2015年第38卷第3期文章目次

杜鹏 , 卢义玉 , 张磊 , 周哲 , 林晓东 , 侯吉峰

2015, 38(3):1-7. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.001

[摘要](1501) [HTML](438) [PDF 10.00 Byte](1245)

摘要:
由于传统气举提升效率较低，笔者设计出环形射流泵结构的喷射气举，建立了一套气举提升实验装置，选用精筛选的河沙作为提升对象，实验研究了进气量、浸入率等因素对喷射气举扬水量、扬固量的影响规律，对提升管内的流动形态进行了分析，并对传统气举和喷射气举的扬固能力进行对比；运用能量守恒定律建立了气举效率模型，对喷射气举和传统气举的扬固效率进行对比分析。结果表明：存在最优进气量，使喷射气举的扬固量和扬水量最高，浸入率越大，喷射气举的扬固量和扬水量越高，提升管内流动形态为团状流时能有效提升固液混合物；喷射气举扬固效率高于传统气举，在高进气量和低浸入率条件下尤为明显。

2 室内环境参数对室外气象参数瞬时变化的动态响应研究

王烨 , 张文霞 , 胡文婷

2015, 38(3):8-14. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.002

[摘要](1231) [HTML](468) [PDF 10.00 Byte](1021)

摘要:
为研究空调房间室内环境参数对室外气象参数瞬时变化的动态响应，采用CFD中的标准k-ε模型对兰州地区某办公室在考虑非稳定传热情况下的室内气流组织和污染物浓度场进行数值分析，获得了顶送风/下回风和侧送风/下回风两种通风模式下室内流场、温度场及污染物浓度场的分布。结果表明：不同时刻的太阳辐射通过激励室内自然对流换热过程对室内污染物的空间分布及迁移特性产生了显著影响。同一送风模式下，16:00时室内的污染物浓度较8:00时均匀，而8:00时的污染物浓度平均水平较高；在同一送风参数下，采用顶送风方式时更有利于降低室内污染物浓度。

3 结构参数对水润滑橡胶合金轴承摩擦噪声的影响分析

周忆 , 廖静 , 李剑波 , 刘芳

2015, 38(3):15-20. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.003

[摘要](1357) [HTML](583) [PDF 10.00 Byte](992)

摘要:
为了研究水润滑橡胶合金轴承结构参数对其低速重载工况下摩擦噪声的影响，使用复模态分析方法建立了水润滑橡胶合金轴承系统仿真模型，采用专业仿真软件分析了不同摩擦系数及结构参数条件下摩擦噪声产生的概率，进而研究结构参数对摩擦噪声的影响，进行了平板型和圆弧型结构的水润滑橡胶合金轴承摩擦噪声的对比实验。研究结果表明，水润滑橡胶合金轴承的水槽半径大小、摩擦面形状以及摩擦副的摩擦系数对水润滑橡胶合金轴承的摩擦噪声有较大影响，而水槽的形状对轴承摩擦噪声的影响不大。对一定结构尺寸的水润滑橡胶合金轴承，水槽半径为4 mm、平面型摩擦面的结构可以大大减少轴承出现摩擦噪声的可能性，相关实验结果与计算结果是吻合的。

4 选区激光熔化TC4生物腐蚀和生物相容性分析

王勇 , 蒋军杰 , 乔丽英 , 胡东 , 李忠华 , 李梦华 , 陈艺韬

2015, 38(3):21-27. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.004

[摘要](2001) [HTML](328) [PDF 10.00 Byte](1035)

摘要:
选区激光熔化(SLM)为降低TC4钛合金医用植入体的弹性模量、减小应力屏蔽效应提供了一种有效的解决方案，但这种材料在投入实际应用前尚需有充分的生物安全性评价。采用SLM技术制备出致密度为99.5%的TC4合金，通过电化学实验、溶血实验和细胞毒性实验测试了SLM成形TC4的生物腐蚀性能和生物相容性，并与传统铸轧工艺制备的合金进行了对比。实验结果表明：前者相比于后者有着更好的耐蚀性能，并且SLM成形TC4还具有优良的生物相容性，在生物医用植入物方面展现出很好的应用前景。

5 机动车尾气排放测算行驶周期的自动建立方法

张翛 , 赵鸿铎 , 赵队家

2015, 38(3):28-38. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.005

[摘要](1926) [HTML](424) [PDF 10.00 Byte](1118)

