山东大学学报 (工学版)

面向立体显示的点采样栅格优化策略及其性能分析

李莉,杨忠,邢建芳,沈春林

2008, 38(3): 1-6 . doi:

摘要 ( 603 )

PDF (1047KB) ( 1896 )

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针对一般笛卡尔采样数据量大的局限性,提出了基于体心立方(bodycenter cubic, BCC)栅格的点采样方法,给出了采样矩阵的定义,分析了BCC格型的空间排布优势,设计了基于体心立方的优化采样策略,包括栅格的划分、物理空间和采样空间的坐标映射,采样密度和采样矩阵计算.将该方法与一般笛卡尔栅格进行了性能分析和比较.实验结果表明,BCC栅格采样比一般笛卡尔栅格减少30％的体数据量,加快了立体数据的预处理速度,并在立体显示中取得了较好的视觉效果.

一类拓扑不等价三维系统的混沌同步

黄琼

2008, 38(3): 7-9 . doi:

摘要 ( 455 )

PDF (781KB) ( 1071 )

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研究了一类拓扑不等价三维混沌系统的同步,通过设计一个合适标量控制器,可以实现不同混沌系统之间的混沌同步.得到了该标量控制器设计的一般方法,并得到了混沌同步的充分和必要条件.

基于VHDL的正交编码脉冲电路解码计数器设计

胡天亮,李鹏,张承瑞,左毅

2008, 38(3): 10-13 . doi:

摘要 ( 677 )

PDF (614KB) ( 2699 )

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针对正交编码脉冲电路脉冲(quadrature encoder pulse, QEP)的解码和计数的问题，给出了QEP解码计数器的解决方案.本方案在复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device, CPLD)中使用VHDL(VHSIC hardware description language)实现语言硬件编程.整个解码计数器设计分为脉冲边沿检测器，计数脉冲和计数方向发生器，上下行计数器三部分，成功的解决了由传感器抖动引起频繁换向时准确计数的问题.该解决方案使用Altera公司的Quartus II软件进行设计并进行了仿真分析，最后给出了基于此技术的机床数显表的应用实例来说明此技术的可行性和柔性.

同规格货物装箱问题的优化计算

徐丽丽,季忠,夏继梅

2008, 38(3): 14-17 . doi:

摘要 ( 736 )

PDF (231KB) ( 2817 )

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讨论了相同规格货物的装载问题,给出一种模型简单、计算量小的优化算法,将三维装载问题转化为一维和二维相结合的装箱问题,降低了问题的复杂性.首先针对给定的集装箱空间,计算出沿高度方向的水平层的最优分布,即一维下料问题;再通过优化计算,求出水平层内货物的最优排列,将问题转化为二维裁剪问题.通过与文献报道算例的比较,表明该算法通过简单的计算过程就能达到预定的优化目的.

大跨公路隧道结构耐久性分析

谭忠盛,黄成造 ,刘恒,朋改非

2008, 38(3): 18-22 . doi:

摘要 ( 652 )

PDF (648KB) ( 1266 )

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对广州龙头山大跨公路隧道进行衬砌结构耐久性研究,根据隧道的环境特点及地下水质情况得出衬砌结构处于I类环境,环境作用等级属I-B,其主要的耐久性劣化机理是表层混凝土碳化引起的钢筋锈蚀.由于隧道跨度大,拱部拉应力区大,容易产生裂缝,裂缝的存在加剧了混凝土的劣化速度.在分析影响衬砌耐久性因素的基础上,研究了混凝土优化的配合比.通过大量试验提出了提高混凝土抗渗性与抗裂性作为提高混凝土结构耐久性的主要技术途径,可采用降低水胶比方法提高抗渗性,采用添加纤维方法提高抗裂性,并指出隧道施工过程的质量控制和运营期的维修养护对提高隧道结构耐久性的重要性.根据龙头山隧道现场条件,预测了衬砌结构的寿命,结果表明能满足100年的设计要求.

