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

  • 混凝土梁侧锚固钢板受压屈曲特性的数值模拟

    陆洲导;徐晓亮;杭启兵;李凌志;

    采用ABAQUS软件进行参数分析,研究了梁侧锚固钢板加固混凝土梁中钢板屈曲特性受不同屈曲限制措施的影响及其变化规律.结果表明:受压钢板屈曲特性对初始几何缺陷不敏感;增大钢板厚度能提高试件屈曲承载力;减小钢板受压区螺栓间距和配置截面更大的纵向加劲肋不仅能有效提高屈曲承载力,还能有效约束侧向起拱;配置横向加劲肋对提高屈曲承载力无明显效果;纵向加劲肋对屈曲承载力的加强效果可分解为加劲肋自身屈服承载力及其对受压钢板的屈曲约束两部分,并可通过拟合公式较准确地进行计算.

    2017年01期 v.45 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 4199K]
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  • 输电塔钢管构件涡激振动数值模拟

    邓洪洲;赵张峰;

    用数值模拟方法对钢管构件涡激振动现象进行研究,分别进行了静止圆管绕流数值模拟以及弹簧支撑单自由度圆管绕流数值模拟.结果表明:静止圆管计算工况雷诺数介于20 000~35 000之间,升力系数幅值以及阻力系数均值的平均值分别为1.427和1.273,与前人试验结果较为吻合;涡街形成的决定性因素是物体后部两个分离剪切层的相互作用;发生涡激振动时,顺风向响应要远小于横风向响应;基于单自由度模型进行动网格分析,给出了最大位移比公式以及线性插值关系式,将二维数值模拟应用于三维钢管构件的涡振疲劳分析.

    2017年01期 v.45 9-15+22页 [查看摘要][在线阅读][下载 3428K]
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  • 基于塑性理论的活性粉末混凝土梁抗剪承载力

    王强;金凌志;曹霞;吕海波;

    对14根分别考虑了剪跨比、钢纤维含量、配箍率、配筋率以及纵筋强度影响的HRB 500级纵筋活性粉末混凝土(RPC)梁进行受剪试验,得到其抗剪承载力实测值.基于塑性理论对其进行分析,推导出RPC梁的受剪承载力公式与简化公式,采用该式对构件的抗剪承载力进行了预测,将计算结果与实测值和现行规范公式的计算结果进行了对比.结果表明:基于塑性理论所推导的公式能很好地预测RPC梁的抗剪承载力;简化公式的计算结果离散性不大,适合于工程使用;现有规范的计算结果均较保守,但《纤维混凝土结构技术规程》在材料强度修正中的某些思路值得RPC梁借鉴.

    2017年01期 v.45 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1708K]
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  • 高强度Q460钢焊接截面高温作用后残余应力

    王卫永;秦世奇;张琳博;

    为了得到高温作用对高强度Q460钢焊接截面残余应力的影响,采用电炉对高强度Q460钢焊接H形和箱形截面构件进行升温后自然降温.采用切条法测试构件降温后残余应力的分布作为对比,测试了未升温试件的残余应力.试验得到了高温后焊接H形和箱形截面残余应力数值和不同温度后残余应力降低系数.采用有限元软件ANSYS分析了残余应力的降低对高温下Q460钢柱承载力的影响.研究表明:高温作用对焊接残余应力影响较大,升温温度越高,残余应力降低越大.残余应力的降低对高温下Q460钢柱的承载力产生明显影响,与不考虑残余应力变化相比,钢柱的承载力设计值可提高10%左右.

    2017年01期 v.45 23-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 5453K]
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  • 群体高层建筑模型风洞试验阻塞效应的修正

    黄剑;顾明;

    基于单体高层建筑模型的尾流面积法,提出了适用于群体高层建筑模型风洞试验阻塞效应的修正方法.给出了群体建筑的流场模式和基本假定,推导了修正公式,将尾流面积法的适用范围推广到同时布置两个或多个建筑的阻塞效应的修正.利用均匀流中典型周边布置方案的等高双建筑和等高三建筑的风洞试验结果进行参数拟合,并在不同工况下验证了修正方法.该方法可在较高精度范围内满足工程项目的需要.

    2017年01期 v.45 31-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 6949K]
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交通运输工程

  • 基于定量分层模型的多匝道协调控制次序

    涂辉招;王颖;谢欣睿;

    针对城市快速路交通拥堵严重的问题,基于QHM(定量分层模型)并利用交通风险评估技术,提出了一种多匝道协调控制次序的方法.利用QHM将快速路通道合理分区,以各分区当前状态与临界状态密度差值比为主要指标构建通道多匝道优先级控制矩阵,进而确定各分区匝道的优先控制次序,以保证各分区交通流的稳定性和公平性,实现通道多匝道协调控制.最后,应用微观交通仿真软件Vissim验证了模型的可靠性和有效性.