摘要:
为了建立用于机动车尾气排放测算的行驶周期，利用便携车载尾气采集装置(PEMS)系统和GPS装置进行了大量的机动车尾气排放和驾驶活动数据采集，并对数据进行了预处理，提出了短行程的评价标准，给出了最优短行程自动搜索的2种启发式算法(遗传算法(GA)和离散同步扰动随机逼近(DSPSA))，对建立的行驶周期进行了预测尾气排放总量的有效性验证。结果表明：2种启发式算法均能有效地解决行驶周期自动建立问题，GA算法优化得到的行驶周期更有代表性，该行驶周期能以相对较小的误差预测尾气排放总量。建议将GA算法作为开发其他城市的行驶周期的算法工具。

6 社会网络分析法在城镇工程基础设施健康评价中的应用

黄勇 , 肖亮 , 胡羽

2015, 38(3):39-46. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.006

[摘要](1386) [HTML](6) [PDF 10.00 Byte](911)

摘要:
针对工程性基础设施网络拓扑结构不合理导致的全局性破坏问题，将社会网络分析(SNA)方法的密度、凝聚子群、K-核、Lambda集合、切点和中心度等计算概念引入基础设施网络拓扑结构评价，提出了由网络完备度、层级边关联度、局部稳定成份比例、节点脆弱性、荷载运行均衡度等指标构成的评价体系。通过对重庆长寿城区的电力基础设施实例研究发现,社会网络分析方法能够对设施网络拓扑结构与电网运行过程中的稳定性进行客观评价，能够找出电网过载点、对设施网络拓扑结构的紧凑程度和完整程度进行评价以及对网络整体的性能做出评价。

7 轴心受压钢构件高温下局部稳定设计方法

王卫永 , 杨兴才 , 王彬 , 牟海亮

2015, 38(3):47-57. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.007

[摘要](1255) [HTML](387) [PDF 10.00 Byte](967)

摘要:
为了得到钢构件高温下局部稳定设计方法，通过试验对建立的有限元模型进行了验证。采用验证后的有限元模型，分析了温度、板件宽厚比、初始几何缺陷、腹板和翼缘相互作用等因素对H形截面轴心受压钢构件局部屈曲应力的影响，提出了Q235钢和Q460钢H形截面轴心受压构件高温下的局部稳定承载力简化计算公式和高温下防止局部屈曲的翼缘宽厚比和腹板高厚比限值。研究表明：当板件宽厚比较小时，构件的局部屈曲应力随宽厚比的增大迅速减小，宽厚比较大时，构件屈曲应力降低不明显；初始几何缺陷对构件局部屈曲应力影响较小；高温下翼缘对腹板屈曲的约束作用比常温下明显；高温下防止局部屈曲的宽厚比限值与常温下宽厚比限值不同。

8 固结煤矸石抗剪强度特征试验

李东升 , 刘东升

2015, 38(3):58-65. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.008

[摘要](1101) [HTML](340) [PDF 10.00 Byte](874)

摘要:
依据现场大型剪切试验和室内直剪试验，研究了固结煤矸石的抗剪强度特性。试验剪应力-剪位移过程曲线表明，一定含水率条件下的固结煤矸石呈现明显的粘塑性体力学特性。以现场大型剪切试验煤矸石作为试样配料进行了室内直剪试验，分析了含水率和密实度对良好固结煤矸石试样剪应力-剪位移试验曲线以及抗剪强度参数的影响，在此基础上探讨了试样内煤及其它细颗粒的状态变化对固结煤矸石抗剪强度的弱化作用机理，最后对比分析了现场大型剪切试验抗剪强度参数值和室内直剪试验抗剪强度参数值的差异及其产生的主要原因。

9 新型二苯乙烯类光引发剂的光引发性能分析

高放 , 马慧莹 , 朱凯凯 , 黄文韬

2015, 38(3):66-70. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.009

[摘要](1283) [HTML](296) [PDF 10.00 Byte](932)

摘要:
报道了3个新型近紫外光引发剂：4-甲氧基-4-苯甲酰基二苯乙烯，3,4-二甲氧基-4-苯甲酰基二苯乙烯，3,4,5-三甲氧基-4-苯甲酰基二苯乙烯。利用光照实验和光示差热扫描量热仪(Photo-DSC)对这些分子的光引发性能进行了系统研究，分析不同数目的甲氧基、光照时间以及光引发剂浓度对光引发性能的影响。结果表明：由Photo-DSC 测得3种化合物的单体聚合速率分别为0.065 32，0.102 01，0.163 23 s -1,表明随着随着甲氧基数目的增多，能有效地提高光引发剂的引发性能；随着光照时间的增长与引发剂浓度的增大，光聚合比率逐渐降低并趋于稳定。

