C8 统计学
研 究 类
C8 统计学
C8121003-207X-201403000013
基于序关系重构的恒定再平衡投资组合.刘学伟,贺昌政,朱兵.中国管理科学, 2014, 22(3): 13-19.
CRP(Constant Rebalancing Portfolios,即恒定再平衡投资组合)是一种重要的投资组合,它要求资产收益率序列必须满足独立同分布条件,这个限定条件影响了CRP在实际金融投资中的应用.为了使CRP发挥与其理论基础相称的实际效果,对真实金融数据进行基于序关系的重构,使得重构后的数据接近于满足独立同分布条件.在重构后的数据上构建最优CRP,这种策略称为rankCRP.证明了在适当的条件下rankCRP具有最优性.运用国际国内多个真实市场的大型历史数据进行检验,检验结果表明rankCRP在真实市场的表现优于CRP,远远超越市场指数,甚至战胜涨幅最大的证券.RankCRP在理论上的最优性表明,通过适当的重构,CRP也可以适用于非独立同分布收益率时间序列,拓宽了CRP理论的适用领域.RankCRP在实践上的有效性对金融投资实务有重要意义.
动态投资组合;独立同分布;序关系重构;CRP
C91 社会学
C912.31000-694X-201402000610
社会资本对农户收入的影响——以甘肃省张掖市、甘南藏族自治州与临夏回族自治州为例.路慧玲,赵雪雁,周海,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 610-616.
社会资本作为影响区域经济发展和农户收入的重要因素而备受关注.本文以甘肃省张掖市、甘南藏族自治州及临夏回族自治州为研究区,基于农户调查资料,以信任、网络及规范作为社会资本的测算指标,测算了农户的社会资本指数,并对影响农户收入的因素进行分析.研究发现:(1)汉族地区社会资本指数高于少数民族地区;(2)社会资本对农户收入具有显著影响,其中,普遍信任、社会参与、嵌入网络中的资源及互惠规范对农户收入有显著正向影响.基于此,提出增加农户社会资本、提高农户收入的措施,以期为地区经济发展提供理论借鉴.
关键词:农户;收入;社会资本;张掖市;甘南藏族自治州;临夏回族自治州
C93 管理学
C931000-6788-201402000376
社会化媒体调查与传统模式调查间的测量等同性.朱文龙,邵培基,方佳明.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 376-381.
问卷调查已成为非常重要的实证研究方式,社会化媒体为网络调查的实施提供了新的平台.调查者可利用该平台,采用混合调查模式来收集数据,以弥补单一调查方式样本涵盖率低的缺陷.论文采用验证性因子分析,研究了纸笔调查、网页调查、BBS调查、微博调查以及SNS调查间的测量等同性问题.研究结果表明:五组调查存在相同的基本测量结构及因子载荷矩阵;除纸笔调查外,其余四种平台调查还满足因子协方差矩阵等同性;而微博调查与SNS调查则更是具备截距等同性.
关键词:网络调查;测量等同性;社会化媒体;验证性因子分析;结构方程模型
C9311006-2467-201402000306
不同质量等级生鲜产品定价和订货策略.田忠威,董明.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 306-311.
针对生鲜产品在销售过程中由于变质产生不同的质量等级,零售商将面临分离销售和混合销售2种不同销售策略的问题.考虑2种质量等级的情景,通过建立和求解2阶段模型研究了2种销售策略下零售商的最优定价和订货决策.通过算例分析比较了不同销售策略下市场需求波动、产品质量差异和产品保鲜率对零售商最优决策和收益的影响.
关键词:生鲜产品;质量等级;定价;可替代性
C9311003-207X-201403000059
雪灾救援物资车辆-直升机联合运送的调度问题研究.祁明亮,秦凯杰,赵琰.中国管理科学, 2014, 22(3): 59-67.
文章研究了雪灾救援中车辆与直升飞机联合运输应急物资的调度问题.在道路疏通能力与整体救援时间有限的情况下,首先决策需要疏通的道路,及其疏通顺序,对疏通后的需求点采用汽车运输补给,该阶段决策目标为汽车运输量最大化;然后调度直升飞机对各点疏通前的物资短缺以及未疏通的需求点进行物资运输,设计每架直升机的飞行路线与各点投放量,使得两个阶段运输完成后,最大化所有需求点中最小物资可维持时间.文章对两个阶段分别建立混合整数规划模型,并设计启发式算法,最后以西北某区域的路网结构为例,设计了数值算例.
关键词:物资运送;直升机调度;混合整数规划;应急管理
C9311003-207X-201403000082
基于应对等级的突发事件网络舆情热度分析.曹学艳,张仙,刘樑,等.中国管理科学, 2014, 22(3): 82-89.
突发事件应对等级是应急管理部门采取应对措施的基础,而网络舆情热度是突发事件态势发展的一个重要因素.以应对等级为切入点,构建网络舆情热度评价指标体系,从不同应对等级和事件类型的角度选取8个典型案例,运用GooSeeker等工具进行案例数据挖掘,获得各突发事件的舆情热度值,进一步通过构建突发事件应对等级和舆情热度分析图,发现其存在"一致"和"不一致"的对应关系.研究结果表明:一方面,把突发事件应对等级引入网络舆情热度量表,使舆情热度的评价与政府发布的应对等级建立联系,评价指标更加完善.另一方面,获得不同对应关系下应对等级对舆情热度的指标贡献,对突发事件网络舆情应对提出了更有针对性和科学性的建议.
关键词:突发事件;应对等级;网络舆情热度
C931.1;O221.41003-207X-201403000034
服务水平保证下应急抢修点选址模型及求解算法研究.余鹏,隽志才.中国管理科学, 2014, 22(3): 34-41.
本文研究了一类故障率低但重要性较高设备的应急抢修点选址问题.设备的故障发生过程和从应急抢修点到故障设备的通行时间是随机的,每个设备被分配给一个应急抢修点进行抢修,并且整个应急抢修系统的服务水平要大于给定标准.本文以应急抢修点总开设成本最小作为目标,同时考虑了设备覆盖约束、抢修分配关系约束和抢修系统服务水平约束,在合理的假设下证明设备发生故障且应急抢修小组迟到的总次数服从泊松分布,最终将应急抢修点选址问题描述为一个0-1整数规划模型.通过对模型中的覆盖约束和抢修系统服务水平约束进行松弛,设计了相应的拉格朗日启发式算法.最后通过对大量随机算例进行计算,证明了该模型和算法的有效性.
关键词:应急抢修点;设施选址;服务水平保证;拉格朗日松弛法C9341671-7775-201401000063
基于改进型多目标粒子群算法的晶圆制造系统瓶颈工作站调度.周炳海,胡新宇,孙超.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 63-68.为了尽可能提高瓶颈工作站利用率,在获得较高系统产能的同时得到一个合理的制造周期,构建了以最小化瓶颈工作站的平均加权提前/拖期时间和最小化瓶颈工作站流程时间为优化目标的改进型多目标粒子群算法,并对瓶颈工作站进行了性能分析.将准时交货和快速生产要求分别映射为瓶颈工作站平均加权提前/拖期时间和流程时间,并构建了多目标优化模型.通过改进速度和位置的更新机制,对陷入局部最优的粒子进行交叉操作,设计了用于瓶颈工作站调度的改进型多目标粒子群算法.在不同作业规模下从算法的稳定性、Pareto前沿质量、收敛速度及运行时间出发,进行了调度仿真试验.结果表明该算法对提高瓶颈工作站的调度性能是有效的、可行的.
关键词:半导体晶圆制造系统;瓶颈;工作站;调度;改进型多目标粒子群算法
C9341000-6788-201402000357
基于服务质量和价格的服务竞争行为.何平,郑益中,孙燕红.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 357-364.
服务供应商承诺的服务质量和实际的服务质量之间的差异会显著地影响其需求.从服务质量的可靠性维度和价格两个方面来分析服务供应商之间的竞争行为.服务需求由服务质量和价格共同决定.根据服务供应商的不同竞争行为,分别建立以下三种竞争模型:1.服务质量一定的情况下基于价格的竞争模型.服务供应商之间存在唯一的纳什均衡解;2.价格一定的情况下基于服务质量的竞争模型.服务供应商的最优决策不受其他任一服务供应商的影响;3.基于服务质量和价格同时 竞争的模型.以服务供应商收益最大化为目标,得到每种竞争模型下服务供应商的最优 价格、服务质量和相应的需求.服务供应商不同的竞争策略会产生不同的均衡行为.
关键词:服务质量;定价;竞争策略;收益管理
C9341000-6788-201402000365
科普教育及媒体报道对于不实信息传播的影响.霍良安,黄培清.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 365-375.
本文研究突发事件发生后不实信息的传播与扩散问题,首先,基于系统动力学的思想,提出了不实信息的动态传播模型,刻画了科普教育以及媒体报道对于不实信息传播的影响,分析了模型的稳定性态.为了克服静态决策的局限性,论文基于最优控制理论的方法,构建了社会效用最大化的控制模型,利用庞特里亚金最大值原理,进一步探讨得出了不实信息传播的动态最优控制策略.最后,基于模型推导结论和数据模拟,说明了最优控制的优势所在,提出了在应急管理中不实信息的控制建议与思考,为应急管理奠定了理论基础和决策依据.
关键词:不实信息;科普教育;媒体报道;动态最优控制
C9341000-6788-201403000756
考虑受益性的固定成本分摊DEA纳什讨价还价模型.张启平,刘业政,李勇军.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 756-768.
研究了固定成本在决策单元间的分摊问题.假设已知固定成本投入前后 两个连续周期内的决策单元投入/产出,将待分摊的固定成本均等计入决策单元的各项投入要素中.以此假设为建模前提,首先给出考虑分摊固定成本的决策单元 超CCR有效性评价模型;继而构建决策单元相对受益识别模型,它面向投入产出的 要素变化量和分摊的固定成本;在此基础上提出了同时考虑决策单元有效性和受益 性的基于DEA纳什讨价还价合作博弈理论的固定成本分摊模型.算例分析结果表明 本文提出的固定成本分摊方法是可行且可接受的.
关键词:数据包络分析;超有效性;受益性;纳什讨价还价;成本分摊
C9341003-207X-201403000042
基于价值-风险双准则的风险决策理论.王庆,陈果,刘敏.中国管理科学, 2014, 22(3): 42-50.
风险决策问题一直是管理学、心理学和经济学十分关注的重要研究领域.本文对重要的风险决策理论进行回顾,根据已有的研究成果,分析并提出本文研究的理论基础:多重参照点、风险认知和决策多准则.本文将个体决策的参照点归纳为期望参照点和厌恶参照点,并将风险界定为决策事件的未来可能状态与期望参照点发生负偏离的综合,即价值的负偏离和概率的负偏离.在此基础上,论文提出了价值最大化-风险最小化双准则的风险决策理论,给出风险测算方法,及基于期望价值和风险的综合决策值公式.最后,应用该决策理论对经典决策悖论进行了消解,并应用典型的决策实验数据对理论进行验证,结果表明本文所提出的风险决策理论具有很强的解释性.
关键词:决策;参照点;价值;风险
C9341003-207X-201403000115
基于修正Russell方法的模糊决策单元的排序.王美强,李勇军.中国管理科学, 2014, 22(3): 115-120.
文章首先建立基于修正Russell方法的超效率DEA模型,然后基于模糊数的比较,建立并求解模糊环境下的基于修正Russell方法的超效率DEA模型,从而解决了模糊决策单元的全排序问题.文末的算例将基于修正Russell方法的模糊超效率DEA模型,与基于CCR模型的模糊超效率DEA模型的结果进行了比较分析.
关键词:模糊;修正Russell方法;超效率DEA模型;全排序
C9341003-207X-201403000121
基于三角直觉模糊数Choquet积分算子的多属性决策方法.万树平,董九英.中国管理科学, 2014, 22(3): 121-129.
定义了三角直觉模糊数的Hamming距离,给出了属性独立情形下的三角直觉模糊数算术集成算子,并运用模糊测度和Choquet积分,定义了三角直觉模糊Choquet积分算子,并分析其有关性质.针对方案评价信息为三角直觉模糊数的关联多属性决策问题,利用三角直觉模糊Choquet积分算子集成得到方案的综合属性值,建立多目标优化模型并转化为线性目标规划求解,客观地确定了属性集的模糊测度,进而提出了相应的决策方法.实例分析表明了方法的有效性和合理性.
关键词:多属性决策;三角直觉模糊数;Choquet积分;关联;集成算子
C934;TP301.61000-1093-201402000241
基于多属性决策灵敏度分析的供弹机压弹机构优化设计.杨丽,孙志礼,印明昂,等.兵工学报, 2014, 35(2): 241-247.
灵敏度分析是多属性决策的一个重要优化过程,深入分析属性值或属性权重的变化对决策结果的影响很有意义.在线性加权模型的基础上,提出一种灵敏度分析方法,研究了一个属性值或者多个相关属性值同时发生变动以及一个属性权重或者多个相关属性权重同时发生变动下的灵敏度问题,给出一种定量化计算方法,计算出保持原决策排序结果不变的属性及属性权重的灵敏度临界值或稳定区间.通过某小口径火炮供弹机实例验证了该方法的科学性和可行性,计算结果可为供弹机优化设计提供参考.
关键词:系统工程方法论;多属性决策;属性值;属性权重;灵敏度分析;供弹机
E9 军事技术
E921000-1093-201402000268
以系统效能为目标的装甲车辆可靠性、维修性、保障性和测试性
权衡分析.韩坤,何成铭,刘维维,等.兵工学报, 2014, 35(2): 268-272.
在装甲车辆论证过程中,权衡分析是确定可靠性、维修性、保障性和测试性(RMST)定量要求的关键环节,但目前缺少科学有效的方法.提出以系统效能为目标的装甲车辆RMST权衡分析方法.基于装甲车辆使用和维修管理的实际情况,构建了由战备完好率、任务可信度和固有能力三部分组成的装甲车辆系统效能模型.在系统效能模型的基础上提出两种RMST权衡分析方法,即基于比较的权衡分析方法和基于灵敏度的权衡分析方法.该方法为合理地确定装甲车辆RMST定量要求,提高装甲车辆系统效能提供一种有效手段.
关键词:兵器科学与技术;装甲车辆;可靠性;维修性;保障性;测试性;权衡分析;系统效能
E928.91000-1093-201401000055机场保障装备防热红外探测隔热毯设计与实验研究.谢卫红,贾风辉,李顺才.兵工学报, 2014, 35(1): 55-61.
研究了机场保障装备与其工作环境背景的红外对比度特性,重点对装备车头部分进行红外伪装设计,经过结构、材料优化设计和热物性实验测试,最终研制出由2层3 mm厚陶瓷纤维夹一层3 mm厚相变石蜡胶囊中间层组成的新型隔热毯.为检验该新型隔热毯的防热红外伪装效果,使用了热红外成像仪进行实测,并结合ANSYS进行数值模拟.研究结果表明,使用该隔热毯后,机场保障装备与背景的温差可得到有效控制,满足机场保障装备红外伪装要求.
关键词:热学;机场保障装备;新型隔热毯;相变材料;红外伪装;试验
F0 经济学
F014.311000-6788-201403000710
基于非线性边际支付意愿的信息产品定价策略研究.周木生,张玉林.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 710-716.
提出了非线性边际支付意愿假设,有效地克服了线性假设的缺陷;通过对消费者行为的分析,证明了每位消费者都存在理想消费量,且理想消费量是偏好参数的严格递增函数;通过对厂商行为的分析,证明了厂商的版本质量及其对应的价格都是偏好参数的非减函数;基于消费者和厂商行为的动态博弈分析,建立了信息产品定价策略的一般变分模型,并给出模型求解方法和计算结果.模型结果表明,厂商的最优定价策略是:对于高端用户,厂商采取的是最大质量的固定定价策略;对于低端用户,厂商采取按质定价策略.该结果对信息产品定价具有一定的指导意义.
关键词:信息产品;变分法;欧拉方程;博弈论
F061.5;F3271673-8527-201401000033
农业非点源污染与经济增长关系的实证研究——基于环境库兹涅茨曲线检验.洪业应.长江科学院院报, 2014, 31(1): 33-37.
以重庆市1996—2011年时间序列数据为基础,采用Eviews 6.0软件,运用计量经济学分析方法研究农用化肥、农膜和农药单位播种面积施用量与农业经济增长变量间的关系,并检验其是否符合环境库兹涅茨曲线特征.结果表明:单位播种面积农用化肥、农膜、农药的施用量与农业经济增长水平存在显著的“倒U型”关系,具有“EKC”假设图形的趋势特征,并以2009年为拐点;人均大农业产值比人均种植业产值作为农业经济增长变量指标的拟合模拟效果要好.研究揭示了在欠发达岩溶山区,应走科学发展之路,积极转变经济发展方式,大力调整产业结构,大力发展生态循环农业、特色农业,促进农用化肥、农膜“减量化”.
关键词:农业非点源污染源;农业经济增长;环境库兹涅茨曲线;产业结构调整
F062.20559-9350-201402000142
永定河流域水量分配生态补偿标准研究.付意成,吴文强,阮本清.水利学报, 2014, 45(2): 142-149.
跨流域跨区域的水量分配是水资源管理的重要内容,是利益竞争、社会公平、合作博弈的共同结果.以永定河流域为例,基于社会公平机制对用水联盟水量分配进行研究,给出基于参数区间最优、合作博弈理论的流域内部水量公平分配的最优决策过程.通过对合作博弈的沙普利值进行计算,构建永定河流域整体用水部门的效益最大化水量分配模型.计算结果表明:在2007年永定河山西段、河北段下泄水量为1.48亿m3的前提下,流域下游的北京市应向上游的山西、河北省共补偿4655万元.
关键词:水量补偿标准;社会公平;合作博弈;永定河流域
F064.11000-6788-201403000732
截断非平衡似无关模型的极大仿真似然估计.陈永伟,葛翔宇.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 732-737.
样本数据缺失和截断是现代统计调查中经常遇到的两个问题,它们在一定程度上影响模型参数估计的准确性和有效性.该研究首先提出了一个新的截断非平衡似无关回归模型,这个模型能够同时考虑数据缺失和截断的特征;然后基于Geweke-Hajivassiliou-Keane(GHK)的仿真算子,建立了该模型的极大仿真似然估计方法;蒙特卡罗实验结果表明,在大样本和有限样本下这种估计方法在参数估计的准确性和有效性方面均具有良好表现.
关键词:似无关回归;截断;缺失;极大仿真似然估计
F064.11003-207X-201403000130
基于数据驱动平滑检验的密度预测评估方法——以香港恒生指数、上证综指和台湾加权指数为例.张玉鹏,王茜.中国管理科学, 2014, 22(3): 130-140.
本文提出了样本内和样本外密度预测评估的数据驱动平滑检验(data-driven smooth test)方法,并分别采用Newey-Tauchen的方法以及West-McCracken的方法来纠正参数估计对样本内和样本外密度预测评估的影响.运用本文提出的检验方法,我们比较了各种最大熵GARCH模型对中国三个股指数据(香港恒生指数、上证综合指数和台湾加权指数)的样本内和样本外预测绩效.结果显示:(1)最大熵GARCH模型可以用来刻画中国股指数据的典型化事实,GARCH模型中考虑了厚尾和偏态特征的Pearson IV分布对中国股指收益率的样本外预测绩效是很重要的;(2)具有较好样本内拟合优度和样本内预测效果的模型未必有很好的样本外密度预测效果,考虑到样本外预测的重要性,实际应用中我们应采用具有较好样本外预测效果的模型.
关键词:密度预测评估;最大熵GARCH模型;数据驱动平滑检验;概率积分变换
F064.1;F224.01003-207X-201403000020
B-CAPM模型的GMM估计和检验.张卫东,龚金国.中国管理科学, 2014, 22(3): 20-25.
作为资本资产定价模型(CAPM)的发展之一,B-CAPM模型更适合于复杂多变的现实资本市场.本文首先分析从CAPM到B-CAPM的模型转化及其理论含义,然后迭代求出B-CAPM模型的零贝塔期望收益的极大似然估计值(MLE),最后通过案例,实证运用GMM方法构建B-CAPM的估计和检验.结果表明,B-CAPM模型适用于证券市场收益和风险的度量以及有效性检验,GMM方法更符合实际.
关键词:CAPM模型;B-CAPM模型;GMM方法;估计和检验
F1世界各国经济概况、经济史、经济地理
F120.41000-6788-201402000282
供应链体系中外商直接投资对中国经济增长的影响与实证.舒彤,刘纯霞,陈收,等.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 282-290.外商直接投资是供应链环节中的重要主体.论文在阐述外商直接投资在中国的状况及中国政府吸引外商直接投资所采取的政策与措施的基础上,运用极值边界分析模型(EBA),基于对数据的相关分析与回归估计选择了3个核心变量和5个条件变量,对中国外商直接投资与经济增长之间的关系进行了实证分析.结果表明:从长期来看,外商直接投资在一定程度上刺激中国经济增长,但这种刺激作用有限.从各个分阶段看,外商直接投资对中国经济增长的促进作用是不确定的.起步阶段与缓慢发展阶段,外商直接投资对中国经济增长的促进作用有限;快速发展阶段,外商直接投资能显著地促进中国经济增长.这种结论上的不完全一致,表明外商直接投资对中国经济增长的影响是与中国国情及外商直接投资在中国发展态势息息相关的,是有时间特质的.通过短期分析能更精确地反映外商直接投资对中国经济增长的动态影响,而长期分析消除了个别异常数据在短期的较大影响,从而体现动态影响的长期趋势,可见将短期与长期结合分析外商直接投资对中国经济增长的影响意义重大.
关键词:供应链;外商直接投资;经济增长;EBA
F126;F1272095-6134-201402000221
山区聚落农户可持续生计发展水平及空间差异分析——以四川省凉山州为例.何仁伟.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 221-230.通过对凉山州山区聚落农户可持续生计发展水平和空间差异的评价,分析影响区域差异的主要因素;将凉山州与四川省农户生计水平进行对比发现,农户生计发展水平与山区聚落的地理条件具有显著相关性;凉山州县域农户生计发展水平有较强的空间关联,空间差异明显.最后,对提高山区聚落农户可持续生计的发展能力的对策进行了探讨.
关键词:山区聚落;农户;可持续生计;评价;空间差异;凉山州
F127;X3212095-6134-201402000206
干旱区经济增长对城镇化和生态环境压力的影响分析.王长建,汪菲,张小雷,等.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 206-213.
以新疆为例,讨论干旱区经济增长对城市化和生态环境压力的影响,并进行计量分析.研究发现,改革开放以来,新疆的经济增长水平和城市化水平逐步提高.生态环境压力指数的变化趋势比较复杂,2000年之后呈快速增大趋势.经济增长对城市化存在单向因果关系,两者未形成相互促进的良性关系;预测方差分解表明经济增长对提升城市化综合水平的贡献作用越来越低;预测期内经济不断增长,生态环境压力指数也将随之不断增大.应不断增加环保投资的比重、提高能源的有效利用率和控制工业"三废"的排放量,减缓经济增长过程中的生态环境压力.
关键词:经济增长;城市化;生态环境压力;计量分析;新疆
F1291000-0690-201402000147
渤海海峡跨海通道建设对山东半岛、辽东半岛城市经济联系的影响研究.孙海燕,陆大道,孙峰华,等.地理科学, 2014, 34(2): 147-153.
渤海海峡跨海通道建设将极大地改善环渤海地区的交通格局,势必会对山东半岛、辽东半岛城市间的经济联系产生深远的影响.通过对区域经济联系引力模型进行修正,选取山东半岛城市群8个城市和辽中南城市群10个城市的地区生产总值、市区非农人口、城市间的时间距离以及克鲁格曼指数等指标,测度了渤海海峡跨海通道建设对两半岛城市间经济联系的影响.结论表明,渤海海峡跨海通道建设将大幅提升两半岛城市经济联系强度,明显改变两半岛城市经济联系空间格局,其潜在的无形中的影响是巨大的.所测算的经济联系量值用于两半岛城市间经济联系的影响研究具有一定的参考价值.
关键词:渤海海峡跨海通道;城市;经济联系;影响;山东半岛;辽东半岛
F129.92095-6134-201402000187
老工业基地区域经济差异时空演变及驱动机制研究——以吉林省中部地区为例.赵宏波,马延吉.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 187-197.
以吉林省中部地区为例,运用区域经济差异的测度方法以及GIS的空间分析方法,分析1995—2010年吉林省中部地区经济差异的时空演变特征及驱动机制.结果表明:1995—2010年吉林省中部地区总体差异呈“上升-下降”的倒“U”型的变化趋势.1995年以来长-吉两市一直是经济的快速发展地区,并逐渐向长-吉地区和松原市区集聚的趋势显著.经济发展基础、区域政策推动、市场经济促进、产业集聚与扩散带动和人才技术支撑5个方面是吉林省中部地区经济差异时空演变的驱动机制.
关键词:区域经济差异;时空演变;驱动机制;吉林省中部地区
F2 经济计划与管理
F213.30559-9350-201401000109
水价政策模拟模型构建及其应用研究.秦长海,甘泓,贾玲,等.水利学报, 2014, 45(1): 109-116.
针对水资源非完全市场化、主要以政府主导的定价情况,构建价格政策模拟模型,分析水价比价、差价及整体变动对国民经济和居民收入等指标的影响,为合理制定水价提供依据.基于一般均衡模型方法,利用GMAS软件,建立将水要素纳入到要素供给中、将水行业单独考虑的水价政策模拟模型,开展水价格政策模拟分析.以北京市为研究区开展实践应用,结果表明,在适当的调价范围内,水价提高和政府涉水补贴等政策对物价水平、 经济增长、产业结构及居民生活水平影响不明显,但是对水生产供应企业影响意义重大.在水价偏低、水生产供应企业收支不平衡的情况下,水价提高可有效提高水生产供应企业收入,减少企业亏损状况;同时水价提高还可以有效降低水资源使用量,对缓解北京市水资源短缺、减少由于水资源过度开发导致的水资源耗减和水环境退化问题具有积极的作用.
关键词:水资源;水价;一般均衡模型;政策模拟;北京市
F221000-6788-201402000349
核电项目暂停审批与我国减排目标的实现:基于CGE模型分析.汤铃,鲍勤,王明喜.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 349-356.受日本核泄漏事件影响,国务院提出在核安全规划批准前,暂停审批核电项目.作为我国重要的清洁能源之一,核电项目的暂停审批将对我国2020年减排目标的实现造成怎样的影响,同时如何调整其他清洁能源的发展 规划,才能保证减排目标的实现?为研究这一问题,构建了我国清洁能源发展的递归动态可计算一般均衡模型,该模型将核电,水电,以及其他清洁能源发电作为重要的能源要素包含于生产模块中,并基于2007年数据动态至 2020年,对核电项目暂停审批下不同的清洁能源发展情景进行模拟研究.模拟结果表明:在核电项目暂停审批的情 景下,我国能否实现2020年的减排目标与诸多因素密切相关,特别是能源消费弹性;而加快其他非核电清洁能 源的发展,将有助于我国减排目标的实现.
关键词:减排;核电;清洁能源;CGE模型
F223;F224.01000-6788-201402000337
考虑反馈作用的投入产出价格影响模型.张红霞.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 337-342.
投入产出价格影响模型的隐含假定为:价格发生初始变化的部门的价格由系统之外的因素外生决定,不会受到其他部门价格变化的反馈影响.这一假定很多情况下不符合经济实际,因此,针对这一假定,提出了考虑反馈作用的投入产出价格影响模型,证明了模型存在有经济意义的解,并给出了算例,对比分析考虑反馈作用的投入产出价格影响模型与不考虑反馈作用的模型在计算结果上的差异.
关键词:投入产出技术;价格;反馈
F2241000-6788-201402000291
竞争条件下制造商和再制造商的生产决策.伍颖,熊中楷.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 291-303.
根据消费者对新产品和再制造品的异质需求构造需求函数,研究了新产品、制造商生产的再制造品和再制造商生产的再制造品三者相互竞争的情况下,制造商和再制造商如何根据再制造节约成本的大小确定新产品和再制造品的生产规模,并比较了垄断和竞争条件下制造商的利润,最后通过数值算例分析了新产品生产成本对制造商和再制造商生产决策的影响.结论表明制造商和再制造商可以根据再制造成本的大小选择12种不同的生产策略;再制造商的竞争使制造商利润降低,制造商应进入再制造领域应对再制造商的竞争:新产品生产成本很低时,制造商倾向于不生产再制造品或再制造部分回收品,再制造商倾向于再制造所有回收品.关键词:再制造;生产决策;古诺竞争;异质需求
F2241000-6788-201403000691
双重供货模式下的装配系统协调机制设定与优化.应丹丰,马士华,关旭.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 691-700.
建立了由两供应商、单制造商构成的基于双重供货模式的装配系统,其中:制造商需要向供应商1订购零部件,而 供应商2对制造商采用VMI模式供应零部件.分析在供应商生产时间不确定的前提下,装配系统的订货时间决策与 协调问题.研究结果表明,分散模式下的供应链总体成本和准时供货率均劣于集中模式.当制造商对供应商采用传 统的激励机制时,尽管能够降低供应链成本,但并不能使得系统总成本达到集中模式下的系统最优成本.采用改进的激励机制时,可以实现分散模式下系统总成本的完全协调,但并不能保证实现Pareto改善.在此基础上,进一步 找到能使系统达到整体绩效最大化的协调机制,并且可以实现系统成本的有效分配.
关键词:装配系统;订购模式;VMI模式;纳什均衡;供应链协调
F224.01000-6788-201402000313
修正的KSS检验及其对中国通货膨胀率的应用.蔡必卿,洪永淼.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 313-322.
Kapetanios等[1]提出在指数平滑转换自回归(ESTAR)模型框架下进行单位根检验.他们的检验是基于误差项为独立同分布的强假设下得到的,该假设在现实中很难成立.当误差项为平稳弱相依时,该检验统计量的极限分布包含冗余参数.通过构造修正的KSS检验,得到了不包含冗余参数的检验统计量.蒙特卡罗模拟结果表明该修正的统计量大大减少了序列相关性带来的水平扭曲(size distortion),且该检验统计量对于非线性平稳过程的检验功效高于PP检验.将该检验用于中国的通货膨胀率,发现它存在着一个单位根,是非平稳过程.
关键词:单位根;ESTAR模型;修正的KSS检验
F224.31006-2467-201402000277
二次订货机会下基于交易信用的供应链组合激励机制.曾顺秋,骆建文.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 277-281.
对广告影响随机需求且带有二次订货机会的两级供应链,比较了集中决策与分散决策系统下供应链成员的最优策略.研究表明:在分散决策供应链中,单一的广告补贴机制难以实现供应链的完美协调;通过设计由交易信用与广告补贴构成的组合激励机制,可以使零售商的订货数量与广告投入同时达到集中决策时的最优水平,实现制造商与零售商期望利润的帕累托改善.通过一个数值算例验证了主要结论,并说明了相关参数调整对供应链最优策略及期望利润分配的影响.
关键词:供应链;交易信用;二次订货;广告补贴;激励机制
F224.321003-207X-201403000090
双边道德风险下供应链质量协调契约研究.申强,侯云先,杨为民.中国管理科学, 2014, 22(3): 90-95.
契约的公平性是契约有效性的前提,也是提高供应链协调效率的基本保证.本文基于外部市场变化对契约公平性影响,运用委托代理理论,同时考虑供应商和制造商质量失误的基础上,构建双边道德风险下二级供应链质量控制博弈模型,分析外部损失分担与内部惩罚质量契约协调下双方产品质量控制水平,研究外部市场及质量成本变化对两种契约的公平性和有效性的影响,并对模型分析结果进行仿真验证.结果显示:外部认证系统直接影响外部损失分担契约的公平性与有效性,而对内部惩罚契约无效;当供应商不必为制造商质量失误负责时,外部损失契约将实现对供应链的质量协调;随着供应商质量控制成本的提高,内部惩罚契约质量控制效果将高于外部损失分担契约,而当制造商质量控制成本下降时,外部损失分担契约较内部损失分担契更有效.因此,保证契约的公平性是实现供应链产品质量协调的根本前提.
关键词:双边道德风险;质量控制;外部损失分担契约;内部惩罚契约
F224.331000-6788-201403000723
R&D网络风险相继传播模型构建及仿真.张延禄,杨乃定.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 723-731.
基于风险矩阵和风险来源两个维度识别出R&D网络的不同风险类型.从节点风险负荷、风险阈值和失效节点如何影响邻居节点三个方面入手,构建了R&D网络风险相继传播的动力学模型,并对该理论模型进行了仿真.仿真结果发现风险相继传播过程可在短时间内迅速完成,R&D网络的抗风险能力与各节点企业风险阈值分布的平均程度正相关,而与网络平均度无关,外源性风险比内源性风险对网络的破坏力更大,度大袭击与随机袭击比度小袭击更易于导致网络崩溃.该研究成果对提高R&D网络的抗风险能力、保持其健康持续发展具有重要启示.
关键词:R&D网络风险;相继传播;仿真;复杂网络
F2531000-6788-201403000701
基于改进线性分成契约的逆向供应链协调机制.王先甲,张柳波.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 701-709.
提高废旧产品的回收效率,实现逆向供应链协调,是逆向供应链能够得以高效运营的重要保证.文章针对单个再制造商和单个回收商构成的二级逆向供应链,利用博弈论和激励机制理论,分析了传统线性分成契约的激励不足问题,并提出新的有协调作用的契约形式.在上述基础上,本文对回收商成本类型为对称信息和不对称信息下的契约具体形式做了进一步讨论,并通过数值仿真分析了参数变化对协调机制的影响,所得结论对废旧产品回收供应链的运营实践有很好的指导意义.
关键词:逆向供应链;线性分成契约;协调机制;逆向选择
F253.31006-2467-201402000312
基于产能投资的上下游企业联盟机制.朱晨卉,董明,刘少轩.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 312-316.
研究了确定型需求条件下单一供应商和2个制造商组成的二级供应链,其中下游的一个制造商为供应商提供产能投资,并参与供应商利润分成.研究了不同决策方式下多阶段博弈的最优决策,通过数值分析讨论了需求弹性系数和融资成本系数对于联盟决策以及各方的收益的影响,具有一定的实际参考价值.
关键词:产能投资;利润分成;供应链契约;供应链合作
F270.71006-2467-201402000290
随机需求下的双渠道供应链联合库存模型.刘峥,徐琪,汤兵勇,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 290-299.
针对双渠道的竞合特性增加了供应链系统的需求不确定性,考虑提前期需求波动的情形,构建了2级双渠道供应链独立库存模式和
联合库存模式下制造商及零售商的最优基础库存模型和缺货模型,并运用仿真计算方法,通过分析2种库存模式下缺货损失成本、需求波动对双渠道供应链基础库存水平、现货库存水平以及缺货水平等的影响,进一步分析2种库存模式下的成本.结果表明,联合库存模式下的2个渠道各自成本和总成本都要低于独立库存模式下的各成本.因此,双渠道供应链实施联合库存策略可以通过库存共享,协调2个渠道的库存水平,减小缺货风险,从而显著地降低供应链的成本.
关键词:双渠道供应链;联合库存;基础库存;缺货损失成本
F272.31000-6788-201402000304
交易信用与资金约束下两阶段零售商订货策略.王文利,骆建文.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 304-312.
在两阶段随机需求环境下,给定供应商向资金约束零售商提供的交易信用融资,分析了零售商的最优订货策略,并与无资金约束下零售商的最优订货策略进行了比较,研究了交易信用对零售商两阶段订货行为的影响.结论表明零售商的自有资金和市场前景是决定其两阶段订货策略的主要因素:当零售商自有资金很高时,交易信用能使零售商实现无资金约束下的最优订货量,否则零售商在市场状态好的第二阶段会出现超额订购现象;当零售商的自有资金很低时,零售商在市场状态不好的第二阶段会出现超额订购现象;当零售商的自有资金和市场前景都适中时,零售商在第一阶段和市场状态不好的第二阶段都会采用保守的订货策略.最后通过算例对结论进行了验证.
关键词:交易信用;资金约束;订货策略;两阶段需求
F272.5;F224.01003-207X-201403000103
现金分红的连续性、投资效率与公司价值——基于面板结构VAR模型的实证分析.王小泳,孔东民,李尚骜.中国管理科学, 2014, 22(3): 103-114.
本文以1998—2009年间我国1383家上市公司为样本,分别按最终控制人的性质和派现行为是否连续对样本进行了划分,运用面板的结构VAR模型研究了现金股利、投资效率和公司价值之间的关系.基于模型的脉冲响应函数和方差分解,本文对连续派现的公司和非连续派现的公司进行了比较.研究发现:自然人控制的上市公司中,非连续派现公司的投资挤占了现金股利的积极效应,并给公司价值带来了负的冲击效应,连续派现公司的现金分红与投资存在相互促进的效应,公司价值对投资冲击的响应函数值为正;地方政府控制的上市公司整体上投资对现金分红冲击的响应函数值为负,其对公司价值的冲击效应也为负;中央政府控制的上市公司中,连续派现公司的现金分红具有抑制过度投资的效应,但其对投资波动的影响作用较小,若对非连续派现的公司实施以分红为条件的融资政策,则可能会制约其发展.
关键词:现金分红;投资效率;公司价值;面板结构VAR
F2741003-207X-201403000051
具公平关切零售商的闭环供应链差别定价策略研究.张克勇,吴燕,侯世旺.中国管理科学, 2014, 22(3): 51-58.
将零售商公平关切行为倾向引入到闭环供应链的差别定价策略中,构建了制造商考虑和不考虑零售商公平关切行为两种差别定价决策模型,运用博弈理论对两种模型进行分析求解.研究表明闭环供应链成员的差别定价策略、收益以及废旧产品回收量均受到零售商公平关切行为的影响;制造商应考虑零售商的公平关切行为倾向做出决策,这对制造商自身是有利的,同时也增加了对废旧产品的回收量,有利于资源回收再利用;同时还发现公平关切行为倾向是零售商获取闭环供应链系统利润分配的一种有效手段,同时这种公平关切行为倾向会造成闭环供应链系统效率的损失.
关键词:闭环供应链;公平关切;差别定价;stackelberg博弈
F2741004-132X-201403000346
产品服务化供应链信息共享激励的博弈分析.和征,陈菊红,姚树俊.中国机械工程, 2014, 25(3): 346-351.
产品服务化供应链信息共享能够减少企业之间的信息不对称所造成的不良影响.但是,企业参与供应链信息共享是需要付出成本的,可能会出现收益和投入不成比例的情况,造成部分企业不愿意参与供应链信息共享,这就需要建立一种激励机制来促使企业主动参与供应链信息共享.分析了产品服务化供应链信息不共享的原因,建立了产品服务集成商主导的产品服务化供应链两级合作的信息共享激励的博弈模型,并作均衡分析.然后,给出一些产品服务化供应链信息共享的激励策略.最后,通过实例说明了该模型的可行性.
关键词:产品服务化供应链;信息共享;激励机制;博弈论
F2751008-9497-201402000238
浙江省科技型中小企业知识产权质押融资意愿分析.杨莲芬,董晓安.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 238-244.
从知识产权质押融资供需双方的角度设计并发放了调查问卷,采用SPSS 17.0统计软件对收集到的相关数据进行了分析,从企业和银行知识产权质押融资意愿、企业知识产权、外部环境、科技中小企业自身条件、影响因素显著性等几个方面综合讨论了浙江省科技型中小企业知识产权质押融资意愿的现状,并针对以上各个方面提出了完善该融资方式的相关建议.
关键词:知识产权;质押融资;科技型中小企业
F2761000-6788-201402000343
排污权市场交易的双层规划模型.吕一兵,万仲平,郭旭宁.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 343-348.
应用双层规划研究了排污权管理部门如何利用初始排污权分配和排污权费对排污权市场进行有效的宏观调控,以实现排污权的优化配置.根据排污者在排污权市场上的行为特征,建立了以排污权社会总效益和各排污者效益最大为目标的双层规划模型,并给出了求解方法,从而得出排污权管理机构相应的最优初始排污权分配方案和排污权费率方案,并用算例阐明了建模的思路与方法.关键词:总量控制;排污权交易;初始排污权;双层规划
F276.61003-207X-201403000141
产品市场竞争、控股股东倾向和公司现金股利政策.曹裕.中国管理科学, 2014, 22(3): 141-148.
利用我国沪深两市的4093个公司年非平衡面板数据,实证检查了公司产品市场竞争程度、控股股东现金股利分配倾向与公司现金股利政策之间的关系.结果表明,控股股东具有偏好现金股利的显著倾向,并且这种倾向不受股东性质的显著影响.进一步的研究发现,控股股东偏好现金股利的倾向在高产品市场竞争的环境下更加显著,控股股东要求支付更多现金股利的倾向随产品市场竞争程度的增加而增加.通过运用代理成本理论和股利"掏空"理论对结论进行分析,表明产品市场竞争起到了良好的外部治理机制作用,可以较好地抑制经理层的道德风险和控股股东通过其他方式对公司进行"掏空".
关键词:产品市场竞争;股利政策;控股股东;自由现金流假说;"掏空"假说
F291000-0690-201402000192
资源衰退型城市接续产业选择研究——以江西萍乡市为例.刘春燕,谢萍,毛端谦.地理科学, 2014, 34(2): 192-197.
资源型城市随着资源的不断衰竭以及在多年的发展中积累的矛盾日益暴露出来,其可持续发展面临严重挑战,如何选择接续替代产业的发展方向与路径是当前研究的前沿与热点.萍乡是一个以煤立市、典型的以传统资源型产业为主的工矿城市,目前产业发展主要存在产业结构单一、主体资源(煤炭)不断衰竭、生态环境问题日益严重和煤炭工人就业、再就业困难等问题.利用PCDL模型对萍乡市产业进行了定性与定量分析,结果表明:萍乡的工业化总体上处于中期阶段,但已出现向后期阶段过渡的明显特征;随
着煤炭资源的不断枯竭,采掘业特别是煤炭开采和洗选业优势地位在下降,产业发展动力有所不足,产业发展已逐步由煤炭资源开始采转向其它资源及相关的加工制造业.因此,萍乡应着力于把中间品制造业和深加工制造业作为当前的接续产业.
关键词:资源衰退型城市;接续产业选择;萍乡市
F2901000-7709-201402000155
辽宁省生态环境与城市化协调发展定量评价.曹永强,常静,张亭亭,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 155-158.
针对辽宁省生态环境与城市化发展现状,通过构建生态环境与城市化评价指标体系,利用主成分分析法和可变模糊识别法分析其综合发展水平及二者的协调程度,在此基础上,以2010年为典型年,根据协调发展度模型分析了辽宁省14个地级市的生态环境与城市化的协调发展程度,进而评价二者的协调发展状况.结果表明,2000—2010年辽宁省生态环境与城市化的综合发展水平及协调程度在逐年上升趋势下保持动态平衡;2010年14个地级市中大连市、沈阳市的生态环境和城市化协调发展水平最高,葫芦岛市最低;辽宁省各地级市生态环境与城市化协调发展程度均处于中高水平,部分城市生态环境相对滞后于城市化发展.
关键词:生态环境;城市化;主成分分析法;可变模糊识别;协调发展;辽宁省
F291;TP7511000-0690-201402000129
基于DMSP_OLS灯光数据的1992—2010年中国城市空间扩张研究.刘沁萍,杨永春,付冬暇,等.地理科学, 2014, 34(2): 129-136.选择1992、2000和2010年的DMSP_OLS灯光数据,改进了基于统计数据提取城镇用地的算法,使用Python语言编程实现3个时期中国城市建成区的提取.利用ArcGIS 10、Visual FoxPro 6.0等软件,选择城市形态紧凑度和城市扩张速度2个指标,分别从城市规模(超大城市、特大城市、大城市、中等城市和小城市)、大区域(东部、中部、西部和东北区)、省级行政区划(省、自治区和直辖市)3个空间尺度分析了城市的空间扩张情况.结果表明:①从城市形态紧凑度来看,同一年份,城市规模越大,城市外部形态紧凑度越小;而中、西部城市平均紧凑度大于东部、东北部.1992—2010年,除大城市和小城市平均紧凑度指数略微变小、基本不变外,其余各等级城市均变大;东部和西部城市平均紧凑度指数变小,而东北和中部变大.②从城市扩张速度来看,同一时间段内,城市规模越大,城市建成区年均扩张速度越大;1992—2010年,东部城市建成区扩张速度最大,东北最小,中、西部次之;其中,北京、重庆、上海、天津扩张速度大,广东、江苏、山东、浙江和福建扩张速度次之,其余省份扩张速度较小;近20 a来,所有等级城市、不同区域城市以及各个省份内城市建成区在加速扩张.
关键词:城市空间扩张;灯光数据;紧凑度;扩张速度;中国城市
F292;K9011000-0690-201402000137
2000—2010年无锡市职住空间关系变化及影响因素分析.肖琛,陈雯,袁丰,等.地理科学, 2014, 34(2): 137-146.
基于第五和第六次人口普查数据,探讨了无锡市2000—2010年职住空间的变动情况,总结了职住空间关系的影响因素.研究发现:无锡市居住人口主要集中在老城区,但人口向外扩散的趋势明显,外围地区尤其是产业发达地区人口增长较快;就业人口分布以老城区为主,沿“西北-东南”向扩展.从职住空间匹配角度分析,无锡市总体职住空间匹配程度有所提高,存在老城区以居住功能为主、外围区以就业功能为主的特征,且部分区域职住空间匹配度较低.采用地理加权回归法定量分析了职住空间关系的影响因素,认为区域经济发展和交通通达性的提高一定程度上会加剧职住分离;产业发展、建设用地扩展、公共服务设施的完善会缓解职住空间的失配现象.在不同的经济社会发展阶段,城市应采取不同的职住空间组织模式.
关键词:职住空间;空间匹配关系;无锡市
F293.31000-6788-201402000323
基于投入产出模型的我国房地产业宏观经济效应分析.李秀婷,刘凡,吴迪,等.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 323-336.
对房地产业的合理定位是有效实施宏观调控和长远规划行业发展的重要前提.本文基于投入产出模型和1997以来的5张投入产出表,测算了我国房地产业的宏观经济效应,其中包括房地产业的产 业关联效应,及其对经济增长、就业及物价的影响.研究成果有助于对我国房地产业在国民经济中进行合理定位,也为有效实施房地产调控,促进国民经济的协调发展提供量化依据.
关键词:房地产业;投入产出模型;宏观经济效应;投入产出表;产业关联
F293.31000-6788-201403000676
房地产泡沫检验的Switching AR模型.史兴杰,周勇.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 676-682.
为检验理性泡沫,在放宽Norden的switching regression模型假设的基础上,提出了更为有效的switching autoregressive(AR)模型,并给出模型参数的估计方法以及泡沫检验方法.运用2001年初到2011年末我国直辖市的房价数据构建该模型,实证分析表明:该模型比switching regression更有效;北京和上海的房价泡沫显著,天津和重庆的房价泡沫不明显;泡沫处于生 存状态的概率走势图表明,政府出台的房地产调控政策将北京的房价泡沫 挤出,但上海的泡沫未受影响.此外,提出的switching AR模型也可用于检验其他资产价格中的regime switching泡沫.
关键词:理性泡沫;房地产泡沫检验;switching regression模型;switching autoregressive (AR)模型
F3 农业经济
F301.21000-694X-201402000590
鄂尔多斯土地利用生态安全格局优化及方案评价.蒙吉军,燕群,向芸芸.中国沙漠, 2014, 34(2): 590-596.
根据不同情景选择符合区域生态环境与社会经济特点的模型方法,已经成为区域土地利用生态安全格局构建的关键.本文以位于中国北方农牧交错带的鄂尔多斯市为研究区,基于自然地理数据、社会经济统计数据、土地利用/覆被数据,将最小累积阻力模型(MCR)引入土地利用生态安全格局的构建过程,并通过景观格局指数分析了基于MCR模型构建的安全格局与基于土地生态适宜性和多目标优化的安全格局的适用条件.结果显示:前者适宜于维持生态安全的情景,有利于降低土地系统中人类活动的生态风险;后者则适宜于维持生态适宜性的情景,有利于降低土地系统中自然因素的生态风险.研究结果对鄂尔多斯市土地资源的可持续利用具有重要的指导意义.
关键词:土地利用;生态安全格局;MCR模型;景观格局指数;方案评价
F301.241000-0690-201402000178
基于县域的生态脆弱区人均粮食时空格局变动及驱动力分析——以南水北调中线水源区为例.白景锋.地理科学, 2014, 34(2): 178-184.
粮食问题是关系生态脆弱区发展的关键问题.在耕地面积有限、城市化加速、人口增长和生态保护急需加强的背景下,人均粮食的区域差异和驱动力研究对生态脆弱区生态安全具有重要意义.县级行政区是粮食生产和消费的基本单元,县域人均粮食变化的机制对于生态脆弱区发展至关重要.以南水北调中线水源区37个县为研究单位,借助ESDA和GWR模型,揭示南水北调中线水源区人均粮食区域差异的空间异质性及变化的驱动力.结果表明:2000—2011年,研究区县域人均粮食空间自相关特征明显,区域人均粮食变化的驱动因素呈现非均衡联动的局域性特征,单位面积产量对人均粮食变化的影响最大,耕地面积变动是第二大
影响因素,都呈正相关.影响因素具有明显的平原向山区、亚热带向暖温带过渡的特征.因此,应结合南水北调中线水源区当前人均粮食的现状和驱动因子的效应机理,积极采取相应的有效措施,保障其粮食安全,促进区域生态保护.生态脆弱区自然生态环境复杂,在社会经济发展决策时,要充分考虑小尺度地理单元的特性,才能保证脆弱的生态环境能持续发展.
关键词:人均粮食;空间格局;驱动力;南水北调
F301.241000-0690-201402000185
1986—2012年抚顺市土地利用动态变化及热点分析.张丽,杨国范,刘吉平.地理科学, 2014, 34(2): 185-191.
以抚顺市为研究区域,利用GIS和RS技术,对抚顺市1986—2000年、2000—2012年2个时期的土地利用动态变化及驱动力进行研究.结果表明:1986—2012年抚顺市主要的土地利用方式是林地、农田、水域和居民用地,其中林地面积逐渐减少,农田和居民用地面积逐渐增加,水域面积呈先减少后增加的趋势,单一土地利用动态度最大的是是居民用地,其次为水域和草地,而林地最小;抚顺市1986—2000年综合土地利用动态度较大且空间差异小,而2000—2012年综合土地利用动态度较小但空间差异大,表明抚顺市1986—2000年全区均在开发且开发强度大,而2000—2012年仅在局部地区进行大规模的开发活动;1986—2000年土地利用动态变化的热点地区主要有3个且分布范围较大,而2000—2012年土地利用动态变化的热点地区仅有1个且分布范围较小,4个“热点地区”均位于抚顺市内的居民地集中分布区.自然因素是土地利用变化的基础条件,相对自然因素,人类活动对土地利用的时空变化具有决定性的影响,是导致抚顺市土地利用快速集中变化的主因.
关键词:土地利用;动态变化;热点地区;驱动力;抚顺市
F4 工业经济
F403.31000-6788-201403000683
能源化工循环经济中类Cobb-Douglas生产函数简化及资源优化分配.雷达,陈志华,邓建强.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 683-690.
为了使能源化工循环经济工业园区在一定资源使用量下的产出最大,需要对园区内企业间进行原料资源的优化配置.分析了能源化工企业产出和各个生产要素的关系,以Cobb-Douglas生产函数为基础,构建描述循环经济中的能源化工企业生产特点的类Cobb-Douglas生产函数;为方便求解,通过进一步假设和简化得到能源化工企业产出与原料使用量的线性关系,从而将原料优化配置问题简化成可计算的线性规划问题.为不使优化后利润率低的企业分配不到资源,人为设置优化后的利润不低于原规划固定成本一定比例,称为利润下限,并以陕北锦界工业园区为例求解,在无利润下限的约束下,优化后的园区利润提高了76.0%;有利润下限的约束,优化后的园区利润提高了26.8%.将该资源优化方法应用于正在规划的循环经济园区,可得到园区产出(或利润)最大,且每个企业的利润率最高;对于已建设好的园区,由于企业生产规模不能改变,求解只可以得到园区产出(或利润)最大的结果,该方法可为正在建设或已建成的循环经济工业园区中企业间资源分配优化或企业规模优化提供借鉴.
关键词:循环经济;类Cobb-Douglas生产函数;资源优化分配;线性规划
F4061000-1964-201402000362
基于数据挖掘的安全管理信息系统研究——以某煤炭企业班组安全管理为例.汪莹,周婷,王光岐,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 362-368.
构建了基于7大功能模块的煤炭班组安全管理信息系统,给出了应用数据挖掘到该系统开发与设计中的基本流程.以某煤炭企业为例,采用数据仓库将该企业班组安全管理信息系统中各分立业务数据库以特定主题进行集成,并利用联机分析处理(OLAP)服务器构建了多维星型结构模型.采用模糊聚类算法对该煤炭班组安全监测数据进行了数据挖掘,划分出安全监测点隶属区域,不同区域代表不同安全级别.结果表明:采用数据仓库和OLAP服务器技术,实现了系统对煤炭班组安全信息多角度和多方位分析.该数据挖掘算法提高了安全监测区域划分的准确度,系统界面颜色差异化设计,使得挖掘结果更加直观明了.
关键词:数据挖掘;数据仓库;煤炭企业;班组安全管理信息系统;安全监测;模糊聚类
F407.61003-207X-201403000068
基于遗传算法的微电网负荷优化分配.周开乐,沈超,丁帅,等.中国管理科学, 2014, 22(3): 68-73.
负荷优化分配是电力系统中的一类重要优化问题,即在满足各类系统约束条件下,实现发电总成本最低.为了促进微电网的优化运行,本文研究了包含柴油发电机、微型燃气轮机、光伏发电机和风力发电机组成的微电网的负荷优化分配问题.首先简要分析了各个微电源的发电特征和成本函数,然后分别建立了孤岛模式和并网模式下的微电网负荷优化分配模型,孤岛模式下优化模型的目标函数是包含燃料成本和运行维护成本的总成本,约束条件包括发电能力约束和系统功率平衡约束,并网模式下的优化模型则在此基础上,在目标函数中增加了其与大电网交易的收入和支出,在约束条件中增加了电力交易约束.最后,通过遗传算法分别对两种模式下的优化模型进行仿真求解.结果表明,本文提出的负荷优化分配方法可以有效降低微电网的运行成本,促进微电网的优化运行.
关键词:负荷优化分配;优化模型;遗传算法;微电网
F5 交通运输经济
F560.51000-6788-201403000717基于随机特性的航空机票动态超售模型.周蔷,刘长有.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 717-722.
将预售期内旅客的订票行为视为Poisson过程,在对未来预售期内旅客订票数量预测的基础上,建立考虑旅客订票随机性的航空机票动态超售模型;推导了模型中未来预售期内旅客订票数量的分布律,根据实际操作中航空公司对超售上限限制的特点,给出了旅客No-Show和DB损失期望的计算公式;结合枚举法实现了对超售模型的求解,并根据模型特点提出了提高效率的求解策略;通过算例分析及数值仿真,证明了超售模型的合理性,验证了动态超售模型的有效性和可操作性,同时证明模型具有在不同的订票强度下,不断修正参数使得总收益增加的特点,仿真结果也反映出较低的DB风险水平,为航空公司机票预售策略的制定提供一定参考及实用价值.
关键词:随机特性;动态超售模型;No-Show;航空收益
F590;C931008-9497-201402000231
目的地型饭店品牌体验与顾客满意度关系研究.黄浏英,黄茹茹.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 231-237.
以目的地型饭店这一新兴饭店业态作为研究对象,从顾客感知层面研究目的地型饭店品牌体验与顾客感知价值以及顾客满意度之间的关系.通过问卷调查获取相关数据,并用SPSS 19.0与AMOS 17.0统计分析软件进行数据分析,得到了以下结论:①目的地型饭店具有旅游休闲吸引力,能够吸引顾客离开常住地到此作短暂停留;②目的地型饭店顾客的消费动机并非单纯食宿,而是更加关注全方位的度假休闲体验;③在品牌体验的5个维度中,关联体验对顾客感知价值与满意度具有最显著影响,而思考体验则最不显著.在此基础上,提出了有效提升目的地型饭店顾客满意度的管理建议.
关键词:目的地型饭店;品牌体验;感知价值;顾客满意;饭店品牌
F5921000-0690-201402000163
东北三省旅游经济差异的时空特征分析.王洪桥,袁家冬,孟祥君.地理科学, 2014, 34(2): 163-169.
区域旅游经济差异是旅游业“竞合”关系的主要影响因素之一,利用加权变异系数、基尼系数、锡尔系数等方法,以2002—2012年东北三省的国内旅游收入和旅游外汇收入为分析对象,揭示东北三省区域旅游经济差异的时空特征,以期为优化区域旅游经济结构,避免恶性竞争造成的不利影响提供依据.结果表明:①东北三省旅游经济省间绝对差异不大,相对差异逐渐增大;②三省省内各地市的国内旅游收入差异和旅游外汇收入差异都较大,黑龙江省的国内旅游收入差异在扩大,辽宁和吉林在减小;吉林省的旅游外汇收入差异基本保持不变,辽、黑两省在减小;③三省的地带间旅游经济差异基本保持不变.
关键词:旅游经济差异;空间格局;东北三省
F7 贸易经济
F7131003-207X-201403000096
基于风险偏好下的网上在线拍卖策略设计.丁黎黎,徐寅峰,刘新民.中国管理科学, 2014, 22(3): 96-102.
针对占线拍卖问题(on-line auction problem)的卖方策略进行了研究,扩展了传统占线拍卖机制中拍卖人风险规避态度的假设,构建了基于风险偏好的风险回报分析框架.进一步,为拍卖人设计了RPS拍卖策略和MPS拍卖策略,结论显示这两种拍卖策略使得拍卖人可以根据自己的风险偏好和对未来的预期进行拍卖数量、拍卖价格的选择,而且两种拍卖策略的竞争性能比优于传统竞争分析框架下的结果.数值算例的分析表明,在风险回报分析框架下,拍卖人的风险忍耐度与拍卖策略的收益成正比.分析还显示,设置多个预期参考价格可以增强拍卖人预测能力,从而提高拍卖策略收益.
关键词:占线拍卖;竞争性能比;风险;回报
F713.361000-1964-201402000325
城市品牌建设影响因素语言评价信息识别方法.张锐,王红君,张燚,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 325-332.
针对城市品牌建设中的影响因素识别问题,探讨了一种全新的影响因素识别方法,构建出城市品牌建设影响因素体系.在此基础上针对专家基于影响因素之间的直接影响程度所给出的语言评价信息,提出了一种语言环境下考虑影响因素关联的城市品牌建设影响因素识别方法.此方法借鉴了传统决策试验和评价实验法(DEMATEL)的基本思想,利用二元语义及其算子对语言评价信息进行处理和集结,进而对城市品牌建设影响因素进行排序和归类,并通过对影响因素因果关系图的绘制和分析识别出核心因素、原因因素和结果因素,从而解决多因素关联且关联程度评价具有模糊性和不确定性的城市品牌建设影响因素识别问题.通过实例分析说明了此方法的应用,并探讨了如何依据识别结果制定城市品牌建设方面的管控策略.
关键词:城市品牌;影响因素识别;语言评价信息;DEMATEL法;二元语义
F724.61006-2467-201402000300
电子口碑虚拟社区平台定价策略.陆晓菁,陈宏民.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 300-305.
基于双边市场理论,探讨了电子口碑虚拟社区中,消费者自网络外部性和社区平台两边用户之间的交叉网络外部性对平台定价策略的影响,并进一步讨论商户质量的影响.研究表明,社区平台对消费者的最优价格随着消费者自网络外部性以及高质量商户所占比例的增加而提高,并随着消费者对商户交叉网络外部性的增加而降低;平台对商户的最优价格随着商户对消费者交叉网络外部性的增加而降低,且高质量商户的价格需求弹性小于低质量商户的.
关键词:双边市场;电子口碑;虚拟社区;网络外部性
F8 财政、金融
F8301000-6788-201402000273
半参数STAR模型的估计及应用.蔡楠,方颖.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 273-281.
文中首次提出了一个新的STAR模型,在保留了转换函数的前提下,让转换变量以非参数的形式进入转换函数,从而有效减少了模型误设的风险,提高了样本内拟合和样本外预测的能力.蒙特卡罗实验的结果显示半参数STAR模型的有限样本拟合结果令人满意.利用1994年1月到2012年7月的人民币实际有效汇率月度数据,将半参数STAR模型和随机游走模型、自回归模型、门限自回归模型、平滑转换自回归模型和人工神经网络模型的样本外预测能力进行比较,结果显示半参数STAR模型在样本外预测能力上具有显著优势.
关键词:STAR模型;半参数估计;样本外预测
F8301000-6788-201403000589
多资产的外汇储备币种配置.宋军,毛伟.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 589-599.
目前我国外汇储备配置的研究大多集中在外汇储备规模和基于固定收益资产的币种配置上.本文认为,应首先区分不同资产状态,以此为前提再对外汇储备进行币种配置.采用均值-方差-偏度-峰度(MVSK)模型,基于外币现金、 外国国债和外国股票三种资产类型进行最优币种配置研究.最优结果显示,三类美元资产存在一定差异,但美国国债和美国股票的比重基本超过50%.为排除人民币钉住美元的特殊汇率政策和可能的政治因素的影响,用同样的方法分别对日本和瑞士的外汇储备进行优化,也得到类似结果.分析可知,虽然当前美元货币不断贬值,但是相对于其它国家的金融资产,美国国债和美国股票资产安全性好,因此它在组合中的比重仍然很大.
关键词:外汇储备;非正态性;美元资产
F8301000-6788-201403000648
基于等熵一致性风险测度的组合选择.郑承利,陈燕.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 648-655.
本文基于一种新的一致性风险测度——等熵风险测度,进行组合优化,以检验其择股能力,从而检验其风险识别能力.先就风险识别能力,尤其随机占优一致性对三种基于分位数的风险测度:VaR,ES(expected shortfall)和等熵风险测度进行了介绍与对比.VaR具有一阶随机占优一致性,而ES具有二阶随机占优一致性;等熵风险测度利用了整个分布的信息,不再是简单的0-1风险测度,这与VaR和ES显著不同.而且,等熵风险测度具有更高阶的随机占优一致性,这使得该风险测度具有更好的风险分辨能力.而后采用Spearman秩检验方法来检验和预测不同风险测度的风险识别能力,这与随机占优一致性阶数相呼应.最后,在上证50指数成份股中采用组合优化方法,考察标准差,VaR,ES以及等熵风险测度情况下,优化组合持有期的不同业绩指标.结果表明,等熵风险测度优化组合的业绩指标最好,表明该测度风险识别能力最高.
关键词:组合选择;等熵风险测度;风险识别能力;随机占优一致
F830.451000-6788-201403000656
基于ES-TV的贷款承诺极端风险测度模型.秦学志,胡友群,肖汉.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 656-662.
在Basel Ⅲ的风险计量新要求及中小企业融资成本高、违约风险大等背景下,贷款承诺极端风险的测度成为银行未来资产管理的重点之一.基于期权理论,首先给出了浮动利率下的贷款承诺定价公式;其次通过引入DGN(Delta-Gamma-Normal)模型,刻画了贷款承诺价值变动的分布形态;继而通过修正尾部波动率,并利用期望短缺原理,构建了衡量贷款承诺极端风险的ES-TV测度模型.该模型兼顾极端损益及其波动性,能更全面反映极端风险.最后对X银行贷款承诺组合管理进行了实证分析.
关键词:贷款承诺;期望短缺;尾部波动率;期权;DGN模型
F830.59;F062.51000-6788-201403000575
信贷资金约束下外资银行独立进入及网点投资.徐振业,曾勇,邓光军.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 575-588.
外资银行网点少吸收的存款不足,这导致其贷款受到资金约束.基于此,论文建立资金约束下的信贷竞争模型和网点序贯投资的实物期权模型,研究银行网点数对竞争的影响以及考察外资银行网点投资的特征.结果表明:1)银行网点投资加剧竞争,这导致银行网点投资的边际利润下降,削弱了银行利润上升趋势;2)竞争对手网点较多时银行网点投资的边际利润较少,但大的市场规模和高质量的信贷市场质量会缓解上述影响;3)外资银行期权价值等于未来网点投资期权价值的总和,投资新网点时,部分期权价值转化为利润流价值;4)网点投资边际利润小时转化为利润流的期权价值小,由于网点投资边际利润逐渐下降,银行投资难度逐渐增加.关键词:外资银行;网点;资金约束;信贷竞争;实物期权
F830.91000-6788-201403000560
国际大宗商品资产行业配置研究.尹力博,韩立岩.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 560-574.
本文基于Black-Litterman框架首次提出了国际大宗商品资产行业配置策略.考虑到大宗商品市场与外部金融市场之间联动性显著增强的事实,我们利用纳入外部金融市场信息作为解释变量的FIGARCH模型来捕捉大宗商品行业收益率及收益率变动特征,从而将外部金融市场对大宗商品市场的信息溢出效应量化地应用到大宗商品行业资产配置问题中.实证结果表明基于本文所提出的行业配置策略能够为实现大宗商品投资组合收益能力和风险规避的有效匹配提供一个系统而稳健的途径,其效果优于基于市场均衡权重和传统Markowitz 框架下的投资策略.相关成果为实现大宗商品资产积极组合管理,适应国际投资安全性、流动性、收益性和多元化要求,进而服务于国际资源储备和国家经济安全提供决策支持.
关键词:大宗商品;资产配置;行业配置策略;Black-Litterman模型
F830.91000-6788-201403000663
基于Copula函数的金融理财产品风险度量.李鹏举,朱辉.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 663-667.
根据Copula函数在构建反映随机变量实际分布与相关性的联合分布函数上具有的优势,构建了反映金融理财产品收益实际分 布和相关性的联合分布函数.为了研究度量收益率的实际分布和相关性对金融理财产品组合选择的影响,采用蒙特卡罗方法对金融危机前期(稳定期)和金融危机时期(危机期)的投资组合进行了风险分析.
关键词:Copula函数;金融理财产品;风险度量;蒙特卡罗方法
F830.91000-6788-201403000668
配分函数法的改进及应用.周伟杰,党耀国,顾荣宝,等.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 668-675.
针对传统配分函数难以处理分割子区间长度s不为时间序列长度T的约数或者T为质数的情况,采用类似多重分形去趋势波动法(MFDFA)的操作方式,提出修正配分函数法.用二项式多重分形做数值模拟,得出的数值解与理论值几乎重合,表明修正配分函数法是有效的.并较为详细地给出了配分函数法各参数的经济含义.用修正配分函数法分析了上证A股指数的多重分形性,通过打乱序列、去极值、迭代振幅匹配傅里叶变换(IAAFT)研究了多重分形产生的原因.结果表明:上证A股的分布、极值、序列的时变相关性均影响多重分形的形成,其中序列自相关性为主要因素.
关键词:修正配分函数法;数值模拟;多重分形
F830.91003-207X-201403000001
跳跃—扩散条件下信用风险相关性度量的变结构Copula模型.罗长青,朱慧明,欧阳资生.中国管理科学, 2014, 22(3): 1-12.
针对现有研究大多只考虑扩散条件的不足,构建了跳跃—扩散条件下信用风险相关性度量的变结构Copula模型.运用1991—2010年中国上市公司的数据构建了行业信用风险指数,运用双指数跳跃扩散模型来识别行业信用风险的跳跃扩散点,发现在样本期,共同因素与行业特质因素引发了行业信用风险的多次跳跃.在识别跳跃点的基础上,构建了变结构Copula模型,该模型能较准确地描述信用风险相关性的变化,各行业之间的信用风险相关系数在0.5以上,并且上市公司信用风险的变化呈现出"一损俱损"的特征,而"一荣俱荣"的特征并不明显.构建的模型及实证结论将有助于理解信用风险相关或传染,从而为信贷组合管理和风险管理提供更多的方法与经验.
关键词:跳跃-扩散;双指数模型;变结构Copula;信用风险相关性
F830.911006-2467-201402000282
我国交易所交易基金的折溢价行为及波动性.曹志广.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 282-289.
对我国交易所交易基金的折溢价行为和波动性进行了理论和实证两方面的研究.建立了二阶段情形下的交易价值理论模型,同时应用该模型对我国交易所交易基金的折溢价行为和波动性进行了理论分析.理论模型推测得到,相对于西方成熟市场,我国的交易所交易基金更容易产生折价交易,且交易所交易基金的波动性高于其净值的波动性.应用2005年2月到2012年12月期间我国上市最早的5只交易所交易基金的日数据,对交易所交易基金的折溢价和波动性进行了实证研究,实证结果为理论提供了支持.
关键词:交易所交易基金;折溢价;波动性;异质信念;卖空限制
F830.911000-6788-201403000600
股票非预期收益定价的三因素模型研究——基于中国股票市场的检验.宿成建.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 600-612.
本文建立了股票非预期收益三因素定价模型,三因素包括:当期非预期会计收益与期初股票价格之比(反映价值相关性[1]),分析师盈余预测修正变量(反映会计收益增长预期),以及市场非预期收益(URM)变量.在此基础上,本文建立了多变量回归模型,并采用2002年1月至2011年3月间中国股票市场的有关交易数据、机构收益预测数据和财务数据,来检验理论模型和实证模型的预测,发现:1)三因素模型框架可以精确地解释股票非预期收益,模型的截距项接近于零,调整R2为52%;2)非预期市场收益(URM)吸收了账面市值比对股票非预期收益的解释能力;3)存在证券分析师偏向乐观的盈余预测,并且,基于证券分析师盈余的当期盈余预测修正变量对股票非预期收益具有显著的解释能力.
关键词:股票非预期收益;非预期会计收益;会计收益增长;非预期市场收益
F830.911000-6788-201403000613
动量效应的行为金融学解释.陈蓉,陈焕华,郑振龙.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 613-622.
动量效应为何长期广泛存在,是传统金融理论和行为金融理论争论的焦点.本文针对中国股市的特性,基于行为金融理论下的锚定 偏误与处置效应构建了两种“相对股价动量”组合,并研究了这些“股价动量”与传统动量的关系.结果表明:控制传统动量效应和系统性风险之后,股价动量组合的收益仍然显著为正;在控制了股价动量效应后,传统的动量效应不再明显;在考虑交易成 本之后,动量收益不显著.这说明,“锚定偏误”和“处置效应”是导致我国股市动量效应的重要原因,交易成本则阻碍了套利行为的进行.
关键词:动量效应;行为金融;前景理论;锚定偏误;处置效应;相对股价动量
F830.911000-6788-201403000623
期现套利对我国股指期货市场波动性影响分析.熊熊,刘俊,许海川,等.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 623-630.
