2011年第34卷第12期文章目次

刘丰林 , 陈就 , 徐晓刚 , 何冰

2011, 34(12):1-8. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.001

[摘要](1708) [HTML](0) [PDF 8.84 M](1924)

摘要:
用直廓截形代替金刚石滚轮理论截形的偏差影响精密蜗杆砂轮截形修整精度。分析了金刚石滚轮修整蜗杆砂轮的方法,建立了蜗杆砂轮修整数学模型,依据空间啮合理论和蜗杆砂轮螺旋面方程,计算金刚石滚轮理论截形。对该理论截形进行直线拟合,计算了拟合直线与理论截形之间的拟合误差及拟合误差对蜗杆砂轮法截面廓形的影响。对一种单头蜗杆砂轮的精密修整进行截形和误差计算,分析了蜗杆砂轮直径与金刚石滚轮直径大小对蜗杆砂轮法截面修整误差的影响。结果表明：修整误差值随着蜗杆砂轮直径、金刚石滚轮直径的减小而增大,金刚石滚轮直径对修整误差影响较小。验证了直廓金刚石滚轮修整蜗杆砂轮的可行性,可用于指导确定蜗杆砂轮修整工艺。

2 时变摩擦系数对准双曲面齿轮动力学行为的影响

冯治恒 , 王时龙 , 雷松 , 萧红

2011, 34(12):9-15. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.002

[摘要](3835) [HTML](0) [PDF 8.90 M](1610)

摘要:
建立了考虑时变摩擦系数和润滑状态的准双曲面齿轮14自由度非线性动力学模型。提出了准双曲面齿轮混合弹流润滑摩擦模型,反映了齿轮传动系统的润滑状态,即齿面啮合既有润滑油膜接触又有粗糙峰接触的混合状态。在混合弹流润滑状态下,对时变摩擦系数对齿轮系统动力学行为的影响作了深入分析。通过载荷承载系数求出啮合线上各接触点瞬时摩擦系数并带入系统动力学方程中,考察了齿轮系统动态啮合力和传递误差变化趋势,对比了恒定摩擦系数和时变摩擦系数对齿轮动态响应的影响。不同载荷和速度下的仿真结果表明,时变摩擦系数对准双曲面齿轮系统动力学行为具有轻微的影响。

3 并联运动机床运动学和动力学分析与仿真

张毅 , 牟思惠 , 陈怀军

2011, 34(12):16-22. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.003

[摘要](1568) [HTML](0) [PDF 9.22 M](1053)

摘要:
以4 XP XU YY U X型并联运动机床为例,采用影响系数法建立了运动学分析的数学模型,利用Lagrange方程求解出动力学模型,为其它理论分析奠定基础。同时以虚拟样机软件ADAMS为工具,建立了并联机床的仿真模型,并对并联机床进行了动力学分析,获得了并联运动机床的动态特性,从而完善并优化了并联运动机床的系统设计。

4 飞行器质量特性参数测量

王秋晓 , 王迎

2011, 34(12):23-28. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.004

[摘要](1918) [HTML](0) [PDF 5.70 M](1131)

摘要:
质量特性参数(质量、质心、转动惯量、惯性矩)是飞行器重要飞行技术参数,传统的质量质心和转动惯量分别采用质心台和扭摆台测量,一次只能获取安装方向上的质心和转动惯量。由于飞行器结构上的原因,要求物体在一次装夹下高精度获取所有物理参数。为解决这一问题,将质心台和扭摆台合并为一质量特性参数综合试验台,并在台面上安装了可旋转和水平倾斜的斜台,将试件在斜台一次装夹下,测量试件在不同状态下的转动惯量,利用坐标转换法计算出物体三轴转动惯量和惯性矩等质量特性参数方法。阐述了一次装夹下物体质量质心及转动惯量测量原理,讨论了产生测量误差主要原因,分析了斜台倾角误差对测量精度的影响。

5 车用发动机磁流变悬置的刚度优化

陈世嵬 , 蹇开林 , 李锐 , 陈伟民 , 廖昌荣

2011, 34(12):29-34. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.005

[摘要](1825) [HTML](0) [PDF 6.89 M](1049)

摘要:
由于传统的悬置优化设计一般不考虑发动机载荷以及系统阻尼,不能反映磁流变悬置的半自动控制特性。因此,选取具有代表性的车用直列式4缸4冲程发动机悬置系统的振动力学模型,利用遗传优化算法建立一种磁流变液阻尼器初始刚度优化的新方法。该方法使磁流变液悬置在发动机多种转速下有更优秀的传递率,在冲击载荷下满足安全要求的发动机振动烈度。

