玻璃钢/复合材料  
 
2013年 47卷 1期
刊出日期 2013-03-05

计算机技术﹑电信技术
机械与能源工程
土木工程
化学工程
电气工程
计算机技术﹑电信技术
1 沈晔 ,李敏丹,夏顺仁
计算机辅助乳腺癌诊断中的非平衡学习技术

针对计算机辅助诊断(CAD)中学习算法处理非平衡数据时,分类器预测具有大类样本的分类误差小,而稀有类样本的分类误差大的倾向性分类问题,提出基于反向k近邻的欠采样新方法.通过去除大类样本集中的噪声及冗余样本、保留具有类别代表性且可靠的样本作为有效样本以此平衡训练样本集,解决了欠采样引起的类别信息的丢失问题.基于UCI Breast-cancer数据集的仿真实验结果表明,该方法解决了非平衡学习问题的有效性,进一步的横向评测对比显示该算法性能显著优于其他同类算法.

2013 Vol. 47 (1): 1-7 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
1 沈晔, 李敏丹, 夏顺仁
计算机辅助乳腺癌诊断中的非平衡学习技术

针对计算机辅助诊断(CAD)中学习算法处理非平衡数据时,分类器预测具有大类样本的分类误差小,而稀有类样本的分类误差大的倾向性分类问题,提出基于反向k近邻的欠采样新方法.通过去除大类样本集中的噪声及冗余样本、保留具有类别代表性且可靠的样本作为有效样本以此平衡训练样本集,解决了欠采样引起的类别信息的丢失问题.基于UCI Breast-cancer数据集的仿真实验结果表明,该方法解决了非平衡学习问题的有效性,进一步的横向评测对比显示该算法性能显著优于其他同类算法.

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8 张启飞, 张尉东, 李文娟, 潘雪增, 沈雁
基于对等网络的面向小文件的云存储系统

针对目前主从结构的云存储系统在存储小文件延迟过大的问题,提出基于对等网络(P2P)的分布式云存储系统.通过改进Chord路由算法提高了资源的查询效率,在系统中引入中心路由节点,中心路由节点上存储系统中所有节点的路由和状态信息,使资源查询时间复杂度缩短到O(l),客户端预取中心路由节点数据,从而减少数据操作时的时间开销;系统通过备份的策略来保证数据的可靠性,实现中数据备份数为3;系统实现了文件存储、读取、删除及列目录等基本操作功能.实验结果表明,与Hadoop HDFS文件系统相比,该系统的小文件操作时间减少了一个数量级.

2013 Vol. 47 (1): 8-14 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
15 李侃,黄文雄,黄忠华
基于支持向量机的多传感器探测目标分类方法

针对传感器探测的数据常含有噪声,分类算法易受噪声数据干扰、容错能力差而产生错分问题,研究对多传感器探测目标进行分类的方法.提出容噪最小二乘投影双支持向量机(NLSPTSVM),去除离群点,提高容噪性能;通过定义NLSPTSVM置信度,以样本的最小超球体距为依据,根据“越是上层分类器的分类性能对分类模型的推广性能影响越大”的思想,以置信度NLSPTSVM作为二分类器,将NLSPTSVM的降噪过程提前到生成有向图之前,提出分类精度高、容噪性和容错性强的多分类支持向量机——容噪上层择优多路支持向量机(NUMDAG-SVMs).实验表明,NUMDAG-SVMs与同类算法相比具有更优的分类准确率和更强的容噪性和容错性.采用NUMDAG-SVMs对传感器采集的真实数据进行分类,取得了很好的结果.

2013 Vol. 47 (1): 15-22 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
23 刘颖, 陈岭, 陈根才, 赵江奇, 王敬昌
基于历史点击数据的集合选择方法

针对分布式信息检索时不同信息集对最终检索结果贡献度有差异的现象,提出基于历史点击数据的集合选择方法(PCTD-CS).该方法利用点击数据估计各集合与历史查询的相关度.采用基于关键词和基于检索结果相结合的方法估计查询间的相似度.利用历史查询中的相似查询估计新查询与各集合的相关度,选择相关度最高的M个集合进行检索,给出要获取前k个文档的情况下各集合应当返回的文档数.采用召回率Rm、前n个检索结果的准确率P@n及平均准确率MAP对集合选择方法的性能进行验证.实验结果表明,采用PCTD-CS方法提高了检索结果的召回率和准确率,能够更准确地定位到包含相关文档多的集合.

