2012年第35卷第12期文章目次

1 重庆大学学报2012总目录

2012, 35(12). DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.001

[摘要](602) [HTML](0) [PDF 1.84 M](861)

摘要:

林超 , 魏沛堂 , 朱才朝

2012, 35(12):1-6. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.002

[摘要](1407) [HTML](0) [PDF 7.79 M](1305)

摘要:
以平行轴变齿厚斜齿轮传动为研究对象，根据齿轮啮合原理及小、大齿轮的齿面方程，分别建立其标准安装以及存在中心距安装误差、轴线安装误差和综合安装误差时轮齿接触的数学模型，通过Matlab编程进行求解，得到不同安装情况下轮齿的接触轨迹及传动误差并进行了对比分析。结果表明，该齿轮传动对轴线安装误差较敏感，形成了边缘接触并且引起周期性的传动误差为该齿轮传动的设计与分析奠定了基础。

3 变载荷下风力发电机行星齿轮传动系统齿轮-轴承耦合动力学特性

周志刚 , 秦大同 , 杨军 , 陈会涛

2012, 35(12):7-14. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.003

[摘要](1371) [HTML](0) [PDF 9.44 M](1148)

摘要:
根据风力发电机传动系统在随机风场中复杂变工况的工作特点，建立了最小二乘支持向量机风场随机风速模型，获得了由随机风速引起的时变风载荷。采用集中质量参数法建立了风力发电机行星齿轮传动系统中齿轮滚动轴承耦合动力学模型，考虑了风力发电机行星齿轮传动的变风载输入、齿轮时变啮合刚度和滚动轴承时变刚度等影响因素，对变风速下1.5 MW半直驱风力发电机行星齿轮传动系统的动力学特性进行了仿真计算分析，求得了变风速下行星齿轮传动系统的振动位移、各齿轮副的动态啮合力和非线性动态轴承力，为风力发电机传动系统的动态性能优化和可靠性设计奠定了基础。

4 不确定条件下外协生产库存系统控制策略与参数优化

曹乐 , 朱晓锋 , 刘飞 , 王海霞

2012, 35(12):15-20. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.004

[摘要](1027) [HTML](0) [PDF 7.96 M](993)

摘要:
针对协作企业生产能力和运输时间不确定条件下的外协生产库存系统优化控制问题，提出了一种基于生产点和生产批量的生产库存控制策略。用统计概率分布对协作企业生产能力和运输时间的不确定性进行描述，以库存成本、生产准备成本和协作企业生产能力损失成本最小为目标，建立了生产能力和运输时间随机变动条件下生产库存系统控制策略的参数优化模型，设计了一种基于仿真的控制参数优化算法，通过实例对生产库存系统控制策略及控制参数优化算法进行了验证，并分析了生产点和生产批量等参数变化对与外协生产库存系统性能的影响。

5 电动摩托车车架结构优化设计

唐倩 , 杨晓虎 , 张志飞 , 毕耀坤

2012, 35(12):21-26. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.005

[摘要](1388) [HTML](0) [PDF 8.27 M](1417)

摘要:
为分析某型号电动摩托车车架在振动工况下的结构强度并减轻重量，基于瞬态动力学理论，采用有限元方法，建立车架瞬态分析有限元模型，计算车架在振动工况下的动强度，得到车架在该工况下的应力分布状况，在此基础上结合Hyperworks优化模块建立以车架重量为目标函数的优化模型，在满足强度约束条件下对车架结构进行优化设计。理论计算和实验研究表明：该车架结构强度有一定富裕，在振动工况下安全系数较高，存在一定优化空间，优化后车架结构强度得到一定提高，符合制造工艺，同时车架重量减轻了12.1%，说明该优化方法对车架结构设计有一定指导意义。

6 工业CT切片图像直接生成粗加工数控代码

段黎明 , 郭琰 , 陈中 , 陈晓丽

2012, 35(12):27-33. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.006

[摘要](1129) [HTML](0) [PDF 9.00 M](1018)

摘要:
对于可直接仿形加工的产品，提出了一种由产品工业CT切片图像直接生成粗加工数控代码的方法。首先对工业CT切片图像进行阈值分割、边缘提取、轮廓跟踪获取产品的轮廓数据；然后进行内外轮廓判定，并据此将各个轮廓向内或向外偏移，以进行刀具半径补偿和加工余量预留；最后逐层划分加工区域得到粗加工刀具路径并有序连接，生成粗加工数控代码。在轮廓偏移步骤，提出了新的判定内外轮廓的方法。开发了软件系统，最后以实际应用案例验证了方法的有效性与实用性。

