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

  • 混合优化策略在生命线管网拓扑设计中的应用

    邢燕;李杰;

    提出用遗传-模拟退火算法(GASA)混合优化策略来求解生命线管网的拓扑优化问题.混合优化策略结合了遗传算法的并行搜索机制和模拟退火算法的概率突跳特性,提高了算法的优化性能、参数鲁棒性以及计算效率.数值仿真实验表明了算法的稳定性非常好,首次达到最优值的进化代数,且比单一遗传算法提高了26.5倍.

    2008年05期 569-573页 [查看摘要][在线阅读][下载 197K]
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  • 结构动态响应多传感器监测信号数据融合分析

    赵鸣;柳蓥;

    针对结构监测中传感器受环境噪声影响的问题,采用数据融合方法实现减小所测得信号中噪声.采用证据理论(D-S)算法对多个传感器于同一点得到的加速度信号进行融合.首先构造出结构地震响应的"真值",并通过掺杂不同的噪声模拟多个传感器的传感信号.通过对多个案例的相关系数、峰值出现点以及误差值的分析比较表明,融合后的信号比融合前更加接近"真值".其分析比较还可表明,采用的多传感器数据融合方法所获得的信号优于其它方法如卡尔曼滤波处理后的数据.

    2008年05期 574-579页 [查看摘要][在线阅读][下载 318K]
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  • 钢筋混凝土框架结构的最大地震位移形状曲线

    蒋欢军;李培振;

    建立了规则钢筋混凝土框架在不同破坏阶段最大地震位移形状曲线的计算方法,用于基于位移的抗震性能设计.通过对具有不同结构特性的框架在16条地震波输入下的大量非线性时程分析,研究了结构在三个不同破坏状态下的最大楼层位移反应与最大层间位移角、弹性第一自振周期、柱端弯矩增大系数的关系,并利用统计回归分析建立了它们之间的关系.研究表明,结构在不同破坏阶段的最大地震位移形状是有明显区别的.最后,对一座已完成振动台试验的12层框架模型进行了计算分析,计算结果与试验结果具有较好的一致性.

    2008年05期 580-585页 [查看摘要][在线阅读][下载 646K]
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  • 单侧弧形挑篷脉动风压的小波分析

    黄翔;顾明;

    基于弧形挑篷模型测压风洞试验,对采集到的风压样本进行了连续小波变换、母小波的选取及多分辨率分析,并对各尺度上脉动风压小波系数和尺度系数的相关性进行了分析,识别了弧形挑篷风压在不同频率范围内的能量分布情况,并以不同频率范围内的风压信号相关性差异,确定脉动风压传播的频率范围.小波分析对研究结构表面风压分布和脉动风压的传播特征有很大的作用,其分析方法和工程应用方法值得进一步研究.

    2008年05期 586-591页 [查看摘要][在线阅读][下载 552K]
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  • 多幢高层建筑间风场数值模拟和风灾分析

    沈祺;王国砚;顾明;

    基于Fluent 6软件平台,对上海市某住宅小区多个高层建筑的风场进行三维数值模拟研究.首先采用英联邦航空咨询理事会(CAARC)标准模型进行可行性验证,然后对该小区风场及建筑物的风场进行了数值模拟,发现并分析了该实际建筑规划中的"喇叭口"风效应.最后,讨论了街区群楼间高度、风向、风速及建筑布局等因素的改变对风场和荷载的影响.研究表明,合适改变建筑布局、增大间距以及高度差能有效减小风荷载.

    2008年05期 592-597页 [查看摘要][在线阅读][下载 795K]
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  • 生态建筑中的风井设计

    吴耀华;宋德萱;

    风井是一种具有微气候调节功能的建筑空间形态,作为独特的生态造型元素,它对建筑自然通风作了最直观的表达,并有着丰富的内涵.在对其工作原理、形态分类及其设计优化措施进行分析的基础上,提出其设计原则,以避免建筑师将其作为抽象的"标签"在建筑设计实践中随意滥用.

    2008年05期 598-602+608页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K]
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交通运输工程

  • 骨架密实型沥青混合料中高温性能与级配关系

    张超;许志鸿;杨瑞华;邱颖峰;

    针对骨架密实型沥青混合料设计方法中的不足,对目前的骨架结构检验方程进行了合理的改进,通过沥青路面分析仪试验研究揭示了级配中各档集料对其高温性能的影响规律,0.22d(d为集料的最大粒径)粒径撑开料的作用对沥青混合料高温性能最为关键,提出了各关键筛孔集料筛上剩余质量百分率的合理值,为骨架密实型沥青混合料设计提供了有价值的参考.

