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  • 2013年第40卷第5期文章目次
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    • 混凝土收缩徐变的长期效应对混合体系竖向变形差的影响

      2013, 40(5):1-6.

      摘要 (1009) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于钢框架-钢筋混凝土核心筒混合体系,混凝土的收缩和徐变将直接影响混凝土筒体的缩短并通过连系梁影响钢柱的缩短,从而影响柱筒竖向变形差.本文采用由时间因子控制的.同时考虑施工过程及混凝土收缩徐变效应的位移法递推方程研究了上述问题.分析表明,混凝土收缩徐变的长期效应非常显著,湿度的减小将加剧这种影响.考虑截至结构主体施工完毕3年的混凝土收缩徐变时,结构顶部筒体的累积缩短值将超过钢柱的累积缩短值;钢柱轴力的增加一般超过10%;结构顶部楼层筒体的轴力将变为拉力;部分钢梁弯矩将发生反向.

    • 基于蒙皮效应钢梁的静力性能研究

      2013, 40(5):7-10.

      摘要 (970) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用数值试验的方法分析了基于蒙皮效应的钢梁在静力情况下的力学性能.给出了该新型钢梁的应力分布情况,并与H型钢梁、箱型钢梁的承载能力进行了比较.研究表明,相同跨度、相同质量的新型钢梁具有更高的承载能力,并且随着跨度的增加,合理设计的新型梁的承载力具有更加明显的优势.

    • 中低设防烈度地区全无缝桥梁抗震性能分析

      2013, 40(5):11-17.

      摘要 (1106) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了准确地模拟接线路面特性,对其荷载-变形和损伤进行了分析,提出了接线路面板集中弹簧简化模型.基于此,采用SAP2000建立了某座全无缝桥梁动力计算模型.对该桥进行了模态分析和地震时程分析,并与对应连续梁桥进行了对比分析;同时还进行了桥长和接线路面刚度敏感性分析.研究结果表明:中低设防烈度地区,全无缝桥梁的地震响应只有连续梁桥的24%~35%,主桥处于弹性无损状态.可见,全无缝桥梁能大幅提升中低烈度地区公路中小桥梁的抗震性能.

    • 桁架结构多目标优化的免疫克隆选择算法

      2013, 40(5):18-23.

      摘要 (953) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决带有约束的结构多目标优化问题,将免疫克隆选择算法应用于桁架结构的多目标优化设计中. 根据免疫学基本原理,采用非支配邻域选择机制、比例克隆和精英策略,使算法很好地保持了所得解的多样性、均匀性和收敛性.在桁架结构优化的数学模型中,采用惩罚函数法处理违反约束的情况.为了验证所提算法的可行性和有效性,对经典桁架进行了优化,并与其它方法作比较,数值结果表明,该算法在收敛速度、时间消耗和求解质量上均具有一定的优势.

    • 基于寿命周期成本评价方法的开式地表水源热泵系统优化分析

      2013, 40(5):24-30.

      摘要 (820) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对开式地表水源热泵系统,建立了应用于工程评价的简化的寿命周期成本(LCC)计算模型.采用Dest-c对某工程实例进行全年能耗模拟,根据结果分析负荷需求特性,结合机组及水泵的性能曲线,进行系统LCC值分析.将开式地表水源热泵系统与常规冷热源系统组成LCC的各项成本进行比较,得出开式地表水源热泵系统LCC的影响因素主要为设计取水温度、排放水温度和取水高差.通过对以上问题的分析,探讨了优化系统的措施.在取水温度为24 ℃时,取水泵定温差变频运行,通过拟合曲线得到最佳取水温差为7.7 ℃,对应的最小LCC为441.80.另外,考虑机组变工况运行情况,得到了更小的LCC值为433.50,说明变工况运行能进一步产生节能效益.

    • 齿轮轴过盈配合对轴肩微动磨损的影响研究

      2013, 40(5):31-36.

