2011年第34卷第2期文章目次

廖瑞金 , 周旋 , 杨丽君 , 向彬

2011, 34(2):1-6. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.001

[摘要](3364) [HTML](0) [PDF 6.03 M](2222)

摘要:
以变压器油和绝缘纸为研究对象，在实验室中进行了加速热老化实验。运用傅立叶红外光谱仪扫描不同老化时间样品的红外光谱，绝缘纸在波数3 346 cm-1处的O—H伸缩振动吸收随着老化时间有明显的减弱现象，可作为判定绝缘纸老化的特征量，为今后实际变压器中绝缘纸老化状态的中红外监测提供一定的依据。绝缘油在3 006 cm-1和1 740 cm-1附近分别出现C=C和C=O基团吸收峰，且随老化时间的延续其吸收峰强度增加。该文对油纸绝缘的中红外光谱进行分析，从分子官能团角度去探索了油纸绝缘老化的过程和机理。

2 微弱气体光声光谱监测光声信号影响因素分析

陈伟根 , 刘冰洁 , 胡金星 , 周恒逸 , 李剑

2011, 34(2):7-13. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.002

[摘要](2112) [HTML](0) [PDF 7.55 M](1617)

摘要:
气体光声光谱检测技术灵敏度高,不消耗被测气体，能很好地应用于变压器油中溶解微弱气体的在线监测。检测中，微音器输出的光声信号是进行气体浓度分析的唯一特征量。基于光声光谱技术的基本原理，构建了一种便携式、可调谐的光声光谱装置。在分析气体光声信号激发机理的基础上，结合实验深入探讨了影响气体光声信号的多种因素，获得气体光声信号与压力、温度、激光功率、气体浓度、背景气体、斩波频率及谐振频率漂移之间的关系曲线，理论及实验结果为进一步完善油中气体光声光谱在线监测系统提供了技术参照和支撑。

3 抑制汽车点火系统电磁干扰的光电隔离方法

汪泉弟 , 刘庆升 , 贾晋 , 郑亚利 , 刘青松

2011, 34(2):14-18. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.003

[摘要](2304) [HTML](0) [PDF 5.14 M](2278)

摘要:
汽车发动机点火系统工作时产生的电磁辐射是车内最强的电磁干扰源，也是造成大多数电控单元(electrical control unit, ECU)误动作的主要原因。为了减小点火噪声对ECU的干扰，采用光电隔离技术来实现干扰源与控制电路的电气隔离。在分析点火系统电磁干扰形成机理的基础上，探讨了光电隔离技术抑制点火系统电磁干扰的可行性，设计了抑制点火系统电磁干扰的平台实验电路。实验结果表明，光电隔离电路在20~100 MHz频段抑制点火噪声效果明显，在解决汽车电磁兼容问题上是可行的。

4 高大杆塔变形的无线电测量技术

杨力生 , 曹海林 , 杨士中 , 王韬

2011, 34(2):19-25. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.004

[摘要](2377) [HTML](0) [PDF 7.63 M](1422)

摘要:
描述一种高大杆塔(如高压过江铁塔)的变形测量技术：在大型电力装备上安装n个射频信标机，第i个与第(i-1)个信标机相隔ΔHi。各信标机的载波是相同的，但分别调制有不同的彼此正交的伪随机码( PN 码)。测量设备按不同的 PN 码分离出各个信标机载波，测出第i个与第(i-1)个载波之间的相位差Δθi(i=2, 3…n)度，对应的的变形量ΔLi=Δθi/360×λ(i=2, 3…n)，从ΔLi和ΔHi(i=2, 3…n)算出变形曲线。还对消除各已调载波之间的互干扰(主要决定于所用 PN 码的互相关性)提出了有

5 多接口无线mesh网络的信道时空分配

胡致远 , 郭建丁 , 王景 , 苏家勇

2011, 34(2):26-31. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.005

[摘要](2806) [HTML](0) [PDF 6.35 M](1492)