7 电机宽频等效电路模型的快速建模方法

汪泉弟 , 孙宏 , 郑亚利 , 安宗裕 , 彭河蒙

2012, 35(12):34-39. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.007

[摘要](1310) [HTML](0) [PDF 6.57 M](1338)

摘要:
提出了电机宽频等效电路模型的建模方法。通过测量获得电机端部阻抗幅频特性，根据幅频特性的第一个谐振点信息，将幅频特性曲线划分为若干个区域，每个区域用一个谐振单元等效，构建出电机宽频等效电路拓扑；每个谐振单元的R、L、C参数通过该区域的谐振点和任一非谐振点的频率和对应的阻抗值计算获得。用该方法建立了直流电机和交流电机的宽频等效电路模型，并在Saber软件中进行了仿真。将直、交流电机宽频等效电路模型的阻抗幅频特性仿真结果分别与测试结果和参考文献的仿真结果进行了对比。在直流电机端部阻抗特性拟合频段0.1~50 MHz的范围内、交流电机端部阻抗特性拟合频段0.1~40 MHz的范围内，验证了电机宽频等效电路模型的正确性与可行性。

8 有源纹波补偿BUCK型LED驱动电源

唐治德 , 王官涛 , 杨红 , 张正茂 , 陶凛

2012, 35(12):40-45. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.008

[摘要](1100) [HTML](0) [PDF 6.55 M](1166)

摘要:
驱动电源是发光二极管(light-emitting diode,LED)照明的重要组成部分。针对因电解电容自身特性导致的驱动电源寿命与LED的长寿命不匹配这一问题，提出了一种有源纹波补偿降压(BUCK)型拓扑结构。该拓扑充分结合了开关电源和线性电源的特点，用辅助有源电路补偿电感纹波电流来取代传统电解电容滤波。文中详细分析了该拓扑的结构组成及工作原理，并且通过仿真和实验验证了该拓扑的结构有效性。理论分析和实验结果均表明，采用有源纹波补偿的拓扑结构可将电感纹波电流完全补偿，使得电路输出为直流。

9 智能变电站保护数据模型配置的应用

罗建 , 马泽菊 , 黄益滑 , 钟加勇 , 马世龙

2012, 35(12):46-50. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.009

[摘要](1111) [HTML](0) [PDF 4.28 M](1052)

摘要:
IEC61850标准及现有母线保护数据模型缺少对母联死区和母联充电保护数据模型的定义。结合智能变电站相关技术规范，分析了母联死区保护和母联充电保护的输入、输出及定值等数据，并建立了PCS915母联死区保护和母联充电保护的数据模型，完善了母线保护的逻辑建模，对智能变电站保护数据模型配置及相关工作具有一定的参考意义。

10 细长坩埚内分离结晶过程中熔体流型的转变

彭岚 , 张伟 , 李震

2012, 35(12):51-56. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.010

[摘要](1008) [HTML](0) [PDF 8.06 M](1044)

摘要:
在微重力条件下，采用有限差分法对细长坩埚（无因次高径比A取2）内分离结晶生长CdZnTe晶体过程中的熔体热毛细对流进行了三维数值模拟。选取狭缝宽度B为0.1、0.075及0.05，考虑熔体顶部为固壁边界条件，得到了分离结晶过程中熔体热毛细对流的速度和温度分布，着重分析了熔体内部流型的转变过程。结果表明：当Marangoni数较小时，在下自由表面的表面张力作用下，熔体内部会产生顺时针方向的流胞，熔体的流动为稳态且流动较弱，但随着Ma数的增大，熔体的流动范围逐渐增大并且强度不断增强，熔体内部温度的非线性分布逐渐加剧；当Marangoni数超过某一临界值后，熔体内部的流动将由稳态转变为非稳态。

11 跨临界有机朗肯循环性能分析

高虹 , 刘朝 , 贺超 , 徐肖肖

2012, 35(12):57-61. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.011

[摘要](1374) [HTML](0) [PDF 9.37 M](1330)