2013 Vol. 47 (1): 23-28 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
29 占志峰, 邢卫, 鲁东明
延迟变化紧密的多核心组播树快速构建算法

为了解决在具有延迟及延迟变化约束组播树的构建问题中存在的算法实用性差、复杂度高和重构代价大等问题,提出基于扁平多核心树结构的、采用基于延迟变化过滤窗口的多核心节点选取机制的组播树快速构建算法.该算法极大地拓展了初始组播树的寻解空间,且能够找到具有最严格的延迟变化约束的目标树.该算法实用性强,目标树的可维护性好且局部恢复代价小.理论上,该算法在时间复杂度上与该项性能最好的延迟及延迟变化约束算法(DDVCA)相同.模拟实验中,在相同的延迟及延迟变化约束条件下构建大规模组播树,该算法相比延迟及延迟变化约束算法最多能够节省60%的执行时间.模拟实验还表明,随着延迟变化约束越来越小,与延迟变化约束性能最好的链式算法相比,该算法能够以更大的概率找到合适的组播树;该算法能够获得最紧密的延迟变化约束性能.

2013 Vol. 47 (1): 29-36 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
37 刘芳, 孙芸, 杨庚, 林海
基于粒子群优化算法的社交网络可视化

为了使用户快捷、清晰地发现及研究微博用户之间的关系,提出基于粒子群优化(PSO)算法的微博数据可视化方法.根据用户在微博中的影响力将用户分为n层,以此来表示用户在网络中对信息的传播影响力的等级.基于数据的关联关系对数据进行子群划分;基于粒子群优化算法,设计目标函数,使粒子群优化算法适应社交网络的布局要求.为了进一步增强可视化效果,降低视觉复杂度,采用曲线代替直线,应用传输函数设置不透明度以及交互的可视化技术.实验结果表明,该方法可以形成清晰的可视化结果,以便更好地分析微博用户之间的关系.

2013 Vol. 47 (1): 37-43 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
44 宋杰, 侯泓颖, 王智, 朱志良
云计算环境下改进的能效度量模型

针对大规模计算的能效问题,提出改进的能效度量模型,通过“能源”和“效率”2种度量来综合评价系统能效.在“能源”方面,考虑计算机、网络和附属设备的能耗;在“效率”方面,考虑CPU、内存、磁盘以及网络的情况.提出的能效度量模型描述了改进后的能效度量的定义和数学表达,通过实验验证了该模型的合理性.基于该度量模型,评估并分析了MapReduce环境中CPU密集型、I/O密集型和交互型计算的能效,总结了MapReduce环境中的能效规律.

2013 Vol. 47 (1): 44-52 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
53 杜瑞忠, 田俊峰, 张焕国
基于信任和个性偏好的云服务选择模型

为了从大量的功能相同或相近、但服务质量不同的服务中,选择一个既可信、又能满足个性偏好的服务,以基于Agent和信任域的层次化信任管理框架为平台,利用基于个性偏好的模糊聚类方法,提出云计算环境下基于信任和个性偏好的服务选择模型.为了确定和服务请求者个性偏好最接近的分类,提出服务选择算法.引入信任评估机制,结合直接信任和域推荐信任,使请求者在确定的分类中,选择既安全可信、又能满足个性偏好的服务资源.在交易结束后,根据服务满意度,对本次服务进行评判,并进行信任更新.仿真实验表明,该模型可以有效地提高请求者的服务满意度,对恶意实体的欺诈行为具有一定的抵御能力.

2013 Vol. 47 (1): 53-61 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
62 刘凤霞, 潘翔, 宫先仪
螺旋线阵匹配场三维定位

研究短混合阵声源三维定位方法,将阵设计为双螺旋线阵(DSLA),利用垂直孔径和水平孔径同时估计声源方位、距离和深度.阵的任意两阵元三维坐标均不同,具有复杂的空间取向性.为了提高短DSLA定位的可靠性,采用宽带中频信号进行声源定位.仿真和实验结果表明,利用宽带信号可以进一步提高DSLA定位性能.关于环境失配问题,采用L∞估计器进行解决.仿真结果表明,由于空间取向的复杂性,DSLA较倾斜阵具有更好的源定位性能;在较少环境先验知识的前提下,L∞估计器比MAP 估计器和Bartlett估计器具有更好的环境宽容性.