    2017年01期 v.45 39-45+52页 [查看摘要][在线阅读][下载 4557K]
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  • 基于驾驶模拟的紧急避险车道断面宽度设置

    宋灿灿;郭忠印;

    在紧急避险车道断面宽度为4.5,7.7,9.0和12.2m条件下,利用UCWin Road Ver.9驾驶模拟仿真平台测试了5名驾驶员48次驶入紧急避险车道的几何运动参数.选取方向盘转速、方向盘转角、横向偏移率指标分别对车辆驶入紧急避险车道的最小转向半径、方向调整时间、转向角幅值、转向角频率和起弯点指标进行提取,采用多因素方差分析,检验断面宽度、驶入速度、断面宽度与驶入速度的交互作用对5个指标影响的显著性,通过多重分析检验不同断面宽度下各指标差异的显著性.研究结果表明:断面宽度4.5m时最小转向半径、转向角频率、转向角幅值与其他3组存在显著性差异,失控车速90km·h~(-1)时车辆即面临侧滑风险,车辆驶入紧急避险车道的难度大,驾驶员心理紧张程度高.仅断面宽度12.2m时起弯点位于渐变点之后,其起弯点与渐变段起点的差值与其他3组存在显著性差异.断面宽度对方向调整时间影响显著且不同断面间的方向调整时间存在显著差异,方向调整时间与断面宽度呈幂函数关系.综合分析,紧急避险车道的设置宽度不宜低于7.7m.

    2017年01期 v.45 46-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1907K]
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  • 基于排队论的建筑复合型通道服务水平评价

    姚敏峰;刘润深;

    复合型通道是大型公共建筑交通系统的重要组成部分.为了定量描述复合型通道行人交通流的特性,达到解决公共建筑行人交通问题的目的,将建筑中复合型通道空间中的等待服务队列描述为排队系统.分析不同参数影响下的行人流特性,构建单位宽度行人流率计算模型,引入行人服务水平概念.以厦门快速公交系统嘉庚体育馆站和某大学食堂实际调查数据为基础,建立了复合型通道空间行人服务水平评价方法.

    2017年01期 v.45 53-57+118页 [查看摘要][在线阅读][下载 2580K]
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  • 基于多声源模式的高速铁路噪声预测模型

    鞠龙华;葛剑敏;郭彦婕;

    基于多通道噪声振动实时采集与分析系统,利用平面传声器和高声强传声器对运行速度300km·h~(-1)以上的高速列车车体表面噪声源进行测试和分析.将高速列车声源等效为车底部线声源、车中部线声源和受电弓点声源.对列车通过时噪声测试数据进行理论计算,利用最小二乘法确定了高速列车以300km·h~(-1)速度在路堤线路上运行时3部分子声源的源强,由此建立了多声源模式下高速铁路噪声预测模型.将不同声源模式下的预测结果与实测结果进行对比,验证了该模型的有效性.该研究成果为我国制定高速铁路噪声预测标准提供了理论依据.

    2017年01期 v.45 58-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1630K]
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环境科学与工程

  • 热水解污泥在扭曲管中流动换热的数值模拟

    吴志根;吴长春;张静思;李卓;

    采用数值模拟方法研究了热水解污泥在扭曲换热管中的流动换热特性,分析了扭曲管的强化传热机理.获得了扭曲管不同纵横比和扭曲比条件下的温度场与速度场分布,阐述了不同雷诺数对流动传热的影响.该结果与传统光滑圆管的流动换热特性进行了比较,研究结果表明,扭曲管产生的旋流和二次流可以有效地提高换热效率,但是也增加了流动阻力.另外,综合换热因子随着扭曲比的增大而减小,随着纵横比先增大后减小,在纵横比为1.96时达到最大.与传统光滑圆管相比,发现在低雷诺数(小于5 000)情况下扭曲换热管具有更高的换热效率.

    2017年01期 v.45 64-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 3831K]
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  • 不同填料对蚯蚓生物滤池微生物酶活性的影响

    邢美燕;陆雨凡;蔡芦子彧;肖涛;

    蚯蚓生物滤池是一种适用于分散式村镇污水污泥处理的生态型技术.填料是蚯蚓与微生物赖以生存的介质,对蚯蚓与微生物生理生态作用的发挥具有重要的影响.在可挥发性悬浮物质量浓度有机负荷为2.11kg·m~(-3)·d~(-1)的条件下,考察木珠、瓷球和鲍尔环3种填料对蚯蚓生物滤池处理剩余污泥工艺性能的影响.通过蚯蚓酶活性和微生物酶活性的变化,分析3种填料作为蚯蚓生物滤池填料的可行性.结果表明,在3种填料的蚯蚓生物滤池均满足有机物(VSS)的减量率大于40%的前提下,与瓷球和鲍尔环相比,木珠蚯蚓生物滤池内,蚯蚓的超氧化物歧化酶(SOD)活性最低,酸性磷酸酶(ACP)活性最高,微生物的脱氢酶(INT-DHA)活性最高.表明蚯蚓在木珠填料的微环境中受到的胁迫最小,且微生物降解能力最高,因此,木珠填料利于蚯蚓生物滤池工艺效能的发挥.