迭代优化算法在大跨拱桥线形控制中的应用

李传夫,李术才,魏建军,张波

2008, 38(3): 23-27 . doi:

摘要 ( 703 )

PDF (622KB) ( 1558 )

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针对某大跨径钢管混凝土拱桥的斜拉扣挂系统,将迭代优化算法应用于拱肋吊装的线形控制和索力计算.应用一次张拉到位的思想,通过设置合理的优化变量、约束条件和目标函数,将索力优化分散到各个施工阶段单独进行,依靠循环迭代实现总体线形的控制.该算法用于拱桥吊装施工的模拟,考虑了扣索垂度等非线性影响后,一轮优化得到的预抬高和扣索索力即可基本满足线形控制的要求.

锦屏水电枢纽辅助洞工程岩爆现象分析及防治措施

武选正,李名川,伍宇腾

2008, 38(3): 28-33 . doi:

摘要 ( 625 )

PDF (507KB) ( 2644 )

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通过对深埋长达隧道岩爆发生机理的分析,归纳了几种判定岩爆发生的方法.结合锦屏水电枢纽辅助洞工程岩爆现象的分析,根据现场预防、治理岩爆的实际经验,给出了锦屏水电枢纽辅助洞工程岩爆发生的原因和目前所采取的工程措施,为如何防止岩爆对工程带来的危害提供有效的实战经验，并为类似工程提供具有借鉴意义的施工经验和防治措施.

薄壁深梁弯剪耦合应力分布规律

郭佳陇,王正中 ,谌磊,朱军祚

2008, 38(3): 34-39 . doi:

摘要 ( 602 )

PDF (1039KB) ( 1331 )

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均布荷载作用下深梁的正应力属于弯剪耦合应力,传统的细长梁应力计算公式误差较大不再适用,在对薄壁深梁的设计中存在很多问题.基于梁横力弯曲的挠曲微分方程,推导出双轴对称截面深梁在横向均布荷载作用下弯曲正应力的计算公式,并对其弯曲正应力的沿梁长、梁高分布规律影响因素进行了分析.采用ANSYS软件对工程实例进行计算分析,利用分析结果对推导公式进行精度评价.结果表明：精度满足要求，对各类薄壁深梁的设计具有指导意义.

水质综合评价的模糊可变模型及其应用

许文杰,曹升乐

2008, 38(3): 40-45 . doi:

摘要 ( 571 )

PDF (300KB) ( 1389 )

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水质综合评价是一个涉及多指标、多级别、考虑区间值的模糊评价问题，将模糊可变集理论引入其中，在评价数学模型不变的前提下，用熵值法、等权法和单纯阈值法3种方法确定指标权重，并以东昌湖为例，分析了各方法对应的级别特征值的稳定性，最终确定各样本的评价等级，结果表明模型的合理性和实用性.

平阴尿塔的物料和爆炸能量估算

胡德栋,王威强,吴俊飞,崔玉良,李梦丽

2008, 38(3): 46-50 . doi:

摘要 ( 482 )

PDF (298KB) ( 1320 )

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为了确定平阴尿塔的爆炸原因,在进行全塔物料衡算的基础上,分别估算了该尿塔的化学爆炸能量、物理爆炸能量及后者的危害范围.结果发现前者小于尿塔的现场破坏能量,而后者的破坏范围则与现场的实际情况相符.结果表明该尿塔发生的是由尿塔应力腐蚀开裂而引起的物理爆炸过程.

尿素合成塔爆炸载荷类型与破坏形态的关系分析

徐书根,王威强,李梦丽,宋明大

2008, 38(3): 51-57 . doi:

摘要 ( 599 )

PDF (675KB) ( 1479 )

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给出了国内外尿素合成塔发生的爆炸事故案例,并根据爆炸的结果将爆炸类型分为内部爆炸与塔体爆炸.通过对爆炸原因、过程以及后果的分析,探讨了尿素合成塔内部和塔体的爆炸原因与破坏形态的对应关系.认为泄漏引发的“爆沸”是造成尿素合成塔塔体爆炸的原因,而气相层的化学爆炸则是尿素合成塔内部爆炸的原因,两者的破坏形态存在明显的差异.