利用计算实验金融的方法,在MASON系统的基础上进行二次开发,建立一个股票和股指期货并存的跨市场计算实验金融平台,进行模拟实验,产生5秒钟高频数据,分析期现套利者的数量变化对股指期货市场波动性的影响.研究发现,期现套利者过多或过少都会影响市场稳定,保持合理数量的套利者对降低市场波动性和价格发现有着重要的意义.监管机构应当加强监管的效率和质量,保证投资者结构的合理,同时丰富市场中投资者的种类,保证市场的多样性.
关键词:期现套利;计算实验金融;股指期货;波动性
F830.91;O291000-6788-201403000640
一国碳减排的最小费用研究.杨晓丽,梁进.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 640-647.
本文研究一国碳排放量的最优控制问题.假设这个国家的总碳排放量由国内生产总值(GDP)和人口决定,而GDP满足几何布朗运动模型,国内人口数量满足Logistic模型.国家采取一些策略降低国内的碳排放量,这些措施也会产生相应的成本.这个国家需要在降低碳排放量的同时,使得控制过程中的总费用最小.利用随机控制理论的相关结论,可以对这一问题进行建模,并得到相应的Hamilton-Jacobi-Bellman(HJB)方程.由此得出的半线性方程可以通过Cole-Hopf变换变为线性并得出显式解,从而得出相应的最小成本和最优控制策略的表达式.我们对解进行数值计算,得出了值函数与不同参数的关系图.
关键词:碳排放;最优控制策略;Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB)方程
F832.51000-6788-201403000631
我国沪深300股指期货和现货市场的交叉相关性及其风险.汪冬华,索园园.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 631-639.
利用2010年4月16日到2012年4月12日期间的我国沪深300股指期货和现货1分钟高频数据,采用降趋交叉相关分析方法(DCCA)和多重分形降趋交叉分析方法(MF-X-DFA),研究我国股指期货市场和现货市场之间的以及在不同收益率情况下的长程交叉相关性和风险情况.结果表明,我国股指期货和现货市场之间具有长程交叉相关性,均呈现出长期记忆性和多重分形特性,且股指期货市场的整体风险大于现货市场;随着市场波动程度加大,市场之间的交叉相关性增强,风险的传染程度加剧.这对于金融市场的风险监管和政策的制定具有一定的借鉴意义.
关键词:深300股指期货;MF-X-DFA;交叉相关性;风险度量
G4 教育
G4821002-4956-201403000005
多层次综合性虚拟仿真实验教学中心建设经验初探.蒲丹,周舟,任安杰,等.实验技术与管理, 2014, 31(3): 5-8.
梳理和讨论华西临床技能实验教学中心建设中的关键环节,为同类实验教学中心未来发展和其他技能培训中心的发展建设提供参考,也为本中心未来发展积累经验.按照“多层次”和“综合性”两方面,选择华西临床技能实验教学中心发展过程中的关键要点,进行分析、整理和讨论.华西临床技能实验教学中心在前期发展中已基本实现了多层次、综合性虚拟仿真实验教学中心的构建,在关键发展要点上具有可借鉴的经验,可为其他类似技能培训机构的建设和中心今后的发展提供有益参考.
关键词:虚拟仿真实验教学中心;多层次;综合性;建设经验
G4821002-4956-201403000203
新建本科院校通信工程实验室建设的研究.刘光灿,张刚林,黄飞江,等.实验技术与管理, 2014, 31(3): 203-206.
提出了通信工程实验室建设设计的原则,介绍了长沙学院与思科公司共建数据通信实验室的设备构成方案和实验室所能支撑的实验项目,与中兴公司共建光传输和程控交换实验室的硬件组成和软件配置选择,介绍了光传输实验室实验目的和部分实验项目,程控交换实验室实验目的和部分实验项目.教学实践证明,这些实验室设备充分结合了当前主流通信技术及典型工程应用,模拟了真实的在局运行环境,能够真正实现以就业为导向的通信专业工程教育.
关键词:通信工程;实验室;数据通信;光传输;程控交换
G642.01002-4956-201403000157
基于课程群构建电子商务“三创”实验教学体系.陈晴光.实验技术与管理, 2014, 31(3): 157-159.
电子商务专业的许多课程都具有很强的操作性和实践性.针对目前企业的电子商务业务需求和电子商务课程实验教学的特点,以“创意、创新、创业”能力培养为核心,提出了电子商务课程群的建设框架,并给出了各课程群宜开设的主要实验教学项目及部分综合性实验的主要内容和操作规范要求.
关键词:课程群;电子商务;实验教学体系
G642.01002-4956-201403000193
港口管理专业综合实验平台的构建.陈春芳.实验技术与管理, 2014, 31(3): 193-196.
为了满足港口管理专业教学改革的需要,培养学生实践创新能力,从实验环境、实验教学体系、实验教学队伍和实验管理体制4个方面构建了基于科研、教学、实践为一体的完整的综合性实验平台,从而提高实验教育的质量、实验室管理水平和资源的利用率.
关键词:综合实验平台;实验室管理;港口管理;资源共享
G643.01002-4956-201403000169
产学研视域下研究生创新实验评价体系研究.荆涛,郑永杰,田景芝,等.实验技术与管理, 2014, 31(3): 169-172.
为了对产学研视域下研究生创新实验进行合理的评测,采用德尔菲法提出一套完整的评价体系,采用层次分析法和人工鱼群算法计算评价体系中各指标的权重系数,提出一种AFSA-AHP计算方法,对计算得到的指标权重系数进行分析,最后给出创新实验评价量化数学模型.依据产学研视域下研究生创新实验评价体系,可为产学研视域下创新实验的开设提供决策支持,起到了很好的导向作用.
关键词:产学研;研究生创新实验;评价体系;层次分析法;人工鱼群算法
K9 地理
K900375-5444-201401000100
虚拟地理环境中尺度适宜性问题的探讨.张春晓,林珲,陈旻.地理学报, 2014, 69(1): 100-109.
本文沿着地理学语言的演化过程,讨论了地理学中尺度概念的演变;针对虚拟地理环境的框架结构,依据尺度概念的维度、类别和组成因素分析了四组尺度适宜性问题,并讨论了在虚拟地理环境搭建和应用过程中各种尺度适宜性之间的关系.以香港区域气象过程模拟为例,应用多尺度地形数据和模型,简要分析了在空间维上,测量尺度类别中组成因素(分辨率) 层次的尺度适宜性.该案例不只表明尺度适宜性对动态地理过程问题求解的重要影响,同时表明对尺度适宜性的讨论有助于其认知与分解,丰富虚拟地理环境的理论与方法.
关键词:虚拟地理环境;尺度适宜性;地理学语言;地理过程
K901.81000-0690-201402000154
基于可达性的城市功能用地空间格局演变研究——以江苏省淮安市为例.尚正永,张小林,卢晓旭,等.地理科学, 2014, 34(2): 154-162.
基于ArcGIS9.3平台,运用可达性分析技术,以江苏省淮安市为例,定量分析了城市功能用地可达性格局特征与演变.研究发现,城市功能用地可达性空间范围不断扩大,城市内部可达性水平变化不大,城市边缘的可达性变化较大;城市功能用地的空间分布与可达性水平关系密切,集中分布在可达性时间成本小的范围内;主要功能用地可达性空间格局演变表现出不同的特征,工业用地逐步由可达性成本小的城市核心区迁移到可达性成本相对较大的城市外围,居住用地相对均衡地分布在不同可达性时间范围内,小型公共设施用地主要分布于可达性时间成本小的城市核心区,大型公共设施用地则逐步迁移到可达性时间成本相对较大的城市外围;影响城市功能用地可达性格局及其演变的因素归纳为5个方面,包括地理环境、经济发展、交通引导、人口增长和政府调控.研究表明城市道路网可达性水平的提高,能够引导城市功能用地的空间布局,带动城市空间形态的演变.
关键词:城市功能用地;空间格局演变;可达性;淮安市
K901.81000-2030-201402000160
典型土石山区驿马图居民点空间分布格局及人居适宜性特征研究.李四高,李亚光,李宪,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 160-166.
以具土石山区典型特征的驿马图地区为对象,在ArcGIS平台下,使用多指标综合评价法结合层次分析法,研究了土石山区人居环境适宜性分布规律及其评价体系.结果表明:驿马图居民点在高程为1060~1200 m、坡度为0~15°、坡向为平地或东南方向、距离道路为200 m的范围内的分布最多,其分布指数也处于优势区间,而居民点受河流的影响并不明显.结论:本研究所用评价指标体系适用于土石山区的人居环境适宜性评价,土石山区适宜建造居民点的区域主要集中在河流两旁一定距离的低海拔、低坡度地区,而不适宜居住区主要集中在远离交通的高海拔区域.
关键词:居民点;空间分布;地理因子;ArcGIS;人居适宜性;土石山区
K910375-5444-201401000134
1750—2010年强火山喷发事件的时空分布特征.王欢,郝志新,郑景云.地理学报, 2014, 69(1): 134-140.
根据美国Smithsonian 研究院全球火山计划发布的火山喷发年表,提取了1750—2010年逐次强火山喷发(火山爆发强度指数VEI ≥4)事件的详细资料,按照地理纬度、海拔高度、发生年份及月份等要素进行分类统计,分析了1750年以来的全球强火山喷发的主要特征.结果表明:1750—2010年间强火山喷发多集中于环太平洋火山带以及苏门答腊岛—爪哇岛火山带上,并以赤道两侧地区(10°N~10°S)最多;1000~2000 m海拔高度上易多发强火山喷发事件;1月和4月是强火山喷发最为集中的月份,夏半年(4~9月)较冬半年(10月~次年3月)发生次数略多;强火山喷发具有15~25年和35~50年的年代际周期,且1870年以后强火山喷发周期变化较之前更为频繁,其中1750—1760年、1776—1795年、1811—1830年、1871—1890年、1911—1920年及1981—1995年强火山事件相对多发,其他时段则相对少发.
关键词:强火山喷发;空间分布;时间变化
K920375-5444-201401000003
20世纪80年代末以来中国土地利用变化的基本特征与空间格局.刘纪远,匡文慧,张增祥,等.地理学报, 2014, 69(1): 3-14.土地利用/土地覆被变化(LUCC)是人类活动与自然环境相互作用最直接的表现形式,本文采用相同空间分辨率的卫星遥感信息源和相同的技术方法,对中国1980年代末到2010年土地利用变化数据进行定期更新.在此基础上,提出并发展土地利用动态区划的方法,研究土地利用变化的空间格局与时空特征.我们发现:1990—2010年的20年间,中国土地利用变化表现出明显的时空差异.“南减北增,总量基本持衡,新增耕地的重心逐步由东北向西北移动”是耕地变化的基本特征;“扩展提速,东部为重心,向中西部蔓延”是城乡建设用地变化的基本特征;“林地前减后增,荒漠前增后减,草地持续减少”是非人工土地利用类型变化的主要特征.20世纪末与21世纪初两个10年相比,中国土地利用变化空间格局出现了一些新特征,原有的13个土地利用变化区划单元演变为15个单元,且部分区划单元边界发生变化.主要变化格局特征为黄淮海地区、东南部沿海地区、长江中游地区和四川盆地城镇工矿用地呈现明显的加速扩张态势;北方地区耕地开垦重心由东北地区和内蒙古东部转向西北绿洲农业区;东北地区旱作耕地持续转变为水田;内蒙古农牧交错带南部、黄土高原和西南山地退耕还林还草效果初显.近20年间,尽管气候变化对北方地区的耕地变化有一定的影响,但政策调控和经济驱动仍然是导致我国土地利用变化及其时空差异的主要原因.2000年后的第一个10年,土地利用格局变化的人为驱动因素已由单向国土开发为主,转变为开发与保护并重.在空间格局变化的分析方法方面,应用“动态区划法”开展世纪之交两个10年中国LUCC空间格局变化的分析,有效揭示了20年来中国LUCC“格局的变化过程”,即动态区划边界的推移、区划单元内部特征的变化与单元的消长等;以及“变化过程的格局”,即土地利用变化过程与特征的分阶段区域差异,清晰刻画了LUCC动态区划中区划单元的消长,单元边界的变动,以及前后10年的变化强度特征,揭示了土地利用“格局”与“过程”之间的交替转化规律,以及不同类型和区域的变化原因,证明了该分析方法的有效性.
关键词:卫星遥感;土地利用变化;特征;空间格局;中国
K920375-5444-201401000015
1982—2010年中国草地覆盖度的时空动态及其对气候变化的响应.周伟,刚成诚,李建龙,等.地理学报, 2014, 69(1): 15-30.基于1982—2006年的GIMMS NDVI 数据和2001—2010年的MODIS NDVI 数据反演中国草地覆盖度的空间格局和变化趋势,结合1982—2010年中国气象站点气温和降水数据,分别从不同时空尺度和不同草地类型上分析中国草地覆盖度的年际和月际变化对气候变化的响应.结果表明:(1)1982—2010年间中国草地分布区气温呈上升趋势(0.04℃/年),降水量呈减少趋势(-0.39 mm/年),西北干旱区气候暖湿化趋势明显.(2) 中国草地覆盖度空间上呈现东南高西北低的特征,29年间草地覆盖度平均值为34%,坡面草地覆盖度最高为61.4%,荒漠草地覆盖度最低为17.1%.(3) 29年间中国草地覆盖度总体呈现上升趋势,平均为0.17%/年,西北干旱和青藏高原地区草地覆盖度增加趋势明显.坡面草地覆盖度增加趋势最明显,平均值为0.27%/年,平原草地和草甸增加趋势较小,平均值仅为0.11%/年和0.10%/年.总体上,中国草地覆盖度呈极显著增加(46.03%)和显著增加的面积比例(11%)大于极显著减少(4.1%)和显著减少的面积比例(3.24%).(4)从年际变化上,草地覆盖度与气温和降水量均呈不显著正相关(R =0.21;R =0.1);从不同草地类型上,荒漠草地和平原草地覆盖度受降水量影响较大,而高山亚高山草甸、高山亚高山草地、坡面草地和草甸覆盖度与温度相关性较大.(5)从月际变化上,草地覆盖度与当月气温、降水量具有显著的相关性(R =0.80;R =0.76),表明水热因子的季节波动对牧草生长的影响更大;并且所有类型植被覆盖度与前一月气温和降水量的相关系数最大,表现出明显的时滞效应.
关键词:草地覆盖度;气温;降水;时空动态;相关性;滞后效应
K920375-5444-201401000031
黄河中游多沙粗沙区(渭河段)土地利用对植被盖度的影响.杨胜天,周旭,刘晓燕,等.地理学报, 2014, 69(1): 31-41.
针对黄河中游多沙粗沙区植被变化及其影响因素研究薄弱环节,利用MSS、TM和环境星CCD等多源遥感数据,运用相邻图幅递进回归分析消除时相差异后反演植被盖度,人机交互式解译土地利用,研究黄河中游多沙粗沙区(渭河段) 1978—2010年间3个时期土地利用对植被盖度的影响.结果表明:(1) 研究区内植被盖度已显著恢复,植被变化有较强的波动性和异质性;(2) 土地利用已发生明显变化,土地利用变化有较强的时空分异特征;(3) 土地利用转型和渐变均有利于促进植被盖度恢复,但土地利用转型对植被恢复的贡献更突出;(4) 土地利用对植被盖度的影响有一定的复杂性和差异性,区域植被持续恢复迫切需要有针对性的土地利用转型与生态系统优化策略.
关键词:植被盖度;土地利用;变化;黄河中游多沙粗沙区
K920375-5444-201401000042
黄河河口镇—潼关区间1998—2010年土地利用变化特征.罗娅,杨胜天,刘晓燕,等.地理学报, 2014, 69(1): 42-53.
运用土地利用变化重要性指数(Ci)、土地利用变化面积比重(D)和林草植被变化指数(I)等3个指标,基于干湿条件、地貌类型与坡度坡向,由宏观到微观,分析黄河河口镇—潼关区间1998—2010年土地利用变化的主要类型、变化的剧烈程度以及林草植被变化程度,以期为评价退耕还林(还草) 政策在黄河河口镇—潼关区间的实施效果提供参考.结果表明:①1998—2010年,土地利用变化面积占总面积的19.19%,高覆盖度草地、有林地、其它林地面积明显增加,低覆盖度草地、农用地面积明显减少,土地利用变化十分显著;②空间上,土地利用变化主要发生在35°~38°N的区域,包括黄河以西的泾河支流马莲河流域、北洛河流域、延河流域、清涧河流域、无定河上中游区,以及黄河以东的沿黄区域;③土地利用变化过程中,低覆盖度草地转化为中覆盖度草地、中覆盖度草地转化为高覆盖度草地、农用地转化为其它林地、灌木林地转化为有林地是土地变化的主要类型;④土地利用变化呈现明显的干湿、地貌和坡度差异,但无明显的坡向差异.
关键词:土地利用变化;干湿;地貌;坡度;坡向;黄河河口镇—潼关区间
K920375-5444-201401000054
1976年以来北洛河流域土地利用变化对人类活动程度的响应.吴琳娜,杨胜天,刘晓燕,等.地理学报, 2014, 69(1): 54-63.
土地利用变化是反映人类活动程度的重要因子,分析土地利用时空变化规律,是揭示人类活动程度的有效方式.在遥感和地理信息系统技术的支持下,采用人机交互图像处理方法获取北洛河流域1976年、1998年和2010年土地利用数据;从土地利用变化速度、转移方向和土地利用程度方面,全面分析1976年以来北洛河流域人类活动作用下的土地利用时空变化规律.结果表明:①1976—1998年和1998—2010年间北洛河流域综合土地利用动态度从0.61 增加到6.66;耕地和草地面积减少,减小速度分别从2.00%和2.69%增加到26.20%和23.33%,林地和城乡工矿居民用地面积增加,前者增加速度从5.93%增加到59.68%,后者增加速度从6.59%减小到3.52%.②两个时段土地利用类型转移方向都呈现出耕地和草地主要转化为林地,少部分耕地转化为城乡工矿居民用地的特点;③流域各县土地利用程度综合变化指数从-2~1之间,扩大为-27~4之间.证明流域内人类活动对自然环境的影响逐渐增大;主要表现为耕地、草地、林地和城乡工矿居民用地的相互转化;影响区域主要分布在流域上游吴旗县、富县、甘泉、黄陵县和洛川县;而人类活动作用导致的林地面积增大程度远远大于耕地和草地面积减小和城乡工矿居民用地面积增加程度.
关键词:土地利用变化;人类活动;北洛河流域
K920375-5444-201401000064
黄河中游多沙粗沙区流域坡面水保措施变化特征.周旭,杨胜天,刘晓燕,等.地理学报, 2014, 69(1): 64-72.
选用Landsat TM、环境星CCD、SPOT4和资源三号卫星影像等多源地学数据,通过人机交互式解译和修订土地利用与梯田数据,提出用相邻图幅递进回归分析法消除NDVI时相差异后反演植被盖度,构建起退耕还林还草面积比例、植被盖度均值变化量和有效梯田累计保存面积比例3个坡面特征变化指示参数后,运用综合聚类分析和多要素贡献率模型研究黄河中游多沙粗沙区的流域坡面水保措施变化特征.结果表明:(1)1998—2010年间研究区内流域坡面水保措施变化显著,平均退耕还林还草面积比例为5.55%,平均林草植被盖度均值增加20.63%,平均有效梯田累计保存面积比例达6.25%;(2)多要素水保措施变化共同作用下的流域坡面变化特征主要有7 种类型,即植被盖度变化主导型、植被—土地变化主导型、土地—植被变化主导型、植被—梯田变化主导型、梯田—植被变化主导型、梯田面积变化主导型和多要素变化共同主导型;(3)不同类型的空间分布存在一定的地貌背景差异,后续研究应结合流域坡面变化特征及其地貌格局来优化配置水保措施,并合理估计水沙模型模拟的敏感性参数.
关键词:变化;坡面;水保措施;黄河中游多沙粗沙区
K920375-5444-201401000073
陕北黄河中游淤地坝拦沙功能失效的判断标准.高云飞,郭玉涛,刘晓燕,等.地理学报, 2014, 69(1): 73-79.
利用2011年第一次全国水利普查中4157 座骨干坝数据、1989年陕北淤地坝调查中1640座中小坝数据,分别计算了1950—2011年期间骨干坝、1956—1989年期间中小坝的逐年平均淤积比例,得到截至2011年,1980年前修建骨干坝的平均淤积比例基本稳定,平均值为0.77,1980年后开始逐渐下降;截至1989年,1980年前修建中小坝的平均淤积比例基本稳定,平均值为0.88,1980年后开始逐渐下降的变化趋势,确定平均淤积比例0.77、0.88分别为骨干坝、中小坝拦沙能力失效的判断标准.利用陕北淤地坝调查数据计算得到的骨干坝拦沙功能失效判断一致;在无定河、延河流域,水文站输沙数据的变化趋势与淤地坝是否拦沙显著相关.最后从淤地坝工程结构的角度,剖析了排水排沙位置的改变是判断标准形成的原因.
关键词:黄土高原;淤地坝;淤积比例;拦沙
K920375-5444-201401000080
黄河中游大尺度植被冠层截留降水模拟与分析.宋文龙,杨胜天,路京选,等.地理学报, 2014, 69(1): 80-89.
大尺度植被冠层截留降水定量模拟与分析是揭示气候变化和人类活动综合作用下区域水沙变化机制的重要研究内容.以黄河中游河口镇—潼关区间为研究区,耦合遥感等空间数据与植被冠层截留估算模型,利用地面监测站点降水数据、GLASS叶面积指数遥感数据和地理信息空间分析技术,定量模拟和分析了黄河中游20世纪80年代以来3个典型年份的地表植被冠层截留降水及其时空变化特征.结果表明:(1) 20世纪80年代以来,特别是20世纪末实施的生态修复政策,使得黄河中游叶面积指数显著提高,植被覆盖明显改善;(2) 20世纪80年代以来,黄河中游植被冠层截留降水发生了明显变化,1984年、1995年和2010年研究区植被冠层截留降水量区域年平均值分别为19.57 mm、13.66 mm和22.68 mm,截留率分别为3.24%、3.32%和4.92%;(3) 黄河中游植被冠层截留降水特征及其变化受降水特征和地表植被状况共同影响,其中,降水量是决定植被冠层截留降水特征的控制性因素,而叶面积指数年际变化是影响植被冠层截留降水特征变化的主要因素.
关键词:黄河中游;降水;叶面积指数;植被冠层截留;遥感
K920375-5444-201401000090
黄土高原典型流域LCM模型集总、半分布和分布式构建对比分析.张亦弛,刘昌明,杨胜天,等.地理学报, 2014, 69(1): 90-99.暴雨中心的空间分布是影响小流域暴雨洪水过程模拟精度的关键要素.不同模型构建方式对降雨空间异质性的响应差异很大,选择恰当的水文模型构建方式对提高模型计算效率,减少降雨空间异质性对模型的影响从而提高预测精度具有重要意义.为此,本文基于刘昌明提出的适用于黄土高原超渗产流机制的LCM (Liu Changming Model)模型,分别构建了集总式、半分布式和全分布式的暴雨—径流模型,旨在比较分析不同模型构建方式对于降雨空间异质性的响应及其对模拟精度和计算效率的影响.结果表明:分布式构建模拟精度最高,纳什效率系数达到0.81,相关系数达到0.82;集总式构建计算时间最短;相比较而言,半分布式构建方法纳什效率系数达到0.78,主峰值模拟精度分别达到76.1%和65.8%.总体上,全分布式构建方法模拟精度最高,集总式计算耗时最短效率最高,半分布式在保持较高模拟精度的同时也具有较高的计算效率.
关键词:LCM模型;降雨空间异质性;黄河流域;孤山川;暴雨洪水;分布式构建
K920375-5444-201401000110
新疆耕地变化对区域碳平衡的影响.王渊刚,罗格平,赵树斌,等.地理学报, 2014, 69(1): 110-120.
基于“Bookkeeping”模型,对1975—2005年期间新疆耕地变化对区域碳平衡的影响进行了分析.荒漠土地开垦和耕地转移是新疆耕地变化的两种主要方式,1975—2005年这两种耕地变化方式使新疆碳储量增加了20.6 Tg C,其中土地开垦使区域碳储量增加了51.8 Tg C,而耕地转移则向大气排放了31.2 Tg C.在1975—1985年期间,新疆耕地大规模转移,区域碳储量的变化趋势受耕地转移的影响较大;1985年后随新疆土地开垦规模的增加,碳储量变化趋势主要受土地开垦影响.30年间,新疆碳储量增加主要是由草地开垦为耕地引起,而耕地转移为草地是新疆碳储量减少的主要原因.新疆地区进行合理的水土开发活动有利于区域碳固定,且长期的耕作管理活动会进一步增强耕地的碳汇功能.
关键词:土地利用变化;碳平衡;Bookkeeping模型;新疆
K920375-5444-201401000121
中国省际水资源利用效率与空间溢出效应测度.赵良仕,孙才志,郑德凤.地理学报, 2014, 69(1): 121-133.
基于省际水足迹和灰色水足迹等的面板数据,本文利用带有考虑和不考虑非期望产出的数据包络分析方法测度了1997—2011年中国31个省市区的水资源利用效率;建立基于经济—空间距离函数的空间权重矩阵,探讨水资源利用效率的空间自相关关系;利用绝对β趋同模型验证水资源利用效率增长趋势存在绝对β趋同,考虑和不考虑非期望产出情况下达到1/2趋同程度的时间分别约为52.6和5.6年;运用空间Durbin计量模型研究了中国省际水资源利用效率的空间溢出效应.研究发现:(1)考虑和不考虑非期望产出的中国省际水资源利用效率都具有显著的空间自相关性;(2)考虑和不考虑非期望产出的空间自回归系数ρ分别为0.278和0.507,且都在1%的水平上显著,说明中国水资源利用效率存在空间溢出效应;(3)考虑非期望产出情况下中国各省市的教育经费、交通基础设施、工业和农业用水比重因素正向影响水资源利用效率,外商直接投资、万元工业增加值用水量、人均用水量、降水总量因素负向影响水资源利用效率;(4)不考虑非期望产出情况下中国各省市的劳均GDP因素较大正向显著影响,而交通基础设施和万元工业增加值用水量因素变为不显著影响;(5)不考虑非期望产出的水资源利用效率测度对中国水资源真实利用情况出现偏差估计及对政策制定产生误导,考虑环境因素到水资源利用效率测度更为合理.
关键词:水资源利用效率;SBM模型;非期望产出;空间效应;空间Durbin计量模型;溢出效应
N0 自然科学理论与方法论
N051000-7857-201406000015
科学家的人文情怀.张开逊.科技导报, 2014, 32(6): 15-19.
人文情怀是一种人生境界选择,也是一种维系人类和谐的纽带.人文情怀能使科学的进步化为文明的进步,人文情怀引领的科学智慧才是人类向往的能力.科学家的人文情怀体现在治学、参与公共事务、哲人气质3个方面,它呵护科学努力接近它的终极价值——人文价值.
关键词:科学;科学家;人文情怀
N94 系统科学
N9411000-6788-201402000416
灰色Verhulst预测模型的病态特性.崔杰,刘思峰,谢乃明,等.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 416-420.
为揭示灰色Verhulst模型的建模精度在原始序列存在微小扰动下的变化规律,采用矩阵谱条件数作为研究工具对该模型系数矩阵谱条件数的取值进行分类讨论.研究结果表明,当且仅当系统原始数据序列第一项为大于零的常数,其他所有项数据皆为0时,建立灰色Verhulst模型才会呈现严重病态性,而采用已呈现特定规律的数据序列构建灰色Verhulst预测模型毫无实际意义.研究结论认为,灰色Verhulst模型并不存在严重病态性.
关键词:灰色系统理论;灰色预测模型;灰色Verhulst模型;病态性;谱条件数
N941.51000-6788-201402000408
GM(1,1,α)模型背景值的变化对相对误差的影响.肖新平,王欢欢.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 408-415.
为了研究灰色GM(1,1,α)模型中背景值的变化对模型相对误差的影响,分析了GM(1,1,α)模型的建模机理与过程,提出了该模型的二级参数包;通过模型的二级参数包重点讨论了背景值的变化与模型的发展系数、 灰色作用量之间的关系;从理论上得出了背景值与模型的发展系数、灰色作用量之间的具体表达式;进而得到了背景值与相对误 差之间的具体表达式,并研究了它们之间的变化关系,从而达到通过调整背景值的大小来减小模型相对误差的目的;最后通过实例对这一结论进行了验证.
关键词:GM(1,1,α)模型;背景值;发展系数;灰色作用量;相对误差
N941.51000-6788-201403000787
灰色多属性偏离靶心度群决策方法.戴文战,李久亮.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 787-792.
针对一类属性值、属性权重和决策者权重均为区间灰数的群决策问题,引入群体正靶心、负靶心和群体偏离靶心度的概念,提出了灰色多属性偏离靶心度群决策方法,即群决策的结论应尽量接近所有成员最理想的方案,即越接近群体正靶心而同时又远离群体负靶心的方案,则方案越优.文章分别给出了灰色多属性群决策问题的决策矩阵的构建及规范化,提出了正负群靶心及群靶心距的计算方法;最后,利用群体偏离靶心度的大小对各方案的优劣进行排序,实现多目标群决策.文末通过算例说明了该方法的有效性.
关键词:群决策;区间数;群体偏离靶心度;灰靶决策
N941.51003-207X-201403000026
智能组合预测方法及其应用.章杰宽.中国管理科学, 2014, 22(3): 26-33.由于具有能以任意精度逼近任意复杂非线性函数的优良性能,神经网络在灰色系统预测中得到了较大的应用.在已有的研究基础上,针对灰色神经网络进化时容易陷入局部最优,参数修正受阻的问题,建立基于遗传粒子群混合算法优化的新型灰色神经网络模型.首先将灰色神经网络进行数学建模,以便于优化算法的应用;其次,综合遗传算法与粒子群算法的优点,构造一种混合算法,运用混合算法对灰色神经网络进行优化;最后通过日本入华游客数量预测的算例研究,比较新型灰色神经网络与灰色神经网络、单一算法优化的灰色神经网络的预测精度.所得结果表明,混合算法优化的新灰色神经网络具有更好的预测性能,在社会经济领域有着广泛的应用前景.
关键词:遗传算法;粒子群算法;混合算法;灰色神经网络;优化
N945.11000-1093-201402000273
某型弹载雷达测角系统误差模型辨识方法.王文君,段晓君,朱炬波,等.兵工学报, 2014, 35(2): 273-279.
为了提炼和辨识弹载雷达测角误差系统模型,从物理机理和数据特征两个方面入手,提炼自变量并设计基函数,提出了基于能量的自变量剔除算法.以某型寻的弹载雷达测角误差数据为例,分析了与平台、目标状态相关因素对雷达测角的影响,利用文中提出的辨识方法得到测角误差系统模型.计算结果表明,该方法能够对弹载雷达测角的系统误差进行准确建模,且模型较好地吻合了实测数据.
关键词:信息处理技术;系统误差模型辨识;自变量矩阵;Cp准则;基于能量的剔除算法;χ2拟合检验
N945.131000-6788-201403000777
基于多主体模型的种植业面源污染控制模拟:化肥税-环境服务付费功效比较.杨顺顺,栾胜基.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 777-786.
构建了一个基于复杂适应系统理论和Swarm 平台的用于农村环境管理模拟的多主体模型.针对我国种植业面源污染问题,对模型应用进行了实证研究:以控制化肥为主的污染性生产投入为重点,设计和模拟了实施化肥税和环境服务付费两套政策,通过模拟模型的人工村落中农户自适应行为对政策的响应,评估了政策的环境绩效.研究表明,目前并不是实施化肥税的最佳时机,且仅依靠化学税政策难以达到理想的面源污染控制目标,若实施化肥税,宜优先考虑中等税率方案;环境服务付费政策应从分级设计补偿标准,合理确定环境目标,引入市场激励机制三方面入手降低补偿成本,并注意平衡环境安全和粮食安全的关系.该多主体模型为我国农村环境管理决策支持提供了新的思路和方法.
关键词:多主体模型;种植业面源污染;化肥税;环境服务付费;复杂适应系统
N945.14;TH113.1;O324;TN9111000-3835-201406000118
基于矩阵分式多项式时变结构模态参数最小二乘辨识.周思达,刘莉,杨武,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 118-123.
基于时间相关矩阵分式多项式传递函数模型,给出线性时变结构时频域参数化模型.以时频域参数化模型为基础,将现有广泛用于时不变结构模态参数辨识的最小二乘复指数法拓展到时频域,提出基于矩阵分式多项式模型的时频域线性时变结构模态参数最小二乘辨识方法;针对时频域最小二乘对计算资源庞大需求问题,给出基于缩减正则方程的最小二乘问题求解方法.通过对两质量连续变化三自由度时变结构仿真算例,说明最小二乘中待估参数约束对模态参数辨识影响,阐述所提线性时变结构模态参数辨识方法特点,说明方法的有效性及潜在实用性.
关键词:线性时变结构;模态参数辨识;时频域;最小二乘;矩阵分式多项式
N945.171000-6788-201402000399
基于最大熵原理的多失效模式下煤巷锚杆支护结构体系可靠度模型.张道兵,朱川曲,杨小礼,等.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 399-407.
煤巷锚杆支护结构中包含多个相关的失效模式,传统的煤巷锚杆支护结构可靠度分析方法没有考虑多个失效模式之间的相关性,使得煤巷锚杆支护结构的可靠度被低估.为此,提出多失效模式下的煤巷锚杆支护结构分析方法,建立考虑多失效模式相关的煤巷锚杆支护结构体系可靠度分析模型.同时,采用最大熵原理推断煤巷锚杆支护结构参数的统计特征,利用对数正态分布描述岩石和煤体的粘聚力和内摩擦角.并采用Monte Carlo模拟法进行多失效模式下结构体系可靠度计算.研究结果表明:采用最大熵原理能有效推断煤巷锚杆支护结构基本变量统计特征;多失效模式相关的结构可靠度模型所得到的可靠度值 比传统单一不相关模式下所计算的结果更加科学、准确;在MATLAB环境下采用Monte Carlo模拟法编程计算煤巷锚杆支护结构体系可靠度,无需将功能函数线性化,随机变量正态化,不需要求解近似联合密度函数,不需要进行复杂变换,编程过程简单,精度高.
关键词:煤巷;锚杆支护结构体系;最大熵原理;多失效相关模式;Monte Carlo模拟法;可靠度
O1 数学
O141674-7216-201401000055
拟Hermite-Fejér插值在一重积分Wiener空间下的平均误差.许贵桥.中国科学:数学, 2014, 44(1): 55-71.
本文主要在Lp范数逼近意义下确定一类拟Hermite-Fejér插值多项式列在一重积分Wiener空间下平均误差的弱渐近阶.结果说明若概率空间不同,插值算子列在平均误差的意义下可能具有完全不同的逼近性质.在某些特殊情形下得到了其值或强渐近阶.
关键词:Hermite-Fejér插值;一重积分Wiener空间;平均误差
O141.11671-5489-201402000231BL代数的一种弱化形式.周建仁,吴洪博.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 231-236.
在对BL-代数及其相关逻辑代数研究的基础上,通过加强MTL-代数条件的方法建立BL-代数的一种弱化形式——WBL-代数,并给出WBL-代数结构的实例;证明BL-代数是WBL-代数,并通过实例说明WBL-代数是BL-代数的真弱化形式,且是MTL-代数的真加强形式;在MTL-代数的基础上给出WBL-代数的一些特征定理.
关键词:模糊逻辑;逻辑代数;BL-代数;MTL-代数;NM-代数;WBL-代数
O141.10538-1431-201402000235
R0-蕴涵算子所导出的逻辑函数的特征.周建仁,吴洪博.数学学报, 2014, 57(2): 235-248.
R0-蕴涵算子是王国俊在2000年建立的一种新型蕴涵算子.目前,R0-蕴涵算子在模糊控制、近似推理、模糊识别、模糊系统、计量逻辑的研究方面有着重要应用,而这些应用的共同点,是公式通过R0-蕴涵算子所导出的逻辑函数在其中发挥着关键的作用.本文在R0-型命题逻辑系统中,对由n个原子公式生成的公式通过R0-蕴涵算子导出的逻辑函数的特征进行了研究,得到了函数可由R0-型命题逻辑系统中的公式通过R0-蕴涵算子导出的充要条件.
关键词:模糊逻辑;R0-蕴涵算子;逻辑函数
O152.50538-1431-201402000331
仿射Nappi-Witten代数Ĥ4的顶点算子代数的自同构群.王松.数学学报, 2014, 57(2): 331-338.
研究了与仿射Nappi-Witten代数Ĥ4相关的顶点算子代数的自同构群的一些基本性质,并且给出了它的完全分类.
关键词:仿射李代数;顶点算子代数;自同构群
O1532095-6134-201401000001
线性相关性问题和线性三角化的一些结果.孙鹏举,严丹,唐国平.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 1-4.
首先证明二次线性Keller映射的齐次部分在某些条件下是线性相关的;其次,给出多项式可线性上三角化的一个等价条件;最后,证明如果(J(F-X))2=0且n≤3,那么F是可线性上三角化的.
关键词:相关性问题;线性上三角化;雅克比猜想
O1532095-6134-201402000257
融合奇异值分解和动态转移链的学术资源推荐模型.罗铁坚,程福兴,周佳.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 257-266.
学术资源推荐领域学习者兴趣和学术趋势随时间的变化影响学术资源推荐系统的准确性.现有大部分推荐方法都没有考虑时间因素.本文用动态转移链(DTC)对用户兴趣和学术趋势的时效性进行建模.在DTC框架的基础上,提出一种新的融合矩阵奇异值分解模型(SVD)和动态转移链的学术资源推荐算法(SVD&DTC).在数据集SeekSearch上对该方法进行实验,结果表明该算法较之当前流行的主要算法准确率提升3.89%.
关键词:学术资源推荐;动态转移链;奇异值分解;时效性推荐
O1560538-1431-201402000209
丢番图方程X2-(a2+4p2n)Y4=-4p2n.袁平之,张中峰.数学学报, 2014, 57(2): 209-222.
令a,n≥1为整数,p为素数.本文证明了丢番图方程X2-(a2+4p2n)Y4=-4p2n以及 X2-(a2+p2n)Y4=-p2n在一定条件下最多只有两组互素的正整数解(X,Y).
关键词:代数逼近;二次方程;四次方程
O1561674-7216-201402000117
无和数列的倒数和.吴建东.中国科学:数学, 2014, 44(2): 117-126.设A={a1,a2,…}是一个严格递增的正整数数列,如果每一个an都不能写成它前面一些不同项的和,则称A为无和数列.令ρ(A)=.1962年,Erdös证明了,对任意无和数列A,有ρ(A)<103.1977年,Levine和O’Sullivan改进为ρ(A)<3.9998.最近,Chen进一步改进为ρ(A)<3.0752.本文证明了,对于无和数列A ={a1,a2,…}(a1<a2<…),当a1≥2时,有ρ(A)<2.526.
关键词:无和数列;k数列;Erdös倒数和常数
O156.40538-1431-201402000273
幂次为2,3和4的整变量非线性型的整数部分.李伟平,苏白云,王天泽.数学学报, 2014, 57(2): 273-280.
假设λ1,λ2,λ3,λ4是正实数,λi/λj(1≤i<j≤4)至少有一个是无理数.那么,对于正整数x1,x2,x3,x4,λ1x12+λ2x23+λ3x34+λ4x44的整数部分可表示无穷多素数.这个证明极大改进了以前的结果.
关键词:整数变量;丢番图逼近;Davenport-Heilbronn方法
O1571674-7216-201402000193
(3,2,1)-共轭r-正交拉丁方的存在性.徐允庆,蓝连涛.中国科学:数学, 2014, 44(2): 193-210.
如果两个v阶拉丁方L和M的重叠产生恰好r个不同的有序对,则称L和M是r-正交的.如果L还是M的(i,j,k)-共轭,则称L是(i,j,k)-共轭r-正交的,简记为(i,j,k)-r-COLS(v)((i,j,k)-r-conjugate orthogonal Latin square of order v),其中{i,j,k}={1,2,3}.本文研究(3,2,1)-r-COLS(v)的存在性问题.对于v≤23,除去少数几个可能的例外值,本文给出关于(3,2,1)-r-COLS(v)的几乎完整的解.对于v>23,如果r ∈ [v,v2]{v+1,v+2,v+3,v+5,v+7,v2-1},除去可能的例外r=v2-3,都存在(3,2,1)-r-COLS(v).由于(3,2,1)-r-COLS(v)的存在性与(1,3,2)-r-COLS(v)的存在性是等价的,本文得到关于(1,3,2)-r-COLS(v)的同样结论.
关键词:共轭;r-正交;拉丁方
O157.11008-9497-201402000123赋权有限集上的容斥原理及应用.唐善刚.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 123-126.
给出了赋权有限集上具带权表达式的新的容斥原理,并用于推广“夫妻对围坐计数问题”,得到了相应的计数公式.
关键词:赋权有限集;权和式;容斥原理;广义夫妻对围坐计数问题
O157.50538-1431-201402000321
随机图的广义3-连通度.顾冉,李学良,史永堂.数学学报, 2014, 57(2): 321-330.
图的广义连通度的概念是由Chartrand等人引入的.令S表示图G的一个非空顶点集,k(S)表示图G中连结S的内部不交树的最大数目.那么,对任意一个满足2≤r ≤n的整数r,定义G的广义r-连通度为所有k(S)中的最小值,其中S取遍G的顶点集合的r-元子集.显然,k2(G)=k(G),即为图G的顶点连通度.所以广义连通度是经典连通度的一个自然推广.本文研究了随机图的广义3-连通度,证明了对任一给定的整数k,k≥1,p=(logn+(k+1)loglogn-logloglogn)/n是关于性质k3(G(n,p))≥k的紧阈值函数.我们得到的结果可以看作是Bollobás和Thomason给出的关于经典连通度结果的推广.
关键词:连通度;内部不交树;广义连通度;随机图;阈值函数
O157.9;TP3021000-8608-201402000262
关于局部扭立方体的反馈数.张思佳,徐喜荣,刘聪,等.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 262-266.
确定一般网络(或图)的最小反馈点集问题属NP难问题.n维局部扭立方体网络Qltn是n维超立方体网络Qn的变形且是一类重要的互连网络拓扑结构,其拥有的某些性质优于Qn.根据Qltn顶点集合中最后一位字节不同的特点,将其顶点集合划分为两个不相交的子集,通过构造极大无圈子图得到反馈数的上界,并证明了对任意正整数n≥2,存在常数c∈(0,1)使得反馈数为f(n)=2n-1(1-(c/n-1))
关键词:局部扭立方体;独立集;无圈子图;反馈数
O1591000-6788-201403000738
模糊值函数的极值问题.郭嗣琮,刘秀华,韩建.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 738-745.
在模糊值函数的解析表达方法未解决之前,模糊值函数的极值问题一直没有被透彻地研究.在模糊值函数结构元表达的基础上,通过定义模糊数的一种结构序,提出了模糊值函数的伴随函数概念,并证明了在结构序下的模糊值函数极值问题可以转化为其伴随函数的普通极值问题.同时,提出了模糊值函数的广义极值问题,给出了结构元表述下的模糊值函数广义极值与广义极值点的求解方法.研究结果不仅丰富了模糊优化理论与方法的研究内容,也为研究模糊运筹学中的优化问题提供了合理且有用的分析工具.
关键词:模糊结构元;模糊值函数;伴随函数;结构序极值;广义极值
O1591008-9497-201402000127
广义拟Sugeno模糊积分的确界式等价表示.李艳红.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 127-131.
通过减弱公理化条件给出新拟乘算子,并按照拟乘运算针对实函数正(负)部建立了广义拟Sugeno模糊积分.依据演化的确界概念获得了该积分的3种表达形式,并给出了其等价表示及其证明.最后,通过实例验证了该广义拟Sugeno模糊积分3种等价表示的正确性.关键词:拟乘法算子;上确界;广义拟Sugeno模糊积分
O171674-7216-201402000165
最坏框架与平均框架下区间[-1,1]上带Jacobi权的函数逼近.翟学博,胡修炎.中国科学:数学, 2014, 44(2): 165-182.
本文研究最坏框架和平均框架下区间[-1,1]上带Jocobi 权(1-x)α(1+x)β,α,β>-1/2的函数逼近问题.在最坏框架下,本文得到加权Sobolev空间BWrp,α,β在Lq,α,β(1≤q≤∞)空间尺度下的Kolmogorov n-宽度和线性n-宽度的渐近最优阶,其中Lq,α,β(1≤q<∞)表示区间[-1,1]上带Jacobi权的加权Lq空间.在平均框架下,本文研究具有Gauss 测度的加权Sobolev空间W_r2,α,β被多项式子空间和Fourier 部分和算子在Lq,α,β(1≤q<∞)空间尺度下的最佳逼近问题,得到平均误差估计的渐近阶.我们发现,在平均框架下,多项式子空间和Fourier 部分和算子在Lq,α,β(1≤q< 2+空间尺度下是渐近最优的线性子空间和渐近最优的线性算子.
关键词:宽度;最佳逼近;加权Sobolev空间;Gauss测度
O1741674-7216-201402000127
多重调和映射的等周型和Fejer-Riesz型不等式.陈少林,PONNUSAMY Saminathan,王仙桃.中国科学:数学, 2014, 44(2): 127-138.
本文讨论多重调和映射的等周型和Fejer-Riesz型不等式.首先,本文改进Kalaj和Meštrović的相应结果,并将其结果推广到多重调和映射.其次,本文证明Pavlović和Dostanić的相应结果对于多重调和映射也是成立的.最后,本文建立关于多重调和映射的Fejer-Riesz型不等式.
关键词:多重调和映射;等周型不等式;Hardy类
O174.40538-1431-201402000223
具有变量自由参数的分形插值曲面的构造与性质.王宏勇,杨守志.数学学报, 2014, 57(2): 223-234.
在矩形区域上使用具有变量自由参数的迭代函数系,构造了一类新的分形插值曲面,并研究了这类曲面的若干性质.证明了这类变参数的迭代函数系能生成连续的二元分形插值曲面,指出该类曲面可用作任意数据点上的自仿射和非自仿射的分形插值模型.在两种度量意义下,导出了能刻画这类分形曲面敏感性的一些不等式.给出了相应的分形插值函数与数据生成函数之间的误差估计.最后,在一定条件下,证明了这类分形插值函数序列一致收敛于数据生成函数.
关键词:分形插值曲面;迭代函数系;变量自由参数;敏感性;收敛性
O174.411008-9497-201402000138
MÜntz有理逼近的整体估计和点态估计.王军霞,虞旦盛.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 138-144.
利用K-泛函和光滑模,给出了连续函数和光滑函数的MÜntz有理逼近的速度估计,得到了一个融整体估计和点态估计为一体的Jackson型定理.进一步考虑了RnΛ*/Λ中有理函数对光滑函数的逼近,其逼近速度要优于通常的MÜntz有理函数的逼近.
关键词:K-泛函;连续模;Jackson型定理;MÜntz有理逼近
O1751674-7216-201401000037
非自治ABS方程的双线性化和Casorati行列式解.施英,张大军,赵松林.中国科学:数学, 2014, 44(1): 37-54.
本文给出可积非自治Adler-Bobenko-Suris(ABS)链方程,并通过适当的变量变换将其转化为非自治离散双线性方程,从而得到Casorati行列式解.为完成解的验证,在附录中,本文给出一系列Casorati行列式平移公式.
关键词:非自治ABS链;Casorati行列式;双线性;孤子解
O1751674-7216-201401000073
带跳的分数倒向重随机微分方程及相应的随机积分偏微分方程.郭冬梅,井帅,汪寿阳.中国科学:数学, 2014, 44(1): 73-87.本文首次把Poisson随机测度引入分数倒向重随机微分方程,基于可料的Girsanov变换证明由Brown运动、Poisson随机测度和Hurst参数在(1/2,1)范围内的分数Brown运动共同驱动的半线性倒向重随机微分方程解的存在唯一性.在此基础上,本文定义一类半线性随机积分偏微分方程的随机黏性解,并证明该黏性解由带跳分数倒向重随机微分方程的解唯一地给出,对经典的黏性解理论作出有益的补充.
关键词:分数Brown运动;倒向重随机微分方程;Poisson随机测度;Girsanov变换;随机积分偏微分方程
O175.120538-1431-201402000301食饵具庇护所的基于比率捕食-食饵模型的全局稳定性和分支.陈柳娟,陈凤德.数学学报, 2014, 57(2): 301-310.
研究一类食饵具庇护所的基于比率捕食-食饵模型,得到该模型的全局稳定、极限环以及Hopf分支等的一系列充分条件.研究表明当模型捕食种群转化率、死亡率和半饱和常数满足一定条件时,食饵庇护量不影响捕食、食饵两种群的共存.一旦该条件不满足,则食饵庇护量具有稳定化作用.数值模拟验证了所得结论的可行性.
关键词:食饵庇护所;Hopf分支;transcritical分支;全局稳定;极限环
O175.131000-8608-201402000251一类具有混合时滞的神经网络指数稳定性分析.郭良栋,庞豹,何希勤,等.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 251-256.
讨论了一类具有混合时滞(包含离散和分布时滞)的人工神经网络的指数稳定性问题.通过将时滞区间分为不等的两部分,并结合倒数凸方法,得到了系统指数稳定的新判据,判据以线性矩阵不等式的形式给出.最后用两个数值实例说明了所得结论的有效性与更小的保守性.
关键词:混合时滞;指数稳定;倒数凸方法;线性矩阵不等式
O175.141671-5489-201402000201一类双参数奇摄动边值问题的内层解.周克浩,杨雪洁,姚静荪.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 201-204.
考虑一类具有双参数的二阶拟线性微分方程奇摄动内层问题,在适当的条件下,利用微分不等式及内部层校正理论构造了该问题的上、 下解,证明了解的存在性,并给出了解的渐近估计.
关键词:奇摄动;内层;双参数;微分不等式
O175.250538-1431-201402000261Morse理论及其在一类N-Laplacian方程中的应用.章国庆,孙婧.数学学报, 2014, 57(2): 261-272.
研究了一类次临界增长的N-Laplacian方程.利用Trudinger-Moser不等式和Morse理论,证明了在不具有山路引理的几何性质、不满足Ambrosetti-Rabinowitz条件及整体符号条件下,该方程非平凡解的存在性.
关键词:非平凡解;N-Laplacian 方程;Morse理论
O175.252095-6134-201401000010
Carnot群上散度型退化椭圆方程组的内Mor
rey估计.朱茂春,冯晓晶.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 10-16.设X1,…,Xq是Carnot群= (n,o)(q<n)上的一组水平向量场的基.主要考虑下面的散度型退化方程组a=1, 2, …, N,
其中,系数aαβij是Ω⊂;上的实的有界VMOloc(Ω)函数并且满足强Legendre条件.得到该方程组弱解的内Morrey估计.
关键词:Carnot 群;次椭圆方程组;Morrey估计
O175.292095-6134-201401000005
一类奇异非线性Kirchhoff型问题的正解.曹小强,孙义静.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 5-9.考虑如下问题:
其中,a,b>0,1<p<+∞,f上的非负可测函数.给出了该问题有弱解的充分必要条件.
关键词:Kirchhoff型问题;正解;Ekeland变分原理
O175.8;O177.911008-9497-201402000132
二阶线性常微分方程组的指标理论及其应用.岳静.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 132-137.
首先对二阶线性常微分方程组建立了指标理论,并使用Leray-Schauder度理论研究了渐近线性常微分方程组的非平凡解.关键词:指标理论;二阶线性常微分方程组;解的存在性;渐近线性二阶常微分方程组;Leray-Schacnder度理论
O1761674-7216-201402000139
沿着某个方向凸的调和单叶映射的构造.王智刚,石磊,蒋月评.中国科学:数学, 2014, 44(2): 139-150.
本文给出调和单叶映射的凸组合和卷积单叶且沿着某个方向凸的若干充分条件,部分解决Dorff所提出的一个公开问题,相关结果推广和改进早期的一些结论.最后,通过三个例子验证所得到的主要结果.
关键词:调和单叶映射;剪切方法;凸组合;卷积
O177.1;O177.30538-1431-201402000409
Von Neumann代数套子代数上保因子交换性的线性映射.焦美艳.数学学报, 2014, 57(2): 409-416.
对因子von Neumann代数的套子代数上的保单位线性映射Φ:
AlgMα → AlgMβ满足AB=ζ BAΦ(A)Φ(B)=ζΦ(B)Φ(A)进行了刻画,其中A,B∈AlgMα,ζ∈F,即证明了因子von Neumann代数的套子代数间每个保单位的弱连续线性满射它双边保因子交换性,则映射Φ或者是同构或者是反同构.
关键词:线性保持;因子交换性;von Neumann 代数;套子代数
O177.20538-1431-201402000249
单位球上再生核Hilbert空间的次正规性.徐宪民.数学学报, 2014, 57(2): 249-260.
是酉不变的再生核Hilbert空间.本文证明了,当d≥2时,若,则有球代数中的函数f,即上的乘子代数M是的真子集.由此可知,若存在>0,使得0≤a0≤a1≤…≤M,n =0,1,2,…,则不是次正规的.因而不存在中的正测度μ,使得对任何而且在上的von Neumann不等式不成立.
关键词:再生核Hilbert空间;复合算子;乘子;次正规性;von Neumann不等式
O177.20538-1431-201402000295
Orlicz空间的一组不等式.李婷婷,苏雅拉图.数学学报, 2014, 57(2): 295-300.
本文将Lp空间的特征不等式部分地推广到了赋Orlicz范数的Orlicz空间LM*中,运用Orlicz空间理论的方法,获得了Orlicz空间LM*的一组不等式.
关键词:不等式;对偶映像;Orlicz空间
O177.20538-1431-201402000351 n维Hausdorff交换子的加权估计.陶双平,任转喜.数学学报, 2014, 57(2): 351-364.
本文得到了由n维Hausdorff算子和加权Lipschitz及函数生成的交换子在加权Lebesgue空间,加权Herz型等一些函数空间上的有界性.
关键词:Hausdorff算子;加权Lipschitz 函数;交换子;加权Herz空间
O177.23;O175.250538-1431-201402000281
一类奇异椭圆型方程变号解的存在性及非存在性.彭艳芳,李必文.数学学报, 2014, 57(2): 281-294.
考虑了一类与Caffarelli-Kohn-Nirenberg不等式有关的奇异椭圆型方程
利用Ljusternik-Schnirelaman理论及一个Pohozaev型恒等式,证明了上述方程变号解的存在性及非存在性.
关键词:变号解;解的存在性及非存在性;奇异性
O177.910538-1431-201402000387
渐近非扩张型映射的不动点迭代和Δ-收敛定理.左占飞.数学学报, 2014, 57(2): 387-394.
研究了一致凸双曲度量空间中渐近非扩张型映射的三步迭代,这种迭代包括了Ishikawa型迭代和Krasnoselski-Mann迭代作为特例.作为应用还得到了迭代算法在CAT(0)空间中的Δ-收敛定理,得到的结论推广并加强了以前的许多已知结果.
关键词:三步迭代;渐近非扩张型映射;一致凸双曲度量空间;Δ-收敛定理;CAT(0)空间
O1861674-7216-201401000001
环流形上的极值度量——存在性和K-稳定性.周斌.中国科学:数学, 2014, 44(1): 1-11.
本文主要研究环流形上的极值度量的存在性和K-稳定性.本文将Donaldson关于环流形上有关常数量曲率度量的稳定性概念的约化推广到一般的极值度量的情形.通过这个约化,本文证明环流形上极值度量的存在性可以推出流形对于环形变的相对K-稳定性.在不知道是否存在极值度量的情形下,本文还给出环流形相对K-稳定的一个充分性条件.对环曲面的情形,基于Arrezo-Pacard-Singer的工作,本文证明任意一个环曲面上存在含有极值度量的Kähler类,并给出一些环曲面上有不存在极值度量的Kähler类的例子.关于一般的环流形上的极值度量的存在性,本文用变分方法研究其弱解,证明在能量泛函逆紧性假设下,存在弱极小化子.
关键词:环流形;极值度量;K-稳定性;K-能量
O1861674-7216-201401000013
对称等仿射球和极小对称Lagrange子流形的对应.李兴校.中国科学:数学, 2014, 44(1): 13-36.
利用对称空间的对偶性,本文建立局部强凸对称等仿射球之集与某复空间形式中的极小对称Lagrange 子流形之集间的对应关系,在自然定义的等价意义下,这是一一对应关系.作为这种对应关系的直接应用,本文用完全不同的方法重新证明胡泽军等人最近建立的一个重要定理.该定理对具有平行Fubini-Pick形式的局部强凸等仿射球进行了完全分类.
关键词:等仿射球;双曲仿射球的Calabi合成;平行的Fubini-Pick形式;对称空间;平行的Lagrange子流形
O1861674-7216-201402000183
关于Q-曲率流的几个注记.陈学长,马力,徐兴旺.中国科学:数学, 2014, 44(2): 183-192.
标准球面上的预定纯量曲率问题已经得到很好的研究,为此,几种不同的方法发展起来了.它的高维对应的问题即预定Q-曲率问题也吸引了众多人的注意.负梯度流的方法在处理此类问题上似乎十分有效,至少在曲率备选函数是正的情形下是如此的.本文的目的在于指出,对于指数非线性增长的预定Q-曲率问题,Q-曲率备选函数的正性假设是不必要的.
关键词:Q-曲率流;爆破分析;Morse理论
O187.20538-1431-201402000311
n-单形的m阶等分点集与零多项式的判定.徐嘉,姚勇,张景中.数学学报, 2014, 57(2): 311-320.通过递归方法定义了n-单形的m阶等分点集.证明了n元m次多项式f为零多项式的充要条件是:f在任意n-单形的m阶等分点处的取值为0.然后将这一结果应用到插值方法的适定点问题和几何定理机器证明的数值并行法.
关键词:n-单形;等分点集;零多项式
O189.131671-5489-201402000224
区间值模糊度量空间的相关结果.陆汉川,李生刚.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 224-230.
通过构造一个不能完备化的区间值模糊度量空间,证明了区间值模糊度量空间的一致连续扩张定理及每个标准的区间值模糊度量空间有唯一的完备化,得到了两个区间值模糊度量空间一致同构的等价条件.
关键词:区间值模糊度量空间;完备化;等距同构;一致同构
O191674-7216-201402000151
(3+1)-维耦合高阶非线性Schrödinger方程的光学多畸形波.于发军.中国科学:数学, 2014, 44(2): 151-163.
本文研究带有高阶项、时间色散项和非线性系数项的复杂(3+1)-维高阶耦合非线性Schrödinger(3DHCNLSE)方程的精确解.首先,利用相似变换将非自治的方程转化为自治的耦合Hirota 方程; 其次,采用Darboux变换方法得到耦合Hirota 方程带有任意常数的有理解; 最后,给出变系数3DHCNLSE方程带有任意常数的1阶和2阶多畸形波解.本文获得的(3+1)-维(3D)多畸形波解可以用来描述深海动力学波和非线性光学纤维中出现的一些物理现象.
关键词:耦合非线性Schrödinger方程;畸形波解;相似变换
O211674-7216-201401000089
基于单纯形分布的比例数据的回归分析.张朋,邱振国.中国科学:数学, 2014, 44(1): 89-104.
很多应用领域中的实验结果都表达成连续比例型数据,这类数据通常度量成为百分比、比率或比例,并取值于单位区间.为了采用弥散模型中的单纯形分布来模拟此类实验结果,本文首先研究单纯形分布的部分重要性质,在回归分析中参数估计和统计推断需要运用这些性质.模拟研究表明,当所研究情形不满足分布假设时,单纯形回归模型比Beta 回归和分对数-正态回归模型更为稳健.通过对体外造血干细胞移植技术的真实数据分析,本文阐释这种方法和它针对异常值的稳健性.在R软件中,单纯形回归可以由程序包“simplexreg”实现,读者可以自行下载这个程序包,地址为http://my.zju.edu.cn/share/2466293(验证码:7919).
关键词:Beta回归;弥散模型;广义线性模型;分对数-正态回归;随机数生成
O2112095-6134-201402000145
上临界渗流转角问题研究.孔瑞远,郭田德.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 145-154.
研究二维上临界边渗流,主要关注开路旋转角度的一些性质.假设从原点到边长为n的盒子边界存在一条开路,在此条件下,证明这些路的旋转角度的最大值满足大数律.此外,还证明对于任意δ>0,当n充分大时,大概率地有相邻左右贯穿开路的2个相邻接触点的距离小于log1+δn.
关键词:转角;贯穿路;大数律;接触点
O211.11008-9497-201402000145
带有GARCH误差和趋势项的近单位根过程的估计.袁裕泽.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 145-148.
近单位根过程在时间序列理论中占有重要地位.因其处于平稳过程与非平稳过程(单位根过程)的中间地带,研究其统计性质的重要价值在于揭示这个中间地带的特殊属性,及其与平稳过程和单位根过程统计属性的差异.在更新项只有二阶矩存在的条件下,讨论了带有GARCH(p,q)误差项与趋势项的近单位根过程的最小二乘估计.并推导了基于最小二乘估计的Dickey-Fuller检验统计量的渐近分布.该结果在单位根检验中具有一定意义.
关键词:GARCH;近单位根过程;Dickey-Fuller检验
O211.41671-5489-201402000237
传染病模型中新增病例的几乎必然收敛性.吕丁丁,董志山.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 237-243.
以动态随机图论为工具,使用分支过程近似方法,研究大人口规模下离散时间传染病模型的渐近性.结果表明:对传统的SIR模型进行改进后,单独个体不再以相同概率与其他个体发生接触,而是以特定分布拥有一定数量的亲友;当初始患者数量不大时,用分支过程近似传染病传播过程有效;结合分支过程理论经典结果,当人群规模不断扩张时,新增患者数量将呈现几乎必然收敛性.
关键词:随机图;传染病模型;分支过程;几乎必然收敛性
O211.41671-5489-201402000244
B值平稳随机变量列平均移动过程的大偏差原理.邹广玉.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 244-250.
利用B值平稳随机变量列的大偏差原理,将其推广至平均移动过程,得到了由B值平稳随机变量列生成的平均移动过程的大偏差原理.
关键词:平稳随机变量列;平均移动过程;大偏差原理
O211.4;O211.62;O211.640538-1431-201402000395
α-stable运动驱动的OU过程的拟似然估计.方龙祥,张新生.数学学报, 2014, 57(2): 395-408.
对于α-stable运动驱动的OU过程,其转移密度函数没有明确的显式表达式,但是条件特征函数已知.本文基于离散观测样本,借助条件特征函数,研究了α-stable运动驱动的OU过程的拟似然估计,并证明了拟似然估计量的相合性和渐近有效性.模拟显示所提出的估计方法是准确和稳定的.
关键词:α-stable运动驱动的OU过程;条件特征函数;拟似然估计;Fisher信息阵
O211.610538-1431-201402000339
函数型数据的近邻域估计.邢文杰,王立洪.数学学报, 2014, 57(2): 339-350.
主要讨论函数型数据的近邻域估计的渐近性质.在α-混合条件及一些正则性假设下,我们讨论了函数空间上非参数回归函数的k阶近邻域估计的相合性和渐近正态性.通过模拟分析几组不同误差分布的函数型数据,并与核估计方法进行比较,验证了有限样本下,近邻域估计方法的有效性,并得出近邻域估计在稳健性方面更有优势.关键词:函数型数据;k阶近邻域估计;α-混合;相合性
O213.2;O2261000-6788-201403000746
修理设备可更换的N-策略M/G/1可修排队系统分析.唐应辉,朱亚丽,吴文青.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 746-755.
本文把“修理设备可发生故障”引入到N-策略M/G/1可修排队系统中,考虑了 修理设备可更换的N-策略M/G/1可修排队系统.通过引进服务台的“广义修理时间”、顾客的“广义服务时间”和修理设备的“广义忙期”,讨论了系统的排队指标和服务台的可靠性指标.同时,使用全概率分解方法,利用拉普拉斯变换工具,重点讨论了修理设备的不可用 度和在(0,t]时间内的平均更换次数,并给出了数值计算实例.最后,本文在给定的费用结构下 讨论了最优策略N*的求解问题,并给出了数值计算例子.
关键词:修理设备;N-策略;可更换;排队指标;可靠性指标
O221.20538-1431-201402000365
具有充分下降性的两个共轭梯度法.江羡珍,简金宝,马国栋.数学学报, 2014, 57(2): 365-372.
对无约束优化问题,本文给出了两个改进的共轭梯度法公式.在不依赖于任何线搜索条件下,由新公式所产生的算法方向均是充分下降的,且在标准Wolfe非精确线搜索条件下,算法都具有全局收敛性.最后,对新算法进行大量的比对试验,数值结果表明所提方法是有效的.
关键词:无约束优化;共轭梯度法;充分下降性;全局收敛性
O224;O177.910538-1431-201402000373
几类非线性问题解的通有唯一性.彭定涛,俞建,修乃华.数学学报, 2014, 57(2): 373-386.
首先给出集值映射的几个通有唯一性定理,然后将其应用于研究极大极小问题、向量优化问题和不动点问题等解的唯一性.证明了在Baire分类意义下,大多数极大极小问题、向量优化问题和不动点问题都有唯一解.
关键词:通有唯一性;集值映射;极大极小问题;向量优化问题;不动点问题
O224;TU3111000-3835-201406000195
基于相对适应度遗传算法的高层结构粘滞阻尼器优化布置.燕乐纬,陈洋洋,王龙,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 195-200.
提出基于相对适应度遗传算法的高层结构粘滞阻尼器优化布置方法,综合考虑多种地震波作用与多个不同优化目标.较标准遗传算法,相对适应度遗传算法基于染色体目标函数值相对大小构造适应度函数能充分体现种群中染色体适应度差异,促进种群的有效进化,获得优化问题的全局最优解.在讨论目标函数加权系数对优化结果影响基础上,对目标函数进行归一化处理,并考虑多种地震波作用.通过用该方法对20层框架结构的粘滞阻尼器布置方案进行优化,数值计算结果证明该方法的有效性及可用性.
关键词:相对适应度;遗传算法;目标函数;粘滞阻尼器;高层建筑
O23;N9411000-6788-201403000769
新的单参数混沌振子网络的同步化区域的转迁.汤龙坤,陆君安.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 769-776.
本文针对一个新发现的单参数混沌系统作为节点动力学的动力网络,在给定某一内连矩阵情况下,研究了随节点动力学参数的连续变化,复杂动力网络同步化区域的演化与切换.我们把这种网络同步化区域随节点动力学参数发生变化的现象称为网络同步化区域的分岔或转迁.结果发现,对于某些内连矩阵,同步化区域不产生分岔现象,表明网络同步状态的稳定性不会因节点动力学参数的变化而发生改变;而对于某些内连矩阵,随节点动力学参数的逐渐增大,同步化区域主要出现了下面几种分岔或转迁模式:(1)无界-空集型的,(2)空集-有界-无界-有界-无界型的,(3)空集-无界-空集-无界-空集-无界型的,(4)空集-有界-无界-有界界-无界型的.在这些分岔模式中,同步化区域随动力学参数的增大最后大都演化成无界型的,与统一混沌系统为节点动力学的网络的同步化区域的分岔模式有着显著差异.这些现象表明:同一类型的节点动力学,不同的内连矩阵,矩阵网络同步化区域的分岔模式是不一样的;同一内连矩阵,不同类型的节点动力学,网络的同步区域的分岔模式也存在很多差异;不同的分岔模式,网络同步状态的稳定性也是不一样,它势必影响网络的同步能力.
关键词:分岔;同步化区域;主稳定函数;单参数混沌系统
O2311674-7216-201402000105
多传感器分布式检测和估计融合.沈晓静.中国科学:数学, 2014, 44(2): 105-116.
随着科学和工业的发展,信息科学领域涌现出许多应用数学科学问题,这些问题的研究拓宽和加速了基础数学理论的研究.另一方面,基础数学理论的进展以及在信息科学领域的成功应用也促使了工业领域的蓬勃发展.数学与其他学科的相互渗透已成为当今应用数学的主要特点之一,如在2010年ICM(国际数学家大会)上有2个分别关于控制和图像科学的1 小时大会报告、7个关于“MathematicalAspects of Computer Science”的特邀报告和8个关于“Mathematics in Science and Technology”的特邀报告.多源信息融合是数学和信息科学结合的一个重要研究方向.本文主要考虑其中两类基本问题.多传感器检测融合和估计融合,主要创新点包括.(1)对一般传感器观测相关条件下的多传感器分布式检测融合系统,获得同时搜索最优传感器律和最优融合律的高效算法;(2)对失序观测、错误观测和异步观测多传感器分布式估计融合系统,给出统一的全航迹(不仅仅校正当前状态估计)全局最优估计融合公式和算法;(3)对有偏不确定系统估计融合提出极小化Euclid误差准则,并基于多传感器和多算法估计融合获得极小化Euclid误差的抗偏估计高效算法.
关键词:多传感器;检测融合;估计融合
O241.821671-5489-201402000159
求解Fisher-Kolmogorov方程的两种有限差分方法.刘播,郭迎新,李昕卓.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 159-168.
利用Crank-Nicolson格式给出Fisher-Kolmogorov(FK)方程的有限差分法,证明了解的存在唯一性,并构造了FK方程的线性差分格式.结果表明:该方程解的收敛阶为O(τ2+h2);所构造的差分格式在保留原收敛阶的同时,简化了数值计算.
关键词:Fisher-Kolmogorov方程;Crank-Nicolson差分格式;非线性问题;线性化
O241.821671-5489-201402000169
基于优化方法重构光栅形状.尹伟石,郭玉坤,陈国芳,等.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 169-172.
考虑光栅形状重构问题,即从已知的近场Cauchy数据出发,重构良导体光栅表面形状.基于平面波的稠密性,先将衍射场近似写成有限个平面波的线性叠加,再利用观测数据得到衍射场的近似,最后使用数值优化方法逼近光栅形状.数值算例验证了方法的有效性.
关键词:光栅;重构;Helmholtz方程;优化方法
O242.11671-5489-201402000205
时滞生化反应系统中的DFAPS-Leaping算法.周文,柴甜,李远见.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 205-211.
提出一种模拟时滞生化反应系统的加速随机模拟算法最后所有可能步进的加速算法(DFAPS-leaping).该算法能在不失算法精度的前提下减少模型的运行次数,有效提高算法的运行速率.数值模拟结果表明,DFAPS-leaping算法能广泛应用到多种生化反应系统中,与已有算法相比其效率显著提高.
关键词:时滞生化反应系统;随机模拟算法;FAPS算法
O291008-9497-201402000149
基于模拟退火与Dijkstra算法的复杂网状结构供应链最优化研究.刘俊玮,王子豪.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 149-152.复杂网状结构供应链费用最优化已成为研究的热点问题.基于模拟退火与Dijkstra算法对复杂网状结构供应链费用的优化问题进行了研究.把全国的城市分布作为复杂网状结构,以城市间的距离和建立供应点的费用作为参数,建立数学模型,并进行数值仿真,分别以全1序列、全0序列、随机序列为初始值的选取方式进行模拟,从中确定了最优解,并给出了最优供应链网络.