    2017年01期 v.45 71-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2478K]
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机械、车辆与能源工程

  • 考虑线控转向非线性和不确定性的转向角控制

    余卓平;章仁夑;熊璐;李增良;

    研究了线控转向系统的转向轮转角跟踪控制.控制算法的设计建立在对轮胎回正力矩的非线性特性以及系统参数不确定性进行分析的基础上,并考虑了执行器力矩受限的情况.基于一种条件积分方法,设计前馈加抗积分饱和的状态反馈控制算法来获得期望的转向轮转角.根据非线性控制理论,通过建立李雅普诺夫函数,证明线控转向控制系统的渐进稳定.最后,通过实车试验证明控制算法能够有效实现转向轮转角的精确跟踪控制.

    2017年01期 v.45 79-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2423K]
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  • 前轮扰流板高度对复杂轿车风阻的影响

    贾青;沙潇;杨志刚;

    以较真实的复杂车体为研究对象,分别对旋转与静止工况下,前轮扰流板高度对整车气动阻力的影响进行了数值研究,计算采用定常雷诺时均纳维斯托克斯方程.针对数值计算结果,对静止与旋转车轮周围流场的流动情况、车身阻力积分曲线等数据的详细分析,得到结论:旋转与静止工况下,整车气动阻力系数均随车轮扰流板高度的增加呈现先减小后增大的趋势,前轮扰流板有利于整车气动性能和机舱散热性能的提高,但须对其高度进行优化,合适高度的前扰流板可使整车气动阻力系数较小且机舱进气量较大.

    2017年01期 v.45 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2973K]
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  • 电动汽车驱动电机控制的脉冲宽度调制算法

    陈贤章;余卓平;

    续航里程是电动汽车应用的主要瓶颈,提高电机驱动系统的效率是突破该瓶颈的关键技术.逆变器损耗大、效率低不仅会影响电动汽车的续航里程,还会造成电动汽车冷却系统的散热负荷过大,限制逆变器的电流输出能力.为此通过对七段式SVPWM(空间矢量脉冲宽度调制)、Flat-Top(平顶)SVPWM和半频式SVPWM进行比较研究,提出了一种组合式SVPWM方法,即在电动汽车的不同工况下使用不同的调制算法.经一辆电动汽车样车验证,所提方法可以使系统在减小逆变器开关器件损耗的同时,仍能具有相对较高的扭矩控制精度,从而提高其市场竞争力.

    2017年01期 v.45 92-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1592K]
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  • 燃料电池车用离心叶轮型线参数化及多工况优化

    万玉;许思传;张良;

    以65kW燃料电池动力系统的高速无油润滑离心空压机为优化对象,采用Bezier曲线对其叶片型线进行参数化解析,依据超拉丁抽样方法获得遗传算法优化所需的样本空间,在此基础上建立Kigring近似模型进行多工况优化.寻优及CFD(计算流体动力学)数值计算结果显示,常用工况点和额定工况点等熵效率及压比均得到提高,且常用工况点改善更为显著.这表明传统内燃机车用离心增压器设计及优化时不能兼顾多工况性能结论不适用燃料电池汽车,叶轮性能空气动力学解析同样证实该结论具有理论基础.与基于叶轮几何参数的优化结果对比显示,基于叶片型线参数化的优化可以更加显著地改善离心空压机性能,是一种更加全面和有效的离心叶轮优化方法.

    2017年01期 v.45 98-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 4413K]
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  • 新型随机重构微孔隙介质模型与扩散特性

    高源;吴晓燕;孙严博;

    提出一种使用碳纸气体扩散层微孔隙结构的真实形态参数,构建三维微孔隙结构模型的算法.此方法通过扫描真实的扩散层结构获取结构的特性参数.通过确定三维微结构内纤维系统的中心坐标,循环构建N层纤维系统,达到需求的扩散层厚度,各层纤维系统由随机分布的重叠并相交的纤维结构构成;并将成功构建的模型转换为能够用于流体仿真的数据模型,对结构模型的渗透率进行了验证.结果表明,该方法生成的模型符合真实扩散层的渗透特性.最后,利用该模型对扩散层各项特性参数的变化关系进行了分析,结果可用于扩散层的结构优化设计,更大程度增强渗透传输特性.

