同济大学学报(自然科学版)

1915 年创刊

月刊

ISSN 1000-0054

CN 11-2223/N.

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土木工程与建筑学

  • 结构损伤识别的直接解析法

    王居林;唐寿高;曹志远;王华宁;

    探讨一种损伤识别的方法——直接解析法.本方法从结构模态有限元算式出发,把频率和振型看作损伤参数的函数,经过泰勒展开获得频率、振型对损伤参数的一阶偏导数,然后构造以损伤参数为未知量的超定线代方程组,求解得到全部损伤参数值.进一步又提出本方法的自迭代修正,大幅度提高了识别精度.本方法可以同时识别出结构损伤的数量、位置和程度,并可识别任意多数量的损伤参数.通过对一个5层框架结构的数值模拟分析,验证了它的可行性.

    2007年06期 719-723页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
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  • 用索梁活载比界定矮塔斜拉桥的方法

    陈从春;肖汝诚;

    针对斜拉桥和矮塔斜拉桥的特点,研究了均布荷载作用下索梁的荷载响应,提出索梁活载比概念,并推导出计算公式,比较了该公式和有限元计算结果.结合国内已建斜拉桥和矮塔斜拉桥,提出按索梁活载比来界定斜拉桥和矮塔斜拉桥.研究表明,索梁活载响应能表征结构特性,对于研究其力学行为很有意义.

    2007年06期 724-727页 [查看摘要][在线阅读][下载 141K]
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  • 大跨度公铁两用斜拉桥阻尼器参数研究

    梁智垚;李建中;

    以我国正在建设的某大跨度公铁两用斜拉桥为背景,分析研究了在地震荷载和列车制动力作用下,塔梁之间采用阻尼装置的结构动力响应.计算结果表明,塔梁之间采用液压阻尼装置,能较好地解决温度、列车制动力和地震荷载作用下大跨度公铁两用斜拉桥的受力问题,而选取合理的阻尼参数可以有效控制梁体的纵向位移.

    2007年06期 728-733页 [查看摘要][在线阅读][下载 637K]
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  • 基于网络的桥梁智能化施工控制系统研究

    袁帅华;肖汝诚;

    在总结传统桥梁施工控制过程中获得的理论与实践经验的基础上,综合运用网络、人工智能等多种技术,提出建立一种新的桥梁施工控制系统——基于网络的桥梁智能化施工控制系统.该系统包括三部分:数据高速采集系统、数据双向传输网络系统、计算分析与控制决策系统.此系统以Internet网络或通信网络为媒介,引入专家系统,从数据采集、数据传输到控制决策,实现实时化与智能化,从而使桥梁施工控制达到高精度、高智能与高效率.

    2007年06期 734-738+744页 [查看摘要][在线阅读][下载 484K]
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交通运输工程

  • 基于径向基神经网络的集装箱吞吐量组合预测

    刘志杰;季令;叶玉玲;耿志民;

    利用上海港国际集装箱吞吐量的历史数据,分别采用灰色预测法和三次多项式曲线模型建立了单项预测模型.利用径向基(RBF)神经网络对两个单项预测模型结果进行了组合预测,以作为其最终的预测值.实验结果表明,采用组合方法比采用单一预测方法的预测精度有了进一步的提高.最后,应用马尔可夫链预测模型对组合预测结果进行分析,增加了结果的可信性.

    2007年06期 739-744页 [查看摘要][在线阅读][下载 136K]
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  • 江阴至靖江铁路渡轮能力分析

    孙焰;陈峰;

    通过对江阴铁路渡轮的实地调研和数据分析,应用多元线性回归分析的方法,找出了渡轮的各种避让措施与渡运时间的函数关系.应用数理统计的方法,求得渡轮的最大、平均和各时段的通过能力,得出一些重要结论,并给出了提高渡轮通过能力的三点建议.

    2007年06期 745-749页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K]
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  • 基于乘务广义费用的城市轨道交通排班

    李献忠;徐瑞华;

    以上海城市轨道交通为背景,研究了城市轨道交通乘务排班软件的优化方法.在引入乘务广义费用实现多目标优化的基础上,将实际的城市轨道交通乘务排班优化问题分为日班和夜班两部分解决.夜班归结为一个简单二分双向匹配问题,用Hungarian算法求解.主要讨论了日班在总费用最小的目标下,用禁忌搜索法(TS)求解.对乘务作业段的定义与划分、乘务广义费用的计算、TS算法和计算过程等,都进行了详细的阐述.