摘要:
针对多接口无线mesh网络信道分配中存在的共享接口信道依赖问题和网络拓扑改变所导致的链路失效问题，提出了基于图分解的联合空间与时间域的信道分配方法。该方法将信道分配从空间域拓展到时间域，将网络拓扑分解为多个时隙上的子图，然后对每个子图运用图着色算法实现信道分配。该方法中，每个时隙上的子图根据网络约束条件动态获得信道资源，从而提高了无线mesh网络信道分配的效率。通过仿真分析对比了静态信道分配方法，这种信道的时空分配方法能够有效抑制信道分配中产生的波及效应以及信道切换导致的链路失效等消极因素的影响，从而在满

6 自适应分数阶微分在图像纹理增强中的应用

汪成亮 , 兰利彬 , 周尚波

2011, 34(2):32-37. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.006

[摘要](3373) [HTML](0) [PDF 6.21 M](1678)

摘要:
针对目前只能通过人为实验指定最佳分数阶微分阶数的现状，为了节省大量人工寻求最佳分数阶微分阶数的时间，研究并提出了可以依据掩模窗口大小、G-L公式、图像梯度特征和人眼视觉特性等理论的能够自动生成分数阶微分阶数的新方法，基于该自适应阶数，设计并实现了对应的算子掩模。采用了信息熵、平均梯度等图像纹理特征评价参数做定量分析和实验验证，结果表明，该方法对任意灰度图像可以得到连续变化的增强效果，接近于最佳分数阶微分增强效果，符合人们的视觉感受，是有效的图像纹理增强方法。

7 DC-AC型非接触电能传输系统变换器设计

王智慧 , 孙跃 , 戴欣 , 唐春森

2011, 34(2):38-43. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.007

[摘要](2806) [HTML](0) [PDF 5.40 M](1407)

摘要:
提出了适用于DC-AC型非接触电能传输(CPT)系统的新型电路拓扑，并采用不对称DC-AC变换器实现了该新型拓扑。该拓扑简化了DC-AC型CPT系统的电路结构，简化了和系统的控制方式，减少了次级回路电能变换的损耗，提高了整体系统的效率和功率密度。介绍了采用该变换器的电路拓扑和控制策略，对采用该变换器后的CPT系统进行了建模，并在此基础上对系统进行仿真研究，给出了实验结果，对分析和仿真结果进行了验证。

8 变压及变压变频电源仿真模块的设计

苏玉刚 , 刘耀中 , 夏晨阳

2011, 34(2):44-51. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.008

[摘要](1974) [HTML](0) [PDF 7.32 M](1927)

摘要:
基于Matlab/Simulink平台，研究了直流变压电源、交流变压电源和交流变压变频电源仿真模块的设计方法。该方法使用受控电压源与自定义非线性的变压及变压变频信号源相结合实现。对直流变压电源信号和交流变压电源信号使用Simulink中已有模块搭建，对交流变压变频电源信号提出了一种将参数存储于矩阵中的S-函数描述方法，并将变压及变压变频信号模型封装为仿真模块，嵌入到Matlab/Simlink平台中，对Simulink的仿真模块库进行了拓展，并通过仿真验证了设计方法的可行性。设计的变压及变压变频电源仿真模

9 策略加密的信任协商隐私保护

喻玲 , 陈蜀宇

2011, 34(2):52-57. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.009

[摘要](2106) [HTML](0) [PDF 4.86 M](1177)

摘要:
自动信任协商隐私保护技术不断发展，隐藏证书是其中较为全面的解决方案。针对隐藏证书技术存在解密盲目性，造成解密运算执行代价高的弱点，提出基于策略的椭圆曲线双线性对加密算法的信任协商隐私信息保护(PBE-PP)方案。该方案在BDH问题困难的假设下，在随机预言模型中证明是IND-Pol-CCA安全的。与隐藏证书和其它基于策略加密方案相比，执行效率更高、安全性更好、密文长度更短。

10 认知无线电中基于Kriging方法的干扰温度空域分布估计

冯文江 , 李俊

2011, 34(2):58-63. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.010

[摘要](1773) [HTML](0) [PDF 5.05 M](1160)

