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

  • 采用摩擦型阻尼器的斜拉索被动控制

    王慧萍;孙利民;

    研究了较常用的线性粘滞阻尼器具有更高附加阻尼的非线性摩擦型阻尼器的斜拉索振动控制.首先通过单自由度系统详细分析了摩擦型阻尼器的非线性阻尼特性.进而采用张紧弦模型模拟斜拉索,通过Galerkin方法建立了斜拉索-摩擦型阻尼器系统的运动方程.采用半解析半数值方法分析了斜拉索自由振动的阻尼特性,对其阻尼机理进行了讨论.通过对拉索模态阻尼比的参数分析,得到了阻尼器参数和拉索附加阻尼关系的通用设计曲线,并与已有实索试验结果进行了比较,两者吻合良好.研究了摩擦型阻尼器的参数优化取值,结果表明拉索的最大模态阻尼比依振动初始条件等参数影响分布在一个范围而非定值,其下限值仍高于采用线性粘滞阻尼器时所获得的最大模态阻尼比.

    2014年11期 v.42 1633-1638+1693页 [查看摘要][在线阅读][下载 813K]
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  • 建筑幕墙地震作用机理及多模式再现试验方法

    王洋玲;卢文胜;曹文清;

    分析了建筑玻璃幕墙受到由主体结构传来的楼层加速度、层间位移变形等地震作用机理,提出了应用模拟地震振动台再现多维地震作用的多模式加载试验方法.针对某吊挂式玻璃幕墙支承结构特点,设计和制作了安装在振动台上的多模式加载装置,实现对该玻璃幕墙的多维加速度动力加载、平面内相对位移及吊杆内力的多模式加载,验证了该方法的有效性和可行性.最后,对应用混合模拟方法研究建筑玻璃幕墙抗震性能进行了探讨.

    2014年11期 v.42 1639-1646页 [查看摘要][在线阅读][下载 1199K]
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  • 玻璃纤维加固梁柱结构抗连续倒塌性能数值分析

    秦卫红;冯鹏;施凯捷;苏洋;

    根据已有试验结果,采用有限元程序软件MSC.Marc,对不同钢筋构造形式和采用玻璃纤维增强材料(GFRP)加固的钢筋混凝土梁柱结构进行了数值分析,研究了其抗连续倒塌性能.分析结果与试验结果吻合较好,表明此分析方法对于加固混凝土梁柱结构抗连续倒塌问题的研究是实用有效的.同时,通过该研究结果,证明了采用GFRP加固可以提高框架结构的抗连续倒塌性能.

    2014年11期 v.42 1647-1653页 [查看摘要][在线阅读][下载 836K]
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  • 龙卷风风场的试验模拟

    王锦;周强;曹曙阳;操金鑫;

    为试验研究龙卷风气流特性及其作用于结构上的风荷载,建立了新型龙卷风模拟器(TVS).该模拟器主要由顶部悬吊的控制风机、环状管道以及导流板组成;并设置水平轨道,使其可以0.4m·s-1的最大速度在水平方向移动.基于该龙卷风模拟器,试验中采用眼镜蛇探头测试了涡流比从0.11到0.54(导流板角度20°~60°)情况下的龙卷风风场,并与1998年5月30日发生在南达科他州Spencer的龙卷风,1999年5月3日发生在俄克拉荷马州Mulhall的龙卷风以及2003年6月24日发生在南达科他州Manchester的龙卷风多普勒雷达观测数据进行了比较.结果表明切向速度和静压均符合真实龙卷风分布.由此说明该模拟器可产生稳定的龙卷风涡旋,可用于龙卷风风场的模拟.