摘要:
选取24种有机工质对利用低品位余热的有机朗肯循环系统性能进行理论分析，研究发现：当膨胀机入口工质为饱和状态时，最大净功出现在T1/TC≈0.98～0.99处，且临界温度高的工质作功能力明显优于临界温度低的工质。对于超临界ORC循环，只耀P1不太低，提高T1有利于增大净功、热效率及效率。超临界ORC的作功能力并非总是优于饱和或过热ORC。所有工质状态从亚临界饱和转变为超临界状态时，净功、热效率、效率及质量流量的变化都是不连续的。

12 射流对管道水流压力场的影响

何川 , 徐浩 , 李少滑 , 时雯 , 王延军 , 王丹

2012, 35(12):62-67. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.012

[摘要](1074) [HTML](0) [PDF 7.13 M](1091)

摘要:
为探究射流对有压管道内主流压力场的影响，就矩形管道内流体汇入单股射流进行了实验研究。射流入射方向与主流之间的角度为90°，射流速度为主流速度的1~6倍。实验结果表明，在入射口附近存在1个向下游偏斜的射流核心区；随着入射流体的进入，核心区内的压力略有增加；核心区外，管道内流体压力产生较大幅度的提升，该提升量与射流速度的二次方成正比，与主流速度无关。

13 融合构型查找表与邻接查找子表的改进MC方法

王旭初 , 王赞 , 牛彦敏 , 张绍祥 , 谭立文 , 晋军

2012, 35(12):68-77. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.013

[摘要](1293) [HTML](0) [PDF 12.06 M](1060)

摘要:
针对医学图像三维可视化中移动立方体面绘制算法（marching cubes，MC）执行速度慢、效率不高的问题，提出了融合构型查找表与邻接查找子表的改进MC方法。该方法通过显性构建邻接查找子表约束体元搜索路径，使面绘制时只处理有效体元，根据邻接查找子表特点设计堆栈结构实现搜索算法，不仅提高了算法访问效率，而且减少了临时存储空间。在可视化工具包(VTK）下用改进MC方法对人体脚、胸腔、头部的CT数据集进行三维重建实验，结果表明在不损失重建质量的前提下，重建过程中遍历立方体数目缩短95%左右，重建时间缩短20%左右，提高了MC方法的执行速度和重建效率。

14 智能金属结构中光纤光栅传感器的无粗化镀膜工艺

方亮 , 唐安琼 , 胡佳 , 殷波 , 薛生杰 , 吴俊 , 刘立 , 章鹏

2012, 35(12):78-83. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.014

[摘要](1511) [HTML](0) [PDF 7.17 M](1072)

摘要:
为了用金属直接固化代替目前的环氧粘接技术，从而实现光纤光栅传感器的无胶粘接，提出了一种无需粗化的光纤光栅传感器表面金属化工艺方法，并通过化学镀镍磷(Ni-P)合金，实现了光纤传感器的金属化封装。采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪及热振试验分别对涂层的表面形貌、成分、结构和结合力进行了检测和分析，结果表明，制备所得涂层表面光滑、平整且致密；同时，通过镀膜光纤光栅传感器件与金属构件的实际键合试验，证明其结合力强、力学性能良好，能满足光纤光栅传感器的使用要求。

15 新建立交隧道施工对既有隧道影响的模型试验

刘新荣 , 王吉明 , 郭子红 , 林志 , 裴丽

2012, 35(12):84-93. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.015

[摘要](1114) [HTML](0) [PDF 12.82 M](1013)

摘要:
为分析新建立交隧道施工对既有隧道的影响，采用公路隧道结构与围岩综合试验系统对立交隧道进行三维物理模型试验。对既有隧道2个剖面的围岩压力、围岩内部位移及支护内力进行全程监测，通过分析得出：既有隧道Ⅰ剖面围岩压力受到的影响较大，Ⅱ剖面围岩压力受到的影响较小，各监测点的围岩压力基本处于减小状态，拱底围岩的稳定性降低；拱顶和拱腰围岩内部位移表现为拉伸变形，且拱顶处的变化值远大于拱腰处的变化值；既有隧道支护轴力变化的最终值基本为增加，支护弯矩变化的最终值都为减小；0.25D立交间距下既有隧道的围岩压力、内部位移及支护内力受新建隧道的影响较大，建议将立交隧道的立交间距控制在0.5D以上。