      摘要 (1152) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某动力总成齿轮轴轴肩在工作过程中发生严重微动磨损的现象,利用有限元软件ABAQUS建立了齿轮轴轴肩微动磨损仿真模型.通过对齿轮轴与轴承之间过盈配合的计算分析,得到齿轮轴过盈配合所需的最小过盈量,在此基础上对轴肩所受的微动磨损进行仿真分析,研究过盈配合对轴肩微动磨损的影响.通过分析在不同过盈配合下轴肩接触应力和轴肩变形量对微动磨损的影响表明:增大过盈量,轴承内圈与轴肩接触应力相应增大,轴承与轴肩接触面的相对变形量(即位移幅值)随之增大,轴肩微动磨损亦相应增大.因此,齿轮轴与轴承之间适当的过盈配合既可以保证静止状态下齿轮轴材料不出现塑性变形,又能使齿轮轴转动时有足够的接触压力传递有效转矩,可以有效地减缓齿轮轴轴肩处的微动磨损.

    • CFD耦合化学动力学模拟EGR对柴油机燃烧的影响

      2013, 40(5):37-43.

      摘要 (1423) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了柴油机低速部分负荷工况引入不同EGR对缸内燃烧排放特性的影响. 将CHEMKIN-Ⅱ化学反应求解器集成到KIVA 3V Release 2程序中, 用正庚烷化学反应机理替代柴油燃烧, 建立柴油机缸内燃烧数值模拟模型; 结合试验数据, 模拟分析喷油时刻保持不变, EGR率(废气再循环)从0%增加到 60%的燃烧过程、NOx和碳烟排放. 结果表明: 引入大比例EGR后点火延迟明显增长, 燃烧相位推迟, 燃烧温度降低; 较低燃烧温度避开了NOx的高浓度生成区, EGR率60%时NOx排放比无EGR时降低93.5%; 但高EGR率未使燃烧路径避开碳烟生成区, 加之较低的氧浓度不利于碳烟的氧化, 碳烟排放增高.

    • 基于接触摩擦的变截面钢板弹簧悬架性能分析

      2013, 40(5):44-48.

      摘要 (927) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统钢板弹簧分析只是采用简化力学模型,而没有考虑簧片间的摩擦.为了更好地对少片变截面钢板弹簧进行设计,本文首先对少片变截面钢板弹簧悬架进行参数化建模.然后应用接触理论添加接触单元,来模拟钢板弹簧间的摩擦,进行钢板弹簧悬架的有限元计算,得到钢板弹簧悬架的装配预应力、刚度和阻尼特性的仿真值.与由传统预应力计算方法得到的结果和行业推荐值进行比较分析,证明基于接触摩擦的少片变截面钢板弹簧悬架性能分析的方法更能反映簧片实际的受力情况.

    • 基于横向载荷转移量的客车侧倾稳定性分析

      2013, 40(5):49-54.

      摘要 (1297) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对客车侧倾稳定性问题,建立了基于横向载荷转移七自由度动力学模型,并根据所获得实车试验数据验证了所构建模型的合理性.根据所构建的具有横向载荷转移七自由度动力学模型进行了不同车速下转向盘转角阶跃仿真,分析客车结构参数和车速对其侧翻稳定性的影响.仿真结果表明:客车后轮驱动轴为侧倾稳定性的危险车轴,当车速过高或前轮转角过大时,后轴首先离地.增大各轴轮距、降低簧上质量质心高度、提高客车悬架侧倾刚度,能够有效的提高客车的侧倾稳定性.

    • 一种增量式多目标优化的智能交通路径诱导方法

      2013, 40(5):55-60.

      摘要 (915) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:路径诱导是一种主动引导车辆合理分流来解决城市交通拥堵的方法.本文提出了一种基于增量搜索的多目标优化路径诱导方法.该方法首先利用图论法将复杂路网抽象为点线的赋权图,引入多目标优化变量,建立路网模型;然后在启发式搜索基础上引入增量搜索,结合全局规划和局部动态重规划,实现车辆的实时路径诱导.仿真结果表明该方法能有效地解决复杂路网中车辆的实时路径诱导问题.