    2014年11期 v.42 1654-1659页 [查看摘要][在线阅读][下载 626K]
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  • 两尺度有限元粘塑性颗粒组合体压实模拟

    吴宇清;蔡云竹;

    采用一种基于均质化理论的两尺度有限元新方法,模拟粘塑性颗粒组合体的压实全过程,即在细尺度下,通过跟踪颗粒基本单元体(代表体元)的细尺度行为,来生成和更新颗粒组合体的粗尺度本构关系,求得颗粒运动和变形的数学表达式,并考虑了刚体运动与可变形微粒形变之间的耦合,基于此关系式,建立细尺度有限元模型,用以模拟分析颗粒介质在受压过程中的粘塑性细尺度结构行为;在粗尺度下,将颗粒组合体视为均质的连续体,采用粗尺度有限元模型,模拟颗粒组合体的受压过程,数值分析结果与文献实验数据基本一致,验证了该数值方法的准确性和有效性.

    2014年11期 v.42 1660-1664页 [查看摘要][在线阅读][下载 787K]
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交通运输工程

  • 稳定温度场下层状路面体系的解析层元解

    艾智勇;王路君;曾凯;

    从热弹性力学平面应变问题的控制方程出发,利用Fourier变换及Laplace变换推导其解析解,进而得出稳定温度场下平面应变问题的精确刚度矩阵,即解析层元;根据边界条件和层间连续条件对各层元进行组装,得到总刚度矩阵;求解总刚度矩阵方程,得到积分变换域内的解;应用Laplace-Fourier逆变换技术,得到物理域内的解.编制相应的计算程序进行验证及分析,结果表明,该解答与有限元软件模拟结果吻合,分层特性对层状路面体系温度应力和竖向位移量影响显著.

    2014年11期 v.42 1665-1669页 [查看摘要][在线阅读][下载 325K]
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  • 港口道路堆场水泥混凝土铺面荷载应力计算

    周玉民;谈至明;胡洪龙;袁静波;

    针对港口道路、堆场水泥混凝土铺面结构的荷载应力计算问题,将其上作用的流动机械荷载、集装箱荷载简化为单轮(单箱脚)荷载、单轴(单列箱)荷载和多轴(多列箱)荷载等图式,采用不等平面尺寸双层板力学模型,提出了港口道路、堆场水泥混凝土铺面面板和基层荷载应力计算的一般式,分析了旁侧轮、旁侧轴、单列及多列箱、板平面尺寸、基层超宽以及接缝传荷等因素对面板和基层荷载应力的影响规律,比较了有限元结果和公式荷载应力的一致性和精度,结果可用于港口道路、堆场水泥混凝土铺面结构荷载应力估算.

    2014年11期 v.42 1670-1675页 [查看摘要][在线阅读][下载 684K]
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  • 基于车均延误的快速公交停靠站布设位置

    付晶燕;赵靖;

    为了提高快速公交(BRT)系统的运行效率,对BRT停靠站在交叉口的布设位置进行了研究.针对BRT停靠站设置在交叉口进口道和出口道两种情况,分别建立了车均延误模型(该延误包括信号控制延误、停靠站上下客时间以及车辆在停靠站等候服务的延误)和绿灯末排队长度模型,并通过仿真验证了模型的准确性.一系列算例分析表明,车流量较小时,停靠站设置在进口道和出口道就延误而言没有区别,但当车流量较大时,应将停靠站设置在交叉口进口道.

    2014年11期 v.42 1676-1681+1699页 [查看摘要][在线阅读][下载 968K]
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机械、车辆与能源工程

  • 车轮宽度对轿车风阻的影响

    杨志刚;沙潇;贾青;

    针对某三厢轿车,采用计算流体动力学(CFD)数值计算方法,研究车轮宽度对整车气动性能的影响.通过综合分析不同宽度孤立车轮周围的流场结构变化及具有不同宽度车轮的整车周围流场的结构特性,得到结论:车轮宽度每减小5%,单车轮模型气动阻力约减小9.2%,整车模型气动阻力约减小2%.这是因为减小车轮宽度可以减小车轮两侧的气流分离,缩小尾部涡流区域,降低车轮及汽车尾部湍流强度,从而有助于降低车轮及整车气动阻力.