2013 Vol. 47 (1): 62-69 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
70 尹喜珍, 马成炎, 叶甜春, 肖时茂, 于云丰
高灵敏度GNSS接收机频率合成器设计

为了提高全球卫星导航定位系统(GNSS)接收机的灵敏度,设计低相位噪声的小数频率合成器.通过分析灵敏度与相位噪声的关系,提出新的实现方案.该方案利用品质因数增强型可变电容减小压控振荡器(VCO)相位噪声,基于CMOS双D触发器单元的多模分频器和尾电流滤波的预分频降低带内相位噪声,充、放电流自校正且互补开关切换的电荷泵和带随机化抖动的ΣΔ调制器抑制杂散.该电路在0-18 μm CMOS工艺上实现.测试结果表明:提出的频率合成器能够接收所有的GNSS信号,输出的频率调谐范围达到58%,VCO增益变化小于±21%,当偏移频率为1 MHz时, 本振(LO)相位噪声低于-121 dB,最大功耗为117 mW.提出的小数频率合成器,已成功应用于高灵敏度GNSS接收机中,在GPS模式下灵敏度达到-157 dBm.

2013 Vol. 47 (1): 70-76 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
77 李斌, 陈安生, 刘红侠, 温才, 魏岚, 唐金龙
新器件结构SGOI低场迁移率模型及数值分析

为了减小绝缘层上硅锗(SGOI)自加热和短沟道效应,提出新型的双台阶式埋氧SGOI n型金属氧化物半导体场效应晶体管(nMOSFET).在该器件结构中,采用双台阶式埋氧结构来减小自加热效应,引入接地层(GP)用于减小漏致势垒降低(DIBL).建立应变硅器件的低场迁移率模型并嵌入到器件模拟器Sentaurus Device中.在不同的沟道应变情况下,分析自加热效应随埋氧层的厚度以及短沟道效应随栅长的变化关系.模拟结果表明,相对于Ge组分为0的情况下,Ge组分为04的SGOI器件的输出电流提升了至少50%.随着沟道下方埋氧厚度从100 nm减小到10 nm,自加热温度减小超过60 ℃;当引入接地层后,DIBL效应减小超过25%,泄漏电流在很大程度上得到抑制.

2013 Vol. 47 (1): 77-82 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
83 代国定, 陈跃, 杨令, 袁政, 黄冲
集成式斜波产生与求和电路的设计实现

针对电流模式控制DC/DC变换器固有的不稳定性,提出集斜波信号产生与求和为一体的斜波补偿电路.与传统的斜波产生与求和分离实现的补偿电路相比,该电路基于电容的电荷转移特性,将电流采样信号加在电容的下极板,对电容进行周期性充放电,在上极板实现斜波信号和电流采样信号的叠加.采用该电路不仅可以保证系统的稳定性,而且结构简单,易于实现;结合新的电流限结构,可以消除斜波补偿对最大电感电流的影响.电路基于0-35 μm CMOS工艺设计,仿真和测试结果表明:集成式斜波补偿电路功能正常,性能良好.当输出占空比在15%~80%变化时,峰值电感电流最大值的相对变化量小于5.5%.

2013 Vol. 47 (1): 83-87 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
88 朱福成, 李凤保, 雷晓燕, 郭锋
延迟双稳系统中乘性和加性噪声诱导的随机共振

在双稳系统基础上,基于随机共振(SR)理论,研究非对称双值噪声、方波信号以及乘性和加性噪声驱动的延迟双稳系统中噪声强度、噪声相关时间、方波幅度对系统输出信噪比(SNR)的影响.在绝热极限条件下,利用小延迟近似,得到系统输出信噪比的表达式,给出SNR随噪声强度、噪声相关时间以及方波信号幅度的变化曲线.结果表明,SNR与双值噪声的强度和非对称性、与乘性和加性噪声的强度以及与方波信号的幅度关系都表现出SR现象.SNR随延迟时间、色噪声的相关时间及系统参数的变化而非单调变化.