关键词:0-1规划;Dijkstra算法;模拟退火算法;复杂网状结构;供应链最优化
O29;O352095-6134-201402000160
变化环境中带有随机控制函数的受控分枝过程的收敛速度.方亮,杨向群,李应求.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 160-164.
研究变化环境中带有随机控制函数的受控分枝过程经过正规化后极限的收敛速度.
关键词:受控分枝过程;随机控制函数;变化环境
O3 力学
O302 1674-7275-201401000079
平面V形切口塑性应力奇异性分析.牛忠荣,葛仁余,RECHO Naman,等.中国科学:物理学 力学 天文学, 2014, 44(1): 79-90.研究幂硬化塑性材料V形切口和裂纹尖端区域的应力奇异性.首先在切口和裂纹区域采用自尖端径向度量的渐近位移场假设,将其代入塑性全量理论的基本微分方程后,推导出包含应力奇异指数和特征函数的非线性常微分方程特征值问题.然后采用插值矩阵法迭代求解导出的控制方程,得到一般的塑性材料V形切口和裂纹的前若干阶应力奇异阶和相应的特征函数.通过两个算例给出了前若干个阶的应力奇异指数和特征函数,表明文中方法计算一般塑性材料V形切口和裂纹应力奇异性的精度和有效性,并对一般塑性材料V形切口和裂纹的奇异应力特征进行了讨论.
关键词:应力奇异性;V形切口;塑性;硬化材料;插值矩阵法
O302 1674-7275-201401000091
磁电弹材料反平面切口奇性数值分析.程长征,丁昊,王大鹏,等.中国科学:物理学 力学 天文学, 2014, 44(1): 91-99.
磁电弹复合材料具有压电压磁的特点而被用于制作传感器等智能元件,在这些元器件中经常遇到界面端或切口问题,切口处由于易产生较高的奇异场而导致机械失效或电介击穿致使器件失效.本文主要研究磁电弹材料反平面切口的奇性问题.基于切口根部物理场的渐近展开假设,从应力平衡方程和电磁麦克斯韦方程组出发,导出了关于磁电弹材料反平面切口奇性指数的特征微分方程组,并将切口的力电磁学边界条件以及粘接材料的界面协调条件表达为奇性指数和特征角函数的组合.磁电弹材料切口反平面奇性指数的计算被转化为相应边界条件下常微分方程组特征值的求解问题,通过插值矩阵法计算出各阶奇性指数和相应的特征角函数.计算结果能提供减小切口奇性程度的切口角度和材料组合方案,更好地指导磁电弹智能元器件的结构设计.
关键词:磁电弹材料;反平面;切口;奇性分析
O313.3;TB1221000-8608-201402000157
考虑锻件塑性变形的锻造系统动力学建模.李刚,孙文杰.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 157-162.
提出了一种改进的锻造系统动力学建模方法,采用能够考虑锻件塑性变形的弹塑性离散弹簧模型模拟锻砧和锻件之间的接触行为.结合有限元法和拉格朗日方程建立了锻造系统在锻压过程中的动力学控制方程.通过与商业软件LS-DYNA显式有限元模型的仿真结果以及其他的结果的比较,验证了所提出模型的有效性和优越性,研究表明接触边界条件对锻造系统的动力学响应影响明显,在精确的响应计算中锻件的塑性变形效应不可忽略.
关键词:锻造系统;接触边界;弹塑性弹簧;动力学建模
O313.41000-3835-201406000097
大型商用飞机撞击核电站屏蔽厂房荷载研究.刘晶波,郑文凯.振动与冲击, 2014, 33(6): 97-101.
采用有限元方法建立飞机与核电站屏蔽厂房非线性模型,利用发动机以不同速度撞击钢筋混凝土板试验验证撞击分析中飞机与核电站屏蔽厂房有限元模型非线性材料本构及参数,并分析飞机网格尺寸效应.对大型商用飞机以200 m/s速度撞击核电站屏蔽厂房非线性撞击过程模拟计算及假设核电站分别为线弹性、刚性本构模型撞击过程计算.获得大型商用飞机撞击核电站屏蔽厂房的荷载时程曲线,分析飞机撞击力及核电站屏蔽厂房结构变形特点及核电站结构刚度对撞击力影响规律,并讨论在核电站初步设计中常用飞机撞击力计算方法-Riera方法的适用性.
关键词:撞击;荷载;飞机;核电站;非线性
O313.4;O347.4+1;U442.5+51000-3835-201405000187
考虑橡胶支座作用的桥梁多次竖向碰撞力的计算.杨海波,尹晓春.振动与冲击, 2014, 33(5): 187-192.
考虑桥梁橡胶支座的作用,建立了双跨连续梁桥的梁-弹簧-杆模型,采用瞬态波函数展开法和组合体瞬态内力法,提出了在先期到达的竖向地震激励作用下,桥梁结构竖向碰撞力的理论求解方法,计算结果表明本文方法可以合理地求解桥面与橡胶支座的多次竖向碰撞力.通过对不同竖向地震反应谱、不同桥梁跨度和不同竖向地震激励幅值下的碰撞次数和碰撞力的计算和分析表明,在浅源近场竖向地震作用下,桥梁可能出现竖向碰撞现象,桥面与橡胶支座的竖向碰撞力的幅值大,对桥梁具有相当大的危害.研究表明,竖向碰撞现象的出现很有可能存在两个条件,即竖向地震激励周期逼近于桥梁整体结构的固有振动周期,以及竖向地震激励幅值过到某个确定的阀值.另外,计算结果还表明,竖向碰撞力随竖向地震激励周期、幅值和桥跨长度的变化,呈现出复杂的非线性效应.
关键词:桥梁;近场竖向地震;橡胶支座;多次碰撞;碰撞力
O313.71000-3835-201406000184
基于动刚度理论的柔性组合式起重机减振方法研究.张大海,吴邵庆,韩晓林.振动与冲击, 2014, 33(6): 184-188.
针对某厂房内安装的柔性组合式起重机在吊装工件时发生振动幅值大、衰减缓慢情况进行吊装过程现场振动测试.据起重机设计要求分析测试数据,由提高结构动刚度角度提出系统加固方案减小吊装过程的振动;对吊装系统进行有限元建模,并对该系统在工件吊装时停顿引起的惯性冲击载荷作用动响应进行分析.由仿真分析验证所提减振方案减振效果,为此类起重机安装提供依据,并为使用时的振动问题提供参考.
关键词:柔性组合式起重机;动刚度;振动测试;有限元;减振
O319.561000-7857-201407000039
长方形岩石劈裂应力分析.王志,张景飞,杜云海.科技导报, 2014, 32(7): 39-43.
提出一种基于弹性力学平面问题傅里叶级数的长方形岩石劈裂应力解析方法.为了与该傅里叶级数解析方法比较,建立了相同劈裂载荷条件下长方形岩石三维有限元模型,分析了劈裂试件的应力分布,以及试件宽长比、垫条宽度对劈裂试件应力分布的影响.结果表明,两种方法的分析结果一致,劈裂试件的最大拉应力未出现在试件中心,而是出现在试件x=0对称轴上靠近边界的某一点;最大拉应力随着垫条宽度2c和试件宽长比b/a的增加而减小;正方形试件的最大拉应力大于圆柱形试件的最大拉应力.通过类岩石材料劈裂实验,证明了该傅里叶级数解析方法描述的长方形岩石劈裂应力分布规律与实验结果相符.
关键词:长方形岩石;劈裂应力;傅里叶级数解析方法;三维有限元模型
O322;O3271000-3835-201406000161
热环境中功能梯度圆柱壳的内共振非线性模态.杜长城,李映辉,金学松.振动与冲击, 2014, 33(6): 161-164.
研究热环境中无限长功能梯度薄壁圆柱壳内共振非线性模态,给出系统内共振条件;采用多尺度法建立系统具有内共振的非线性调谐方程;讨论梯度指数、温度变化及振动能量对系统非线性模态频响特性影响.研究表明,随调谐参数的变化,系统非线性模态会发生分岔;调谐参数分岔值取决于梯度指数、温度及振动能量.
关键词:功能梯度材料;圆柱壳;内共振;非线性模态;多尺度法
O322;TP242;TP2711004-132X-201404000480
末端质量和关节惯量对柔性臂运动稳定性的影响分析.刘广瑞,吴晓铃,陈园,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 480-485.
采用控制系统稳定性分析方法研究了柔性机械臂的末端质量和驱动关节转动惯量对柔性机械臂弹性运动稳定性的影响.首先推导了末端有集中质量的柔性机械臂的动力学模型,建立了以驱动力矩为输入、以末端位置弹性振动为输出的柔性机械臂系统的传递函数.然后,用劳斯判据建立了末端位置弹性运动稳定性判据.用建立的稳定性判别式计算并对比了不同末端质量和关节转动惯量下柔性机械臂弹性运动的稳定性,定量验证了这两个参数对柔性机械臂弹性运动稳定性的影响程度.
关键词:柔性机械臂;末端附加质量;驱动关节转动惯量;弹性运动稳定性
O3271000-1093-201402000228
复合材料面层-泡沫金属夹芯板的振动及吸能特性分析.何柏灵,赵桂平,卢天健.兵工学报, 2014, 35(2): 228-234.
在冲击载荷作用下,泡沫金属夹芯板沿厚度方向存在不可忽略的压缩和剪切变形,故经典层合板理论不适用于这类夹芯结构的分析,必须考虑芯层的横向压缩和剪切变形.利用高阶理论考虑芯层的横向剪切和正应变,应用Kirchhoff理论分析上下面层.采用哈密尔顿方程和加权伽辽金法获得夹芯结构振动方程;根据振动方程,边界条件和初始条件,利用4阶Runge-Kutta法,在冲击载荷作用下,求出复合材料面层-泡沫金属夹芯板在弹性变形阶段的横向动态位移,同时求出夹芯板的固有频率并与有限元计算结果进行比较,二者吻合很好.讨论不同复合材料面层铺设角、阻尼比及芯层厚度参数对夹芯结构振动特性的影响,结果表明:改变复合材料面层铺设角及芯层厚度,可改变夹芯结构的整体刚度,进而影响结构的振动特性;阻尼耗散结构能量,可加速结构振动的衰减.通过分析复合材料面层-泡沫金属夹芯板的能量吸收特性,得出了由于泡沫芯层承受横向压缩和剪切变形而具有良好吸能特性的结论.
关键词:振动与波;泡沫金属夹芯板;横向压缩;剪切变形;振动特性;能量吸收
O3271671-4512-201403000127
带框架肋骨圆柱壳振动特性分析.陈美霞,谢坤,魏建辉.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 127-132.
基于Flügge壳体理论,采用波动法建立带框架肋骨加筋圆柱壳数学模型,对其自由振动特性和频响特性进行研究.相比于传统的采用梁模型或平摊法处理环肋,采用圆环板模型研究任意尺寸的环肋.根据肋骨、激励力位置对圆柱壳离散并将激励力作为边界条件处理,对离散子构件运用不同理论分析后通过连续条件组装所有子构件得到运动方程.与有限元结果对比验证本文方法的正确性,在此基础上分析不同惯性矩的框架肋骨对圆柱壳振动特性影响.结果表明:框架肋骨惯性矩高于普通肋骨2倍便影响圆柱壳振动特性,高于512倍时则与舱壁作用相同.
关键词:加筋圆柱壳;框架肋骨;波动法;圆环板;振动特性
O3271000-3835-201405000082
边界约束对梁抗爆动力响应的影响(Ⅰ)–理论研究及分析.宋春明,王明洋,刘斌.振动与冲击, 2014, 33(5): 82-86.
边界约束的差异会直接影响结构的抗爆动力响应及承载能力,建立了复杂约束条件下抗爆梁在弹性阶段和塑性阶段的解析计算方法,并计算分析了竖向弹性与阻尼约束、水平约束刚度、抗弯约束、荷载形式以及屈服弯矩动力强化系数对动力响应的影响.计算表明:竖向弹性与阻尼约束会引起附加惯性力,能够明显降低结构在弹塑性阶段的位移动力系数.水平约束和抗弯约束影响结构的动态响应主要在塑性阶段,水平约束使梁截面在变形过程中产生横向压力,抗弯约束直接限制刚体转动,均有效降低了梁位移动力系数,相对提高结构的承载力.相同约束刚度和荷载峰值条件下,平台荷载下结构的位移动力函数均高于三角形荷载下位移动力函数,说明动荷载的作用时间越长,对结构承载越不利.另外考虑屈服弯矩的动力增强系数时,可提高结构的抗爆潜力.
关键词:振动理论;弹塑性动力响应;边界约束;梁;爆炸荷载
O34 1674-7275-201401000055
三维裂纹端部应力场的三参数描述及等效厚度概念.佘崇民,赵军华,于培师,等.中国科学:物理学 力学 天文学, 2014, 44(1): 55-67.
传统的二维断裂理论忽略了各种断裂参数的三维厚度效应,将其
应用到三维结构的损伤容限设计及评定中具有明显的局限性.另一方面,工程中存在的裂纹通常具有复杂的形状,并且无法直接考虑其对应的厚度.因此,工程中通常采用最保守的平面应变断裂韧性或固定的裂纹扩展速率曲线来描述裂纹的扩展和断裂,这无疑会带来巨大的误差.事实上,在含裂纹的三维结构中,裂尖局部场总是呈现出复杂的三维应力状态,而裂尖复杂的三维应力场对结构的强度起着至关重要的作用.对裂尖三维应力场进行研究、发展三维断裂理论将是解决实际工程问题的必然路径.本文介绍了近年来本研究组有关裂尖场描述体系从二维到三维,从单参数到多参数体系,从线弹性体系到弹塑性以及蠕变理论体系的发展,重点介绍了有关裂尖场三维三参数描述体系的研究进展和基于裂尖三维应力场和约束等效原则发展起来的裂纹的等效厚度概念及其工程应用情况.
关键词:应力场;等效厚度;三维断裂;疲劳寿命;裂纹
O3411672-7207-201402000609
利用剪切效应原理计算双模量材料的性能参数解.吴晓,杨立军,黄志刚.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 609-614.
采用材料力学原理证明作用在双模量梁上的横向载荷对中性轴位置没有影响.在考虑剪切效应的基础上,建立双模量梁弯曲的微分方程,推导出双模量梁的挠曲线表达式.研究结果表明:利用三点弯曲法及四点弯曲法可方便地求出双模量材料的性能参数;该测定双模量材料的性能参数的试验方法简便可行而且精度较高,可同时测出双模量梁的弯曲刚度及剪切刚度,且能够保证弯曲刚度与剪切刚度具有相同的实验精度;该试验方法不但可以测定双模量材料的性能参数,而且可以测定复合材料的性能参数和各向同性材料的性能参数,具有较强的通 用性.
关键词:剪切效应;双模量;材料;弯曲
O3431000-3835-201406000174
应力波作用下弹性直杆动力分叉屈曲研究.毛柳伟,王安稳,邓磊,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 174-178.
对弹性直杆在应力波作用下动力分叉屈曲进行分析与探讨,提出求解应力波作用下直杆动力屈曲数值方法.该方法统一双特征参数法与最优模态法思想,可用于解决时变动载荷作用下屈曲问题,且对阶跃载荷及时变动载荷引起的应力波作用下屈曲问题具有统一屈曲判别形式,与实验数据对比表明该方法准确、可行.
关键词:动力屈曲;应力波;弹性直杆;双特征参数法;最优模态
O343.51672-7207-201401000306
双模量悬臂梁在线性分布荷载作用下的Kantorovich解.吴晓,杨立军,黄翀,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 306-311.基于双模量悬臂梁在分布载荷作用下发生弯曲变形时,会形成各向同性的拉伸区和压缩区,为此,将双模量悬臂梁看成2种各向同性材料组成的层合梁,采用弹性理论建立双模量悬臂梁在均布载荷作用下的静力平衡方程,利用静力平衡方程确定双模量悬臂梁的中性面位置.在此基础上,利用Kantorovich法研究分布载荷作用下双模量悬臂梁的平面应力问题,推导出悬臂梁的应力公式,并将该应力公式计算结果与有限元法计算结果进行比较,以验证双模量悬臂梁的应力公式的可靠性.研究结果表明:在分布载荷作用下,双模量悬臂梁的平面应力问题不宜采用相同弹性模量弹性理论计算,而应该采用双模量弹性理论计算.
关键词:双模量;悬臂梁;分布载荷;Kantorovich法;弯曲
O3441672-7207-201402000435
基于Kriging插值无网格法的动力弹塑性分析.熊勇刚,田万鹏,陈科良,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 435-440.
为了克服移动最小二乘近似难以准确施加本质边界条件的缺点,将滑动Kriging插值引入无单元Galerkin法中,与非线性瞬变动态理论相结合,提出动力弹塑性分析的Kriging插值无网格法,推导Kriging插值无网格法在动力弹塑性问题中的理论公式,给出求解方案.研究结果表明:采用所提方法计算仅需要离散节点的信息,因而处理变得简单;采用预校正形式的Newmark法进行时间离散,计算效率提高;通过2个经典数值算例与有限元软件ABAQUS的计算结果对比,验证了所提理论和方法的正确性与可行性.
关键词:无网格法;滑动Kriging插值;动力响应;弹塑性
O344.11000-7857-201407000033
应力空间和应变空间的后继屈服面演化.付强,刘芳,陈岑.科技导报, 2014, 32(7): 33-38.
屈服面的位置和形状直接影响材料塑性应变的确定.考虑滑移是晶体的主要塑性变形机制,介绍了晶体塑性理论的推广——滑移构元模型,研究了应力空间和应变空间的后继屈服面演化.给出了确定应力空间和应变空间屈服面的数值计算方法,提出一种考虑屈服面畸变变形的混合硬化假设,可以描述应力空间和应变空间后继屈服面的移动和畸变变形.通过计算1100-O 铝在纯扭转和拉扭组合加载下(σ11-σ12)空间和(ε11-γ12)的后继屈服面演化,与已有实验结果吻合.研究结果表明,无论是在应力空间还是应变空间,后继屈服面“前凸后扁”的变形特征可基于滑移构元的潜在硬化和包氏效应来描述.
关键词:滑移构元模型;应力空间;应变空间;后继屈服面演化;混合硬化
O3471000-1093-201402000164
步枪弹侵彻明胶的表面受力模型.莫根林,吴志林,冯杰,等.兵工学报, 2014, 35(2): 164-169.
为研究步枪弹侵彻明胶的平移、翻滚规律,提出了弹头侵彻过程中的表面受力模型即迎风面上的每个微元受到动态压力和材料阻力的作用.通过对弹头表面压力的数值积分,可得到弹头所受的合力和合力矩.在此基础上利用4阶龙格-库塔法求解由刚体质心运动方程和欧拉运动方程组成的弹头运动方程,得到了弹头侵彻明胶时位移、姿态随时间的变化规律.以7.62 mm步枪弹侵彻明胶的实验对表面受力模型进行了间接验证,弹头质心位移和平面投影角度的实验数据和理论预测值误差较小,表明该模型可用于预测刚性步枪弹的表面受力,从而适用于预测弹头侵彻明胶的平移、翻滚规律.
关键词:兵器科学与技术;表面受力模型;刚性弹头;明胶
O347.41004-132X-201403000377
含压电谱单元及其在板结构中Lamb波传播模拟中的应用.冯朝辉,王鑫伟.中国机械工程, 2014, 25(3): 377-382.
结合压电材料本构方程及Lamb波数值模拟中的谱有限元方法,建立了含压电驱动器/传感器板的谱单元,并将其应用于Lamb波的激发、在板结构中的传播和接收的数值模拟中.将模拟结果与其他文献中的数值模拟结果及采用商用有限元软件ANSYS的数值模拟结果进行了对比,验证了所建立单元的正确性,且在计算精度相差不大的情况下,该方法较传统有限元方法更为高效.最后和以前不含压电的模拟过程进行比较,压电效应使得驱动器施加在节点上的力并不那么单一,并且传感器能够将多个自由度复杂的位移信号转换为单一的电信号,这使得考虑压电片与不考虑压电片的模拟结果之间有一定的差别.
关键词:压电板谱单元;压电效应;Lamb波;驱动器;传感器
O347.4;O343.61671-7775-201402000183
弹性体受热冲击作用的热力耦合特性分析.王颖泽,宋新南.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 183-188.
考虑快速加热过程中的延迟效应和耦合效应,基于广义热弹性理论,建立了热冲击下描述弹性体热力耦合特性的热弹性动力学模型.借助于Laplace变换,推导了热作用初期一维热弹性响应的瞬时解.通过对弹性体内各物理场的求解分析,给出了热弹性波在弹性体内部的传递规律,以及延迟效应和耦合效应对热弹性响应的影响.结果表明:在快速加热条件下,延迟效应的存在削弱了热冲击的作用效果,而耦合效应则在影响热弹性波在弹性体内传播的同时也在一定程度上减弱了延迟效应对热冲击的削弱效果.关键词:热冲击;热力耦合;广义热弹性理论;非傅里叶传热;弹性体
O353.21006-7647-201402000001
T型透空式防波堤消波性能的理论分析.王国玉,黄璐,任冰,等.水利水电科技进展, 2014, 34(2): 1-5.
基于线性波浪理论,对T型透空式防波堤的消波性能进行了理论分析.在考虑水平板和竖直板厚度的条件下,通过特征函数展开法,给出流域内速度势的一般表达式,由速度势和速度的连续条件确定表达式中的待定系数,从而得到T型透空式防波堤对波浪的反射系数和透射系数随波数的变化关系,并对影响T型透空式防波堤消波性能的因素如水平板的潜深和竖直板高度等进行了计算和分析.计算结果与现有相关理论结果吻合良好;水平板的潜深和竖直板的高度对淹没和出水T型透空式防波堤的消波性能有较大影响.
关键词:透空式防波堤;消波性能;T型结构;反射系数;透射系数
O353.41006-2467-201402000260
剪切气流驱动下微沟槽表面液滴受力分析.黄苏和,胡海豹,陈立斌,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 260-264.
通过对剪切气流驱动下液滴在平行微沟槽表面的受力及变形的理论分析,提出了沟槽表面液滴在剪切气流下脱落的力学模型.在卡特皮勒力计算中,分别改进了积分式中固液接触角、接触半径项,采用一个更符合实际物理现象的分段函数表征了积分式中的接触角项;而对于接触半径项,利用椭圆接触线方程导出.在拖拽力的计算中,引入了无滑移边界条件下的剪应力公式简化了已有的拖拽力表达式.利用小型风洞,对所建立的力学模型进行了验证.测量结果表明,液滴脱落所需要的风速随着沟槽尺寸的增大而增大,沟槽方向垂直切向流放置情况下液滴所需要的脱落风速明显大于平行方向放置情况.实验观测结果与理论受力模型具有较好的一致性,表明所建立的力学模型合理有效.
关键词:微沟槽;液滴;受力模型;动态接触角
O353.42095-6134-201401000024
正交各向异性薄膜沉浮运动流固耦合效应的数值研究.隋晓飞,管子武,鲍麟.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 24-31.
采用非线性有限单元法和非定常面元法,实现了正交各向异性矩形薄膜在拍动中的流固耦合数值模拟,并研究薄膜在小攻角沉浮运动时,在惯性力和气动力共同作用下的非定常变形响应及对应的气动特性.结果显示,在相同的沉浮运动条件下,薄膜的柔性有助于改善其气动性能,即薄膜弦向、展向弹性模量减小,引起柔性变形幅度的较大增加,则作用于膜上的平均气动升力也相应显著增高,而平均升力与平均气动功率的比值仅略有降低.
关键词:正交各向异性;薄膜;流固耦合;沉浮运动;气动性能
O357.11006-2467-201402000252
剪切来流作用下圆柱体结构物的双自由度流致振动.涂佳黄,周岱,马晋,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 252-259.
基于四步半隐式特征线分裂算子稳定化流体有限元方法,对二维线性剪切来流作用下弹性支撑圆柱体结构物双自由度流致振动问题进行了数值计算,着重研究雷诺数Re=150时,不同参数(频率比、剪切率与折减速度)对圆柱体结构物振动响应及其流场的影响.计算分析表明,随剪切率的增加,圆柱体结构物2个方向的频率锁定区间扩大,结构发生共振现象的范围亦增大;折减速度对圆柱钝体最大振动幅度的影响较大,在锁定区间内,圆柱振动位移较大,否则较小;在高频率比工况下圆柱运动轨迹呈’8’字形;当频率较低时,圆柱运动轨迹随剪切率的增大由’8’字形渐变为’雨滴’形;在剪切来流作用下圆柱尾流模态为双单涡(2S)与涡对(P)+单涡(S)两种泄涡模式.
关键词:剪切来流;流致振动;剪切率;双自由度;四步半隐式方法
O357.41006-2467-201402000244
电磁力控制圆柱体三维绕流场的脱体涡模拟.尹纪富,尤云祥,李巍,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 244-251.
利用Maxwell方程组直接数值计算表面包覆电极与磁极圆柱体产生的电磁力分布,将其加入到动量方程中,采用脱体涡模拟(DES)方法,在雷诺数Re=3 900时,对电磁力作用下圆柱体在弱电解质中的绕流场结构及其升阻力特性进行了数值模拟与分析.结果表明,电磁力作用可提高圆柱体边界层内的流体动能,抑制流动分离的产生,减弱圆柱绕流场的三维特性,在电磁力作用参数达到某个临界值后,在圆柱体后方产生射流现象;同时,随着电磁力作用参数的增大,圆柱体压差阻力及其总阻力减小,但摩擦阻力增大,而且电磁力的作用还可以显著减小升力脉动幅值.
关键词:圆柱绕流;电磁力;流动控制;脱体涡模拟
O358;TP691671-7775-201402000154
水射流冲击固体表面的能量因素与冲蚀机理.康灿,刘海霞,周亮,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 154-159.
利用PDPA测量技术和高速数码摄像技术对压力为280 MPa的纯水湍流射流进行定量测量与流束轮廓波动分析,进而在纯水射流中加入石英砂粒,形成磨料射流,以切割Al合金试样.对磨料射流作用过的试样表面形貌进行扫描电镜观察和三维光学轮廓扫描,从而获得试样表面的小尺度形貌特征.结果表明:高速纯水射流的连续集束段是产生射流冲击能量的关键,射流断面中心区存在着明显的湍流均方根速度低谷;采用统计图像灰度值的方法能够对射流流束轮廓的波动行为进行描述,灰度值也可以作为表征射流段集束程度的依据;高速砂粒与水射流的联合作用致使试样表面产生磨削痕、截断痕和撞击痕等明显特征,这些特征与靶距有着直接的关系.
关键词:水射流;PDPA;流束轮廓波动;尺度;打击;表面形貌
O3590438-1157-201403000836
应用改型三通实现气液两相流的等干度分配.田敬,吴明,王帅,等.化工学报, 2014, 65(3): 836-842.
针对冲击型三通进行气液两相分配时,两支路之间出现干度不相等的现象,提出了一种有效的改进措施——在三通的支路中加装孔板.首先,通过分析冲击型三通的相分配特点,解释了其不能实现等干度分配的原因.然后,又进一步阐述了改型三通的分配原理,并且在空气-水回路上对该分配装置进行了实验研究.实验结果表明,该分配装置能显著改善气液两相流的分配特性,降低两支路之间的干度差,在孔板尺寸选取合适的情况下,基本上实现了等干度分配.最后根据理论模型和实验数据,给出了影响该分配装置等干度分配的因素和最佳孔径比的计算式.
关键词:冲击型三通;孔板;气液两相流;模型;实验验证;等干度
O3591006-2467-201402000239
液滴在非均匀润湿表面上的动力行为.龚帅,郑平.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 239-243.
用一种改进的格子Boltzmann方法(LBM)两相流模型模拟了三维液滴在非均匀润湿表面上的动力学行为.该模型在数值精度和稳定性上都有很大改善.在几种不同的非均匀润湿表面上,分析了液滴的铺展行为和运动过程.通过对液滴分裂过程中速度场的分析,阐明了液滴在润湿梯度作用下的运动和分裂机理.
关键词:液滴;格子Boltzmann方法;润湿性;接触角
O3591000-694X-201402000307
二维沙丘迎风坡沙粒跃移运动的数值模拟.武生智,郭为进.中国沙漠, 2014, 34(2): 307-311.
为了研究沙丘迎风坡面上沙粒的跃移运动,本文根据风工程和空气动力学的最新理论,给出了沙丘迎风坡面上风场的空间分布规律,在此基础上对沙粒跃移运动进行了数值计算.由于沙丘周围流场情况较为复杂,各处的风速廓线也不同,故选取不同的坡面位置进行跃移计算,其中各处的起沙率由已有的实验结果或拟合公式给出.计算结果表明:从坡脚到坡顶,平均风速加速比和摩阻风速逐渐增加,到沙丘顶部达到最大值;同时沿坡面向上,各截面处单宽输沙率和距离当地地面相同高度处输沙浓度逐渐加强,这与已有文献报道的结果吻合良好.
关键词:加速因子;迎风坡;单宽输沙率;输沙浓度
O359.10438-1157-201403000805
微反应器内入口结构对Taylor气泡形成过程的影响.党敏辉,任明月,陈光文.化工学报, 2014, 65(3): 805-812.
采用计算流体力学方法,考察了微通道入口结构、气液比及两相混合速度对Taylor气泡形成过程的影响,模拟结果与可视化实验符合良好.与单纯流体体积法相比,水平集法(level set)和流体体积法(volume of fluid)相耦合的方法(coupled level set and volume of fluid method,CLSVOF)可获得更精确的气液界面,且CLSVOF法结果与实验结果更符合.数值模拟结果发现,通道入口结构及气液比对气泡长度、气泡生成频率及气泡体积有很大影响.气液比恒定,不同通道入口结构,两相混合速度对气泡长度有不同影响.关键词:泰勒流;两相流;计算流体力学;微通道;微反应器;入口结构
O38 1674-7275-201401000068
一维煤与瓦斯突出波模型.陈力,乔继延,丁雁生.中国科学:物理学 力学 天文学, 2014, 44(1): 68-78.
郑哲敏等人1993年发表了考虑渗流破坏、两相流动和空气压缩波的一维瓦斯突出恒稳推进模型,俞善炳等人1997年发表了考虑气固混相流动的强间断模型.本文在这两个模型的基础上,综合考虑渗流破坏、混相流动强间断和空气压缩波,提出了一个关于一维煤与瓦斯突出恒稳推进的模型.根据模型进行数值计算,与实验结果大致相符,利于看清煤与瓦斯突出的基本机理.
关键词:煤与瓦斯突出;破坏阵面;气固混相介质;突出波
O382+.11000-3835-201406000018
港口水下爆炸荷载冲击特性研究.韦灼彬,唐廷,王立军.振动与冲击, 2014, 33(6): 18-22.
采用数值仿真方法研究港口水下爆炸荷载的冲击特性,并与经验公式及实验结果比较验证数值模拟方法的正确性;分析水下爆炸冲击波传播过程与气泡膨胀规律.研究表明,港口水下爆炸气泡膨胀荷载不可忽略,由比冲量知,大部分区域气泡膨胀荷载大于冲击波荷载;自由水面对冲击波荷载与气泡膨胀荷载均影响较大,越接近水面二者比冲量越小,气泡膨胀荷载衰减越快,在水面附近其冲量甚至会小于冲击波荷载.水底对气泡膨胀荷载影响不大,而对冲击波荷载影响较大.受水底反射波影响,冲击波作用时间缩短,导致比冲量迅速减小.水底有淤泥层时,冲击波在泥层与水体交界面反射不显著,水底反射冲击波主要来自泥层底部与岩石层分界面.
关键词:港口;水下爆炸;数值模拟;冲击波;气泡膨胀
O3851001-0645-201401000001
陶瓷材料抗长杆弹侵彻阻抗研究.李金柱,黄风雷,张连生.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 1-4.
为探讨长杆弹侵彻陶瓷靶中的阻抗与侵彻速度关系,基于长杆弹侵彻半无限靶的修正流体动力学模型(Tate 模型)和空腔膨胀理论流体动力学模型,结合文献中已知试验数据,求解了氧化铝和氮化铝陶瓷的Tate模型侵彻阻抗Rt和空腔膨胀模型侵彻阻抗Rc.结果表明在1500~3500 m/s速度范围内,氧化铝陶瓷的Rt随速度的增加而缓慢降低,氮化铝的Rt基本为恒值;在3600~4500 m/s速度范围内,氮化铝陶瓷的Rt随速度的增加反而增加,可能是侵彻速率超过裂纹传播最终速率所导致;两种陶瓷的Rc都随速度的增加而减小,接近流体动力学极限时Rc值非常小,表明该模型不适合于超高速侵彻.采用平均阻抗计算的侵彻深度结果表明平均阻抗可以用于侵彻深度计算.
关键词:侵彻阻抗;Tate模型;空腔膨胀理论;陶瓷
O3851000-1093-201402000170
串联聚能装药隔爆结构设计数值模拟和实验研究.徐浩铭,顾文彬,刘建青,等.兵工学报, 2014, 35(2): 170-175.
为了解决在大块度障碍物上快速开孔且孔深和孔径优化匹配的难题,提出一种前后两级均为爆炸成型弹丸(EFP)装药的新型串联聚能装药结构.利用有限元软件,分析隔爆结构对串联EFP装药侵彻能力的影响,进行相应的串联EFP装药侵彻45#钢靶实验.实验结果表明:隔爆体形状对串联EFP后级装药侵彻能力有重大影响,优化后的串联EFP后级装药整体侵彻深度和后级侵彻深度分别提高了23%和35%,大大改善了串联EFP后级装药的利用效率.
关键词:兵器科学与技术;串联爆炸成型弹丸;隔爆体;结构设计;实验研究;数值仿真
O4 物理学
O41000-3290-201405050201
广义Hamilton系统的共形不变性与Mei守恒量.刘洪伟.物理学报, 2014, 63(5): 050201.
研究广义Hamilton系统在无限小变换下的共形不变性与Mei对称性,给出系统共形不变性同时是Mei对称性的充分必要条件,得到广义Hamilton系统共形不变性导致的Mei守恒量,举例说明结果的应用.
关键词:广义Hamilton 系统;共形不变性;Mei对称性
O41000-3290-201405050202
基于流形覆盖的岩体宏细观破裂的颗粒离散元法.李树忱,平洋,李术才,等.物理学报, 2014, 63(5): 050202.
本文基于流形覆盖的思想,结合颗粒接触模型,构造一种新的颗粒离散元数值方法即MPD(Manifold Particle Discrete),该方法可以从宏细观角度分析岩体破裂的全过程.通过分析流形覆盖和球颗粒模型,构造三维流形覆盖的四面体单元,得到MPD模型的平衡方程和相容方程.通过数值算例,验证了所提出的数值方法的正确性和分析岩石破裂的可行性.
关键词:岩体破裂;MPD模型;应力-应变关系;流形覆盖
O41000-3290-201405050203
170 GHz兆瓦级同轴回旋振荡管的分析计算.覃觅觅,罗勇,杨阔,等.物理学报, 2014, 63(5): 050203.
回旋管是最有希望应用于正在实施的国际热核实验反应堆计划的微波源器件,然而研究设计符合要求的回旋管还存在很多困难需要解决.对170 GHz兆瓦级光滑同轴回旋管的注-波互作用进行了研究.选取模式谱相对稀疏的TE31,12作为工作模式,利用Matlab编制源程序,计算了同轴回旋管的注-波耦合系数、起振电流.在考虑电子速度零散、腔壁电阻率和单模近似的基础上,对光滑同轴谐振腔的优化设计和注-波互作用进行了仿真,给出了磁场、电压、电流和内导体倾角等参量与回旋管效率的关系.结果表明,电压和磁场对回旋管效率影响较大,电子速度零散对回旋管效率影响较小,因而可降低电子枪的设计要求.此外,优化内导体倾角和同轴谐振腔结构参数可提高注-波互作用效率,降低电子速度零散对互作用效率的影响,获得了约50%的电子效率及1.7 MW输出功率.
关键词:同轴谐振腔;注-波互作用;自洽;效率
O41000-3290-201405050501
社会群体中观点的信任、演化与共识.苏炯铭,刘宝宏,李琦,等.物理学报, 2014, 63(5): 050501.针对连续观点动力学模型中缺乏对个体信任及其观点的不同权重的考虑,本文通过扩展Hegselmann-Krause模型,引入个体间的信任度和观点间的相似度,将有限信任假设扩展为有限影响假设,建立带权重的观点更新模型,以研究社会群体中少数的偏执个体和权威个体对观点形成、演化以及共识构建过程的影响.仿真结果表明,这两类个体的初始观点尽量接近观点分布区间中点0.5或者增加偏执个体的影响阈值和权威个体的可信任程度可以使群体形成更少和更大的观点簇.随着偏执个体的影响阈值增加,最大簇的观点位置集中于0.5附近;而增加权威个体的可信任程度,最大簇的观点不断接近权威个体的最终观点.模型结果能够在一定程度上反映和解释现实社会中偏执个体和权威个体现象.
关键词:观点动力学;共识/分歧;有界影响;观点演化
O41000-3290-201405050502
混沌信号在无线传感器网络中的盲分离.黄锦旺,冯久超,吕善翔.物理学报, 2014, 63(5): 050502.
混沌信号在本质上属于非线性非高斯信号,它在无线传感器网络下的应用还涉及到信号量化问题,这使得混沌信号在此应用环境下的信号盲分离更为棘手.针对此问题,本文在容积卡尔曼粒子滤波的框架下提出一种解决方法.文中首先推导出观测信号的概率密度函数,在量化比特有限的情况下,采用最优量化器,获得最优的量化结果.在此基础上,使用容积卡尔曼滤波器产生粒子滤波中的重要性概率密度函数,融入最新的观测值,提高粒子对系统状态后验概率的逼近,提高信号盲分离的精度.仿真结果表明算法能够有效地分离混合混沌信号,参数估计的精度及其运算量均优于已有的无先导卡尔曼粒子滤波算法,其运行时间为无先导卡尔曼粒子滤波算法的88.77%.
关键词:混沌信号;盲分离;无线传感器网络;粒子滤波器
O41000-3290-201405050503
耦合方式与初始条件结构对分数阶双稳态振子环形网络同步的影响.王立明,吴峰.物理学报, 2014, 63(5): 050503.
在由分数阶双稳态振子通过最近邻耦合构成的环形网络中研究了振子的同步与耦合方式以及初始条件结构的关系.通过选择初始条件结构、耦合方式和强度,可以控制网络呈现振幅死亡同步态、振幅死亡非同步态、混沌同步态和混沌非同步态等多种动力学行为.参数平面区域ε3-ε2内的最大条件Lyapunov指数和最大Lyapunov指数的等高线进一步表明,y与z方向的耦合竞争对网络的动力学行为的影响结果敏感地依赖于网络的初始条件结构.
关键词:初始条件;振幅死亡;双稳态
O41000-3290-201405050504
基于继电特性函数的互联电力系统混沌控制.闵富红,马美玲,翟炜,等.物理学报, 2014, 63(5): 050504.
电力系统中的混沌振荡对整个互联电网具有极大危害.本文利用Lyapunov指数、分岔图、相平面图和功率谱等分析一个简单互联电力系统的动力学行为,研究电力系统对电磁功率扰动幅值的敏感性.同时,提出一种基于继电特性函数的准滑动模态控制方法,对系统进行混沌振荡抑制,使系统快速平滑地到达控制目标.实验表明,该方法不仅能够缩短控制时间,减少因参数过大带来的系统冲击,而且对高频抖动也有很好的抑制作用,具有较强的鲁棒性.
关键词:互联电力系统;滑模变结构控制;继电特性函数
O41000-3290-201405050505
基于迭代误差补偿的混沌时间序列最小二乘支持向量机预测算法.唐舟进,任峰,彭涛,等.物理学报, 2014, 63(5): 050505.
本文分析了传统支持向量机预测算法产生的误差特性,发现产生的预测误差不同于噪声,具有较强的规律性,单一的预测模型遗漏了许多混沌序列中的确定性分量.经过误差补偿后,残差的冗余信息减少,随机性增强.在此基础上,本文提出一种基于迭代误差补偿的最小二乘支持向量机预测算法,能够通过多模型联合预测更加有效地逼近混沌系统的映射函数,在预测精度上取得了大幅度的提升.此外,算法通过留一交叉验证法的方法能够在预测前自动优化模型参数组合,克服了现有算法无法仅利用先验信息优化预测模型参数的缺陷.对MackeyGlass和Lorenz混沌时间序列进行了仿真实验,实验结果优于相关文献记载方法的预测性能,在性能指标上好于现有算法一个数量级.
关键词:混沌时间序列预测;最小二乘支持向量机;迭代误差补偿;参数组合优化
O41000-3290-201405050506
基于递归量化分析与支持向量机的癫痫脑电自动检测方法.孟庆芳,陈珊珊,陈月辉,等.物理学报, 2014, 63(5): 050506.
癫痫脑电信号的自动检测对癫痫的临床诊断与治疗具有重要意义.基于递归图(recurrence plot)的递归量化分析(recurrence quantification analysis,RQA)重现了非线性时间序列的动力学行为,分析了其递归特性,本文提出了基于RQA的癫痫脑电信号特征提取方法.实验结果表明:直接基于RQA特征的癫痫脑电的检测准确率较高,其中直接基于确定率DET的分类准确率可达到90.25%.本文还把提取的RQA特征值和变化系数、波动指数相结合组成特征向量,输入到SVM分类器,实现癫痫脑电信号的自动检测;实验结果表明:该方法的分类准确率可达到99%.
关键词:递归量化分析;递归图;癫痫脑电;支持向量机
O41000-3290-201405050507
基于扩展混沌映射的认证密钥协商协议.舒剑.物理学报, 2014, 63(5): 050507.
近年来,基于混沌映射和智能卡的认证密钥协商协议被相继提出.然而,防篡改读卡器使得这类协议的实现成本较高并且很难在实际中广泛应用.另外,基于混沌映射的数字签名方案需要很高的计算资源,这使得依赖签名方案的公钥发布存在安全问题.据此,本文基于扩展混沌映射提出一种新的无智能卡的认证密钥协商协议.新协议消除了公钥发布过程.安全和性能分析表明,新协议能抵抗各类攻击并且计算复杂度较低.因此,新协议更适合在实际环境中应用.
关键词:混沌映射;密钥协商;智能卡;数字签名
O41000-3290-201405053101
缺陷对电荷俘获存储器写速度影响.汪家余,赵远洋,徐建彬,等.物理学报, 2014, 63(5): 053101.
基于密度泛理论的第一性原理以及VASP软件,研究了电荷俘获存储器(CTM)中俘获层HfO2在不同缺陷下(3价氧空位(VO3)、4价氧空位(VO4)、铪空位(VHf)以及间隙掺杂氧原子(IO))对写速度的影响.对比计算了HfO2在不同缺陷下对电荷的俘获能、能带偏移值以及电荷俘获密度.计算结果表明:VO3,VO4与VHf为单性俘获,IO则是双性俘获,HfO2在VHf时俘获能最大,最有利于俘获电荷;VHf时能带偏移最小,电荷隧穿进入俘获层最容易,即隧穿时间最短;同时对电荷俘获密度进行对比,表明VHf对电荷的俘获密度最大,即电荷被俘获的概率最大.通过对CTM的写操作分析以及计算结果可知,CTM俘获层m-HfO2在VHf时的写速度比其他缺陷时的写速度快.本文的研究将为提高CTM操作速度提供理论指导.
关键词:电荷俘获存储器;写速度;铪空位;第一性原理
O41000-3290-201405053102
Al-N共掺杂3C-SiC介电性质的第一性原理计算.周鹏力,郑树凯,田言,等.物理学报, 2014, 63(5): 053102.
采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法,建立了未掺杂,Al,N单掺杂和Al-N共掺杂3C-SiC的4种超晶胞模型,并分别对模型进行了几何结构优化,对比研究了其能带结构,态密度分布和介电常数.计算结果表明:Al掺杂会增大SiC的晶格常数,而N对SiC的晶格影响很小.Al掺杂会导致费米能级进入价带,使3C-SiC成为p型半导体,且带隙宽度略为加宽.N掺杂后的SiC其导带和价带均向低能端发生移动,带隙稍有减小.本征3C-SiC几乎不具备微波介电损耗性能.但是可以通过进行Al掺杂或N掺杂加以改善,Al掺杂后的效果尤为突出.计算发现Al-N共掺杂后的3C-SiC材料在8.2~12.4 GHz范围内其微波介电损耗性能急剧下降,与实验结果相符合,并对这一结果进行了讨论分析.
关键词:Al-N共掺杂;3C-SiC;介电性质;第一性原理
O41000-3290-201405053103
半Heusler型Na1-xCsxAlGe(0≤x≤1)合金能带反转结构的研究.王啸天,代学芳,贾红英,等.物理学报, 2014, 63(5): 053103.
采用第一性原理的计算方法,研究了全部由轻元素构成的半Heusler型NaAlGe合金中,掺杂元素对合金拓扑能带结构的影响.发现利用同族的Cs元素掺杂替换Na元素,能够诱导Na1-xCsxAlGe合金的能带结构由原本正常带序(0≤x<0.125)转换为反转带序(0.125≤x≤1).基于对这一现象的深入讨论,我们提出在几乎没有自旋-轨道耦合作用的材料中,掺杂元素(Cs)是通过其离子半径的不同,进而影响晶格参数变化导致另外两种近邻原子间杂化作用发生变化,来诱导拓扑反带结构形成的.
关键词:第一性原理计算;拓扑绝缘体;半Heusler合金;电子结构
O41000-3290-201405053104
基于改进变分法对原子激发态精确波函数的研究.熊庄,汪振新,Naoum C.Bacalis.物理学报, 2014, 63(5): 053104.
传统的利用变分原理求解Schrödinger方程获得原子激发态波函数的方法是基于HUM理论(Hylleraas-Undheim and MacDonald theorem),在有限的N维Hilbert空间中,通过求解久期方程的高阶根获得激发态的近似波函数.在我们前期的工作中已指出,由于HUM方法的几个内禀缺陷限制,它将导致在相同的函数空间中,由传统变分法得到的激发态波函数的‘质量’远差于足够好的基态波函数.进一步地,为了避免基于HUM方法的变分缺陷,本文提出了新的变分函数,并证明其试探激发态波函数在其本征态处具有局域极小值,因而可以通过变分极小无限制的逼近该本征态.在此基础上,利用广义的Laguerre类型轨道(GLTO)在组态相互作用的框架下,分别编写了基于传统HUM理论和新变分函数的关于求解原子近似波函数的计算程序,并且利用该程序计算了氦原子(He)在1Sm(e),1Pm(o)态下相应的基态及激发态近似波函数及对应的能量值和径向平均值,并与已有文献中结果进行比较,计算结果显示了HUM理论的缺陷及新变分函数优越性,并就进一步提高激发态的精度指明了方向.
关键词:变分法;激发态波函数;变分函数;组态相互作用
O41000-3290-201405053201
低速84Kr15+,17+离子轰击GaAs单晶.杨变,杨治虎,徐秋梅,等.物理学报, 2014, 63(5): 053201.
用345 keV的Kr15+和340 keV的Kr17+离子以45°角入射n型GaAs单晶(100)面,测量了表面形貌的变化和发射的375~500 nm GaⅠ和KrⅡ的特征光谱线.Krq+(q=15,17)离子轰击后表面形貌的变化主要取决于入射离子的电荷态q.离子沉积到靶表面的能量引起Ga原子激发,其辐射光谱为GaⅠ 403.2 nm和GaⅠ 417.0 nm.入射离子中性化过程中俘获GaAs导带电子形成高激发态原子,通过级联退激填充3p,4d等空穴,P壳层电子跃迁发射谱线为Kr Ⅱ 410.0 nm,Kr Ⅱ 430.4 nm,Kr Ⅱ 434.0 nm和Kr Ⅱ 486.0 nm,Kr Ⅱ 486.0 nm为较强谱线.实验结果表明,入射离子与GaAs单晶相互作用发射的可见光产额与入射离子的电荷态密切相关,较高电荷态Kr17+离子入射产生的光辐射产额大约为Kr15+离子的两倍.
关键词:表面形貌;光谱;高激发态
O41000-3290-201405053202
磁光阱中单原子荧光信号的优化及单原子的高效装载.王杰英,刘贝,刁文婷,等.物理学报, 2014, 63(5): 053202.实验中首先通过增大四极磁场梯度、提高背景真空度、缩小冷却俘获激光光束直径的方法获得了磁光阱中单原子的装载.其次,通过减小冷却光失谐量、适当增加其光强、同时使用偏振光谱锁频技术抑制冷却光噪声的方法得到了磁光阱中高信号背景比的单原子荧光信号.此外,通过实时反馈控制磁光阱四极磁场梯度的方法,在实验中实现了单原子98%的装载概率.使用Hamburg Brown-Twiss 方案测量了磁光阱中的单原子在连续光激发下所辐射荧光的光子统计特性,得到二阶关联度g(2)(τ=0)=0.09.
关键词:单原子;磁光阱;信号背景比;高效装载
O41000-3290-201405054101
指数型粗糙地面与上方矩形截面柱宽带电磁散射的时域有限差分法研究.朱小敏,任新成,郭立新.物理学报, 2014, 63(5): 054101.采用土壤介电常数的四成分模型表示实际地面的介电特性,应用指数型分布粗糙面模型和Monte Carlo方法模拟实际的粗糙地面,运用时域有限差分方法研究了微分高斯脉冲波照射时粗糙地面与上方目标的宽带电磁散射问题,得出了后向复合散射系数的频率响应曲线,计算了后向复合散射系数随粗糙地面高度起伏均方根、相关长度、土壤湿度、目标尺寸、高度、倾角等几何参数及介电参数等的变化情况,并做了详细分析与讨论,得到了指数型粗糙地面与上方目标宽带电磁散射特性.
关键词:时域有限差分法;宽带电磁散射;粗糙地面;矩形截面柱
O41000-3290-201405054201
抗反射疏水红外窗口的制备研究.张然,曹小文,徐微微,等.物理学报, 2014, 63(5): 054201.
本研究利用纳秒激光两次双光束干涉无掩模烧蚀、快速制备硫化锌(ZnS)微纳结构抗反射疏水表面,使其红外透过率由原来的75%增加到92%,解决了表面淀积抗反射镀层膜层附着力、抗蚀性、热胀失配等问题.此方法加工过程快速简单,可实现大面积制作,且微纳结构使基底具有疏水性能,疏水角可达145°.使其在光电子、太阳能、航空航天及红外制导等领域具有广泛的应用前景.
关键词:激光干涉;抗反射;疏水
O41000-3290-201405054202
水中受激布里渊散射脉冲的反常压缩.张磊,李金增.物理学报, 2014, 63(5): 054202.
受激布里渊散射(SBS)具有脉冲压缩的特性,受激布里渊散射的脉冲宽度随着抽运能量的增大而变小,在水中可以达到几百皮秒的量级.本文在实验上观察到一种受激布里渊散射的脉冲宽度随抽运能量增大而变大的现象,这里称之为反常压缩.SBS的脉冲反常压缩和脉冲压缩与抽运光的强弱会聚情况有关.利用数值模拟,模拟了强弱会聚情况下抽运光在水中的传输规律,强弱会聚情况的抽运光对受激布里渊散射形成的有效增益长度不同:抽运光强会聚时有效增益长度短,形成SBS脉冲宽度的反常压缩;弱会聚时有效增益长度长,也就是正常的SBS脉冲压缩.
关键词:受激布里渊散射;脉冲压缩;强弱会聚
O41000-3290-201405054203
利用棱镜减小自衍射信号光角色散的研究.张素侠,李方家,刘军.物理学报, 2014, 63(5): 054203.
自衍射效应在飞秒激光领域有非常重要的应用,如提高飞秒脉冲的时域对比度、作为自参考光谱干涉脉冲测量法的参考光、作为频率分辨光学开关法的信号光等.然而,具有较宽光谱带宽的飞秒激光在自衍射效应过程中产生的信号光存在明显的角色散,这给自衍射效应的应用带来不利影响.本文研究发现通过在自衍射效应的一个光路中加入等腰直角棱镜,当到棱镜的入射角为23°时可以明显地减小飞秒激光脉冲自衍射信号的角色散.这就为以后将自衍射效应更好的应用到飞秒激光脉冲的研究提供了有用的参考.
关键词:自衍射效应;棱镜;角色散;飞秒激光脉冲
O41000-3290-201405054204
利用椭圆高斯光束产生266nm紫外连续激光.陈国柱,沈咏,刘曲,等.物理学报, 2014, 63(5): 054204.
本文采用商用532 nm激光器作为基频光源,利用偏硼酸钡(β-BBO)晶体进行外腔倍频,实现了266 nm连续激光的高效输出.文中详细模拟了BBO晶体中的束腰形状对倍频效率的影响,仿真和实验结果均表明椭圆高斯光束可以有效改善走离效应,提高倍频转换效率.通过优化蝶形倍频腔,可以使椭圆高斯光束在腔内共振,当1 W基频光输入时可输出约180 mW的266 nm紫外连续激光,倍频转换效率达到18%.
关键词:紫外连续激光;倍频;偏硼酸钡晶体;椭圆高斯光束
O41000-3290-201405054205
高功率,红光至中红外可调谐腔内和频光学参量振荡器.张丽梦,胡明列,顾澄琳,等.物理学报, 2014, 63(5): 054205.
本文利用高重复频率,高平均功率大模场面积飞秒光纤激光器作为同步抽运源,抽运以多周期极化掺氧化镁铌酸锂为非线性晶体的单共振光学参量振荡器,获得了高功率可调谐红光至中红外光,信号光调谐范围为1450~2200 nm,闲频光调谐范围为2250~4000 nm,在2 W的抽运功率下,信号光输出波长为1502 nm时获得最大输出功率374 mW,转换效率为18.7%,脉冲宽度为144 fs,此时中红外输出中心波长为3.4 μm,平均功率为166 mW.再利用BBO晶体对信号光进行腔内和频,获得和频光输出波长调谐范围为610~668 nm,在4.1 W抽运的情况下,最高平均功率为615 nm处的694 mW,转换效率达16.9%.
关键词:光学参量振荡器;光纤激光器;中红外;腔内和频
O41000-3290-201405054206
采用溶胶凝胶协同自组装与光刻相结合的方法在反蛋白石结构薄膜中引入二维缺陷.李龙,王鸣,倪海彬,等.物理学报, 2014, 63(5): 054206.
采用溶胶凝胶协同自组装与光刻相结合的方法,在光子晶体反蛋白石结构中引入缺陷,通过溶胶凝胶协同自组装方法在硅片上垂直沉积胶体晶体复合薄膜,把BP212正性光刻胶均匀旋涂在复合薄膜上,通过曝光、显影等光刻工艺,把掩膜版图案复制在复合薄膜上,用此样品再次垂直沉积一层复合薄膜,使图案被复合薄膜覆盖.最后去除胶体微球与光刻胶图案,从而在反蛋白石结构中引入缺陷,用扫描电子显微镜对样品进行表征.分析了光刻胶图案对胶体微球排列的影响.
关键词:胶体晶体;反蛋白石薄膜;光刻;缺陷结构
O41000-3290-201405054301
水下高斯界面背向散射超声散斑场的相位奇异.郑伟花,贾虎.物理学报, 2014, 63(5): 054301.
为了精确描述超声散斑场的特性,提出了采用计算机模拟产生超声散斑场的方法.利用模拟产生的高斯相关随机表面,获得了这类表面远场超声散斑场,同时得到了声强分布和相位分布.与实验产生的散斑场进行对比,建立了超声散斑场接收的实验系统,取与计算模拟相同的参数,获得了实验散斑场.通过对比发现:计算机模拟产生的超声散斑场相位存在奇异点,奇异点周围相位分布类似漩涡,计算机模拟产生的散斑场与实验得到的散斑场强度分布相似,强度值比实验产生的散斑场强度大,携带有用信息的高亮散斑较多,暗点较少,更利于研究和分析.
关键词:超声散斑;高斯界面;相位奇异
O41000-3290-201405054302
多声源共同作用下的混合声剂量值预测方法研究.闫靓,陈克安,Ruedi Stoop.物理学报, 2014, 63(5): 054302.
本文借助单一声样本与人工合成的混合声样本,重点研究了由多个单一声源共同作用形成的混合声的剂量值预测方法.首先,提出了一种基于对作用时长短时化处理的声音样本剂量值确定流程,并利用该方法分别确定了单一声样本与人工合成的混合声样本的剂量值.随后,分析了混合声样本剂量值(亦称总剂量,记为LTotal)与构成混合声样本的每个单一声样本剂量值(亦称组分剂量,记为Li,i=1,2,…,K;K为单一噪声样本的个数亦称组分数量)之间的关系,实现了在已知所有单一声剂量值的前提下成功预测混合声的剂量值,为深入开展复杂声环境下的噪声源控制和噪声总剂量控制、实现高效的环境噪声治理提供了理论依据.
关键词:噪声剂量;预测模型;单一声源;组合声源
O41000-3290-201405054303
多基地空时码探测信号设计及时反相关检测技术.生雪莉,芦嘉,凌青,等.物理学报, 2014, 63(5): 054303.
为实现浅海复杂环境下的多基地声纳多源目标回波分辨,本文设计了一种适用于多入多出垂直阵信道环境下的空时码探测信号,并针对倾斜垂直阵的多途子信道差异问题,提出了信号的时反相关检测技术.空时码探测信号采用伪随机信号调制,具有良好的正交性,能在抗子信道严重衰落的同时,分辨多源目标回波.垂直阵受水流冲击,呈倾斜状态时,其多途子信道不一致性会导致各子信道传递信号无法在接收端聚焦,使阵列增益受损,同时导致时延测量能力下降和信号判决错误率上升,为此本文设计了信道训练信号用以估计多途子信道环境,通过虚拟时间反转镜获得子信道不一致条件下的最佳匹配检测信号,实现对接收信号的时反相关检测.仿真结果表明,本文所设计的探测信号和检测方法,能够克服复杂的信道条件和多途子信道不一致性引起的检测问题,满足多基地声纳探测需求,实现多源目标回波分辨.
关键词:空时码探测信号;时反相关检测;多途子信道差异;多源目标回波分辨
O41000-3290-201405054304
传感器网络基于特征值分解的信号被动定位技术.郝本建,李赞,万鹏武,等.物理学报, 2014, 63(5): 054304.
基于传感器网络的信号被动定位技术在电磁学、声学、声呐系统以及传热学等领域具有广泛的应用前景,当传感器网络节点所接收噪声强度不同或传输信道存在阴影衰落效应时,给出了目标信号到达距离比定位关联度量的估计方法与基于信号到达距离比的被动定位算法.将特征值分解技术引入到信号到达距离比定位关联度量估计中,通过接收信号协方差矩阵特征值分解技术估计各节点所接收噪声强度,并通过网络参考节点轮换与特征值分解方法消除阴影衰落效应所引入的定位误差,最后给出该算法的最小二乘定位解.该方法可较好的消除由于节点接收噪声强度不同以及阴影衰落效应等因素所带来的定位性能恶化.
关键词:传感器网络;信号到达距离比;特征值分解;被动定位
O41000-3290-201405054401
基于变换热力学的任意形状热集中器研究与设计.李廷华,毛福春,黄铭,等.物理学报, 2014, 63(5): 054401.
如何灵活地控制和操纵热流是目前研究的热点.本文根据变换热力学方法,导出了具有任意横截面形状热集中器的材料参数表达式,并在此基础上设计了具有圆形、椭圆形、正五边形等规则横截面形状的热集中器和具有共形、非共形任意横截面形状的热集中器.全波仿真结果表明,这些热集中器使等温线和热通量向其压缩区弯曲,靠近热源的一侧热扩散加快而相反的一侧热扩散减慢,在很小的区域内表现出对热量的集中作用,这一特点在热能工程中有潜在应用.此外,研究了圆柱形热集中器的层化实现方法.结果显示,热集中器可通过将同性材料沿角向分层交替填充来实现.这项工作对热集中器的设计及制备具有指导意义.
关键词:变换热力学;热集中器;任意横截面;非共形
O41000-3290-201405054701
疏水表面滑移流动及减阻特性的格子Boltzmann方法模拟.黄桥高,潘光,宋保维.物理学报, 2014, 63(5): 054701.采用格子Boltzmann方法研究了固体壁面对流体的作用强度与其润湿性的关系,在此基础上进一步模拟了疏水表面微通道内的流体流动,获得了润湿性对疏水表面滑移流动及减阻特性的影响规律,证实了疏水表面表观滑移的存在性并揭示了其产生机理.结果表明,疏水性作用在疏水表面的近壁区诱导了一个低密度层,而表观滑移则发生在低密度层上.表观滑移是疏水表面具有减阻作用的直接原因,减阻效果随滑移长度的增大而增大.对于特定的流体系统,滑移长度是疏水表面的固有属性,仅是壁面润湿性的单一函数,而与流动本身的性质无关.
关键词:疏水表面;滑移流动;减阻机理;格子Boltzmann方法
O41000-3290-201405054702确定分布的展向Lorentz力调制下的槽道湍流涡结构.吴文堂,洪延姬,范宝春.物理学报, 2014, 63(5): 054702.
采用直接数值模拟方法,对槽道湍流中确定分布的Lorentz力的流动控制与减阻问题进行研究.讨论了Lorentz力作用于槽道湍流后,流场的特性和涡结构的特性,并对此类Lorentz力对槽道湍流的控制与减阻机理进行了讨论.研究发现:1)Lorentz力诱导的层流流场壁面附近存在梯度极大的展向速度剪切层,该剪切层容易形成流向涡结构;2)在给定合适参数的确定分布的Lorentz力作用下,湍流流场仅剩周期分布的准流向涡;3)与未控制流场相比,控制后的流场中,准流向涡的抬升高度大大降低,从而减小猝发强度,使壁面阻力下降.
关键词:槽道湍流;直接数值模拟;壁面减阻;Lorentz力
O41000-3290-201405054703
可压缩混合层光学传输效应理论分析与实验研究.甘才俊,李烺,马汉东,等.物理学报, 2014, 63(5): 054703.
利用量级分析和风洞实验研究了可压缩混合层流动第二发展阶段气动光学效应的规律性.理论分析主要针对二维大尺度结构存在时视线误差(boresight error,BSE)与混合层流场及其特征参数之间的关系进行了讨论.研究结果表明:在混合层发展的第二阶段,时均BSE 与对流马赫数呈现出复杂的非线性关系;同时还发现流场中的湍动能和混合层界面处的雷诺应力分布也是影响时均BSE的重要因素;采用细光束穿越混合层流场的风洞试验结果主要证实了时均BSE与对流马赫数之间的非线性关系.
关键词:气动光学效应;可压缩混合层;对流马赫数;二维大尺度结构
O41000-3290-201405054704
基于速度梯度张量的四元分解对若干涡判据的评价.李震,张锡文,何枫.物理学报, 2014, 63(5): 054704.
本文基于速度梯度张量分析,对其中四种ω判据、Q判据、Δ判据、λci判据的物理意义和局限性进行分析,揭示各判据常用等值面展示的涡形态或强度的实际物理意义.首次采用基于速度梯度张量正规性的四元分解,将流体微元的运动分解为胀缩、沿正规标架的轴向变形、做平面运动和简单剪切,使得各涡判据的运动学意义更加清晰.涡量ω反映的流体微元的平均转动中总是包含简单剪切运动;Q判据可揭示流体微元在复特征向量平面上净转动相对于轴向变形的强弱,是净转动存在的充分但非必要条件;Δ判据能准确辨别净转动是否存在,却无法表示出净转动的强度;在净转动存在的前提下,λci可反映其绝对强度大小,净转动是复特征向量平面内正规转动和简单剪切的总和效果,正规转动是最基本的转动.新引入的四元分解方法有利于深入了解流体的涡及其运动.
关键词:涡判据;速度梯度张量;四元分解
O41000-3290-201405054705
上浮气泡在壁面处的弹跳特性研究.李帅,张阿漫.物理学报, 2014, 63(5): 054705.
本文针对毫米量级的上浮气泡在壁面处的弹跳现象进行数值研究.基于势流方法求解气泡的运动,同时考虑气泡的表面张力作用.在伯努利方程中,对气泡与壁面之间水膜中因黏性引起的压力梯度进行修正,开发相应的计算程序,计算值与实验值符合良好.从气泡弹跳的基本现象入手,研究了特征参数对气泡弹跳过程的动态特性以及最终平衡形态的影响.发现随着泡在撞击壁面之前上浮距离增大,气泡回弹距离和弹跳周期增加,但是当上浮距离增加到一定程度后将不会影响气泡的弹跳特性;表面张力是影响气泡弹跳特性的重要因素,气泡的弹跳周期随其增大逐渐减小,但回弹距离却呈现先增后减的规律;最后,影响气泡最终平衡形态的主要因素是气泡的浮力参数与韦伯数.
关键词:气泡;壁面;弹跳;边界积分法
O41000-3290-201405054706
基于势流理论的气枪气泡远场压力子波特性研究.叶亚龙,李艳青,张阿漫.物理学报, 2014, 63(5): 054706.
气枪气泡的远场压力子波特性研究是研究气枪震源的基础,本文在前人研究基础上建立了三维边界元气泡动力学模型,并针对气泡射流这一技术瓶颈提出了能量等效算法.再在上述模型中加入了简化的热力学模型,考虑了气枪释放气体以及气泡传热等热力学因素,将上面模型计算结果和Nucleus软件模拟结果对比,两者符合良好,并以此为基础探讨了传热系数、气枪发射时间、气体等体比热容对气枪主要参数的影响规律.最后将轴对称气泡融合技术拓展到三维边界元模型,对相干枪进行初步研究,探讨了气枪间距对压力子波的影响规律,旨在为气枪的研究提供参考.
关键词:气枪气泡;边界元;热力学;相干枪
O41000-3290-201405054707
激光空泡在文丘里管中运动的动力学特性.李小磊,秦长剑,张会臣.物理学报, 2014, 63(5): 054707.
以水为工作介质,在不同文丘里管入口压力下,利用YAG激光器产生的激光轰击水中的金属靶材产生空泡,借助高速摄像系统记录激光空泡在文丘里管中的运动过程,并采用流体动力学模拟对文丘里管中的流场特性和空泡的溃灭特性进行分析.结果表明:激光空泡在文丘里管中的运动,其形状变化可分为产生阶段、挤压阶段、溃灭初始阶段和溃灭阶段等四个阶段.空泡的溃灭取决于流场状态,当流动为层流时,空泡不发生溃灭;当流动为湍流时,空泡发生溃灭,且湍流程度越剧烈,溃灭现象越显著.搭建的激光空泡生成与运动系统能够实现空泡的定点溃灭.
关键词:激光空泡;文丘里管;湍流;空泡动力学
O41000-3290-201405054708
表面张力对疏水微结构表面减阻的影响.宋保维,任峰,胡海豹,等.物理学报, 2014, 63(5): 054708.
通过构造具有棋盘状微结构的疏水表面,考虑表面张力的影响,利用定常与非定常结合的数值模拟方法,研究了疏水表面在湍流状态下的减阻特性以及微结构内气体封存的效果,其中Re=3000–30000.在低雷诺数下,疏水表面微结构内气体封存状态良好,减阻率最高约为30%;随着雷诺数的增大,压差阻力增大,减阻率有下降趋势.当来流速度过大时,水会大量进入微结构,疏水表面的减阻率变化剧烈,且已经不再减阻.结果表明,表面张力削弱了壁面切应力的影响,使得低雷诺数下微结构内气体能够有效封存,进而减小壁面阻力.
关键词:疏水表面;减阻;表面张力;多相流
O41000-3290-201405055201
表面绝缘铝平面丝阵Z箍缩实验研究.盛亮,李阳,袁媛,等.物理学报, 2014, 63(5): 055201.
在“强光一号”装置(1.3 MA,100 ns)上进行了镀2 μm聚酰亚胺绝缘膜平面铝丝阵与普通铝丝阵Z箍缩对比实验研究.实验结果表明,表面绝缘能够影响Z箍缩内爆动力学和辐射特性.通过简单理论分析,表面绝缘可能会增加初始阶段的能量沉积和参与内爆的质量;表面绝缘对于抑制平面丝阵多峰现象有明显作用,然而在所进行的实验中,并未观察到对X射线产额的改善作用.
关键词:表面绝缘;铝平面丝阵;Z箍缩;内爆特性
O41000-3290-201405056101
缺陷对碳纳米管摩擦与运动行为的影响.李瑞,孙丹海.物理学报, 2014, 63(5): 056101.
本文采用分子动力学方法研究了公度、无公度情况下含空位、Stone-Thrower-Wales(STW)型缺陷的单壁碳纳米管(SWCNT)在石墨基底上的摩擦与运动行为.结果表明,公度时缺陷的存在导致了界面局部无公度,减小了摩擦.随着碳纳米管底部STW缺陷的增多,碳纳米管变形增大,侧向力波动的幅值减小,局部无公度性增强,摩擦减小.含空位缺陷的碳纳米管所受的摩擦力明显大于含STW 缺陷的碳纳米管,原因在于含空位缺陷的碳纳米管在运动的后期出现了明显的翻转现象,增大了能量耗散.无公度时,碳纳米管与石墨基底间的摩擦力很小,缺陷对其摩擦力影响不大,原因在于无论是否含有缺陷,碳纳米管与石墨组成的界面的无公度性差别不大.
关键词:碳纳米管;缺陷;摩擦
O41000-3290-201405056102
60Co-γ射线辐照CMOS有源像素传感器诱发暗信号退化的机理研究.汪波,李豫东,郭旗,等.物理学报, 2014, 63(5): 056102.
对某国产0.5 μm CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)N阱工艺CMOS有源像素传感器的电离总剂量效应进行了研究,通过60Co-γ射线辐照试验,着重分析了对辐射最敏感的暗信号和暗信号非均匀性随总剂量退化的物理机理.实验发现,随着辐照剂量的增加,暗信号和暗信号非均匀性显著退化,并且静态偏置条件下器件的辐射损伤最大.暗信号退化的主要原因是光电二极管pn结和复位晶体管源端N+/Psub结表面边界周围的SiO2产生了大量的界面态;暗信号非均匀性显著退化是由于光电二极管的暗信号增大引起.上述工作可为深入研究CMOS有源像素传感器的抗辐射加固及其辐射损伤评估提供参考.
关键词:CMOS有源像素传感器;暗信号;60Co-γ射线;损伤机理
O41000-3290-201405056801
In2O3:Sn中间层改善B掺杂ZnO薄膜的性能及其应用研究.赵慧旭,陈新亮,杨旭,等.物理学报, 2014, 63(5): 056801.