摘要:
为了解决传统干扰温度估计方法空域特性不突出，获取准确的干扰温度空域分布估计较困难，频谱资源利用不够充分的问题，本文提出一种利用空间分布的若干传感器获得的干扰温度样本值，结合Kriging估计法对整个空域的干扰温度进行估计的方法。该方法结合地质统计学中的Kriging插值法，对具有空域性质的干扰温度数据进行处理，可以得到区域内干扰温度的三维分布。Kriging插值法是以变异函数理论和结构分析为基础，在有限区域内对变量进行最优估计的一种方法。本文在研究中与传统的MTM-SVD方法在空域特性上进行比较。仿真分析

11 适用于快衰落环境的OFDM/TDM信道估计算法

吴玉成 , 伍丹 , 周强

2011, 34(2):64-68. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.011

[摘要](2872) [HTML](0) [PDF 4.25 M](1325)

摘要:
针对正交频分复用/时分复用(OFDM/TDM)系统现有导频结构和信道估计算法缺乏对信道快衰落实时跟踪能力的问题，提出一种改进信道估计算法。该算法利用相邻2个时域复用导频序列对信道特性进行估计得到信道传递函数，通过内插处理获得数据符号的信道状态信息，并利用最小均方误差准则的频域均衡算法补偿信道衰落。仿真结果表明，与现有信道估计算法相比，在相同数据传输效率情况下，提出算法不仅能够适用于慢衰落信道，同时对快衰落信道的实时变化有良好的跟踪能力，改善系统性能。

12 面向服务架构的电力分布式计算系统模型

王成良 , 李韧 , 王主丁

2011, 34(2):69-73. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.012

[摘要](2584) [HTML](0) [PDF 4.33 M](1730)

摘要:
基于进程通信的电力分布式计算模型满足了电力企业利用电力分布式计算理论对电网安全经济运行情况做出实时监测和分析计算的实际需求，但存在公有基础功能开发复杂性高、系统可扩展性不足等问题。设计并实现了一种基于面向服务架构的电力分布式计算系统模型。运用软件设计模式设计了低耦合、可扩展的系统框架，设计使用Windows通信基础(Windows Communication Foundation，WCF)技术实现面向服务的分布式数据通信，使用Windows工作流基础(Windows Workflow Foundation

13 强混合动力汽车驱动模式切换扭矩协调控制策略

杨阳 , 杨文辉 , 秦大同 , 段志辉

2011, 34(2):74-81. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.013

[摘要](2578) [HTML](0) [PDF 24.76 M](3309)

摘要:
在对强混合动力系统工作特性分析的基础上,以车辆行驶平顺性为目标，通过对系统在不同驱动模式切换过程中发动机、电机及离合器和变速器参数变化的分析，制定了针对不同模式切换过程扭矩波动的扭矩协调控制策略。建立了基于该控制策略的强混合动力汽车动力学仿真模型，进行了典型驱动模式切换过程的仿真与分析。结果表明，提出的扭矩协调控制策略能够减小驱动模式切换过程中的扭矩波动，有效提高强混合动力汽车在模式切换过程中的动力传递的平稳性。

14 视频显示的小尺寸工件精密测量方法

郭永彩 , 高潮 , 杨阳 , 朱红军

2011, 34(2):82-85. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.014

[摘要](2689) [HTML](0) [PDF 3.70 M](1549)

摘要:
传统的显微测量视场小，操作繁琐，读数与定位存在人员的主观误差。针对这些缺点，设计了一种机器视觉与显微测量相结合的测量系统。该系统利用显微镜和视频显示的放大作用，光栅测微仪测量的精准性，实时检测被测工件的倒角位置，在人工干预下实现了高精度测量。对一般的测量显微镜进行改装，采用双屏幕显示。既有效的利用了摄像机的分辨率，使测量视场可以满屏显示，又使得计算机进行倒角测量的同时可以采集并显示其它参数测量模块的数据，实现一机多用，因此具有较高的性价比。对特殊工件尺寸的精密测量具有实用价值。

15 应用需求时间窗的柔性作业车间调度优化模型

曾强 , 杨育 , 王小磊 , 邢青松

2011, 34(2):86-94. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.015

[摘要](2313) [HTML](0) [PDF 11.42 M](1881)