    2007年06期 750-754页 [查看摘要][在线阅读][下载 212K]
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环境科学与工程

  • 土壤因素对填埋场终场覆盖层甲烷氧化的影响

    何品晶;瞿贤;杨琦;邵立明;

    以填埋场三种不同性质的终场覆土为对象,考察了其各自的甲烷氧化速率,并采用其中氧化速率最大的土壤进行柱培养,进而通过对出柱土样进行含水率与氨氮投加量的双因素正交实验,考察它们对土壤甲烷氧化能力的影响.实验结果表明:不同土壤的甲烷氧化能力存在显著差异,这与土壤的理化性质及其覆盖龄有关;氨氮的投加对甲烷氧化的抑制作用并不明显;低含水率(5%)下土壤的甲烷氧化几乎停止,而甲烷氧化最适含水率为15%;含水率相对氨氮而言,是影响填埋场覆土甲烷氧化的主要因素.

    2007年06期 755-759页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K]
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  • 水深对曝气过程中氧总转移系数的影响

    汤利华;孟广耀;

    水处理曝气过程传氧速率的有关计算没有考虑水深对氧总转移系数KLa的影响.经过理论分析,导出了由水深引起的KLa变化的修正系数计算公式.理论计算表明,水深对KLa有较大的影响,从而对传氧速率有较大的影响.这种影响在曝气过程的有关计算中不应忽略不计.为验证水深对KLa的影响,进行了曝气充氧的试验.理论分析的结果与试验结果比较接近,表明可以采用由理论分析得出的公式对KLa修正计算.在曝气深度为2.5~4.5 m的范围内,修正系数的范围为0.78~0.86.

    2007年06期 760-763页 [查看摘要][在线阅读][下载 43K]
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材料科学与工程

  • 可逆变色水泥基材料的研究

    马一平;

    在白水泥中掺加常温可逆温致变色微胶囊,制备出了可逆变色水泥基材料.掺10%蓝温致变色颜料微胶囊水泥基材料的颜色,可在低温时的蓝色和高温时的白色之间可逆变化,变色温度在42℃左右;掺10%红色、绿色温致变色颜料微胶囊水泥基材料的颜色,也可随温度产生相应的可逆变化,变色温度约在58℃左右.其中,红色水泥试件由低温时的红色变为高温时的近似白色,符合建筑装饰对材料低温暖色调、高温冷色调,应能随温度可逆变化的要求.掺加10%蓝温致变色颜料微胶囊后,水泥细度有所下降,标准稠度用水量有所增加,初凝时间、终凝时间、安定性均合格.在同流动度条件下,硬化水泥浆体抗折强度3 d,7 d,28 d均下降20%左右,抗压强度3 d,7 d,28 d下降在35%~43%之间.表明该材料可在建筑物非承重部位起功能材料作用,符合冬暖夏凉材料的制备方向.扫描电镜观察和X射线分析表明,在白水泥中掺加常温可逆变色微胶囊不会明显影响水泥本体结构.

    2007年06期 764-768页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K]
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  • 聚对亚苯基二亚甲基的化学气相沉积聚合

    浦鸿汀;孙霞容;

    用化学气相沉积(CVD)聚合法制备了聚对亚苯基二亚甲基(PPX)膜,由傅立叶变换红外光谱(FTIR)图证实了其化学结构.采用热重分析(TGA)研究了PPX的热降解性能,结果表明,在空气氛围中由于氧气的参与,其热稳定性比在N2中差,热氧化降解明显.PPX具有较好的耐溶剂性和抗化学氧化性能,膜的吸水速率和吸水率也比较小,常温常压下3 h后才能达到吸水平衡.PPX膜的水汽渗透率随温度和湿度的升高而升高,用Arrhenius方程拟合可计算得到水汽在膜中渗透扩散的表观活化能为12.4 kJ.mol-1.PPX膜的动态力学温度谱表现出典型的结晶聚合物的行为,晶区中的次级转变造成了PPX在玻璃化转变后,随温度提高损耗因子出现的反常升高,以及储能模量的持续、平缓下降,而不同于非晶聚合物的突然下降.