金属有机化学气相沉积(MOCVD)法生长的掺硼氧化锌(BZO)薄膜,具有天然的“类金字塔”绒面结构,作为硅基薄膜太阳电池的前电极具有良好的陷光效果.但直接获得的BZO薄膜表面形貌过于尖锐,影响后续硅基薄膜材料生长质量及太阳电池的光电转换效率.本文设计了以一层超薄In2O3:Sn(ITO)薄膜(~4 nm厚度)作为中间层的多层膜,并通过对顶层BZO薄膜的厚度调制,改善BZO薄膜的表面特性,薄膜结构为:glass/底层BZO/ITO/顶层BZO.合适厚度的顶层BZO薄膜有助于获得类似“菜花状”形貌特征,尖锐的表面趋于“柔和”,而较厚的顶层BZO薄膜仍然保持“类金字塔状”结构.“柔和”的BZO薄膜表面结构有助于提高后续生长薄膜电池的结晶质量.将获得的新型“三明治”结构多层膜应用于p-i-n型氢化微晶硅(μc-Si:H)薄膜太阳电池,相比传统的BZO薄膜,电池的量子效率QE在500–800 nm波长范围提高了~10%,并且电池的Jsc和Voc均有所提高.
关键词:掺硼氧化锌(BZO)薄膜;In2O3Sn(ITO)中间层;表面形貌;太阳电池
O41000-3290-201405056802
铁电双层膜的反转动力学行为.崔莲,邱忠阳,李瑞英,等.物理学报, 2014, 63(5): 056802.
基于Landau-Khalatnikov运动方程,本文研究了含有表面过渡层和铁电界面耦合的反转动力学行为(包括平均极化、反转时间、反转电流和矫顽场).研究结果表明:在铁电双层膜系统中存在一个竞争的机理,即表面过渡层与界面耦合的竞争作用.我们发现在双层膜反转过程中出现了反常行为,这些反常行为归因于表面过渡层与界面耦合之间的竞争.表面过渡层与界面耦合的共同行为对铁电双层膜的动力学特性起到了决定性的作用.
关键词:铁电双层膜;反转行为;界面耦合;表面过渡层
O41000-3290-201405057101
(Al, Ga, In)和2N择优位向重共掺对ZnO导电性能影响的研究.侯清玉,刘全龙,赵春旺,等.物理学报, 2014, 63(5): 057101.
目前,虽然Zn1-xTMxO1-yNy(TM=Al,Ga,In)p型掺杂的理论计算研究已有报道,但是,掺杂均是随机的,没有考虑ZnO的非对称性进行择优位向掺杂.因此,本研究采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,构建TM:N=1:2比例择优位向共掺,共设六种不同的Zn1-xTMxO1-yNy(TM=Al,Ga,In.x=0.03125,y=0.0625)超胞模型,并分别进行几何结构优化、态密度分布和能带结构分布的计算.结果表明,重掺杂条件下,择优位向共掺后,同类择优位向共掺的体系中,TM-N 沿c轴方向成键体系的电导率大于垂直于c轴方向成键体系的电导率.不同类TM-N沿c轴方向成键共掺的体系中,In-N沿c轴方向成键共掺时ZnO的电导率最强,电离能最小,Bohr半径最大,In-N沿c轴方向成键共掺对ZnO p型导电更有利.因此,TM:N=1:2比例择优位向共掺,对设计和制备导电性能更强的ZnO功能材料具有一定的理论指导作用.
关键词:(Al,Ga,In)和2N重共掺ZnO;择优位向;导电性能;第一性原理
O41000-3290-201405057102
W掺杂对β-Ga2O3导电性能影响的理论研究.郑树文,范广涵,何苗,等.物理学报, 2014, 63(5): 057102.
采用密度泛函理论的平面波超软赝势计算方法,对不同W掺杂浓度下β-Ga2O3的导电性能进行研究.计算了β-Ga2(1-x)W2xO3(x=0,0.0625,0.125)的优化参数、总态密度和能带结构.结果表明,W掺入β-Ga2O3使Ga2(1-x)W2xO3材料的体积增大,总能量升高,稳定性降低.当W的掺杂量较小时,其电子迁移率较大,导电性能也很强.当增加W的掺杂量,Ga2(1-x)W2xO3材料的平均电子有效质量就略有增大,能隙变得越窄,这与实验的变化趋势相一致.
关键词:β-Ga2O3;电导率;W掺杂;密度泛函理论
O41000-3290-201405057103
Pr高掺杂浓度对锐钛矿TiO2的带隙和吸收光谱影响的研究.毛斐,侯清玉,赵春旺,等.物理学报, 2014, 63(5): 057103.
目前,Pr掺杂对锐钛矿TiO2带隙和吸收光谱研究结果存在相反的结论,红移和蓝移两种实验结果都有文献报道.为解决这个矛盾,本文基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,对纯的和不同浓度Pr高掺杂锐钛矿TiO2的电子结构和吸收光谱进行了计算.计算结果表明,与纯锐钛矿TiO2相比较,Pr掺杂后,掺杂量越增加,掺杂体系各原子电荷量越减小,掺杂体系总能量越高,形成能越大,稳定性越下降,带隙越窄,吸收光谱红移现象越显著,吸收强度越强.计算结果与实验结果相一致.
关键词:Pr高掺杂TiO2;第一性原理;电子结构;吸收光谱
O41000-3290-201405057201
非等电子Sb替换Cu和Te后黄铜矿结构半导体Cu3Ga5Te9的热电性能.孙政,陈少平,杨江锋,等.物理学报, 2014, 63(5): 057201.热电材料是一类能够实现热与电相互转换的功能材料,在制冷和发电领域极具应用潜力.本文采用金属Sb元素非等电子替换Cu3Ga5Te9化学式中的Cu和Te,观察到材料Seebeck系数和电导率提升的现象.这些电学性能的改善与载流子浓度和有效质量的增大及迁移率基本维持不变有关.载流子浓度的提高是由于Sb原子占位在Te晶格位置后费米能级进入到价带所产生的空穴掺杂效应所致,同时也与Cu含量减少后铜空位(V-1Cu)浓度增大相关联.另外,非等电子替换后,阴离子(Te2-)移位导致了晶格结构缺陷参数u和η的改变,其改变量Δu和Δη与材料晶格热导率(κL)的变化密切相关.在766 K时,适量的Sb替换量使材料的最大热电优值(ZT)达到0.6,比Cu3Ga5Te9提高了近25%.因此,通过选择替换元素、被替换元素及替换量有效地调控了材料的电学及热学性能,在黄铜矿结构半导体中实现了非等电子元素替换改善热电性能的思想.
关键词:黄铜矿结构半导体;Cu3Ga5Te9;非等电子替换;热电性能
O41000-3290-201405057301
温度与外磁场对Si均匀掺杂的GaAs量子阱电子态结构的影响.杨双波.物理学报, 2014, 63(5): 057301.
本文在有效质量近似下,通过自洽地求解薛定鄂方程及泊松方程计算了在温度T=273 K,磁感应强度B=25 T,Si均匀掺杂的GaAs/AlGaAs量子阱系统的电子态结构.研究了温度与外磁场对子带能量,本征包络函数,自洽势,电子密度分布,及费米能量的影响.发现在给定磁感应强度B≠0下,随温度升高子带能量单调增加,费米能量单调递减,自洽势的势阱变深变陡,电子密度分布变宽,峰值降低;在给定温度下,随磁感应强度的增加子带能量及费米能量单调递增,自洽势阱变浅变宽,电子密度分布变窄,峰值升高.
关键词:掺杂;量子阱;磁场;电子态结构
O41000-3290-201405057302
阶梯AlGaN外延新型Al0.25Ga0.75N/GaN HEMTs击穿特性分析.段宝兴,杨银堂.物理学报, 2014, 63(5): 057302.
为了优化AlGaN/GaN HEMTs器件表面电场,提高击穿电压,本文首次提出了一种新型阶梯AlGaN/GaN HEMTs结构.新结构利用AlGaN/GaN异质结形成的2DEG浓度随外延AlGaN层厚度降低而减小的规律,通过减薄靠近栅边缘外延的AlGaN层,使沟道2DEG浓度分区,形成栅边缘低浓度2DEG区,低的2DEG使阶梯AlGaN交界出现新的电场峰,新电场峰的出现有效降低了栅边缘的高峰电场,优化了AlGaN/GaN HEMTs器件的表面电场分布,使器件击穿电压从传统结构的446 V,提高到新结构的640 V.为了获得与实际测试结果一致的击穿曲线,本文在GaN缓冲层中设定了一定浓度的受主型缺陷,通过仿真分析验证了国际上外延GaN缓冲层时掺入受主型离子的原因,并通过仿真分析获得了与实际测试结果一致的击穿曲线.
关键词:AlGaN/GaN;表面电场;击穿电压;异质结
O41000-3290-201405057401
典型荷载条件下淤泥孔径分布特征核磁共振试验研究.李彰明,曾文秀,高美连,等.物理学报, 2014, 63(5): 057401.
模拟了淤泥地基加固工况对应的几种典型荷载效应,并利用核磁共振测试寻求典型荷载水平和速率下,淤泥孔隙及其孔径分布的变化规律,以探讨淤泥地基典型加固条件下微细观结构的三维响应.结果表明:在一定压力作用下,淤泥中最大孔隙数将会减少,应力水平越高,减少量越大,而当冲击荷载达到更高的某一水平时,淤泥中最大孔隙和最小孔隙所占比例均会减小,孔隙更趋于均匀;约束样品的侧限刚度将会增加淤泥土的总受力水平,进而更易减小大孔隙所占比例;当荷载水平≤680 kPa时,加载速率是决定相对最大孔隙占总孔隙数比例的关键因素,速率较小会使得该比例增大,速率较大则使得该比例减小,其界限值在>0.8 MPa/s与≤1.6 MPa/s之间;一定的冲击荷载和速率水平下,随着作用次数即总能量的提高,淤泥中的相对大孔隙和最大孔隙部分会明显减少,而当间隔时间较短的作用次数再提高时,上述效应会降低;对于有效减少较大孔隙而言,淤泥受冲击的次数存在某个合适的量值.上述规律有助于从内部本质上寻求和掌握各种静动力排水固结法处理淤泥类软基的微观机理,为其科学设计及施工优化提供了进一步的依据.
关键词:典型工况荷载;淤泥;孔隙结构分布;核磁共振试验
O41000-3290-201405057501
Fe3O4纳米颗粒/聚二甲基硅氧烷复合材料磁电容效应的研究.李圣昆,唐军,毛宏庆,等.物理学报, 2014, 63(5): 057501.
提出了一种以Fe3O4纳米颗粒和聚二甲基硅氧烷(PDMS)组成的复合材料为介质的平行板磁电容结构,并对其产生的磁电容效应的特点以及影响磁电容效应的因素进行了研究.对不同粒径的Fe3O4纳米颗粒按不同比例与PDMS混合形成的复合材料进行了测试.研究表明,与无磁场情况相比,在外磁场作用下,Fe3O4纳米颗粒/PDMS复合材料的电容值和介电损耗均发生了改变,产生了磁电容效应.由该复合材料磁电容效应所产生的电容变化量随着纳米颗粒混合浓度的增大而增大,并且当纳米颗粒粒径尺寸大于常温超顺磁临界尺寸时,材料的电容变化量随着颗粒尺寸的减小而增大.
关键词:Fe3O4纳米颗粒;PDMS复合材料;磁电容;超顺磁
O41000-3290-201405057801
飞秒脉冲激光辐照对硅发光性能的影响.朱敏,李晓红,李国强,等.物理学报, 2014, 63(5): 057801.
利用飞秒脉冲激光对单晶硅进行辐照,研究了在不同环境(纯水和空气)和能量密度条件下激光刻蚀过后硅片的光致荧光特性.对于辐照后的硅片,利用了场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、 光致荧光光谱仪(PL)进行表征.结果显示:在空气中样品表面形成了条纹状微结构,纯水中硅片表面生成了尺寸更小的珊瑚状微结构;激光刻蚀后在硅片表面的生成物主要是SiOx(x<2),在纯水中处理后硅片氧元素的含量接近是空气中的4 倍;傅里叶变换红外透射谱中主要为Si–Si键(610 cm-1)和Si–O–Si键(1105 cm-1)的振动;在空气和纯水中激发出的荧光均为蓝光(420~470 nm),在各自最佳激发波长下,纯水中荧光强度比空气中强2到3倍,但是在可见光范围内荧光峰的位置和形状都基本没有发生变化.研究表明:氧元素在光致发光增强上起着重要作用,光致发光最主要是由形成的氧缺陷SiOx(x<2)导致的,生成低值氧化物SiOx的多少决定了发光的强弱.
关键词:飞秒脉冲激光;单晶硅;光致发光;氧缺陷SiOx
O41000-3290-201405057802
金/银纳米颗粒对Eu掺杂薄膜发光特性影响的研究.王青如,李淑红,史强,等.物理学报, 2014, 63(5): 057802.
本文将三种金属纳米颗粒(球形银纳米颗粒、三角形银纳米薄片和三角形金纳米薄片)分别置于Eu(TTFA)3掺杂的Su8薄膜上研究了它们对铕配合物薄膜发光的影响.结果显示,金属纳米颗粒的局域等离子体共振(LSPR)谱对薄膜发光有很好的调控作用.对于LSPR谱分别与铕配合物激发谱和辐射谱重叠较好的球形和三角形两种银颗粒,相比于未放置颗粒时薄膜的发光,放置有颗粒的发光有明显的增强,其中球形银颗粒的样品的发光增强效果更为明显.而对于LSPR谱与铕配合物激发谱和辐射谱都不重叠的三角形片状金颗粒,该颗粒对样品的发光则起到了猝灭作用.
关键词:金银纳米颗粒;薄膜发光;增强;猝灭
O41000-3290-201405057803
光子晶体增强石墨烯THz吸收.谢凌云,肖文波,黄国庆,等.物理学报, 2014, 63(5): 057803.
研究了光子晶体表面石墨烯在应力赝磁场作用下的太赫兹(THz)吸收.由于应力赝磁场的存在使得石墨烯中电子出现朗道能级并对THz波呈现出一个较强的吸收.而光子晶体和石墨烯形成了表面微腔结构使得石墨烯对THz波的吸收比无光子晶体时增强了将近四倍.且可以通过改变应力赝磁场和间隔层厚度来调控石墨烯的THz吸收.
关键词:石墨烯;光子晶体;太赫兹;赝磁场
O41000-3290-201405057901
用于真空电子太赫兹器件的微型热阴极电子束源研究.梁文龙,王亦曼,刘伟,等.物理学报, 2014, 63(5): 057901.
太赫兹波辐射源是太赫兹(THz)波技术的关键.真空电子太赫兹器件在高频、大功率太赫兹源发展中较其他技术有明显的优势,微米尺度高电流密度微型电子束源则是研制真空电子太赫兹器件的核心之一.本文在研制低温、大电流纳米粒子氧化钪掺杂含钪扩散阴极(nanosized-scandia doped dispenser cathode)的基础上,采用发射抑制膜沉积与聚焦离子束(FIB)刻蚀技术,研制无需压缩直接提供高电流密度的微型电子束的电子源.所研究的电子束源直径400 μm,在工作温度950℃,提供空间电荷限制电流密度50 A/cm2时,已稳定工作1000 h以上,并且层流性良好.本文阐述了阴极制备工艺、电子发射特性、微米尺度电子束源的获得和特性,介绍了发射抑制膜的结构和抑制特性的评估.并探讨了镀膜和刻蚀对发射的影响机理.这一电子束源在常规毫米尺度电子源的基础上产生微米尺度的微区高电流密度的电子束,为真空电子太赫兹辐射源的研制提供了新的途径.
关键词:太赫兹辐射源;钪酸盐阴极;电子束;表面分析
O41000-3290-201405058101
金属玻璃的断裂机理与其断裂韧度的关系.吴飞飞,余鹏,卞西磊,等.物理学报, 2014, 63(5): 058101.
本文选取了三种不同断裂韧度值的金属玻璃Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5,Ce68Al10Cu20Co2和Fe41Co7Cr15Mo14Y2C15B6,通过压缩实验测量了它们的应力-应变关系;样品断裂以后观察了其断口形貌,发现这三种金属玻璃具有不同的断裂模式.经过对这三种金属玻璃做缺口三点弯曲实验,利用数字散斑技术研究了缺口前端应变集中方向弹性应变场的演化过程.根据金属玻璃的屈服准则,阐述了不同断裂韧度值的金属玻璃的断裂机理.
关键词:金属玻璃;断裂韧度;断裂机理
O41000-3290-201405058401
基于改进自适应分解法的单通道雷达引信混合信号分离.朱航,张淑宁,赵惠昌.物理学报, 2014, 63(5): 058401.
为了更好地改善单通道多分量调频体制雷达引信信号的时频分布,以便于完成参数估计和信号分离,将自适应chirplet分解法引入到单通道雷达引信信号的分离问题当中,并加入时频曲线弯曲度因子,提出一种改进的自适应chirplet分解法,使其能够被用于非线性相位信号的分解,利用快速算法和优化算法,优化了运算过程,可准确且快速地求解出各参数,得到无交叉项的多分量信号时频分布,使复杂混合情况下的多分量信号也能够被较好地分离.通过仿真,利用该方法对多种情况下混合信号的时频分布进行了很好的改进,而后分解出了各分量信号,并通过分析计算出了相应的混合系数,仿真结果说明了该方法的有效性,且具有一定的抗噪声性能.
关键词:雷达引信信号;单通道信号分离;改进的自适应chirplet分解;时频分布
O41000-3290-201405058501
行波偏转器前置短磁聚焦条纹变像管理论设计与实验研究.刘蓉,田进寿,李昊,等.物理学报, 2014, 63(5): 058501.
条纹变像管因其超高时间分辨特性而成为实现皮秒至飞秒量级时间分辨的重要测量仪器.本文设计了一种同时兼顾高时空分辨的行波偏转器前置短磁聚焦条纹变像管.该管型通过减小电子渡越时间以抑制空间电荷效应、采用偏转器前置以及行波偏转方式提高偏转灵敏度,实现整管时空分辨率的大幅提升.利用CST微波工作室有限元法数值计算条纹变像管行波偏转器的通频带宽、偏转灵敏度,结果表明:本设计中的行波偏转器因其较高的通频带宽特性实现了偏转器上的电磁波相速度在很宽频率范围内与电子轴向群速度匹配,产生更有效偏转.利用CST粒子工作室模拟追踪光电子的运行轨迹,通过最佳像面上的时间调制传递函数和空间调制传递函数,计算得到其理论时间分辨率可达220 fs,空间分辨率高于100 lp/mm.同时根据像差定义给出追踪实际电子轨迹的像差计算方法,实现对变像管成像质量评价.最后利用紫外灯对其进行静态测试,获得静态空间分辨率优于35 lp/mm的结果.
关键词:条纹变像管;行波偏转器;磁聚焦;时间分辨率
O41000-3290-201405058702
多金属物体CT图像的金属伪影校正.魏星,闫镔,张峰,等.物理学报, 2014, 63(5): 058702.
针对多金属伪影的校正问题,本文通过仿真实验分析了多金属伪影的成因,并提出了一种基于投影校正的多金属伪影校正方法.该方法首先直接从投影域分割出金属区域,然后建立对金属区域投影值的校正模型,最后通过调整模型参数达到校正目的.模型以重建图像的灰度熵为目标函数,采用单纯形法迭代求解使熵最小时的校正参数.仿真和实际数据的实验结果表明,本文算法对多金属伪影的校正起到了良好的效果,且校正后的图像质量优于插值校正法.
关键词:计算机断层成像;金属伪影;投影校正;灰度熵
O41000-3290-201405058703
多腔体心脏磁场模型的研究与应用.朱俊杰,蒋式勤,王伟远,等.物理学报, 2014, 63(5): 058703.
利用核磁共振图像(MRI)中提取的人体和心脏边界,根据边界元方法(BEM)建立了一个考虑左、右心房和心室的多腔体心脏磁场模型.分析了用该模型得到的36通道心脏磁场数据和特定时刻的磁场图.并在此基础上,研究了完全性右束支传导阻滞(CRBBB)和完全性左束支传导阻滞(CLBBB)病人ST-T段的心脏电活动.结果显示,用移动单电流偶极子模拟的单束支电兴奋传导所产生的磁场图与用超导量子干涉器(SQUID)测量的CRBBB/CLBBB病人数据绘制的心脏复极时的心磁图(MCG)十分相似.结果表明,该多腔体心脏BEM模型可用于CLBBB/CRBBB病人心脏磁场逆问题的研究.此外,文中给出了两个评价指标:测量平面上多腔体与单腔体的心脏磁场强度极大值之比,以及两种模型的36个测量点上磁场强度均方根之比.分析表明,多腔体心脏模型更贴近人体心脏的实际情况.该模型中心脏组织电导率参数的取值,以及等效电流偶极子的位置和个数决定了磁场的强度和分布.
关键词:边界元模型;心磁图;心脏电活动;左、右束支传导阻滞
O41000-3290-201405059201
季风与极涡的异常配置下中国夏季大尺度旱涝分布.季飞,赵俊虎,申茜,等.物理学报, 2014, 63(5): 059201.
从冷暖系统配置的角度,选取东亚夏季风(EASM)和7月亚洲区极涡面积(APVA),分析了二者的气候特征与中国夏季降水分布之间的关系.在此基础上,将1951—2010年EASM和APVA的异常配置分为四种类型:A:季风强、极涡大;B:季风强、极涡小;C:季风弱、极涡大;D:季风弱、极涡小.研究发现,二者的异常配置下,中国夏季大尺度旱涝分布在季尺度上表现出多面性特征:A型年,夏季整体偏旱;B型年,夏季南涝北旱;C型年,夏季北涝南旱;D型年,夏季整体偏涝.由此可见,中国夏季旱涝总体分布除了与EASM有关外还与APVA密切相关,二者异常的不同配置下,夏季降水多寡和旱涝分布表现出了显著的差异和规律性,这对夏季降水总体趋势预测有一定的指示意义.此外,通过研究不同配置关系对应大气环流异常特征,并分析不同要素在夏季风和极涡关系变化中的作用,发现不同配置类型下夏季降水表现出的差异和规律性直接取决于环流场的整体配置,其中西太副高和中高纬阻塞形势起主导作用.
关键词:东亚夏季风;亚洲区极涡面积;旱涝分布;大气环流
O41 1674-7275-201401000032自适应网络中针对疾病传播暂态的局部隔离策略.刘宏鲲,杨慧,唐明,等.中国科学:物理学 力学 天文学, 2014, 44(1): 32-41.
自适应网络中疾病传播的研究往往关注于稳态动力学特性及其控制,而最近的研究表明暂态动力学特性对于疾病的控制有着非常重要的作用.为了及时而有效地控制疾病爆发,本文提出了一种局部控制策略——熟人隔离策略.该策略能有效地控制疾病的传播,效果非常接近基于全局信息的最佳隔离策略.另外,我们通过分析不同隔离策略对各参数的敏感性来验证熟人隔离策略在控制效果方面的鲁棒性,并揭示了不同参数下隔离策略的控制效果对暂态过程中形成的社区结构的依赖性.
关键词:自适应网络;疾病传播;暂态过程;隔离策略;社区结构
O414.191008-9497-201402000161
十氢萘的超临界裂解性能分析.邢燕,王勤,方文军.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 161-167.
以十氢萘为吸热型碳氢燃料的模型化合物,研究其在550~610℃和0.1~3.5 MPa条件下的热裂解过程.实验表明:不同温度(特别是相对较高的590和610℃)下,十氢萘在0.1~2.0 MPa压力下的转化率增加较为显著;十氢萘热裂解的主要气体产物有甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯和碳原子数大于3的组分(C3+)等;在相同温度条件下,甲烷、乙烯的含量随压力增加而降低;乙烷、丙烷、丙烯和C3+的含量随压力增加而增加.裂解的气相产物中烯烃含量随温度升高而降低.液相产物主要包括环戊烷类、环戊烯类、环己烷类、环己烯类、苯类、茚类、萘类和十氢萘异构化产物等.根据液相产物的主要成分,推测了可能的裂解过程.由十氢萘双自由基引发,自由基通过氢转移、β-断裂、异构化、脱氢和加成反应等方式继续反应形成目标产物.
关键词:吸热型碳氢燃料;十氢萘;超临界;裂解机理
O422.81000-3835-201405000109
置于声源两侧的旁通管道噪声自抵消研究.张浩,周城光,刘碧龙,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 109-114.
利用轴流机械流动噪声的偶极子特性,把旁通管道置于轴流机械两侧,使其向两侧辐射的同幅反相声波相互抵消,从而降低其流动噪声.用平面波模型对噪声自抵消方法进行了分析,并通过仿真计算和实验研究进行了验证.研究表明:当旁通管有效长度为波长的整数倍时,插入损失最大;为半波长的奇数倍时,插入损失为零.与普通旁通管消声器不同,由于轴流机械辐射噪声主要为偶极子噪声,因此在趋于零的极低频段,旁通管自抵消系统的插入损失并不为零.频率趋于零时的插入损失与主管道和旁通管道的截面积比和有效长度比相关.平面波模型的理论结果与仿真计算结果以及空气管道实验结果在低频部分吻合较好,在中高频段平面波模型的峰值频率与仿真结果和实验结果略有差异.
关键词:声学;旁通管道;流动噪声控制;自抵消
O433.4;R781.51002-4956-201403000040
基于漫反射舌体光谱信息的实验方法研究.严文娟,贺国权,谭勇,等.实验技术与管理, 2014, 31(3): 40-42.
选用可控光源,分别用QE65000和NIRQuest512光谱仪,同时测得同一舌体在有光源和无光源两种条件下的漫反射光谱信息,并对光谱数据进行处理.实验结果表明,在620~950 nm和1000~1150 nm之间舌体内部的组织结构对光谱的漫反射强度较大,获得的舌体光谱图比较光滑,能较好地去除环境杂散光的干扰,测得的漫反射光谱也能更好地反映舌体内部组织成分、微循环状态等信息.为客观反映舌诊光谱信息提供了一种新的测试方法.
关键词:舌体;光谱信息;漫反射;实验方法
O4391671-5489-201402000331
基于光流追踪技术的变形位移测量方法.于合龙,刘浩洋,苏恒强.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 331-335.
提出一种基于金字塔Lucas-Kanade光流跟踪技术的变形位移测量算法.该算法通过检测变形前图像的角点,先利用金字塔Lucas-Kanade算法在变形图像中搜索其匹配点,再经计算求得变形位移值.实验结果表明,该算法进行变形位移测量时精度高、 稳定性好.
关键词:光流跟踪;变形位移测量;金字塔Lucas-Kanade算法
O4411001-0645-201401000050
基于OpenMP与VALU硬件加速的表面积分方程矩量法混合并行求解技术.刘金波,何芒.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 50-55.
研究在共享内存式计算机架构下,基于OpenMP及矢量算术逻辑单元(VALU)硬件加速的表面积分方程矩量法的混合并行求解技术.讨论了矩量法并行程序设计中的关键问题,并分析了影响并行计算的主要因素.针对一些典型散射目标,给出了由混合并行程序得到的雷达散射截面数值结果.通过对计算数据的对比分析,指出负载平衡及内存读取连续性是影响混合并行效率的关键问题所在.
关键词:OpenMP;矢量算术逻辑单元(VALU);表面积分方程;矩量法;内存延迟
O4411001-0645-201401000088
三维复杂目标近区散射场的计算.高红伟,巩莉,盛新庆.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 88-91.
针对复杂目标近场电磁散射特性问题,应用有限元全波数值方法计算复杂目标在赫兹偶极子辐射球面波照射下的散射特性.由于有限元方法所计算的区域有限,为精确获得目标近区散射场,通过已得输出面上电流源和磁流源,推导得出空间中任意位置处的散射电场严格表达式,并将其用于计算复杂目标的近区广义雷达散射截面.通过数值试验验证该严格计算公式的正确性,展示该方法对复杂目标近场电磁散射特性问题的有效性.
关键词:有限元算法;球面波;近区散射场;广义雷达散射截面
O441.11000-1093-201402000285
旋转磁偶极子产生的感应电场研究.张伽伟,龚沈光,姜润翔,等.兵工学报, 2014, 35(2): 285-288.
为研究船舶磁性螺旋桨旋转产生的感应电场,将其等效为磁偶极子,采用法拉第电磁感应定律,利用环路积分推导出了匀速旋转磁偶极子感应电场的数学模型,仿真分析了旋转磁体感应电场的特性,通过实验证明了计算方法的正确性.实验结果表明:旋转磁体感应电场强度与磁体旋转速度、磁矩的大小呈正比;该电场的频率等于磁体旋转频率,三轴分量相位差分别为π/2 rad和π rad,均与理论分析一致;船舶磁性螺旋桨旋转产生的感应电场是船舶轴频电场的组成部分.完善了轴频电场的产生机理,为船舶轴频电场的检测和控制提供了理论参考.
关键词:电磁学;磁性螺旋桨;磁偶极子;匀速旋转;感应电场;电磁感应定律
O4692095-6134-201401000017
铁磁-量子点-超导体异质结中的自旋电导.宁文婷,金彪.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 17-23.
分析铁磁-量子点-超导体异质结中,量子点内存在自旋翻转相互作用时的自旋输运问题.采用非平衡格林函数方法,计算隧穿自旋流和自旋电导.结果表明,即使在一般温度和自旋极化强度下,自旋电导依赖于铁磁体内交换场方向,产生可控的巨自旋磁阻效应.
关键词:自旋翻转;同自旋带Andreev反射;巨自旋磁阻
O4692095-6134-201402000165
非中心对称超导体的序参量宇称混合效应:比热与自旋磁化率.余东洋,陈崇巨,金彪.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 165-170.在非中心对称超导体中,反对称的自旋-轨道耦合会导致自旋单态配对与三重态配对的混合.这里主要关注重费米子超导体CePt3Si,研究自旋-轨道耦合以及宇称混合对该系统比热和自旋磁化率的影响,得到了与实验可以比拟的理论结果.
关键词:CePt3Si;非中心对称超导;比热;自旋磁化率;序参量宇称混合
O482.2;TH1241006-2467-201402000265
稳态热传导线源识别反问题的数值通解方法.蒋兰芳,刘红,柴国钟,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 265-270.提出了一种稳态热传导源项识别反问题的求解方法.构造了基于有限元数值解,满足热传导控制方程和边界条件、离散形式、以热源强度为变量的数值通解显式表达,从而将热传导源项识别反问题转化为多元极值问题,能够方便地反演出热源强度.推导了基本计算公式,讨论了热传导源项识别中热源强度的数学建模问题,进行了算法的误差分析.并以模具加热板的热源设计为算例,验证了算法的正确性与实用性.这对进一步研究热源空间分布识别和多维源项识别反问题具有重要意义.
关键词:热传导反问题;源项识别;热源强度;数值通解
O482.2+20438-1157-201403000792
烃类水合物导热特性的分子动力学模拟.万丽华,梁德青,关进安.化工学报, 2014, 65(3): 792-796.
采用分子动力学模拟方法Green-Kubo理论计算了263.15 K、3 MPa,sⅠ乙烷水合物、乙烯水合物的导热,给出密度和热导率值.从主客体分子和晶体结构(致密性、规整程度)对导热的影响等角度研究了烃类水合物(甲烷水合物、乙烷水合物、乙烯水合物)导热的特性.结果显示化学性质相似、分子量相差不大的烃类形成的水合物,其导热具有相似的温度压力依赖关系和晶体结构相关关系.对于sⅠ型水合物,水分子对水合物导热的影响远远超过客体分子对导热的影响.水合物的分子量越大,水合物密度越大,热导率越大.水合物晶体越致密、晶格越规整,热导率越大.
关键词:水合物;热传导;分子模拟;Green-Kubo理论;晶体结构;分子量;规整程度
O571674-7275-201401000042
反应堆中子边缘增强效应成像初步研究.唐彬,李航,唐科,等.中国科学:物理学 力学 天文学, 2014, 44(1): 42-48.
中子边缘增强效应是近年来发展的基于中子波动性的新型中子成像技术.相较于传统的中子照相技术利用样品中不同元素对中子衰减能力的差别来得到样品内部的结构潜像,边缘增强效应成像利用中子射线穿过物体时各种元素对中子的折射率不同来反映物体的内部结构.为研究中子边缘增强效应成像的实际工业应用可行性,通过数值模拟方法分析了边缘增强效应的产生过程,并基于反应堆进行了不同条件下的多色热中子边缘增强效应成像实验.模拟与实验结果表明在适当准直比条件下,铝材料边缘将出现明显的边缘增强效应,该效应与准直比、样品与转换屏之间的距离密切相关.
关键词:边缘增强;中子成像;反应堆
O591674-7275-201401000049
砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射效应.刘鸿,郑理,阮成礼,等.中国科学:物理学 力学 天文学, 2014, 44(1): 49-54.
应用统计物理方法研究了高增益砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射效应.导出了高增益砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射规律,在砷化镓样品中引入复合辐射强度与辐射的波长分布函数的概念,近似确定了高增益砷化镓光导开关中电流丝的平均辐射复合系数为(883 nm)≈0.1125,导出了各辐射波长的辐射复合系数与平均辐射复合系数之间的关系,验证了峰值波长为890 nm的光输出能量与实验观察结果吻合,在理论上揭示了电流丝顶部的光生载流子密度的分布规律.结果表明: 电流丝的体积面积比值和电流丝内平均载流子密度是影响电流丝辐射效应的两个主要因素,波长λ≤876 nm的辐射在紧邻电流丝顶部产生的最大载流子密度具有主导作用,最大光生载流子密度比电流丝内平均载流子密度小1~2个数量级.关键词:砷化镓光导开关;电流丝;辐射定律;辐射复合系数;载流子密度分布
O6 化学
O611.4;O614.331001-4861-201403000627
SnS2纳米材料的水热合成及光催化性质.范英华,雒琴,刘桂霞,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 627-632.
在不同的表面活性剂和硫源的条件下,采用水热法制备了多种形貌的SnS2纳米材料,详细讨论了反应条件对其形貌和性质的影响,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、和BET比表面积法对制备的样品的物相、形貌和组成进行了表征,通过光催化降解罗丹明B研究了所得样品的光催化性能.结果表明:表面活性剂和硫源对产物的结构和形貌起到了重要的作用.当Sn4+与表面活性剂的物质量的比为1:1时,样品均为纯的六方相SnS2.采用柠檬酸三钠为表面活性剂、硫脲为硫源时制得的SnS2纳米片具有最大的比表面积,同时表现出了最优的光催化性能.
关键词:水热法;SnS2;光催化;纳米材料
O611.61001-4861-201403000689
沉积温度对Cu2O薄膜生长过程及光电性能的影响.董金矿,徐海燕,陈琛.无机化学学报, 2014, 30(3): 689-695.
以硫酸铜为铜源,采用一步化学浴沉积法制备出了晶粒尺寸可调的纳米晶Cu2O薄膜.通过X射线衍射、扫描电镜和紫外可见分光光度法研究了沉积温度对薄膜晶体结构、成核密度、晶粒尺寸、薄膜厚度和光电性能的影响.结果表明,当在60~90℃范围内调节温度时,能够很好地控制晶粒尺寸、薄膜厚度,并将禁带宽度控制在33~51 nm、392~556 nm和2.47~2.61 eV范围内;随着晶粒尺寸的减小,紫外可见光谱的吸收边有明显的蓝移.此外还对薄膜的生长过程,成核密度和颗粒尺寸变化的机理进行了讨论.
关键词:Cu2O薄膜;沉积温度;晶粒尺寸;成核密度;禁带宽度
O611.6621001-4861-201403000487
十二烷基二甲基苄基氯化铵从碱性氰化液中固相萃取金的研究.解润芳,杨项军,韩云山,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 487-491.
建立了一种用十二烷基二甲基苄基氯化铵(BDMDAC)从碱性氰化液中固相萃取金的新方法:在碱性介质中,十二烷基二甲基苄基氯化铵溶液(BDMDAC)与Au(CN)2-络阴离子生成离子缔合物,该离子缔合物可被反相键合硅胶固相萃取柱萃取、富集,用乙醇洗脱,反相键合硅胶固相萃取柱可重复使用.该方法用于从碱性氰化液中固相萃取痕量金,萃取回收率可超过98%.
关键词:固相萃取;十二烷基二甲基苄基氯化铵;碱性氰化液;金;分离
O612.43+21001-4861-201403000664
含扑酸的三烃基锡配合物的合成及结构研究.张军红,张茹芬,马春林,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 664-670.
用扑酸(H2pa,2,3-diphenylpropionic acid)和三烃基锡氯化物R3SnCl (R=Ph,Bu,Me)合成了3个有机锡配合物{[(Ph3Sn)(pa)]·Et3N}n(1)、(Bu3Sn)2(pa)(2)和[(Me3Sn)2(pa)]·CH2Cl2(3).通过元素分析、红外光谱、核磁共振谱及X-ray单晶衍射等手段对配合物进行了表征.结构表明三苯基锡扑酸酯为一维链状聚合物,扑酸作为桥联配体链接各个锡原子,中心锡采取五配位的三角双锥构型;而三甲基锡和三丁基锡扑酸酯配合物为二核锡配合物,锡采取四配位的四面体构型.
关键词:三烃基锡配合物;扑酸;合成;晶体结构
O613.71;TB331001-4861-201403000609
微波辅助合成石墨烯/氧化镍复合材料及其表征.黄子东,张海燕,陈易明,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 609-614.
本文通过微波辅助的方法,快速而有效地在热膨胀石墨烯(RG)的缺陷上原位合成氧化镍纳米颗粒,形成石墨烯/氧化镍复合材料(RG/NiO).利用X-射线衍射(XRD),拉曼光谱 (Raman),傅里叶变换红外(FTIR),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),热重-差热(TGA-DSC)对所制备样品的结构、形貌和NiO在复合材料中的含量进行表征.结果表明,热膨胀石墨烯层数约7~8层,层间距约为0.35 nm,缺陷多,在水热和微波处理后抗氧化性明显变差.复合材料中氧化镍颗粒平均粒径为25 nm,均匀而密集地分散在石墨烯平面上,同时在复合材料中的含量为19.8%.
关键词:热膨胀石墨烯;氧化镍;石墨烯/氧化镍复合材料
O614.113;O614.23+21001-4861-201403000473
三种六元瓜环与Sr(Ⅱ)离子的配位及超分子自组装.张婷,陈文建,张云黔,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 473-480.
本文以六元瓜环及两种部分甲基取代六元瓜环(统称为Q[6]s)为构筑元件,合成了4个Q[6]s-Sr(Ⅱ)离子的配合物,用X射线单晶衍射方法测定了配合物的晶体结构.结果表明,Q[6]s-Sr(Ⅱ)离子配合物自组装形成不同结构的分子链,体系中存在Cl-离子时,
Q[6]s-Sr(Ⅱ)离子形成配位聚合链,而只有NO3-离子存在时,形成水分子配位桥连的超分子链.
关键词:六元瓜环;甲基取代六元瓜环(Q[6]s);Sr(Ⅱ)离子;超分子自组装;晶体结构
O614.1211001-4861-201403000557
Cu4簇合物“元件组装”合成及其结构与电催化作用.鲜亮,汪昊,刘颖,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 557-562.
以元件组装方法合成了Cu4(HL)4·2H2O簇合物(H2L=N-乙氧羰基-N’-o-硝基苯基硫脲).用X射线单晶衍射技术、核磁共振谱、红外光谱和元素分析等确定了簇合物及其相应组装元件的晶体结构和化学组成,并对簇合物的电催化性质进行了检测.结果表明,该簇合物由4个Cu(I)以M-M键构成簇核,4个硫脲配体分别以硫羰基硫原子和氮原子配位于Cu(I)构成簇合物配位结构,DPV分析显示该簇合物对O2具有较高催化活性.
关键词:元件组装;簇合物;硫脲;电催化
O614.1211001-4861-201403000621
以三唑农药为配体的两个铜配合物的合成、晶体结构与抑菌活性.胡春燕,聂旭亮,熊辉,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 621-626.由三唑农药烯效唑和多效唑合成了2个铜配合物[CuL41Cl2] (1)和[CuL42Cl2·4H2O] (2)(L1=uniconazole,L2=paclobutrazol).通过元素分析、红外光谱和X-ray单晶衍射对其结构进行了表征.结构分析表明,1属三斜晶系,P空间群,晶胞参数为a=0.8956(3)nm,
b=1.3267(4) nm,c=1.4918(4) nm,α=94.828(3)°,β=97.774(3)°,
γ=105.280(3)°,V=1.680 8(9) nm3.2属三斜晶系,P1空间群,晶胞参数为a=1.02189(19) nm,b=1.329(3) nm,c=1.3664(3) nm,
α=81.564(2)°,β=79.508(2)°,γ=79.185(2)°,V=1.7853(7) nm3.在2个配合物中,六配位的铜离子都采取扭曲的八面体配位构型,分别来自三唑配体的4个氮原子和2个氯原子配位.1和2都由分子间氢键连接成一维链结构.与相应的配体相比,1和2的抑菌活性明显增强.
关键词:烯效唑;多效唑;铜;晶体结构;抑菌活性
O614.121;O614.81+11001-4861-201403000696
两个2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物含能配合物的合成、晶体结构及催化性能.刘进剑,刘祖亮,成健.无机化学学报, 2014, 30(3): 696-704.
合成了2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)2种含能配合物[Cu4O2(C4N6O5H2)2(CH3COO)2(DMF)2]·DMF(1)((C4N6O5H2)2-为配体LLM-105失去2个H+)和[Co(C4N6O5H3)3]·7H2O(2) ((C4N6O5H3)-为LLM-105失去1个H+),用X射线单晶衍射法测定了其分子结构.配合物1属正交晶系,空间群为Pbca,配合物2属三斜晶系,空间群为R.用DSC,TG-DTG技术对配体和2个配合物的热分解进行了研究.用Kissinger法和Ozawa-Doyle法对配合物热分解过程中放热峰的表观活化能进行了计算.同时研究了2种配合物对AP热分解催化效果的影响,结果表明,2种配合物使AP的高温分解峰温分别提前117.42和71.85℃,分解放热量增加1916.97和1433.76 J·g-1,对AP热分解具有非常显著的催化效果.
关键词:LLM-105;含能配合物;晶体结构;热分解;催化性能
O614.122;O614.53+11001-4861-201403000492
BiFeO3空间选择性光化学还原Ag及光催化活性.吴子伟,吕晓萌,沈佳宇,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 492-498.
采用溶胶-凝胶法和光还原沉积法制备出Ag改性的纳米BiFeO3粒子,对复合材料进行了FESEM、XRD、XPS、FTIR、UV-Vis/DRS等分析和表征.考察了波长365 nm以上的光照下,铁磁性材料的空间选择性光化学反应对复合材料的结构、形貌以及光谱性质的影响.以罗丹明B为模拟污染物,考察了纳米Ag-BiFeO3粒子的可见光光催化活性以及稳定性.结果表明:通过光化学沉积,不仅增强了BiFeO3在200~800 nm光照下的响应,而且抑制了光腐蚀现象,提高了BiFeO3的稳定性.在波长大于400 nm的光照射12 h后单纯纳米BiFeO3粒子对罗丹明B脱色率约为74%,而Ag-BiFeO3复合材料6 h后约为90%,并且重复使用3次后光催化效果基本不变.
关键词:银;铁酸铋粒子;空间选择性;光催化
O614.221001-4861-201403000705
气液接触法制备球形氢氧化镁.刘志启,李丽娟,张东生,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 705-709.
利用气液接触法成功合成出了形状规则的球形氢氧化镁,并用X射线衍射仪(XRD)、热重(TG-DTG)、扫描电镜(SEM)和激光粒度仪表征了所得产品的结构、形貌、及粒度分布等性质.结果显示:所得球形氢氧化镁颗粒分散性较好,样品的表观粒径D50=7.41 μm,热分解温度始于363.6℃.最后根据气液接触反应的原理及氨气易挥发和被吸收的性质,对球形氢氧化镁的形成机理进行了讨论.
关键词:氢氧化镁;球形;晶体生长;扩散法
O614.241001-4861-201403000550
2-氨基-4-噻唑乙酸乙酯构筑的两个镉配合物的晶体结构及荧光性质.张来军,童吉灶,陈发云,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 550-556.
以2-氨基-4-噻唑乙酸乙酯(EATA)和氯化镉水合物为原料,在无水乙醇和乙醇-水混合物两种溶剂中分别合成了配合物[CdCl2(EATA)]n(1)和[CdCl2(EATA)2](2),并利用X-射线单晶衍射、元素分析、红外光谱和荧光光谱对它们进行了表征.配合物1和2都属于单斜晶系,分别为P21/c和Cc空间群,它们的中心金属离子Cd2+均为扭曲的六配位八面体构型.在配合物1中,相邻的2个八面体单元通过2个μ2-Cl-阴离子双桥连形成一维链结构,该一维链进一步通过N-H…Cl分子间氢键形成了三维网络结构,而配合物2则通过大量的N-H…Cl和C-H…Cl分子间氢键等弱作用组装成二维超分子结构.固态荧光光谱分析表明,配合物1和2荧光性质相似,均可归属于由配体到金属间的电荷转移(LMCT).
关键词:镉配合物;合成;晶体结构;荧光;2-氨基-4-噻唑乙酸乙酯
O614.24;O613.71;TB331001-4861-201403000543
碳纳米管@SiO2@Ag纳米复合材料的制备及其表面增强拉曼效应.周鑫,姚爱华,周田,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 543-549.本文以SiO2为中间层,在多壁碳纳米管(MWCNTs)表面负载Ag纳米粒子,制备出CNTs@SiO2@Ag纳米复合材料,并采用TEM、XRD、UV-Vis、XPS等对纳米复合材料的结构、形貌和成分进行了表征,同时对该纳米复合材料的表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)效应进行了研究.结果显示,Ag纳米颗粒有效提高了CNTs的SERS活性,纳米复合材料的拉曼峰强度是单纯CNTs拉曼峰强的近5倍.进一步研究了吸附罗丹明6G生物染料分子的SERS光谱,结果表明R6G分子的拉曼信号的质量与强度得到显著提高.因此,所制备的CNTs@SiO2@Ag纳米复合材料有望作为SERS的活性基底,应用于生物无损检测领域.
关键词:碳纳米管;银;二氧化硅;表面增强拉曼散射
O614.24+11001-4861-201403000511
含联苯三羧酸及二咪唑基吡啶配体的两个锌配位聚合物的合成、结构及荧光性质.王淑菊,田彦文,由立新,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 511-516.
以3,3’,5-联苯三羧酸(biphenyl-3,3’,5-tricarboxylic acid,H3bpta)、2,6-二(1-咪唑基)吡啶(2,6-bis(imidazole-1-yl)pyridine,bip)、Zn(NO3)2·6H2O和ZnCl2为原料,在水热条件下合成了配位聚合物{[Zn3(H2O)7(bpta)2]·5H2O}n(1)和{[Zn2Cl(bpta)(bip)2]·2H2O}n(2).并利用红外、元素分析和X-射线单晶衍射等对其结构进行表征.X-射线单晶衍射分析表明:化合物1属于单斜晶系,C2/c空间群,a=3.3171(11) nm,b=1.4957(5) nm,c=0.6951(2) nm,β=91.50°,Z=4;化合物2属于单斜晶系,P2/c空间群,a=1.9604(4) nm,b=1.0357(2) nm,c=1.9987(4) nm,β=101.97(3)°,Z=4.化合物1通过bpta桥联Zn(Ⅱ)形成1D链,通过配位水与羧基氧之间的氢键作用构筑成3D结构.化合物2中bip桥联Zn(Ⅱ)构成1D螺旋链状结构,进一步通过bpta桥连形成2D网状结构.此外,对化合物1和2进行了热稳定性分析和荧光性质研究.
关键词:配位聚合物;晶体结构;3,3’,5-联苯三羧酸;2,6-二(1-咪唑基)吡啶
O614.24+11001-4861-201403000633
两种磺胺嘧啶锌配合物的合成、晶体结构和荧光性质.赵秀华,赵亚云,张洁,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 633-639.以磺胺嘧啶为配体,合成了两种新的Zn(Ⅱ)配合物[Zn(L)2(bpy)] (1) and {[Zn(L)2(bpp)]}n(2) (L=磺胺嘧啶,bpy=2,2’-吡啶,bpp=1,3-二(4-吡啶基)丙烷).并对其进行了单晶X-射线衍射,粉末X-射线衍射,元素分析,热分析,红外光谱,紫外光谱和荧光光谱测定.单晶X-射线分析表明化合物1是单核结构,属三斜晶系,P空间群,Zn(Ⅱ)是四方锥配位结构.化合物2是一维结构,属单斜晶系,P21空间群,Zn(Ⅱ)是四面体配位结构.热分析表明化合物1和2都有很高的热稳定性.
关键词:磺胺嘧啶;Zn(Ⅱ)配合物;晶体结构;荧光性质
O614.24+11001-4861-201403000654
V型咪唑配体构筑的二维穿插层状锌(Ⅱ)配合物的晶体结构及荧光性能.胡劲松,张绪娇,蔡晓卫,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 654-658.
本文以4,4’-二咪唑基二苯醚(BIDPE)和庚二酸(H2pim)为配体,溶剂热合成了一个互锁的二维配位聚合物{[Zn(BIDPE)(pim)]·(H2O)}n(1).对其进行了红外、热重、粉晶衍射、单晶衍射等表征,配合物属于单斜晶系,空间群P21/c.相邻的Zn(Ⅱ)离子通过连接BIDPE和pim2-形成手性二维波浪形面,两个相邻的面相互互锁仍然形成2Dchiral的结构.相邻互锁的2Dchiral结构的螺旋方向相反,通过ABAB堆积最终形成了2Dachiral超分子框架.此外,本文也研究了配合物的荧光性能.
关键词:配位聚合物;V-型配体;荧光
O614.24+11001-4861-201403000710
5-甲氧基-6’-羟基-2,2’-[乙二氧双(氮次甲基)]二酚及其四核锌(Ⅱ)配合物的合成与晶体结构.董文魁,张欣颖,赵萌萌,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 710-716.
合成了一种不对称Salamo型配体5-甲氧基-6’-羟基-2,2’-[乙二氧双(氮 次 甲 基)]二 酚(H3L)及 其 四 核 锌(Ⅱ)配 合 物[Zn4L2(CH3OH)2(OAc)2],并通过X-射线单晶衍射分析确定了其晶体结构.其中配体呈现一种“V”构型,两个苯环单元的二面角为85.71(3)°,可近似认为是垂直的;而在配合物晶体结构中,金属离子有两种配位构型方式:一种为三角双锥构型,另一种为四方锥构型.配合物通过分子间的氢键作用形成了一个无限延伸的二维结构.
关键词:不对称Salamo型配体;锌配合物;合成;晶体结构
O614.24+21001-4861-201403000517
二羟基萘二磺酸根构筑的一维链状镉配位聚合物的合成与晶体结构.陈延民,解庆范.无机化学学报, 2014, 30(3): 517-521.
采用常规溶液挥发法,3,6-二羟基-2,7-萘二磺酸二钠盐(Na2H2dhns)、咪唑(imdz)与Cd(NO3)2·4H2O在甲醇-水溶液中反应合成了一种一维镉配位聚合物{[Cd2(dhns)(imdz)4]·H2O}n(1),并用元素分析、IR、UV、PL和TG等方法进行了表征.经X-射线单晶衍射分析确定了其晶体结构,晶体属单斜晶系,空间群C2/m,晶胞参数a=1.24597(6) nm,b=1.55833(9) nm,c=1.62999(10) nm,β=90.258(6)°,V=3.1648(3) nm3,Z=4,Mr=831.39,Dc=1.745 g·cm-3,μ=1.534 mm-1,F(000)=1 640,R=0.056 4,wR2=0.140 5,S=1.09.每个Cd(Ⅱ)处于畸变的八面体配位环境,2个八面体共同形成双核金属簇,金属簇经dhns4-四重桥联形成一维配位聚合物.
关键词:配位聚合物;镉配合物;晶体结构;二羟基萘二磺酸盐
O614.24+21001-4861-201403000591
由咪唑-4,5-二羧酸和1,4-对苯二甲酸构筑的一个三维镉(Ⅱ)配位聚合物的合成、结构及荧光性质.卢文贯,刘宏文,范智轩,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 591-596.
以CdCl2、咪唑-4,5-二羧酸(H3IDC)和1,4-对苯二甲酸(H2BDC)为原料,在水热条件下合成得到了一个新的三维镉(Ⅱ)配位聚合物[Cd2(HIDC)(BDC)(H2O)]n(1),通过元素分析、红外光谱、粉末X-射线衍射、热重分析和单晶X-射线衍射法等对其组成和结构进行了表征.单晶X-射线结构分析表明,在配合物1的晶体结构中含有沿a轴方向的一维无限的{[Cd2(CO2)]2(CO2)2}n配位聚合链.此聚合链再通过桥连HIDC2-与BDC2-配体的连接,最终形成一复杂的三维金属-有机框架结构.配合物1的固体室温荧光测试结果表明,在波长为350 nm的光激发下于456 nm处出现强烈的荧光发射.
关键词:配位聚合物;混合配体;晶体结构;荧光性质
O614.3+1;TB331001-4861-201403000603
自生纳米纤维增强SiO2气凝胶的制备及性能研究.伊希斌,王修春,张晶,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 603-608.
采用溶胶-凝胶法和乙醇超临界干燥工艺制备ZrOX/SiO2复合气凝胶,再经1200℃高温热处理得到自生纳米纤维增强SiO2复合气凝胶.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、热重和氮气吸附等手段对气凝胶的结构和性能进行了分析,并且测试了样品的压缩强度及真密度.实验结果表明:自生纳米纤维增强SiO2复合气凝胶具有均匀的多孔网络结构,锆氧纳米纤维是以化学键连接复合的方式无序穿插在气凝胶中,对复合气凝胶的机械强度和隔热性能有明显的改善.经1200℃热处理后的ZrOX/SiO2复合气凝胶比表面积为827.22 m2·g-1,压缩强度为9.68 MPa,真密度为0.23 g·cm-3.
关键词:自生锆氧纳米纤维;SiO2复合气凝胶;溶胶凝胶法;机械强度
O614.33+81001-4861-201403000677
氧化石墨烯表面生长铕配合物纳米晶及其荧光性能研究.冯超,莫尊理,缑浩,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 677-682.
本文利用π-π堆积的方式在氧化石墨烯(GO)表面生长了Eu(Ⅲ)配合物纳米晶.傅立叶变换红外光谱(FTIR),透射电子显微镜(TEM),X-射线衍射(XRD)的表征证明,Eu(Ⅲ)配合物纳米晶成功地生长在氧化石墨烯表面.荧光光谱分析证明,复合材料具有一定的荧光性能,其中Eu3+的猝灭浓度为18wt%.热重分析显示,复合材料的热稳定性也比纯配合物有了明显的提高.
关键词:氧化石墨烯;纳米晶;配合物;复合材料
O614.41;O614.1211001-4861-201403000573
结构稳定的CuO/TiO2纳米管的功能化溶胶修饰法制备及其催化CO氧化性能研究.韩骐伟,朱宝林,田晶,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 573-578.
以水热处理方法得到的钛酸纳米管为载体,采用含有醋酸铜的功能化钛溶胶对其进行一步浸渍修饰,制备结构稳定的CuO修饰TiO2纳米管催化剂(CuO/TiO2NTs).通过XRD(X-射线衍射)、TEM(透射电子显微镜)、HR-TEM(高倍透射电子显微镜)、XPS(X-射线光电子能谱)、BET(氮气吸附-脱附法)、TPD(程序升温脱附法)等表征材料的结构和性质,并研究其催化CO氧化的性能.研究表明:经过溶胶浸渍处理过程,不仅将功能化铜组分负载在纳米管上,而且纳米管载体的耐热性能明显提高;催化剂载体、铜钛原子比及焙烧温度对催化剂的活性有明显影响,且400℃焙烧的Cu/Ti原子比为1:5的CuO/TiO2NTs的活性最高.
关键词:钛酸纳米管;CuO;功能化溶胶修饰法;CO氧化;催化活性
O614.41+1;O613.511001-4861-201403000506
TiS2原子薄膜厚度对其热电性质影响的理论研究.陈昊英,张睿智,赵佩,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 506-510.
本文采用玻尓兹曼输运方程与密度泛函计算相结合的方法,理论研究了薄膜厚度对二维TiS2原子薄膜热电性能的影响.随着厚度的减小,薄膜的能带变平,电子有效质量增大而群速度减小,这造成了塞贝克系数的增大和电导率的减小.而且,薄膜的功率因子及最优载流子浓度也随厚度的减小而减小.我们讨论了薄膜功率因子减小的物理机制,并与其他二维体系的实验结果进行了比较分析.
关键词:热电材料;原子薄膜;层状材料
O614.41+1;O614.82+3;O614.1221001-4861-201403000481
TiO2纳米管负载Pd-Ag催化1,2-二氯乙烷的选择性加氢脱氯.韩玉香,邵芸,万海勤,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 481-486.
以二氧化钛纳米管为载体,分别采用光沉积法和浸渍法制备负载Pd和Ag的双金属催化剂,并考察它们对1,2-二氯乙烷选择性加氢脱氯的行为.催化剂的UV-Vis,XRD,XPS等表征结果显示,在Ag负载量相近的情况下,光沉积法制备的催化剂较浸渍法制备的催化剂具备更显著的Ag富集现象.催化剂对1,2-二氯乙烷活性评价的结果表明,在Ag负载量相近时,光沉积法制备的催化剂对乙烯具有更高的选择性,且随着Ag负载量的提高,催化剂对乙烯选择性也逐渐增强.
关键词:催化加氢脱氯;1,2-二氯乙烷;光沉积;二氧化钛纳米管;Pd-Ag
O614.51+11001-4861-201403000640
含乙酰氧肟酸配体的席夫碱钒配合物的合成、结构及其抑制幽门螺旋杆菌脲酶研究.任晋琦,焦庆祝,王艺诺,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 640-648.
本文合成了2个新的含乙酰氧肟酸配体的席夫碱钒配合物,[VⅢL1(HAHA)](1)和[VⅤOL2(AHA)](2),其中L1为N,N’-二(5-甲基水杨基)乙烷-1,2-二胺的二价阴离子,L2为2-{[2-(2-羟乙基氨基)乙亚胺基]甲基}-6-甲基苯酚的一价阴离子,HAHA和AHA分别为乙酰氧肟酸的一价和二价阴离子,通过物理-化学方法以及单晶X-射线衍射表征了它们的结构.在每个化合物中,V原子都采取八面体配位构型.本文还研究了配合物的热稳定性以及其对幽门螺旋杆菌脲酶的抑制活性.在浓度为100 μmol·L-1时,配合物1和2对脲酶的抑制率分别为37.2%和81.5%,其中配合物2的IC50值为21.5 μmol·L-1.分子对接研究表明配合物2与脲酶活性中心存在有效的作用力.
关键词:席夫碱;乙酰氧肟酸;钒配合物;晶体结构;脲酶抑制剂
O614.61.2;O614.1111001-4861-201403000615
Mo掺杂LiFePO4正极材料的第一性原理研究.宋建军,邵光杰,赵健伟,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 615-620.
基于第一性原理密度泛函理论计算了LiFePO4和LiFe1-xMoxPO4(x=0.005,0.01,0.015,0.02,和0.025)的电子结构和锂离子扩散能垒.结果显示掺杂后的LiFe0.99Mo0.01PO4样品具有最大的(101)晶面间距,由此可知LiFe0.99Mo0.01PO4沿[101]晶向具有最宽的锂离子扩散通道.未掺杂的LiFePO4的锂离子扩散能垒为4.289 eV,而掺杂后LiFe0.99Mo0.01PO4降为4.274 eV,经过计算得出掺杂样品LiFe0.99Mo0.01PO4的锂离子扩散系数增为未掺杂LiFePO4的1.79倍,表明Mo掺杂有利于改善LiFePO4的锂离子扩散能力.态密度图显示,掺杂Mo后导带底附近的峰强度增强,对LiFePO4电子导电性能的提高是有利的.因此,掺杂Mo有益于提高LiFePO4的锂离子扩散能力和电子导电能力.结合我们的实验结果比较得知,在磷酸铁锂性能的改善上,相比电子导电能力,锂离子扩散能力的提高起到了更重要的作用.
关键词:密度泛函理论;电子结构;扩散能垒;掺杂
O614.61+2;X701.31001-4861-201403000563
Keggin结构杂多酸盐的合成、表征及催化燃油超深度脱硫.刘日嘉,王睿,Korchak Vladimir.无机化学学报, 2014, 30(3): 563-572.以六种金属盐和磷钨酸为原料制备了Keggin结构杂多酸盐Mx/nH0.6PW(Zr0.6H0.6PW、Al0.8H0.6PW、Zn1.2H0.6PW、Fe0.8H0.6PW、Ti0.6H0.6PW和Sn0.6H0.6PW)和Alx/3H3-xPW(AlPW、Al0.8H0.6PW、Al0.5H1.5PW、Al0.3H2.1PW和Al0.1H2.7PW)催化剂,并对催化剂进行了FTIR、XRD、DSC/TGA、ICP等表征.对催化剂进行催化活性筛选后,确定Al0.5H1.5PW为最佳催化剂.研究了以Al0.5H1.5PW为催化剂,过氧化氢为氧化剂,乙腈为萃取剂的催化氧化萃取燃油超深度脱硫技术.考察了催化剂用量、氧硫比、催化剂与氧化剂预接触时间、反应温度和初始硫含量对脱硫效果的影响.结果表明,在催化剂用量为模拟油品质量的0.25%,氧硫比为10,催化剂与过氧化氢预接触8 min,反应温度60℃,初始硫含量为350 mg·L-1的条件下,反应到60 min时硫含量已降至2.5 mg·L-1,脱硫率达99.3%.催化氧化萃取时的脱硫率比单纯萃取时的脱硫率高45.3%,效果十分显著.此外,催化剂用于真实汽、柴油的催化氧化脱硫实验也得到了很好的脱硫效果,且催化剂重复使用5次后,脱硫效率未见明显降低.
关键词:杂多化合物;氧化脱硫;硫化物;过氧化氢
O614.7+11;O646.81001-4861-201403000522
含混合多齿螯合配体双缺口立方烷型四核Mn配合物的合成、晶体结构与磁性研究.王会生.无机化学学报, 2014, 30(3): 522-528.
本文报道了一个含混合多齿螯合配体的四核Mn配合物Na2[Mn2ⅢMn2Ⅱ(pdmH)2(L)2(N3)2]·2CH3OH·2H2O(1·2CH3OH·
2H2O,pdmH2为2,6-吡啶二甲醇,H2L为2,6-吡啶二甲醇与2,2-二吡啶酮水合物的脱水物),并对其进行单晶结构分析、红外、元素分析和磁性研究.单晶结构分析表明,该化合物属于三斜晶系P空间群,分子中2个Mn2+、2个Mn3+及6个来自pdmH-或L2-配体的O原子构成1个双缺口立方烷结构.磁性研究表明Mn2+与Mn3+之间为弱的反铁磁性耦合作用(J1=-0.89 cm-1,J2=-1.13 cm-1),Mn3+离子之间为稍强的铁磁性耦合作用(J3=3.20 cm-1),基态自旋值S=2,交流磁化率研究表明,在所测试条件下,其虚部没有表现出单分子磁体所具有的频率依赖现象.
关键词:四核Mn簇合物;晶体结构;磁性;混合多齿螯合配体;单分子磁体
O614.71+11001-4861-201403000659
2-(4-甲基苯甲酰基)苯甲酸构筑的锰(Ⅱ)配合物的晶体结构、电化学、荧光及磁性研究.陈志敏,杨颖群,易正戟.无机化学学报, 2014, 30(3): 659-663.
以2-(4-甲基苯甲酰基)苯甲酸(HL)为配体合成了一个新的锰((Ⅱ)配合物Mn(L)2(2,2’-bipy)2.该配合物晶体属单斜晶系,空间群P21/c,晶胞参数:a=1.7198(2) nm,b=1.03980(14) nm,c=2.3463(3) nm,β=95.732(3)°,V=4.1748(9) nm3,Dc=1.346 g·cm-3,Z=4,μ(Mo Kα)=0.373 mm-1,F(000)=1756,最终偏离因子R1=0.0423,wR2=0.0949.标题配合物的中心锰(Ⅱ)离子处于变形的八面体配位环境中.测定了配合物的电化学、荧光和磁性.结果表明:在循环伏安过程中,配合物的电子转移是准可逆的,对应的电极反应是Mn(Ⅲ)/Mn(Ⅱ);配合物在536~556 nm之间有一个较强的荧光发射峰;在300~2 K,配合物有反铁磁性.
关键词:锰(Ⅱ)配合物;2-(4-甲基苯甲酰基)苯甲酸;晶体结构;电化学、荧光和磁性
O614.71+11001-4861-201403000671
基于环己烷甲酸根和2,2’-联吡啶配体的双核锰(Ⅱ)配合物的合成与表征.殷文宇,马运声,王君,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 671-676.
使用C6H11CO2Na和bipy为配体与Mn(ClO4)2·6H2O在水热条件下反应,制备了双核化合[Mn2(O2CC6H11)2(bipy)4](ClO4)2(C6H11CO2H =环己烷甲酸;bipy=2,2’-联吡啶).在双核阳离子[Mn2(O2CC6H11)2(bipy)4]2+结构中,锰原子之间通过两个环己烷甲酸根采取顺-反构型连接.该双核分子之间通过π-π堆积和弱C-H…O的氢键形成一个三维超分子网状结构.磁性质研究表明,锰离子之间存在弱反铁磁性耦合.
关键词:环己烷甲酸;双核锰;晶体结构;磁性
O614.71+1;O614.81+31001-4861-201403000585
呋喃酰腙及其镍、锰配合物的合成与晶体结构及抑菌活性.杨滋渊,宋斌,徐守卫,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 585-590.
通过2-呋喃甲醛与4-甲氧基苯甲酰肼缩合,得到一种新型的希夫碱配体2-呋喃甲醛缩-4-甲氧基苯甲酰腙(HL),将HL与Ni(NO3)2·6H2O、MnCl2·4H2O分别在乙醇与丙酮的混合溶剂中反应,采用溶剂挥发获得配体单晶、不同构型的新型配合物NiL2和Mn(HL)2Cl2单晶.采用元素分析、红外光谱、核磁共振、X-射线单晶衍射对HL、NiL2和Mn(HL)2Cl2进行表征,结构分析表明HL属于三方晶系,空间群R,晶胞参数a=2.442(2) nm,b=2.442(2) nm,c=1.1354(10) nm,γ=120°,Z=18.NiL2和Mn(HL)2Cl2均属于单斜晶系,空间群P21/n和P21/c.NiL2属于近似平面四方构型,晶胞参数a=1.2067(8) nm,b=0.5774(4) nm,c=1.8418(13) nm,β=107.122(11)°,Z=2;Mn(HL)2Cl2属于扭曲八面体构型,晶胞参数a=0.9155(4) nm,b=0.7217(4) nm,c=2.0336(9) nm,β=96.047(9)°,Z=2.用琼脂扩散法测定了配体和配合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌的抑制活性,结果显示NiL2对金色葡萄球菌有显著的抑制作用.关键词:酰腙;单晶结构;抑菌活性;镍配合物;锰配合物
O614.81+21001-4861-201403000683
以二羧酸二苯甲醚和吡啶基三唑为配体构筑的钴(Ⅱ)配合物的合成、结构、热稳定性及DFT计算.王俊梅,李冰,孙琳,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 683-688.
基于V型配体4,4’-二羧酸二苯甲醚(H2oba)和刚性配体3-(3吡啶基)-5-(4’吡啶基)-1-H-1,2,4三唑(3,4’-Hbpt),在水热条件下与醋酸钴制备了一种新的配位聚合物[Co(oba)(3,4’-Hbpt)]·H2O,并对其进行X-射线单晶衍射、热重分析、元素分析和红外光谱表征.配合物为单斜晶系,P21/c空间群,完全脱质子的oba2-配体的2个羧基连接Co(Ⅱ)离子形成八元环,3,4’-Hbpt配体和H2oba桥连2个Co(Ⅱ)形成二十五元环.相邻的八元环和二十五元环进一步通过oba2-作支柱连接,形成了二维的层-孔结构.采用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/6-31*G(d)和6-31**G(d,p)水平上对配体H2oba结构进行优化计算,探讨了其稳定性,前线轨道以及最优构型,计算结果与化合物1中H2oba的构象一致.
关键词:4,4’-二羧酸二苯甲醚;3-(3-吡啶基)-5-(4-吡啶基)-1-H-1,2,4三唑;晶体结构;理论计算
O6211000-8608-201402000163
苯并噻二唑为中心的A-π-A-π-A型小分子光伏材料合成与性能研究.王丽辉,殷伦祥,张昱,等.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 163-170.
以苯并噻二唑为中心给体,利用Suzuki偶联和Knoevengel缩合等经典有机反应将吸电子基团氟原子和氰基引入到分子末端,完成了两个未见报道的以苯并噻二唑为中心的A-π-A-π-A型小分子化合物2F-TT-BT和2CN-TT-BT的合成,其化学结构通过核磁和高分辨质谱予以证实.通过紫外-可见吸收光谱、电化学循环伏安法及密度泛函理论计算对其光物理和电化学性质进行了实验及理论的研究.研究表明,合成的小分子材料对太阳光的吸收可覆盖整个紫外-可见吸收范围,具有与PC61BM相匹配的HOMO和LUMO能级,满足了溶液过程有机太阳能电池制备的基本要求.初步探索了材料的光伏性能,以小分子2F-TT-BT为给体,制作了结构为ITO/PEDOT:PSS/2F-TT-BT:PC61BM(质量比1:2)/Al的体异质结(BHJ)太阳能电池,能量转换效率为0.53%,实验结果表明此类小分子是潜在的有机太阳能电池材料.
关键词:有机合成;苯并噻二唑;溶液过程;体异质结;光伏材料
O625.210438-1157-201403000797
多溴联苯醚理化性质的定量构效关系.金浩,王星皓,杨芬,等.化工学报, 2014, 65(3): 797-804.
为研究多溴联苯醚(PBDEs)理化性质,提出其分子中顶点原子(基团)特征值(δi)新的计算方法,并在修正的距离矩阵基础上构建了拓扑距离特征定位指数(T);采用文献程序软件和Gaussian 03程序软件分别计算,得到其分子电性距离矢量(Mt)和多种量子化学参数.用最佳变量子集回归方法建立了相关参数与PBDEs的色谱保留时间(RRT)、正辛醇/空气分配系数(lgKOA)和298 K超冷流体蒸气压(lgPL)的3个定量构效关系模型.模型复相关系数(R)分别为0.9953、0.9983和0.9982,逐一剔除法交叉验证相关系数(Q)分别为0.9948、0.9975和0.9975,标准偏差(SD)分别为0.0222、0.0754和0.0868,均优于前人的工作.研究结果表明,所建模型具有良好的稳健性和预测能力,拓扑距离特征定位指数对PBDEs性质的表征是有效的.