    • 基于FTA与BAM神经网络融合的飞机故障诊断方法

      2013, 40(5):61-64.

      摘要 (1076) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:飞机由大量彼此关联的组件组合而成,其大规模特性使得基于故障树(FTA)和基于神经网络的故障诊断方法在应用于其故障诊断时分别存在空间爆炸问题和训练样本整理困难问题.本文融合故障树和BAM神经网络,由故障树归纳出系统所有的故障模式,整理出BAM神经网络所需的具有规范性、独立性、正交性的训练样本, 然后用BAM神经网络实现飞机故障的快速和准确诊断.实验评估结果表明,融合方法有良好的可扩展性,而且故障判别率提升了20%.

    • 基于表面波导的简化人体通信理论模型

      2013, 40(5):65-70.

      摘要 (903) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:原有人体通信理论模型存在着计算时间长、消耗资源多的问题.为了简化计算,提出了一种基于分层介质波导理论的简化人体通信理论模型.由于在理论模型和数值模型的衰减常数计算中均发现五层、四层和三层模型的结果一致,而二层模型的结果与其他模型相差较大.这从理论和实验两方面证明了三层模型在计算精度和效率方面取得了平衡,可作为简化人体通信理论模型使用.该简化模型在保持与原有五层模型相同计算精度水平的同时,计算时间为原模型的0.216倍,将计算效率提高了5倍,可用于对人体通信传输机制进行快速估计.

    • 基于亚甲基蓝二氧化硅纳米颗粒的细胞与活体成像

      2013, 40(5):71-76.

      摘要 (1350) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用反相微乳液法,制备了以亚甲基蓝为内核材料的亚甲基蓝二氧化硅纳米颗粒,通过优化亚甲基蓝的包裹浓度获得荧光信号较强的纳米颗粒,并初步考察了其用于Hela细胞标记与体内示踪的可行性.通过MTT实验考察了颗粒对细胞的毒性影响以及较为适宜的标记细胞的浓度,结果表明:当颗粒浓度为1 mg/mL时,细胞的存活率仍有80%左右.利用激光共聚焦显微镜考察了Hela细胞对颗粒的吞噬情况以及颗粒在细胞内的分布情况,结果表明,该颗粒能被Hela细胞吞噬且主要分布在溶酶体内.活体荧光成像结果显示,尾静脉注射该颗粒后,裸鼠全身都发射出近红外荧光信号,随着血液的循环,颗粒慢慢聚集在肝脏等器官中.以上结果表明,包裹亚甲基蓝的二氧化硅纳米颗粒可以用于细胞的标记和体内示踪成像.

    • Fe3O4纳米颗粒细胞毒性的研究

      2013, 40(5):77-81.

      摘要 (977) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究Fe3O4纳米颗粒在突变细胞系的中的毒性问题,采用不同浓度Fe3O4纳米颗粒处理含有核苷酸剪切修复基因XPF突变的原代XPF细胞与HeLa细胞.细胞集落形成实验证实了Fe3O4纳米颗粒对XPF细胞的生长有显著的抑制作用,表现出了一定的细胞毒性,说明Fe3O4纳米颗粒不适合应用于有核苷酸剪切修复基因突变的人群.RT-PCR的结果发现CHEK1,RPA1,RPA2和RPA3的转录在XPF细胞内较明显地增加,说明了Fe3O4纳米颗粒通过改变XPF细胞内这些基因的转录,从而抑制其分裂和生长.

    • 微生物清防蜡技术研究及应用

      2013, 40(5):82-85.