    2007年06期 769-773页 [查看摘要][在线阅读][下载 263K]
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  • 有机硅生物材料微波等离子体表面修饰

    任天斌;宋莹;任杰;

    讨论了烯丙胺单体微波等离子体连续放电对有机硅弹性体表面修饰的影响,通过改变温度和压力条件,研究其对表面修饰层化学性质、物理性质及生物相容性的影响.结果表明,温度、压力对表面修饰层胺浓度有较大的影响.随着压力增加,胺浓度减少;中等温度使胺浓度提高.根据细胞吸附、生长实验可知,烯丙胺等离子体修饰后,表面的生物相容性有很大的改善.

    2007年06期 774-778+814页 [查看摘要][在线阅读][下载 302K]
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  • 碳气凝胶的微结构控制

    沈军;薛辉;吴广明;周斌;

    探索新型纳米多孔材料碳气凝胶的微结构控制,研究常压条件下纤维增强型碳气凝胶的制备,以及催化剂浓度、质量分数、纤维表面特性、溶胶注入纤维前的老化时间等制备参数对其微结构的影响.通过扫描电镜(SEM)、孔径分布和电阻率测量等测试手段,发现可通过制备参数实现碳气凝胶从纳米到微米量级的控制.

    2007年06期 779-782页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K]
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机械、车辆与热能工程

  • 基于状态反馈的燃料电池轿车动力控制算法

    贠海涛;万钢;钟再敏;孙泽昌;

    建立了包括燃料电池发动机、电机及其控制器、动力蓄电池组在内的燃料电池轿车动力系统的动态数学模型.在该模型基础上,设计了基于状态反馈的闭环功率平衡算法.针对状态变量蓄电池开路电压在运行过程中无法测量的问题,构造了相应的渐进状态观测器.以蓄电池开路电压观测值反馈实现了蓄电池最佳荷电状态的控制,使算法克服了对蓄电池SOC(state of charge,荷电状态)估计值的依赖,实现了解析冗余,较好地解决了SOC估计过程中存在的初始值不易确定和累计误差的问题.离线仿真和实车转鼓实验的结果证明,所建立的动力控制算法达到既定的控制目标,并且能够充分考虑动力系统主要部件的动力性和经济性,具有一定的实用价值.

    2007年06期 783-787页 [查看摘要][在线阅读][下载 220K]
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  • 大功率直流/直流变换器的电磁兼容试验方案

    朱学军;张逸成;沈玉琢;

    电动汽车所用的大功率直流/直流(DC/DC)变换器的电磁兼容性(EMC)测试尚无统一标准可依.在参考和分析汽车零部件和功率变换器产品相关标准的基础上,对大功率DC/DC变换器进行了EMC试验的研究,提出了配套的测试方案.该测试方案基于传统汽车零部件标准,针对其中的测试布置进行了改进,改进的关键点在于保证辅助测试设备不引入过量的干扰.考虑到整车的EMC性能由整车和零部件两方协同决定,最后建议整车厂和零部件供应商协商采纳合理的限值等级.

    2007年06期 788-791页 [查看摘要][在线阅读][下载 149K]
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  • 摆式客车倾摆控制系统输入延迟补偿方法

    张济民;胡用生;

    运用在线检测信号作为倾摆控制系统参考信号的摆式列车,由于低通滤波会造成信号滞后.对滞后的补偿,目前主要是运用陀螺仪、轨道负荷分配差异方法.提出横向未平衡加速度信号预测法,来补偿由于滤波造成的加速度滞后,给出了建立参考输入信号的算法.研究表明:运用信号预测法,不必测出曲线超高及半径的具体值,可以不使用陀螺仪及轨道负荷检测装置,滤波可由软件或硬件实现,节约成本;对滞后时间不同的车辆,设置不同的启动阈值,不仅可保证倾摆的正确性,而且保证了控制参考输入信号的实时性.

    2007年06期 792-796页 [查看摘要][在线阅读][下载 176K]
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  • 基于湿球温度的板式蒸发空冷器传递模型分析

    许旺发;张旭;

    根据热力学和传热学理论,建立了板式间接蒸发式空冷器传递过程的微分方程组.引入空气湿球比热和对流换热系数,推导得到了基于空气湿球温度的数学传递模型.应用四阶-龙格库塔法求解了高炉循环水板式蒸发冷却器基于湿球温度的传递模型,得到了热流体、喷淋水、空气干湿球温度的变化规律和各流体的换热强度情况.实测结果验证了理论计算值的准确合理性.该分析模型为进一步探讨对数平均温差法和传热单元数法直接应用于蒸发式空冷器提供了理论依据.