    2014年11期 v.42 1682-1686+1732页 [查看摘要][在线阅读][下载 947K]
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  • 不同湍流模型在列车外流场计算中的比较

    夏超;单希壮;杨志刚;李启良;

    通过对简化缩比的列车模型在无侧偏角工况下分别进行模型风洞试验和数值模拟,评估了5种常用湍流模型在列车外流场模拟中的计算精度.数值模拟与风洞试验结果的分析对比表明:Realizable(可实现)k-ε在阻力的计算上精度最高,误差最小为2.5%;SST(剪切应力输运)k-w在升力的计算上更为精确,误差最小为0.5%.Standard(标准)k-w和SST k-w对准二维分离的捕捉与油流显示试验最接近,Realizable k-ε则对三维分离位置的预测更准确.

    2014年11期 v.42 1687-1693页 [查看摘要][在线阅读][下载 1325K]
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  • 类车体流固耦合现象实验及数值分析

    朱晖;杨志刚;

    以改进的类车体模型为对象,将流固耦合效应引入风洞实验和数值仿真中.基于车身位移测量数据,验证数值方法有效性.通过实验与仿真的方法,揭示了在引入流固耦合机制后车体所受气动力及力矩的变化规律及内在机理.研究表明:在车体设计中有必要考虑流固耦合效应.

    2014年11期 v.42 1694-1699页 [查看摘要][在线阅读][下载 1102K]
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  • 基于流固耦合的客车风窗玻璃风致振动特性

    陶莉莉;杜广生;刘丽萍;雷丽;

    采用流固耦合计算方法对客车聚乙烯醇缩丁醛(PVB)夹层风窗玻璃进行了数值模拟计算,获得了客车在高速行驶中风窗玻璃的风致振动特性,及厚度变化对风窗玻璃变形和应力的影响规律.研究结果表明,厚度减小,风压变形明显增大,但应力变化不规律.研究结果可以为高速客车及列车风窗玻璃优化设计提供相关理论基础.

    2014年11期 v.42 1700-1704页 [查看摘要][在线阅读][下载 665K]
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  • 户式温湿分控空调机组运行特性实验

    刘畅;张旭;刘金涛;

    利用焓差实验室对一种户式温湿分控空调机组的设备显热比变化特性进行实验.分别保持通过该机组两侧蒸发器的换热介质的入口参数恒定不变,当压缩机转速和风侧蒸发器的冷剂比例同时变化时,得到设备制冷量、设备显热比SCR以及能效比EER的变化曲线.实验结果表明,改变机组压缩机转速以及风侧冷剂的比例,不但改变机组总制冷量,同时改变机组输出显热冷量与潜热冷量的比例;设备SCR的变化范围0.6~1.0,远远大于传统空调机组的变化范围,可以与房间显热比SHR值更好地匹配,以更好地控制室内热环境.同时表明,设备SCR的调控受到机组总冷量与能效比的限制,在实现设备SCR及总制冷量的前提下,尽量使EER值最大,有利于节能.

    2014年11期 v.42 1705-1710页 [查看摘要][在线阅读][下载 813K]
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电子、计算机、控制与系统

  • 大规模向量式有限元行为数据压缩模型及算法

    杜庆峰;周晓玮;谢涛;周雪非;

    针对向量式有限元程式计算所产生的结果数据体积庞大,上传云端和读取处理的速度瓶颈,必须对其进行有效的压缩.通过对向量式有限元行为数据进行分析,依据数据本身的冗余度高、无效信息多、数据格式较长等特点,进而提出一种适用的压缩算法,对行为数据进行时间帧合并、删减冗余数据、舍去过长精度、线元素增量表示等压缩方法.经过验证,本算法压缩后的数据体积明显减小,而程序读取数据的速度则有显著提高,大幅改善了向量式有限元行为分析软件的使用效率.

    2014年11期 v.42 1711-1717页 [查看摘要][在线阅读][下载 475K]
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  • 缓存模式下的轮廓查询优化方法

    黄震华;张波;张佳雯;向阳;

    研究在缓存模式下,利用一组预存储的临时轮廓快照集来高效等价重构用户新提交的轮廓查询Q,并提出一种新颖的缓存模式下轮廓查询处理算法(APSQCM)来完成该任务.APSQCM算法由两阶段组成,第一阶段捕获Q与缓存中临时轮廓快照间的内在关联,进而获取能够用来等价重构Q的所有轮廓基;而在第二阶段中,APSQCM算法使用轮廓基来快速产生Q的正确结果集.实验结果表明,APSQCM算法具有有效性和实用性.