摘要:
为解决拉动式生产模式下准时交货给生产调度带来的困难，提出了一种基于“需求时间窗”的柔性作业车间调度问题优化方法。首先，根据工件的需求时间窗口，构建了一种以工件完工时间平均隶属度最大为目标函数的柔性作业车间调度问题优化模型。然后，针对模型提出并设计了一种基于多阶段混合变异的禁忌搜索算法。为增强算法收敛性，利用“逆序变异”和“基因段交换变异”找到较好的初解，在此基础上利用“基因交换变异”继续搜索优解。最后，通过在某多品种小批量生产车间的应用验证了该方法有效性。

16 利用STEP/XML的CAD/CAPP信息交换与共享模型及实现

陈守强 , 蔡长韬

2011, 34(2):95-100. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.016

[摘要](2506) [HTML](0) [PDF 7.23 M](1340)

摘要:
针对异构系统之间难以解决的产品数据交换与共享问题，深入研究了制造信息资源共享、STEP AP203/AP214文件到AP224文件的转换规则等关键技术。采用STEP标准作为CAD系统的信息输出，提出了通过STEP中性文件转换器把CAD系统输出AP203/AP214文件转换成AP224文件，CAPP系统通过AP224中性文件来获取零件的几何和工艺信息的方法。利用STEP AP28所制定的转换规则，将STEP文件转换为相应的XML中性文件，建立XML schema库，以实现制造信息的数据交换和共享。

17 平板式压电四维力/力矩传感器的研究与开发

刘俊 , 秦岚 , 刘京诚 , 李敏 , 薛联

2011, 34(2):101-107. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.017

[摘要](3148) [HTML](0) [PDF 8.12 M](3307)

摘要:
针对弹性体式多维腕力传感器存在的瓶颈矛盾，提出了一种新型平板式压电四维力/力矩传感器。介绍了传感器的结构和工作原理，讨论了石英晶片组的选型和空间分布形式。推导出了传感器的数学模型，建立了传感器的有限元模型，并加工出了传感器实物。得到了传感器力/力矩输入与电压输出之间的关系曲线、电压灵敏度、电荷灵敏度、维间干扰等重要指标。结果表明：传感器结构简单合理、数学模型正确、加工工艺性好、线性度好、刚度高、固有频率大于30 kHz、未使用退耦矩阵时的维间干扰小于3%。满足传感器的设计指标。

18 一类支持向量机中引导式量子粒子群优化机理及实现

姚富光 , 钟先信

2011, 34(2):108-112. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.018

[摘要](2097) [HTML](0) [PDF 4.99 M](1262)

摘要:
通过分析量子粒子群在一类超球面支持向量机训练优化的应用机理，提出一种基于引导式量子粒子群(D-QDPSO)的一类超球面支持向量机训练优化算法，根据Zoutendijk最速下行策略确定全局最优 g best的优化方向，计算引导粒子位置；同时在初始化时根据序列最小优化算法(SMO)得到靠近最优解的近似位置，并以约束平面边界点作为初始化粒子，扩大了搜索范围。实验表明，D-QDPSO算法有较好的收敛性能和泛化性能，其误识率比SMO降低约0.12%，运算速度比LPSO提高2倍左右。

19 用于垃圾土地基加固的碎石桩承载力

高海 , 施建勇 , 王蕊

2011, 34(2):113-119. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.019

[摘要](2064) [HTML](0) [PDF 7.28 M](1434)

摘要:
根据现有垃圾土地基碎石桩处理的试验，发现其破坏形式为桩体的侧向鼓胀；假设桩周垃圾土因桩的侧向鼓胀达到朗肯被动破坏状态，且不计地基垃圾土和桩身自重，由桩、桩周垃圾土的极限平衡，可以得到桩的极限承载力理论计算公式；依据已经进行的相关试验和参考资料确定公式中的计算参数，计算出桩的极限承载力；同时进行了桩身重型动力触探试验，可以由贯入击数推求承载力的特征值；经过理论计算与原位试验结果对比分析，两者比较接近。

20 非饱和Q2原状黄土工程特性试验

钟祖良 , 张建 , 刘新荣 , 方金炳 , 周杨

2011, 34(2):120-124. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.020

[摘要](2326) [HTML](0) [PDF 5.66 M](1285)