    2007年06期 797-800+805页 [查看摘要][在线阅读][下载 159K]
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  • 350MW电站燃煤锅炉NO_x反应特性研究

    安恩科;于娟;朱基木;汪颖新;

    对350 MW电站四角切圆燃煤锅炉的NOx反应特性进行了试验和数值模拟.结果表明:燃烧器氧的体积分数从3%增大到5%,NOx排放体积分数从392×10-6上升到535×10-6(氧占6%),上升幅度为33.8%.出口氧量(体积分数)为4%时,锅炉的飞灰含碳量最小,燃烧效率最高.随着氧量的增大,炉膛中心温度、炉膛截面平均温度和炉膛截面最高温度等沿高度的分布有减小的趋势,氧量从3%增大到5%,炉膛中心火焰温度的最大减小幅度为180℃.而随着氧量的增大,炉膛中心NOx体积分数、炉膛截面平均NOx体积分数和炉膛截面最大NOx体积分数等沿高度的分布有增大的趋势.炉膛截面最高温度和最大NOx体积分数沿高度的分布出现在燃烧器区域.截面平均温度和截面平均NOx体积分数沿高度分布的最大值出现在燃烧器上方5~10 m处.燃烧器区域炉膛横截面上NOx最大值出现在旋转火焰的环形区域,中心和四周的NOx体积分数较小,炉膛纵截面上的NOx最大值出现在燃烧器组喷口附近.燃煤锅炉的NOx主要在燃烧器区域生成,燃烧器区域的NOx生成速率是燃尽区域的3~5倍.

    2007年06期 801-805页 [查看摘要][在线阅读][下载 473K]
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电子电气与控制工程

  • 动物吸附机制的理论研究及应用现状

    何斌;周群;岳继光;

    综述了能在光滑表面上行走的微小动物的基本爬行现象,对吸附机制进行分类,分析了目前研究的主要方向.用微小力测试实验台对蚂蚁吸附力大小进行测量,并用接触力学理论解释了动物足垫接触面的超微结构的作用.介绍了基于动物吸附机制的仿生机械的应用,提出动物吸附机制目前需要解决的问题.

    2007年06期 806-810页 [查看摘要][在线阅读][下载 162K]
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  • 基于一维特异材料的微带漏波空间扫描天线

    张冶文;李贵泉;赫丽;李宏强;

    介绍了一种工作在基模状态下的微带漏波天线.这种天线基于传输线结构,其传播常数由负值增加到正值,显现出一种随频率增加而具有的由后向辐射变为前向辐射的特性.通过实验,验证了基于一维特异材料的微带漏波天线的这种特性.

    2007年06期 811-814页 [查看摘要][在线阅读][下载 279K]
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  • 基于角色的访问控制Petri网及协商树模型

    孟健;曹立明;王小平;姚亮;

    针对基于角色的访问控制自动机等模型存在的缺陷,对Petri网进行了改进,并将改进后的Petri网应用于基于角色的访问控制中,实现了基于角色的访问控制Petri网.在角色转换过程的条件控制中,提出了协商树的方法,描述双方证书协商、形成协商树、满足角色转换条件、使角色转换得以实现的过程,实现了较为完整的基于角色的访问控制Petri网.

    2007年06期 815-819页 [查看摘要][在线阅读][下载 177K]
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测量科学与技术

  • GIS中平面线元误差带的概率分析

    刘春;展昀;

    将线元看作一个由许多无限接近的点构成的随机过程,这些点坐标的联合概率密度可以用来描述平面线元的概率,而平面线元落在某一区间内的概率,可以通过这些点在线元垂直方向的误差曲面构成的体积通过数值计算得到.采用数值积分方法计算了平面线元落在不同区间内的概率并进行模拟,最终得到平面线元误差指标和误差缓区带的合理确定方法.