10 尾矿坝变形细观力学机理的颗粒流数值模拟

张千贵 , 王雅梦 , 李广治 , 尹光志 , 王文松 , 钟烨 , 杨火海

2015, 38(3):71-79. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.010

[摘要](1361) [HTML](286) [PDF 10.00 Byte](1250)

摘要:
以新建四川省盐源县平川铁矿黄草坪尾矿库为工程背景，通过堆坝模型试验与室内土工试验，获得尾矿坝干滩面几何特征、颗粒分布规律及尾矿力学性质。基于离散元理论，采用PFC 2D数值模拟软件进行双轴试验，与土工试验结果对比，得到尾矿细观力学参数，并分析尾矿坝颗粒接触力分布、颗粒位移与坝体结构变形特征。结果显示：1)初期坝中颗粒间接触力较大，形成的力链大致呈45°倾斜向上；坝体尾矿颗粒接触力随着埋深的增加而增大，在基岩凸起处接触力较大且集中。2)初期坝颗粒位移不明显，堆积坝少数尾矿颗粒沿坡面向下滚动，具有较大位移；尾矿堆积坝存在较为典型的滑移面，滑移面上部区域颗粒位移较大。3)初期坝结构变化不明显，尾矿堆积坝中靠近初期坝内坡面附近结构变形显著。

11 海上稠油油藏蒸汽吞吐注采参数正交优化设计

张贤松 , 李延杰 , 陈会娟 , 谢晓庆 , 张艳玉

2015, 38(3):80-85. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.011

[摘要](1144) [HTML](493) [PDF 10.00 Byte](973)

摘要:
以渤海油田某稠油油藏为典型区块，根据海上油田特点建立基础方案，运用正交试验设计和数值模拟方法对该区块蒸汽吞吐过程中的注汽强度、注汽速度、井底蒸汽干度、蒸汽温度、焖井时间和产液速度进行研究，并采用直观分析法和方差分析法对试验结果进行分析。结果表明，该区块蒸汽吞吐的最优生产方案为注汽强度为20 t/m，注汽速度为250 m 3/d，井底蒸汽干度为0.5，蒸汽温度为340 ℃，焖井时间为5 d，产液速度为200 m 3/d，并得到了各注采参数对开发效果的影响程度大小依次为注汽强度>井底蒸汽干度>产液速度>注汽速度>蒸汽温度>焖井时间。该结果对于海上矿场蒸汽吞吐注采参数的优化具有一定的指导意义。

12 门机流固耦合与数值风洞的数值仿真模拟

徐承军 , 陈德斌 , 张圣贤

2015, 38(3):86-91. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.012

[摘要](1130) [HTML](759) [PDF 10.00 Byte](959)

摘要:
港口向离岸深水化、设备密集化的发展对港口装卸设备的防风能力提出了更高要求，文中以港口门座起重机为对象，对突发强阵风下门座起重机的风场特性、整机风载进行了研究。运用计算流体动力学理论和流固耦合分析方法，分析了强阵风作用下码头前沿流体场的压力和流速分布特征。运用ADINA的流固耦合分析功能，对起重机进行了数值风洞模拟与分析,并对不同工况下起重机各个坐标方向上的风载荷合力以及合力矩进行了量化计算，根据结果对门座起重机的防风方式进行了分析，从而为目前港口起重机的防风安全提供管理策略和理论依据。

13 高充电效率的恒流太阳能路灯控制器

向敏 , 冉景海 , 屈洪春

2015, 38(3):92-99. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.013

[摘要](1532) [HTML](418) [PDF 10.00 Byte](1029)

摘要:
针对传统太阳能路灯控制器主要存在充电效率低、恒流精度低的问题，提出基于多路脉冲宽度调制(PWM)恒流技术的新型太阳能路灯控制器的设计方案。该控制器采用复合式DC-DC变换器，通过控制多路PWM信号，实现高效地充放电功能。充电过程以改进的扰动观察法实现最大功率点跟踪(MPPT)，提高充电效率；放电过程通过实时检测LED路灯的实际电流，动态调整相应PWM信号的占空比实现高精度恒流驱动LED路灯。实物测试结果表明该控制器能有效地改善充电效率和恒流源精度，充电速度提高了4%~7%，恒流源精度高达2.5%。

14 直井段超临界二氧化碳携岩数值模拟分析

宋维强 , 霍洪俊 , 王瑞和 , 倪红坚 , 沈忠厚 , 高纪超

2015, 38(3):100-106. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.014

[摘要](1322) [HTML](397) [PDF 10.00 Byte](1041)