两自由度可控平面连杆机构机电耦合系统的超谐波共振分析

王汝贵,蔡敢为

2008, 38(3): 58-63 . doi:

摘要 ( 531 )

PDF (513KB) ( 1458 )

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以具有平行四边形铰链机构的操作机器手为研究对象,对其平面运动时的动力学问题进行研究.将可控电动机和机器手机构作为一个整体,应用有限单元法建立了系统机电耦合非线性动态方程;利用多尺度法对系统的超谐共振问题进行了分析,得到机器手机电耦合系统超谐共振的一次近似解,揭示了系统超谐共振机理.最后给出算例.

一种车用燃油加热器燃烧器的流场数值分析

王伟,毛华永,李国祥,潘世艳,巩厅房,晋世强,郝胜兵

2008, 38(3): 64-68 . doi:

摘要 ( 592 )

PDF (948KB) ( 1444 )

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由数值计算分析知：切向进气孔所产生的旋流对锥盖内表面形成冲刷，并影响一级燃烧室内部三层进气孔的进气，其旋流影响贯穿整个燃烧室.一级燃烧室的第一层进气孔所进气流在其燃烧室轴心碰撞翻转，形成锥盖内腔绕轴线分布的轴向涡流，从而加强了锥盖内表面的冲刷卷吸流动.而在一级燃烧室锥形缩口处，因进气分流孔的分流作用，使二级燃烧室的前端形成若干小旋涡，这些小旋涡与锥形缩口处的大旋涡并存，使燃烧室边缘区域的混合得到了强化.锥盖形燃烧器能减少流动死区，有利于油气的充分混合燃烧，从而减少积炭的生成.计算结果与样机试验数据基本吻合.

纳米TiC对Si₃N₄基复合陶瓷材料性能和微观结构的影响

薛强,艾兴,赵军,周咏辉,袁训亮

2008, 38(3): 69-72 . doi:

摘要 ( 565 )

PDF (615KB) ( 1661 )

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用热压法制备了纳米TiC增韧补强的Si₃N₄基复合陶瓷材料，研究了不同TiC含量对复合陶瓷材料力学性能与微观结构的影响.结果表明：纳米TiC颗粒的添加对复合材料的力学性能的提高是有利的，当纳米TiC的质量分数为15%时，复合材料具备较优的力学性能，其抗弯强度、断裂韧性、HV硬度分别达到895MPa，8.03MPa.m1/2，15.06GPa；不同尺寸的Si₃N₄晶粒形成双峰结构，有利于复合材料性能的提高；其断裂机制为沿晶断裂和穿晶断裂的混合类型.

C／C+HA骨植入材料对杂交波尔山羊生理生化机能的影响

薛成骞,董建文,孟宪锋,常虹,曹宁,陈华英,李木森

2008, 38(3): 73-76 . doi:

摘要 ( 699 )

PDF (441KB) ( 1780 )

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碳／碳复合材料+羟基磷灰石涂层(C／C+HA)骨植入材料具有与人体骨组织十分接近的弹性模量和优良的表面生物活性,是一种具有重要临床应用价值的骨替换材料.采用杂交波尔山羊作为动物实验模型,开展了C／C+HA复合材料骨内植入实验,并从呼吸、心跳、消化、血液和免疫等方面考察了该植入材料对实验动物生理、生化指标的影响,进而探讨了该材料的生物安全性.结果表明:在植入手术后61?d的观察期内,虽然实验动物出现轻度贫血和消化吸收功能下降,但未发现C／C+HA复合材料引起的热源性反应、急性感染和免疫功能下降,说明该材料具有较好的生物安全性.