    2007年06期 820-823+829页 [查看摘要][在线阅读][下载 204K]
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  • 建筑物多边形的多尺度合并化简与平差处理

    童小华;熊国锋;

    通过带约束的Delaunay三角形表达建筑物间的空间拓扑关系,提出了取建筑物间Delaunay三角形的最短边同阈值比较,实现了基于SDS(simplicial data structure)模型的建筑物多边形合并的改进算法,及根据最长边最优原则实现合并后对象的直角化处理.探讨了利用直接面状要素综合算法进行建筑物多边形化简,和化简过程中阈值及转折点处理的不确定性带来的综合前后数据质量的变化,由此提出了建筑物多边形合并和化简的整体平差处理模型.算例分析表明,对建筑物合并和化简过程中的平差处理,能提高建筑物在综合过程中的数据质量,并能较好地保持建筑物的形态特征.

    2007年06期 824-829页 [查看摘要][在线阅读][下载 181K]
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  • 层次景象匹配区选取准则

    江标初;陈映鹰;

    提出了由粗到细的层次景象匹配区选取准则,定义了稳定强度和广义最高峰尖锐度,从匹配区选取的策略上分析了匹配区的选取问题.首先选出信息量足够多的匹配区,再从中筛选出信息量足够强的匹配区,最后利用唯一性的判断,排除匹配区相关面多峰值的情况,选出最佳匹配区.通过这样的逐层筛选,实现了匹配区选取的逻辑性和合理性,可以满足景象匹配的要求.

    2007年06期 830-833页 [查看摘要][在线阅读][下载 39K]
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  • 非高斯型互相关随机数的发生技术

    殳伟群;

    在用蒙特卡罗法进行仿真研究(例如进行测量不确定度评定)时,常常需要发生多个非高斯型互相关的随机数.就这一问题,给出完整的解决方案:用Hermite展开式生成近似的非高斯变量,借助Cholesky分解建立各变量之间的相关性.方法的关键在于对互相关系数矩阵进行“预变形”,使Cholesky分解也适用于非高斯变量.此外,还利用Cholesky分解式下三角矩阵的特点,对矩调整和建立相关性两个过程进行解耦.给出了详细的算法说明.

    2007年06期 834-838页 [查看摘要][在线阅读][下载 61K]
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基础科学

  • 解变分不等式问题的QP-free方法

    周岩;桂胜华;濮定国;

    提出一种新的QP-free方法解变分不等式问题.通过光滑化的Fischer-Burmeister函数,把变分不等式的KKT优化条件转换为一个简单的约束优化问题,并给出了解这个约束优化问题的迭代算法.这个方法的主要优点是:①能够解任意的变分不等式问题;②每步迭代只需解一个线性方程组;③算法是全局收敛的,在一定条件下是超线性收敛的.数值试验结果表明,这个算法是有效的.

    2007年06期 839-844页 [查看摘要][在线阅读][下载 91K]
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  • 声级残差最小二乘非线性拟合法估值混响时间

    莫方朔;盛胜我;

    提出了估值混响时间的声级残差最小二乘非线性拟合法.该方法充分利用了脉冲响应从早期到后期的所有测量数据,降低了信噪比和积分上限对混响时间估值结果的影响.同时,对比现有其他方法在统计上有最小的估值标准差,其均值的95%概率置信区间也最小,有效地提高了混响时间的估值精度.克服了脉冲响应积分法测量混响时间中,由于较低的脉冲响应信噪比或积分上限选择的不当所产生的估值偏差.

    2007年06期 845-849页 [查看摘要][在线阅读][下载 283K]
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经济与管理科学

  • 大型活动场馆参观人流服务水平分级研究

    吴娇蓉;叶建红;陈小鸿;

    通过大型活动期间场馆内客流活动规律的调查数据,从场馆内部人流的空间聚集度来研究不同的行人密度对参观者的心理感受、参观过程的实现程度的影响,采用“人均空间指标”对场馆参观人流的服务水平分级进行研究.以此为世博园区内场馆客流控制预案提供直接的理论基础,也为场馆步行设施性能评价提供基本依据.

    2007年06期 850-855页 [查看摘要][在线阅读][下载 492K]
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  • 上海2010年世博会信息化集成与管理系统研究

    何清华;李永奎;乐云;

    从世博会六大类人群的现实需求出发,提出了2010年上海世博会信息化集成与管理系统的功能框架.研究了实现该框架的关键技术,包括数据集成技术、网络安全监控技术、CBR(基于案例的推理)应急预案以及门户技术等.

    2007年06期 856-860页 [查看摘要][在线阅读][下载 286K]
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