6 软弱夹层力学参数取值规范分析

唐良琴 , 刘东燕 , 聂德新

2011, 34(12):35-41. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.006

[摘要](1809) [HTML](0) [PDF 7.28 M](999)

摘要:
软弱夹层的工程地质性质既与地应力、地下水等环境条件有关,也与其成因性质、粒度成分和矿物成分等有关。试验研究了成因性质、颗粒组成及物质组成相同条件下,软弱夹层抗剪强度参数随含水量、性状指标(W/Wp)和干密度变化的关系,并建立了相关方程。结果表明：夹层强度随含水量和性状指标减小而增大,随干密度增大而增大。因此,在对具体工程的软弱夹层进行强度参数取值时要综合考虑夹层在原位条件下的含水量、颗粒组成、粘土矿物成分及所处的地应力环境等因素。并探讨了重力坝规范中仅用粒度成分定量指标选取软弱结构面抗剪强度参数存在的不足之处。

7 NO对CH4氧化化学影响分析

王迎 , 郑朝蕾 , 何祖威 , 张庆峰 , 王峰

2011, 34(12):42-47. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.007

[摘要](1939) [HTML](0) [PDF 8.25 M](1028)

摘要:
采用一个新的NO CH 4相互作用的化学动力学机理模型,在实验验证的基础上,模拟了CH 4 在PFR(perfectly flow reactor,充分流动反应器)和HCCI(homogeneous charge compression ignition, 均质充量压缩点火)内燃机内的反应过程,改变NO初始摩尔浓度和反应温度,分析了NO对CH4氧化过程的影响,研究表明：NO主要与CH4氧化过程中产生的过氧基ROO·(过氧烷基)发生反应,将其转化成RO·(氧烷基)。低浓度NO加速了CH4的氧化,随着其浓度的升高,这种加速燃料氧化的性能逐渐被抑制;低温下,NO对CH4氧化有很好的促进作用,高温下,由于过氧基ROO·浓度很低,NO几乎失去作用;NO对CH4燃料HCCI燃烧着火延迟期的影响与其浓度密切相关,低浓度下缩短着火延迟期,而高浓度下缩短着火延迟期的趋势减缓。以上结果主要基于反应R126与R150之间的竞争。

8 纳米化卟啉阵列嵌入式气体检测系统

罗小刚 , 柏兴洪 , 侯长军 , 霍丹群 , 法焕宝 , 杨眉

2011, 34(12):48-53. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.008

[摘要](1681) [HTML](0) [PDF 6.75 M](1208)

摘要:
针对环境中挥发性有毒气体检测需求,基于纳米化卟啉阵列与微量气体发生化学反应导致其色谱产生变化的基本原理,设计了以ARM9 S3C2440A为核心、纳米化卟啉阵列为传感器的嵌入式气体检测系统。给出系统总体设计,光谱信号采集、信号处理、监控等主要功能模块结构电路及其控制软件,利用能量守恒微分方程,建立了采样气室温度流量控制模型,对化学传感器检测条件进行精确控制。最后应用该系统对氨气、庚醛、环己烷、己醛等典型微量气体进行了测试,其结果表明该系统能实现快速、准确的微量挥发性毒气检测。

9 动态时间规整算法在局部放电模式识别中的应用

汪可 , 杨丽君 , 廖瑞金 , 邓小聘 , 周天春

2011, 34(12):54-60. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.009

[摘要](1768) [HTML](0) [PDF 6.95 M](1066)

摘要:
采用试品升、降压过程中的视在放电量-施加电压序列作为特征量,并引入动态时间规整(DTW)算法进行局部放电模式识别以区分不同的缺陷类型。算法在训练阶段首先对训练样本和测试样本进行矢量量化(VQ),以码本码字代替原始矢量实现数据压缩,再以训练样本的码字构造DTW参考模板。在测试阶段,计算测试样本与每类放电参考模板的平均DTW距离,并利用快速匹配(FM)算法加快DTW运算过程,最后应用最近邻识别准则得到识别结果。对5类放电的200个样本的测试结果表明,DTW算法具有识别率高和易拓展的优点,并且FM算法能够节省56%计算量和提高DTW算法的识别率。