    2014年11期 v.42 1718-1724页 [查看摘要][在线阅读][下载 415K]
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  • 缆系海底观测网远程电能监控系统

    吕枫;周怀阳;岳继光;何斌;

    为提高缆系海底观测网的用能效率和运行可靠性,根据其物理架构特点设计了远程电能监控系统的总体结构,根据功能将该系统划分为数据采集、负载管理和网络分析三个子系统,说明了子系统的主要功能和相互关系.并研究了该系统的时间同步方案、负载供电优化策略和网络分析算法.通过理论分析,获得了分支单元节点电压向量的加权最小二乘状态估计公式,并基于电切换型分支单元的可控性,提出了海缆接地故障定位的新方法.研究内容可为未来国家海底观测网的设计和运行提供参考.

    2014年11期 v.42 1725-1732页 [查看摘要][在线阅读][下载 1013K]
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测绘科学与技术

  • 基于激光测高卫星的东南极表面高变化分析

    刘俊;谢欢;Scaioni Marco;童小华;

    利用美国国家冰雪数据中心(NSIDC)最新发布的ICESat(云和地面高度卫星)R633版本的GLA12激光测高数据,使用重复轨最小二乘平面拟合的方法,计算得到东南极兰伯特冰川流域(Lambert)2003年~2009年的高程变化率.使用高度计重复观测数据确定表面高变化的时候,要考虑地形坡度的影响.假定在沿ICESat重复轨道小段范围内,可以用平面来拟合坡度和高程变化,并依此来计算高程变化.结果表明,Lambert冰川流域2003年~2009年平均高程变化率为(1±0.5)cm·yr-1.与已有研究成果以及交叉点获取的高程变化比较,提出的重复轨平面拟合方法有效可行.

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  • 基于形态学的散乱点云轮廓特征线提取

    程效军;方芳;

    采用逆向工程领域切片技术和数学形态学方法提取点云的轮廓特征线.空间散乱点云密度高且无拓扑关系,通过切片分层可将空间点云转换为不同层的平面切片点云.借鉴图像处理方法,将切片点云转换成二值图像,使用形态学运算提取其轮廓像素,将轮廓像素转换为轮廓特征点并采用B样条曲线拟合成轮廓特征线.实验验证该方法可以得到高质量轮廓线,并可以有效地解决"多环"切片难以正确提取轮廓特征的问题.

    2014年11期 v.42 1738-1743页 [查看摘要][在线阅读][下载 1521K]
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  • 基于小波多分辨技术重力场相关系数成像

    刘志新;卢海;

    利用基于小波多分辨技术的重力场参数相关系数成像方法对常规重力勘探资料进行处理,求取空间各点的相关系数,表征了各点在地面产生异常的大小.将重力数据的解释从平面空间延伸到地下三维空间,用空间各点的重力场参数的相关系数值来表征地下异常的分布情况,通过对模型剖面数据处理结果的对比分析,基于小波多分辨分解的相关系数成像比未经分解的相关系数成像具有更高的横向和纵向分辨率.最后,给出了模型三维相关系数成像结果,与模型参数有非常良好的一致性.基于该方法的成像结果能更加直观和清晰地反映异常体的空间分布和延伸情况.

    2014年11期 v.42 1744-1749页 [查看摘要][在线阅读][下载 927K]
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数理科学与化学

  • 变系数模型的核权二次推断函数方法

    李静茹;钱伟民;

    利用二次推断函数的思想,以一系列基矩阵的线性组合来逼近工作相关矩阵,建立了纵向数据变系数模型的核权二次推断函数(QIF),基于此得到函数系数的局部线性估计,并证明了估计的渐近性质.实际中样本量和适合的窗宽并不能保证独立结构拟合的核估计总是最好的,通过适当扩大窗宽,在局部范围内引入样本相关性,既可以提高估计的效果,又不会造成"过拟合"的现象.模拟中也给出了一种选取QIF窗宽的一种实用方法.