关键词:污染;计算机模拟;模型;预测;多溴联苯醚;定量结构性质相关
O626.321001-4861-201403000499
非对称双极性(D-π-A)吡啶Salophen席夫碱锌/镍配合物的合成、表征、线性及非线性光学性质研究.张杰,滕明瑜,戴国梁,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 499-505.
通过Still偶联反应合成了吡啶取代的香草醛(1a和1b).以过渡金属离子(Zn2+和Ni2+)作为模板,以单亚胺席夫碱2和吡啶基香草醛为原料合成和表征了新的非对称双极性(D-π-A)Salophen金属配合物(3a、3b和3c).测定了这些金属配合物的线性和三阶非线性光学(双光子吸收,TPA)性质.双极性的Salophen金属配合物的发射光谱在可见光范围内(486~516 nm),荧光寿命4.51 ns~5.18 ns,荧光量子产率在4.3%~5.3%之间.衰减时间测试表明,荧光寿命是在纳秒级范围,这表明该发射来自单线态.对这些化合物进行了热重分析,结果表明3a、3b和3c都是热稳定的,起始分解温度(Td)为333~374℃.使用开孔 Z-扫描方法在800 nm处用100 fs脉冲的激光对这些双极性的Salophen金属配合物的TPA截面σ(2)进行了测试,最高可达1403 GM,其值为目前已知席夫碱金属配合物较高值之一.测试表明,锌的Salophen金属配合物具有良好的荧光量子产率、巨大的TPA截面σ(2)、很高的热稳定性以及锌配合物公认的低毒性.因这些配合物可以被近红外或红外波长的光激发,这种光可以有效地穿透生物组织同时减轻细胞损伤,所以Salophen锌配合物作为双光子荧光发色团在生物体成像中有潜在的应用.
关键词:Salophen配合物;双极性分子;线性光学性质;双光子吸收截面;Z-扫描
O631003-3726-201403000081
高分子材料专业《橡胶塑料成型模具设计》课程教学改革初探.郭建华,刘维锦.高分子通报, 2014, (3): 81-84.
《橡胶塑料成型模具设计》是高分子材料专业的一门实用性强且有着重要学科意义的专业课.本文以提高模具设计教学质量、锻炼学生的实践能力和创新能力、培养高素质学科人才为目的,针对目前《橡胶塑料成型模具设计》课程存在的教学问题,在教学内容、教学方法、实践性教学及考核等方面进行了一系列的改革,并探讨了实践的效果.
关键词:模具设计;橡胶;塑料;教学改革
O631003-3726-201403000085
基于“工程实践能力培养”的《化学工艺学》课程建设与教学实践.邱玉娥,张秀玲,王福明,等.高分子通报, 2014, (3): 85-90.针对工程实践能力的培养,以《化学工艺学》课程建设为切入点,对教学内容与教材建设、教学模式与教学方法、教学队伍、考核内容及考核方法等方面的改革进行了理论和实践探索,取得了一定成效.编撰出版了工程特色突出、注重工程实践能力培养的普通高等教育"十二五"规划教材《化学工艺学》,创建并实践了集先进性、创新性和实用性于一体的"三型案例并用"教学法,探索实践了"将理论教学与毕业实习、化工仿真实训相结合"的能够强化工程实践能力培养的新型教学模式.
关键词:工程实践能力;化学工艺学;校企合作;教学模式;教学方法
O6311008-9497-201402000156
两嵌段共聚物在本体及溶液中的自组装.潘洪伟,吴敏,何林李.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 156-160.
采用耗散粒子动力学(DPD)模拟方法对两嵌段共聚物AmBn在本体和溶液中的自组装行为进行了研究.在本体情况下,对环形和线形两嵌段共聚物AmBn的相行为进行了系统的对比分析,观察了体系的有序-无序相转变规律,以及具体构型的相周期.在亲B选择性溶剂情况下,保持体系的浓度不变,改变环形两嵌段共聚物的链长,观察到了一系列丰富的相结构,有球状、圆盘状、片状、空心柱状、空心球状等.
关键词:散粒子动力学;两嵌段共聚物;自组装;环形与线形
O636.11000-7857-201404000022
功能化修饰纳米纤维素的结肠靶向给药载体.唐丽荣,黄彪,李涛,等.科技导报, 2014, 32(4): 22-28.
纳米纤维素(cellulose nanocrystals,CNCs)具有优异的生物理化性能,可作为一种理想的新型药物载体.以马来酸酐酯化纳米纤维素(MA-CNCs)为载体,通过酯化反应进一步引入氨基酸连接臂,再与妥舒沙星(TFLX)偶联,得到新型妥舒沙星-氨基酸-马来酸酐酯化纳米纤维素药物轭合物(TFLX-A-MA-CNCs).采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征技术验证了妥舒沙星与马来酸酐酯化纤维素成功偶联.场发射扫描电镜(FE-SEM)观察发现MA-CNCs 可以较好地包覆药物.对TFLX-A-MACNCs药物轭合物在模拟胃液、小肠液和结肠液中的释药行为进行分析,结果表明MA-CNCs 载体对药物具有良好的包载性,且可实现结肠靶向释药.
关键词:纳米纤维素;马来酸酐酯化纳米纤维素;结肠靶向给药
O636.11000-7857-201404000051
高压匀质处理对纳米纤维素自聚集特性及气凝胶结构的影响.李勍,陈文帅,卢天鸿,等.科技导报, 2014, 32(4): 51-55.
木材细胞壁的重要组成部分是许多直径在纳米尺度、具有高长径比、高比表面积和丰富表面基团的纤维素分子聚集体.基于“自下而上”的思想,利用层层分离法从木粉中分离出纳米尺度的基元纤丝.首先,通过化学和超声预处理并结合高压匀质处理的方法从木材中分离制备出纳米纤维素(CNF);然后,通过冷冻干燥的方法将CNF 进一步组装加工成纳米纤维素气凝胶.研究发现,超声结合匀质的方法,可得到均匀纤丝化的CNF,具有低直径尺寸分布(纤丝直径为1~3 nm)和高长径比特征,但氢键作用的影响使得单根纤丝又易重构为簇、带状的聚集体形式.随着CNF 溶液浓度的增大,所形成的气凝胶密度增大,孔隙度降低,结构由以纤维为主,转变为纤丝交织的片层结构.本研究所得的气凝胶可广泛应用于包装、生物医药、吸附材料等领域.
关键词:纳米纤维素;气凝胶;网状结构;高压匀质处理
O636.11000-7857-201404000056
氯化铁体系绿色高效催化制备纳米纤维素.卢麒麟,唐丽荣,游惠娟,等.科技导报, 2014, 32(4): 56-60.
采用氯化铁(FeCl3)催化水解法制备纳米纤维素(CNC),考查了反应温度、反应时间、FeCl3用量、超声时间等因素对CNC得率的影响.结果表明,反应温度110℃,反应时间60 min,FeCl3质量分数10%,超声时间180 min时,CNC 得率最高,达22%.采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、Zeta 电位测定仪等对CNC的结构、形貌、谱学性质和晶体性能、分散在液相介质中带电颗粒的有效电荷进行了表征,结果表明,电镜观察CNC为棒状,直径20~50 nm,长200~300 nm;XRD分析表明,CNC 属于纤维素Ⅰ,结晶度达到76.2%,较纸浆纤维显著提高;Zeta 电位测定结果显示,CNC在水溶液中具有良好的分散稳定性.该催化制备体系具有绿色环保、反应条件温和、容易控制、操作简单等优点,单根纳米纤维呈棒状,纤维之间相互交织成网状,有利于其在复合材料中的应用.
关键词:氯化铁;纳米纤维素;复合材料
O640253-9837-201402000159
过渡金属氧化物掺杂对铜锰氧化物催化CO氧化性能的影响.蔡丽娜,胡臻皓,Peter Brnton,等.催化学报, 2014, 35(2): 159-167.
以乙酸铜和乙酸锰为铜锰前驱体,以NH4HCO3为沉淀剂,相应金属硝酸盐为掺杂剂,采用共沉淀法制备了不同过渡金属氧化物掺杂的铜锰氧化物催化剂.采用N2物理吸附、X射线衍射,氢气-程序升温还原和原位红外漫反射光谱等方法对催化剂进行了表征,考察了系列催化剂上CO反应性能.结果表明,掺杂过渡金属氧化物可以调变催化剂对CO的吸附能力,进而影响催化剂性能.
关键词:铜锰氧化物;过渡金属氧化物;掺杂;一氧化碳氧化;原位红外漫反射光谱
O640253-9837-201402000168
采用溶胶-凝胶-溶剂热路径合成H3PW12O40/TiO2和H4SiW12O40/TiO2及其光催化降解二硝基甲苯.冯长根,尚海茹,刘霞.催化学报, 2014, 35(2): 168-174.
以非离子表面活性剂P123为结构导向剂,采用溶胶-凝胶与溶解热相结合方法,制备了两类介孔材料H3PW12O40/TiO2和H4SiW12O40/TiO2,并对其进行了表征.X射线粉末衍射和拉曼光谱分析表明,所制催化剂为锐钛矿晶型,体系中H3PW12O40和H4SiW12O40的 Keggin结 构 经 400℃ 焙 烧 后 仍 保 持 完整.H3PW12O40/TiO2和H4SiW12O40/TiO2的平均粒径分别为15.49和7.75 nm.N2吸附-脱附和扫描电镜结果表明,P123的加入使催化剂的粒径减小,比表面积和孔体积明显增大,其中H3PW12O40/TiO2和H4SiW12O40/TiO2的比表面积分别高达252.2和250.0 m2/g.紫外漫反射吸收光谱表明,与纯TiO2相比,复合催化剂的吸收光谱发生了明显的红移,且吸收强度明显增大.催化剂对DNT降解实验表明,在最佳操作条件下降解率可高达95%.
关键词:介孔材料;多金属氧酸盐;二氧化钛;结构导向剂;二硝基甲苯;光催化降解
O640253-9837-201402000175
国产航空煤油裂解催化剂Pt/ZrxTixAl1-2xO2的性能.焦毅,王健礼,朱权,等.催化学报, 2014, 35(2): 175-184.
采用共沉淀法制备了一系列ZrxTixAl1-2xO2复合氧化物载体材料,考察了其作为裂解催化剂载体对航空煤油裂解反应的影响.采用全自动吸附仪、X射线衍射、扫描电镜/能谱仪联用、NH3-程序升温脱附等手段对催化剂进行了表征.结果表明,当ZrO2:TiO2:Al2O3质量比为1:1:3时催化剂具有最大的比表面积和孔容;具有最强的表面酸性和最集中的强酸中心密度,且具有良好的再生功能.实验结果表明,载体ZrO2:TiO2:Al2O3质量比为1:1:3时催化剂上650℃裂解产气量较热裂解提高了2.1倍,700℃时提高1.4倍.另外,该系列载体材料经1000℃焙烧5 h后,所制得的催化剂几乎失去了催化活性.
关键词:ZrxTixAl1-2xO2复合氧化物;管式涂层;催化裂解;吸热燃料;酸性
O640253-9837-201402000185
MOF(Fe)的制备及其氧气还原催化性能.宋国强,王志清,王亮,等.催化学报, 2014, 35(2): 185-195.
以硝酸铁为金属离子前驱体、均苯三甲酸为有机配体,采用水热法合成了金属有机骨架MOF(Fe)催化剂,应用X射线衍射、N2吸附-脱附、透射电镜、红外光谱和热重等方法对催化剂的结构进行了表征,并采用循环伏安法测试了催化剂在碱性电解质中的氧气还原(ORR)催化性能,同时也采用旋转圆盘电极进一步研究了催化剂的ORR的动力学行为.结果表明,所制MOF(Fe)具有很好的晶型结构、大比表面积、丰富的微孔以及较高的热稳定性.且表现出很好的ORR催化活性.ORR的反应历程随电位的改变而改变:电位在-0.3到0.50 V范围内,ORR为2电子途径;随着电位从-0.50 V升至-0.95 V,ORR从2电子向4电子途径转变.另外,该催化剂在碱性电解质中也表现出较好的氧气析出(OER)催化性能,这为制备用于ORR和OER的高效非贵金属催化剂提供了新的途径.
关键词:金属有机骨架;水热法;氧气还原反应;氧气析出反应;锂-空气电池
O640253-9837-201402000210
X射线光电子能谱法研究UV254nm光催化、O3强化UV254nm光催化和真空紫外光催化降解甲醛中Pt-TiO2薄膜的表面性质.傅平丰,张彭义.催化学报, 2014, 35(2): 210-218.
以Pt-TiO2为光催化剂,研究了气相甲醛分别在35 h连续UV254nm光催化、O3强化UV254nm(O3+UV254nm)光催化和真空紫外(UV254+185nm)光催化中的降解效率,考察了副产物O3的去除率,采用X射线光电子能谱(XPS)法分析Pt-TiO2在不同光催化前后Pt的电子态和累积有机产物,研究纳米Pt对甲醛降解和O3去除的强化机理.连续光催化降解实验表明,以纳米Pt改性TiO2可以同时增强甲醛和O3的去除率,特别是O3的去除率可提高3.1-3.4倍.对催化剂C 1s和O 1s峰分别经分峰拟合处理后,发现Pt-TiO2上累积的含羰基和羟基的有机物含量按以下顺序减少:UV254nm光催化>O3强化UV254nm光催化>真空紫外光催化,而在连续35 h光催化降解过程中,催化剂的失活现象却按相反的方向变得越来越不明显.负载的金属Pt在O3+UV254nm和UV254+185nm光催化过程中被氧化成PtOads和Pt4+物种,而在UV254nm光催化过程中金属Pt未被氧化,所以推测是气相中的O3和羟基自由基参与金属Pt的氧化过程.Pt-TiO2表面高价态的Pt氧化物种可作为光生电子捕获中心,强化光生载流子的分离过程,增强Pt-TiO2的光催化活性.Pt氧化物种可作为O3分解的活化中心,使Pt-TiO2对O3的分解效率远高于纯TiO2.以XPS对比研究在三种不同光催化环境中Pt-TiO2表面性质,可以解释在UV254+185nm光催化过程中纳米Pt对甲醛和O3同时去除的强化机理,并说明了催化剂不失活的内在原因.
关键词:纳米铂;真空紫外光;光催化;臭氧分解;催化剂失活
O640253-9837-201402000219
丝网印刷法制备高催化活性对电极.赵春雨,史彦涛,钟志勇,等.催化学报, 2014, 35(2): 219-226.
对电极在染料敏化太阳能电池(DSCs)中主要起催化氧化还原反应及收集电荷的作用,铂对电极常用的制备方法为磁控溅射法,但其成本较高,制备条件苛刻.本文通过引入低成本的表面活性剂Span-85,所制得的铂对电极的附着力、透光率和均匀性显著改善,实现了面积可控,与两步浸泡法和旋涂热解法制备的对电极在DSCs中的光电转换效率分别为7.30%,6.96%和7.03%.紫外-可见吸收光谱、扫描电镜和附着力测试等结果表明,(1)添加表面活性剂有利于增加附着力及改善透光率和均匀性;(2)使用该法制备的Pt/FTO对电极的透光率与两步浸泡法制作的相同,且铂粒子分布更加均匀.电化学阻抗图谱、塔菲尔极化曲线和循环伏安曲线结果表明,丝网印刷方法制备的Pt/FTO对电极具有更加优异的催化性能,且该法更有利于降低其生产成本和大规模生产.
关键词:对电极;附着力;均匀性;简易可控;染料敏化太阳能电池
O640253-9837-201402000227
铑-ImiFerroPhos配合物对β-取代-α,β-不饱和磷酸酯的不对称氢化.段正超,王联芝,左晓宇,等.催化学报, 2014, 35(2): 227-231.将手性二茂铁双膦配体ImiFerroPhos应用到β-取代-α,β-不饱和磷酸酯的不对称氢化反应中,在温和的反应条件下,以高收率及较高对映选择性合成了一系列β-取代的手性磷酸酯,最高获得了92%的ee值.
关键词:β-取代-α,β-不饱和磷酸酯;不对称催化氢化;ImiFerroPhos配体;铑(Ⅱ)配合物;手性β-取代烷基磷酸酯
O640253-9837-201403000279
环己烷氧化反应:有机小分子的催化作用.张义成,戴卫理,武光军,等.催化学报, 2014, 35(3): 279-285.
考察了酮、醛、酯、醇与胺等几类有机小分子在环己烷氧化反应中的催化作用.结果表明,有机小分子催化剂的活性与其极性的强弱、与环己烷形成氢键的强弱、α氢的活性及清除自由基的能力有关.因此,对于环己烷氧化反应,溶剂很可能存在催化作用.三丙胺在环己烷氧化反应中表现出较高的催化活性,具有进一步开发应用的前景.
关键词:环己烷氧化;有机小分子催化;极化作用;氢键;自由基清除
O640253-9837-201403000286
Ni-Mo氮化物催化剂:合成及其丙烷氨氧化催化性能.范晓强,张惠民,李建梅,等.催化学报, 2014, 35(3): 286-293.
分别采用溶胶-凝胶法、旋转蒸发微波干燥法、共沉淀法、浸渍法和机械混合法制备Ni-Mo氧化物前驱体.以H2和N2的混合气为氮化气体,采用程序升温氮化法合成了镍钼氮化物催化剂.利用X射线衍射、总氮含量分析、X射线光电子能谱及H2程序升温还原对Ni-Mo氧化物前体及氮化物催化剂进行了表征.将上述Ni-Mo氮化物催化剂用于丙烷氨氧化反应中.结果表明,Ni-Mo氧化物前驱体的制备方法影响其氮化物催化剂上丙烷氨氧化反应性能.Ni-Mo氮化物催化剂中氮物种的移动性及反应性对产物丙烯腈选择性的影响较大,共沉淀法制备的催化剂存在大量的活性氮物种,因而具有良好的催化丙烷氨氧化反应活性.
关键词:镍钼氮化物;丙烷氨氧化;丙烯腈;制备方法;氮物种
O640253-9837-201403000294
原位漫反射傅里叶变换红外光谱研究锰铁基催化剂上低温选择性催化还原反应机理.陈婷,管斌,林赫,等.催化学报, 2014, 35(3): 294-301.
采用自蔓延燃烧法制备了Ti0.9Mn0.05Fe0.05O2-δ催化剂,运用原位漫反射傅里叶变换红外光谱对该催化剂的NO和NH3稳态吸附以及NO和NH3瞬态反应进行了详细地分析与讨论.结果表明,相比于Lewis酸性位,150℃时Brönsted酸性位吸附的NH3更具有SCR活性;与双齿硝酸盐和桥式硝酸盐相比,NO吸附产生的单齿硝酸盐是主要的中间物种;该SCR反应遵循Eley-Rideal和Langmuir-Hinshelwood机理,但以后者为主.另外,O2的存在有利于NO的氧化和配位态NH3的活化.
关键词:氮氧化物;氨;锰铁基催化剂;低温选择性催化还原;原位漫反射傅里叶变换红外光谱
O640253-9837-201403000302
Ni/SiO2-ZrO2催化剂焙烧温度对其催化愈创木酚加氢脱氧性能的影响.张兴华,张琦,陈伦刚,等.催化学报, 2014, 35(3): 302-309.采用化学沉淀法合成了SiO2-ZrO2复合氧化物载体,并以浸渍法制备了Ni/SiO2-ZrO2双功能催化剂,考察了焙烧温度对催化剂结构及其催化愈创木酚加氢脱氧制环己烷性能的影响.结果表明,经500℃焙烧催化剂的加氢脱氧活性最高,在Ni金属中心和SiO2-ZrO2载体材料的协同作用下,愈创木酚转化率为100%,环己烷选择性为96.8%.对催化剂进行N2物理吸附、H2化学吸附、X射线衍射分析、H2程序升温还原、NH3程序升温脱附与Raman光谱等表征后发现,合成的SiO2-ZrO2为无定形的酸碱两性氧化物;经500℃焙烧的催化剂样品的有效比表面积和孔体积均明显增大,表面酸量最多,硝酸镍分解成小颗粒的NiO较易被H2还原,这些特性是该催化剂样品具有高效加氢脱氧活性的原因.
关键词:镍;氧化硅;氧化锆;焙烧温度;愈创木酚;加氢脱氧;环己烷
O640253-9837-201403000310
Mg-Al水滑石催化甘油与碳酸二甲酯的酯交换反应.郑丽萍,夏水鑫,侯召同,等.催化学报, 2014, 35(3): 310-318.报道了温和条件下甘油和碳酸二甲酯在一系列不同Mg/Al比(0.5-6)的Mg-Al水滑石催化下合成碳酸甘油酯(GC)的反应.发现,Mg-Al水滑石对该反应具有很高的GC选择性,其中Mg/Al=2经400℃处理所得水滑石催化效率最高:70℃反应3 h甘油转化率达66.9%时,GC选择性维持在97%以上.表征结果表明,水滑石样品的比表面积、孔径、结晶度和表面碱性对其催化活性影响很大.
关键词:甘油;碳酸甘油酯;酯交换反应;镁-铝水滑石
O640253-9837-201403000319
铜催化异噁唑还原开环清洁高效合成1-氨基-2-乙酰基蒽醌.赵忠奎,李仁志,李宇.催化学报, 2014, 35(3): 319-323.
以水为反应介质,水合肼为还原剂,研究了痕量铜催化3-甲基蒽醌-[1,2-c]-异噁唑还原开环反应以清洁高效合成1-氨基-2-乙酰基蒽醌,考察了不同种类过渡金属硝酸盐的催化性能,发现Cu(NO3)2性能最好.加入 2.6%的催化剂和1.3倍的水合肼,在室温反应2 h,底物转化率和目标产物选择性分别可达到97.2%和 95%,TON达到38.产品结构经氢核磁谱和质谱得以确证,主要副产为羟基取代的1-氨基-2-乙酰基蒽醌.此外,提出了铜催化 3-甲基蒽醌-[1,2-c]-异噁唑还原开环反应合成 1-氨基-2-乙酰基蒽醌的可能反应机理.
关键词:铜催化剂;还原开环;1-氨基-2-乙酰基蒽醌;3-甲基蒽醌-[1,2-c]-异噁唑;清洁合成
O640253-9837-201403000335
锰负载量对活性炭载锰氧化物的结构及催化分解臭氧性能的影响.王鸣晓,张彭义,李金格,等.催化学报, 2014, 35(3): 335-341.将高锰酸钾与活性炭(AC)原位氧化还原制备的活性炭载锰氧化物(MnOx/AC)用作臭氧分解的催化剂.采用扫描电镜、X射线光电子能谱、X射线衍射、电子自旋共振波谱、拉曼光谱以及程序升温还原研究了设计Mn负载量对负载锰氧化物性质(形貌、氧化态和晶体结构)的影响.结果表明,Mn负载量由0.44%增至11%,负载锰氧化物在活性炭表面由疏松的地衣状变为堆叠的纳米球状体,负载层的厚度由~180 nm增加至~710 nm,结构由氧化态+2.9到+3.1的低结晶β-MnOOH生长为由氧化态+3.7到+3.8的δ-MnO2结晶.MnOx/AC室温催化分解低浓度臭氧的活性与负载锰氧化物的形貌及含量密切相关.Mn负载量为1.1%的MnOx/AC具有疏松的地衣状形貌,催化分解臭氧的性能最高,Mn负载量为11%的MnOx/AC具有紧密的堆积结构,因而表现出最低的催化臭氧分解活性.
关键词:锰氧化物;臭氧分解;活性炭;室内空气;纳米材料
O640253-9837-201403000342
以钴羰基簇合物为前驱体制备的钴基催化剂上F-T反应性能.李雪芬,白凤华,苏海全.催化学报, 2014, 35(3): 342-350.
以含羧酸配体的钴羰基簇合物Co2(CO)6HCCCOOH,Co3(CO)9CCH2COOH,Co4(CO)10HCCCOOH为前驱体,γ-Al2O3为载体,通过浸渍法制备了一系列催化剂;同时以Co(NO3)2作为前驱体制备了参比催化剂.对制备的催化剂进行了费托反应性能评价,并用透射电子显微镜、氨程序升温脱附和傅里叶变换红外光谱等手段对催化剂进行了表征.结果发现,不同前驱体制备的催化剂对载体上Co的分布具有明显影响,进而影响催化剂活性.反应结果表明,不同前驱体制备的催化剂上CO转化率及C5+选择性顺序为Co3(CO)9CCH2COOH > Co2(CO)6HCCCOOH >Co4(CO)10HCCCOOH>Co(NO3)2.
关键词:钴羰基簇合物;费托合成;前驱体;浸渍法
O640253-9837-201403000357
纯水中有氧条件下Pd/C催化的无配体Suzuki反应.饶小峰,刘春,张义霞,等.催化学报, 2014, 35(3): 357-361.
报道一种在纯水中Pd/C催化的高效Suzuki反应体系,该体系无需除氧,且无外加配体和添加剂,底物普适性广泛,含有亲水或疏水基团的溴代芳烃都能被高效活化.此外,对部分杂环芳烃与芳基硼酸的偶联反应也有较好的催化效果.该催化剂可高效循环使用三次,且性能无明显下降.
关键词:Suzuki反应;钯;碳;无配体;二异丙胺;联芳化合物
O640253-9837-201403000396
酸性离子液体催化油酸酯化合成生物柴油.李颖,胡双岚,程建华,等.催化学报, 2014, 35(3): 396-406.
酸性离子液体具有催化活性好、选择性高及易于回收等优点,是一种应用前景非常好的环境友好的酸性催化剂,在生物柴油合成反应中具有重大的理论意义和应用价值.本文以油酸和甲醇为原料,探讨了7种不同酸性离子液体在生物柴油合成反应中的催化效应.研究表明,离子液体酸性越强,催化酯化活性越高;引入磺酸基团可大大增强离子液体Brönsted酸性,使其在酯化反应中发挥溶剂/催化剂的双重作用,促进酯化反应向产物方向进行,达到高产率,因而1-丁基磺酸-3-甲基咪唑硫酸氢盐([BHSO3MIM]HSO4)催化效果最好.此外,系统研究了[BHSO3MIM]HSO4催化油酸与甲醇酯化反应,并采用响应面法优化了反应条件.结果发现,该反应的最适醇酸摩尔比、催化剂用量、反应温度及反应时间分别为4:1,10%(基于油酸的质量),130℃和4 h;在此条件下,生物柴油产率为97.7%.[BHSO3MIM]HSO4连续使用10批次后,仍能保持初始催化活性的95.6%,表现出极好的操作稳定性.另外,利用该离子液体催化游离脂肪酸含量为72%的废油脂生产生物柴油,反应6 h可获得产率94.9%.可见,[BHSO3MIM]HSO4在酯化生产生物柴油方面具有巨大的应用潜力.
关键词:酸性离子液体;生物柴油;油酸;甲醇;酯化
O640253-9837-201403000407
Pt/Ce0.6Zr0.4O2催化剂催化氧化碳烟过程中活性氧对NO-NO2循环及表面含氧物种的分解作用.刘爽,吴晓东,林雨,等.催化学报, 2014, 35(3): 407-415.
通过在Ce0.6Zr0.4O2载体上浸渍Pt(NO3)2制得Pt/Ce0.6Zr0.4O2催化剂,该催化剂在松散接触条件下,于NO+O2或O2气氛中均表现出比Pt/Al2O3更好的碳烟氧化性能.进一步研究表明,Pt/Ce0.6Zr0.4O2催化剂中的Pt 与Ce0.6Zr0.4O2存在相互作用,使得催化剂在一定温度范围内对活性氧的利用率大为提高,从而促进了气氛中NO ←→ NO2的循环,乃至碳烟与NO2的反应和碳烟表面含氧中间物种的生成;更重要的是,这部分活性氧本身可加速含氧中间物种的分解.因此,在NO + O2的气氛中,Pt/Ce0.6Zr0.4O2催化剂的碳烟起燃温度比Pt/Al2O3降低了34℃.
关键词:铂催化剂;铈锆复合氧化物;碳烟氧化;一氧化氮-二氧化氮循环;表面含氧物种
O640253-9837-201403000416
水对甲醇在Rutile-TiO2(110)-(1×1)表面光催化解离的影响.徐晨彪,杨文绍,郭庆,等.催化学报, 2014, 35(3): 416-422.
采用程序升温脱附方法研究了甲醇分子吸附在真空退火后的二氧化钛(110)表面的光催化过程,对比分析了单独吸附甲醇分子以及甲醇分子与水分子共吸附情况下的光催化解离过程.结果表明,在二氧化钛(110)表面吸附的甲醇分子对共吸附水分子的光催化解离过程并没有直接的帮助作用.共吸附状态下的水分子也同样没有影响到甲醇的光致解离过程,但是水分子的存在抑制了甲醇光解产物甲醛的光致脱附过程,同时促进了甲酸甲酯的形成.
关键词:甲醇;水;金红石二氧化钛(110)-(1×1)表面;光催化;程序升温脱附;甲醛
O640253-9837-201403000430
混合气体中SAPO-34上单个物种的表面浓度.Ysukzu Koyshi,李玉新,王垚,等.催化学报, 2014, 35(3): 430-436.
运用Langmuir等温线方程和理想吸附溶液理论(IAST)两种方法计算了SAPO-34在混合气体中的单个物种表面浓度,并对比了计算值与实验值的吻合程度.考察了两个二元混合体系,分别为80℃的甲醇和二甲醚以及25℃的二甲醚和乙烯混合气,发现IAST计算值在实验压力范围内均与实验结果吻合;但是Langmuir理论计算值仅在酸性位覆盖率低于1/3时与实验值吻合较好,随着压力增加严重偏离实验值,而且Langmuir理论不能描述随压力增加低饱和吸附量物种覆盖率降低的现象.因此,针对包含不同饱和吸附量组分的混合气,Langmuir理论仅适用于描述表面浓度低时的反应动力学,当表面浓度高时应该采用IAST方法.
关键词:理想吸附溶液理论;吸附等温线;混合气体吸附;SAPO-34
O640253-9837-201403000437
La(OH)3和La2O2CO3纳米棒的合成及其催化Claisen-Schmidt缩合反应性能.王非,塔娜,李勇,等.催化学报, 2014, 35(3): 437-443.通过调节溶液的pH值,在水热条件下合成出长径比为2-45的La(OH)3纳米棒.对水热合成过程中间体的结构演变分析,发现高碱度有利于小尺寸晶核的形成,La(OH)3晶体结构的各向异性导致这些晶种沿着C轴方向生长,进而形成纳米棒结构.将La(OH)3纳米棒前驱体于773 K焙烧可以得到长径比为2-20的La2O2CO3纳米棒.随着长径比的增加,La2O2CO3纳米棒暴露的(110)晶面逐渐增加,La3+-O2-碱性位的数目也从0.08增加到0.24 mmol/g.因此,在Claisen-Schmidt缩合反应中,La2O2CO3纳米棒催化剂上的反应速率随着长径比的增加而逐渐增大.
关键词:氢氧化镧;碳酸氧镧;纳米棒;晶面;碱性;Claisen-Schmidt缩合反应
O640253-9837-201404000453
氧化物负载的纳米金属催化剂的活性位本质和结构.王敏,王峰.催化学报, 2014, 35(4): 453-456.
氧化物负载的金属催化剂在学术界和工业界都是研究最为广泛的一类催化剂.本文主要介绍了最近几年关于这方面的代表性研究进展,有望揭示负载型金属催化剂中活性位的本质和所处的位置.关键词:负载型催化剂;纳米颗粒;金属载体相互作用;周边原子;界面
O640253-9837-201404000457
核壳结构TiO2@SiO2催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯.唐荣芝,陈彤,陈勇,等.催化学报, 2014, 35(4): 457-461.
以反相微乳液法和沉淀法相结合制备了核壳结构TiO2@SiO2,首次用于碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯反应,显示较好的催化活性.采用200℃焙烧的TiO2@SiO2,用量0.20 g,反应9 h,苯酚转化率达41.8%,酯交换选择性为100%.透射电镜显示TiO2@SiO2核厚壳薄,TiO2核直径220-300 nm,SiO2壳厚度40-60 nm,具有介孔结构.TiO2@SiO2对碳酸二甲酯与苯酚酯交换反应有好的重复使用性,使用4次苯酚转化率仍保持在40%以上.TiO2与SiO2发生相互作用,Ti进入骨架形成Ti-O-Si键,骨架Ti的形成提高了TiO2@SiO2的催化性能.
关键词:核壳结构;TiO2@SiO2;碳酸二苯酯;碳酸二甲酯;酯交换
O640253-9837-201404000462
Co3O4纳米晶催化氧化甲烷的理论研究:C-H键活化的晶面效应及活性中心.王阳刚,杨小峰,胡林华,等.催化学报, 2014, 35(4): 462-467.
甲烷是一种在自然界中大量存在的原材料,在取代原油和合成重要化工产品等许多领域具有潜在的应用价值.然而,由于CH4中C-H键的键能特别大(约~4.5 eV),如何实现甲烷的绿色有效转化在化学化工领域仍然是一个挑战.本文采用密度泛函理论对Co3O4(001)和(011)晶面活化甲烷C-H键的机理进行了理论研究,得到了如下结论:(1) CH4的C-H键在Co3O4晶面的解离具有很高的活性,只需要克服大约1 eV的能垒;(2)与Co2+相连的Co-O离子对是CH4活化的活性位点,其中两个带正负电荷的离子对C-H解离起着协同作用,帮助产生Co-CH3和O-H物种;(3)(011)面的反应活性明显大于(001)面,与实验的观察一致.本文的计算结果表明,Co3O4纳米晶面对CH4中C-H键的活化表现出明显的晶面效应和结构敏感效应,Co-O离子对活性中心对于活化惰性的C-H键发挥了关键作用.
关键词:C-H键活化;甲烷氧化;晶面效应;微观动力学分析;离子对活性中心
O640253-9837-201404000468
气体扩散层中聚四氟乙烯的分布对质子交换膜燃料电池水淹的影响.宋微,俞红梅,邵志刚,等.催化学报, 2014, 35(4): 468-473.通过在不同真空度下进行碳纸的聚四氟乙烯(PTFE)浸渍处理,考察了PTFE在碳纸中的分布对燃料电池水淹情况的影响.碳纸PTFE浸渍过程中,抽真空作用可以将碳纸微孔中存留的空气移除,使PTFE更均匀地扩散到内部微孔中.碳纸的断面电镜照片显示真空浸渍可以改善PTFE的分布.在总浸渍量相同时,由于真空浸渍使更多的PTFE进入到碳纸内部微孔,故其表面的PTFE比例减少.实验进一步考察了碳纸中亲水孔和憎水孔的分布,结果表明真空浸渍处理的碳纸具有更高比例的憎水孔.将不同处理方法的碳纸制备成膜电极,通过全尺寸电池考察其性能,结果表明PTFE的均匀分布可以改善电池性能,并且电化学阻抗分析表明其有利于改善水淹问题.
关键词:燃料电池;气体扩散层;憎水性;水淹
O640253-9837-201404000481
表面修饰多壁碳纳米管负载二氧化钛的制备及催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换反应的性能.周喜,葛鑫,唐荣芝,等.催化学报, 2014, 35(4): 481-489.
制备了表面修饰多壁碳纳米管负载TiO2的催化剂,并将其应用于碳酸二甲酯与苯酚的酯交换反应.采用X射线电子能谱、透射电子显微镜、低温N2吸附-脱附和X射线衍射等对催化剂进行了表征.结果表明,以低浓度的氨水(0.4%)代替去离子水作为沉淀剂时,制备的催化剂显示出更好的催化活性、分离性与重复使用性.考察了TiO2负载量、催化剂用量及反应时间对反应性能的影响.在最佳反应条件下,苯酚转化率为42.5%,碳酸甲苯酯与碳酸二苯酯的总选择性达到99.9%以上.经过4次重复使用后,催化剂的活性略有下降.关键词:多壁碳纳米管;二氧化钛;碳酸二苯酯;酯交换;沉淀剂
O640253-9837-201404000496
金属卤化物促进糖类催化转化制备5-羟甲基糠醛.任秋鹤,黄义争,马红,等.催化学报, 2014, 35(4): 496-500.
研究了碱金属卤化物对AlCl3催化葡萄糖转化制备5-羟甲基糠醛(HMF)的促进作用.结果表明,NaF对反应有显著抑制作用,而NaI和NaBr对反应有显著促进作用,而且NaI比NaBr的促进效果更明显.在N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)中,以NaI为添加剂,130℃反应15 min,AlCl3催化葡萄糖转化制备HMF,葡萄糖转化率由71%提高到86%,HMF收率由36%提高到62%.AlCl3-NaI-DMAC体系也可用于果糖、甘露糖等单糖,蔗糖、麦芽糖、纤维二糖等二糖,以及菊粉等多糖的转化.以蔗糖为原料,HMF收率可达63%.
关键词:糖类化合物;5-羟甲基糠醛;金属卤化物;催化
O640253-9837-201404000509
快速微波法制备掺氮石墨烯用于碱性氧还原电催化剂.汪忠伟,黎波,辛宇尘,等.催化学报, 2014, 35(4): 509-513.
采用微波法在氨气气氛下快速加热石墨烯(G)制备了含氮量在4.05 wt%~5.47 wt%的掺氮石墨烯(NG).将上述的掺氮石墨烯用作碱性电解质条件下的氧还原电催化剂,起始还原电势为0.17 V(vs SHE),接近商用碳载铂催化剂的0.21 V(vs SHE).采用透射电子显微镜、拉曼光谱和X射线光电子能谱研究了掺氮石墨烯的形貌、结构和掺杂氮原子的键合方式.结果发现,掺氮石墨烯的氧还原起始电位随着石墨氮原子含量的提高而上升,说明石墨类型的氮含量是影响其氧还原催化活性的关键因素.实验结果表明,微波法快速制备的掺氮石墨烯在碱性条件下表现出较高的氧还原催化活性,具有作为碱性燃料电池阴极催化剂的潜力.
关键词:燃料电池;氧还原;起始电位;掺氮石墨烯;微波法
O640253-9837-201404000524
氮杂大环铈(Ⅲ)配合物与pUC19 DNA的相互作用.王敏,俞兰,李方珍,等.催化学报, 2014, 35(4): 524-531.
以一种1,4,7,10,13,16,19,22,25,28,31-十一氮杂2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32-十一酰基-环三十三烷的衍生物(CYC)为配体,在溶液中和Ce(Ⅲ,M)离子形成氮杂大环铈配合物(M-CYC)作为仿生催化剂,通过紫外光谱法、荧光光谱法和凝胶电泳法研究了M-CYC配合物与DNA的相互作用.结果表明,M-CYC与小牛胸腺DNA(CT DNA)以嵌插方式相互作用,在pH =8.16的缓冲体系中,其结合常数Kb=2.0×104L/mol.凝胶电泳结果表明,当自由基捕捉剂存在时,M-CYC可将超螺旋pUC19 DNA切割为缺刻型DNA,其切割方式为水解切割.
关键词:氮杂大环;铈(Ⅲ);配合物;DNA;切割
O640253-9837-201404000532
咪唑基介孔有机硅材料固载磷钼酸催化剂的制备及烯烃环氧化性能.王静,邹永存,孙渝,等.催化学报, 2014, 35(4): 532-539.
以含有咪唑阳离子的周期性介孔有机硅(PMO-ILs)材料为载体,制备了一类固载化磷钼酸(PMA)多相催化材料(PMA@PMO-ILs),并采用N2吸附-脱附实验、X射线衍射、原子吸收光谱、差热-热重分析、红外光谱、紫外光谱及固体核磁共振技术研究了材料的结构及物理化学性质.结果表明,磷钼酸通过静电相互作用被成功固载到PMO-ILs载体表面和孔道中,且在制备过程中磷钼酸及载体基本结构均未发生变化.反应结果表明,PMA@PMO-ILs材料在以叔丁基过氧化氢为氧化剂的环辛烯环氧化反应中表现出一定的催化活性和很高的选择性.中断实验结果表明,催化剂的主要活性中心在反应过程中未发生明显流失,且催化剂经多次循环使用后活性及选择性基本保持不变.PMO-ILs中大量的咪唑阳离子能有效稳定磷钼酸阴离子,使该催化材料表现出良好的稳定性.
关键词:多金属氧酸盐;介孔有机硅;咪唑阳离子;静电相互作用;环氧化;多相催化
O640253-9837-201404000540
一种嵌有双亚胺基吡啶配体的全共轭有机聚合物材料及其在C-C偶联反应中的应用.陈贵夫,王峰,王业红,等.催化学报, 2014, 35(4): 540-545.
报道了一种嵌有双亚胺基吡啶配体的全共轭有机聚合物材料.该材料所具有的双亚胺基吡啶配体起到链接聚合物单元和络合金属中心的双重作用.采用紫外可见光谱、红外光谱以及基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱等对其结构进行了详细表征和确认.由于具有全共轭结构,该材料的热稳定性达到440℃,并且在常规溶剂中较难溶解.作为多相催化剂载体,可以络合Pd离子形成新的多相配位催化剂,在经典的Suzuki-Miyaura C-C偶联反应中转化率和选择性均达到99%.
关键词:共轭有机聚合物;双亚胺基吡啶配体;催化;Suzuki-Miyaura反应
O640253-9837-201404000546
有机改性对粘土负载镍催化剂的促进作用及其萘加氢性能.任世彪,文宏志,曹先中,等.催化学报, 2014, 35(4): 546-552.
以有机改性后的十六烷基三甲基溴化铵柱撑蒙脱石(CTAB-MMT)为载体,采用浸渍法制备了Ni/MMT催化剂.通过傅里叶红外光谱、X射线衍射、H2程序升温脱附、N2物理吸附以及紫外漫散射等物理化学手段对催化剂进行了表征;并结合微型高压反应釜萘加氢反应,评价了催化剂的加氢性能.结果表明,有机改性显著改善了Ni/MMT催化剂的金属Ni分散度和织构性质,且所制催化剂表现出优异的萘加氢性能,Ni萘转化率达到88.2%,不仅远高于未处理催化剂(13.1%)和Al2O3柱撑处理催化剂(24.2%),而且高于Ni/SBA-15催化剂(68.2%).鉴于CTAB有机柱撑体在催化剂还原过程因热解而消除,其对催化剂所起的作用主要发生于浸渍过程,提出了有机改性在浸渍过程对Ni/MMT催化剂的促进作用机制.
关键词:镍;有机蒙脱石;高活性;萘;加氢
O640253-9837-201404000553
紫外分光光度法表征Lipozyme TL IM脂肪酶转酯化活性.付显锋,郑建永,应向贤,等.催化学报, 2014, 35(4): 553-559.
建立了一种新的有机相脂肪酶转酯化活性测定方法.以正己烷为溶剂,脂肪酶催化棕榈酸对硝基苯酯和正丁醇的转酯化反应为模型反应,通过测定反应液中310 nm下吸光值的变化计算反应转化率.以气相色谱法对新建的紫外分光光度法进行验证,分别采用这两种方法测定了七种商品化脂肪酶的转酯化活性,两种方法所得实验结果基本一致.利用紫外分光光度检测法考察了Lipozyme TL IM脂肪酶催化转酯化的时间进程及合成活性与酶量的关系,并对Lipozyme TL IM催化转酯化的性质(最适溶剂、酰基受体特异性、醇耐受性、最优反应温度和热力学稳定性)进行了表征.
关键词:脂肪酶;Lipozyme TL IM;转酯化活性;紫外分光光度法;棕榈酸对硝基苯酯;有机溶剂
O640253-9837-201404000579
气相中Co+催化N2O与C2H6循环反应催化剂活性的理论研究.吴晶晶,王永成,蔡君,等.催化学报, 2014, 35(4): 579-589.
采用密度泛函理论UB3LYP方法对Co+在三重态及五重态势能面上催化N2O与C2H6进行循环反应的两态反应机理进行了研究.运用Harvery方法优化了两自旋态势能面5个最低能量交叉点(MECP),计算了MECP处自旋-轨道耦合作用.采用Landau-Zener公式计算了自旋翻转处的系间窜越几率,各MECP处均可发生有效系间窜越.通过应用Kozuch提出的能量跨度模型,Co+催化N2O与C2H6在298K下反应生成CH3CHO时有最大的TOF值3.35×10-21s-1.
关键词:一氧化二氮;乙烷;循环反应;密度泛函;两态反应;系间窜越;能量跨度;转化频率
O640253-9837-201404000590
氢键的协同作用驱动水中苯甲醛的合成.杨祖金,纪红兵.催化学报, 2014, 35(4): 590-598.
以环氧氯丙烷作为交联溶剂合成和表征了纤维素功能化的β-环糊精,考察了这种超分子聚合物作为一种多相催化剂用于苯甲醛的合成的催化性能.结果表明,该催化剂在温和的反应条件下具有较高的催化活性和选择性,容易恢复和重新利用,且活性没有大的损失.进一步研究指出,β-环糊精聚合物中的b-环糊精能通过非极性共价键与肉桂醛形成主客包结物,此外,β-环糊精和纤维素的功能基团能与肉桂醛通过O-H…O的氢键形成多重氢键的相互作用,这种氢键的协同作用明显提高了催化剂的性能.
关键词:纤维素功能化β-环糊精;氢键;底物专一性;肉桂醛氧化;苯甲醛
O641674-7224-201401000114
钙硼对CuO/Al2O3催化剂结构及醋酸仲丁酯氢解性能的影响.姚志龙.中国科学:化学, 2014, 44(1): 114-120.
以经氧化钙和氧化硼改性的氧化铝为载体,采用浸渍法制备了负载型CuO/Al2O3催化剂,采用XRD、BET、TPR和NH3-TPD技术对催化剂CuO/Al2O3进行了表征.结果表明,氧化硼既可以作为结构性助剂提高铜在催化剂表面的分散度,又可以作为电子性助剂有利于催化剂表面氧化铜物种的稳定;氧化钙的引入降低了催化剂表面酸性,有利于催化剂的选择性提高.采用氧化硼和氧化钙改性的Cu10B20Ca30为催化剂,醋酸仲丁酯转化率可达99.5%,生成仲丁醇和乙醇的选择性分别达98.9%和97.8%.
关键词:醋酸仲丁酯;氢解;氧化钙;氧化硼
O641674-7224-201401000121
Ru/ZrO2催化剂在苯部分加氢反应中的粒径效应.周功兵,谭晓荷,窦镕飞,等.中国科学:化学, 2014, 44(1): 121-130.
采用多元醇还原法将2.4~5.4 nm范围内粒径均一、尺寸可控的Ru纳米粒子负载在ZrO2上,研究了Ru的粒径对Ru/ZrO2催化剂上苯部分加氢性能的影响.采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、N2物理吸附、H2化学吸附、H2-程序升温脱附(H2-TPD)、粉末X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂进行了系统的表征.研究表明,用于还原的醇的种类及添加剂乙酸钠的浓度对Ru粒径有显著影响.在苯部分加氢反应中,Ru/ZrO2催化剂有明显的粒径效应.随着Ru粒径的增大,苯的转换频率(TOF)提高,环己烯初始选择性(S0)则呈火山型变化趋势,选择性最高时的Ru粒径为4.4 nm.1,2-丙二醇还原得到的Ru/ZrO2催化剂上S0及环己烯得率最高,分别可达82%和39%.结合催化剂的表征和加氢结果,讨论了Ru粒径影响苯部分加氢活性和选择性的原因.
关键词:多元醇还原;Ru;粒径效应;苯;环己烯;加氢
O641674-7224-201401000131
氮掺杂氧化石墨催化苄胺氧化.翟鹏,高勇军,李文静,等.中国科学:化学, 2014, 44(1): 131-137.
酰胺类化合物是重要的化工原料和生物医药合成的中间体,但其制备大部分需要使用贵金属催化剂,因此,发展廉价金属乃至非金属催化剂具有重大意义.本文使用化学气相沉积法合成了氮掺杂的层状氧化石墨材料,并将其应用于苄胺氧化反应中,实现了液相中酰胺合成的非金属催化过程.在水相中可以活化氧气较高产率地生成亚胺化合物N-苄亚甲基苄胺,并且成功实现了在氨水反应介质中高转化率和选择性地生成苯甲酰胺.此外,对反应中的影响因素进行了逐一研究,并从多方面探究了该反应中氨水的作用以及反应最可能的历程,提出了一条经过包括亚胺在内的多个中间产物的反应路径.本工作对于研究碳氢键的活化过程以及拓宽碳催化领域进行了有益的尝试.
关键词:氮掺杂;氧化石墨;碳催化;苄胺氧化;苯甲酰胺
O641674-7224-201401000138
SAPO-34分子筛晶化过程的研究.杨冬清,王永睿,慕旭宏,等.中国科学:化学, 2014, 44(1): 138-145.
采用XRD、SEM、ICP-AES和MAS NMR等手段系统地研究了SAPO-34分子筛在常规水热合成过程和干胶液相转化过程中的组成和骨架结构的变化.结果表明,常规水热合成法在制备SAPO-34分子筛过程中,硅溶胶缩聚和解聚速率快,活性硅物种数量较少,产品易出现杂晶;采用干胶液相转化法,固体硅源解聚速率较慢,活性硅物种数量逐步增加,SAPO-34分子筛成核和成长的速率得到了控制,抑制了杂晶相的生成,SAPO-34分子筛结晶度逐渐增加.关键词:SAPO-34;干胶;机理;合成
O641674-7224-201401000146
离子液体中CO2与炔醇在温和条件下高效合成α-亚甲基环状碳酸酯.史敬华,宋金良,张斌斌,等.中国科学:化学, 2014, 44(1): 146-152.
本文研究了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸酯([EMIM][(EtO)2PO2])中醋酸银(AgOAc)对CO2与炔醇反应生成α-亚甲基环状碳酸酯的催化性能,发现该反应可以在温和的条件下进行.在AgOAc/[EMIM][(EtO)2PO2]催化体系中,30℃、4 MPa CO2压力下,反应6 h时α-亚甲基环状碳酸酯的产率为97%;当压力降到0.5 MPa时,反应24 h产物产率为65.8%.[EMIM][(EtO)2PO2]在反应中起到了溶剂和碱的双重作用.AgOAc/[EMIM][(EtO)2PO2]体系重复利用3次活性仅略有下降.另外,该体系也可用于催化CO2与其他炔醇(3-甲基-1-戊炔-3-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇和2-苯基-3-丁炔-2-醇)的反应.
关键词:二氧化碳;炔醇;环状碳酸酯;离子液体;碱
O6411671-5489-201402000353
L-丝氨酸与L-天门冬氨酸对羟基磷灰石仿生矿化的影响.吴晓光,李毅,陶红,等.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 353-359.
根据仿生合成原理,以L-丝氨酸(L-Ser)和L-天门冬氨酸(L-Asp)为有机基质,通过气相扩散法制备碳-羟基磷灰石晶体,并在牙釉质片上进行仿生再矿化.通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、 X射线衍射(XRD)和Fourier变换红外光谱(FTIR)表征产物结构,并考察不同浓度氨基酸对中间产物碳酸钙和最终产物羟基磷灰石粉体及牙釉质基质的影响.结果表明:氨基酸浓度对溶液中游离晶体粉末的形貌影响较大,由碳酸钙转化为羟基磷灰石,具有形貌遗传性,该影响未体现在牙釉质基质上;吸附在牙釉质基质片的氨基酸作为矿化成核位点,通过调节羟基磷灰石的晶体生长排列方向即可实现原位再矿化.
关键词:釉质;L-丝氨酸(L-Ser);L-天门冬氨酸(L-Asp);羟基磷灰石;碳酸钙
O6411001-4861-201403000579
不同方法合成的沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8)的表征和催化性能.刘明明,吕文苗,史秀锋,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 579-584.
以二甲基咪唑为有机连接体和以Zn(OH)2或Zn(NO3)2·6H2O为Zn源,在甲醇与氨水的混合溶液、甲醇和DMF 3种不同的合成体系中合成了沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF-8(分别记为ZIF-8(NH4OH)、ZIF-8(MeOH)和ZIF-8(DMF),并采用XRD、FTIR、N2吸附、SEM、TPD及Knoevenagel缩合反应等手段对所合成材料进行了表征.结果表明,采用这3种不同的合成方法均可成功制备出ZIF-8,所合成的ZIF-8的形貌基本一致,但其晶粒大小和酸碱性能有较大区别,同ZIF-8(NH4OH)和ZIF-8(DMF)相比,ZIF-8(MeOH)晶粒分布集中、平均粒径较小且具有较大的外比表面积和较多的酸碱位.不同方法合成的ZIF-8在苯甲醛和丙二腈的Knoevenagel缩合反应中的催化性能有很大差异,ZIF-8(MeOH)催化活性明显高于ZIF-8(DMF)和ZIF-8(NH4OH),其较高的催化活性,同其较大的外比表面积和酸碱性能密切相关.
关键词:金属-有机骨架材料;ZIF-8;多相催化;Knoevenagel缩合反应;苯甲醛;丙二腈
O6411000-6818-201403000423
螺桨烷型分子BX[(CH2)n]3和BX(CH2)[CH(CH2)nCH] (X=N, P)的结构和性质.李金霞,张聪杰.物理化学学报, 2014, 30(3): 423-430.采用密度泛函理论(DFT)研究了螺桨烷型分子BX[(CH2)n]3和 BX(CH2)[CH(CH2)nCH] (X=N,P;n=1-6)的结构、稳定性、化学键和电子光谱性质.计算结果表明这些分子都是稳定的.BX[(CH2)n]3(X=N,P;n=1-6)的最高占据分子轨道(HOMO)和最低空分子轨道(LUMO)之间的能隙均大于5.20 eV,其中BN[CH2]3和BP[CH2]3的能隙超过7.0 eV,与C5H6的能隙(7.27 eV)很接近,BX(CH2)[CH(CH2)nCH] (X=N,P;n=1-6)的能隙在6.80 eV左右.所研究分子能量的二阶差分表明BN[(CH2)3]3、BP[(CH2)4]3及BX(CH2)[CH(CH2)2CH] (X=N,P)是最稳定的.BX[(CH2)n]3的Wiberg键级表明除了BN[(CH2)n]3(n=2和6)中不存在B―N键,其它化合物中B和N均形成了化学键,BP[(CH2)n]3中除了BP[(CH2)2]3不存在B―P键,其它的均存在.电子密度的拓扑分析表明N―B键属于离子键,而P―B 键具有共价键特征.BX[(CH2)n]3(X=N,P)的第一垂直激发能分别在191.1-284.8 nm和191.8-270.1 nm之间,BX(CH2)[CH(CH2)nCH] (X=N,P)的第一垂直激发能分别在190.5~199.7 nm和209.0~221.3 nm之间.
关键词:[n.n.n]螺桨烷;BX[(CH2)n]3;BX(CH2)[CH(CH2)nCH];稳定性;化学键;电子光谱
O6411000-6818-201403000431
硫族铅化物阳离子低电子态的理论研究.曹战利,王治钒,杨明理,等.物理化学学报, 2014, 30(3): 431-438.
采用我们最近发展的含旋轨耦合的运动方程耦合簇计算电离能(EOMIP-CC)方法,在CCSD级别上计算了硫族铅化物PbS、PbSe、PbTe阳离子低电子态的平衡键长和谐振频率以及绝热和垂直电离能,得到的结果与已有的实验值吻合较好.不考虑旋轨耦合(SOC)的情况下通过与CCSD(T)的计算结果比较,考察了三重激发对计算结果的影响,结果显示考虑三重激发的贡献后得到的键长和频率结果与实验值吻合更好.计算结果表明PbTe+中2Π态的能量分裂明显大于PbS+和PbSe+中2Π态的能量分裂,但是PbTe+中2Π1/2和2Σ1/2态之间的相互耦合则明显弱于PbS+和PbSe+中这两个态之间的耦合.PbTe+中2Π1/2和2Σ1/2态之间耦合很弱,一方面是因为2Σ+态和2Π态的能量差比PbS+和PbSe+中2Σ+态和2Π态的能量差大,另一方面还由于PbTe+中2Π1/2和2Σ1/2态之间的旋轨耦合矩阵元只是PbS+和PbSe+中2Π1/2和2Σ1/2态之间的旋轨耦合矩阵元的一半.这些计算结果为PbS+、PbSe+、PbTe+阳离子的低电子态性质提供了新的理论数据,可以为将来的实验数据提供参考.
关键词:旋轨耦合;运动方程耦合簇方法;电离能;硫族铅化物
O6411000-6818-201403000439
石墨烯条带的电子结构与性质:电场及长度效应.孙进,梁万珍.物理化学学报, 2014, 30(3): 439-445.
在密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TDDFT)的基础上对宽度上含有8个zigzag链的石墨烯条带(8-ZGNR)的基态和激发态的性质进行了理论研究,着重考察了条带长度及电场的影响.B3LYP杂化泛函的计算结果显示:在基态上,8-ZGNR的最低能量态并不具有磁性,随着长度的增加,才会显示出反铁磁的性质.静电场的加入使8-ZGNR显示出反铁磁性和半金属性.在激发态上,诱导电子会随着外激光脉冲的变化而发生移动和变化,但是相比而言,α自旋电子更容易被激发而产生较明显的诱导电子密度,而β自旋电子则更容易脱离外激光场的控制而产生非绝热现象.
关键词:石墨烯纳米条带;含时密度泛函理论;自旋密度;诱导密度;激光外场
O6411000-6818-201403000559
计算机模拟三氯生对FabI活性口袋及loop区的调控机制.艾义新,卢俊瑞,辛春伟,等.物理化学学报, 2014, 30(3): 559-568.
应用分子动力学模拟、蛋白质二级结构定义(DSSP)和口袋体积测量(POVME)计算方法分别研究了FabI (烯脂酰-ACP还原酶)-NAD+(氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)二元复合物和FabI-NAD+-TCL(三氯生)三元复合物体系中活性口袋loop区构象、loop区二级结构、活性口袋体积以及底物(酰基不饱和链)通道随模拟时间的变化规律.研究表明,在FabI-NAD+-TCL三元复合物中,三氯生限制了活性口袋及底物通道的变化,活性口袋loop区呈现为规则、闭合的稳定构象,位于活性口袋正前方,常伴有螺旋二级结构的形成,从而使活性口袋体积变化较小、分布比较集中,底物通道较窄或处于关闭状态.而在FabI-NAD+二元复合物中,活性口袋loop区以无规则、开启的柔性构象存在,活性口袋体积变化较大,分布比较分散,底物通道明显较宽且不稳定.可见,三氯生能诱导FabI 活性口袋及loop区的构象变化,使活性口袋构成了紧密的统一体、封闭了底物通道,从而阻碍了酰基不饱和链通过底物通道进入蛋白酶的催化中心,中断了该酶催化的还原反应和细菌脂肪酸合成循环.上述发现对深入认识三氯生的抗菌作用机制及相关药物的改良与设计具有重要的指导意义.
关键词:分子动力学模拟;三氯生;FabI活性口袋;Loop区;调控机制
O6421005-9954-201401000037
三元体系Li2SO4-MgSO4-H2O在273.15 K时介稳相平衡.李栋婵,王士强.化学工程, 2014, 42(1): 37-39.
采用等温蒸发法,测定了三元体系Li2SO4-MgSO4-H2O在273.15 K时介稳平衡的溶解度和液相的物化性质(密度和折光率).根据实验数据绘制了相应的介稳相图和物化性质-组成图.研究结果表明:该三元体系有1个共饱点(Li2SO4·H2O+MgSO4·7H2O),2条单变量溶解度曲线,2个单盐结晶区:Li2SO4·H2O,MgSO4·7H2O,其中MgSO4·7H2O的结晶区域较大.该体系属简单共饱型,无复盐及固溶体产生.介稳平衡溶液的物化性质密度、折光率随溶液中MgSO4含量的变化而有规律变化,并且在共饱点处有最大值.采用经验公式预测了该体系介稳平衡溶液的密度和折光率,预测值与实验值吻合较好.
关键词:介稳相平衡;等温蒸发;硫酸锂;硫酸镁
O6422095-6134-201401000135
管径和氮掺杂对纳米管中氧气分子传输的影响.葛振朋,李晓毅.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 135-138.
利用分子动力学模拟,通过构造不同管径的碳纳米管(直径分别为5.4,6.8,8.1和9.5),研究管径和氮掺杂(50%掺杂)对于纳米管中氧气分子传输的影响.结果表明,管径越大越利于氧气分子的传输,氮掺杂也可以促进氧气分子的传输.
关键词:通量;自由能;传输;分子动力学
O642;TG113.141002-4956-201403000046
苯酚-叔丁醇二元体系液固平衡相图测定.许新华,王晓岗,吴梅芬.实验技术与管理, 2014, 31(3): 46-50.
用步冷曲线法测定苯酚-叔丁醇的液固平衡相图.苯酚-叔丁醇体系有3个共熔点温度,即5.0、3.9、13.0℃,对应的共熔点混合物中苯酚的质量分数分别为:17.0%、60.0%和80.1%,摩尔分数分别为:0.140、0.541和0.761.该体系有2个相合熔点,分别为17.4℃和15.7℃,对应的相合熔点化合物中苯酚的摩尔分数分别为0.326和0.668,所形成的相合熔点化合物的分子式可以表达为:(C6H5OH)[(CH3)3COH]2和(C6H5OH)2[(CH3)3COH].
关键词:苯酚-叔丁醇;相图;共熔点;相合熔点
O6431005-9954-201402000005
完全液相法Mo改性CuZnAl的结构与性能研究.喻仕瑞,高志华,左志军,等.化学工程, 2014, 42(2): 5-8.
考察了过渡金属钼作为助催化剂添加到完全液相法制备的CuZnAl浆态催化剂中,对催化剂结构和CO加氢液相反应的产品分布的影响.Mo改性CuZnAl催化剂在250℃,5.0 MPa,空速为 360 mL/(g·h)和V(H2)/V(CO)=1条件下进行活性评价,在500 mL浆态床中CO加氢反应120 h;并运用XRD,H2-TPR,NH3-TPD和BET对催化剂进行表征.结果表明:完全液相法制备的Mo-CuZnAl催化剂对液相CO加氢反应有良好稳定性;Mo助剂能促进铜氧化物在较低温度还原,增强催化剂表面酸性,在温和条件下提高烃,特别是甲烷的选择性.
关键词:钼助剂;完全液相法;CO加氢;CuZnAl催化剂
O6431000-6818-201403000520
不同结构Cu2O多晶的合成及其对高氯酸铵热分解的催化作用.罗小林,杨得锁,原春兰,等.物理化学学报, 2014, 30(3): 520-526.利用均相反应器,在没有添加剂的条件下合成了具有多孔结构的Cu2O微球.考察了合成时间以及反应器旋转速度对Cu2O微球结构的影响.通过增加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的用量,使得Cu2O从多孔微球转变为立方体孪晶,最终形成十四面体孪晶结构.同时,将不同结构的Cu2O多晶应用于催化高氯酸铵(AP)的热分解,结果表明:多孔Cu2O微球较其它结构的Cu2O对AP的热分解具有更高的催化活性,使得AP的低温分解温度降低了37.4℃,而AP在低温阶段的分解量也由8.7%增加至49.0%.
关键词:Cu2O;均相反应器;高氯酸铵;热分解
O6431000-6818-201403000527
Cs取代对Ni-H3PW12O40/SiO2催化剂结构性质和催化性能的影响.金浩,孙晓丹,董澍,等.物理化学学报, 2014, 30(3): 527-534.采用两步浸渍法和载体上的原位反应制备了一系列Cs部分取代的Ni-CsxH3-xPW12O40/SiO2催化剂,并用N2吸附比表面积测定(BET)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、原位X射线衍射(in situ XRD)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、H2程序升温脱附(H2-TPD)、吡啶吸附傅里叶变换红外(FTIR)光谱等分析测试技术对催化剂进行了表征.以正癸烷为模型化合物,对催化剂的加氢裂化性能进行了评价.结果表明,8%Ni-50%Cs1.5H1.5PW/SiO2催化剂具有最高的C5+收率,明显优于8%Ni-50%H3PW/SiO2催化剂和工业催化剂.随着Cs在CsxH3-xPW中比例的增加,正癸烷的转化率逐渐降低,而C5+选择性则逐渐提高.当催化剂具有合适的孔径时,选择性的提高是由于催化剂酸性的减弱,而转化率的降低则是由于催化剂加氢能力的减弱.
关键词:加氢裂化;正癸烷;双功能催化剂;Ni;Cs;H3PW12O40
O6431000-6818-201403000535
纳米薄层HZSM-5分子筛催化甲醇制丙烯.张少龙,张兰兰,王务刚,等.物理化学学报, 2014, 30(3): 535-543.
在合成系列硅铝比纳米薄层HZSM-5分子筛的基础上,研究了纳米薄层HZSM-5分子筛催化甲醇制丙烯(MTP)的反应性能.在固定床微反装置上详细考察了工艺条件对纳米薄层HZSM-5分子筛催化性能的影响,同时与纳米HZSM-5分子筛对MTP反应的催化性能进行了比较.结果表明,纳米薄层HZSM-5分子筛具有较高的目的产物选择性和较长的催化寿命.在适宜硅铝比(n(SiO2)/n(Al2O3)=213)和反应条件下(温度470℃,甲醇质量空速为3 h-1),丙烯的选择性达到46.7%,三烯(乙烯、丙烯和C4烯烃)选择性达到78.7%.其中,丙烯/乙烯的质量比可达到6.5,是纳米HZSM-5分子筛的2倍,而芳烃的选择性比纳米分子筛明显降低.这是因为纳米薄层HZSM-5分子筛比纳米HZSM-5分子筛具有较宽的(010)晶面、较大的外比表面积和介孔孔容.
关键词:纳米薄层;HZSM-5分子筛;甲醇;丙烯
O6431000-6818-201403000544
酸催化及竞争吸附对CeY分子筛吸附脱硫性能的影响.秦玉才,高雄厚,段林海,等.物理化学学报, 2014, 30(3): 544-550.
采用液相离子交换(LPIE)法制备了CeY分子筛,并研究烯烃和芳烃对其吸附脱硫性能的影响.利用固定床穿透曲线技术研究吸附剂的脱硫性能,结果表明:烯烃和芳烃的存在均导致吸附剂吸附硫容量减少,然而,烯烃的影响明显强于芳烃.采用原位傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术研究噻吩、环己烯和苯的吸附行为,结果发现:烯烃和芳烃降低吸附剂脱硫性能的实质分别为吸附剂表面酸性导致的酸催化反应和π-络合吸附的芳烃分子与硫化物分子的竞争吸附.另外,烯烃的影响取决于吸附剂的表面酸性,尤其是强B酸(Brönsted酸)中心.这是由于B酸中心会导致烯烃和噻吩发生质子化反应,且质子化物种易于进一步发生低聚反应.生成的低聚物覆盖吸附活性中心导致吸附剂对其它噻吩分子的吸附能力降低.
关键词:吸附脱硫;B酸中心;π-络合;质子化;低聚反应
O6432095-6134-201402000171
1,2-C2H4Br2分子光解的理论研究.肖翠平,裴玉微,李文佐.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 171-175.
采用考虑旋轨耦合的从头算方法计算研究1,2-C2H4Br2的光解.计算了分子的若干电子态的垂直激发能.用MS-CASPT2/CASSI-SO方法计算了1,2-C2H4Br2分子C—Br解离的势能曲线.根据计算结果,清晰地指认了1,2-C2H4Br2分子的解离通道:C2H4Br+Br(2P3/2)和C2H4Br+Br*(2P1/2).
关键词:1,2-C2H4Br2;光解;CASSCF;CASPT2
O643.361000-6613-201403000679
二氧化钛/氧化石墨烯复合光催化剂的合成.董如林,莫剑臣,张汉平,等.化工进展, 2014, 33(3): 679-684.
采用水热法,以钛酸四正丁酯及氧化石墨烯(GO)为原料,在水性体系中合成了一系列具有不同GO质量分数的TiO2/GO复合光催化剂.FE-SEM分析结果表明,分散的钛酸四正丁酯以多分子层的形式吸附到氧化石墨烯的表面,最后在水热过程中转化为锐钛型TiO2粒子.当氧化石墨烯的质量分数低于3%时,产物中含有纯TiO2微球及TiO2/GO复合物;当氧化石墨烯质量分数大于5%时,产物为单纯的TiO2/GO复合物.电化学性能测试结果表明,GO复合后,TiO2电极中载流子的传输效率提高.氧化石墨烯复合量为10%时,复合光催化剂显示了对亚甲基蓝最佳的光催化活性.当复合氧化石墨烯转化为石墨烯后,其光催化活性可得到进一步大幅度的提高.
关键词:水热;TiO2/GO复合光催化剂;氧化石墨烯;电化学;催化剂;活性
O643.361672-7207-201402000377
不同pH合成的MWCNTs-WO3复合材料的室温气敏性能.柴丽雅,李卉,张国,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 377-382.为提高WO3的气敏性能,采用水热合成法,以钨酸钠(Na2WO4·2H2O)和多壁碳纳米管(MWCNTs)为原料,合成多壁碳纳米管与三氧化钨(MWCNTs-WO3)复合材料.通过调节溶液的pH,对合成复合材料的形貌、尺寸进行控制合成,并在常温下对NO的气敏性能进行检测.研究结果表明:所得样品均为六方相WO3和MWCNTs,复合材料的尺寸随着pH(pH=2~5)的增大而增加,形貌也由棒状转化为立方体状.当pH=3时,WO3与MWCNTs相互结合形成网状复合材料,对NO表现出良好的气敏性能,室温条件下对体积分数为9.7×10-5的NO灵敏度可达16.8%,具有响应时间快,选择性好的优点.
关键词:多壁碳纳米管(MWCNTs);三氧化钨(WO3);NO气敏性能
O643.362;O642.11005-9954-201402000028
CO铜基变换催化剂PH3中毒热力学研究.张乐,刘曌,田森林,等.化学工程, 2014, 42(2): 28-33.
采用热力学非均相反应体系中的Gibbs自由能最小原理,从理论上分析一氧化碳变换催化剂在高炉煤气气氛下,PH3对铜基催化剂的毒害过程可能发生的化学反应及产物,并对各个反应的吉布斯自由能及化学反应平衡常数进行了对比分析,从而进一步了解CO变换催化剂在高炉煤气气氛下的中毒机理,经过分析可得出:PH3对铜基低温变换催化剂在100~300℃的活性温度下,可使催化剂造成暂时或永久性的失活,主要的中毒产物为CuP2,CuO,Cu2O, Cu3(PO4)2,C,且高炉煤气自身的主要气体混合也可造成催化剂中毒.其中氧气的存在极易造成铜基催化剂的中毒,其中低温变换催化剂的活性物质Cu微晶与O2反应生成Cu2P2O7的吉布斯自由能小于零且绝对值最大,热力学平衡常数最大,该反应是竞争能力最强的主导反应.
关键词:变换催化剂;磷化氢(PH3);中毒;热力学
O643;O6441000-6818-201403000513
三维有序结构In 掺杂TiO2薄膜的可见光催化活性.王景声,王恩君,于彦龙,等.物理化学学报, 2014, 30(3): 513-519.
