色问题证明的一个注记

潘国栋,汪嘉业,向　辉

2007, 37(1): 74-75 . doi:

摘要 ( 742 )

PDF (180KB) ( 2250 )

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对“简单多边形三角形化图S是可以3色”的定理证明中用到的关键定理: “简单多边形三角形化图S的对偶图T是一棵树” 作了十分简化的证明, 从而简化了3色问题及Art Gallery 问题 Watchman 定理的证明.

实用的基于知识签名的群签名方案

杨　晨,马文平,王新梅

2007, 37(1): 76-79 . doi:

摘要 ( 748 )

PDF (239KB) ( 2360 )

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基于知识签名提出了一个实用有效的群签名方案.通过引入Issuer（负责群成员的加入和群成员私钥的分发）和Opener（负责群签名的打开和追踪）有效的实现了群成员的动态加入和删除，解决了群签名的打开和追踪问题，并克服了一般群签名方案的缺陷.

二道垭隧道开挖与支护的数值模拟分析

刘豆豆,陈卫忠,杨建平,伍国军,李晓静,杨为民

2007, 37(1): 80-85 . doi:

摘要 ( 680 )

PDF (1102KB) ( 1887 )

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大量工程实践表明，岩体工程开挖后的应力调整和变形并不是瞬时完成，本文采用大型有限元工程模拟分析软件ABAQUS，模拟二道垭隧道的开挖与支护过程，研究隧道开挖后考虑不同的应力释放比例后再支护时，围岩的变形及锚杆的受力情况. 计算结果表明：对于松软岩层来说，考虑应力释放后再支护的计算结果更好地反映工程围岩的变形和破坏特性.

反应型反光型道路标线涂料识别效果研究

郑桂兰,关瑞芳,隋　肃,李建权,李国忠

2007, 37(1): 86-89 . doi:

摘要 ( 674 )

PDF (482KB) ( 1798 )

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本论文在以不饱和聚酯树脂及废弃的聚苯乙烯泡沫塑料为基体的反应型双组分道路标线体系中，通过试验研究了白色颜料加入量以及涂料粘度对道路标线涂料的光反射比以及逆反射系数的影响.得到了颜料加入量以及涂料粘度对道路标线涂料逆反射系数的影响的具体曲线，对道路标线涂料的日间及夜间识别效果的研究提供了具体的方法.

水杨醛缩氨噻肟酸Schiff碱稀土钐配合物的合成与表征

刘　静,郑庚修,潘淑莹

2007, 37(1): 90-93 . doi:

摘要 ( 745 )

PDF (276KB) ( 2095 )

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金属有机Schiff碱类配合物是金属有机配合物中很重要的一个分支， Schiff碱是通过灵活选择与各种氨类及含羰基的不同醛或酮缩合得到链状或环合，单齿或多齿、结构各异性能多变的有机配体. 利用头孢类医药中间体氨噻肟酸［2(2氨基4噻唑基)2(Z)甲氧亚胺基乙酸］的氨基与水杨醛反应合成Schiff碱配体，Schiff碱配体与稀土钐无机金属离子配位得到目标配合物，运用元素、红外分析对配合物的结构进行了表征，探讨它们的配位方式.

一类周期辛矩阵对特征值问题的向后误差分析

刘新国,栾世宝

2007, 37(1): 94-98 . doi:

摘要 ( 742 )

PDF (188KB) ( 1870 )

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给出一类周期特征值问题的向后误差分析，定义了特征对的范数型结构向后误差，并给出了显式表达式.

二维铸造充型过程数值模拟的特征分数步长法

鲁统超,葛　亮

2007, 37(1): 99-106 . doi:

摘要 ( 543 )

PDF (274KB) ( 1435 )

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铸造充型过程的数学模型是包括连续性方程和动量方程的偏微分方程组.利用分数步长法将动量方程分裂成两部分，对第一个方程采用特征差分法进行处理，对第二个方程结合连续性方程进行处理后得到压力的泊松方程，用迭代法进行求解，给出了收敛性分析和稳定性条件.

褐煤基吸附催化剂脱硫脱氮的研究

冯治宇

2007, 37(1): 107-110 . doi:

摘要 ( 634 )

PDF (262KB) ( 2364 )

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为寻求经济实用的控制大气污染的方法，利用褐煤为主原料研制出了能够同时进行燃煤烟气脱硫脱氮的吸附催化剂——褐煤基吸附催化剂. 介绍了制备褐煤基吸附催化剂的工艺条件, 介绍了利用褐煤基吸附催化剂脱除燃煤烟气中的二氧化硫和氮氧化物的实验研究. 研究了影响褐煤基吸附催化剂脱硫脱氮效率的因素. 实验表明，氧气含量、水蒸气含量、氨气含量以及烟气的温度影响脱硫脱氮效率. 在实验的基础上，提出了褐煤基吸附催化剂脱硫脱氮的工艺条件. 实验结果显示：以褐煤为主原料制备的褐煤基吸附催化剂能够用于燃煤烟气的脱硫脱氮.

粉末溅射ZnO薄膜酒敏元件

周　磊,邢建平,周　晨,洪德斌,裘南畹

2007, 37(1): 111-114 . doi:

摘要 ( 612 )

PDF (291KB) ( 1636 )

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针对金属氧化物薄膜气敏元件传统制造工艺中存在的掺杂不稳问题，开发了一种实用化的ZnO薄膜气敏基材料.采用粉末溅射法研制ZnO:1%CeO2薄膜，利用衬底Al2O3与ZnO晶体均为六方结构的特点，选择适当溅射参数研制出薄膜气敏元件，同时通过悬挂芯片双点焊工艺，使元件更加小型化.长期检测结果表明，此类元件气敏特性和稳定性良好，适合进一步推广应用.

基于DSR的多路径路由协议的分析和改进

郑　辉,陈　曙,刘丽云

2007, 37(1): 115-118 . doi:

摘要 ( 771 )

PDF (359KB) ( 2171 )

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首先分析了DSR路由协议，然后提出了一种简单易实现的独立多径路由算法.该算法中只有目的节点应答路由请求，中间节点只转发一次路由请求，这样不仅减少了路由分组的数量，而且能为目的节点尽可能提供多条独立路径，减少了目的节点路由计算的复杂度.在NS2环境下与DSR路由协议在路由开销、丢包率和端到端的平均延时方面进行了对比实验，实验结果表明SIMR算法的性能优于DSR路由协议.

高压大功率开关电源的PSPICE计算机辅助设计

陈亚非,雷　虹,陈银杏,冯进军

2007, 37(1): 119-124 . doi:

摘要 ( 729 )

PDF (1045KB) ( 3708 )

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一种为微波功率模块供电的高压大功率开关电源已经完成设计并小批量生产.以该电源的设计为例，给出了建立开关电源PSPICE模型的实例，讨论了影响开关电源PSPICE仿真精度和速度的因素，总结了解决仿真中出现收敛性问题的具体方法，最后给出了所设计电源输出的PSPICE仿真结果和实验结果.

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