    2008年05期 603-608页 [查看摘要][在线阅读][下载 69K]
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  • 城市快速路交通拥挤分析及拥挤阈值的确定

    郝媛;孙立军;徐天东;杜豫川;

    基于实测数据和交通流模型,划分了六种典型交通状态,提出了"状态跳转"的概念及判别方法以解释拥挤机理;对比了状态跳转与B S Kerner的"相变"理论的差异及其随路段、时段的变化规律;最后给出了拥挤阈值的定义、指标、确定方法,分析了影响因素及与交通控制的关系.研究结果可为选择合适的交通控制措施及确定最佳控制时机提供依据.

    2008年05期 609-614+630页 [查看摘要][在线阅读][下载 453K]
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  • 加氢站氢气运输方案比选

    马建新;刘绍军;周伟;潘相敏;

    首先结合文献定性介绍了现有氢气运输方式,然后对氢气通过长管拖车、槽车及管道运输的运输成本、能源消耗及安全性进行深入研究.运输成本通过建立加氢站氢气运输成本模型进行分析,结果表明上海大规模氢气运输的长管拖车运输成本为2.3元.kg-1,液氢运输成本为0.4元.kg-1,管道运输成本为6元.kg-1.氢气液化能耗占自身低热值30%以上,约为压缩能耗的3倍左右,但气态氢气运输能耗高于液氢运输能耗.运输中尽管存在如高压、液氢蒸发以及氢脆等安全风险,但都可通过设计、规范等措施避免.根据分析结果,对于上海近期千辆级规模燃料电池汽车的发展计划,长管拖车输送氢气是最佳方案.

    2008年05期 615-619页 [查看摘要][在线阅读][下载 118K]
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  • 区域性城际列车开行方案的研究

    徐行方;向劲松;

    基于对城际客运市场的调查分析,探讨了城际列车的种类及其承担客流比率等客运产品设计的基本问题,优化了现行列车开行方案的确定方法,提出了分层次确定开行方案的新模型,并以沪宁城际轨道交通为例进行计算分析,得出了可行、实用的开行方案.

    2008年05期 620-624页 [查看摘要][在线阅读][下载 189K]
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环境科学与工程

  • 转速对SUFR系统释磷效果以及流态特性的影响

    罗固源;季铁军;杜娴;吴德华;

    就转速对螺旋升流式反应器系统厌氧释磷以及流态特性的影响进行试验研究.试验过程中,当转速从30~40 r.min-1增加到90 r.min-1时,厌氧区平均释磷浓度从27.5 mg.L-1小幅增加到29.8 mg.L-1,然后减少到13mg.L-1.研究结果表明:转速为40 r.min-1时,厌氧释磷效果最佳;转速对聚磷菌(PAOs)与聚糖菌(GAOs)的竞争产生了影响,进而影响了厌氧区释磷的代谢水平;不同转速时流态变化趋势与厌氧释磷效果变化趋势相一致;而与厌氧释磷代谢水平相关的参数αPAO以及反应速率常数k与流态之间的关系均呈现良好的线性关系.这说明转速对厌氧释磷影响的关键环节是转速的变化引起了反应器流态特性的变化.

    2008年05期 625-630页 [查看摘要][在线阅读][下载 248K]
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  • 平流式沉淀池优化设计模型

    刘振中;邓慧萍;白丹;詹健;

    运用反向传播(BP)神经网络模型对已知沉淀池的建设费用进行函数逼近,以已知沉淀池的计算表面积S及计算体积V为网络的输入,沉淀池的建设费用为网络的输出,获取BP网络模型。对目标沉淀池采用回归正交设计方法,以沉淀池的长宽比k、沉淀时间t、效率η为设计因子,编制组合设计表,结合BP网络模型建立平流式沉淀池的费用函数,以该费用函数最小作为优化模型的目标函数,以沉淀池的各水力要素作为约束条件,建立沉淀池的优化设计模型。采用连续型的Hopfield网络对模型进行优化求解。通过实例验证,得出的优化设计方案与常规设计相比可节约费用8%。

    2008年05期 631-635+684页 [查看摘要][在线阅读][下载 128K]
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材料科学与工程

  • 高能球磨诱发Fe_(78)Si_(13)B_9非晶合金纳米晶化的研究

    严彪;陈伯渠;陆伟;杨磊;

    利用X射线衍射和透射电子显微镜研究了高能球磨条件下Fe78Si13B9非晶合金的机械诱发纳米晶化过程中的结构变化和晶化动力学,利用Scherer公式计算了晶化的α-Fe颗粒的平均直径D,在球磨3 h之后开始形成α-Fe相晶粒,D为2~10 nm.晶化动力学通过X射线衍射数据给出的晶化体积分数来分析.由经典的Johnson-Mehl-Avrami(J MA)模型得到Avrami指数n=1.53,表明机械诱发纳米晶化过程中其形核机制为均匀形核,晶粒生长机制为从小尺寸晶核开始的三维生长.