摘要:
二氧化碳携岩问题是超临界二氧化碳钻井技术应用于油气藏钻探开发的基础问题。依据井下工况，考虑岩屑粒径分布规律的影响及二氧化碳密度和黏度等物性参数与流场温压条件的耦合关系，数值模拟分析了粒径分布变化规律及各工况参数对携岩效率的影响规律。结果发现：粒径分布变化规律不与颗粒直径呈正相关，证实了选用欧拉模型以考虑颗粒间干扰来模拟携岩问题的合理性；温压条件影响粒径分布变化规律，携岩返速对粒径分布规律影响甚微。携岩效率随压力升高、温度降低而提高，规律与室内实验结果相符。提高排量、降低机速有利于改善携岩效果，实测临界携岩返速高于依据最小动能原理的计算值。随偏心度增大，携岩效率先降低后提高，临界偏心度为0.8。所得结论为发展实际技术提供支撑。

15 采动影响下逆断层特征参数对断层活化的作用规律

徐晓惠 , 吕进国 , 刘闯 , 白润才 , 李胜

2015, 38(3):107-115. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.015

[摘要](1434) [HTML](462) [PDF 10.00 Byte](1037)

摘要:
笔者分析了采动影响下断层滑移的主要影响因素，以数值模拟为研究手段，利用FLAC 3D建立了逆断层简化模型，分析了不同断层倾角、不同落差及采掘工作面与断层不同距离的断层带附近煤岩体弹性能、断层面正应力与剪应力、断层滑移量的变化规律，从而揭示了采动影响下逆断层特征参数对断层活化的基本作用规律。研究结果表明：上盘或下盘开采，断层带附近煤岩体弹性能集中程度随工作面与断层距离的增大而降低，随断层倾角及落差的增加而增大，但下盘开采对断层带的能量集中程度较上盘高。下盘开采时剪应力较上盘显著增加，但正应力变化较小，易于断层活化。上盘或下盘开采，随工作面与断层距离的增加，断层滑移量减小。上盘开采，随断层倾角增大，断层滑移量增加；随断层落差增大，断层滑移量减小。下盘开采，随断层倾角增大，断层滑移量减小；随断层落差的增大，断层滑移量增加。

16 生物炭的稳定性及其评价方法

周丹丹 , 吴文卫 , 吴敏

2015, 38(3):116-122. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.016

[摘要](1579) [HTML](438) [PDF 10.00 Byte](1660)

摘要:
围绕生物炭稳定性概念，论述了其影响因素，并对比分析生物炭稳定性的研究方法及预测模型。结果表明，生物炭稳定性的基础是其具有高度芳香化结构和土壤团聚体的保护作用，温度、原料及环境条件是影响生物炭稳定性的主要因素，生物炭稳定性最优评估方法为同位素标记法和双指数模型相结合，但其仍具有一定的局限性。在此基础上，指出不同土壤类型、轮作方式及预测模型是当前生物炭稳定性研究的前沿领域和深化方向。

17 露天矿过断层开采方式及生产能力接续分析

刘光伟 , 李鹏 , 白润才

2015, 38(3):123-129. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.017

[摘要](1188) [HTML](368) [PDF 10.00 Byte](979)

摘要:
在露天开采过程中遇到断层时，由于煤层突然错位，造成剥采比剧变，工程接续困难。因此，过断层期间剥采比合理控制和矿山工程平稳过渡接续是露天开采的技术难题之一。笔者通过建立剥采比与断层落差、产状及煤层厚度数学模型，研究不同煤柱留设宽度对边坡稳定的影响；分析了矿山工程发展速度与同时采煤台阶数的关系，计算确定了过断层期间确保矿山工程平稳过渡接续的动态降深速度和生产能力接续方式。结合胜利东二号露天矿过F61断层进行实例研究。结果表明：过断层开采方式和生产能力接续方法可有效均衡生产剥采比,保证产量稳定,提高矿山经济效益。

18 模糊控制系统的垂直切换判决算法分析

孟超 , 朱耀麟 , 丁淑雯

2015, 38(3):130-135. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.018

[摘要](1125) [HTML](377) [PDF 0.00 Byte](580)