采用自组装生长聚苯乙烯胶体模板和溶胶-凝胶法,制备出三维(3D)有序结构In掺杂TiO2(IO-TiO2-In)薄膜可见光催化剂.光催化实验证明,IO-TiO2-In薄膜降解甲醛的可见光活性是TiO2和三维有序结构TiO2(IOTiO2)薄膜的5倍.利用X射线电子衍射(XRD)谱、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见(UV-Vis)漫反射吸收光谱确定了催化剂的晶相结构、表面微结构和能带结构.结果表明,IO-TiO2-In薄膜具有锐钛矿型三维有序结构,与TiO2相比,增加了比表面积,提高光的利用率;掺入的In离子在薄膜表面形成In2O3和O-In-Clx(x=1,2)物种,既增强可见光的吸收,又有效地促进了光生载流子的分离,提高了光生载流子在固/气界面参加光催化反应的利用率,使催化剂的可见光催化活性显著提高.
关键词:三维有序结构;TiO2薄膜;In离子掺杂;In2O3;In-Clx物种;可见光催化活性
O643;TQ4261000-6613-201403000673
ZrO2-Al2O3复合载体对镍基催化剂甲烷化性能的影响.杨霞,田大勇,孙守理,等.化工进展, 2014, 33(3): 673-678.
采用分步浸渍法制备了不同ZrO2载量的Ni/ZrO2-Al2O3催化剂,利用N2物理吸附、X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、H2程序升温脱附(H2-TPD)、程序升温氧化(TPO)等手段对催化剂的结构进行表征,并考察了其在低H2/CO比(H2/CO约为1)下CO甲烷化的催化性能.结果表明,ZrO2助剂可削弱NiO与载体Al2O3间的相互作用,抑制镍铝尖晶石的生成.适量ZrO2的引入有助于提高活性组分Ni的还原度和分散度,对催化剂的甲烷化性能有促进作用.通过分析反应后催化剂上的积炭性质,发现ZrO2的加入能有效地抑制低活性碳物种的生成,提高催化剂的抗积炭能力,从而改善催化剂的稳定性.
关键词:一氧化碳;甲烷化;氧化铝;催化剂;积炭
O644;O6491000-6818-201403000446
基于TiO2纳米管阵列的高效正面透光型染料敏化太阳能电池的制备及其光电性能.高素雯,兰章,吴晚霞,等.物理化学学报, 2014, 30(3): 446-452.
报道了一种基于TiO2纳米管(TNT)阵列正面透光型光阳极的高效染料敏化太阳能电池.将TNTs在450℃烧结后能避免其有序结构在HF处理过程中被破坏,使膜内高速电子传输通道被保留,有利于染料敏化太阳能电池(DSSC)实现高速电荷传输.再用HF、TiCl4、HF和TiCl4混合等溶剂对TNTs进行处理,提高其表面粗糙度以吸附更多染料.染料吸附量的增加能提高光阳极在300~570 nm波段光子捕获效率,该波段是染料吸收光子的主要区域.然而,在染料吸收光子较弱的长波段区域(570~800 nm)光子捕获效率的增加主要源于光阳极光散射率的提高.光阳极光子捕获效率的提高使DSSC的内外量子效率在全波段(300~800 nm)均有所增加,从而使短路电流明显提高.从电化学阻抗数据可知,与电子传输性能密切相关的电化学参数如电荷传输电阻、界面电荷复合电阻、电容、电子寿命、电子扩散长度和电子收集效率等在含处理过的TNTs光阳极DSSC中均有所改善,从而提高电池光电转换效率.含HF和TiCl4混合溶剂处理TNTs光阳极的DSSC最高光电转换效率能达到7.30%,比未处理的DSSC (5.38%)提高35.69%.
关键词:TiO2纳米管阵列;染料敏化太阳能电池;光阳极;HF; TiCl4
O6451000-3851-201401000158
原位共沉淀法制备载药Fe3O4/壳聚糖磁性复合微球及其体外药物释放行为.王旭东,吴鹏,金淑萍,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 158-165.
以核黄素为药物模型,采用原位共沉淀法制备了一种载药Fe3O4/壳聚糖复合微球.傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和振动磁强计(VSM)表征了复合微球的化学组成、外观形貌以及磁性能.结果表明,制备的载药Fe3O4/壳聚糖复合微球平均粒径约为40 nm且粒径均匀,平均磁响应时间为52 s,饱和磁化强度为3.313 2 A·m2·kg-1.采用紫外/可见(UV/Vis)分光光度计考察了复合微球的药物包封率、载药量(质量分数),并对微球在模拟胃液、模拟肠液、生理盐水、葡萄糖溶液和二次蒸馏水中的释药行为进行跟踪.结果表明,微球的载药量可达9.9%,药物包封率为70.8%,实验条件下在模拟肠液中具有显著的缓释效果,释放10 h药物累积释放16.06%,60 h达52.18%.
关键词:磁性复合微球;Fe3O4;壳聚糖;构象;药物缓释;靶向药物
O6451000-6818-201403000408
稀溶液中Rod-Coil-Rod三嵌段共聚物组装结构的耗散粒子动力学模拟.范中相,黄建花.物理化学学报, 2014, 30(3): 408-412.
采用耗散粒子动力学方法模拟研究了rod-coil-rod三嵌段共聚物在稀溶液中的聚集行为.分别考察了rod-coil嵌段的相互作用、溶剂性质、共聚物浓度以及coil嵌段长度对聚集体形貌的影响.模拟结果发现,随着rod-coil相互排斥作用的增加,共聚物由球形转变成洋葱状、笼形和柱状结构.随着coil嵌段疏水性的增加,笼形转变成洋葱状和补丁状结构.给出了聚集体形貌随共聚物浓度和coil长度变化的相图.当浓度较小和coil嵌段较长时,共聚物形成笼状聚集体,反之,则有利于洋葱状结构的形成.
关键词:Rod-coil 嵌段共聚物;组装;计算机模拟;形貌;径向密度分布
O6461000-6818-201403000460
纳米LiMnPO4的制备与电化学性能表征.杨文超,毕玉敬,杨邦成,等.物理化学学报, 2014, 30(3): 460-466.
采用两步加热Polyol法制备了纳米LiMnPO4正极材料,详细研究了第一加热平台温度T1(T1=100,110,120,130,140,150℃)对样品物理性质及电化学性能的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及比表面积测试(BET)对样品的晶体结构与微观形貌进行了表征.结果表明,在不同温度T1下得到的样品均为片状结构;T1=100-120℃时合成的样品含有杂相,且比表面积小于15 m2·g-1;在T1=130℃时,得到纯相LiMnPO4样品,且比表面积增至46.3 m2·g-1;随着T1的进一步升高,样品比表面积稍有下降,维持在35~37 m2·g-1之间.纳米LiMnPO4的电化学性能变化趋势与比表面积基本一致,T1=130℃时合成的样品呈现最优的电化学性能,在0.1C倍率下放电容量达到129 mAh·g-1,在5C倍率时达到81 mAh·g-1,这表明LiMnPO4的比表面积是决定其电化学性能的关键因素之一.
关键词:锂离子电池;正极材料;纳米LiMnPO4;比表面积;Polyol法
O6461000-6818-201403000467
不同组分下富锂正极材料xLi2MnO3·(1-x)LiNi0.5Mn0.5O2(x=0.1-0.8)的晶体结构与电化学性能.陈来,陈实,胡道中,等.物理化学学报, 2014, 30(3): 467-475.
采用溶胶-凝胶法制备了一系列富锂锰基正极材料xLi2MnO3·(1-x)LiNi0.5Mn0.5O2(x=0.1-0.8),通过X射线衍射(XRD)仪,扫描电子显微镜(SEM)和电化学测试等检测手段表征了所得样品的晶体结构与电化学性能,研究了不同组分下富锂材料的结构与电化学性能.结果表明:Li2MnO3组分含量较高时,材料的首次放电容量较高,但循环稳定性较差;该组分含量较少时,所得样品中出现尖晶石杂相,且放电容量较低,但循环稳定性较好;综合来看,x=0.5时材料的电化学性能最优.x=0.4,0.6时材料也表现出了较好的电化学性能,值得关注.
关键词:锂离子电池;正极材料;Li2MnO3;晶体结构;电化学性能
O6461000-6818-201403000476
WO3纳米棒/石墨烯复合材料的制备及电化学储锂性能.张晴晴,李容,张萌萌,等.物理化学学报, 2014, 30(3): 476-484.
以氯化钨和氧化石墨烯(GO)为原料,乙醇为溶剂,一步合成了WO3纳米棒/石墨烯纳米复合材料(WO3/RGO).将WO3/RGO纳米复合材料用于锂离子电池负极,并通过充放电测试、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)技术综合考察了该材料的储锂性能.结果显示,在0.1C (1C=638 mA·g-1)倍率下,复合物的首次放电比容量达到761.4 mAh·g-1,100次循环后可逆容量仍保持在635 mAh·g-1,保持率为83.4%.即使在5C倍率下容量仍高达460 mAh·g-1.由此说明,WO3/RGO纳米复合物具有优异的循环稳定性及倍率性能,可望用于高性能锂离子电池.
关键词:三氧化钨;石墨烯;纳米复合材料;锂离子电池;负极材料
O6461000-6818-201403000485
隔膜对双电层电容器和混合型电池-超级电容器的电化学性能的影响.孙现众,张熊,黄博,等.物理化学学报, 2014, 30(3): 485-491.隔膜是双电层电容器和混合型电池-超级电容器等电化学储能器件的重要组成元件.本文采用1 mol·L-1四乙基四氟硼酸铵的丙烯碳酸酯电解液制备了基于活性炭的扣式双电层电容器,并采用1 mol·L-1六氟磷酸锂锂离子电解液制备了(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2+活性炭)/石墨体系的混合型电池-超级电容器.研究了不同类型隔膜的物理化学性能,以及其对双电层电容器和混合型电池-超级电容器的电化学性能的影响.四种隔膜分别是无纺布聚丙烯毡、多孔聚丙烯薄膜、Al2O3涂层的聚丙烯薄膜和纤维素纸隔膜.进行了表面形貌、差示扫描量热、电解液吸液量和表观接触角测试表征.电化学测试表明,采用纤维素隔膜的双电层电容器具有最高的比电容和更优的倍率性能,电容器的自放电性能差别不大.而对于混合型电池-超级电容器,采用聚丙烯薄膜和无纺布聚丙烯毡隔膜器件的比容量比其它器件约高20%,且采用纤维素隔膜的器件自放电率最高.
关键词:双电层电容器;混合型电池-超级电容器;吸液量;表观接触角;自放电
O6461000-6818-201403000492
合金元素Nd对Pb-Ag阳极在H2SO4溶液中电化学行为的影响.钟晓聪,桂俊峰,于枭影,等.物理化学学报, 2014, 30(3): 492-499.
采用循环伏安、线性扫描、电化学阻抗和环境扫描电镜对比研究了Pb-Ag和Pb-Ag-Nd阳极的阳极膜和析氧反应.结果表明,合金元素Nd促进了Pb/PbOn/PbSO4(1≤n<2)膜层的生长.在高极化电位区间(高于1.20V (vs Hg/Hg2SO4/饱和K2SO4溶液)),Nd有利于低价铅的化合物(PbOn,PbSO4)向α-PbO2和β-PbO2转变.此外,环境扫描电镜形貌和线性扫描分析证明Pb-Ag-Nd表面生成的阳极膜较Pb-Ag的阳极膜更厚且更致密.因此,Pb-Ag-Nd阳极表面的阳极膜可以给合金基底提供更好的保护.另一方面,电化学阻抗测试揭示了两种阳极的析氧反应均受中间产物的形成和吸附控制.Nd可以降低阳极膜/电解液界面处中间产物的吸附阻抗且增加中间产物的覆盖率,从而提高析氧反应活性.综上所述,合金元素Nd可提高Pb-Ag阳极的耐腐蚀性,降低阳极电位进而起到节能降耗的作用.关键词:电沉积;阳极膜;钝化;析氧;耐腐蚀性
O6471000-6818-201403000583
一步法合成聚苯胺/十二烷基苯磺酸钠超疏水复合材料.宋根萍,夏冬祥.物理化学学报, 2014, 30(3): 583-588.
在阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)体系中,采用一步法制得聚苯胺/SDBS超疏水复合材料.利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察产物形貌并测定其元素组成.通过傅里叶变换红外光谱仪、紫外-可见光谱仪、X射线衍射等对其结构进行表征,用视频接触角测量仪测定材料的亲疏水性.考察SDBS浓度和溶液酸度对产物形貌及疏水性能的影响,探讨疏水机理.结果表明:在pH=1~9,SDBS浓度大于0.016 mol·L-1条件下,所制备复合材料的水接触角大于150°,SDBS掺杂使得苯胺单体的转化率高达98%.两亲分子SDBS亲水磺酸基与聚苯胺主链上的亚胺基不仅存在静电引力,而且能形成磺酰胺键,聚苯胺主链间又以氢键相互连接,SDBS分子的疏水烃基有序排列朝向聚苯胺主链外侧,从而组装形成具有微纳结构的聚苯胺/SDBS超疏水复合材料.本文结果有利于更好地理解聚苯胺/SDBS超疏水性复合材料的形成机理,对超疏水材料的设计提供新思路.
关键词:超疏水;聚苯胺;一步法;十二烷基苯磺酸钠;复合材料
O647;O6461000-6818-201403000551
铝合金表面电偶腐蚀与电子功函数的关系.王健,王绍青.物理化学学报, 2014, 30(3): 551-558.
铝合金中经常会引入一些第二相来改善其性能,第二相由于和铝基体的电位差不同,将会对铝合金的局部腐蚀产生重大的影响.为了揭示铝合金腐蚀的物理本质,本文利用基于密度泛函理论第一性原理的计算方法,详细计算了铝合金中一些主要第二相(Al2Cu、Al3Ti和Al7Cu2Fe)的多种晶面的电子功函数,分析了电子从各个晶面逸出的难易,求得了第二相与Al基体的本征电势差.我们发现不同的晶面暴露在合金最外层,会显著地影响本征电势差;即便是同一晶面,暴露在最外层的原子种类和构型不同,对腐蚀的影响也不一样.从电子的层面解释了电偶腐蚀发生的原因.
关键词:铝合金;第二相;电子功函数;电偶腐蚀;第一性原理
O6481000-6818-201403000413
扩散模型和凝聚模型耦合作用下胶体凝聚动力学的Monte Carlo模拟研究.熊海灵,杨志敏,李航.物理化学学报, 2014, 30(3): 413-422.以扩散模型(Ds(γ)=D0×sγ)和凝聚模型(Pij(σ)=P0×(i×j)σ)为基础,对胶体体系随时间的演变、团簇大小分布及其标度关系、团簇的重均大小S(t)的变化规律以及模型对最终分形维数的影响四个角度进行了比较研究,发现扩散指数γ<0和凝聚概率指数σ>0对胶体的凝聚动力学过程有相似的影响.本文在较宽的γ和σ取值范围内,对胶体的凝聚动力学进行了模拟研究,对慢速凝聚向快速凝聚的转化机理作了定量分析,并进一步分析了在团簇-团簇凝聚(CCA)模型下,得到类似扩散置限凝聚(DLA)模型的凝聚体的物理意义,结果表明:(1) γ>>0代表了体系中团簇或单粒做“定向运动”而非无规则的布朗运动的情况.这种“定向运动”的推动力可能来自于大团簇产生的强“长程范德华力”、“电场力”等,或来自于体系边界处的外力场的作用.(2) 当σ<<0时,体系成为先快后慢的慢速凝聚,这可能对应大团簇为一排斥中心,即胶体颗粒存在“排斥力场”的现象.(3)证实了团簇的重均大小在凝聚过程的早期按指数规律增长,而后期按幂函数规律增长的实验现象.模拟研究还表明,胶体体系的凝聚动力学过程,在σ>0时是一个存在正反馈机制的非线性动力学过程,而在σ<0时则体现出负反馈的特征.
关键词:扩散模型;凝聚模型;扩散指数;凝聚概率指数;凝聚动力学;Monte Carlo模拟
O648.171000-6818-201403000500
环氧化物法制备锑掺杂氧化锡气凝胶.虞秋捷,周斌,张志华,等.物理化学学报, 2014, 30(3): 500-507.以无机金属盐为前驱体,采用环氧丙烷添加法结合CO2超临界流体干燥和热处理工艺,制备了不同锑掺杂浓度的二氧化锡(ATO)气凝胶.所得气凝胶为深蓝色块体,平均密度约为600 mg·cm-3,锑掺杂浓度在5%到20% (x)之间.电子显微镜图片显示ATO气凝胶的骨架由粒径约为数十纳米的颗粒堆积而成,而这些颗粒又由数纳米的初级球形颗粒构成.X射线衍射谱表明,样品的主要晶相为SnO2四方相金红石结构,锑的掺杂仅引起微小的晶格畸变.X射线光电子谱显示锡元素以+4价态存在,而锑则具有+3和+5的混合价态.四探针电阻率测试仪的结果表明,ATO气凝胶的电阻率在2.7~40Ω·cm之间变化,其中在锑掺杂浓度(x)为12%时具有最低电阻率.关键词:锑掺杂二氧化锡;气凝胶;环氧丙烷;超临界干燥;电阻率
O6491000-6818-201403000453
用CdSe/ZnS量子点提高体异质结有机太阳电池的效率.倪婷,邹凡蒋,蒋玉蓉,等.物理化学学报, 2014, 30(3): 453-459.
通过掺杂吸收光谱在可见光波段的量子点可提高聚合物对可见光的吸收,因此掺杂CdSe/ZnS核-壳结构量子点(CQDs)能提高聚(3-己基噻吩):[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(P3HT:PCBM)体异质结太阳电池的能量转换效率.本文研究了CdSe/ZnS 量子点在P3HT:PCBM中的不同掺杂比例及其表面配体对太阳电池光伏性能的影响,优化器件ITO (氧化铟锡)/PEDOT:PSS (聚(3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸)/P3HT:PCBM:(CdSe/ZnS)/Al的能量转换效率达到了3.99%,与相同条件下没有掺杂量子点的参考器件ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al相比,其能量转换效率提高了45.1%.
关键词:体异质结太阳电池;CdSe/ZnS核-壳结构胶体量子点;聚合物;配体置换;能量转换效率
O6491000-6818-201403000508
煅烧温度对花朵状钨酸铋光催化活性的影响.盛珈怡,李晓金,许宜铭.物理化学学报, 2014, 30(3): 508-512.
钨酸铋在水相体系中能光催化降解有机污染物,而对于钨酸铋光催化活性影响因素的研究非常少.本文研究了煅烧温度对花朵状钨酸铋光催化活性的影响.以钨酸钠和硝酸铋为原料,在160℃下水热反应20 h,合成催化剂,并经不同温度煅烧3 h.用X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、紫外-可见漫反射吸收光谱(UVVisDRS)和荧光(PL)光谱表征样品.结果表明,这些样品具有十分相似的相组成和电子结构.然而,对于水中苯酚的降解,钨酸铋的光催化活性显示出了很大的差异.钨酸铋的光催化活性随着煅烧温度的升高,先上升后下降,最优煅烧温度为350℃,并且不受样品比表面积大小的影响.这些样品的活性差异主要归结于钨酸铋的结晶度、吸光性和表面缺陷对其光生载流子分离效率的综合影响.
关键词:钨酸铋;半导体;光催化;苯酚;降解
O6491000-6818-201403000569
聚乙烯吡咯烷酮辅助的水热法合成形貌可控的银纳米结构.徐丽红,阚彩侠,王长顺,等.物理化学学报, 2014, 30(3): 569-575.
以不同平均分子质量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP,通常用K值来表示PVP溶液相对粘度的特征值,粘度越大,PVP 平均分子质量越大,平均分子质量为8000、40000、160000、360000的PVP分别标记为K17、K30、K60、K90)为表面活性剂,通过水热法合成了形貌和光学共振峰可控的银纳米结构.将反应体系加入到60 mL的不锈钢高压反应釜中,在一定的温度下加热数小时.我们在K17的水溶液中合成了尺寸均一的五重孪晶银纳米十面体.而在K30、K60和K90的乙二醇(EG)溶液中得到了纵横比随着PVP分子质量增大而增大的银纳米线.产物的形貌和微结构通过透射电镜(TEM)和场发射扫描电镜(FE-SEM)进行表征,表面等离子共振(SPR)吸收峰通过紫外-可见分光光度计进行测试,结果显示银纳米结构的表面等离子共振随着其形貌和尺寸的改变而发生变化.
关键词:银纳米线;五重孪晶;十面体;聚乙烯吡咯烷酮;生长机制
O649.41000-6818-201403000576
ZnxCd1-xS纳米线的可控合成及其可调的光学性质.林旭锋,席燕燕,林德莲.物理化学学报, 2014, 30(3): 576-582.
采用简单的气相沉积法,合成了不同组成的ZnxCd1-xS (0<x<1)纳米线.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和电子能谱研究了所制得的纳米线的表面形貌和组成.该方法以Au为催化剂,简单控制起始物质的相对用量和沉积温度,可以获得可控的Zn/Cd比例.X射线衍射结果表明所制得的ZnxCd1-xS纳米线具有纤维锌矿的单晶结构.根据制得纳米线的表面形貌讨论了纳米线可能的生长机理为“底部生长”机理.利用拉曼光谱和光致发光光谱研究了ZnxCd1-xS纳米线的光学性质,其纵向光学(LO)声子的拉曼位移频率随着组成的变化在ZnS和CdS的拉曼位移频率之间连续变化.光致发光光谱中同时存在带边发光和缺陷发光.ZnxCd1-xS纳米线的带间跃迁的频率可随着组成的调节而调节,纳米线的禁带宽度介于ZnS (3.63 eV)和CdS (2.41 eV)的禁带宽度之间.
关键词:锌-镉-硫;纳米线;气相沉积法;组成可调;光学性质可调
O649.41008-9497-201402000168
锌修饰三氧化钨薄膜光电极的制备及其光电化学性能.刘丽英,刘润,徐铸德.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 168-174.
采用简单的阴极电沉积-浸渍法,在空气中经450℃热处理3 h后,制备得到Zn(Ⅱ)修饰三氧化钨(WO3)薄膜光电极.根据X-射线粉末衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、场发射扫描电镜(FE-SEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和荧光发射光谱(PL)等表征技术,分析了Zn(Ⅱ)的含量对WO3薄膜光电极的结构、形貌和光学性能的影响.通过在0.2 M的Na2SO4溶液、外加电压为0.8 V条件下的光电流测试表明,当Zn(Ⅱ)的相对原子比为9.99%时其光电性能最好,光电流值是纯WO3电极的3.5倍;外加电压为0.8 V下的光电催化降解孔雀绿(MG)测试实验结果表明,其光电催化活性是纯WO3的2倍.Raman光谱表明一部分Zn(Ⅱ)以ZnO的形式附着在WO3的表面.附着在WO3表面上的ZnO对WO3所产生的光生电子-空穴对起到了有效分离的作用,使WO3的光电化学性能和光电催化活性得以提高.
关键词:锌修饰三氧化钨;三氧化钨;光电极;光电流;光电催化活性
O6561008-9497-201402000175
二苯基硅二醇低聚物的液相色谱-质谱分析.牛桂英,陈关喜,吴清洲,等.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 175-180.
采用三重串联四级杆液质联用仪(HPLC-MS/MS)对二苯基硅二醇缩合得到的低聚物进行分析,优化了色谱条件,组分分离效果良好.对质谱碎片离子进行解析,产物为二苯基硅二醇、1,1,3,3-四苯基-1,3-二硅氧烷二醇(二聚体)、1,1,3,3,5,5-六苯基-1,5-三硅氧烷二醇(三聚体)、1,1,3,3,5,5,7,7-八苯基-1,7-四硅氧烷二醇(四聚体)的混合物.2种催化条件下得到的产物组分相同,但主成分不同,盐酸催化下主要得到二聚体,钛酸正丁酯催化下主要得到三聚体和四聚体.
关键词:二苯基硅二醇;HPLC-MS/MS;定性分析
O6571008-973X-201402000297
基于两电极体系检测水中微量汞.蔡佩君,邓之银,王晓萍.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 297-302.
针对水体中常见重金属汞的检测问题,提出基于两电极体系的检测新方法.设计以金电极为工作电极、不锈钢为辅助电极的集成电极,用该电极对汞进行溶出伏安法测定.讨论活化电极、支持电解质、富集电压和富集时间对汞离子测定的影响.在优化的实验条件下,分别对1~10 μg/L和10~90 μg/L 2个不同浓度范围的Hg2+进行测定,溶出峰电流与Hg2+浓度呈良好的线性关系,相关系数分别为0.9941和0.9992;当富集时间为600 s时,Hg2+的检出限可以达到0.5 μg/L.利用该方法测定自来水中汞的含量,检测结果与原子吸收法一致,平均回收率为98%.结果表明,基于两电极体系,可以可靠、准确检测出水中汞,且电极灵敏度高、价格低廉,具有推广应用前景.
关键词:两电极体系;集成电极;汞离子检测;溶出伏安法
O657.331671-7775-201402000165
近红外光谱结合蚁群算法检测花茶花青素含量.黄晓玮,邹小波,赵杰文,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 165-170.
花青素是花茶中的主要质量指标,为了快速准确的检测花茶中花青素的含量,提出一种基于蚁群算法(ACO)结合区间偏最小二乘法(iPLS)的近红外光谱检测方法.原始近红外光谱经过预处理采用ACO-iPLS优选花青素含量对应的特征子区间.当全光谱划分为12个子区间时,ACO-iPLS优选出第1,9,10共3个子区间,在此基础上建立的近红外光谱模型最佳.模型对校正集和预测集相关系数分别为0.9013和0.8642;交互验证均方根误差(RMSECV)和预测均方根误差(RMSEP)分别为0.1600 mg·g-1和0.2020 mg·g-1.研究结果表明:与常规的iPLS相比,ACO-iPLS不但可以有效选择近红外光谱特征谱区,而且建立的模型具有更高的精度和鲁棒性.
关键词:花茶;花青素;近红外光谱法;蚁群算法;区间偏最小二乘法
O6581000-8713-201403000211
液相色谱-串联质谱法测定水环境中的十氯酮.周丽,董亮,史双昕,等.色谱, 2014, 32(3): 211-215.
建立了分析测定水环境中十氯酮的液相色谱-串联质谱法.水样经液液萃取、净化后,采用Eclipse plus C18柱(100 mm×2.1 mm,3.5 μm)分离,乙腈和水为流动相进行梯度洗脱,在电喷雾负离子多反应监测模式下进行检测,同位素内标法定量.结果表明:采用液相色谱-质谱联用技术,证实了十氯酮在甲醇中以半缩醛的形式存在,而在丙酮/乙腈中以偕二醇的形式存在.由于十氯酮极性较强,在净化时难以洗脱,并且不耐酸,所以不能与其他有机氯农药一起分析.十氯酮在5~100 μg/L范围有良好的线性关系,相关系数r2=0.999,检出限及定量限分别为0.70 ng/L和2.8 ng/L;在5、40和100 ng/L 3个浓度添加水平的平均回收率为95.1%~98.9%,相对标准偏差为3.85%~4.72%.本方法具有良好的灵敏度、回收率和重现性,适用于水环境中十氯酮的测定.
关键词:高效液相色谱-串联质谱;十氯酮;水
O6581000-8713-201403000216
超高效液相色谱-串联质谱双内标法同时测定复方杏香兔耳风胶囊中的10种有效成分.范晓苏,庞倩,徐远金.色谱, 2014, 32(3): 216-223.
建立了同时测定复方杏香兔耳风胶囊中原儿茶酸、原儿茶醛、绿原酸、野黄芩苷、异绿原酸C、黄芩苷、木犀草素、芹菜素、白术内酯Ⅲ和白术内酯I等10种有效成分含量的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)双内标分析方法.以咖啡酸和淫羊藿苷为内标(IS),在ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18色谱柱上,以甲醇和含0.3%甲酸的水为流动相进行梯度洗脱分离,流速为0.3 mL/min.在电喷雾电离(ESI)正、负离子切换模式下,采用多重反应监测模式进行检测.结果表明,原儿茶酸、原儿茶醛、绿原酸、野黄芩苷、异绿原酸C、黄芩苷、木犀草素、芹菜素、白术内酯Ⅲ、白术内酯I的线性范围分别为0.00300~24.0 mg/L、0.0170~2.00 mg/L、0.0150~30.0 mg/L、0.00400~30.0 mg/L、0.0105~24.0 mg/L、0.00300~30.0 mg/L、0.00300~5.00 mg/L、0.00600~5.00 mg/L、0.00150~4.00 mg/L、0.000600~0.900 mg/L;检出限分别为1.0、11、5.0、1.5、3.5、1.0、1.0、2.0、0.50、0.20 μg/L.10种成分的加样回收率为92.5%~106%,相对标准偏差均不大于3.2%.该方法快速简便、灵敏度高、重复性好,已成功用于实际样品的分析.关键词:超高效液相色谱-串联质谱;有效成分;复方杏香兔耳风胶囊
O6581000-8713-201403000224
固相萃取-超快速液相色谱-串联质谱法同时测定血液中的4种苏丹染料.朱浩,黄坤玉,付建飞,等.色谱, 2014, 32(3): 224-229.
建立了血液样品中4种苏丹染料(苏丹Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ)的固相萃取-超快速液相色谱-串联质谱(UFLC-MS/MS)测定方法.样品经乙腈涡旋振荡提取,上清液加等体积水稀释混匀后移入C18固相萃取小柱净化,采用Agilent Eclipse Plus C18色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.8 μm)以0.1%(v/v)甲酸水溶液和0.1%(v/v)甲酸乙腈溶液为流动相梯度洗脱分离,电喷雾电离(ESI)正离子多反应监测模式进行定量分析.讨论了苏丹Ⅲ和苏丹Ⅳ的偶氮基团E-Z光学异构现象,并对影响因素进行了分析.结果4种苏丹染料在0.1~20.0 μg/L范围内线性关系良好,相关系数均大于0.999;在低、中、高3个加标水平的平均回收率为93.0%~108.2%,相对标准偏差为4.8%~9.5%;方法的检出限(LOD)为0.06 μg/L,定量限(LOQ)为0.2 μg/L.本方法准确、快速、灵敏,可用于血液样品中苏丹类染料的检测分析.
关键词:超快速液相色谱-串联质谱法;固相萃取;苏丹染料;血液
O6581000-8713-201403000230
柱前衍生高效液相色谱法同时测定水性涂料中6种醛类化合物.陈潜,周宇艳,程欲晓,等.色谱, 2014, 32(3): 230-234.
建立了柱前衍生高效液相色谱同时测定水性涂料中甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛、正戊醛和对甲基苯甲醛等6种醛类化合物的方法.样品经水超声提取后,与2,4-二硝基苯肼乙腈溶液在酸性条件下衍生,再经0.45 μm针式过滤器过滤后进样分析.系统考察了酸度调节剂、pH值、反应温度、时间等因素对衍生反应的影响,优化的反应条件为:以稀释后的盐酸溶液作为酸度调节剂,缓冲溶液pH=3,反应温度为60℃,反应时间为30 min.在此条件下,于0.08~2.0 mg/L浓度范围内,6种醛类化合物呈良好的线性关系;检出限为0.05~2.50 mg/kg;在2.0、4.0、6.0 mg/kg 3个水平下的加标回收率为87.0%~112.8%;RSD为1.12%~9.54%.结果表明,本方法具有较宽的线性范围,良好的精密度和准确度,适用于水性涂料中6种醛类化合物的同时测定.
关键词:柱前衍生;高效液相色谱法;醛类化合物;2,4-二硝基苯肼;水性涂料
O6581000-8713-201403000235
齐墩果烷型和乌苏烷型五环三萜同分异构体配位色谱法分离机理(英文).开桂青,刘柳,王焕明.色谱, 2014, 32(3): 235-241.
本文主要研究了配位色谱法分离齐墩果烷型和乌苏烷型五环三萜同分异构体的分离机理.基于计算模拟分析,β-环糊精(β-CD)和其衍生物为适宜的配位剂.采用HPLC法测定了包合物的表观形成常数,并制备了asiaticoside-B与β-CD包合物.实验结果显示:流动相中添加葡萄糖基-β-环糊精(Glu-β-CD)时,同分异构体的分离度为11.95,比添加β-CD或添加甲基-β-环糊精(DM-β-CD)时(分别为9.61和9.89)都略高些.假定五环三萜类化合物与β-CD形成1:1的包合物,对于asiaticoside-B,流动相中添加Glu-β-CD时,表观形成常数(KF)为2534 L/mol,比添加β-CD或添加DM-β-CD时(分别为1467和1373 L/mol)都略大些.根据asiaticoside-B与β-CD包合物的红外光谱解析及计算模拟,推测asiaticoside-B的E环上甲基部分进入了β-CD的空腔内,而其羰基基团没有进入β-CD的空腔内,其糖苷部分与亲水性的β-CD空腔外部形成氢键作用力.因此,配位色谱法分离齐墩果烷型和乌苏烷型五环三萜同分异构体的分离机理可以推测如下:齐墩果烷型和乌苏烷型五环三萜同分异构体E环上甲基的不同空间位阻导致了同分异构体的不同色谱分离行为.
关键词:高效液相色谱;羟基积雪草苷;asiaticoside-B;同分异构体;环糊精
O6581000-8713-201403000242
手性有机酸薄层色谱保留指数的拓扑模型.李鸣建,王欲晓,冯惠,等.色谱, 2014, 32(3): 242-247.
基于Kier的分子连接性指数及邻接矩阵提出新型分子连接性指数(mGtv);引入手性指数(wj)并建立了手性连接性指数(mGtv):mGtv=mGtv×wj.mGtv适用于手性分子、非手性分子及内消旋异构体的结构差异表征.用多元统计回归研究18种手性羟酸和氨基酸的薄层色谱保留指数(RM)与mGtv的定量构效关系,经最佳变量子集回归建立其四元数学模型,传统的判定系数(R2)为0.973,逐一剔除法(leave-one-out,LOO)的交互验证系数(Q2)为0.950,结果证明具有良好的稳健性及预测能力.根据进入该模型的4个手性连接性指数(0Cpv、2Cpv、Cchv、5Cpv)可知,影响手性有机酸保留指数的主要因素是分子的二维结构特征和分子的手性特征以及柔韧性、折叠程度等三维结构因素.从上可见,新建手性连接性指数对手性有机酸的保留指数表征具有合理性与有效性,为预测手性有机酸的保留指数提供了一种有效方法.
关键词:手性羟酸;手性氨基酸;保留指数;手性指数;新型分子连接性指数;新型手性连接性指数
O6581000-8713-201403000248
生物表面活性剂鼠李糖脂的纯化与表征.刘洋,钟华,刘智峰,等.色谱, 2014, 32(3): 248-255.
生物表面活性剂鼠李糖脂是微生物在一定条件下产生的次级代谢产物,其分子具有极性亲水基团和非极性亲油基团结构,通常表现出很高的表面活性和界面优先分配能力.可靠的分离提纯方法和成分鉴定手段是鼠李糖脂生产工艺成功的重要保证.实验通过好氧发酵培养铜绿假单胞菌CCTCC AB93066、酸沉降分离得到鼠李糖脂后,利用柱色谱提纯技术得到纯化的鼠李糖脂的单糖脂和二糖脂,最后采用高效液相色谱-质谱联用法进行成分鉴定.结果显示这两种鼠李糖脂均含有3种主要成分,其中单糖脂的主要成分为RhaC10C10、RhaC10C12-H2、RhaC10C12,二糖脂的主要成分为Rha2C10C10、Rha2C10C12-H2、Rha2C10C12.该研究结果表明,铜绿假单胞菌CCTCC AB93066是一种良好的鼠李糖脂产生菌;酸沉降-柱色谱技术可以用于鼠李糖脂的深度提纯,且有较好的效果;而高效液相色谱-质谱联用技术对鼠李糖脂成分鉴定具有灵敏度高和准确性好等优点,是一种较为可靠的检测方法.
关键词:酸沉降;柱色谱;高效液相色谱-质谱联用;鼠李糖脂;铜绿假单胞菌;生物表面活性剂
O6581000-8713-201403000256
分散液液微萃取-反相液液微萃取-扫集-胶束电动色谱法测定红酒中的3种氯酚类物质.孙建芝,贺晖,刘书慧.色谱, 2014, 32(3): 256-262.
建立了分散液液微萃取(DLLME)-反相液液微萃取(RP-LLME)-扫集-胶束电动色谱富集模型,并用于红酒中五氯酚(PCP)、2,4,6-三氯酚(TCP)和2,4-二氯酚(DCP)3种氯酚的测定.实验考察了两步微萃取的萃取参数对氯酚萃取率的影响和样品分离富集的电泳条件.最佳萃取条件DLLME为:3.5 mL红酒(pH 3.0,120 g/L NaCl),300 μL正己烷(萃取剂);RP-LLME为:25 μL 0.16 mol/L NaOH(萃取剂).最佳电泳条件:25 mmol/L NaH2PO4,100 mmol/L十二烷基硫酸钠(SDS),30%(v/v)乙腈,pH 2.3;分离电压-15 kV;样品基质为80 mmol/L NaH2PO4;压力进样20 s×20.67 kPa(3 psi).PCP和TCP的线性范围为0.5~100 μg/L(r≥0.9910),DCP的线性范围为1.5~80 μg/L(r=0.9851).3种分析物的检出限(S/N=3)为0.035~0.114 μg/L,加标回收率为75.2%~104.7%,相对标准偏差≤6.17%.该方法富集倍数高、灵敏度高、重现性好、分析速度快,可为不同样品基质中痕量氯酚污染物及某些弱酸性有机污染物测定提供参考.
关键词:分散液液微萃取;反相液液微萃取;扫集;胶束电动色谱;氯酚;红酒
O6581000-8713-201403000263
固相萃取-气相色谱-质谱法同时测定水中9种药品及个人护理用品.贾妍艳,谭建华,徐晨,等.色谱, 2014, 32(3): 263-267.
采用固相萃取-气相色谱-质谱联用技术,建立了水体中9种药品及个人护理用品(水杨酸、萘普生、布洛芬、对乙酰氨基酚、降固醇酸、三氯生、双氯酚酸、酮洛芬和双酚A)的定量分析方法.水样品经稀盐酸调节至pH=3后,采用Oasis HLB固相萃取小柱进行富集净化;选用三甲基氢氧化硫(TMSH)为衍生化试剂,在常温条件下对目标物进行快速甲基化;以气相色谱-质谱法选择离子监测模式(GC-MS-SIM)进行检测,由2,4,5-涕丙酸为内标进行定量分析.本实验分别对固相萃取和衍生化等前处理条件进行了系统的研究.在优化的实验条件下,方法的回收率为50.7~115.4%,相对标准偏差均不高于10%,检出限为0.03~0.30 μg/L,定量限为0.15~1.50 μg/L.利用该方法对东莞市某农田灌溉水进行了分析,4种目标物在样品中有检出,最大质量浓度范围为0.176~0.998 μg/L.结果表明该方法操作简便,灵敏可靠.
关键词:固相萃取;衍生化;气相色谱-质谱联用;药品及个人护理用品;水样
O6581000-8713-201403000268
气相色谱-四极杆飞行时间质谱准确鉴定常见水果蔬菜中的农药残留.李晓颍,张红医,常巧英,等.色谱, 2014, 32(3): 268-277.建立了一种新型农药多残留检测方法.采用气相色谱-四极杆飞行时间质谱(GC-QTOF MS)结合Carbon NH2柱固相萃取净化可对不同类别的152种农药残留进行准确的鉴定.一级(MS1)精确质量数据库评价3~5个特征离子,以3个及以上特征离子检出且离子丰度比(Q/qi)合适作为一级质谱定性依据.对部分特征离子数不足及特征离子检出情况不符合条件的农药进行二级(MS2)确证,应用二级谱图库检索及镜像结果对比分析实现疑似农药确证.本文对梨、甘蓝、番茄3种代表性果蔬在5.0和10.0 μg/kg 2个添加水平的152种农药进行测定,回收率在70%~120%范围的比例分别为甘蓝91.45%、94.08%,番茄88.20%、88.80%,梨86.84%、92.10%.本方法为常见果蔬中农药残留的准确判断提供了可靠依据,扩大了分析范围.
关键词:气相色谱-四极杆飞行时间质谱;农药残留;常见水果;常见蔬菜
O6581000-8713-201403000278
细胞代谢组学用于羽扇豆醇干预人乳腺癌细胞MCF-7的机理探究.史栋栋,况媛媛,王桂明,等.色谱, 2014, 32(3): 278-283.应用基于气相色谱-质谱联用(GC-MS)的代谢组学方法结合细胞周期实验,研究羽扇豆醇体外抑制人乳腺癌细胞MCF-7增殖的作用机理.代谢组学的研究结果表明:通过正交偏最小方差判别分析(OPLS-DA)可以很好地区分羽扇豆醇作用的MCF-7细胞代谢谱与对照组细胞代谢谱,模型参数为:R2Ycum=0.988,Q2Ycum=0.964.VIP(variable importance in the projection)值大于1的差异代谢物进一步用t检验进行单位分析,选择t<0.05(VIP>1)的代谢物作为羽扇豆醇作用组的生物标志物,得到琥珀酸、磷酸、亮氨酸、异亮氨酸等11种代谢差异物.结合羽扇豆醇将细胞周期抑制在G1期这一现象,推测羽扇豆醇可能是主要抑制了三羧酸循环中的琥珀酰辅酶A的生成和底物磷酸化生成ATP的反应来抑制MCF-7细胞的增殖.本实验从代谢组学角度为乳腺癌抗肿瘤机制提供新的线索.关键词:气相色谱-质谱;羽扇豆醇;MCF-7细胞;乳腺癌;抑制机理;正交偏最小方差判别分析;细胞代谢组学;细胞周期
O6581000-8713-201403000284
反相液相色谱-串联质谱法鉴定油菜蜂花粉中的蛋白质及活性肽.郭静,晏嘉泽,郭明,等.色谱, 2014, 32(3): 284-289.基于鸟枪法蛋白质组学分析方法,使用反相液相色谱-串联质谱(RPLC-MS/MS)系统分析油菜蜂花粉蛋白质的胰蛋白酶酶解产物,结合数据库检索,共鉴定到353条肽段.鉴定到的肽段所归属的蛋白质中有239个蛋白质可检索到其分子生物学功能,主要功能为结合活性、酶活性、运输活性、抑制活性等.根据血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽活性与多肽构效之间的关系,从鉴定到的肽段中筛选并适当修饰后得到5条可能具有ACE抑制活性的肽段,化学合成肽段后进行了活性验证.结果表明5条肽段均具有良好的活性,其中肽段AELDIVLALF和LAVNLIPFP表现出较高的ACE抑制活性,半数抑制浓度(IC50)分别为(10.65±0.50)μmol/L和(23.66±1.08) μmol/L.该方法速度快,成本低,大大缩短了鉴定周期,达到了高通量筛选生物活性肽的目的.
关键词:反相液相色谱-串联质谱;蛋白质;血管紧张素转化酶抑制肽;油菜蜂花粉
O6581000-8713-201403000290
高效液相色谱-串联质谱法测定比格犬血浆中的莫诺苷浓度及其药代动力学.熊山,李敬来,朱秀清,等.色谱, 2014, 32(3): 290-293.运用高效液相色谱-串联质谱联用技术,建立了简单、快速、灵敏的比格犬灌胃莫诺苷后血药浓度的检测方法.血浆样品采用蛋白质沉淀法处理,以芍药苷作为内标,色谱柱为Inertsil ODS-SP色谱柱(50 mm×2.1 mm,5 μm),流动相为水(含1 mmol/L甲酸钠)-乙腈,梯度洗脱,流速0.4 mL/min.采用电喷雾离子源(ESI),正离子多反应监测(MRM)模式.绘制血药浓度-时间曲线,并采用DAS 2.0软件计算药代动力学参数.方法学实验结果表明内源性杂质不干扰莫诺苷和内标的测定,线性范围为2~5000 μg/L(r=0.9966),定量限为2 μg/L.方法精密度、准确度、回收率和基质效应均符合生物样品测定的要求,适合比格犬血浆中莫诺苷浓度的测定,可以应用该方法进行莫诺苷的药代动力学研究.比格犬灌胃莫诺苷3个剂量(5、15、45 mg/kg)后的血药浓度-时间曲线下面积(AUC(0-∞))分别为(1631.20±238.50)、(3984.05±750.38)、(10397.64±3156.34) μg/L·h,与给药剂量之间呈现良好的线性关系.
关键词:液相色谱-串联质谱;莫诺苷;血浆;比格犬;药代动力学
O6581000-8713-201403000294
多壁碳纳米管固相萃取净化-高效液相色谱法测定猪肉和鸡肉中的磺胺多残留.赵海香,刘海萍,闫早婴.色谱, 2014, 32(3): 294-298.建立了多壁碳纳米管为吸附剂的固相萃取净化-高效液相色谱-紫外检测测定猪肉和鸡肉中多种磺胺类药物多残留的方法.样品采用乙腈提取,多壁碳纳米管固相萃取净化,NaH2PO4缓冲溶液(pH 5.5~6.0)溶解上样,5%(v/v)丙酮-正己烷淋洗,丙酮-二氯甲烷(1:1,v/v)洗脱.色谱分离以50 mmol/L NaH2PO4-乙腈(7:3,v/v)为流动相,方法的线性范围为0.01~1.00 mg/L,线性相关系数大于0.998,检出限(LOD)为0.003 mg/L,定量限(LOQ)为0.01 mg/L.在0.02~0.2 mg/kg添加范围内,9种磺胺类药物的回收率高于70%,RSD低于8%,表明多壁碳纳米管对磺胺类药物具有较强的吸附富集能力.该方法简便、准确可用于动物组织及产品中磺胺药物残留的检测.
关键词:固相萃取;高效液相色谱;磺胺;猪肉;鸡肉;多壁碳纳米管
O6581000-8713-201403000299
离子色谱-紫外检测法同时分析碘酸根、碘离子、溴酸根和溴离子.李朦,于泓,郑秀荣.色谱, 2014, 32(3): 299-303.
建立了同时分析碘酸根、碘离子、溴酸根和溴离子的离子色谱-紫外检测分析方法.用季铵型阴离子交换柱,以柠檬酸-乙腈为流动相,采用紫外检测器实现了4种离子的同时分离和检测.研究了检测波长和流动相种类、浓度、pH值等因素对4种离子分离和测定的影响,探讨了保留规律,优化了色谱分析条件.在检测波长为210 nm、流动相为1.0 mmol/L柠檬酸-乙腈(85:15,v/v;pH 5.0)、流速为0.9 mL/min、柱温为40℃条件下,4种离子完全分离,且系统峰不干扰测定.4种离子的检出限(S/N=3)为0.07~0.16 mg/L,连续5次进样测定的峰面积和保留时间的相对标准偏差均在1%以下.将此方法用于离子液体样品及地下水样品的分析,结果准确、可靠.
关键词:离子色谱;紫外检测;碘酸根;碘离子;溴酸根;溴离子;离子液体
O6581000-8713-201403000304
离子排斥色谱法测定黄酒中的13种有机酸.林晓婕,魏巍,何志刚,等.色谱, 2014, 32(3): 304-308.
建立了离子排斥色谱法(ion-exclusion chromatography,IEC)测定黄酒中有机酸含量的分析方法.使用Waters离子排斥色谱柱(300 mm×7.8 mm,7 μm),流动相为H2SO4溶液(A)与乙腈(B)的混合溶液(体积比为98:2),线性梯度程序:0~40 min,流动相A的浓度由0.01 mol/L 上升到0.02 mol/L;40~50 min,流动相A的浓度为0.01 mol/L ;流速为0.5 mL/min,柱温50℃,进样量10 μL,检测波长210 nm.结果表明,该方法可在30 min内实现草酸、马来酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、抗坏血酸、琥珀酸、乳酸、富马酸、乙酸、丙酸、异丁酸和丁酸的完全分离与定量,13种有机酸在0.001~1.000 g/L范围内线性关系良好,回归方程的线性相关系数在0.9997以上.黄酒中13种有机酸的加标回收率为93.4%~103.8%,相对标准偏差为0.1%~1.5%(n=5).该方法简单快捷、准确、重复性好,可用于黄酒中有机酸的测定.
关键词:离子排斥色谱法;有机酸;黄酒
O6581000-8713-201403000309
多重吸附同步净化-气相色谱-质谱联用法测定水产品中痕量的二甲苯麝香和酮麝香.丁立平,蔡春平,林永辉,等.色谱, 2014, 32(3): 309-313.
为了考察水产品中二甲苯麝香和酮麝香的残留量,建立了水产品中痕量二甲苯麝香和酮麝香测定的多重吸附同步净化(MASP)-气相色谱-质谱联用法(GC-MS).以乙腈高速匀浆提取样品,应用MASP方法对样品同时进行提取、盐析和净化,并采用GC-MS在选择离子监测(SIM)模式下测定水产品中的痕量二甲苯麝香和酮麝香,以基质匹配标准溶液外标法定量.选用DB-5 MS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),采用电子轰击电离源,二甲苯麝香的选择监测离子为m/z 282、297、265,酮麝香为m/z 279、294、191.结果表明:在优化条件下,二甲苯麝香和酮麝香在1~100 μg/kg范围内线性良好,相关系数不低于0.999,检出限(S/N=3)为0.30 μg/kg.明虾、花蛤和鳗鱼空白样品中1.0、2.0、10.0 μg/kg 3个添加水平下二甲苯麝香和酮麝香的加标回收率为79%~104%,相对标准偏差(RSD)为1.6%~13.3%.本方法具有操作简便、快速、准确的特点,可用于水产品中痕量二甲苯麝香和酮麝香的日常检测.关键词:多重吸附同步净化;气相色谱-质谱;二甲苯麝香;酮麝香;水产品
O6581000-8713-201403000314
气相色谱-负化学源质谱联用法测定水产品及食用油中氟乐灵的残留量.王莉,夏广辉,沈伟健,等.色谱, 2014, 32(3): 314-317.
建立了一种可用于水产品及食用油中氟乐灵残留量分析的分散型固相萃取-气相色谱-负化学离子源质谱方法.水产品及食用油经乙腈提取,4℃冷藏后,采用分散型固相萃取法净化,由气相色谱-负化学离子源质谱选择离子监测技术进行测定与确证,同位素内标法定量.在1~40 μg/L范围内氟乐灵农药的线性关系良好;方法定量限(LOQ)为0.02 μg/kg;对鳗鱼、烤鳗、梭子蟹、小龙虾、猪油和橄榄油等6种复杂基质进行1.0、2.0和3.0 μg/kg等3个水平的添加回收试验,平均回收率均处于80%~100%之间,RSD≤10.3%;无干扰现象出现.该方法可作为水产品及食用油中氟乐灵残留检测的确证方法.
关键词:分散型固相萃取;气相色谱-负化学离子源质谱联用;选择离子监测;氟乐灵;水产品;食用油
O6582095-6134-201401000038
基于微芯片电泳-电化学方法的细胞内谷胱甘肽分析.姚琳,吴亮其,丁永胜.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 38-45.
建立微芯片电泳-电化学检测技术分析细胞内还原型(GSH)和氧化型(GSSG)谷胱甘肽的新方法.分别考察缓冲液pH值、缓冲液浓度、SDS浓度、分离电压、进样时间、检测电位等因素对GSH、GSSG分离检测的影响.在最优实验条件下,在3 min内实现GSH和GSSG的有效分离和检测.GSH和GSSG的线性范围分别为5.0~200.0 μmol/L和2.0~100.0 μmol/L(R2>0.99),最低检测限(S/N≥3)分别为4.87 μmol/L和1.98 μmol/L.最终将所建立的方法应用于细胞样品中2种物质含量的测定,结果令人满意.
关键词:合金修饰电极;谷胱甘肽;微芯片电泳;电化学检测
O7 晶体学
O753.21007-2780-201401000001
新型1,2,4-噁二唑类液晶化合物的合成.隋岩,郭剑,曹建华,等.液晶与显示, 2014, 29(1): 1-6.
为了满足液晶母体在不同情况下的参数需求,合成了3种含有噁二唑结构的新型负性未知化合物用于液晶母体的调配.以芳烃的碘代物为原料,通过三步反应合成了该类新型化合物.通过核磁共振(NMR)、元素分析(EA)和红外光谱(FT-IR)等分析方法确认了分子结构;利用偏光显微镜(POM)、示差扫描量热仪(DSC)等测试手段,对该类化合物的液晶参数进行了测定.实验表明,该类新型的1,2,4-噁二唑类化合物具有较小的光学各向异性值(Δn=0.107~0.118)和负值较大的介电各向异性值(Δε =-1.6~-4.3),并且个别单体具有较宽的相列相温度范围.该类新型的1,2,4-噁二唑类化合物可以用于液晶母体的调配并改善部分性能,且制备方法原料易得,合成路线简单,收率较高,易于实现工业化生产.
关键词:液晶;1,2,4-噁二唑;Δn;Δε
O753.21007-2780-201401000015
多氟多氰类负性液晶化合物的合成.郭剑,隋岩,曹建华,等.液晶与显示, 2014, 29(1): 15-21.
为了满足液晶母体在不同情况下的参数需求,合成了2种新型的含有多氟多氰结构的具有较大负介电各向异性值的未知化合物用于液晶母体的调配.以邻苯二甲腈和邻二氟苯为原料,通过一系列反应合成了2种该类新型液晶单体.通过核磁共振、元素分析等方法确定了分子结构;利用偏光显微镜、示差扫描量热仪和旋转黏度计等测试手段,对其参数进行测定.实验表明,该类多氟多氰类化合物具有较小的光学各向异性值(Δn=0.096~0.107)、负值很大的介电各向异性值(Δε=-15.2~-16.7)和较大的旋转黏度(γ1=234.8~248.6 mPa·s).该类新型的多氟多氰类化合物可以用于液晶母体的调配并改善其部分性能,且制备方法原料易得,收率较高,易于实现工业化生产.
关键词:液晶;负性;多氟多氰;Δn;Δε
P1 天文学
P13 1674-7275-201401000100
木星平运动共振和Ⅰ型迁移对土星核形成的作用.吴晓梅,周济林,张辉,等.中国科学:物理学 力学 天文学, 2014, 44(1): 100-108.采用三维N体模拟研究了在太阳星云盘中木星完全形成后土星核的快速形成.除了考虑太阳,木星及行星胚胎间的引力相互作用,还考虑了使行星胚胎发生I型迁移和轨道圆化效应的气体盘潮汐作用.模拟表明:木星的平运动共振构型和行星Ⅰ型迁移大大地提高了行星胚胎的碰撞吸积率,同时木星的引力摄动有效地阻止大行星胚胎过快向内迁移而落入太阳中,最终在两百万年的时间内有可能在雪线之外靠近木星3:2平运动共振处吸积形成一颗土星核.
关键词:数值模拟;土星核;平运动共振;Ⅰ型迁移
P18 1674-7275-201401000109
太阳活动峰年和谷年期间黑子群与耀斑的统计分析.赵明宇,陈军权,刘煜,等.中国科学:物理学 力学 天文学, 2014, 44(1): 109-120.
基于NOAA/SWPC公布的太阳活动数据,我们选取第24太阳活动峰年附近的12个连续月份(2011年7月至2012年6月)和第23太阳活动周谷年附近的12个连续月份(2005年7月至2006年6月),统计了这两段时间中太阳黑子群和耀斑的活动规律,并根据时间、黑子群分布纬度、寿命和磁场类型等对峰年和谷年进行了详细分析和比较,主要结论如下所述.(1)黑子群数随时间的变化在峰年和谷年均比较随机,峰年期间黑子数比谷年增多1.5倍左右.耀斑爆发与黑子群活动具有良好的相关性,但峰年期间存在某个月份耀斑数很少的现象,而谷年期间存在某个月份耀斑数集中增多的现象.(2)无论峰年还是谷年,δ类型黑子群的耀斑产率(耀斑总数与黑子群总数之比)最大,但β型黑子群产生的耀斑爆发最多.耀斑产率与磁场类型有密切关系,但与其所处太阳活动周中的阶段无关.(3)黑子群和耀斑的纬度分布的南北不对称性,以X级耀斑最为显著.峰年较谷年的耀斑数增加主要集中在C级和M级.(4)耀斑产率同黑子群寿命具有良好的相关性,但黑子群的数目同它们的寿命之间没有明显的规律.
关键词:太阳活动周期;耀斑分布;黑子统计
P2 测绘学
P207;P2581000-1964-201402000356
基于最优迭代初值的坐标转换全局最优组合算法.周跃寅,潘国荣,郭巍.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 356-361.
针对坐标转换7参数求解过程中出现的参数不稳定问题,从全局最优解的角度分析了获取稳定参数解的方法,提出了适合坐标转换7参数求解的基于最优迭代初值的全局最优算法.在消除平移参数和尺度参数影响下,分析了旋转参数初值的选取对于参数解不稳定的影响,同时验证了3个角度参数在一个周期范围内有2个等价全局最优解.结果表明:该算法可得到稳定的转换参数,受测量误差影响较小.
关键词:坐标转换;全局最优解;迭代角度参数初值;转换7参数;病态问题
P2081671-8860-201403000311
元胞大小选择对坡面细沟侵蚀过程CA模拟的影响.原立峰,刘星飞,吴淑芳,等.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 311-316.在已建立的黄土坡面细沟侵蚀CA模型基础上,侧重研究不同元胞大小对坡面细沟发育过程和细沟特征参数的影响.通过累积径流量和累积侵蚀量的Nash-Sutcliffe系数Ens和误差系数Re,分析元胞大小对CA模型有效性的影响.当保持模型其他参数和运行时间都不变时,元胞尺寸增大,细沟发育过程加速,细沟平均沟宽变宽,沟长变长,坡面径流和产沙的趋势提前,同时累积径流量减小,累积侵蚀量增加;当元胞尺寸变小时则相反.由于CA模型的流速是由元胞边长和时间步长的比值来决定的,所以只有其与实验坡面流速接近时才能提高模型的有效性.
关键词:CA模型;细沟侵蚀;元胞大小;Nash-Sutcliffe系数;误差系数
P2081671-8860-201403000317
一种描述逻辑的地理本体融合方法.李军利,何宗宜,柯栋梁,等.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 317-321.
提出一种基于描述逻辑的地理本体融合方法.首先约定两个本体当中的等价概念作为基于规则的逻辑推理起点,再分别从直接推理与传递推理角度讨论了本体概念、角色及其相互间的等价、蕴涵、重叠与相离等匹配关系,依次将一个本体中的概念与角色逐渐并入另一个本体中,并以基础地理信息数据和土地利用数据进行融合实验,验证了该方法的有效性.
关键词:地理本体;描述逻辑;本体融合;语义推理
P2081671-8860-201403000327
城市道路网主干道提取的形态分析方法.栾学晨,范红超,杨必胜,等.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 327-331.
基于多边形的形态分析提出一种城市主干道提取方法.首先根据点线数据生成多边形并计算多边形几何形态指标;然后使用支持向量机集成各项指标对生成的多边形进行形态分类,提取候选主干道多边形;最后根据格式塔理论使用区域增长算法连接候选主干道多边形,提取最终的道路网主干道.实验表明,通过本方法能够快速有效地提取道路网中的平行车道.与道路属性数据中的高等级道路比较发现,本文提取的主干道与道路网的建设等级趋于一致.
关键词:交通地理信息系统;主干道;道路网;格式塔;道路等级
P2081671-8860-201403000332
城市道路网的度相关性研究.田晶,吴荡,湛逸飞.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 332-334.
研究了基于stroke相交关系表示的道路网对偶图中的节点度的相关性.运用同配性系数,对美国40个城市道路网进行了实验,发现这些道路网既是同配的,又有异配的.同配性道路网具有易流通性和抗破坏性,这一点在城市规划领域具有潜在应用.本研究与前人的研究结论不同,对可能的原因进行了讨论.
关键词:城市道路网;拓扑分析;stroke;对偶图;度;同配性系数
P2081671-8860-201403000346
含内孔多面体的约束Delaunay四面体剖分算法.李昌领,张虹,朱良峰.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 346-352.
针对四面体网格生长算法数据量大和效率低的问题,引入分离面的概念,建立了分离面定理、线段与平面不相交判定定理、三角面与平面不相交判定定理,把线段与三角面的不相交检测问题转化为较为容易计算的分离面与三角面的不相交检测问题.在此基础上,给出了一个完整的基于多面体内外边界面的三维约束Delaunay四面体网格直接生长算法.实验表明,算法运行稳定,剖分结果正确,较少用户干预,具有很高的自动化水平.
关键词:多面体剖分;约束Delaunay四面体;顶点对可见性;分离面;分离面定理
P2081008-9497-201402000209
基于OEM模型与XML的异构土地利用数据库集成方法.方旋,张哲伦,杜震洪,等.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 209-216.随着国土资源管理部门电子化、信息化建设的快速发展,先前建设的多个土地利用数据库,遇上了数据统一管理和共享互通的难题.通过分析这些数据库中的数据组织和存储方式及其特点,提出了一种基于OEM模型和XML的土地利用异构数据库集成的方法,此法可以将各个土地利用系统的异构数据库资源进行整合,并结合实例说明了方法的实用性.
关键词:土地利用;异构数据库;OEM模型;XML
P2081008-9497-201402000217
基于哈希和双数组trie树的多层次地址匹配算法.徐聪,张丰,杜震洪,等.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 217-222.
针对目前地址匹配算法匹配速率低、空间开销大的不足,提出了一种基于哈希和双数组trie树的多层次地址匹配算法.利用中文地址的分类、分层及组合规则,改进了地址匹配词典的构建方式,减少了词典构建的时间和空间开销.通过哈希运算,将空间坐标存储在哈希表相应的位置上,加快了空间坐标的检索效率.同时,在地址匹配的过程中,采用双向扫描及哈希运算代替传统的数据库检索方式,提高了地址匹配速率.最后,通过实验对算法的有效性进行了验证.
关键词:哈希函数;双数组trie树;地址分类;地址规则;地址匹配
P2082095-6134-201401000092
一种高效的大矢量数据Union算法.王庆刚,杨崇俊,田生军,等.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 92-97.
设计一种高效的大矢量数据Union算法.首先,研究Union功能并分析属性数据和图形数据特点,以图形数据为主,属性数据为辅;分别对属性数据和图形数据设计不同的算法.然后,对进行Union操作的输入要素建立四叉树索引.最后,采用多线程并行计算运行该算法.测试结果表明,该大矢量数据Union算法的效率超过ArcGIS10.0平台.
关键词:大矢量数据;四叉树索引;Union算法;多线程
P208;P2731671-8860-201403000322
四维地籍的建立与分析.史云飞,郭仁忠,李霖,等.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 322-326.
分析了四维地籍的概念与需求,提出了时空宗地的概念,探讨了时空宗地的演化过程,给出了土地的恒等、类型、收缩与扩展4种权益变换和产生、消亡、边界调整、划入、划出与复合分并6种空间演化.基于4种空间拓扑关系与13种时间拓扑关系,建立了时空宗地的时空拓扑关系.在此基础上,结合地籍相关理论与技术发展,构建了四维地籍概念模型,并依据实现策略不同,提出了标签式、混合式与完全式3种解决方案.
关键词:时空宗地;时空演化;时空拓扑;权益转换;土地空间权
P208;P283.11671-8860-201403000335
建筑群多连通直线模式的参数识别方法.巩现勇,武芳,钱海忠,等.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 335-339.
结合国内外对建筑群空间分布模式的研究,提出了建筑群多连通直线模式的参数判别识别方法.首先从其组织规律出发,从距离、方向、大小3方面提取直线模式的结构化参数;然后利用Delaunay三角网构建建筑群的邻近关系,生成邻近图;考虑直线模式的直线性、紧凑性等,通过模拟直线模式识别的人工过程进行邻近图的同质性修剪,识别出多连通直线模式.实验表明,该方法能够识别出明显直线模式,且具有完备性,允许模式相交,更符合人类空间认知特点.
关键词:制图综合;建筑群;多连通直线模式;模式识别
P208;P283.11671-8860-201403000340
相邻比例尺居民地匹配.许俊奎,武芳,朱健东,等.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 340-345.
首先以居民地要素为例,通过对多对多关系产生原因的分析,明确制图综合中典型化操作是多对多关系产生的主要根源.其次,从对多对多匹配的实例入手,根据邻近、轮廓规则、分布有序等特征,设计了多对多关系的探测和发现方法.最后,根据典型化算法整体性、结构化的原则,从群对象的对象结构、轮廓形状、面积和方位等特征入手,设计了相邻比例尺多对多匹配算法.实验表明,该方法符合人类的匹配认知习惯,能够有效发现并确认相邻比例尺中同名对象之间的多对多对应关系.
关键词:居民地;地图综合;相邻比例尺;匹配;多对多关系
P208;P283.11671-8860-201403000353
保持参考图位置不变的图形边线捕捉调整方法.张青年.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 353-357.
针对调整图边线与容差内的参考图边线不一致的问题,提出了一种保持参考图位置不变的图形边线捕捉调整方法.该方法依据参考边的结点位置,在调整边上插入附加结点,并将调整边上的原有结点和附加结点捕捉到容差内的参考边,最后通过结点次序调整消除结点捕捉引起的线自相交错误.实验表明,该方法消除了调整图边线与参考图边线之间容差内的不一致,并且改正后的调整图边线无自相交问题.
关键词:地图合并;结点捕捉;边线调整;拓扑一致性
P221674-7240-201401000072
北斗区域卫星导航系统基本导航定位性能初步评估.杨元喜,李金龙,王爱兵,等.中国科学:地球科学, 2014, 44(1): 72-81.
北斗区域卫星导航系统(也称北斗2代1期)于2012年12月27日正式开始运行,系统由14颗卫星组成,包括5颗地球静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道卫星和4颗中圆地球轨道卫星.本文初步评估了北斗区域卫星导航系统建成运行后的基本导航定位性能,包括卫星可见性、位置精度衰减因子、伪距和载波相位观测量精度、单点定位和差分定位精度以及模糊度解算性能等.通过实验分析可知: 北斗伪距和载波相位测量精度已与GPS处在同一水平,伪距测量精度约为33 cm,载波测量精度约为2 mm;北斗伪距单点定位水平精度优于6 m,高程精度优于10 m,已满足设计要求;北斗区域卫星导航系统已具备独立的双频RTK定位能力,其单历元双频模糊度解算成功率几乎与GPS相当;北斗载波相位差分定位精度与GPS相位差分定位处在同一水平,超短基线情况下,定位精度优于1 cm,而在短基线情况下优于3 cm;北斗与GPS组合定位时,模糊度解算的固定率和可靠性均显著提高;在短基线情况下,北斗/GPS组合载波相位差分动态定位精度相对于单一的GPS定位的改善可达20%以上;北斗单频伪距差分定位精度优于2.5 m,与GPS相比仍存在较大差距,其主要原因可能为北斗GEO卫星伪距多路径误差较大.
关键词:北斗卫星导航系统;服务区域;位置精度衰减因子;伪距和载波相位测量精度;单点定位;伪距差分定位;模糊度解算;载波相位差分定位
P221674-7240-201401000082
基于矩谐分析的区域重力场建模.蒋涛,李建成,党亚民,等.中国科学:地球科学, 2014, 44(1): 82-89.
建立高精度高分辨率区域地球重力场模型是大地测量学科的重要科学目标之一,可为固体地球物理、地球动力学、地震学以及资源勘探等领域提供基础信息,也是当前大地测量现代化发展实现GNSS测定海拔高程的重大需求.提出了一种基于矩谐分析的区域重力场建模方法,在局部直角坐标系中求解地球引力位的Laplace方程,推导了扰动位、重力异常、重力扰动、大地水准面差距和垂线偏差的矩谐展开式以及矩谐系数阶方差和阶误差的计算公式,给出了利用重力观测值进行矩谐分析求解矩谐系数的数学模型和算法,为抑制矩谐分析中存在的周期延拓边界效应,提出了扩展计算区域范围的策略.利用EGM2008重力位模型生成模拟地面重力和航空重力观测值,加入标准差为2 mGal的高斯白噪声,分别设计基于地面重力数据和基于航空重力数据的模拟数值试验,对矩谐分析建模方法进行了验证与分析.数值结果表明基于矩谐分析构建的区域重力场模型可靠且可达很高的精度,由地面和航空重力数据计算的2.5'×2.5'大地水准面精度分别达到1 cm和1.4 cm,4 km飞行高度处航空重力观测值的向下延拓误差仅为3.1 mGal,矩谐分析可为区域重力场精细结构的逼近提供一种新的选择.
关键词:重力场;大地水准面;矩谐分析
P2271671-8860-201403000283
利用波场模拟方法检验修正瑞雷波频散曲线.刘思莹,张双喜,李孟奎,等.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 283-286.
提出通过波场模拟来对比不同的模态解释的正确性,以检验和修正频散曲线的提取.对模拟数据和实测数据的分析表明,该方法进行频散曲线的检验和修正是可靠的,可以有效提高频散数据的质量.
关键词:瑞雷波;高阶模;波场模拟;频散曲线提取
P2271671-8860-201403000358
统一全球地壳垂直运动参考基准的方法研究.董文亮,孙付平,朱新慧,等.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 358-361.
提出一种以SLR作为统一全球地壳垂直运动参考基准的方法.利用SLR、GNSS和VLBI国际分析中心提交给ITRF2008和ITRF2005的坐标速度场数据,选出精度较高的并置站,并经坐标转换计算出各自站心坐标系下的垂向速度场.基于系统差模型解算出SLR与GNSS、VLBI的垂向速度场之间的系统差,并利用此系统差将GNSS、VLBI的垂向速度场改正到以SLR为垂直运动参考基准上来.经一致性检验发现,改正后相关系数和斜率都趋近于1,这表明以SLR作为统一地壳垂直运动参考基准是可行的.
关键词:地壳垂直运动参考基准;SLR;垂向速度场;系统差;并置站
P2271671-8860-201403000362
考虑欧拉矢量的BP神经网络模型建立区域地壳运动速率场.李冲,李建成,黄瑞金,等.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 362-366.
讨论了常用的欧拉矢量模型和函数拟合模型的优缺点,提出了基于欧拉矢量的BP神经网络模型.该模型运用欧拉矢量的地学性质,结合BP神经网络在处理需要同时考虑许多因素和条件的、不确定和模糊的信息时的优势,可以较好地区分块体整体的刚性旋转及内部的弹性形变.经实例验证,取得较好的精度.
关键词:地壳运动;速率场;欧拉矢量;BP神经网络
P228.41671-8860-201403000258
晕轨道X射线脉冲星自主导航和轨道维持研究.杨成伟,郑建华,李明涛,等.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 258-261.
提出一种利用X射线脉冲星的晕轨道自主导航方法.以高精度星历轨道动力学模型构建晕轨道状态方程,并利用二级微分修正方法获取惯性系下晕轨道的标称轨道.基于微分修正原理,利用X射线脉冲星的导航结果和小推力推进器,对晕轨道探测器进行轨道维持和控制,并以地月系L2点晕轨道为例进行了仿真实验.结果表明,该方法能够有效完成地月系L2点晕轨道探测器的自主导航和轨道维持任务.