    2008年05期 636-639页 [查看摘要][在线阅读][下载 184K]
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  • SiC/Al双面焊的残余应力分析

    程军;陈英;

    运用有限元软件ANSYS对SiC/Al的双面焊过程进行了数值分析.采用高斯圆柱热源模型模拟激光焊源,利用APDL编写循环程序实现热源的移动,得到SiC/Al双面焊过程的温度场分布和冷却后的残余应力场.从平行焊接方向陶瓷侧靠近焊缝处的横向和纵向残余应力分布曲线可见:第一道焊表面(正面)的纵向残余应力在其边缘端均为压应力,并迅速向内转变为拉应力;而第二道焊表面(反面)的纵向残余应力却正好相反,其边缘端均为拉应力,并迅速向内转变为压应力.而横向残余应力均为压应力,最大值分布在两侧.在焊缝两侧,横向与纵向残余应力均发生跳跃变化.

    2008年05期 640-645页 [查看摘要][在线阅读][下载 637K]
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  • 铝合金对接焊缝云纹干涉应变测试研究

    杨国标;曾伟明;朱启荣;章彰;

    从计算机图像处理技术中的数字相关方法出发,结合云纹干涉的测试方法,与实际工程背景相结合,通过对铝合金表面粘贴栅线,和参考栅线干涉得到云纹图,解决在试验时由于云纹的快速移动而导致难以判别云纹级数的困难,测定铝合金材料对接焊缝的力学性能,得到了理想的结果,为大应变的高精度、非接触、全场测量提供了良好的方法.

    2008年05期 646-650页 [查看摘要][在线阅读][下载 334K]
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机械、车辆与热能工程

  • 干式滚齿刀具的参数化设计及优化

    刘海江;童荣辉;

    对干式滚齿切削加工刀具的参数化设计及其优化设计进行了分析研究.以干式滚齿的滚刀为研究对象,以最高生产率为目标函数,建立了考虑机床、刀具、加工工艺等多种因素的限制为约束条件的滚刀结构参数及切削用量优化的数学模型,通过该模型中切削用量的变化实现了干式滚刀刀具结构的优化设计.开发了干式滚齿切削加工刀具的参数化设计及其优化设计的应用软件系统,并实现了干式滚刀零件图的绘制.

    2008年05期 651-654页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K]
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  • 疲劳累积损伤理论在曲轴疲劳分析中的应用

    武秀根;郑百林;杨青;贺鹏飞;

    基于Palmgren-Miner疲劳累积损伤法则,并考虑应力—时间历程影响的基础上,对曲轴疲劳寿命进行了数值研究.与传统的准静态疲劳分析方法相比,所采用的疲劳累积损伤理论能较全面地反映载荷—时间历程对疲劳寿命的影响,与现有的实验结果比较吻合.

    2008年05期 655-658页 [查看摘要][在线阅读][下载 154K]
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  • 一种结合神经元网络的PMV模糊算法

    李振海;盖潇筱;曾东升;

    针对Fanger的热舒适指标预测平均投票值(PMV)提出了一种结合神经元网络的模糊算法,将PMV的计算划分成5个模糊计算模块,克服了在工程应用中Fanger热舒适方程计算复杂的缺点,各个模块通过神经元网络进行修正以提高算法的精度.将此算法的结果与Fanger的热舒适方程计算结果进行比较,表明此算法精度亦能满足工程需要.

    2008年05期 659-663页 [查看摘要][在线阅读][下载 265K]
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  • 若干典型煤灰样烧结熔融特性研究

    俞海淼;曹欣玉;张鹤声;岑可法;

    为了进一步认识灰渣的沾污结渣特性,对不同灰熔点的六种煤灰样的烧结熔融特性展开试验研究.通过烧结率变化规律、X射线衍射仪(XRD)物相分析、微观扫描电镜(SEM)和电子探针分析,研究煤灰样烧结熔融特性及其差异原因.结果表明,煤灰的强烧结性主要是因为较多低灰熔点的钠钾复合化合物等生成,而弱烧结性煤灰中含有大量高熔点物相.特别需要指出的是,灰熔点低的煤其烧结性未必强,而灰熔点高的煤其烧结性未必弱,关键取决于其反应生成的物相及其特性.

    2008年05期 664-669页 [查看摘要][在线阅读][下载 524K]
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电子电气与控制工程

  • 蚂蚁附着力的测试及ANSYS分析

    周群;于鹏;何斌;岳继光;

    为探究生物学湿吸机制的潜在原理,在自行搭建的微小力测试平台上测量了蚂蚁的水平和垂直方向的吸附力,并且在亲水性表面和疏水性表面分别进行测试,对蚂蚁滑行时分泌液内部的压力和速度分布用有限元软件进行了分析.结果表明,昆虫湿吸对所接触的地面不敏感,吸附具有鲁棒性;滑行时湿吸足垫与分泌液接触面处的受力不均衡,而是由小到大分布,这样有助于昆虫抵抗扰动保持身体平衡.