摘要:
针对模糊控制系统中切换时延较长和切换次数较多的问题，研究了一种基于模糊控制系统的垂直切换判决算法。在基于信号强度判决时将RSS作为门限值，提高系统判决能力；同时，将网络参数和服务类型作为判决因素，结合层次分析法引入并行的模糊控制系统，缩短了切换判决的时间、选择适合用户的最佳网络，做出垂直切换。仿真结果表明，该算法减少了切换次数，降低了切换时延，增强了系统的性能。与传统的切换算法相比较，该算法对切换的判决因素考虑的更全面，兼顾了用户终端的使用环境及成本问题，有效地保证了网络的服务质量。

19 差分分层暗原色先验去雾法

李宁 , 洪德成

2015, 38(3):136-141. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.019

[摘要](1288) [HTML](422) [PDF 10.00 Byte](1108)

摘要:
针对烟尘和雾霾等恶劣户外环境下视频图像严重退化的问题，结合大气散射模型和暗原色先验去雾的原理，针对原始算法中暗区域扩张的缺点，提出一种区分图像景深边界的方法。此方法通过对像素求差分能够将不同景深的像素点区分，进而分别求出不同景深图像的透射率，从而达到快速、准确地恢复图像的目的。实验结果表明，这种方法能够具有更高的处理速度和图像细节，更接近实时去雾的要求。

20 适用于语音业务的MANET机会路由机制

田海江 , 甄岩

2015, 38(3):142-148. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.020

[摘要](1021) [HTML](648) [PDF 10.00 Byte](1060)

摘要:
传统路由机制需要在源和目的节点之间预先建立端到端路径，当链路质量较差时，频繁地建立路径会影响业务的服务质量。为支持实时语音业务，提出一种机会路由机制，该机制并不预先建立连接，而利用多个路由请求和路由应答消息建立转发列表，表中的节点利用与其他节点的相遇机会对数据包进行转发，并根据转发节点的优先级对转发数据包的数量进行限制。仿真结果表明：机会路由机制能够减小语音业务的端到端时延，提高分组投递率，可以在不稳定的信道为语音业务提供服务质量保证。

21 Pr 3+/TiO2催化剂的制备及光催化性能分析

刘丽静

2015, 38(3):149-153. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.021

[摘要](1076) [HTML](420) [PDF 10.00 Byte](900)

摘要:
采用溶胶凝胶法制备了不同浓度、不同煅烧温度下Pr 3+掺杂TiO2光催化剂。对所制样品进行XRD、FT-IR、SEM表征，通过降解碱性品红溶液来测试样品的光催化性能。结果表明稀土Pr 3+掺杂TiO2能细化晶粒，提高热稳定性；在400 ℃下煅烧，摩尔比为n(Pr 3+)/n(TiO2)=0.2%的催化剂，加入氧化剂1 mL30%的双氧水，可以抑制电子和空穴复合，提高催化性能，在无灯源照射条件下，催化时间120 min，降解率达到100%。

22 云厚朴SFE-CO2萃取物中厚朴酚与和厚朴酚的热稳定性考察

魏泽英 , 朱培芳 , 孙海林 , 李丽梅 , 杨文标

2015, 38(3):154-158. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.022

[摘要](1400) [HTML](526) [PDF 10.00 Byte](1184)

摘要:
温度是影响云厚朴提取物稳定性的主要因素，本研究考察云厚朴提取物的热稳定性。采用高效液相色谱法，测定云厚朴SFE-CO2(二氧化碳超临界流体萃取)工艺萃取物中的和厚朴酚、厚朴酚在不同温度干燥时的含量变化并得出降解规律，干燥时降解为一级反应，在100 ℃降解较快。采用恒温加速实验，得出SFE-CO2萃取液中的和厚朴酚、厚朴酚室温25 ℃贮存期分别为1 125.6 h和975.7 h。在制剂生产中，云厚朴SFE-CO2萃取物不宜长时间贮存，以减少有效成分损失；由于热不稳定性，高温干燥会导致制剂质量不稳定，降低药效，应在较低温度下干燥。

23 遗传算法的DV-Hop算法改进

张万礼 , 宋启祥

2015, 38(3):159-166. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2015.03.023

[摘要](1274) [HTML](309) [PDF 10.00 Byte](1365)

摘要:
DV-Hop算法中，平均每跳距离是影响定位精度的因素之一。针对平均每跳距离带来的定位误差，对锚节点和未知节点的平均每跳距离进行了改进和优化。首先引入遗传算法计算锚节点的平均每跳距离；然后利用跳数小于等于3的锚节点的平均每跳距离加权处理未知节点的平均每跳距离，减少平均每跳距离带来的误差。仿真结果表明，在不增加硬件开销的基础上，改进算法能够有效提高算法的定位精度，并且具有较好的稳定性。

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