2013 Vol. 47 (1): 88-93 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
机械与能源工程
94 徐兵, 张军辉, 杨华勇, 叶绍干
基于串联式轴向柱塞泵转位角降噪方法仿真

 提出基于串联式轴向柱塞泵转位角的降噪方案.建立轴向柱塞泵理论模型以分析轴向柱塞泵噪声的产生机理,对比仿真结果和从流量脉动测试试验台测试得到的实验结果,表明理论模型具有高精度.分析转位角对轴向柱塞泵出口流量脉动率、出口流量及斜盘转矩脉动幅值的影响.通过优化转位角,使其降低轴向柱塞泵噪声激振源强度达到效果最佳.分析轴向柱塞泵负载压力和工作转速对基于串联式轴向柱塞泵转位角的降噪效果的影响.研究结果表明,由于2个转子结构的激振源波形具有固定相位差,在波形叠加时产生平均效应,与同排量传统单轴向柱塞泵相比,具有转位角的串联式轴向柱塞泵的出口流量脉动降低55%以上、斜盘转矩脉动降低65%以上,且降噪效果受工作参数的影响相对较小.在激振源强度大幅度降低的同时,轴向柱塞泵的功率密度基本上不受影响.

2013 Vol. 47 (1): 94-101 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
102 王嵩, 上田之雄, 山下丰, 刘华锋
自适应双重点阵DOT图像重建

引入无网格方法替代传统有限元方法(FEM),求解弥散光学层析成像(DOT)正问题,避免了FEM需要人工根据实际形状生成和调整网格的繁琐过程.优化形函数及各项参数,得到精确解.在求解逆问题时引入第2重较稀疏自适应点阵,能够根据重建迭代过程中的结果自适应调整分布和密度,一方面较大限度地减少了计算消耗,提高计算速度,另一方面抑制了问题的病态性,能够得到更鲁棒的结果.逆问题二维仿真实验表明,在噪声抑制、图像分辨率、网格依赖性方面该方法均优于传统方法.三维仿真实验和实物体模实验结果进一步体现了该方法的优势.

2013 Vol. 47 (1): 102-108 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
109 余钊圣, 王宇, 邵雪明, 吴腾虎
中性悬浮大颗粒对湍槽流影响的数值研究

采用虚拟区域方法对含有中性悬浮大颗粒的湍槽流进行双重直接数值模拟,研究当摩擦雷诺数为180、颗粒体积分数分别为079%和236%时颗粒对湍流场的影响.结果表明:颗粒的存在削弱了大尺度准流向涡结构,导致近壁处流向脉动速度强度的削弱,且诱导出较小尺度的涡结构,导致近壁处横向和展向脉动速度的增强.颗粒的存在对近壁区脉动速度概率密度分布的影响显著:降低了流向和横向脉动速度概率分布的倾斜度;减小了流向出现大速度脉动的概率,增加了横向和展向出现大速度脉动的概率.对于以方差归一化的脉动速度概率分布,颗粒的影响很小.

2013 Vol. 47 (1): 109-115 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
116 张杨 周晓军, 杨辰龙, 李雄兵, 郑慧峰
变厚度曲面构件超声检测灵敏度补偿

为了解决变厚度曲面构件超声检测灵敏度补偿问题,提出声场计算与试验测量相结合的补偿方法.描述了单个高斯声束在介质中传播及穿透曲界面时的声场变化,根据自动探伤时探头位置、工件厚度和形状,利用多元高斯声束叠加方法,推导出水浸穿透法超声检测系统接收声场模型.在实际应用中,考虑介质吸收、散射引起的衰减,衰减系数通过试块插入取代法测量出.采用修正后的接收声场模型可以预测不同检测参数下的接收声压,准确计算出各点接收声压的衰减,进行灵敏度补偿.试验结果验证了该方法的正确性和实用性.

2013 Vol. 47 (1): 116-121 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
122 童水光, 王相兵, 钟崴, 张健
基于BP-HGA的起重机刚性支腿动态优化设计

针对门式起重机刚性支腿结构动态特性的复杂性和非线性,利用参数化有限元模型和BP神经网络,建立刚性支腿设计变量和最大动应力、弯曲动刚度及顶部最大动位移之间的映射关系.对于建立的神经网络模型,采用混合遗传算法(HGA)构造基于模糊动态罚函数的适应度函数引导遗传算法的搜索方向,寻求刚性支腿隔板、侧板的布置及尺寸最优化,并满足低应力、高固有频率及轻量化的要求.开发了某型号门式起重机刚性支腿多目标动态优化设计系统.应用结果表明,采用该优化方法能够有效地实现起重机刚性支腿的动态结构优化,显著提高了设计质量和效率.