    2014年11期 v.42 1750-1754页 [查看摘要][在线阅读][下载 265K]
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  • 约束线性系统关于非凸评价泛函的最优控制

    朱经浩;朱礼冬;

    研究一类约束线性系统关于非凸评价泛函的最优控制问题,该最优控制问题的评价泛函的被积函数中含有关于控制变量的非凸二次函数.由Pontryagin极值原理建立球约束下非凸二次优化问题,并利用倒向微分流求解该问题,进而求解一组微分边值问题以得到原问题的最优控制.同时把数学过程转化为求解的算法,并给出了一个数值计算的例子.

    2014年11期 v.42 1755-1758页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K]
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  • 语言传输指数直接与间接测量方法实验对比

    祝培生;莫方朔;康健;

    通过对4个不同房间内12个测点共48个听音条件的测量,分析了直接测量方法和间接测量方法测量语言传输指数(STI)、公共广播系统语言传输指数(STIPA)时的差异以及不同频率响应的测量系统对这两种测量方法的影响.结果表明,只要采用标准化的测量系统、测试程序,测量过程严格按照规定执行,这两种方法测得的STI和STIPA都能准确反映出语言经过声传输通路后与语言可懂度相关特征的变化,测量结果都可以用于语言可懂度的客观评价,差别较小.

    2014年11期 v.42 1759-1764页 [查看摘要][在线阅读][下载 679K]
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经济与管理科学

  • 基于结构化模型的金融衍生品流动性分析

    李少华;程远杰;

    主要用损失现金流来刻画信用风险和流动性风险给投资者可能带来的风险损失,用结构化方法给出了相应的风险损失模型,进一步给出刻画金融衍生品的利差模型,并得到相应的定价;金融合约的流动性由宏观市场及本身特点所决定,利用金融市场实际数据,借助损失模型,对债券市场的流动性进行实证分析.

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  • 基于层次分析法支持决策的外包服务供应商绩效评价

    雷星晖;尤筱玥;

    企业决定采取外包策略后,应当考虑选择外包服务供应商的过程和方法.通过运用层次分析法(AHP)将供应商绩效评价指标分为合作、服务、准时生产体制(JIT)和成本4类并进一步细分,通过量化计算得出各项指标的权重和综合评价,从而使企业能够以直观角度衡量各个供应商的整体绩效,并选出最适合外包业务和企业战略的供应商.最后,以刀具管理业务外包为实例展示了该方法的可行性.

    2014年11期 v.42 1770-1775页 [查看摘要][在线阅读][下载 165K]
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  • 项目经理冲突管理模式对下属离职倾向的作用

    乐云;白居;王盛文;黄宇明;

    以394名工程项目成员问卷调查为基础,从冲突管理第三方角度出发,探讨项目经理管理下属间冲突的决断、审慎和回避三种模式分别对冲突当事人离职倾向产生何种影响.模型以领导成员交换品质(LMX)为中介变量,是否有共事经历和项目团队类型作为调节变量.研究结果表明采取决断和审慎的冲突管理模式会显著加强LMX的品质,而回避模式则会带来LMX的低质化从而推升员工离职倾向.LMX在冲突模式和离职倾向间起部分中介作用,共事经历会强化冲突管理模式对LMX的影响.

    2014年11期 v.42 1776-1782页 [查看摘要][在线阅读][下载 499K]
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  • 《同济大学学报(自然科学版)》投稿启事

    <正>《同济大学学报(自然科学版)》是由同济大学主办的自然科学综合性学术期刊,主要刊登国内外建设工程领域的土木建筑、交通运输、环境、海洋、测绘、材料、机电、计算机、通信等学科的高水平创新研究成果。本刊为中国自然科学核心期刊和中国科技论文统计用刊源之一,并被EI等40多个国内外权威检索系统收录。本刊目前采用网络投稿与审稿,不接收纸质稿件和E-mail投稿。网络投稿请直接登录《同济大学学报(自然

    2014年11期 v.42 1783页 [查看摘要][在线阅读][下载 752K]
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