      摘要 (1098) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用从大庆含蜡原油中分离、纯化得到的微生物清防蜡菌种和高产表活剂菌种,经鉴定清防蜡菌种和高产表活剂菌种均为芽孢杆菌属.以菌种对固体石蜡的降解率为指标,按照不同的比例将清防蜡菌种和高产表活剂菌种混合接种.当清防蜡菌种与高产表活剂菌种的复配比例是5∶3时,培养7 d后,清蜡率达到59%,防蜡率达到57.4%,原油粘度降粘率为44.7%,原油凝固点降低了3.4 ℃,培养液表面张力降低46.5%.采用微生物清防蜡技术对大庆外围榆树林油田的3口井进行现场试验,井12-36日产油增长41.2%,洗井周期由40 d延长至149 d,减少洗井次数4次;井13-39日产油增长33.3%,洗井周期由45 d延长至158 d,减少洗井次数5次;井14-43日产油增长37.5%,洗井周期由30 d延长至122 d,减少洗井次数5次.

    • 基于3S技术的东洞庭湖湿地植被的分布与适应性分析

      2013, 40(5):86-91.

      摘要 (946) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用2010年环境一号卫星影像提取东洞庭湖湿地植被分布图,依据同时期的MODIS13数据合成增强植被指数(EVI)年最大值图与年平均值图,结合东洞庭湖高程,讨论东洞庭湖湿地植被及其生物量空间分布,并从水文因素及植被生长特性等方面分析其原因,推论出芦苇与湖草等植被的最适宜生长区域.结果说明,东洞庭湖植被及其生物量分布与高程及水环境有很大的相关性,在高程30 m以上且远离水域区域,主要生长着对水分要求不高的防护林;芦苇适合生长在27 m高程以上且靠近水域的区域,湖草适合生长在高程为23~27 m间的区域.

    • 酸改性活性炭吸附甲苯的性能研究

      2013, 40(5):92-98.

      摘要 (956) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:商业活性炭分别经过1 mol/L的硝酸、盐酸、硫酸处理.采用Boehm滴定、傅式转换红外光谱仪(FTIR)、比表面积分析仪对活性炭样品的物化性质进行测试.以甲苯为吸附质,在283 K下进行了固定床吸附实验.研究讨论了改性前后活性炭对甲苯的吸附量影响,计算了相应的动力学参数和吸附能.结果表明:酸改性可以增加活性炭表面酸性官能团的总数量;改变孔径分布.酸改性活性炭对甲苯的吸附量大小顺序为:N-AC,S-AC,AC,Cl-AC.准二阶动力学方程比准一阶动力学能更好地描述甲苯在改性活性炭上的吸附过程;酸改性增大了微孔占有率,提高了吸附速度;酸改性增大活性炭吸附有机气体的吸附能,导致酸改性活性炭与甲苯结合度降低.

    • 基于改进的Chambolle对偶迭代的图像分割方法

      2013, 40(5):99-102.

      摘要 (871) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了克服基于对偶迭代的分割方法在要求达到较高精度的分割时收敛较慢的缺点, 提出了对二相位分片常数Mumford-Shah模型的一个子问题采用改进的Chambolle对偶迭代进行求解. 通过对Chambolle对偶迭代和一种修正对偶迭代分别进行局部傅立叶分析, 证明了所提出的算法的合理性. 实验结果表明: 对于two-cell图像, dot256图像, 当终止准则精度要求更高时, 提出的算法迭代步数少, 收敛更快.

    • 林地场景下的超宽带无线信道模型研究

      2013, 40(5):103-108.

      摘要 (937) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究超宽带信号在林地中的传播特性,依据信道频域测量数据,提出了符合中国超宽带(UWB)技术频率使用规定的林地场景信道模型.信道总体模型采用修正S-V模型.在信道测量信号的后处理中,使用过渡带为高斯滚降特性的类高斯窗来提取符合中国超宽带频谱规范的测量信号,利用CLEAN算法得到高分辨率的离散信道响应,并为信道时域测量信号提出了一种基于小波分析的分簇算法,最后统计提取出了信道模型参数.仿真结果表明,提出的林地超宽带信道模型和实测数据有着相近的时延扩展特性和主要多径个数.

湖南大学学报(自然科学版)编辑部

年第卷第

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