10 采用BP神经网络的基波高精度检测方法

付志红 , 王好娜 , 曹敏 , 王勇 , 张淮清

2011, 34(12):61-66. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.010

[摘要](1528) [HTML](0) [PDF 5.98 M](984)

摘要:
提出一种基于BP(Back Propagation)神经网络的电网基波频率和幅值的高精度检测方法。正弦信号过零点两侧对称两点连线与时间轴的交点和频率满足单调关系,但并非严格的线性关系,而且与幅值无关,据此用BP神经网络建立该交点与频率的映射关系,并提出了对称点优化选取方法。仿真表明,提出的算法对频率的检测精度达到10-4,幅值的检测精度高达10-5,远远高于普通傅里叶变换(Fast Fourier Transfromation, FFT)算法和FFT加Hanning窗算法;随机噪声和谐波对该方法测量精度的影响很小,具有较强的抗干扰能力。

11 应用邻接多重表存储结构的配电网可靠性评估算法

曹侃 , 谢开贵 , 胡博 , 李春燕

2011, 34(12):67-71. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.011

[摘要](1653) [HTML](0) [PDF 4.42 M](1197)

摘要:
结合复杂配电网的特点,提出基于邻接多重表的复杂配电网可靠性评估分块算法。首先给出适合于配电网数据存储的邻接多重表构造方法及存储结构,解决了网络搜索的空间、时间复杂度问题。基于此提出配电网前推回代潮流计算方法及配电网可靠性评估的分块形成算法。该算法可使配电网潮流计算与可靠性评估分块算法采用同种存储结构,简化了配电网可靠性计算程序的编制,并可节省计算时间。应用该算法对RBTS-BUS6及实际工程系统进行了可靠性评估,算例表明该算法可有效减少计算时间,具有较高的工程实用价值。

12 偏微分方程在轴心轨迹提纯中的应用

尹爱军 , 孙丽萍 , 王见

2011, 34(12):72-77. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.012

[摘要](2035) [HTML](0) [PDF 6.72 M](1687)

摘要:
转子轴心轨迹包含了丰富的故障征兆信息,但因噪声的干扰,实测的轴心轨迹往往非常混乱。针对传统轴心轨迹提纯方法存在的问题,提出了偏微分方程(partial diffetential equation)轴心轨迹提纯新方法。分析了PDE滤波的基本原理、PDE滤波器的参数设计及其数值化过程,指出了PDE滤波与传统滤波器的相关性,实现了基于PDE的轴心轨迹提纯。实验表明,PDE方法可有效滤除信号中的噪声,且适应性强;去噪之后信号畸变少,保证了滤波前后信号固有结构不变。

13 支持向量机多类分类的数字调制方式识别

张慧敏 , 柴毅

2011, 34(12):78-81. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.013

[摘要](1950) [HTML](0) [PDF 3.58 M](1007)

摘要:
针对神经网络存在的过学习、欠学习、局部极小值等问题,提出了一种基于支持向量机(SVM)的数字调制方式的识别方法。从信号的瞬时幅度,瞬时相位,瞬时频率,频谱,包络变化等特性中提取了7个特征参数,用于训练支持向量机。运用二叉树理论设计多类分类器,与已有算法相比,具有简单、高速、高精度的特点。仿真结果证明,在高斯白噪声(AWGN)下,当信噪比大于15dB时,对2ASK、4ASK、8ASK、2FSK、4FSK、8FSK、BPSK、QPSK、8PSK调制方式的识别率可以达到97% 以上。

14 一阶脉宽调制型负载

程森林 , 叶兆虹 , 郭世刚 , 薛方正

2011, 34(12):82-87. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.014

[摘要](1416) [HTML](0) [PDF 6.81 M](1075)

摘要:
针对目前负载模拟器动态和时变特性的局限性,提出了一种新的一阶电气负载设计方法。该方法借助调节负载开关管的导通时间实现电气负载的切换,以模拟一定参数范围内的任意一阶目标负载,通过单位周期内负载响应曲线的“函数距离”在负载曲线面积中所占的比例评判负载的模拟程度。对任意给定的实际负载使用其截止频率信号作为输入进行仿真,结果显示：对截止频率分别为20、50、80Hz的3个负载进行模拟,PWM的周期T为1 ms,占空比δ分别为9.9%、39.4%、69.1%,模拟偏差为1.48%、3.92%、3.57%,可见其负载模拟程度很高。仿真实验表明用该方法设计的一阶电气负载能够模拟一定参数范围内的任意一阶负载。