16 采用应变能方法定量分析输电塔损伤程度

郭惠勇 , 薛晓武 , 李正良 , 朱汉棠

2012, 35(12):94-99. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.016

[摘要](1022) [HTML](0) [PDF 6.16 M](1144)

摘要:
为了解决输电塔结构的损伤识别问题，提出了基于模态应变能变化率和能量方程的两步识别方法。首先利用模态应变能变化率方法进行较为精确的损伤定位，然后引入损伤后的单元刚度矩阵，对结构模态应变能耗散率理论进行了相关的改进研究，从而推导出更精确的损伤定量方程方法。该方法只需要前几阶振型模态，不需要完备的测量信息。数值仿真的结果表明，该两步识别方法可以有效地识别出输电塔结构的损伤位置和程度。

17 利用正交Hilbert谱模拟非平稳随机地震动

胡灿阳 , 陈清军 , 徐庆阳

2012, 35(12):100-105. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.017

[摘要](1132) [HTML](0) [PDF 9.71 M](1012)

摘要:
基于样本记录正交HHT变换的Hilbert谱提出了非平稳随机地震动过程的模拟方法。利用正交EMD法对IMF分量进行处理，克服了传统EMD分解存在能量泄漏的缺点，使正交HHT法可以精确分析非平稳信号的时频特性。在此基础上，把样本的Hilbert谱均值作为地震动随机过程的目标Hilbert谱，引入随机相位角来进行非平稳随机地震动过程的仿真，并且给出了随机过程的统计特性函数。通过对2个地震动记录的模拟，验证了模拟的地震动样本，能完全反映原记录强度和频率的非平稳特性，在时频分布上和原记录非常接近，具有相同的统计特征，并且模拟样本之间也具有良好的离散性。

18 衬砌背后矩形空洞对隧道初支应力分析

周成涛 , 陈俊涛

2012, 35(12):106-111. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.018

[摘要](1101) [HTML](0) [PDF 7.40 M](1053)

摘要:
在新奥法隧道施工过程中，岩石隧道光面爆破效果不够理想，衬砌背后存在空洞的现象愈加普遍。结合工程实例，采用数值模拟手段进行三维弹塑性分析，探讨在隧道衬砌背后存在矩形空洞时，不同尺寸条件下初支的应力分布变化情况。通过引入有限元强度折减法计算存在空洞时隧道结构的整体安全系数并与健康隧道的安全系数进行对比，对初期支护的拉应力、压应力与相应的安全系数进行线性回归，综合评价隧道结构的稳定性。

19 具有分级感染率的4仓室计算机病毒传播模型

杨茂斌 , 杨小帆 , 祝清意 , 杨橹星

2012, 35(12):112-119. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.019

[摘要](1706) [HTML](0) [PDF 8.06 M](1185)

摘要:
根据计算机病毒的性质，针对常驻病毒所经历2个重要阶段的特点：在潜伏阶段病毒因未加载入内存而不具有感染力；在活跃阶段，病毒驻留于内存并伺机感染目标文件，划分了2个新的具有不同感染率的计算机仓室，建立了一种新的具有分级感染率的常驻病毒传播模型，并应用稳定性理论和仿真实验研究了该模型的动力性质，研究结果表明所提模型的动力行为完全由基本再生率决定，如果基本再生率小于等于一则无毒平衡点的全局稳定，如果基本再生率大于一则有毒平衡点局部稳定，并根据仿真实验猜测其全局稳定，通过对基本再生率进行系统参数敏感性分析，提出了有效阻止病毒网络传播的控制策略。

20 剔除支持向量回归中异常数据算法

曾绍滑 , 魏延 , 唐远炎

2012, 35(12):120-132. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.020

[摘要](1138) [HTML](0) [PDF 12.86 M](1064)

摘要:
定义了回归问题中异常数据及其不满足回归映射关系差异程度的度量，分析了回归问题中理论映射模式与回归估计模式关系，提出并证明了回归问题中逐个剔除异常数据，建立回归估计模式逐步逼近理论模式的逐步逼近定理，并构建了以逐步逼近定理为理论依据的剔除支持向量回归中异常数据算法，理论分析了算法的收敛性和有效性。然后，引入逐步搜索算法改进剔除异常数据算法以解决大规模样本的支持向量回归中异常数据剔除问题，理论分析显示改进算法也是收敛的和有效的。最后，应用给定已知函数生成样本和UCI机器学习数据库样本数据仿真实验，结果显示算法是有效的和鲁棒的。