摘要:
为了研究非饱和Q2原状黄土的破坏形式、变形、强度和屈服特性，采用SJ-1A型三轴剪力仪改造的非饱和土三轴剪切试验测试系统进行了5组非饱和Q2原状黄土的三轴固结排水剪切试验。试验结果表明：非饱和Q2原状黄土在三轴条件下，呈剪切破坏，破裂角一般在55°~61°；非饱和Q2原状黄土在低围压下呈剪胀性，在高围压下呈剪缩性；随着围压增大，应力应变曲线由软化向硬化发展。此外，通过 εv-q/p 关系曲线可以较好的确定非饱和Q2原状黄土在各围压下的屈服应力( py，qy )，且研究发现随着围压的增加，屈服偏应力 qy与

21 处理梁单元端部自由度释放的附加自由度法

王忠全 , 张其林 , 康澜

2011, 34(2):125-129. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.021

[摘要](2696) [HTML](0) [PDF 5.94 M](1872)

摘要:
采用附加自由度的方法来处理梁单元的端部释放，为单元端部释放的处理提供了一种新的方法。根据具有附加自由度梁单元的应变矩阵，得到了扩充后的梁单元刚度矩阵，并推导出单元自由度沿整体坐标系释放或沿单元局部坐标系释放两种情况统一的刚度矩阵转换公式。针对两节点的梁单?捎肬L列式，进行了非线性有限元分析，并编制了相应的分析计算程序。用此程序分析了具有自由度释放的梁单元模拟大位移大转动的性能，并与现有方法进行了比较。算例结果表明，附加自由度方法具有精度高，操作简便的优势。

22 用渐近变分法对复合材料层合板简化数值建模及仿真

钟轶峰 , 余文斌

2011, 34(2):130-135. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.022

[摘要](2740) [HTML](0) [PDF 5.41 M](1576)

摘要:
为有效分析三维复合材料层合板非线性、单向耦合弹性问题，基于渐近变分方法构建单斜对称的复合材料层合板的简化模型。推导了基于旋转张量分解概念的复合材料层合板能量表达式；利用渐近变分法将三维层合板严格拆分为二维板分析和沿法线方向的一维非线性分析；进行了降维后近似能量推导及reissner形式转换；提供了三维场重构关系以得到沿厚度方向的准确应力分布。通过对一具有四层复合层合板的柱形弯曲算例表明：基于该理论和重构过程开发的渐近变分程序VAPAS重构生成的三维应力场精确性较古典层合理论更好，与三维有限元精确解相一致。

23 适于全断面岩石掘进机的围岩分类方法

卢瑾 , 吴继敏 , 廖小帆

2011, 34(2):136-141. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.023

[摘要](1900) [HTML](0) [PDF 6.03 M](1281)

摘要:
为了研究影响全断面岩石掘进机(TBM)掘进速率的地质因素，利用三维离散元程序3DEC建立TBM滚刀破岩三维仿真模型，分析不同的地质条件对TBM掘进速率的影响，根据TBM在围岩中的可钻性对南水北调西线工程中的围岩进行分类。分析结果表明：TBM掘进速率与岩石物理力学性质及岩体中的节理条件密切相关，在一定范围内，围岩强度越低，节理分布越密集，TBM掘进速率越高；而围岩强度越高，节理间距越大，使得TBM掘进速率大大降低。

24 隧道健康动态评价模型与应用

李明 , 陈洪凯

2011, 34(2):142-148. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2011.02.024

[摘要](2750) [HTML](0) [PDF 5.85 M](1514)

摘要:
在隧道健康安全评价的指标体系及其等级标准的基础上，通过规范化处理样本资料库中的元素，消除了指标类型和量纲的影响后，提出用集对分析方法构造可变模糊集的相对差异度函数，合理的确定了各层相关隧道健康评价指标处于级别标准区间的相对隶属函数，采用乘积标度法确定相关指标权重后，得出了隧道健康模糊综合评价动态模型。确定健康级别指标特征值后，结合实例计算证明了文中所提方法的科学性与合理性，有利于推动可变模糊集理论在土木工程领域的进一步发展。

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