15 动态时域检测窗口的快速关键帧提取方法

唐朝伟 , 王恒 , 唐晖 , 赵贞贞 , 周旭

2011, 34(12):88-95. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.015

[摘要](3412) [HTML](0) [PDF 8.10 M](1618)

摘要:
在镜头检测基础上对帧图像进行逐帧处理、分析,从而获取关键帧的方法导致提取速度较慢,无法满足实时性要求。针对上述缺点,提出动态时域检测窗口的快速关键帧提取方法。该方法通过时域检测窗口把视频序列分割成长度不等的单元,并对窗口左右边缘帧以及窗口内的抽样帧进行分析、对比,从而判断视频单元的内容变化。同时,采用窗口混合增长模式和窗口慢检测机制保证关键帧提取的质量和速度。最终,对提取的关键帧序列进行聚类,得到最优的关键帧。实验证明,对于不同类型的视频,该方法都具有较高的综合评价性能。

16 车间生产调度中动态小生境协同进化算法

罗书强 , 赵鹏 , 张根保

2011, 34(12):96-101. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.016

[摘要](1598) [HTML](0) [PDF 6.19 M](967)

摘要:
车间生产调度是企业生产的重要环节。为避免遗传算法在求解多车间协同调度时早期成熟和陷入局部最优解,以及收敛速度慢的问题,特引入一种基于动态小生境集的多种群协同进化模型。在基于工序的染色体编码方法的基础上,利用交叉算子和变异算子调整加工顺序和多工艺路线选择。融合动态小生境集技术和多种群协同进化方法,实现多工艺路线下多车间协同生产调度的优化求解。实验表明,该方法具有良好的优越性。

17 降维近似支持向量机基因芯片数据分类器

王立鹏 , 袁占亭 , 周智芳

2011, 34(12):102-108. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.017

[摘要](1477) [HTML](0) [PDF 5.55 M](1232)

摘要:
基因芯片技术的出现改变了生物医学研究的前景,其产生的海量数据是限制其发展的瓶颈问题。论文针对基因芯片数据量大、样本数低和基因维数高的特点,提出了一种对基因芯片数据进行分类的降维近似支持向量机DRPSVM基因芯片数据分类器。DRPSVM采用降维的二次规划算法,使得该算法的时间复杂度和空间复杂度比传统的PSVM算法均有降低。通过在CAMDA2000、colon 1 dataset和colon 2 dataset等基因芯片数据集上的与BP、Nearest、RBF、SVM分类器的分类性能比较,DRPSVM在数据样本少、数据维数急剧升高时,分类性能稳定、存在唯一的最优解、训练时间快,适合基因芯片数据分类的应用环境。

18 WNXD数据库存储策略的研究和实现

刘荷花

2011, 34(12):109-114. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.018

[摘要](1542) [HTML](0) [PDF 9.14 M](1236)

摘要:
针对NativeXML数据存储性能不高、支持查询和更新效率低等不足,提出一种新的半结构化信息存储模型WNXD。引入动态倒排技术和数据映像机制,将记录和分页的存储模式相结合,建立3种结构化索引,用不同方法解决了结构化和动态增长的矛盾。创建了实用的存储模型,提供了从整体到局部,从元素、属性到具体值的全面覆盖访问策略,底层的数据存取,尤其是内容混杂的各类形式异构数据的有效性和完整性存取,得到了最大程度保证,查询次数减小了I/O,提高了系统处理性能。

19 使用前景/背景区域率失真特性的码率控制方法

李明 , 常义林 , 杨付正 , 万帅

2011, 34(12):115-120. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.019

[摘要](3445) [HTML](0) [PDF 6.94 M](1573)

摘要:
为提高视频编码器码率控制的性能,根据视频内容将视频帧划分成包含主要运动物体的前景区域和相对静止背景的背景区域,分析各区域的率失真特性,提出一种适用于H.264/AVC编码器的基于区域的宏块层码率控制方法. 比特分配中,根据宏块的区域信息确定加权因子,自适应地为重要宏块分配较大的目标比特预算. 不同区域使用对应参数的二次模型确定宏块量化参数(quantization parameter,QP),并以已编码宏块的QP为参考调整计算所得QP,以降低前景与背景区域间、相邻宏块间的编码质量波动. 宏块编码结束后,根据实际编码信息更新各区域的码率控制参数. 实验测试表明,提出方法能够有效降低实际码率与目标码率之间的相对偏差,提高编码效率和解码恢复视频的主观质量。