21 局部匹配的人脸识别方法

何光辉 , 张太平

2012, 35(12):133-138. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.021

[摘要](1274) [HTML](0) [PDF 5.66 M](1249)

摘要:
从人类认知方式出发，提出了一种基于统计学习的局部匹配人脸识别方法。该方法将人脸图像划分成若干小块，各个子块中包含不同的人脸形状特征，而不同的子块则描述了人脸主要部件之间的相对位置关系，然后根据各个子块鉴别能力的差异，将每个子块看成一弱分类器，利用Adaboost学习算法组成一个强分类器，提高最终的分类效果。实验结果表明该方法可以有效提高人脸的识别准确率并对人脸的表情和光照具有较好的鲁棒性。

22 无线传感器网络协同定位算法

冯文江 , 毕晓伟 , 邓岑 , 胡幻

2012, 35(12):139-143. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.022

[摘要](1079) [HTML](0) [PDF 5.18 M](1030)

摘要:
针对无线传感器网络中基于RSS的定位算法存在的不足，提出一种协同定位算法。该算法包含2个方面：一是引入参考信标节点，以增加节点定位的容错性；二是采用狄克逊(Dixon)检验法剔除异常RSS值，同时引入RSS标准差阈值和学习模型，减小基于RSS的测距误差，有效提高定位精度。通过仿真实验对算法性能进行了评估，结果表明，该算法定位精度得到了有效提高，健壮性和稳定性较好。

23 非完全信道下认知中继网络中断概率及功率分配

唐伦 , 李庆 , 陈前斌 , 曾孝平

2012, 35(12):144-148. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.023

[摘要](1009) [HTML](0) [PDF 6.59 M](1140)

摘要:
基于最大信道增益的中继选择方法，分析了在不完全信道状态信息（CSI，channel state information）和受主用户干扰情况下认知中继网络的中断概率；进一步提出了在主用户干扰约束和保证认知用户服务质量（QoS，quality of service）条件下最大化认知中继网络频谱效率的数学优化模型，利用拉格朗日对偶松弛法获得了该优化问题的解，在保证主用户传输性能不受影响的前提下，提高了认知中继网络的频谱效率。仿真结果表明该文提出的功率分配方案与等功率分配方案相比提高了性能增益。同时表明在非完全信道条件下获得的频谱效率与完全信道条件下的频谱效率近似，但减少了系统信息的反馈量和实现的复杂度，有利于该方案的工程应用。

24 物联网信息传播动力学建模与仿真

艾莉莎 , 李钢 , 李峰

2012, 35(12):149-154. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.024

[摘要](1150) [HTML](0) [PDF 5.82 M](1324)

摘要:
针对物联网环境下信息传播的感知性和适应性交互特征，采用社会物理学思路并借鉴振动传播概念，定义了物联网信息传播过程的动力学变量及其对传播行为的相应影响，建立了基于阻尼振动方程的信息传播微观动力学模型，结合Multi_Agent仿真技术和Netlogo仿真平台，模拟了微观个体传播行为与宏观整体运行机制之间的动力学关系，通过大量的数值仿真验证了模型的合理性，依据仿真实验的结果分析了信息传播系统的非线性演化规律并提出了相关的策略建议。

25 短时同频等长信号频率估计的加权融合算法

肖玮 , 涂亚庆 , 刘良兵 , 张海涛

2012, 35(12):155-162. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2012.12.025

[摘要](944) [HTML](0) [PDF 8.48 M](944)

摘要:
针对低信噪比条件下短时正弦信号的高精度频率估计问题，提出一种同频等长信号加权融合算法。首先，建立同频等长信号频谱模型，构造具有相位连续化特性和噪声对消特性的相位补偿矩阵；然后，利用相位补偿矩阵对同频等长信号频谱进行加权融合，使之基本达到与其总长度相等的相位连续信号频谱的分析效果；最后，谱峰搜索加权融合后的频谱，获得高精度的频率估计值。算法分析与仿真实验表明，与现有方法相比，本算法精度较高，计算量较小，抗噪性较强，普适性好，适用于任意类型的同频等长信号。

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