需求侧2种可中断负荷备用市场报价策略的协调

罗运虎,邢丽冬,王勤,刘海春,翁晓光

2008, 38(3): 77-80 . doi:

摘要 ( 679 )

PDF (288KB) ( 1081 )

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迄今为止,有关用户如何协调需求侧低电价与高赔偿2种可中断负荷(interruptible load,IL)备用市场报价策略方面的研究一直被长期忽视和孤立.用户在低电价与高赔偿2种IL市场中的收益特性相同,且属于风险性收益.为使得在这2种IL市场中所获得的风险性收益之和最大,用户应根据自身停电损失曲线,对这2种IL市场的报价策略进行协调.为此,在用户优化单一IL市场报价策略的基础上,从风险管理角度提出用户协调这2种IL市场报价策略的数学模型,并基于灵敏度方法对各市场最优报价策略的近似解进行求解.仿真结果验证了该模型的合理性和方法的有效性.

基于DSP的空间矢量脉宽调制(SVPWM)的实现

孔维涛,张庆范,张承慧

2008, 38(3): 81-84 . doi:

摘要 ( 621 )

PDF (1039KB) ( 5219 )

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根据电机的基本理论,详细分析了空间矢量的基本原理,提出了一种简单的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation, SVPWM)方法.该方法根据α-β复空间中的状态开关矢量,直接合成参考电压空间矢量,进行相关矢量作用时间的求取.计算量适中,实时性好,逆变器输出电流谐波小,电机转矩脉动小.本算法应用于以TMS320LF2407A为核心的感应电机变频调速系统中,实验结果表明,采用SVPWM技术的感应电动机变频调速系统实现简单,性能优越,改善了电机的运行品质,提高了逆变器的母线电压利用率.

一种绕线转子感应电机控制的新方法

王杉,李田泽

2008, 38(3): 86-89 . doi:

摘要 ( 772 )

PDF (308KB) ( 1350 )

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介绍感应电机特点的基础上,提出一种基于转子电磁场考虑的无位置传感器的绕线转子感应电机控制的新方法.该控制方法基于轴坐标变换,可以从任意点开始,无需知道电机的起始位置,其优点是更加直接,减少了计算对电机参数的依赖性.对应零转子频率,电机在同步速度附近可以提供稳定的运行,适应于变化的频率和速度,尤其对在受限制的速度范围内实现变速恒频具有重要意义.从仿真与试验的结果看,该方法与其它方法相比具有多种优势.

W波段折叠波导慢波系统的尺寸对其冷特性的影响

于海波,李宇,余恬,雷虹

2008, 38(3): 90-94 . doi:

摘要 ( 614 )

PDF (1381KB) ( 1757 )

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分析了W波段折叠波导慢波系统的尺寸对其冷特性的影响,并利用电磁场分析软件MAFIA计算了不同金属材料折叠波导慢波系统在W频段下的功率损耗值.结果表明,影响其色散特性的主要几何参数是结构的几何周期和波导宽边值;影响耦合阻抗的主要几何参数是波导窄边值;影响功率损耗的主要因素是金属的电导率以及波导窄边值.

好氧颗粒污泥的培养及基质降解和污泥生长动力学分析

李善评,赵玉晓,乔鹏,冯正志

2008, 38(3): 95-98 . doi:

摘要 ( 591 )

PDF (352KB) ( 2308 )

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在SBR反应器中以葡萄糖为唯一碳源，以普通絮状活性污泥为接种污泥培养好氧颗粒污泥,36d后形成好氧颗粒污泥，粒径2～5mm，对COD去除率保持在90％. 对形成的好氧颗粒污泥进行基质降解和污泥生长动力学研究，得到好氧颗粒污泥基质降解动力学参数Ks/485.0(mg·L^-1)，Vmax/1.2h^-1，生长动力学参数Y/0.156kgMLVSS/COD，Kd/0.30d^-1.