关键词:脉冲星;自主导航;晕轨道;微分修正;轨道维持
P228.41671-8860-201403000271
北斗卫星导航系统空间信号误差统计分析.张清华,隋立芬,贾小林,等.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 271-274.
针对我国北斗卫星导航系统的在轨卫星,通过一定的事后定轨策略得到精密轨道数据,用以对广播星历空间信号误差进行分析.不仅对用户测距误差进行估计,还进行了相关分析和正态性检验.通过分析2012年10月份的观测数据发现,所有卫星SISURE的平均值为1.45 m;其径向-钟差和切向-法向为低度相关,其他分量之间为微相关;在正态性分析中发现,所有的空间信号误差分量都不符合正态分布,且峰度异常值可以检测偏离较大的误差,偏度异常值可以检测系统偏差.
关键词:北斗卫星导航系统;SISURE;相关性;正态性;峰度;偏度
P228.411671-8860-201403000253
超大观测网络及多GNSS系统的快速数据处理.陈俊平,张益泽,谢益炳,等.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 253-257.
采用IGS全球约110个多模观测站4周的观测数据,在不同采样间隔下进行精密定轨数据处理.分析了不同采样间隔下产品的精度以及数据处理的耗时情况.大量计算结果表明:①随着数据采样间隔的增加,数据处理时间呈线性减少的趋势.本文表明,采用15 min采样间隔比5 min采样间隔计算效率最多可以提高50%以上.②数据采样间隔的变化对轨道、钟差、ERP参数、参考框架等解算参数的影响很小.当采样间隔为5~10 min时,基本上没有影响.为分析不同采样间隔产品对用户定位的影响,采用了全球22个测站4周的数据进行PPP静态定位,并且采用GRACE卫星1周的数据进行运动学精密定轨.采用不同轨道、钟差的静态结果表明,不同产品对水平方向精度的影响小于2 mm,高程方向精度的影响小于6 mm.GRACE卫星动态定位结果表明,不同产品对各个方向精度的影响小于1.5 cm,三维位置的影响小于2 cm.本文结论对于当前测站个数>250的非差数据处理有参考意义.
关键词:GNSS;SHA;分析中心;采样间隔;效率
P228.411671-8860-201403000267
导航卫星卷积码序列MAP译码算法分析与改进.胡毅,宋茂忠,孟斌.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 267-270.
在对导航卫星卷积码序列应用MAP算法译码时,计算机会产生数值稳定性问题,输出错误的译码误码率,进而对定位结果的有效性和定位精度产生重要影响.针对该问题进行了具体分析,并对算法进行了改进,给出了一种基于最大状态度量的归一化MAP译码算法,在保持原算法最优性能的同时很好地解决了数值稳定性问题.通过仿真进一步验证了这种改进算法的有效性.
关键词:导航卫星卷积码;MAP译码算法;数值稳定性;最大状态度量
P228.411671-8860-201403000275
动态PPP模糊度固定方法及实验分析.畅鑫,左翔,张伟.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 275-278.
采用CNES发布的整数卫星钟差产品,实现了模糊度固定的动态精密单点定位.分析了全球10个台站的观测数据,结果表明,模糊度固定后动态精密单点定位水平方向精度可达1~2 cm,高程精度优于3 cm.
关键词:动态;精密单点定位;非差;模糊度固定
P228.61671-8860-201403000262
中国VLBI网测站参数解析.刘鹂,李金岭.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 262-266.
介绍了利用OCCAM软件处理中国VLBI网(CVN)4台站常规天体测量与大地测量观测资料的解算方案,包括参数设置、模型选取和数据编辑等.通过单次实验解算和联合平差,获得了ITRF2000下参考历元J2010.0时昆明和北京站cm级的站坐标及mm级每年的站速度.解算值相对于嫦娥一号工程期间采用值的推算值,坐标改正最大至51.9 cm,速度改正最大至11.5 mm·a-1.
关键词:VLBI;测站坐标;OCCAM软件;ITRF;嫦娥工程;联合平差;深空探测
P2341671-8860-201403000373
利用迭代霍夫圆变换实现成捆棒材可靠计数.毛庆洲,潘志敏,高文武.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 373-378.
针对现有的基于图像处理的棒材计数方法不准确且不能适应不同直径和不同切断工艺的问题,提出一种利用迭代霍夫圆变换和多阈值连通区域面积法统计实现成捆棒材的可靠计数.该方法先提取成捆棒材在图像中的位置即感兴趣区域(ROI)并规格化,再对规格化后的ROI进行迭代霍夫圆变换提取棒材进行计数,最后进行多阈值连通区域面积法统计遗漏棒材,并与迭代霍夫圆变换计数结果求和得到最终计数结果.实验表明,该方法计数准确率高,能适应不同棒材直径和不同的切断工艺.
关键词:成捆棒材计数;霍夫圆变换;面积法
P236;TV8761673-8527-201402000008
基于Google Earth的分蓄洪区水沙模拟与演示系统研究.张细兵,毛冰.长江科学院院报, 2014, 31(2): 8-11.
基于Google Earth软件平台,建立了分蓄洪区平面二维水沙演进模拟系统.系统采用数字高程模型(DEM)地形数据插值技术,能快速、简单地完成模型的数据处理;模型采用非结构网格的有限体积算法,能进行快速计算并保持水量和动量的守恒;后处理基于Google Earth软件平台,能实现计算成果在三维虚拟场景中的动态演示.模型系统在荆江分洪区得到成功运用,能适应紧急情况下的快速计算,可为分蓄洪区防洪决策与抢险提供参考.
关键词:Google Earth软件;洪水演进;数值模拟;动态演示
P2371673-8527-201402000091
基于MapReduce的高分辨率遥感影像特征提取方法.沈盛彧,刘哲,张平仓,等.长江科学院院报, 2014, 31(2): 91-96.
遥感影像的数量和数据量正在呈几何级数增长,传统遥感影像处理方法已经无法应对这一海量问题.利用新兴的高性能计算集群的超强计算、存储及吞吐能力处理海量高分辨率遥感影像是一种新的思路.在基于云计算的高分辨率遥感影像处理的研究框架下,介绍一种MapReduce遥感影像特征提取方法,实现海量高分辨率遥感影像的海量底层视觉特征的提取.通过在16个节点的Hadoop集群上进行数据量扩展和处理能力扩展实验,证明了基于MapReduce的高分辨率遥感影像底层视觉特征的高效检测与描述方法的高效率及可扩展性.
关键词:云计算;高分辨率遥感影像;底层视觉特征;MapReduce
P237.31671-8860-201403000287
资源三号测绘卫星传感器校正产品生产方法研究.唐新明,周平,张过,等.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 287-294.
分析了资源三号测绘卫星影像产品的高精度要求和几何处理的关键问题,提出了基于虚拟TDI CCD阵列重成像技术的传感器校正产品生成方法.尤其针对多光谱影像4个谱段采用同一虚拟TDI CCD,解决了谱段间几何配准问题.生产了河北安平地区三线阵及多光谱传感器校正产品,进行了平差实验和立体模型定向精度分析.利用传感器校正产品进行了数字表面模型(DSM)和数字正射影像(DOM)生产实验,并进行精度验证.结果表明,资源三号测绘卫星传感器校正产品的几何精度完全满足1∶5万立体测图要求.
关键词:资源三号测绘卫星;传感器校正;成像几何模型;虚拟CCD阵列
P237.31671-8860-201403000295
GIS数据辅助灾区影像平面扫描密集匹配及其三维变化检测.李畅,王欢,李奇,等.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 295-299.
运用GIS提供的先验知识对遥感立体像对进行三维变化检测.首先,利用GIS提供的控制数据(DOM和DLG)辅助解算新立体像对外方位元素;其次,使用GIS数据库中DOM和DEM提供的物方参照进行多视平面扫描密集匹配;第三,将生成的新DEM与旧DEM比对,检测出三维变化.对汶川映秀的航空遥感立体像对进行实验,验证了本方法的可行性.
关键词:地质灾害;GIS辅助数据;三维变化检测;多视平面扫描密集匹配
P237.91671-8860-201403000300
采用6S模型的多时相MODIS植被指数NDVI归一化方法.甘文霞,沈焕锋,张良培,等.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 300-304.
基于6S辐射传输模型,对连续6个时相的MODIS影像进行逐像元大气校正获取地表反射率,以此实现MODIS NDVI的时相归一化.归一化后,地物NDVI的时相趋势与校正前相比差异显著,能更加准确地描述地物随时间变化的规律,在浓密植被区域表现更为明显.开展对NDVI时相归一化的研究,对全球变化、作物物候监测等遥感时序分析相关应用具有着重要的意义和实用价值.
关键词:中等分辨率成像光谱仪;归一化植被指数;多时相;归一化;6S
P237.91671-8860-201403000305
综合环境卫星与MODIS数据的面向对象土地覆盖分类方法.贾明明,王宗明,张柏,等.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 305-310.
使用面向对象方法对单时相的环境卫星数据进行土地覆盖分类时,几何特征和光谱特征相似的地物无法区分,而MODIS时序数据的空间分辨率较低,不适用于中小尺度的土地覆盖分类.应用面向对象方法,充分利用环境卫星数据的空间、光谱特征和MODIS数据的物候特征建立规则,进行分类,可以有效地解决上述困难.首先对环境卫星数据进行多尺度分割,生成待分类对象;再根据对象的特征,依据由简到难的原则进行分层分类.以双台子河口为例进行土地覆盖分类,总体精度93%,Kappa系数0.92.结果表明,综合环境卫星与MODIS数据的面向对象土地覆盖分类方法应用潜力巨大.
关键词:面向对象方法;环境卫星;MODIS时序数据:双台子河口;土地覆盖
P2581671-8860-201403000279
一种WiFi无线接入点位置估计新算法.徐亚明,周建国,张鹏.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 279-282.
针对无线接入点的位置估计问题,利用基于接收信号强度的测距技术,提出一种无需已知测距模型参数的无线接入点位置估计算法.该算法首先通过距离间的比例关系消去和无线接入点发射功率相关的测距模型参数;然后根据最小二乘原理来搜索最佳路径损耗指数,再确定无线接入点的位置.仿真结果表明,该算法能够改善现有无线接入点位置估计算法存在的不足,提升位置估计的精度.
关键词:无线接入点;位置估计;比例搜索算法;路径损耗指数;最小二乘
P2581671-8860-201403000367
三峡库区滑坡监测基准的稳定性分析及结果.黄声享,罗力.武汉大学学报(信息科学版), 2014, 39(3): 367-372.
针对三峡库区近600 km水系范围内的滑坡监测问题,利用2008—2011年多期GPS观测资料,对基准点进行稳定性分析.结果表明,三峡水库高水位蓄水的3 a里,库区存在不稳定的基准点,其水平位移在4 cm以上,最大点位变化达79.4 cm.将不稳定基准点的位移方向与现场地理环境进行核查,具有一致性.
关键词:三峡库区;GPS;滑坡监测;基准稳定性
P3 地球物理学
P311674-7240-201401000098
中国大陆上地幔各向异性和壳幔变形模式.王椿镛,常利军,丁志峰,等.中国科学:地球科学, 2014, 44(1): 98-110.
近10年来,中国布设的宽频带地震台站大幅度增加.宽频带地震记录中含有大量的剪切波分裂信息,它在揭示中国大陆上地幔的各向异性特征起重要作用.本文对这些台站的远震SKS和(或)SKKS记录,采用最小切向能量的分析方法,确定各台站剪切波分裂的快波偏振方向和延迟时间.此外,还收集了前人在中国大陆及其周边地区的剪切波分裂研究的部分结果,形成拥有1020个剪切波分裂参数对的数据集.这些分裂参数展示了复杂的上地幔各向异性图像.统计分析表明,中国大陆存在较强的上地幔各向异性,平均的剪切波时间延迟为0.95 s,其中西部地区为1.01 s,东部地区为0.92 s.西部地区的各向异性强度略大于东部地区.在大尺度意义下,青藏高原及天山地区,其SKS波分裂和地表变形数据共同支持岩石圈变形模式,即地壳与岩石圈地幔是连贯变形的;东部地区的平均快波偏振方向近似平行于绝对板块运动方向,上地幔各向异性归因于软流圈流动.中部的鄂尔多斯至四川盆地一带为东、西部两种变形模式的过渡带,各向异性结构较为复杂,表现为“化石”各向异性和(或)双层各向异性.印度板块和欧亚板块的碰撞是中国大陆西部上地幔各向异性的主要影响因素,东部地区则与太平洋板块和菲律宾板块向欧亚板块俯冲有关.
关键词:剪切波分裂;上地幔各向异性;岩石圈变形;软流圈流动;绝对板块运动
P3120001-5733-201403000760
地形/均衡重力场模型构制及其拟稳分析.王凯,张传定,吴星,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 760-769.
重力空白区数据填补的一个主要方法是基于地壳均衡理论进行的,该方法亦用于EGM系列模型的构建中.本文研究了地形数据在构制地形/均衡重力场模型中的应用,分析了补偿深度对Airy位模型和面凝聚位模型的影响,给出二者的最佳补偿深度分别为50 km和40 km.以纯卫星重力模型为参考,后者在前120阶的精度要高于前者,但在121~250阶的精度较低,组合模型精度高于单一模型精度.对地形/均衡地球重力场模型进行了EGM2008拟稳分析,研究了不同分辨率基准的拟稳效果,分析表明:30'分辨率的拟稳基准所得拟稳模型对应的阶方差与参考阶方差曲线直到360阶都有较好的一致性,以EGM2008为基准,其相对累计大地水准面高误差在140阶时为6.83 cm,相对累计重力异常误差在220阶时为1.10 mGal.
关键词:地壳均衡模型;地形/均衡位模型;拟稳基准;地形模型;补偿深度
P312.10253-3782-201402000261
四川地区流动重力资料的位场分离与异常特征提取.李大虎,丁志峰,梁明剑,等.地震学报, 2014, 36(2): 261-274.
用于监测四川地区重力场随时间变化的流动重力测网于2008年5月12日汶川MS8.0地震后进行了全面改造,形成了新的闭合环线并对整网点位每年实施2次重力观测工作.该文以2010—2012年获取的5期流动重力资料为基础,分别采用小波多尺度分解和三维视密度反演等位场分离方法,对测区内重力场的动态变化进行多层次分解及异常特征提取,以探求四川测区范围内重力异常动态变化特征以及地震前后不同深度范围内密度变化情况与重力场响应之间的关系.结果表明,对同一期资料进行小波分解得到不同阶次的细节图像,揭示了不同深度处重力异常动态变化特征;分解结果同时也表明了四川测区范围内重力场的变化形态与川内特有的断裂构造格架和深部结构环境及过渡带特征密切相关.通过对不同时期的差分重力异常资料进行三维视密度反演对比研究发现,在地震前后四川测区范围内由浅到深密度变化呈现出不同程度的差异,震区附近出现较为明显的横向密度变化特征且浅层物质密度局部性的异常变化差异较为突出,测区范围内中上地壳深度层密度反演切片显示出的趋势性差异基本上反映了地震前后测区内地下物质的动态变化趋势,因此,深刻认识不同深度范围内重力场的动态演化特征,对研究壳内物质密度变化以及与地震的孕育和发展有关的深部介质环境具有积极的意义.
关键词:四川地区;流动重力;小波多尺度分解;三维视密度反演;密度变化
P3140001-5733-201403000884
伊洛瓦底盆地热-沉降史模拟及构造-热演化特征.李浩,林畅松,张燕梅,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 884-890.
本文首先运用EASY% Ro反演法对伊洛瓦底盆地由北向南进行了热史的恢复,北部钦敦凹陷的平均古地温梯度为13.0~15.0℃/km,中部沙林凹陷的平均古地温梯度为18.0~22.0℃/km,南部三角洲凹陷的平均古地温梯度为33.0~37.0℃/km.从模拟结果可以看出,盆地由北向南地温梯度逐渐升高,生烃门限的深度由深变浅.然后模拟了盆地的构造沉降史.模拟结果表明,盆地具有幕式构造沉降特征,这反映了伊洛瓦底盆地可能处于弧间或弧后的构造背景.伊洛瓦底盆地北部和南部具有不同幕次的构造沉降史,北部在早始新世时期(53~51 Ma)经历了一幕拉伸过程,然后进入了热沉降期,并伴随局部的快速隆升;南部则经历了两幕拉张过程,分别是在早始新世时期(53~51 Ma)和中中新世时期(21~13 Ma).盆地的这种南北构造沉降的差异很可能是造成盆地地温梯度北低南高的原因.
关键词:伊洛瓦底盆地;热史;沉降史;模拟
P314;TV211.1+21000-7709-201402000068
太原市亲贤地垒区地下热水成因及地热资源评价.陈军锋,郑秀清,苗春燕.水电能源科学, 2014, 32(2): 68-71.
为了科学合理开发利用地热资源,在分析太原市亲贤地垒区地热田形成背景的基础上建立了地热田地质模型,分析了热水补给来源和运移机制,并对地热资源进行了评价.结果表明,太原市亲贤地热田地热水来源于大气降水补给,属滞流型无氚老水;亲贤地垒区热田具备了良好的盖层、热储、热源和水循环通道等地质条件,热水是经深循环(受深部热源加热)而形成的;热水开采量不能超过3600 m3/d,热水储存资源量为9.76×108m3,可实现开采的地热能折合标准煤约1500 ×104t.
关键词:热水成因;地热资源;氢氧同位素;储存量;评价
P3150001-5733-201403000789
接收函数提取的多正弦窗方法.司少坤,田小波,张洪双,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 789-799.
接收函数方法是研究地壳、上地幔速度结构的重要方法之一.稳定、可靠的提取接收函数的方法是实现的基础.频率域反褶积是一种常用的提取接收函数的方法,在加窗截断数据时,单一窗函数会降低信号的饱和度并造成频率泄露.为解决这一问题,引入了正交数据窗函数,对信号多次采样实现互补,保证了数据信息饱和度并有效抑制频谱泄露.多正弦窗是一种最小偏差正交窗函数,具有解析表达式,应用方便.在此文中,我们用多正弦窗来提取接收函数,且把震前噪声作为计算接收函数的一部分,增强了接收函数的稳定性.对观测数据的试验效果显示,多正弦窗频率相关估计方法提取的接收函数稳定性好,精度高,是一种提取高质量接收函数的方法.
关键词:接收函数;多正弦窗;频率域反褶积
P3150001-5733-201403000800
利用Rayleigh波相速度和群速度联合反演青藏高原东北缘S波速度结构.余大新,李永华,吴庆举,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 800-811.
利用青藏高原东北缘地区固定和流动地震台网2007年8月到2012年1月期间记录的远震波形,运用小波变换频时分析方法分别测定了1216和653条周期从15到140 s的台站间基阶Rayleigh相速度和群速度频散曲线.通过对上述频散进行反演,重构了青藏高原东北缘分辨率高达0.5°×0.5°的2-D相速度和群速度分布图.然后通过对所提取到的每个格网点Rayleigh波相速度和群速度频散进行联合反演,得到了研究区下方一维S波速度结构.最后通过线性插值,得到了青藏高原东北缘下方地壳上地幔三维S波结构.结果表明,印度板块向北俯冲已经达到班公—怒江缝合带附近;在柴达木盆地北部祁连山下面我们发现了亚洲板块,且其没有表现出明显的向南俯冲的迹象;在两大板块中间,我们观测到延伸到250 km深度的低速异常,该低速异常可能是地幔物质底辟上涌现象造成的.关键词:基阶Rayleigh波;面波成像;S波速度结构;青藏高原东北缘
P3150001-5733-201403000812
中国东北地区噪声层析成像.潘佳铁,吴庆举,李永华,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 812-821.
中国东北地区是中国唯一的深震孕育区,获取该区的壳幔结构,对于研究板块俯冲、深震以及火山活动等有重要的科学意义.本文利用该区159个固定台站2011年1月至2012年6月和27个流动台站2011年1月至2011年6月间的垂向波形连续记录,计算了台站间的预估格林函数,并采用基于连续小波变换的时频分析方法,测量了双台路径上瑞雷波的群速度和相速度频散曲线.通过质量控制和筛选,最终得到了2204条路径上周期5~40 s的群/相速度频散曲线.检测板测试表明,反演结果可以达到2°×2°的分辨.利用Ditmar & Yanovskaya反演方法,我们得到了研究区(105°E~135°E,39°N~52°N)周期8~30 s的瑞雷波的群速度和相速度分布图.不同周期的群/相速度分布图,反映了不同深度S波速度的横向变化情况.研究结果显示:中国东北地区的地壳上地幔S波速度结构存在横向非均匀性.短周期(如8 s)的群/相速度分布与地表地质构造具有明显的相关性,具体来说,山区显示为高速,沉积盆地显示为低速;随着周期的增大(如15 s,22 s),地形的控制作用相对减弱;较长周期(如30 s)的群/相速度分布与地壳厚度密切相关.
关键词:中国东北;噪声成像;瑞雷波;群速度;相速度
P3150001-5733-201403000822
基于背景噪声研究云南地区面波速度非均匀性和方位各向异性.鲁来玉,何正勤,丁志峰,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 822-836.
基于中国地震科学探测台阵项目一期在南北地震带南段架设的300多个地震台站,利用2011年10月至2012年9月的连续观测记录,采用基于背景噪声互相关函数的面波层析成像技术,研究了青藏高原东南缘的云南地区面波群速度和方位各向异性分布.结果显示,地壳的面波快波方向呈现近南北向,整体表现出围绕东喜马拉雅构造结顺时针旋转的趋势,和地表GPS速度场以及S波分裂的快波方位较为一致.小江断裂东西两侧的快波方位有一定差异.对反映深度大概在下地壳和上地幔顶部的长周期面波,快波方向从近南北向逐渐向北西向过渡,在菱形块体附近,26°N以南,快波方向和红河断裂的走向趋于一致;其他区域相比上地壳的快波方向也有较大变化,这种结果较为支持青藏高原东南缘的云南地区壳幔变形的解耦.在滇西南,澜沧江向东弧形展布区域,中下地壳快波方位呈现局部的圆周旋转趋势,结合该区地震分布规律和应力主轴方向,推测这种现象和块体挤压及旋转具有一定相关性.
关键词:云南地区;方位各向异性;噪声互相关函数;面波层析成像
P3150001-5733-201403000837
云南高黎贡山典型板岩地震波各向异性研究.郭彬彬,王红才,赵卫华,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 837-846.
板岩作为一种浅变质岩在我国有着广泛的分布,对其地震波速度的研究将有助于对这类过渡性岩石的有效区分,对于浅层地壳的各向异性研究也具有重要意义.本文对采自云南丙中洛地区的板岩样品进行了地震波速度的室内实验研究,其中部分实验是在加拿大Dalhousie High Pressure Laboratory完成.实验获得了板岩在围压10~600 MPa条件下、不同构造主方向(X,Y和Z)上的地震波速度,在围压600 MPa时,X、Y、Z三个方向的P波速度分别为6.58、6.46、5.91 km/s,平均速度为6.30 km/s,S波平均速度约为3.62 km/s,VP/VS=1.74;并初步分析了板岩地震波速度、横波分裂及其波速各向异性随着围压的变化规律,发现所测量的板岩在较低围压(<150 MPa)时波速的各向异性随围压升高而迅速减小,主要是由于其内部微裂隙的定向排列引起的,而随着围压的继续增加(>150 MPa时)微裂隙基本闭合,黑云母、阳起石等片状矿物的定向排列成为其地震波各向异性的主导诱因,此时(围压为600 MPa)VP、VS的各向异性分别稳定在13%、16%左右.本研究所获取的基础实验数据及所探讨的板岩地震波性质将为确定地壳上部显微裂隙的优选定向、浅层地壳的各向异性分析、地球物理模型条件约束等提供基础.
关键词:板岩;地震波速;各向异性;横波分裂;微裂隙
P3150001-5733-201403000847
中国东北—华北地区地壳厚度与泊松比及其地质意义.高延光,李永华.地球物理学报, 2014, 57(3): 847-857.
本文通过收集和综合分析已有的接收函数H-k研究结果,给出了中国东北—华北地区的地壳厚度与波速比/泊松比分布图.本研究表明该区地壳最薄的地方出现在松辽盆地和华北平原地区(28~35 km);大兴安岭、燕山—太行地区的地壳厚度介于36~45 km范围,其中燕山造山带地壳厚度由东向西逐渐增加;而最厚的地方则出现在鄂尔多斯盆地西南缘(~55 km).研究区平均波速比为1.76±0.05,较全球大陆平均值明显偏高,这可能与中、新生代以来该区显著的岩石圈减薄与破坏过程相关.其中地壳波速比最高的地方出现在山西地堑、长白山、大同—张家口等新生代火山区,意味着这些地区可能具有较高的地壳温度或存在广泛的壳内部分熔融.本文研究显示,大兴安岭造山带地区地壳厚度与波速比/泊松比成负消长关系,推测大兴安岭在形成过程中,地壳的增厚以长英质上地壳增厚为主.与大兴安岭地区不同,松辽盆地及周边地区地壳厚度与泊松比没有明显的相关性,表明松辽盆地可能具有复杂的形成与演化过程.
关键词:地壳厚度;波速比;中国东北—华北;岩石圈破坏/减薄
P3150001-5733-201403000858
声发射矩张量反演.刘培洵,陈顺云,郭彦双,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 858-866.
地震矩张量反演是获取震源过程的有效方法.岩石变形过程中的声发射与地震类似,均是弹性应变能快速释放.如假设条件得到满足,矩张量反演方法同样可用于了解声发射震源过程.声发射矩张量反演可使用P波位移进行计算.当样品尺寸远大于声发射波长,且声发射由微破裂产生,声发射源的尺度很小时,P波矩张量反演可采用远场近似.本文首先针对声发射的特点,实现根据远场P波反演声发射矩张量的算法,并通过人工声发射实验对算法的正确性和可靠性进行了检验.最后,用声发射矩张量反演方法对花岗岩单轴压缩实验的声发射源特征进行了分析.结果表明:对于纯剪切破裂模式,声发射矩张量反演可得断层面;对于非纯剪切破裂模式,如纵向挤压导致的横向张性劈裂,由于存在多解性不能得到断层面,但可通过矩张量的迹区分破裂模式.
关键词:声发射;震源机制;矩张量反演;破裂模式
P3150001-5733-201403000867
黏滑实验的震级评估和应力降分析.郭玲莉,刘力强,马瑾.地球物理学报, 2014, 57(3): 867-876.
本文通过三种结构模型的黏滑地震模拟实验,利用高频速度连续观测系统获得了地震失稳过程的速度特征,讨论了最大位移量的选取方法,估算了实验室黏滑型地震的矩震级,探讨了黏滑类型、应力降大小与震级的关系.结果表明,黏滑型地震的应力降过程可能包含一次到多次高频振荡,对应若干次黏滑子事件.高频振荡的摆动幅度很大,包含有多种频率成分,峰值速度0.003~0.008 m·s-1.初步估计黏滑型地震的震级范围为-4.4~-3级,断层构造面的差异对各种黏滑模型的地震震级分布有明显影响.总体来看应力降与地震震级没有明显相关性,决定地震震级的主要因素应当是震源尺度.
关键词:黏滑;应力降;最大位移量;震级估算;滑移速率;地震尺度
P3150001-5733-201403000906
间断有限元方法的数值频散分析及其波场模拟.贺茜君,杨顶辉,吴昊.地球物理学报, 2014, 57(3): 906-917.
数值求解波动方程是大尺度正演波场模拟、基于波动方程的地震偏移和反演成像的关键.本文针对求解二维声波方程的Runge-Kutta 间断有限元(RKDG)方法的数值频散问题,从理论推导和数值分析的角度进行了深入研究,并将其与近似解析离散化方法(Optimal Nearly Analytic Discrete Method,简称ONAD 方法)、Lax-Wendroff 修正方法、交错网格(Staggered-Grid,简称SG)方法的数值频散进行了比较研究.结果表明:RKDG方法以及近似解析离散化方法在压制数值频散方面要好于上述其他方法,特别是空间精度为3阶的RKDG方法,即使当空间步长取波长的一半,即一个波长内取2个网格点时,最大的频散误差也不超过1.67%.同时,我们也通过波场模拟对比研究了不同数值方法的数值频散问题,进一步直观地验证了数值频散的理论分析结果.
关键词:Runge-Kutta间断有限元方法;数值频散;波场模拟
P3150001-5733-201403001012
2014年2月12日新疆于田MS7.3级地震主震及余震序列重定位研究.张广伟,雷建设,孙长青.地球物理学报, 2014, 57(3): 1012-1020.本研究采用基于贝叶斯理论的绝对定位方法对2014年2月12日新疆于田MS7.3级地震进行绝对定位,得到震中位置为82.56°E、36.04°N、震源深度为12.3 km;采用双差定位法对254个地震序列进行相对定位,得到101个重定位事件.结果显示,主震位于阿尔金断裂带西南端多个分支断裂的交汇处.余震震源主要分布范围在5~10 km深度之间,主震处余震代表的断层面较为陡立,且余震序列呈现出明显的西南向纯单侧扩展模式.沿阿尔金断裂带主震的北东向民丰震区本次地震后显示一个明显的地震丛集,说明本次主震对该震区具有触发作用.
关键词:于田地震;贝叶斯绝对定位;双差定位;阿尔金断裂带
P3151674-7240-201401000090
利用高频GPS确定大地震震中和震级研究:2008年汶川8.0级地震应用结果.方荣新,施闯,王广兴,等.中国科学:地球科学, 2014, 44(1): 90-97.
震中和震级的快速确定是进行地震预警、震后快速救援及海啸预报等应用的基础.目前,利用高频GPS数据可获得高精度、高分辨率的地表位移时间序列和地震时期完整的地震波信号,基于此,本文提出了利用高频GPS数据记录的地震波形确定大地震(M>7)震中和震级.基于1 Hz高频GPS数据反演了2008年汶川M8.0级地震的震中和震级.将反演结果与中国地震局公布的数据进行比较,震中相差约12 km,震级相差约0.1个震级单位.初步验证了高频GPS能成为一种观测手段独立或者辅助地震仪实现大地震震中定位和震级确定.
关键词:高频GPS;汶川地震;震中;震级
P315.080253-3782-201402000165
新疆于田地区2008年以来3个地震序列的参数早期特征.蒋长胜,韩立波,郭路杰.地震学报, 2014, 36(2): 165-174.
考察新疆于田地区2008年以来发生的2008年3月21日MS7.3、2012年8月12日MS6.3和2014年2月12日MS7.3等3个地震序列的参数早期特征,利用“时空传染型余震序列”(ETAS)模型进行了参数估计.统一选用截止震级Mc=ML3.0,并使用最大似然法分别估算了这3个序列不同持续时间的α、p和b等参数.研究结果表明,3个地震序列的参数差异明显,其中:2014年MS7.3地震序列α值与2012年MS6.3地震序列接近,但高于2008年MS7.3地震序列;2014年MS7.3地震序列p值较低,表明当前序列衰减缓慢;2012年MS6.3地震序列b值最大,2014年MS7.3地震序列次之,2008年MS7.3地震序列最小.此外,2008年MS7.3地震序列参数在震后20天内变化较为显著,而2014年MS7.3地震序列的α值和p值在震后3.5天内则相对稳定.
关键词:2014年2月12日新疆于田MS7.3地震;余震;地震序列;ETAS模型
P315.20253-3782-201402000306
香山北缘活动断裂带东段构造特征及活动性分析.李海峰,马学东,李明涛,等.地震学报, 2014, 36(2): 306-317.
在野外实测工作基础上,对香山北缘活动断裂带东段自晚更新世以来的水平活动强度分时、分段进行了研究.结果表明,该断裂带东段自晚更新世以来,总体水平活动强度不大:晚更新世早—中期水平位移速率为1.44 mm/a,晚期水平位移速率为0.53 mm/a,全新世水平位移速率为1.01 mm/a.该断裂带左旋走滑强度在走向上具有不均一性,而且其活动强度的最大部位(活动中心)随时间向东发生迁移,碱沟—刘岗井次级断层是现今活动强度最大的次级断层.
关键词:活动断裂带;构造特征;滑动速率;活动强度最大部位
P315.3+10253-3782-201402000200
近震S波震相实时自动识别方法研究.曲保安,刘希强,蔡寅,等.地震学报, 2014, 36(2): 200-208.
提出了一种用于地震早期预警的S波震相实时自动识别方法.该方法不对原始信号进行任何滤波处理,直接对三分向记录进行计算分析.首先根据P波前0.5 s数据的卓越频率计算适用于该三分向记录的窗长,采用由偏斜角和水平能量与总能量比值的平方积作为确定S波识别区间的特征函数,将特征函数已有数据的5倍均值和5倍方差之和作为识别区间的触发阈值;然后采用VAR-AIC方法对两个水平分向识别区间的数据分别计算分析,对两个识别结果进行判断,最终确定S波初动时刻.经过对118个三分向记录的实际应用验证,通过自动识别结果与人机交互震相识别结果相比,本文方法对于S波相对P波尾波信噪比大于5 dB的地震记录,其识别误差小于0.1 s的概率高达89.39%.
关键词:近震;S波震相;自动识别;偏斜角;能量比;VAR-AIC
P315.3+10253-3782-201402000209
迭代累积平方和算法与自回归赤池准则算法在地震信号到时估算中的比较研究.何燕,靳平,肖卫国,等.地震学报, 2014, 36(2): 209-219.
介绍了不同于自回归赤池准则算法(AR-AIC)的另外一种到时估算方法累积和法(CUSUM).作为一种序贯分析方法,累积和法主要用于满足一定噪声假设且相对稳定的数据序列中,用以检测其发生异常改变的信号到时位置.其中重点介绍了改进后的累积和算法迭代累积平方和算法(ICSS)的基本原理及其在区域震到时估算方面的应用实例,并将其与AR-AIC算法的到时估算结果进行了比较分析.分析结果表明,相对于AR-AIC算法,ICSS算法在对区域震S波和Lg波的到时估算方面具有估算误差小、计算时间短的优势,具有一定的应用价值.
关键词:地震信号;累积和;到时估算;时效性对比
P315.3+10253-3782-201402000220
地震与爆破的小波包识别判据研究.王婷婷,边银菊,张博.地震学报, 2014, 36(2): 220-232.
利用sym5小波包基函数对小震级天然地震和人工爆破波形进行4层小波包分解并绘制了时频谱图.通过时频谱图可直观得出,爆破频率成分简单,时频谱聚集性较好.为寻求定量的识别指标,综合P波和S波小波包变换结果,提出并定义了P/S能量比.分析识别效果较好的P/S能量比判据得出爆破的P波主频集中在频段3.125~9.375 Hz处,地震频率成分较复杂,S波在高频12.5~23.4375 Hz处也较发育,在这些频段上,爆破的P波与S波差异要大于地震的P波与S波差异.作为小波包判据研究的补充,文中也提取分析了P波的能量比与S波的能量比.能量比判据识别结果表明,人工爆破与天然地震的频率成分存在差异,通过小波包变换能够提取有效的识别判据.
关键词:小波包变换;时频谱图;能量比;正确识别率
P315.3+10253-3782-201402000233
用逐步代价最小决策法识别地震与爆破.张博,边银菊,王婷婷.地震学报, 2014, 36(2): 233-243.
在动态时间规整法的基础上,建立了逐步代价最小决策法(SAMC).该方法中的代价函数可以很好地反映特征归属,对较差的特征具有一定的“容忍度”、稳定性好,还可用全程代价函数评判识别结果的可信度.用SAMC方法对北京及其周边地区33次地震和29次爆破中提取的5个分类特征量进行识别,识别率为90%;从该5个特征量中选择较好的3个特征量进行识别,识别率为92%;在上述地区另选13次事件作为检验样本进行U检验,5个分类特征量和3个分类特征量的识别率分别为92%和100%,识别效果很好.这表明SAMC是识别地震与爆破的有效方法.
关键词:动态时间规整;逐步代价最小决策法;地震和爆破的识别;识别判据
P315.3+30253-3782-201402000159
2014年2月12日于田MW6.9地震破裂过程初步反演:兼论震源机制对地震破裂过程反演的影响.张勇,许力生,陈运泰,等.地震学报, 2014, 36(2): 159-164.
通过反演2014年2月12日新疆于田MW6.9地震的远震波形记录,比较和分析了各种断层面倾角的破裂过程模型,于震后2.2小时确定并发布了这次地震的破裂过程结果,并讨论了震源机制不确定性对破裂过程反演的影响.根据所确定的破裂模型可知,2014年于田MW6.9地震的滑动量分布比较集中,具有朝西南延伸的优势破裂方向的特征.这一特征与该地震的余震分布具有较好的一致性.
关键词:地震波形反演;破裂过程;2014年2月12日于田MW6.9地震
P315.610559-9350-201401000087
基于云模型的水库诱发地震风险多级模糊综合评价.张秋文,章永志,钟鸣.水利学报, 2014, 45(1): 87-95.
针对水库诱发地震孕育和发生过程中的不确定性,将水库诱发地震总体组合环境条件作为一个模糊系统,构建了包括评语层、指标层、因子层和状态层等多个层次的水库诱发地震风险评价指标体系.在对其风险从下往上逐层进行权重计算和模糊映射时,考虑到重要性标度和隶属度确定容易受个人经验和主观因素影响,提出了基于云模型改进的水库诱发地震风险多级模糊综合评价方法.通过建立水库诱发地震风险评语集云模型、诱震因子权重云模型和隶属度云模型以及综合评价结果云模型,利用云模型的期望、熵和超熵3个数字特征,将模糊性、随机性和离散性有机地结合起来,实现了不确定性语言与定量数值之间的自然转换.最后,应用云模型改进的方法,对长江三峡水库的诱发地震风险进行了多级模糊综合评价实验,极大地提高了评价结果的鲁棒性和可视化.
关键词:水库诱发地震;模糊综合评价;云模型;层次分析法;风险评价;不确定性;三峡水库
P315.70253-3782-201402000175
2008年于田MS7.3和2010年玉树MS7.1两次地震前中波红外遥感异常研究.郭晓,张元生,魏从信,等.地震学报, 2014, 36(2): 175-183.以静止卫星中波红外亮温为数据源,应用功率谱相对变化法对2008年新疆于田MS7.3和2010年青海玉树MS7.1地震进行了分析研究.结果表明,两次地震前均出现了不同程度的功率谱信息增强现象,特征周期分别为64和13天;两次地震前特征功率谱幅值达到近几年来的相对最大值或极值,且功率谱幅值均在6倍以上;两次地震前、后功率谱幅值大于2倍的持续时间均为近80天,异常极值时功率谱幅值大于6倍的范围面积分别达12万和4万平方千米.上述结果与长波辐射通量和热红外亮温资料的研究结果基本一致,可为将来实现多波段同时监测热辐射变化进行地震预测提供参考.
关键词:强烈地震;热辐射;功率谱;于田MS7.3地震;玉树MS7.1地震
P315.72+10253-3782-201402000275
2008年汶川MS8.0与2010年玉树MS7.1地震前电磁现象研究.范莹莹,解滔,安张辉,等.地震学报, 2014, 36(2): 275-291.
应用全局小波能谱法对2008年四川汶川MS8.0地震、2010年青海玉树MS7.1地震前地电、地磁场变化情况进行了分析研究.结果表明:
①在汶川地震震中周围的台站观测到震前地电、地磁场全局小波能谱值增大的现象;②青藏高原东北缘的代乾等3个地电、地磁台站在玉树地震前均发生显著的小波能谱增大的现象,震后恢复;③对于上述两次大震周边地区的不同台站的不同测道,在震前多次出现谱值时间上同步增大或减少的现象;④距玉树地震震中距离相同的山丹和古丰地电场台站,北南、北西测向长极距在地震前后能谱值的变化几乎一致.基于上述分析,初步研究认为震源孕育激发的电磁辐射是造成震前电磁异常现象的主要原因.
关键词:汶川MS8.0地震;玉树MS7.1地震;地电场;地磁场;变化
P315.72+30253-3782-201402000292
云南开远井水位异常分析.付虹,邬成栋,赵小艳,等.地震学报, 2014, 36(2): 292-298.
通过对开远井水位的分析,发现水位与降水有一定的相关性.当这种相关性消失后,井孔附近300 km、400 km和500 km内常有5级、6级和6.5级以上地震发生.2009年以来开远井水位出现了低值异常,这段时期异常与降水不完全相关,而井孔附近地区的GPS观测结果显示井孔处于构造活动的拉张区域.综合分析认为开远水位这个时期的持续低值异常,除有降水减少的因素外,可能与井孔附近地区的拉张活动关系更为密切.
关键词:开远井水位;异常分析;构造活动
P315.750253-3782-201402000244
1971年以来土耳其强震时空特征研究.马兰,曹广超,曹生奎.地震学报, 2014, 36(2): 244-251.
通过应用可公度法和蝴蝶结构法对土耳其地区MS≥6.4强震进行了分析,结果表明,土耳其在2015年和2016年强震信号较强,有可能发生较大震级地震.其中2015年信号要强于2016年.通过对称性和震中迁移分析发现土耳其地区强震的空间迁移具有规律性和对称性,以每4 a为一周期存在东西方向的回旋迁移规律.其纬向对称轴为38.8°N,经向对称轴为37.4°E,未来强震可能向东北方向迁移.
关键词:地震;可公度法;对称性;预测;土耳其
P315.80253-3782-201402000252
基于E-FAST法分析海啸波高对潜在海啸源参数的敏感性.洪明理,任鲁川,霍振香.地震学报, 2014, 36(2): 252-260.
以马尼拉海沟的北断层发生MW8.0地震在南海引发海啸为假想的模拟情景,利用E-FAST法定量分析了COMCOT海啸数值模型输出(最大海啸波高)对震级,震源深度,震中位置和断层走向、倾角、滑动角等震源参数的敏感性,以及各震源参数间的交互效应对最大海啸波高的影响.结果表明,观测点B1(20.1°N,119.4°E)、B2(18.4°N,118.1°E)和B3(13.5°N,117.6°E)的最大海啸波高都对震级十分敏感,对震中位置、断层走向和倾角较为敏感.敏感的震源参数在影响上述3个观测点的最大海啸波高时,与其它震源参数产生了较强的交互效应.但是对于不同的观测点,各震源参数的重要度排序则存在一定的差异.该分析结果有助于更好地认识海啸波高与潜在海啸源参数之间的关系.
关键词:敏感性分析;数值模拟;震源参数;海啸
P315.90253-3782-201402000184
三维台阶地形地震动效应研究.丁志华,周红,蒋涵.地震学报, 2014, 36(2): 184-199.
运用谱元法模拟了不同类型三维台阶地形对点源地震动的影响,发现在中小地震中,大型山系边缘的三维台阶地形对地表地震波具有一定的影响.台阶斜坡与上水平地层交线和下水平地层交线的影响作用各不相同.通过地表接收到的地震动描述了各种不同地形的波形快照特点,并且通过绘制的台阶斜坡与上水平地层交线及下水平地层交线的测线图,发现波形相对于水平地形有明显的后续波.同时发现,台阶地形上下测线相对于水平地形具有放大作用.下测线波形放大倍数基本在1.1~1.5,上测线放大倍数在0.9~1之间.通过描述山体边缘台阶结构在点源地震中产生的影响,定量计算了三维台阶不同角度各个位置相对于水平地形的放大倍数,为以后工程研究提供一个依据.
关键词:谱元法;山体边缘地形;三维台阶地形;地形效应;点源
P3180001-5733-201403000891
典型沙漠绿洲城市表土磁性特征及环境指示意义.王博,夏敦胜,余晔,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 891-905.
选取典型沙漠绿洲城市(乌海、石嘴山、银川)表土为研究对象,对其环境磁学性质、土壤质地与重金属含量分布进行系统研究.结果表明,乌海市和石嘴山市表土为典型砂土,银川市为砂壤土.三个城市表土样品均以较粗的MD-PSD颗粒的亚铁磁性矿物(磁铁矿)为主导,磁化率均值分别为152×10-8、104×10-8和117×10-8m3·kg-1.乌海市表土磁性矿物含量和磁性颗粒大小都显著高于石嘴山和银川市.重金属(Cr、Cu、Pb、Zn、Fe)的污染负荷指数(PLI)均显示,三个城市表土均存在轻度污染特征.同时磁化率和污染负荷指数在非工业区表现出点状高值分布,在工业区表现为面状高值分布特征.乌海市表土磁参数与重金属的相关系数显著高于石嘴山和银川,表明磁参数对于污染来源单一地区的污染程度评估更具优势.尽管三个城市表土磁学性质存在较大差异,但其磁化率均随污染负荷指数的增加呈现相同程度的递增.磁化率可以作为宁夏平原地区表土重金属污染程度评估的统一有效的代用指标.
关键词:环境磁学;重金属;绿洲城市;污染负荷指数;磁化率
P332.30253-3782-201402000299
川06井水位固体潮效应变化初探.廖欣,刘春平,石云,等.地震学报, 2014, 36(2): 299-305.
通过分析承压井孔储水效应对井水位固体潮效应(井潮)的影响,重点研究了含水层储水系数S和导水系数T对潮汐排水响应的影响,以探讨井潮变化形成的初步原因.以川06井为例,通过对实测井孔水位数据进行潮汐分析,得到井孔储水效应引起的相对振幅A和相位移η,进而分析A和η随时间变化的规律以及两者之间的关系.结果表明,井潮变化主要受井孔储水效应变化影响;在潮汐排水响应阶段,井潮主要受含水层导水系数T(或渗透系数K)影响,而受储水系数S影响较小.
关键词:井潮;潮汐排水响应;导水系数;储水系数
P3331673-8527-201402000016
长江源区1978—2009年径流极值序列变化趋势分析.褚茜茜,陈进,陈广才.长江科学院院报, 2014, 31(2): 16-19.
基于长江源区控制站沱沱河和直门达1978—2009年径流观测资料,采用相关分析法和Mann-Kendall法对两站的32 a的径流极值的变化趋势进行了详细分析.结果表明:两站在近32 a中径流极值均有增加的趋势,但是沱沱河径流极大值增加趋势显著,直门达河径流极大值增加趋势不显著;两站径流极大值变化相关性显著.其主要原因是气候暖湿化趋势,地表植被变化以及降雨增多.分析结果对制定三江源保护规划,保护流域水资源,预防洪水发生和应对河流枯水变化也具有重要的参考价值.
关键词:长江源区;年径流极值变化;气候变化;植被变化
P343.31006-7647-201402000040
基于水生态修复的滇池运行水位确定.顾世祥,陈欣,苏建广,等.水利水电科技进展, 2014, 34(2): 40-45.
为分析掌鸠河引水供水工程、清水海供水及水源环境管理项目供水工程、牛栏江—滇池补水工程等外流域引水工程建成后的滇池运行控制水位,基于滇池、海口河—螳螂川流域现状经济社会发展、长系列水文观测、供-用-耗-排水等数据资料,采用径流还原、湖泊径流与洪水调节模拟等方法,经多方案比较确定滇池外海的正常高水位提高至1887.50 m,汛期限制水位提高至1887.20 m,在滇池泄洪通道和预报调度系统未达到设计标准前,汛期限制水位可降至1886.70 m运行;将外海自正常高水位以下依次划分为生态供(用)水区、工农业供水区、死水位区.研究结果表明,滇池从过去的调蓄供水水源转变成需进行生态修复补水的用水对象,将促使昆明城市及环湖周边高耗水行业转移到下游的海口—安宁地区,减少滇池水资源的一次性消耗量,削减入湖污染物,形成以水定发展的局面,从而实现工业布局的战略性调整.
关键词:水生态修复;水位调度;跨流域引水;滇池
P343.61000-0690-201402000229
近40 a来天山台兰河流域冰川资源变化分析.怀保娟,李忠勤,孙美平,等.地理科学, 2014, 34(2): 229-236.
台兰河流域作为阿克苏河的支流,是以冰川融水补给为主的河流,流域面积为1 324 km2.结合1:5万地形图、Landsat ETM+遥感影像及数字高程模型数据,通过综合计算机自动解译及目视解译的方法,将面向对象图像特征提取方法应用到该流域冰川信息提取中,并以影像叠加数字高程模型来提取表碛覆盖区的冰川末端边界,最后参照专家指导意见进行边界的再次修订,得到1972—2011年该流域的冰川变化数据,并分析了过去近40 a来冰川变化特征及其对气候变化的响应过程.结果表明:1972—2011年,台兰河流域冰川退缩明显,冰川总面积从435.44 km2退缩到385.38 km2,减少了50.06 km2,退缩率为11.50%,年均减少约1.25 km2,平均单条冰川面积减小0.31 km2;冰川总条数从113条减少到109 条,消失冰川10条,有3条冰川分离成了9条,其余100条冰川都呈减小趋势.结合阿克苏和拜城气象站气象资料分析认为,台兰河流域冰川萎缩与该地区气温快速上升关系密切,气温上升导致的冰川消融在一定程度上抵消了降水增加对冰川的补给.
关键词:冰川变化;退缩;面向对象信息提取方法;Landsat ETM+;台兰河流域
P3520001-5733-201403000691
中国低纬度地区电离层闪烁效应模式化研究.侍颢,张东和,郝永强,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 691-702.
GPS(Global Positioning System)周跳是一种GPS信号异常现象.研究发现一定仰角以上的GPS周跳与电离层闪烁有关,是强电离层闪烁造成的GPS载波信号短时失锁现象,因此其可作为表征电离层闪烁效应的参量.本文通过分析由中国低纬度地区GPS台站原始观测数据提取的GPS周跳发生率与地方时、季节、太阳活动以及磁活动之间的关系,开展电离层闪烁效应与这几种参量之间关系的模式化研究.研究结果表明:(1)周跳发生率存在着地方时分布,发生时段主要在日落19:00LT后到午夜02:00LT之前,发生次数在22:00LT左右达到极大,然后缓慢减少,这一变化特点可以用自变量为地方时的Chapman函数形式来描述;(2)周跳发生率存在年变化特点,主要发生在年积日45~135天(春分季节)和225~315天(秋分季节),可以通过高斯函数来描述每个分季闪烁效应的变化特点;(3)可以利用太阳辐射指数F10.7作为描述周跳随太阳活动周变化的参量,根据周跳随太阳活动周的变化特点,我们使用一个以F10.7为自变量的三次函数来描述这种变化;(4)电离层闪烁与磁活动的关系比较复杂,由于大多数情况下表现为磁活动对电离层闪烁的抑制作用,在本研究中使用一个以地磁活动指数Ap为自变量的的平方根函数来拟合这种变化.
关键词:电离层闪烁;GPS;周跳;电离层不均匀结构
P3520001-5733-201403000703
基于混合遗传算法的斜测电离图参数反演.宋欢,胡耀垓,赵正予,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 703-714.
斜向探测是获取电离层状态信息的重要手段之一,对斜测电离图的反演可以得到电离层的相关结构参数.遗传算法是一种有效的并得到普遍应用的反演方法,该算法的求解不依赖于初值的选择,可以有效地减少反演问题解的非唯一性,但也存在“过早收敛”和局部搜索能力差等缺陷,从而导致反演精度下降,影响反演结
果的可靠性.本文提出将基于模拟退火的混合遗传算法应用到斜测电离图的参数反演中,该算法不仅把握总体能力强,且具有较强的局部搜索能力,是遗传算法和模拟退火算法的优势互补.为了验证该算法反演结果的可靠性和稳定性,首先分别采用遗传算法、模拟退火算法和混合遗传算法对合成的电离图进行反演,反演参数包括临界频率,最大电子浓度和半厚度.通过对三种算法反演结果的对比,得出混合遗传算法的反演结果最接近真实值,需要的迭代次数也远远小于其他两种算法;通过改变种群大小和总迭代次数来判断参数值的改变对三种算法反演结果的影响,得出混合遗传算法有效地降低了参数的选取对反演结果的影响.然后用这三种反演算法对实测电离图进行反演,并将它们的反演结果与斜测链路中点的实际垂测数据进行比较,结果显示混合遗传算法84.62%的反演结果可以控制在误差范围之内,高于遗传算法(76.93%)和模拟退火算法(65.38%).这些都表明了混合遗传算法的反演结果具有较强的可靠性,在反演的寻优能力和稳定性上要明显优于遗传算法和模拟退火算法,对实测电离层图的反演具有很强的借鉴意义和应用价值.
关键词:斜测电离图;参数反演;混合遗传算法;遗传算法;模拟退火算法
P3520254-6124-201402000154
GISM模型在中国低纬地区的适用性分析.盛冬生,赵振维,孙树计,等.空间科学学报, 2014, 34(2): 154-159.
为检验全球电离层闪烁模型(GISM)在中国低纬地区预测的准确性,根据2011年7月至2012年6月期间中国低纬地区三个观测站记录的GPSL1频点的电离层闪烁数据,对GISM模型的预测结果进行了分析.研究表明,在太阳活动高年,该模型能够反映出中国低纬地区闪烁的主要特征.模型预测的闪烁开始时间与观测结果较为一致,而结束时间滞后观测值约1 h;模型预测的低纬地区闪烁强度峰值与观测结果基本一致,而在相同累积概率条件下,模型预测的闪烁强度则高于观测值;模型显示闪烁发生概率和闪烁强度随纬度的增加而减小,这一结果与观测结果一致.
关键词:电离层闪烁;GISM模型;S4指数;累积概率
P3520254-6124-201402000168
基于双频GPS观测的电离层TEC与硬件延迟反演方法.王晓岚,马冠一.空间科学学报, 2014, 34(2): 168-179.
利用全球定位系统(Global Positioning System,GPS)的双频观测数据反演得到电离层的总电子含量(Total Electron Content,TEC),使得广域甚至全球范围高时空分辨率的电离层观测研究成为可能,但由于GPS卫星和接收机对信号的硬件延迟可导致TEC测量系统偏差,因此,需要探索反演TEC并估测GPS卫星与接收机硬件延迟的有效算法.本文根据电离层电波传播理论,阐述了基于双频GPS观测提取电离层TEC的方法,给出TEC与硬件延迟的基本关系.综合研究了TEC与硬件延迟的反演方法,进行分析与归纳分类,在此基础上提出了有待深入研究的问题.
关键词:GPS;电离层;TEC;硬件延迟
P3520254-6124-201402000186
一种数字电离层测高仪系统中O波与X波的分离方法.王顺,陈紫微,张锋,等.空间科学学报, 2014, 34(2): 186-193.
电离层测高仪系统中,O波与X波的分离非常重要.本文提出一种新的O波与X波分离的实现方法,根据电离层回波的极化特性,通过在接收电路上采用数字方法合成圆极化波的方式,实现了对O波与X波的有效分离.与现有DPS-4测高仪系统采用模拟域电信号合成圆极化波的方法相比,本文方法通过在数字下变频处理过程中引入±90°相移,消除了在模拟域电信号合成方法中相移器的带宽限制和非线性问题.另外,该方法在实现发射和接收信号的极化状态转换时不需要连续切换多个模拟开关,从而提高了整个系统的稳定性.
关键词:电离层测高仪;频高图;O波和X波;圆极化天线
P3520254-6124-201402000214
小型箭载SF6主动释放装置研究.蔡明辉,冯颖,吴逢时,等.空间科学学报, 2014, 34(2): 214-218.
化学物质释放是空间物理主动试验的重要手段之一.构建了一种基于探空火箭平台的SF6气体释放装置,其具有体积小、自重轻、对运载平台要求低等优点,当装置自身质量为6 kg时可实现2 kg的SF6气体释放.仿真计算了SF6气体在电离层高度的扩散过程和相应的电离层离子化学过程.研究结果表明,本装置能够有效消减电离层电子密度,具有较高实用价值.
关键词:化学物质释放;SF6;电离层;释放装置
P352.30254-6124-201402000160
基于斜向探测最高可用频率反演电离层参数.王健,姬生云,王洪发,等.空间科学学报, 2014, 34(2): 160-167.
提出了一种利用斜向探测F2层最高可用频率及其对应时延反演传播路径中点临界频率f0F2和3000 km传输因子M(3000)F2的新方法.该方法从工程实用角度出发,利用射线传播理论直接反演得到临界频率和3000 km传输因子.通过对长春-径阳和新乡-赤峰两条斜向探测链路中点电离层参数的反演分析,验证了方法的稳定性;利用反演结果与北京垂直探测数据对比,验证了方法的准确性;通过与Smith方法的对比,验证了方法的实用性.统计分析显示,此方法具有与Smith方法可比的精度,明显优于参考电离层模型给出的结果,其均方误差为0.48 MHz,相对误差为10.50%;具有较好的稳定性,对不同距离的探测链路有较好的适应性,反演精度差异为0.03 MHz;具有可操作性强,易于实现的特点.本研究成果可用于短波通信频率实时预报、动态频率管理及其相关领域.
关键词:电离层;斜向探测;临界频率;传输因子
P3530001-5733-201403000715
地球附近第23太阳活动周磁云和非磁云ICME的对比统计.虞卫勇,徐晓军,邓晓华.地球物理学报, 2014, 57(3): 715-726.
行星际日冕物质抛射(ICME),作为影响地球空间天气的重要源头之一,根据其磁场结构特点可分为磁云(MC)和非磁云ICME两个子集.本文对第23周的磁云和非磁云ICME结构及其地磁效应进行对比统计研究.第23周ICME事件总数为317个,其中磁云占ICME比例为33.75%,非磁云ICME占66.25%.统计结果表明,非磁云ICME数与太阳黑子数呈现出非常好的正相关性,而磁云与太阳黑子数的这种相关性并不明显.相反,磁云占ICME的比率与太阳黑子数呈现出一定的反相关性.对磁云与非磁云ICME引起的地磁暴的比较研究表明:磁云及其鞘区引发的地磁暴平均水平要高于非磁云ICME及其鞘区.磁云和非磁云ICME的磁场强度、南向磁场强度和传播速度整体上都随地磁暴水平提升而增加.对磁云与非磁云ICME参数的进一步对比分析表明,磁云及其鞘区的平均磁场强度和南向磁场分量平均值都明显要比非磁云ICME的大;而二者的等离子体温度、密度和速度平均值相差并不明显.
关键词:行星际日冕物质抛射;磁云;地磁暴
P3530254-6124-201402000137
准平行无碰撞激波上游能量粒子的观测研究.张伟娜,吴明雨,陆全明,等.空间科学学报, 2014, 34(2): 137-142.
通过Cluster卫星在2005年3月16日观测到的一个准平行激波观测事例,研究了准平行激波上游低频等离子体波动与能量离子之间的关系.卫星观测结果表明,在准平行激波上游,离子微分能通量受到了非线性波动的调制.在磁场强度较小区域,离子微分能通量较高.产生这种现象的可能原因是准平行激波上游的非线性波动可以捕获离子,被捕获的离子在波动中来回弹跳并被电场加速,从而导致磁场强度较小区域离子微分能通量较高.这一观测结果与已有的混合模拟结果相吻合.
关键词:准平行激波;低频波动;能量粒子;离子加速
P3540254-6124-201402000194
基于传输矩阵法的等离子体鞘套传输特性分析.孙欣,刘亚南,刘毅敏,等.空间科学学报, 2014, 34(2): 194-200.
引入分层模型传输矩阵法,分析高速临近空间飞行器等离子体鞘套传输特性.通过对典型飞行器模型进行纳维-斯托克斯方程组数值求解,仿真了等离子体鞘套的流场电子密度分布,分析了电磁波在等离子体鞘套内传输时的衰减常数,给出信号传输的反射系数和透射系数.基于传输矩阵法的仿真结果与理论分析结果和时域有限差分法仿真分析结果有良好的一致性,同时,该方法有效降低了计算复杂度,适用于任意电子密度分布和厚度的等离子体鞘套传输特性的数值求解.
关键词:临近空间;高速飞行器;等离子体鞘套;传输矩阵法;传输特性分析推导
P354.2;V445.10254-6124-201402000180
电离总剂量复合屏蔽模拟仿真及验证试验.胡鉴航,冯颖,韩建伟,等.空间科学学报, 2014, 34(2): 180-185.
空间环境中辐射粒子的电离总剂量效应对卫星电子器件危害严重,需要采用合适的材料进行屏蔽防护.本文采用蒙特卡罗方法模拟材料对电子的屏蔽,将双层复合屏蔽方法与单质屏蔽方法进行对比,结果表明对电子而言,复合屏蔽在屏蔽厚度足够大时比单质屏蔽效果更好.利用90Sr-90Y电子放射源进行了复合屏蔽效果的验证试验,试验结果与模拟结果规律相符,研究结果可为辐射防护的优化设计提供参考.
关键词:空间辐射;电离总剂量;屏蔽;蒙特卡罗方法
P4 大气科学(气象学)
P41674-7240-201401000015
2013年元月我国中东部地区强霾污染成因分析.王跃思,姚利,王莉莉,等.中国科学:地球科学, 2014, 44(1): 15-26.
2013年元月,罕见强霾污染席卷我国中东部地区,引起社会各界高度关注.中国科学院“大气灰霾追因与控制”专项组,利用其建立的“中国气溶胶观测研究网”(CARE-China)对整个强霾污染过程进行了全程追踪观测,并对其成因进行了分析研究.本次强霾污染涉及我国整个中东部地区,污染最严重的京津冀地区共计发生5次强霾污染过程,其中两次超强过程发生在9~15日和25~31日,北京PM2.5小时浓度最高值分别达到680和530 μg m-3,石家庄和天津等重要城市强霾污染状况与北京相似.天气系统弱、强冷空气活动少和极其不利于污染物扩散的局地气象条件及地理位置,是造成本次强霾污染形成的外部条件;一次排放的气态污染物向颗粒态的快速转化,是本次强霾污染“爆发性”和“持续性”的内部促发因子,特别是大气中燃油排放为主的大量NOx促发了燃煤排放气态SO2向颗粒态硫酸盐的快速转化.通过NOx/SO2协同转化途径分析,发现气态污染物在细颗粒表面的非均相反应可改变大气颗粒物的粒径及化学组分,促使颗粒物中的二次无机盐(如硫酸盐和硝酸盐等)的比例逐渐增大,导致颗粒物吸湿性显著增强,从而对强霾污染形成起到了促进作用.
关键词:强霾过程;气象;复合污染;协同转化;京津冀
P41674-7240-201401000027
2013年1月中国东部持续性强雾霾天气产生的气象条件分析.张人禾,李强,张若楠.中国科学:地球科学, 2014, 44(1): 27-36.
2013年1月,在中国东部地区发生了强度强、持续时间长、发生范围广的雾霾天气.本文利用资料诊断,从大气环流背景场和雾霾天气演变过程两个方面,分析了气象条件在这次持续性强雾霾天气发生中的作用.结果表明,2013年1月东亚冬季风异常偏弱,在中国东部区域,对流层中低层的异常南风有利于水汽向中国东部地区输送,500 hPa的高压异常抑制了对流的发展,而表面风速的减弱不利于近地面附近的雾霾向区域外输送,水平风垂直梯度的减小减弱了天气尺度扰动的发展和大气的垂直混合,对流层低层异常逆温层的存在使得大气近地层变得更加稳定.这些气象背景场为雾霾天气的维持和发展提供了有利的气象条件.对雾霾天气演变过程的分析表明,雾霾天气区域内的表面风速及其上空对流层中低层的水平风垂直切变对雾霾天气过程具有动力影响,二者偏小(大)时雾霾天气偏强(弱);对流层中低层的层结不稳定性以及近地面层的逆温状况和温度露点差对雾霾天气的演变可以产生热力影响,层结不稳定性和逆温偏大(小)以及温度露点差偏小(大)时雾霾天气偏强(弱).多元线性回归分析的结果表明,热力和动力因子对这次雾霾天气过程具有大致相同的作用,气象因子可以解释超过2/3的雾霾天气逐日变化的方差,方差贡献达到0.68.
关键词:雾霾天气;气象条件;中国东部区域;2013年1月
P41674-7240-201401000037
近50年我国雾和霾的长期变化特征及其与大气湿度的关系.丁一汇,柳艳菊.中国科学:地球科学, 2014, 44(1): 37-48.
根据近50年(1961—2011年)我国雾和霾台站长期观测资料的分析得到,雾日发生的频率呈先增(1980年之前)后减(1990年后)的变化,尤其是1990年以后明显减少,这与气候变暖引起的近地面相对湿度减小的趋势一致,而霾日发生的频率总体上呈增加的趋势.据此,本文进一步讨论了大气湿度减少在雾-霾转变中的作用,结果表明霾日的平均相对湿度在69%左右,比以前得到的值低,这意味着霾粒子更不易向雾滴转换,这可能是导致雾日减少的主要环境因子之一;雾和霾转换的相对湿度阈值平均为82%左右,这个值也低于以前得到的值,因而在气候变暖条件下,主要由于温度和饱和比湿增加导致的中国近地面相对湿度减少对雾和霾形成的环境条件可能产生了明显的影响.本文也研究了霾与能见度的关系,结果表明随着霾日发生频率的增加,能见度有明显的下降,从1961年至今平均能见度从4~10 km减小到2~4 km,大约下降一半左右.
关键词:雾和霾;能见度;相对湿度;雾-霾转换
P41674-7240-201401000049
全球变化科学卫星概念研究.郭华东,傅文学,李新武,等.中国科学:地球科学, 2014, 44(1): 49-60.
全球变化正在对人类生存与发展形成严峻挑战,空间对地观测技术的宏观、快速、准确特点使其成为全球变化现象观测的一种关键技术手段.我国是影响全球变化及受其影响最大的国家之一,目前尚无专门针对全球变化研究的科学卫星.发展全球变化科学卫星是我国的重要需求,也是对国际的贡献.在全球变化敏感因子的空间观测机理分析基础上,研究了全球变化科学卫星概念,继而提出发展由7类卫星组成的全球变化系列科学卫星的构想,以便从空间高度对全球环境变化现象实施科学观测.
关键词:全球变化;敏感因子;对地观测;科学卫星
P41674-7240-201401000061
基于GOSAT卫星观测的大气CO2浓度与模型模拟的比较.雷莉萍,关贤华,曾招城,等.中国科学:地球科学, 2014, 44(1): 61-71.
卫星从空间对大气CO2的实时观测可以客观地获取全球和区域大气CO2浓度的变化信息;另一方面,利用全球大气输送模型的数值模式模拟得到时空连续的全球大气CO2浓度是目前科学家们定性和定量地研究大气CO2全球输送过程及时空变化规律的主要途径之一.卫星观测和模型模拟以两种不同的方式为我们提供大气CO2浓度信息,但对于这两种方式所揭示的全球以及区域大气CO2浓度特征的差异还没有一个综合的对比分析与评价.本文收集2009年6月到2010年5月的GOSAT卫星观测数据,利用GEOS-Chem模型模拟了同时期全球大气CO2浓度,对比分析两种方式揭示的大气CO2时空变化特征差异,通过比较中国陆地与同纬度美国陆地区域的差异,评价分析卫星观测和模型模拟各自的合理性和不确定性.结果指出卫星GOSAT观测反演的大气CO2浓度总体低于模型模拟2 ppm左右,与地面观测验证的结果相近.但是两者的差异在不同的区域上明显不同,在中国陆地区域显示了从0.6~5.6 ppm很大的差值变化,而在全球陆地区域为1.6~3.7 ppm、美国陆地区域为1.4~2.7 ppm.卫星GOSAT观测与模型模拟在美国陆地显示了0.81的拟合优度,高于全球陆地区域的0.67和中国区域的0.68.综合分析结果指出在中国区域卫星观测与模型模拟的不一致性高于美国和全球,其原因与卫星观测反演算法中输入参数的不整合所引起的CO2浓度反演误差以及模型模拟中驱动参数数据的准确性有关.
关键词:GOSAT卫星;GEOS-Chem模型;大气CO2浓度;不一致性;区域比较
P4011006-9895-201402000386
新型扩散云室搭建及其对黄山地区大气冰核的观测研究.苏航,银燕,陆春松,等.大气科学, 2014, 38(2): 386-398.
本研究利用自行搭建的大气冰核高压静电采样器和静力真空水汽扩散云室,并结合其他大气冰核及气象要素观测仪器,于2011年5~9月及2012年9~10月在黄山三层不同高度上同时进行大气冰核及相关气象要素的连续观测.结果显示:黄山地区总冰核数浓度平均为18.74 L-1,凝结冻结核化冰核数浓度平均为0.79 L-1,凝华核化冰核数浓度平均为0.19 L-1.黄山地区冰核数浓度,随着高度的增加而减小;且存在春季较高、秋季居中、夏季较少的季节变化规律;下午达到一天中的最高值,夜晚达到一天中的最低值;总冰核数浓度较北方少.黄山山顶冰核数浓度随活化温度的升高而减小,随过饱和度的升高而增大,随风速的增强而增大,长期主要由西南风向山顶的输送,且其主要由大粒子来充当.
关键词:大气冰核;云室;核化机制;数浓度
P4021006-9895-201401000073
南北极区冬春季节大气平流层CO次峰现象.史华锋,李倩,邵爱梅,等.大气科学, 2014, 38(1): 73-82.
ACE-FTS(加拿大“大气化学实验”的傅里叶变换光谱仪)和Aura-MLS(美国Aura卫星的微波临边探测器)卫星CO观测资料的分析结果显示,南北半球极区大气平流层中部,于当地冬末春初季节存在明显的CO浓度垂直分布次峰值现象.应用观测密度较大、范围覆盖较广的Aura-MLS卫星资料,通过对冬春季节极区CO浓度的季节内变化进行分析后发现,冬季来自大气中间层富含CO的空气能够逐渐下沉并进入到平流层中部,在冬末春初时节,平流层上部的CO浓度快速下降,而平流层中部的CO浓度变化则较慢,从而使大气平流层中CO浓度呈现悬球状的空间分布结构,卫星观测廓线资料分析结果则呈现出次峰值现象.相应的同化气象数据MERRA的风场资料和Aura-MLS卫星观测OH资料分析结果表明,垂直输送的减弱、水平交换的加强和OH浓度的回升可能是导致平流层上部CO浓度快速减少的原因,而在平流层中部极低的OH浓度以及极弱的水平交换使CO保持较长的化学寿命,并使这一现象得以从晚冬维持到春季.
关键词:CO;大气平流层;极区;次峰现象
P4041006-9895-201402000297
敦煌荒漠戈壁地区裸土地表反照率参数化研究.郑志远,韦志刚,李振朝,等.大气科学, 2014, 38(2): 297-308.