    2008年05期 670-673页 [查看摘要][在线阅读][下载 162K]
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  • 半导体制造系统基于资源的Petri网调度优化

    邵志芳;刘仲英;

    对半导体制造系统调度难点,分两步予以解决:第一步,提出三种策略解决系统建模问题,包括基于资源的Petri网模型构建模式,对系统结构建模;引入整合性定义方法对系统功能建模;以及通过多种变迁种类的引入实现对系统行为建模.第二步,在此模型基础上,引入蚁群优化算法对模型求调度优化解.与仿真结果的对比显示此方案取得了明显效果.

    2008年05期 674-679页 [查看摘要][在线阅读][下载 361K]
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  • 自治切换混杂系统优化控制研究与实现

    程曙;张浩;

    研究了比受控切换具有更多参数约束的自治切换混杂系统优化控制问题.给出了优化控制的数学模型和计算泛函极值的必要条件,提出了一种可以解决多个切换时刻的综合极大值原理算法,能给出问题的全局最优解,可以使搜索尽可能好地指向极小点,同时避免直接求解目标函数偏导产生的大计算量,并对算法的收敛性进行了研究.仿真实例验证了该自治切换混杂系统优化策略的有效性.

    2008年05期 680-684页 [查看摘要][在线阅读][下载 99K]
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基础科学

  • 滤子QP-free算法

    李康弟;濮定国;

    提出了求解光滑不等式约束最优化问题的滤子QP-free非可行域方法.通过乘子函数和F-B非线性互补函数,构造一个等价于原约束问题一阶KKT条件的非光滑方程组.在此基础上,通过牛顿、拟牛顿迭代得到KKT最优条件的解,在迭代的线搜索中,采用了滤子方法.证明了该方法是可以实现的并具有全局收敛性.另外,在较弱条件下可以证明该方法具有超线性收敛性.

    2008年05期 685-689页 [查看摘要][在线阅读][下载 78K]
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  • 一类积极集SQP滤子方法

    苏珂;濮定国;

    积极集策略是在约束最优化问题中减少约束条件个数的一个有效手段.基于此策略,结合序列二次规划(SQP)方法,并利用滤子以避免罚函数的使用,提出了一类积极集SQP滤子方法,并在合理条件下证明了算法的全局收敛性.数值结果表明算法是有效的.

    2008年05期 690-694页 [查看摘要][在线阅读][下载 71K]
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  • 一类带NCP函数的新Lagrangian乘子法

    姜爱萍;濮定国;段希波;

    提出一类带非线性互补问题(NCP)函数的新Lagrangian乘子法,用来解满足等式约束和不等式约束的最优化问题.此方法以连续可微的罚函数为基础,通过求解一个新的无约束Lagrangian函数得到原问题的解,并且在一定的条件下还可得到此方法的全局收敛性.

    2008年05期 695-698页 [查看摘要][在线阅读][下载 61K]
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  • 微波辅助下的烯烃的合成

    马楠;王筱平;余兆祥;夏凉;

    在微波的辅助下利用Wittig反应和醇醛缩合反应分别进行了烯烃的合成.研究发现,反应时间明显缩短,反应收率提高;280 W和150 W分别是Wittig反应和醇醛缩合反应时的最佳微波输出功率.同时发现在进行Wittig反应时,最佳溶剂为二氯甲烷.

    2008年05期 699-701页 [查看摘要][在线阅读][下载 71K]
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经济与管理科学

  • 公司持有其它公司股权时的违约传染性

    任学敏;

    讨论发行债券公司持有另一公司的股票时,公司所持股票公司的破产概率对公司本身的破产概率和债券定价的影响.对公司的破产采用约化方法和市价回收,在利率是随机假定下分别给出了债券定价和违约概率的显式表达式,并讨论了其金融意义.

    2008年05期 702-706页 [查看摘要][在线阅读][下载 52K]
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  • 有限次补货的短生命周期产品的库存控制策略

    陈士昂;霍佳震;

    以服装产品为例讨论了具有有限次补货机会的时尚产品的库存控制的问题特性,提出了利用预测更新和补货改进库存控制的思路,建立了初始订货量和补货数量的决策模型,给出了用于模型求解的启发式算法,最后介绍了在预测更新的情况下如何利用早期销售数据进行需求预测的方案.

    2008年05期 707-710页 [查看摘要][在线阅读][下载 64K]
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