生物絮凝剂产生菌的筛选及培养条件优化

潘多涛,刘桂萍,刘长风

2008, 38(3): 99-103 . doi:

摘要 ( 541 )

PDF (462KB) ( 1637 )

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从林下土壤中筛选得一株产絮凝剂的细菌XMX-1(其产生的絮凝剂命名为XMX-1F);研究结果表明:玉米淀粉、玉米浆是廉价的碳氮源;通过乙醇提取的方法,从发酵液离心后的上清液中获得絮凝剂粗产品7.685g／L;通过蒽酮反应、紫外扫描以及红外扫描等多种方法手段分析确认XMX-1F是以多糖为主的高分子絮凝剂,多糖含量为77-87％;在实际废水处理方面,通过XMX-1F对模拟洗煤废水的应用研究表明,其应用到处理实际洗煤废水中的前景是可观的.

1.6-二-(N⁵-取代苯基-N¹-二胍)己烷盐酸盐的合成和体外抗菌活性

梁京芸,王明刚,柴家前,刘永庆

2008, 38(3): 104-107 . doi:

摘要 ( 662 )

PDF (285KB) ( 1654 )

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为寻找高效、低毒的新一代双胍类抗菌药物,根据电子等排原理,设计并用新的合成方法合成了五种1.6-二-(N⁵-取代苯基-N¹-二胍)己烷双胍类化合物盐酸盐,其中四种为未见文献报道的新化合物,其结构经1HNMR,13CNMR,IR等方法确证.生物活性实验结果表明,部分化合物具有较强的抗菌作用,并对其构效关系进行了探讨.毒性实验表明化合物是低毒的.

水杨醛缩甲基氨基硫脲Schiff碱配合物的合成与表征

张恭孝,杨荣华

2008, 38(3): 108-111 . doi:

摘要 ( 728 )

PDF (605KB) ( 1514 )

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选用头孢类医药中间体2-甲基氨基硫脲与水杨醛反应,合成了水杨醛缩2-甲基氨基硫脲schiff配体,然后与二价过渡金属离子反应合成了新型水杨醛缩甲基氨基硫脲Schiff碱配合物.通过元素分析、红外光谱、紫外光谱及摩尔电导分析等手段,对配体和配合物进行了表征,并对其抑菌活性进行了研究.

随机扰动条件下对流弥散方程源项系数反演的数值模拟

刘进庆,李功胜

2008, 38(3): 112-117 . doi:

摘要 ( 614 )

PDF (772KB) ( 2031 )

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应用梯度正则化算法对一维对流弥散方程中未知的源项系数进行了数值反演. 在附加数据取真值的情况下,反演计算结果非常精确;而在附加数据有扰动的情形下, 计算结果也基本稳定.这表明梯度正则化算法对于求解一维溶质运移中的源项反演问题是可行的和有效的.

伪逆算子的性质及其在框架理论中的应用

陈涛,陶常利

2008, 38(3): 118-122 . doi:

摘要 ( 746 )

PDF (206KB) ( 2643 )

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给出了伪逆算子的运算性质及满射有界算子的伪逆算子的一种表示.然后把伪逆算子应用在框架理论中,同时给出了预框架算子的伪逆算子的矩阵表示.最后把伪逆算子应用在(非框架的)序列中.

边界奇异权法在复合型裂纹计算中的应用

杜烨,汤红卫,王卫东

2008, 38(3): 123-126 . doi:

摘要 ( 693 )

PDF (373KB) ( 1015 )

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将边界奇异权法引入无网格方法中,通过对移动最小二乘近似(MLS)形函数进行修正，实现了本质边界条件在结点处的精确施加.将其应用于线弹性断裂力学问题的求解,计算了复合型裂纹的应力强度因子,分析了裂尖附近应力场,并与完全变换法的计算结果进行了对比.

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