20 梯度优化的多尺度视频光流估计

胡学刚 , 李文羽

2011, 34(12):121-125. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.020

[摘要](1878) [HTML](0) [PDF 5.25 M](1885)

摘要:
提出一种基于梯度优化的不同运动幅度视频图像光流估计的新算法。先用Loggabor滤波器对原视频图像进行相位、尺度滤波,再用所得的特征图像来计算时空梯度,最后根据时空梯度计算光流。该算法模型同时运用由粗到精的图像金字塔方法对视频图像分层处理。理论分析和实验结果表明,该算法适用于大幅度的视频运动光流估计,不仅能得到适合人眼视觉分辨率特性的图像,而且使时空梯度更加优化,光流计算更准确。并且在时间复杂度上与传统光流计算方法相当,在计算精度上优于Horn和Schunck、段先华等人提出的算法。

21 统计骨架信息的形状描述新方法

汤进 , 陈展展 , 罗斌

2011, 34(12):126-131. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.021

[摘要](1602) [HTML](0) [PDF 6.27 M](1178)

摘要:
针对形状描述与识别问题,提出了骨架结构特征直方图,利用提取的形状骨架信息,解决了形状轮廓的起点选择、旋转、平移以及缩放等不变性。首先,计算每对骨架点关于骨架中心的测地路径长度比例特征和骨架点圆盘半径比例特征,然后结合上述2个特征统计构造直方图矩阵来描述图像形状。实验结果表明,该形状描述不仅具有刚性变化不变性,在一些非刚性变化下也能够实现高效率和高精度的形状检索。

22 弯剪型模型下弹性贮液结构的自振特性分析

程选生 , 郑颖人

2011, 34(12):132-137. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.022

[摘要](1472) [HTML](0) [PDF 5.46 M](1024)

摘要:
贮液结构主要用于工业企业贮存清水、污水、石油和化学液体等。为了计算这类结构的地震响应,首先必须知道结构的自振频率和相应的振型。因此,针对无液贮液结构,考虑弯曲变形和剪切变形,推导了振型和频率方程。为方便工程应用,利用MATLAB软件,得到了前三阶振型的计算图表,并对不同高度不同变形理论的自振特性进行了分析。通过数值算例表明了文中结论的正确性,从而为这类结构的自振和地震响应分析奠定了基础。

23 大坂山隧道病害处治工程工艺设计与实证分析

刘海京 , 郑佳艳 , 程崇国 , 黄伦海

2011, 34(12):138-143. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.023

[摘要](1573) [HTML](0) [PDF 9.49 M](1498)

摘要:
在国道227线控制工程大坂山隧道病害检测基础上,综合考虑高寒隧道工程地质、水文、气候等自然特征和原隧道施工工艺、施工工法、运营养护等人为因素,分析了渗漏水、衬砌裂缝、低温冻融、混凝土材料劣化等病害演化过程,以及各种不良因素在高寒隧道病害演化发展过程中所起的作用。在病害成因分析的基础上,介绍了大坂山高寒隧道渗漏水、保温、衬砌加固等病害处治的基本原则、思路和具体措施,为后续类似高寒隧道和寒区隧道的病害处治提供经验和借鉴。

24 盐岩地下储库运行期失效概率分析

刘健 , 宋娟 , 张强勇 , 贾超 , 李术才

2011, 34(12):144-150. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.024

[摘要](1824) [HTML](0) [PDF 7.45 M](1080)

摘要:
基于响应面法,以有限元为基础,将极限状态曲面近似表示为随机变量的显式,结合蒙特卡罗方法提高失效概率的计算效率;储库整体属于串并联结构体系,根据失效准则确定失效概率最大的单元,以此为基础确定系统的失效模式,计算体系失效概率及可靠度。以金坛盐岩地下储气库为例,计算结果表明腔体中部失效概率随储气内压增大逐渐减小,内压达到一定数值时失效概率又逐渐增大;腔体上部及下部失效概率随内压增大逐渐增大。运行条件下,储库失效主要为内压较大时上部及下部结构的剪切失效。因此,运行过程中应对储气内压严格控制。

25 重庆大学学报2011年总目录

2011, 34(12):151-153. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.12.025

[摘要](1214) [HTML](0) [PDF 753.93 K](1544)

摘要:

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