    2017年01期 v.45 109-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 5919K]
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  • 动车组制动计算方法研究

    朱文良;吴萌岭;

    根据动车组制动系统的制动减速度特性,运用列车牵引制动计算和运动学的相关理论,研究了动车组的制动计算方法,对动车组的制动近似算法产生的误差进行分析.基于目标减速度、单位基本阻力和单位坡道阻力等相关参数,给出了适用于动车组的制动计算方法,通过与CRH6A型动车组制动系统的性能型式试验实测数据进行对比分析,验证了计算方法的正确性.研究结果表明,该方法理论上能够计算出制动时间和制动距离的准确值,计算结果与试验结果具有良好的一致性,可满足制动计算的要求,为动车组制动系统的研发设计和系统优化提供依据.

    2017年01期 v.45 119-123+134页 [查看摘要][在线阅读][下载 453K]
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数理科学与化学

  • 不含三角形的图的独立数和匹配数关系

    陈明;李雨生;

    设α(G),β(G)和n(G)分别表示图G的独立数、匹配数和阶数.图的独立数和匹配数是图的两个较重要的参数.证明了对于不含三角形且最大度不超过5的图,独立数、匹配数和阶数之间存在两个最优的数量关系.

    2017年01期 v.45 124-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 119K]
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  • 中立型延迟抛物方程的有限元分析

    甘小艇;殷俊锋;周爱国;李万莉;

    考虑一类中立型延迟抛物方程的有限元分析.基于线性有限元空间,构造中立型延迟抛物方程的半离散和两个全离散有限元格式.借助投影算子作为分析工具,证明了半离散和全离散有限元格式解的L~2范数误差估计.通过数值实验验证了理论分析结果.

    2017年01期 v.45 127-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1514K]
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经济与管理科学

  • 智力资本对行业协会绩效的影响

    曹玉红;尤建新;王瑞;

    从智力资本的三个传统要素出发,构建了智力资本对行业协会绩效的影响模型,结合上海市5个行业协会组织的调查,应用结构方程方法展开分析.实证结果显示:在行业协会智力资本三要素中,人力资本和关系资本对行业协会内外绩效均产生直接的显著性正向作用,而结构资本对行业协会内外绩效影响不显著.

    2017年01期 v.45 135-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1189K]
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  • 基于随机利率的住房反向抵押贷款定价及风险

    徐承龙;孙永超;廖玲;

    将住房反向抵押贷款保险精算模型修正为动态房价和随机利率模型下的一笔支付定价模型和等额支付定价模型,并选取上海数据作为实证分析.其中房价增长率模型采用向量自回归(VAR)模型,该模型能够综合捕捉房屋价格指数和CPI,GDP宏观经济指标的相关关系并且能够进行预测.随机利率模型采用Nowman方法下的CKLS模型.进行了保险贷款机构开展住房反向抵押贷款业务的盈利分析,计算了净收益期望现值,并用VaR(value at risk)值量化保险机构的偿付能力,以及管理流动性风险.

    2017年01期 v.45 144-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 720K]
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  • 智慧城市建设影响因素对目标绩效的作用机理

    崔庆宏;王广斌;

    以国内外智慧城市建设的研究文献为数据来源,采用定性分析与定量检验的方法对智慧城市建设影响因素、建设行为与建设目标绩效等进行研究,构建了三者间的理论模型,提出了对应的研究假设.在此基础上,开发了智慧城市建设影响因素与建设目标绩效量表,通过小样本预测试对测量题项进行净化与信度检验,采用探索性因子对其进行分析修改和完善.通过问卷设计与调查对量表进行验证性因子分析,并且对理论模型与研究假设进行了实证检验.最后,对主要研究结论进行了总结,并且根据研究结果提出了相应的建议.

    2017年01期 v.45 152-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 555K]
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  • 同济大学110周年校庆公告(第1号)

    <正>公元2017年5月20日,适逢同济大学建校110周年。世纪长流,同舟共济,高山景行。值此华诞,学校将秉持"淳德、抱朴、务实、尚学"之原则,主学术,化人文,聚群贤,畅交融,以求大学可持续发展之道。三好坞畔忆峥嵘、济海之滨望愿景。诚邀广大校友相聚母校,抚今追昔,论学会友;期盼社会有志之士同襄盛典,绸缪事业,共展宏图。学校感谢并期盼海内外校友、各界贤达人士之慷慨支持,协四海

    2017年01期 v.45 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 213K]
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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,主要刊登国内外工程建设领域的土木建筑、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。

    2017年01期 v.45 159页 [查看摘要][在线阅读][下载 547K]
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