2013 Vol. 47 (1): 122-130 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
131 郝宗睿, 王乐勤, 周忠海, 吴大转
空腔流场及气动噪声数值模拟

采用带有源项的线性欧拉方程修正空腔流动的非定常流场,利用Ffowcs Williams-Hawkings方程对声源流场的声辐射及远场声信号进行求解,研究空腔辐射声场特性及阻尼截断区域中阻尼系数、控制面位置等参数对噪声信号的影响.计算结果表明,空腔内旋涡的形成和溃灭过程会引起声辐射,且具有四极子特性;在计算区域的边界处设置阻尼截断区域可以有效地控制旋涡撞击边界所产生的“假波”,为了保证较好的收敛速度,阻尼强度系数的量级为104;控制面应包围声源流场区域,以确保求解得到的远场声信号的完整性和准确性.

2013 Vol. 47 (1): 131-138 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
139 杨文闯, 杨卫娟, 周志军, 袁炜东, 陈瑶姬, 周俊虎, 岑可法
不同二次风角度的W炉冷态流场实验研究

针对燃煤W火焰锅炉氮氧化物排放高的问题,提出新型W火焰锅炉燃烧技术——热风包裹低NOx燃烧技术(HAP),并对该技术进行冷态模化实验研究.HAP技术在常规W炉的基础上,在下炉膛增加了冷灰斗二次风和炉底二次风.冷态模化实验表明:相比于常规的W锅炉,HAP技术的炉内流场更优化,一次风下探深度大,炉内充满度高,并且壁面未出现严重的贴壁流动,结渣风险较小.通过对前后墙二次风和冷灰斗二次风的不同倾角的实验研究发现:倾角为45°的前后墙二次风具有较好的下探深度和炉膛充满度,避免了贴壁流动现象;增大冷灰斗二次风入射角度可以减小一次风下探深度,使得贴壁流动现象加剧.炉膛充满度随着冷灰斗二次风倾角的逐渐增大呈现先增大后减小的趋势,在66°时达到最大值.

2013 Vol. 47 (1): 139-145 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
土木工程
146 刘峰, 邹建锋, 郑耀
合成射流物理参数对控制翼型流动分离的影响

应用计算流体力学(CFD)技术数值模拟了合成射流对NACA0015翼型流动控制的影响.合成射流施加的位置分别距离翼型前缘12%c、30%c和70%c(c为翼型的弦长),研究分析在不同位置施加合成射流,控制流动分离的效果随攻角和射流偏角的变化趋势,对组合射流的位置、相位角和动量系数进行研究.以二维不可压非定常Reynolds-averaged Navier-Stokes(RANS)方程模拟非定常分离流动,采用SST湍流模型,压力修正采用压力隐式算子分裂(PISO)算法,时间积分采用隐式处理方法,空间离散采用二阶迎风格式.通过对数值模拟结果的分析表明:1)12%c、30%c和70%c等对应的射流情形,采用切向射流均优于法向射流的控制效果; 2)对于组合射流和单一射流,射流位置应靠近分离点或在分离点之前,才能达到流动控制的目的,射流位置越靠近分离点流动控制效果越佳;3)组合射流选择合适的相位角,可以增强流动控制的效果.

2013 Vol. 47 (1): 146-153 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
154 王雪松, 金贤玉, 田野, 金南国
基于非均匀锈蚀的带肋钢筋黏结性能

根据钢筋的非均匀锈蚀特征,研究锈蚀带肋钢筋与混凝土间的黏结性能.基于未锈蚀带肋钢筋黏结强度的微观受力模型与均匀锈蚀带肋钢筋黏结性能模型,考虑钢筋的实际锈蚀为非均匀锈蚀,利用弹性力学方法建立带肋钢筋黏结强度的预测模型,推导出锈蚀带肋钢筋与混凝土间的极限黏结强度.分析无横向约束的锈蚀钢筋极限黏结强度,对混凝土开裂时刻钢筋的临界锈蚀深度进行预测.试验结果与理论预测结果吻合良好,采用该模型可以较准确地反映钢筋实际锈蚀后黏结强度的变化情况.

2013 Vol. 47 (1): 154-161 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
162 唐良琴, 刘东燕, 聂德新
向家坝河床坝基软弱夹层强度参数取值

研究重力坝坝基的软弱夹层强度.对于河床两岸的软弱夹层,可以直接取样进行强度试验获得强度参数,而深埋河床底部的软弱夹层,不能直接取得试样进行强度试验.为了获取河床坝基底部不同埋深的软弱夹层强度参数,通过现场和室内完成的大量抗剪强度试验、含水率与塑液限测定及压缩试验结果,建立强度参数与性状指标(w/wP)的相关方程和正应力与性状指标的相关方程,从而求得正应力与强度参数间的计算关系式.通过有限元计算获得河床坝基底部各软弱夹层不同深度处的正应力,求得对应软弱夹层的强度参数值.

2013 Vol. 47 (1): 162-168 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
电气工程
169 白杨, 杨家强, 曾争
谐波检测算法中高性能数字低通滤波器的设计

 针对有源电力滤波器(APF)的时域谐波检测算法,提出能够兼顾动态响应和滤波精度的高性能数字低通滤波器(HPLPF).在分析比较常用的无限长单位冲击响应滤波器(IIR)和滑动平均滤波器(MA)的特性后,采用优化级联的方式,构成高性能数字低通滤波器,利用巴特沃斯滤波器滤波精度高的特点以达到较高的滤波精度;利用滑动平均滤波器过渡带窄、动态响应快的特点以达到较快的动态响应.仿真分析表明,在存在间谐波的复杂谐波电流情况下,所设计的高性能数字低通滤波器能够更好地满足时域谐波检测算法的需求.

2013 Vol. 47 (1): 169-173 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
174 王光庆, 陆跃明, 郭吉丰
超声波电动机定子振动能量回收转换特性

 为了向密封、恶劣等极端环境中工作的微型机器人提供驱动力矩和电能,根据行波型超声波电机定子孤极频率反馈跟踪原理,研制能量回馈型超声波电机.与传统超声波电机相比,该电机不仅具有驱动功能,还具有将定子振动能量回收并转换成电能的功能.根据能量回馈型超声波电机驱动原理改进了超声波电动机压电陶瓷的极化分区模式,将超声波电机定子压电陶瓷极化分成3个区,即:激振区、能量采集区和传感区(孤极).利用定子能量采集区压电陶瓷的正压电效应采集回收超声波电动机定子的机械振动能量.根据铁摩辛柯梁理论和压电本构方程建立超声波电动机定子振动能量采集回收的理论分析模型,研究能量采集区压电陶瓷负载阻抗的匹配问题.利用该模型仿真分析了电机激励频率、激振电压、外接负载电阻等对能量采集区压电陶瓷输出电压、输出电流和输出功率的影响规律,通过实验验证了仿真结果的正确性.

2013 Vol. 47 (1): 174-181 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
化学工程
182 韩哲勇, 厉瑾, 宋锡瑾, 王杰
辣根过氧化物酶的新型包埋及活性研究

N-丙烯酰氧基琥珀酰亚胺对辣根过氧化物酶(HRP)进行化学修饰,在酶分子表面接上不饱和双键,以聚乙二醇400二丙烯酸酯(单体A)、聚乙二醇400二甲基丙烯酸酯(单体B)、聚乙二醇200二丙烯酸酯(单体C)、聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯(单体D)4种单体中的一种和丙烯酰胺为聚合原料,在引发剂作用下进行自由基原位聚合,使酶分子的表面形成多点连接的网状薄壳结构,获得4种新型包埋的辣根过氧化物酶.研究结果表明,聚乙二醇200(400)二丙烯酸酯包埋酶的活性和稳定性较高.在pH 为3.0、11.0和温度为70 ℃ 的条件下,CHRP的相对活性达到47.9%、39.7%、76.5%,重复使用5次后,C-HRP保留了62.1%的初始活性.在变性剂SDS和脲中浸泡30 d后,4种包埋酶的活性可以保持初始活性的36%以上,说明采用该新型包埋方法可以获得较高的酶活性和稳定性.

2013 Vol. 47 (1): 182-187 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )
188 刘冰辉, 陈志荣, 尹红, 袁慎峰
异丁烯齐聚反应研究

 针对异丁烯齐聚反应产物同分异构体多且不易分离的问题,采用多种分析手段对异丁烯齐聚反应进行研究.根据异丁烯聚合机理推断出可能的产物结构,采用量子化学方法对不同产物生成的可能性大小进行比较.以阳离子树脂Amberlyst-35为催化剂在固定床反应器中对异丁烯齐聚反应进行研究,温度和压力分别控制在80 ℃和15 MPa.实验结果表明,异丁烯齐聚反应产物主要是异丁烯二聚体和三聚体的同分异构体.采用核磁共振(NMR)和气质联用方法(GC-MS)对齐聚反应产物进行分析,发现异丁烯二聚体主要由5种异构体组成,三聚体主要由7种异构体组成.

2013 Vol. 47 (1): 188-192 [摘要] ( 0 ) [HTML 1KB] [ PDF 0KB] ( 0 )

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