利用敦煌站观测资料,选取其中观测资料完整且连续性好的7个年份每年5~10月的地表净辐射四分量和土壤湿度资料,分析研究了敦煌荒漠戈壁地区裸土地表反照率与太阳高度角和表层土壤含水量之间的关系,结果表明:地表反照率与太阳高度角呈e指数关系,随太阳高度角的增大而减小,当太阳高度角大于40°时,地表反照率趋于稳定.表层土壤含水量的增大可导致地表反照率的减小,地表反照率与5 cm深土壤湿度呈线性关系.另外,建立了敦煌荒漠戈壁地区裸土地表反照率与太阳高度角和表层土壤含水量之间的双因子参数化公式,提出了一种更加适合该地区的地表反照率参数方案,并且选取2002年6~9月的实测资料对拟合的参数化公式进行模拟验证.本文所提出的地表反照率参数化方案能够很好地再现该地区裸土地表反照率的“U”型日变化特征,可准确地模拟出地表反照率的动态变化趋势.基于此参数化方案计算得到的地表反射辐射与实测值基本一致.
关键词:敦煌;戈壁;裸土;地表反照率;太阳高度角;土壤含水量;参数化
P4071000-0690-201402000198
PATMOS-x、ISCCP云量产品及地面观测在中国区域的对比分析.涂钢,刘波,余清波.地理科学, 2014, 34(2): 198-204.
利用1986—2006年PATMOS-x、ISCCP总云量和低云量产品与中国区域地面台站观测的总云量、低云量资料进行对比分析,对比不同来源、不同观测方法造成的云量数据在时间、空间上的差异,为资料使用者提供参考.结果表明,与台站观测资料相比,无论PATMOS-x还是ISCCP其总云量数据的空间分布、与站点观测数据的格点相关性均好于低云量数据;PATMOS-x总云量、低云量多年平均的空间分布较ISCCP更接近站点观测;中国区域平均低云量的线性趋势PATMOS-x与站点观测一致,表现为显著的上升趋势,而ISCCP低云量数据则呈现微弱的下降趋势.
关键词:ISCCP;PATMOS-x;低云量;总云量;中国
P4070001-5733-201403000738
利用全极化微波辐射计资料反演台风境内海面风场.王蕊,史顺文,严卫,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 738-751.
作为一种新兴的被动遥感技术,全极化微波辐射计不仅可以提供海面风速产品,还可以提供海面风向产品.以往利用全极化微波辐射计观测亮温进行海面风场反演仅在晴空条件下进行,本文通过对观测亮温结合台风区域海面风场的分布特征进行分析,验证了全极化微波辐射计具有在台风等恶劣天气条件下进行海面风场观测的能力.基于敏感性分析实验,确定使用6.8 GHz和10.7 GHz等低频通道组合可进行台风区域内海面风场反演.其中,海面风速反演使用基于统计的多元线性回归算法,同时对海面温度、大气水汽含量、云中液态水含量及降水强度等物理量进行反演计算,为海面风向反演做准备.海面风向反演使用物理统计法进行,借鉴散射计风向反演使用的最大似然估计法.通过在全极化辐射传输前向模型中加入降水对大气透过率的影响、设计第三和第四Stokes通道亮温环境影响修正函数,在实现台风区域内海面风向反演的同时减小了反演误差.通过对“云娜”台风境内海面风场进行数值计算,验证了本文反演算法的可行性,并对反演误差的空间分布特征进行了分析.将2004年各台风过程的海面风场反演结果与散射计风场产品进行对比,海面风速和海面风向反演的均方根误差分别为1.64 m·s-1和18.02°.
关键词:全极化微波辐射计;台风;海面风场
P407.81671-4512-201403000028
一种遥感图像振动模糊复原方法.徐沪萍,付文兴,马杰.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 28-32.
针对如何消除和减轻载体不规则角振动带来的成像质量退化,提出了一种全新的在轨遥感图像抖动模糊复原方法.该方法根据星敏感器或者其他载荷拍摄的星图或星空背景自适应估计载体的振动点扩展函数(PSF),然后将该点扩展函数映射到遥感图像,最后应用Richardson-Lucy(RL)复原方法消除和减轻抖动模糊,以提高成像的分辨率和峰值信噪比(PSNR).仿真实验表明:该方法避免了传统复原方法PSF难以估计的问题,有效提高了遥感图像复原的精度和鲁棒性.
关键词:遥感;振动;图像复原;点扩展函数;星图;RL复原
P411006-9895-201402000213
L波段探空判别云区方法的研究.蔡淼,欧建军,周毓荃,等.大气科学, 2014, 38(2): 213-222.利用2008年1月到2009年12月的L波段探空资料,和与之时空匹配的Cloudsat云观测资料,首先分析了云内和云外相对湿度的累积频率分布,发现以75%作为相对湿度阈值判断云准确率可达81%.随后利用BS(Bias Score)和TS(Threat Score)评分方法,对不同相对湿度阈值进行评分分析,发现以81%作为相对湿度阈值TS评分可达0.66,为最高.接着利用BS和TS评分方法分不同高度对相对湿度阈值进行评分分析,发现随高度的增加该高度上具有最好TS评分的相对湿度阈值在减小.利用这些阈值对云判断时,总的TS评分高于0.6,且其准确率达到84%以上,比利用单一相对湿度阈值判断云准确率要高.最后对这些阈值进行优化,得到一套适合于我国L波段探空秒数据的云垂直结构的判别方法.
关键词:L波段探空;云区;BS评分;TS评分
P4111006-9895-201402000261
基于CNOP方法的台风目标观测中三种敏感区确定方案的比较研究.周菲凡,张贺.大气科学, 2014, 38(2): 261-272.
在目标观测中,敏感区的确定是个关键性的问题.本文详细研究了如何用条件非线性最优扰动(CNOP)方法确定敏感区.提出了三种确定敏感区的方案:水平投影方案、单点能量投影方案以及垂直积分能量方案.比较了三种方案确定的敏感区的差异,分析了它们所阐释的物理意义,讨论了它们的优缺点,并通过理想回报试验考查了不同方案确定的敏感区的有效性.对六个台风个例的应用结果显示,单点能量投影方案与垂直积分能量方案下识别的敏感区较为相似,二者与水平投影方案确定的敏感区则有较大的区别.两种能量方案确定的敏感区更多地反映了环境场对台风的影响,而水平投影方案则反映了台风自身对流不对称性结构对台风发展变化的影响.理想回报试验结果表明,由两种能量方案确定的敏感区对预报误差能量的减小程度以及路径预报的改善程度都要大于水平投影方案确定的敏感区的效果,且垂直积分能量方案确定的敏感区的有效性最高.而在强度预报方面,三种方案对预报效果的改善程度相当.因此,总的说在台风目标观测研究中,利用CNOP方法确定敏感区时,垂直积分能量方案是较佳的方案.关键词:条件非线性最优扰动(CNOP)台风目标观测;敏感区
P4121006-9895-201402000223
毫米波云雷达功率谱密度数据的检验和在弱降水滴谱反演中的应用研究.刘黎平,谢蕾,崔哲虎.大气科学, 2014, 38(2): 223-236.本文首先利用数值模拟的方法,分析了利用毫米波云雷达功率谱密度反演雨滴谱时,降水粒子米散射效应、空气湍流、空气上升速度等对雨滴谱和液态水含量等参数反演的影响;建立了功率谱密度处理及其直接反演雨滴谱、液态水含量、降水强度和空气上升速度的方法;并利用2012年7月在云南腾冲观测的二次弱降水数据,采用毫米波雷达和Ku波段微降水雷达观测的回波强度、径向速度垂直廓线以及780 m高度上的功率谱密度对比的方法,以及毫米波云雷达观测的780 m高度上功率谱密度、回波强度与地面雨滴谱计算得到的这些量的对比方法,分析了毫米波雷达数据的可靠性;并将780 m高度上毫米波雷达反演的雨滴谱与地面雨滴谱数据进行了对比,分析了毫米波雷达反演的雨滴谱的准确性;分析了毫米波雷达回波强度偏弱的原因,讨论了该高度以下降水对毫米波雷达衰减的影响.结果表明:空气湍流对弱降水微物理参数反演影响不大,而空气上升速度和米散射效应均对反演结果有一定影响;毫米波雷达观测到的径向速度和功率谱密度与微降水雷达比较一致,回波强度的垂直廓线的形状与微降水雷达也比较一致,但毫米波雷达观测的回波强度偏弱;与雨滴谱计算值相比,毫米波雷达观测的低层的回波强度也偏弱,天线上的积水是造成毫米波雷达回波强度变弱的主要原因.毫米波雷达观测的低层的功率谱密度与地面雨滴谱观测的数据形状比较一致,但有一定的位移.毫米波雷达反演的雨滴谱与地面观测的谱型和粒子大小也比较一致.这些结果初步验证了毫米波雷达观测的功率谱密度及其反演方法的可靠性.
关键词:毫米波云雷达;功率谱密度;雨滴谱反演
P412.24;P426.51006-9895-201402000201
二维粒子形状分类技术在云微物理特征分析中的应用.王磊,李成才,赵增亮,等.大气科学, 2014, 38(2): 201-212.
本文介绍了一种针对飞机粒子探测系统中云二维图像探头开发的二维粒子形状分类技术.该技术利用粒子形状几何参数特征把云粒子分为8种类型,分别为微小状、线形状、聚合状、霰状、球状、六角形状、不规则状和枝状.同时结合冰水质量关系,给出了探头液水含量和冰水含量的计算方法.最后应用该技术对2006年4月6日一次飞机探测获取的数据进行了云微物理结构分析,聚合状、霰状、六角形状、不规则状的总出现频率为78%,其中霰状粒子的出现频率随着温度的降低而增加.非降水云中的液水含量、液滴粒子浓度、冰晶浓度明显小于降水云,非降水云中液水含量的平均值为0.01 g m-3,冰水含量的平均值0.007 g m-3,冰晶粒子浓度的平均值为11.9 L-1.
关键词:二维粒子形状分类;云微物理特征;飞机观测
P4131006-9895-201401000159
加密自动气象站雨量计资料的质量控制及其相关关系的研究.刘雨佳,陈洪滨,金德镇,等.大气科学, 2014, 38(1): 159-170.
在长春—四平地区100 km×100 km的范围内,分布有平均间隔10 km左右的147个自动气象站.结合该区域雷达回波强度资料,对2007—2011年4~10月的气象站雨量计小时降水数据进行质量控制.多步骤质量控制结果显示,有141个自动站雨量计的数据通过了检查,删除了6个错误站点的数据,对有疑问时段的数据作了标记.利用质量控制后的5年夏季半年自动站雨量计小时降水数据,进行相关关系统计分析表明:距离在10 km以内的雨量计测量,平均相关系数均能达到0.6以上;雨量计距离小于5 km,平均相关系数在0.7以上;而站点距离超过20 km,相关系数普遍降到0.4以下;随着统计时间的增长(从分钟到月降水量),每个雨量计的测量值具有更高的空间代表性.
关键词:雨量计;质量控制;相关系数;空间代表性
P4211000-694X-201402000488
巴丹吉林沙漠夏季大气边界层结构.李建刚,奥银焕,李照国,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 488-497.
利用国家自然科学基金项目“巴丹吉林沙漠陆-气相互作用观测试验和研究”于2009年7~9月在巴丹吉林沙漠取得的系留气球、GPS探空等加强观测资料,分析了沙漠夏季大气边界层位温、比湿及风等的日变化特征.研究表明:(1)巴丹吉林沙漠近地面气温日较差较大,比湿的变化与气温相反,白天风速变化大.(2)昼(夜)不平衡能量差额Rd>0(Rd<0),莫宁-奥布霍夫长度L<0(L>0),大气层结趋于不稳定(稳定);白天大部分净辐射能量转换为感热通量,为深厚大气边界层的发展提供热力条件.(3)午前稳定边界层经历了从重建到消退的过程,其上残留层较厚;午后混合层打通残留层发展迅速,近地面层出现明显的超绝热递减层;夜间稳定边界层迅速发展,最大厚度达900 m;(4)从整个边界层来看,午前出现的5层结构在午后变为3层,稳定边界层消失,混合层迅速发展,厚度达到3 000 m.夹卷层厚度最大值为1 500 m,近地面的超绝热层最大达200 m.
关键词:巴丹吉林沙漠;大气边界层;变化
P422.11000-694X-201402000498
塔克拉玛干沙漠不同下垫面太阳总辐射比较.金莉莉,何清,李振杰,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 498-506.
本文运用统计学方法,分析并比较了塔克拉玛干沙漠绿洲-沙漠过渡带(肖塘、哈德)与沙漠腹地(塔中)总辐射的气候学特征.结果表明:沙漠腹地(塔中)总辐射年总量高于绿洲-沙漠过渡带(肖塘、哈德),塔中、肖塘和哈德年总量分别为6515.0 MJ·m-2、5 666.4 MJ·m-2和5774.5 MJ·m-2.春、夏、秋、冬四季变化幅度,塔中高于肖塘和哈德,肖塘与哈德相近;3个观测点均为夏季最大、冬季最小、春季高于秋季.塔中月总量最大值出现时间(6月)早于肖塘和哈德(7月),最小值均在12月;塔中月总量最大值比肖塘和哈德分别高99.4 MJ·m-2和81.9 MJ·m-2.平均日变化表现为早晚小、正午12:00最大.沙尘暴天气下总辐射被明显削弱,日变化波动大.肖塘、哈德和塔中沙尘暴日的峰值分别减少40.3%、56.2%和53.0%;日总量分别减少41.6%、57.8%和61.2%.沙尘暴日的后续天气仍受到沙尘的明显影响,只有当整个沙尘天气过程结束其日变化曲线才恢复.沙尘天气日,小时平均值>500 W·m-2的总辐射明显被削弱,主要向低值区集中,分布在高值区的概率减少.总辐射与太阳高度角的变化一致,相同太阳高度角下晴天总辐射高于沙尘天.
关键词:总辐射;沙尘;概率分布;塔克拉玛干沙漠;下垫面
P422.41006-9895-201402000352
春夏季青藏高原积雪对中国夏末秋初降水的影响及其可能机制.霍飞,江志红,刘征宇.大气科学, 2014, 38(2): 352-362.
本文首先利用最大协方差分析方法,探讨青藏高原积雪与中国降水之间的联系,发现中国夏末秋初(8—10月,简称ASO)降水与前期及同期高原积雪有着显著联系,当春夏季青藏高原西部多雪时,其后ASO中国长江及其以南地区多雨,而东部沿海的狭长区域少雨.进一步引入最大响应估计等方法,研究中国区域降水对高原积雪异常的响应及其可能的物理机制,结果表明,冬春季高原多雪异常可持续到夏季,并通过改变地表热力状况,导致ASO南亚高压减弱,同时在高、低空激发出两支波列:高层200 hPa波列沿中高纬西风急流传播,自高原经蒙古到达日本呈现明显的“负—正—负”位势高度异常传播,日本上空为气旋性异常环流;低层850 hPa波列起于高原,经孟加拉湾至中国南海,沿着西南气流传播,导致台湾附近的反气旋性异常环流,其西侧的偏南气流,将南海丰富的水汽输送至中国南部湖南、广西;而高层中心位于日本的气旋性异常环流西侧的偏北气流利于北方天气尺度扰动向南移动,它们为长江中下游及其以南地区多雨提供了有利条件.进一步计算定常波波数也表明,高层西风急流与低层西南季风气流作为波导,有利于高原上空的扰动沿着高、低空2支通道向东传播.由于东部沿海浙江、福建为正位势高度异常区,低层反气旋性异常环流则抑制了该区域的降水.
关键词:青藏高原;积雪异常;响应;波列
P423.71000-0690-201402000237
区域优化平均法的改进及其在计算平均温度中的应用.王聪,黄宁,杨保.地理科学, 2014, 34(2): 237-241.
气候重建研究中,重建数据有限的特点对研究造成很大影响.对于解决这个问题,区域优化平均法是一个很有效的重建方法.区域优化平均法可以通过最优权值和有限的温度数据计算目标区域平均温度的一种方法.应用区域优化平均法时,首先利用均方差最小化的优化加权机制和拉格朗日乘子法计算得到最优权值,然后最优权值结合温度数据计算得到区域平均温度.现阶段的区域优化平均在计算大范围区域的平均温度时有其自身弱点.为克服这一弱点,使其可以计算大范围区域的平均温度,例如北半球平均温度,本文对区域优化平均法做如下改进:不再使用网格划分求和的方式求解协方差模式,利用Haar小波函数和矩阵算子求得协方差模式;利用全选主元高斯消去法求解线性代数方程组得到最优权值.结果表明,Haar小波函数和矩阵算子用于计算中,使协方差模式的计算结果更精确.计算所用数据源于气候研究中心(CRU),CRU被认为是最权威的数据来源之一.以计算北半球1961—1990年平均温度为例,发现改进后的区域优化平均法的计算所得结果与CRU已有结果的相关性较改进之前有所提高.因此,针对古气候重建过程中代用数据记录有限的问题,改进后的区域优化平均法提供了一个更为合理可行的计算方法.
关键词:最优权值;Haar小波函数;协方差模式;区域平均温度
P4261006-9895-201401000013
盛夏四川盆地西部地区降水年际变化及其对应的环流异常.胡德强,陆日宇,苏秦,等.大气科学, 2014, 38(1): 13-20.
利用7、8月全国756站站点降水资料、NCEP/NCAR再分析资料的月平均资料,研究了盛夏四川盆地西部地区降水年际变化的基本特征及其对应的环流异常,并分析了该地区与江南地区降水年际变化的关系及其对应的700 hPa环流异常.结果表明:四川盆地西部地区盛夏降水偏多年,四川盆地上空为显著的南风异常,说明西南涡较常年活跃,同时西太平洋副热带高压偏北;而降水偏少时,上述环流异常符号相反,但更加明显,说明西南涡明显弱于常年,西太平洋副热带高压偏南.此外,四川盆地西部盛夏降水年际变化和我国西北、华北地区降水呈明显的正相关关系,而与江南地区降水有明显的负相关关系.这些关系与对流层低层环流异常有关.
关键词:四川盆地西部;降水异常;江南地区;盛夏;年际变化;环流异常
P4261006-9895-201401000045
中国东南部与川渝陕甘地区夏季降水30~60天CISO的反相现象.焦敏,管兆勇.大气科学, 2014, 38(1): 45-60.
利用1979—2010年NCEP/NCAR逐日再分析资料和我国753站逐日降水资料,研究了中国东南部和川渝陕甘地区夏季降水30~60天气候季节内振荡(Climatological IntraSeasonal Oscillation,CISO)的反相现象.结果显示两个区域夏季降水CISO在7月中旬之前存在显著的反相关系,且在传播特征上有明显差异.川渝陕甘地区降水局地低频振荡显著,中国东南部降水CISO北传特征清晰.低频环流分析表明,对流层低层低频槽、脊的更替形成了川渝陕甘地区降水CISO的“驻相”振荡,低频气旋式、反气旋式环流位置的移动则产生了中国东南部降水CISO的北传.CISO垂直环流显示上升支与下沉支正好处于川渝陕甘地区与中国东南部,较好地反映了低频降水在两区域的相反变化.中国东南部、长江中下游与川渝陕甘地区三者之间存在动力学上的关联,这可部分地解释川渝陕甘地区和中国东南部之间降水CISO的反相关系.这种反相关系的形成还与气候态下的西太平洋副热带高压和贝加尔湖附近大陆高压脊的季节内变化有关.揭示中国东南部与川渝陕甘地区之间降水CISO的反相现象对于丰富人们对我国夏季风区低频振荡局地特征的认识和理解降水季节内振荡产生机制有重要意义.
关键词:气候季节内振荡(CISO);夏季降水;反相;川渝陕甘地区;中国东南部
P426.61000-694X-201402000542
科尔沁沙地奈曼旗1970—2010年降水的多时间尺度分析.姚淑霞,张铜会,赵传成.中国沙漠, 2014, 34(2): 542-549.
利用回归分析、小波分析和Mann-Kendall (M-K)突变分析研究了1970—2010年奈曼旗的降水变化特征.结果表明:(1) 不同雨量级中,0~5 mm降水事件最多,占全年降水事件的70%以上,其降水量也最多,占全年降水量的18%;降水间隔期以0~5 d为主,占全年无降水期的73%.(2) 1970—2010年奈曼旗年降水及季降水波动较大,基本呈相对少雨期和相对多雨期相间分布的特征;年降水及春、夏、秋和冬季降水的倾向率分别为-12.4、0.8、-3.2、-1.3 mm/10a和-0.3 mm/10a;年降水及春、夏和秋季降水在1990年左右以正距平为主,而在1985年之前和1995年以后以负距平为主;冬季降水基本随年份增加呈减少的趋势.(3) 1月降水量最少,7月最多.7月降水量约占年降水量的30%以上,且与其他各月相比均有显著差异.(4) 通过小波分析发现,奈曼旗年降水存在6~8年的较短周期和17年左右的较长周期变化;年降水和夏、秋及冬季降水在进入21世纪后都有减少趋势.(5) M-K突变分析表明,奈曼旗年降水减少及春季降水增加的突变点分别为 2004年和2006年.
关键词:科尔沁沙地;降水;小波分析;Mann-Kendall突变分析
P426.61+41000-7709-201402000015
海河流域极端降水事件时空变化特征分析.张兵,韩静艳,王中良,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 15-18.
为研究气候变化背景下海河流域的极端降水事件变化规律,基于流域内30个气象台站1960—2008年的逐日降水资料,选取不同的降水指标,应用M-K趋势检验和滑动t检验方法分析了海河流域极端降水的时空变化特征.结果表明,海河流域的极端降水事件的发生频率和强度在年际变化中均呈减小趋势;在空间大部分范围内,降水频率和强度指标也均呈负趋势,仅滦河上游山区、子牙河山区和胶东沿海部分地区呈微弱上升趋势,但趋势并不显著.总体而言,海河流域趋向于干旱化,流域内洪涝灾害发生的概率有所减小.
关键词:海河流域;极端降水;M-K检验;滑动t检验;时空变化特征
P427.31006-9895-201401000021
正地闪和负地闪预击穿脉冲序列的统计分析与对比.王宇,郄秀书,王东方,等.大气科学, 2014, 38(1): 21-31.
2009—2010年夏季,在大兴安岭林区利用闪电快、慢电场变化测量仪组成的网络对自然闪电进行了多站同步观测.本文选取2010年夏季3次过境雷暴过程中具有4站以上同步的资料,同时对表现出明显预击穿过程的37次正地闪和56次负地闪的预击穿脉冲序列进行了统计分析.统计的主要参数包括:脉冲序列的总持续时间(Total Duration),脉冲序列和首次回击之间的时间间隔(PB-RS Separation),预击穿过程到首次回击的时间间隔(Pre-RS Interval),单个脉冲持续时间(Individual Pulse Duration),相邻脉冲时间间隔(Interpulse Interval)等.对于负地闪,相应参数的算术平均值为4.1 ms、55.4 ms、56.0 ms、8.8 μs和111.0 μs,几何平均值为3.7 ms、35.6 ms、36.5 ms、7.4 μs和98.2 μs;对于正地闪,相应参数的算术平均值为4.5 ms、75.6 ms、77.3 ms、11.5 μs和297.3 μs,几何平均值为3.0 ms、57.8 ms、60.0 ms、10.0 μs和217.9 μs.对比发现,正地闪预击穿脉冲序列相对负地闪预击穿脉冲序列持续时间更长,和首次回击的时间间隔更大,其单个脉冲更宽,在整个序列中排列更稀疏.计算了正、负地闪最大预击穿脉冲幅值和首次回击幅值的比值(PB/RS,PB代表最大预击穿脉冲幅值,RS代表首次回击幅值),通过和其他研究结果的对比,发现负地闪有PB/RS随纬度增大而增大的趋势,而正地闪没有.另外,检验了首次回击前地闪电场波形与BIL模型(Breakdown Intermediate Leader,BIL)的符合情况,发现只有很小比例的电场波形符合BIL模型.
关键词:大兴安岭林区;地闪;预击穿脉冲;PB/RS;BIL模型
P434.51006-9895-201402000363
西风角动量输送的气候特征及其与急流关系研究.杨玮,王盘兴,何金海,等.大气科学, 2014, 38(2): 363-372.
利用1958—1997年NCEP/NCAR一日四次的风场再分析资料,系统地分析了季节平均西风角动量(即u角动量)经向、垂直输送通量及其三个分量(平均经圈环流、定常波、瞬变涡输送通量)的气候特征,特别是讨论了12~2月、6~8月它们与东、西风带、副热带西风急流、极夜急流之间的联系.结果表明:(1)包含纬度因子的角动量通量与动量通量在高纬地区存在显著差别,高纬对流层上部的强动量输送中心在角动量通量中不明显.而u角动量强经向输送主要在中低纬对流层顶附近和冬半球高纬平流层顶附近,副热带西风急流和极夜西风急流均位于u角动量强向极输送中心及其高纬一侧的辐合区中.(2)发现三个输送分量对急流维持的作用随纬度、季节不同.北半球冬季(夏季)的副热带西风急流主要由平均经圈环流(强度相当的定常波和瞬变涡)强经向输送及辐合维持;南半球西风急流全年均由平均经圈环流和瞬变涡旋输送及辐合维持;冬半球中平流层极夜急流主要由定常波、瞬变涡旋输送及其辐合共同维持.(3)热带东风区是牵连角动量(即Ω角动量)的高值区,它主要由平均经圈环流向对流层上部输送;冬半球副热带及中纬西风区存在u角动量垂直输送的切变区,它主要由平均经圈环流和瞬变涡旋完成;热带对流层顶附近有u角动量的定常波弱向下输送.
关键词:u角动量通量;经向输送;垂直输送;副热带西风急流;极夜急流
P434+.1;P4661000-0690-201402000246
东北夏季极端低温天气事件的定义及其冷空气路径分析.李尚锋,孙钦宏,姚耀显,等.地理科学, 2014, 34(2): 246-256.
采用东北三省150个测站1961—2010年的逐日温度资料和同期美国环境预报中心(NCEP)以及国家大气研究中心(NCAR)2.5°×2.5°分辨率的全球再分析资料,定义了东北夏季极端低温天气事件(extreme low-temperatureevent以下简称ELTE事件),统计给出了ELTE事件的发生、峰值和持续时间的日历表.根据该日历分析,发现了影响东北地区夏季ELTE事件的最主要的2条冷空气路径(西北路径和东北路径),1961—2010年期间,影响东北地区的ELTE事件最主要是受西北路径的冷空气的影响,其次是东北路径.同时也发现,ELTE事件20世纪80年代发生频率最高,90年代后开始减少,但是东北路径的ELTE事件在90年代以后开始明显的增加.还发现,ELTE事件发生的前4 d,贝加尔湖地区若是被低压槽覆盖,易发生西北路径的ELTE事件,若该区域被一个东北-西南走向的高压斜脊控制,同时鄂霍次克海区域存在一个低压中心,形成西北“+”东南“-”的跷跷板形态,易发生东北路径的ELTE事件.
关键词:极端低温事件;偶极子;斜脊;东北地区
P4351006-9895-201401000101
WRF-WSM3微物理方案在青藏高原地区暴雪模拟中的改进及试验.王坤,张飞民,孙超,等.大气科学, 2014, 38(1): 101-109.
通过青藏高原一次暴雪过程的模拟试验,对WRF模式中的WSM3微物理方案中的降水模拟偏差原因进行了分析,并根据观测试验结果,提出了改进WSM3微物理方案中冰核浓度的2种计算方案.通过调整温度和冰核浓度之间的关系,检验了冰核浓度Pigen过程对降水的影响.结果显示,WSM3方案对青藏高原地区的冰核浓度估计过高;当考虑了冰面过饱和度随温度区间的变化后,计算的冰核浓度可以改进降水的模拟效果;但通过温度的变化和冰面过饱和度二者的调整,降水模拟的效果并不明显.冰核浓度对温度变化的敏感存在着一个范围,冰面过饱和度和温度区间的大小存在一定关系.通过另外2个个例和敏感性试验的研究结果表明,对于温度较高的固态降水,冰核浓度的变化对降水模拟的改进不显著.关键词:WRF-WSM3微物理方案;冰核浓度;敏感性试验;青藏高原暴雪
P4351006-9895-201401000171
同化青藏高原地区GPSPW数据对长江中下游地区降水预报的影响评估.朱丰,徐国强,李莉,等.大气科学, 2014, 38(1): 171-189.长江中下游地区位于东亚季风区,其夏季降水的水汽部分来源于孟加拉湾的水汽输送.本文利用青藏高原地区全球定位系统(GPS)站点观测到的大气可降水量(PW)资料,采用WRF模式(Weather Research and Forcasting Model)的同化模块(WRFDA),将这支水汽输送带的信息同化进数值模式,并用WRF模式对长江中下游地区的7月份降水预报进行批量试验和个例分析.批量试验和个例分析采用3种方案:无资料同化的控制试验(NoDA),冷启动同化试验(Cold)和循环同化试验(Cycling).此外,还针对Cycling方案进行延长预报时长的补充试验以探究同化带来正效果最明显的时段.同时为了探究同化正效果的来源,针对Cycling方案进行只同化被主要水汽输送带覆盖的GPS站点的补充试验(Cycling_less_a)以及只同化不被主要水汽输送带覆盖的GPS站点的补充试验(Cycling_less_b).试验结果表明:同化青藏高原地区的GPS数据能在一定程度上改善长江中下游地区的降水预报,对于48~72小时的降水预报改善效果尤为明显,且Cycling方案在整体上优于Cold方案.对于Cycling方案,在120小时预报时长内,同化正效果最明显时段为48~72小时.当水汽输送带较多地经过同化区域时,降水的TS评分能得到明显改善,而当水汽输送带较少地经过同化区域时,降水的TS评分改善效果不明显.如果只同化被水汽输送带覆盖到的GPS站点的GPSPW数据,仍然可以保留住大部分的同化正效果,因此,针对性地同化GPSPW数据是可行的.
关键词:WRFDA;GPSPW;长江中下游;降水预报
P4351006-9895-201402000322
区域气候模式与陆面模式的耦合及其对东亚气候模拟的影响.曹富强,丹利,马柱国.大气科学, 2014, 38(2): 322-336.
将大气—植被相互作用模式AVIM(Atmosphere-Vegetation Interaction Model)与区域环境系统集成模式 RIEMS2.0(Regional Integrated Environment Modeling System Version 2.0)耦合,利用耦合后的AVIM-RIEMS2.0模式在东亚区域选定典型年份进行积分试验,通过模拟结果与观测资料对比分析,从整体上评估耦合模式对东亚区域的模拟能力.结果表明:模式能够较好地模拟850 hPa风场、500 hPa位势高度、气温、降水以及地表热通量空间分布型和季节变化.双向耦合具有动态植被过程的AVIM模式后,RIEMS2.0模拟能力有一定程度的提高.850 hPa风场在冬季的中国东北、华北地区以及夏季的中国东部地区,模拟偏差都减小;500 hPa高度场模拟在中国北方地区改进明显,而在中国南方地区的夏季并没表现出明显的改进趋势.耦合模式改进了RIEMS2.0模式冬季气温模拟偏低而夏季偏高的现象.从区域平均看,耦合模式改善了降水模拟偏多的现象,并使得潜热通量的模拟效果有明显的改进,对感热通量模拟在大部分地区也有改进.总的来看,AVIM-RIEMS2.0耦合模式对中国北方地区模拟改进较为明显,而对中国南方地区,特别是华南地区没有明显的改进.
关键词:AVIM-RIEMS2.0耦合模式;东亚区域;季节变化;陆气反馈
P4441006-9895-201401000110
登陆台风“凡亚比”(1011)合力散度分布及演变特征研究.许娈,高守亭,崔晓鹏,等.大气科学, 2014, 38(1): 110-120.
本文利用1011号台风“凡亚比”高分辨率数值模拟资料及合力散度方程,诊断分析了“凡亚比”台风的合力散度水平分布及演变过程.首先将模拟的“凡亚比”生命史划分为五个阶段,然后计算各阶段整层垂直积分的合力散度,得到以下发现:在“凡亚比”快速增强阶段,台风中心附近首先出现合力辐合区,外围为合力辐散区;“凡亚比”成熟期和鼎盛期,合力辐合区呈现出以台风中心为圆心,半径约150 km的近似圆形分布,且中心附近辐合强度最大,向外逐渐减弱,外围合力辐散区呈螺旋云带状分布,宽度约200 km;“凡亚比”第一次登陆过程中,台风中心与合力辐合极值中心发生偏离,合力散度强度逐渐减小,对称结构被破坏;二次登陆后,辐散区迅速衰减甚至消失,但台风中心附近仍存在比较明显的合力辐合.“凡亚比”整个生命史中,合力辐合的平均强度普遍大于辐散的平均强度,前者与台风强度有显著的正相关关系.总体上,合力散度的强信号始终与台风环流系统相伴随,其演变能较好地反映出台风强度及结构的发展和演变.
关键词:台风;合力散度特征;模拟诊断
P4451006-9895-201401000133
副高外围对流雨带中的对流—对称不稳定及锋生的诊断分析.王宗敏,丁一汇,张迎新,等.大气科学, 2014, 38(1): 133-145.
对2009年8月25日西太平洋副热带高压(简称副高)西北外围对流雨带的云图特征进行了分析,利用WRF3.3中尺度模式对对流雨带的发生发展进行了数值模拟,在模拟较成功的基础上,利用模式输出结果分析了对流雨带发生时的对称不稳定、对流不稳定、惯性不稳定以及锋生等.结果表明:副高外围对流雨带由若干具有一定间隔的对流单体构成,单体在随对流层中层气流的移动中逐渐发展直至消亡.对流雨带的西北侧为宽广的带状斜压云系,东南侧为副高控制的晴空区.对流雨带发生于对流层低层(700 hPa以下)的对称不稳定区,700~500 hPa存在对流不稳定和弱的惯性不稳定.随着对流的发展,700~500 hPa的对流不稳定度明显减弱,而惯性不稳定明显加强.对流层低层为倾斜上升区,中高层为垂直上升区,左侧对应下沉气流,呈现明显的倾斜对流和垂直对流的混和特征,体现了对流—对称不稳定的作用.对流层低层(750 hPa以下)锋生的存在提供了对流—对称不稳定能量释放的有利条件.对流雨带与500~800 hPa等厚度线基本平行,而与500 hPa等高线存在明显的交角,雨带中的对流单体随环境气流移动,雨带符合与对称不稳定相联系的带状降水特征.上述结论对实际预报副高外围对流雨带的位置和走向具有指示意义.
关键词:副高外围;对流雨带;对流—对称不稳定;倾斜对流
P445.41000-694X-201402000507
一次特强沙尘暴成因及近地面要素脉动特征.沈洁,李耀辉,胡田田,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 507-517.
本文利用实况观测资料以及NCAR/NCEP再分析格点资料,分析了2010年4月24日河西走廊一次特强沙尘暴成因,重点探讨了沙尘暴过境民勤时近地面层气象要素脉动特征及其相互关系.结果表明:(1)造成本次特强沙尘暴过程的影响系统为乌拉尔山脊前低槽,由于槽后脊前强偏北气流将极地的干冷空气不断输送到低压槽中,低槽发展,槽前锋区加强,从而为形成本次特强沙尘暴提供了有利的环流场形势.(2)在沙尘暴过境前后,民勤近地面气象要素变化特征明显.(3)沙尘暴过境时,民勤3 h变压对风速有明显影响,变压梯度的显著差异引起大风,且随3 h变压调整风速也相应呈波动变化,瞬变周期约8 h;PM10、能见度也随风速而产生波动变化,3 h变压、地面风速、PM10之间相互作用,呈现明显的脉动特征.关键词:特强沙尘暴;成因;近地面要素;脉动
P4461006-9895-201401000083
“7.21” 暴雨过程动力因子分析和预报研究.冉令坤,齐彦斌,郝寿昌.大气科学, 2014, 38(1): 83-100.
针对2012年7月21~22日发生在我国华北地区的暴雨过程,利用美国全球预报系统资料对湿热力平流参数、对流涡度矢量的垂直分量、热力波作用密度、热力位涡波作用密度、热力位势散度波作用密度和湿斜压涡度等动力因子进行计算和诊断分析,结果表明,该暴雨过程是由高、低空急流、高空槽、副热带高压、冷锋和辐合切变线等多个天气系统共同作用造成的.降水区具有垂直上升运动强烈,垂直热量输送明显,湿等熵面向下伸展和水平风垂直切变显著等动、热力学特征.湿热力平流参数等动力因子综合反映了上述动、热力垂直结构特征,因而与6小时观测降水的发展移动有一定相关性.全球预报系统48小时预报的动力因子高值区在走向和落区上与6小时观测降水区比较接近,代表动力因子对降水落区有一定的指示意义.利用全球预报系统的预报场资料对动力因子暴雨预报方程进行计算,结果表明,在降水中心位置预报方面,动力因子降水预报比全球预报系统本身的降水预报更接近观测实况.ETS(Equitable Threat Score)评分计算表明,对于降水的早期预报,动力因子降水预报评分略高于全球预报系统本身的降水预报评分,说明动力因子暴雨预报方程有一定的降水预报能力,可以应用到实际天气业务预报中.
关键词:暴雨;动力因子;湿热力平流参数;波作用密度
P456.71006-9895-201402000273
地形重力波拖曳参数化对热带气旋强度和路径预报影响的研究.钟水新,陈子通,戴光丰,等.大气科学, 2014, 38(2): 273-284.本文在GRAPES_TMM(Global/Regional Assimilation and Prediction System for Tropical Mesoscale Model)——中国南海台风模式版(面向南海和东南亚)中发展和引进了KA95(Kim and Arakawa,1995)地形重力波拖曳参数化方案(GWDO),并对2012年主要的9个登陆台风进行了试验对比研究,考察了不同标准Richardson数(Ric)的GWDO试验对台风路径和强度预报的影响.结果表明,在引入地形重力波拖曳参数化过程后,模式对台风登陆时路径和强度的预报能力均要有提高,对台风预报时长越长,GWDO的影响也更为显著.对双台风“SAOLA”和“DAMREY”试验结果表明,GWDO对台风外围距台风中心150 km的对流层中下层风速减弱较为明显,减弱了GRAPES区域模式对台风强度预报偏强的现象,对台风强度长时间预报改善更为明显.不同标准Ric对重力波拖曳力的计算较为敏感,当Ric取1.0时,动能迅速的在低层被频散,能量无法有效地上传;Ric取0.25时,大部分的能量在中高层被频散.总的来说,Ric取0.75时对台风路径和强度预报改进更为显著,其结果可为业务预报提供指导意义.
关键词:KA95方案;地形重力波拖曳;GRAPES模式;台风
P4581006-9895-201401000061
2011年初贵州持续低温雨雪冰冻天气成因研究.杜小玲,高守亭,彭芳.大气科学, 2014, 38(1): 61-72.
2011年1月贵州再次出现仅次于2008年初的低温雨雪冰冻天气,过程长达32天,伴随3次明显的冷空气影响,具有持续时间长、间断性突出、中期降雪突出的特点.本文利用NCEP(美国国家环境预报中心)1°×1°再分析资料、2.5°×2.5°再分析资料、MICAPS(气象信息综合分析处理系统)观测资料,对2011年1月发生在贵州的低温雨雪冰冻天气进行了分析.分析表明:(1)2011年1月北半球极涡呈偶极型分布,极涡偏于东半球,亚欧地区位势高度距平呈“北高南低”;亚欧中高纬度出现了2次强大、稳定、持久的阻塞高压;(2)副热带南支锋区活跃,12月31日~1月2日、1月9~11日、17~20日、27~29日有4次活跃期,水汽输送具有间断性特点;(3)维持在25°N附近的低层切变为低温雨雪天气的发生提供了辐合条件,地面上稳定持久的准静止锋是低温雨雪天气发生的重要影响系统;(4)强冻雨、冰粒及降雪天气的温度场、锋区结构、大气运动状况等存在差异.出现强冻雨天气时,锋面逆温高度最低、逆温梯度最大、逆温厚度最薄,逆温区有较厚的暖层,云层伸展高度在600 hPa以下,气流上升区高度低,具有暖云降水的特点.出现冰粒天气时,锋面逆温高度较低、逆温梯度大、逆温厚度较薄,逆温区有浅薄的暖层,云层伸展高度较高,气流上升区高度较低,也具有暖云降水的特点;出现降雪天气时,锋面逆温高度较高、逆温梯度最小、逆温厚度薄,逆温区无暖层,云层伸展高度超过500 hPa,具有深厚的垂直上升运动和冷云降水的特点.
关键词:低温雨雪;阻塞高压;副热带南支锋区;准静止锋;锋面逆温
P458.31000-0690-201402000211
一次东北冷涡暴雨的水汽输送特征和位涡分析.王宁,徐祥德,徐洪雄,等.地理科学, 2014, 34(2): 211-219.
通过对2010年7月27~29日吉林省一次较大范围的冷涡暴雨、大暴雨过程进行诊断分析,建立了此类暴雨的天气概念模型:200 hPa呈现“两脊一槽”型,高空急流呈辐散状位于吉林省上空,急流中心最大风速≥60 m/s;500 hPa东北冷涡强烈发展,鄂海阻高稳定维持是此次强降水发生的重要天气系统,中心最大风速≥20 m /s的偏西风急流带横穿吉林省中部;850 hPa风速≥12 m/s的3条急流带在吉林省中东部地区交汇,形成低层辐合、高层辐散的气旋性涡度柱,较强的垂直上升气柱一直向上伸展到500 hPa附近,极有利于对流的发展和强降水的维持.通过计算整层水汽通量与吉林省逐6 h平均降水量的相关矢量场,结果表明:偏西、偏南及偏北3条水汽通道在吉林省中南部汇集是此次强降水发生的重要条件,暴雨落区与整层水汽通量汇合区密切相关,水汽输送以经向(南北方)水汽流入为主.暴雨期间具有较好的动力、热力及能量条件,特别是湿对流有效位能明显偏强,强降水出现在对流有效位能(CAPE)值由极大值开始下降的过程中.干侵入是激发冷涡发生、发展的动力条件之一,≥1 PVU(位涡单位)的高位涡舌在下降的过程中,同时南移,与中部地区强降水落区自北向南移动相吻合.
关键词:东北冷涡;对流性暴雨;水汽输送;水汽通量相关矢量场;位涡
P461674-7240-201401000156
不同再分析气温在东南极中山站-Dome A断面的适用性评价.谢爱红,Ian ALLISON,效存德,等.中国科学:地球科学, 2014, 44(1): 156-168.
对比分析2005—2008年五种再分析资料和东南极地区气象站实测的日平均2 m气温,结果表明: 五种再分析资料都能够解释超过70%的方差,年均方根误差为3.4~6.9℃.三种NOAA再分析资料NCEP-1,NCEP-2和20CRv2呈现冷偏差(分别为-2.5,-1.4和-1.5℃),ERA Interim和JCDAS呈现暖偏差(分别为1.7和2.0℃).五种再分析气温通常在(南半球)春季适用性强,冬、秋季适用性差;在海拔2800 m高原内陆EAGLE地区适用性最强,在东南极冰盖最高点Dome A地区适用性最差.ERA Interim适用性优于其他再分析资料,可能源于其4D同化体系;三种NOAA再分析资料适用性最差,因为其同化体系更多地受控于有限的观测资料,20CRv2同化数据更少,仅仅同化了表面气压观测资料.虽然再分析气温具有一定的不足和局限性,但是,仍然不失为南极地区气候研究的有效工具.在南极,尤其是在广袤的南极内陆地区,进一步加强更多的实地观测显得尤为重要.
关键词:东南极;再分析资料;表层气温;中山站-Dome A;自动气象站
P4611006-9895-201401000121
冬季欧亚中高纬大气低频振荡的传播及其与欧亚遥相关型的关系.杨双艳,武炳义,张人禾,等.大气科学, 2014, 38(1): 121-132.利用NCEP/NCAR再分析资料,分析了冬季欧亚中高纬大气低频振荡(LFO)的传播特征及其在年际尺度上与同期欧亚大气背景环流场之间的联系.结果表明,冬季欧亚中高纬LFO以10~30 d周期为主,且具有明显向东南方向传播的特征.其经、纬向平均移速分别约为3.4纬度/d和15经度/d.进一步分析发现,冬季欧亚中高纬LFO强度的年际变化与欧亚遥相关型(EU)密切相关.定义乌拉尔地区的脊和东亚、欧洲西北部的槽比常年弱(强)时,即EU指数小于(大于)零时,为EU负(正)位相.当对流层中上层EU处于负位相时,此时,对流层低层的西伯利亚高压强度减弱,这些因素均导致欧亚地区大尺度经向环流偏弱,环流较为平直,不利于LFO的传播;反之亦然.
关键词:欧亚中高纬度;大气低频振荡;传播特征;欧亚遥相关型
P4611006-9895-201402000337
青藏高原夏季土壤有机质及砾石影响水热传输特性的数值模拟.马琴,刘新,李伟平,等.大气科学, 2014, 38(2): 337-351.
本文针对青藏高原部分地区土壤有机质和砾石含量较高的特点,在前人工作的基础上,发展了一个新的参数化方案以描述土壤有机质和砾石对土壤导热率、导水率的影响.通过对通用陆面模式CoLM中的土壤水、热参数化方案以及地表蒸发阻抗三方面的逐步改进,对青藏高原藏东南站和纳木错站两种不同下垫面进行单点数值模拟分析.对比原方案与最终优化方案的模拟结果表明:采用新方案的CoLM模式对藏东南站土壤湿度模拟性能明显提高,平均偏差减小到0.04,而对纳木错站浅层20 cm以上土壤湿度的模拟偏差略微增大.新方案在藏东南站对土壤内部温度的模拟改善较为显著,平均偏差减小了0.2℃;而在纳木错站40 cm以上有所改进.新参数化方案较好地模拟了两个观测站表面能量通量的时间变化,纳木错站7、8月份的潜热通量改进尤为明显,比原方案减少大约20 W m-2,与观测结果较为接近.
关键词:青藏高原;CoLM模式;有机质砾石;参数化方案
P4610001-5733-201403000727
2008年和2012年冬季欧洲气候的差异及成因.韩哲,李双林,李琛,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 727-737.
2008年冬季(1月和2月)和2012年冬季均发生了较强的拉尼娜事件,但欧洲气候,尤其是西欧在这两年差异较大,2008年异常偏暖,而2012年却出现了极寒事件.诊断表明,大气环流异常是造成气候差异的直接原因.2008年冬季,北大西洋上空大气环流异常呈正位相的北大西洋涛动,有利于欧洲异常偏暖;2012年冬季,北大西洋和欧亚高纬阻塞的长期维持是西欧发生极端严寒的重要原因.通过数值试验,研究了前期海表热状况异常对大气的影响.结果表明:北大西洋海温异常能在一定程度上解释这两年欧洲各自的气候异常;尽管热带海温异常对2012年冬季的北大西洋环流形势和欧洲气候异常起一定的贡献,但不能解释2008年的情形;靠近欧洲的北极海冰异常偏少使得欧洲气候偏冷,对2008年的偏暖气候贡献为负,对2012年则有正贡献.
关键词:欧洲气候;北大西洋涛动;阻塞;海温;海冰
P4610001-5733-201403000752
中国东部夏季持续性降水日变化在淮河南北的差异分析.原韦华,宇如聪,傅云飞.地球物理学报, 2014, 57(3): 752-759.
本文利用1961—2006年我国285站观测的逐时降水数据,分析了中国东部不同地区夏季平均降水日变化随降水持续时间的变化特征.虽然整个东部地区都表现为短时降水峰值较一致地出现在下午17时左右,持续较长时间降水在清晨前后发生峰值降水,但持续性降水日变化的平均峰值时间以淮河为界存在显著南北差异.北部地区的持续性降水峰值主要出现在02~06时前后;南部地区的持续性降水峰值时间出现在06~10时.无论是降水强度或频次的日变化峰值的南北差异均较明显,但降水强度差异更为突出,且主要表现在持续性强降水中.进一步分析发现:一方面北部地区持续性强降水开始时间较南部地区更早;另一方面,北部地区降水从开始到峰值经历的时间更短.最后,对持续性强降水峰值时间南北差异的可能原因进行了初步讨论.
关键词:降水日变化;持续性降水;南北差异
P4621006-9895-201402000237
2012年我国夏季降水预测与异常成因分析.赵俊虎,支蓉,申茜,等.大气科学, 2014, 38(2): 237-250.
本文对2012年我国夏季降水的实况和预测进行简要回顾,发现2012年夏季降水大体呈北方涝、长江旱的分布,主雨带位于黄河流域及其以北,降水异常偏多的区域主要位于西北大部、内蒙古和环渤海湾,黄淮与江淮地区降水偏少,江汉至淮河上游一带干旱严重;预测的主雨带位于华北南部至淮河,较实况偏南.对我国北方降水异常偏多的成因分析表明:2012年夏季欧亚中高纬地区阻塞高压(简称阻高)强盛,同时东北冷涡活动频繁,中高纬500 hPa高度场从西至东呈“+-+”的分布,这种环流形势没有造成长江洪涝是因为东亚夏季风异常偏强,同时西太平洋副热带高压(副高)偏北,冷暖空气对峙于我国北方地区,导致北方降水异常偏多.分析还表明阻高、东北冷涡、东亚夏季风和副高这四个系统的不同配置影响着冷暖气流的对峙位置,进而形成我国夏季的主雨带.最后通过定量和定性判断相结合的方法,选取了2012年夏季降水的最佳相似年和最佳相反年,对比分析了2012年夏季降水与其最佳相似年和最佳相反年的海温演变与东亚夏季风环流系统主要成员的差异:1959年夏季降水作为2012年夏季降水的最佳相似年,虽然海温及东亚夏季风系统关键成员异常不明显,但是和2012年也呈近似相反的特征;而1980年夏季降水作为2012年夏季降水的最佳相反年,海温及东亚夏季风环流系统关键成员和2012年呈显著的反向特征,这些观测事实反映了我国夏季降水与海温及东亚夏季风环流系统关键成员这些主要影响因子之间关系的年代际变化.
关键词:夏季降水;东亚夏季风环流系统;天气模型;年代际变化
P4621006-9895-201402000285
江南南部初夏雨季的降水和环流气候特征.苗长明,郭品文,丁一汇,等.大气科学, 2014, 38(2): 285-296.
基于1961—2010年气象台站逐日降水资料、同期美国NCEP/NCAR的逐日再分析格点资料,通过气候平均、REOF分析、聚类分析等方法,分析了江南地区初夏降水的地域性和时段性特征,及西太平洋副高和高、低空急流等大气环流的相应演变过程.结果发现:(1)江南南部27.5°~29.5°N存在一个独立于华南前汛期和江淮梅雨的初夏雨季,该雨季平均发生时间为6月11~30日,比江淮梅雨早约8天左右.(2)西太平洋副高的西伸东退是江南南部初夏雨季发生发展的重要环流背景,6月第2候副高发生突变性加速西伸之后雨季开始,雨季期间850 hPa副高西伸脊点基本稳定在最西位置即133°E附近,6月第6候副高东退北抬后雨季结束.(3)低层急流大风带的形成和位置是江南南部初夏雨季阶段的重要动力条件,印度洋和孟加拉湾向东北延伸的低层急流与西太平洋副高西北侧的气流连通形成低层急流大风带,并与北侧上空的高空急流耦合,降水集中区位于低层急流大风带左侧、高空急流入口区右侧.
关键词:江南南部;初夏;雨季;大气环流
P4621006-9895-201402000373
我国西南地区秋季干湿分类及主要类型异常年环流特征分析.徐栋夫,李栋梁,王慧.大气科学, 2014, 38(2): 373-385.
本文使用我国西南地区97站1960—2009年逐日资料,计算了考虑降水和气温的干湿指数,分析了西南地区秋季及9、10、11月干湿指数的时空变化特征.采用相似方法,构造了综合相似指数,对历年干湿分布进行分类,并给出了秋季各月各类干湿出现的概率.此外还使用再分析资料分月探讨了干湿分布主要类型异常年的大气环流特征.分析结果表明:西南地区秋季存在显著的干旱化趋势,且该地区干湿变化存在全区一致、东西相反和南北相反的特征.根据干湿变化主要模态的空间型,利用综合相似指数可以将历年秋季干湿分为全区一致偏干型、全区一致偏湿型、东湿西干型、东干西湿型、南湿北干型、南干北湿型和非典型型,共7类.全区干湿一致型出现的次数最多(不低于50%),东西相反型次之(约25%),南北相反型较少(约15%),而出现非典型型次数极少(不足10%).从季节内尺度来看,全区偏干(湿)的持续性较差,但10月份的东部偏湿区域则有较大几率(不低于50%)在下个月扩展到整个区域.全区偏干型异常年,东亚大槽偏弱或偏东,冷空气南侵困难;南海上空低层维持一个异常的气旋环流,西南地区暖湿气流输送偏弱;西太平洋副高偏强、西伸,南亚高压面积偏大,与西太副高重叠,西南地区长期受高压控制.这种异常环流形势的维持,使得该地区天气晴朗少雨,气温偏高,持续干旱.偏湿型异常年则基本呈相反的环流特征.而西南地区东、西部上空异常的垂直运动和东部低层的南、北风异常是造成东湿(干)西干(湿)型异常的重要原因.
关键词:干湿指数;相似方法;综合相似指数;干湿分布分类;环流特征
P4661006-9895-201401000032
一种改进的华西秋雨指数及其气候特征.蒋竹将,马振峰,刘佳,等.大气科学, 2014, 38(1): 32-44.
利用1960—2011年中国601站9~10月逐日降水量、日照时数资料,针对他人提出的华西秋雨指数,并结合华西秋雨的天气气候特征,改进建立了一种新的华西秋雨指数,并与他人提出的指数做了对比分析.结果表明:改进的华西秋雨指数能够相对更好的反映华西秋雨易发地区的地理分布及其强度变化,更准确地表征华西秋雨的年际、年代际变化特征;利用新指数发现华西秋雨的全区一致性特征明显,并呈现准6年周期的年际变化,其年代际变化特征明显,1960年代到1970年代初,1980年代到1990年代初偏强,1970年代中后期和1990年代后期偏弱,进入21世纪,呈现出由弱转强的趋势.
关键词:秋雨指数;华西;对比分析;气候特征
P4661006-9895-201401000146
冬季东亚副热带急流和温带急流协同变化与我国冷空气活动的关系.叶丹,张耀存.大气科学, 2014, 38(1): 146-158.
利用NCEP/NCAR再分析资料和地面台站气温观测资料,分析了冬季东亚副热带急流(EASJ)和东亚温带急流(EAPJ)强度变化特征及其与我国境内冷空气活动的关系.以(45°N~60°N,70°E~110°E)和(27.5°N~37.5°N,130°E~160°E)区域平均的300 hPa全风速分别表征冬季EAPJ和EASJ的强度,将两支急流的强度变化分为四种情况:EAPJ和EASJ同强(SS)、同弱(WW)、以及强弱(SW)、弱强(WS).分析四种急流强度变化情形下中国境内冷空气活动强度、路径、持续时间以及源地的不同特征,发现当EAPJ和EASJ均强时,冷空气从内蒙古中东部入侵,主要影响华北、东北和东部沿海地区,强度较弱,持续时间短,冷空气源地位于新地岛以东的洋面及陆地上;当EAPJ和EASJ均弱时,冷空气从新疆北部入侵,影响我国大部分地区,强度强,持续时间长,冷空气源地位于巴尔喀什湖西部;当EAPJ强,EASJ弱时,冷空气从我国东北入侵,主要影响我国东北部,中国南部降温不明显,冷空气强度较强,持续时间短,冷空气源地位于中、西西伯利亚地带;当EAPJ弱,EASJ强时,冷空气从内蒙古中部入侵,进而影响华北和我国东部地区,但冷空气强度较弱,冷空气源地位于贝加尔湖的西侧.进一步分析急流强度四种变化情形下的环流特征发现,EAPJ、EASJ均弱时,西伯利亚高压偏强,阿留申低压偏弱,东亚大槽偏深,中国东部的偏北风强,而EAPJ弱、EASJ强时,尽管西伯利亚高压和阿留申低压偏强,东亚大槽偏深,但中国东部的偏北风并不是很强,而另两种情况时,西伯利亚高压较弱,东亚大槽也较弱,中国东部的偏北风偏弱.
关键词:温带急流;副热带急流;两支急流协同变化;冷空气活动
P4661006-9895-201401000190
秋季南极涛动异常对冬季中国南方降水的影响.钱卓蕾.大气科学, 2014, 38(1): 190-200.
本文针对秋季南极涛动(AAO)和冬季中国南方降水的关系作了研究,发现两者之间存在显著的反向年际变化关系.AAO正(负)异常年,副热带西风急流显著增强(减弱),欧洲西部槽、乌拉尔山高压脊和东亚沿岸大槽均偏强(偏弱),阿留申低压、南支槽和西太平洋副高偏弱(偏强),西南急流上的扰动不活跃(活跃),我国大部分地区出现异常偏北风(偏南风)和OLR弱正距平,导致南方降水偏少(偏多).两半球存在东亚—南半球高纬地区和纵贯太平洋南北的两个遥相关型,海洋性大陆对流活动可能是秋季AAO影响南方冬季降水的一个机制.因此,秋季南极涛动的异常很可能对预测我国南方冬季降水有显著指示意义.
关键词:秋季南极涛动;南方降水;西风急流;经向遥相关型;海洋性大陆
P4671006-9895-201401000001
1958—2005年中国高空大气比湿变化.郭艳君,丁一汇.大气科学, 2014, 38(1): 1-12.
利用经过质量控制和均一化的92站探空露点温度序列,研究了中国高空大气比湿气候学特征和1958—2005年比湿时间、空间演变以及不同时段线性变化趋势地区和季节差异.中国比湿气候场特征显示,垂直方向上90%以上的水汽集中在对流层中低层,空间呈南高北低的纬向分布.通过累积距平、滑动平均和突变点分析等方法研究了中国平均高空比湿的年代际变化,得到1958—2005年中国对流层中低层大气比湿经历“湿”、“干”、“湿”阶段性变化.不同时段线性变化趋势分析表明,1958—2005年对流层低层比湿呈上升趋势,对流层中层、高层和平流层下层为下降趋势;1979—2005年对流层低层上升趋势和对流层高层下降趋势均较整个时段明显增强.近50年来中国高空各层温度与比湿变化基本同步,统计达到显著相关,说明温度是影响比湿变化的重要因子.趋势的空间分布显示对流层下层全国大部比湿为上升趋势,且1979以来上升趋势更加明显,对流层中层趋势呈北升南降分布,对流层高层多为下降趋势.中国五个分区中西北地区对流层低层比湿上升趋势最明显,长江和华南地区升幅较小.1958—2005年对流层下层各季节比湿变化趋势差异较明显,上升趋势发生在夏、冬两季,1979—2005年四季比湿均呈上升趋势,其中夏季上升趋势最为明显.
关键词:中国;高空大气;探空观测;比湿;趋势
P4671006-9895-201402000309
中国夏季和冬季极端干旱年代际变化及成因分析.刘珂,姜大膀.大气科学, 2014, 38(2): 309-321.
依据1961—2009年中国区域540个气象站的夏、冬季气温和降水数据,首先采用气候变化趋势转折判别模型(简称PLFIM)分析了中国区域8个分区夏、冬季气温和降水的年代际变化,而后利用PDSI干旱指数研究了夏、冬季极端干旱在年代际尺度上的时空变化特征及其成因.结果表明:1961—2009年中国夏季极端干旱发生率北方大于南方,冬季则为在东部多而在西部少.夏季和冬季极端干旱发生概率在最后一次年代际转折后都呈增加趋势.在区域尺度上,夏季东北、华北和西北地区增加明显,冬季东北、华北、华南、西南地区增加显著.其中,降水在20世纪90年代以前的极端干旱变化中起主导作用,而后由于气候变暖所引起的极端干旱增加趋势逐渐增大,与降水变化的作用相互叠加.
关键词:PDSI干旱指数;极端干旱;年代际变化
P4671000-0690-201402000205
1942年中国北方八省市大旱的成因.董安祥,李耀辉,张宇.地理科学, 2014, 34(2): 205-210.
分析了1942年中国北方八省市大旱的的旱情及其成因.结果表明:在1942年中国北方出现一次以河南为中心的极端干旱事件,以夏季和冬季最严重,它发生在年代际相对温暖背景下.太平洋海温的年代际暖位相是1942年大旱重要的海洋背景.1940—1942年南方涛动指数为负位相是1942年大旱重要的热带环流年际变化的背景.强度为1级的厄尔尼诺事件,东亚夏季风偏弱和登陆台风偏少可能是1942年北方大旱的重要原因.由于河南省是气候变化的敏感区和生态环境脆弱区,前期旱涝灾害频发,加上当年多灾并发,致使1942年河南省的旱灾最为严重.
关键词:1942年;中国北方八省市;大旱;成因
P4671000-0690-201402000220
最近50年来山东地区夏季降水的时空变化及其影响因素研究.王庆,马倩倩,夏艳玲,等.地理科学, 2014, 34(2): 220-228.
利用山东地区16个气象站1961—2012年逐月降水资料以及同期大气环流指数资料,采用Mann-Kendall 非参数检验法、累积距平法、有序聚类分析法以及Mann-Whitney-Pettitt(MWP)法等方法,对最近50 a来山东地区夏季降水及其占全年降水比例的时空变化及影响因素进行了研究.结果表明,最近50 a来,山东地区夏季降水呈现总体下降趋势,但有显著的阶段性.其中,沿海地区变化幅度小于内陆,其阶段转换和突变也早于内陆,内陆中山区又早于平原.沿海地区夏季降水占年降水比例呈现总体上升趋势,但无明显的阶段性和突变现象;而内陆地区呈现总体下降趋势,但存在阶段性和突变现象,其中山地与平原间又有差异.分析表明,山东地区夏季降水变化与同期东亚夏季风、南方涛动和北极涛动之间有显著的响应关系,但在沿海与内陆、山地与平原之间存在差异.关键词:降水变化;阶段性变化;突变分析;影响因素;山东地区
P4671674-7240-201401000146
气候变化对中国西汉至五代(206BC~960AD)粮食丰歉的影响.苏筠,方修琦,尹君.中国科学:地球科学, 2014, 44(1): 146-155.
粮食丰歉是理解中国过去气候变化对社会经济影响过程及其机理的关键环节之一.由于缺乏足够的长时段连续和高分辨率的粮食生产定量记录,尚无过去2000年粮食丰歉序列重建,使得气候变化影响机理的认识出现“断链”.本研究提出了基于历史文献资料和量化粮食生产丰歉等级的方法,首先建立词汇的语义分级标准并进行逐年农业丰歉定级,再根据各丰歉等级的结构关系计算丰歉指数,进而进行每10年的农业丰歉等级评定.搜集了《二十四史》中逐年的作物收成、温饱状况、农业灾害、粮价及仓储和民生等记录共1636条,据此重建了西汉至五代(206BC~960AD)时期10年分辨率的农业丰歉序列,并分析了温度和干湿变化与粮食丰歉的关系.结果表明: 西汉至五代时期丰收、平收和歉收的年代分别占33.3%,39.3%和27.4%;丰歉变化可分为三个阶段: 206BC~51BC偏丰、50BC~590AD偏歉和591AD~960AD偏丰.丰收通常对应着暖宜(温暖、降水适宜)的气候组合条件,而歉收则多为冷干的气候条件.气温与农业丰歉呈正相关关系,而降水过多造成洪涝灾害或过少造成旱灾均会导致农业歉收,体现了中国东部季风气候区农业生产受有限热量条件和极端降水制约的特点.
关键词:粮食丰歉等级;历史气候变化影响;序列重建
P4671000-694X-201402000535
中国西北地区旱涝年南亚高压异常特征.张宇,李耀辉,王式功,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 535-541.
利用1961年1月1日至2010年12月31日NCEP/NCAR再分析数据和站点观测资料,统计分析表明:中国西北区域重旱年典型特征为3、4月南亚高压中心均出现偏西约40°;偏旱年典型特征为3月至4月出现中心位置西移之后东撤,4月至5月出现西移,或4月偏东40°;偏涝年典型特征为7月至8月东西振荡幅度大;西北区域多雨年典型特征为5月中心位置位于孟加拉湾海域,9月明显出现南亚高压东部型,12月位置偏西40°.面积距平最明显的特征是重旱年、偏旱年南亚高压面积偏小,偏涝年、多雨年南亚高压面积偏大,同样也可以看到重旱年4月南亚高亚异常特征十分明显.强度和面积与西北区域降水很好的相关性主要存在于2—4月.
关键词:南亚高压;旱涝;西北;异常
P4671000-694X-201402000550
1961—2009年新疆极端降水事件时空差异特征.赵丽,杨青,韩雪云,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 550-557.
选用1961—2009年新疆61个测站的逐日降水资料,根据百分位值方法定义不同台站的极端降水阈值,用一元线性回归、M-K突变检验及EOF分析等方法分析各区域50年来极端降水的时空分布特征及变化趋势.结果表明:(1) 过去50年新疆极端降水事件总体表现出了波动上升的趋势,但各区域的极端降水量相差悬殊,极端降水量受地形因素影响大;(2) 阿尔泰山区、准噶尔盆地和天山山区的极端降水量分别在1986年、1983年和1989年发生显著的上升突变;(3) 极端降水阈值、年均降水量、年均极端降水量、年均极端降水频率和极端降水强度呈现山区高、盆地低的特点;年降水量越少的区域,极端降水对年降水量的贡献越大.
关键词:极端降水;时空差异;新疆
P468.01000-694X-201402000558
球谐分析方法在全球温度场重建中的初步应用.郭靖,黄宁,杨保.中国沙漠, 2014, 34(2): 558-564.
球谐分析方法可用来分析球面上连续变化的量,本文尝试将这种方法应用于全球温度场重建中.基于所有代用资料站点上的1951—2010年时段器测数据,重建了全球温度的空间分布.经与器测资料比较发现,无论在站点密集还是稀疏的陆地区域重建结果都比较可信,但在没有站点分布的海洋区域重建结果较差.进一步研究发现,当站点在全球均匀分布时,只用40~50个站点重建的温度场就能反映空间上大尺度的温度变化,而用更多的站点重建时,则可以清晰地反映温度的区域性变化.
关键词:球谐分析;温度数据;气候重建
P5 地质学
P5311000-694X-201402000349
西藏安多剖面沉积物粒度特征及环境意义.黄文敏,伍永秋,潘美慧,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 349-357.
对西藏安多剖面的3个层位沉积物与两个现代流动沙丘表层沉积物粒度组成、传统粒度参数及体积分维值进行了对比分析,探讨其粒度特征以及环境指示意义.结果表明:安多剖面的3层代表了3个不同的气候阶段,第一层(0~172 cm)沉积动力为风,其中在0.44~1.08 m深度处是一次风力加强的阶段,第二层(172~224 cm)、第三层(224~232 cm)均在6 Φ附近出现次峰,悬浮组分明显增加,推断为远距离输送的粉砂级颗粒沉降,表明这两个阶段风力有所减弱;安多剖面颗粒比研究区现代流动沙丘颗粒细,表明剖面可能为固定或半固定沙丘沉积;本研究区样品的体积分维值在0.215~1.77,虽然没有实际的物理意义,但作为粒度参数指标,在指示环境变化上是有效的,并且与粘粒、粉砂含量呈现明显的正相关关系,与细砂呈现明显的负相关关系.
关键词:粒度;分维值;风成沉积;安多
P5321000-694X-201402000342
晚冰期以来河西走廊花海古湖泊演化过程及其对气候变化的响应.李卓仑,张乃梦,王乃昂,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 342-348.通过分析河西走廊花海古湖泊沉积物中的盐类矿物组成,结合年代序列,重建了花海晚冰期以来湖泊演化过程及其对气候变化的响应.结果表明:晚冰期及新仙女木时期,花海湖泊以芒硝沉积为主,属硫酸盐型湖泊,湖水的盐度较高且周期性波动频繁;全新世早期(10.47 cal ka BP以前),湖泊以洪泛堆积和风成沉积为主,揭示了湖泊萎缩、甚至干涸;全新世早期至全新世中期(10.47~8.87 cal ka BP)盐类矿物以碳酸盐沉积为主,为碳酸盐型湖泊,湖水淡化,湖泊水位开始逐渐回升;全新世中期(8.87~5.50 cal ka BP)盐类矿物呈现一定的波动变化,其中,8.8 cal ka BP时期盐类矿物以硫酸盐沉积为主,湖泊由碳酸盐型转化为硫酸盐型,湖水咸化,盐度升高;随后盐类矿物以碳酸盐沉积为主,湖泊由硫酸盐型转化为碳酸盐型,湖水盐度降低、湖泊扩张;全新世中晚期(5.50 cal ka BP以来)出现沉积间断,表明中晚全新世时期湖泊逐渐萎缩.在全新世期间,花海湖泊千年尺度演化过程揭示了该区域气候干湿状况受亚洲季风和西风共同控制的影响.
关键词:晚冰期;湖泊演化;气候变化;矿物;花海
P5410001-5733-201403000770
秦岭造山带与沉积盆地和结晶基底地震波场及动力学响应.滕吉文,李松岭,张永谦,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 770-788.
秦岭—大别造山带横贯中国大陆中部,并将我国东部分为南北两部;即华北克拉通和扬子克拉通.在南、北相向运动力系驱动下构成了一个极为复杂的复合、叠加构造带、成矿带和地震活动带.同时导致了该地域异常变化的沉积建造和强烈起伏的结晶基底.然而对它们形成的地球物理边界场响应,岩相和结构的异常变化尚不清晰,特别对盆山之间的耦合响应更缺乏深层动力过程的理解.为此本文通过该区榆林—铜川—涪陵长1000 km剖面的地震探测和研究结果提出:(1)沉积建造厚度变化为4~10 km,结晶基底起伏强烈,幅度可达4~6 km;(2)一系列基底断裂将该区切割为南鄂尔多斯盆地和秦岭北缘前陆盆地、秦岭—大巴造山带和南缘前陆盆地与东北四川盆地,其中前陆盆地为秦岭北渭河盆地和秦岭南通江—万源盆地;(3)秦岭造山带是北部华北克拉通向南推挤、南部扬子克拉通向北推挤下隆升的陆内山体,并构筑了其南、北前陆盆地;(4)秦岭造山带的南、北边界并非是一条边界断层,而应是包括前陆盆地在内的组合界带;(5)秦岭与大巴弧形山系源于同一深部结晶基底,即同根生.这一系列的新认识对深化理解秦岭—大巴造山带形成的深层动力过程和演化机理及厘定扬子克拉通的真实北界具有极为重要的意义.
关键词:秦岭造山带;地震波场;沉积盆地;结晶基底;动力学响应
P581674-7240-201401000111
南岭多时代花岗岩的钨锡成矿作用.陈骏,王汝成,朱金初,等.中国科学:地球科学, 2014, 44(1): 111-121.
南岭成矿带以与多时代花岗岩有关的钨锡稀有金属成矿为特色,是我国19个重点成矿区带中5个重点矿产勘察地区之一,南岭花岗岩的基础研究和地质找矿实践不断取得重要进展.本文重点介绍近年来对南岭多时代花岗岩与钨锡成矿作用的主要新认识:(1)南岭地区存在加里东期、印支期和燕山期等多时代钨锡花岗岩.(2)南岭地区燕山期含锡(钨)花岗岩构成北东向分布的准铝质A型花岗岩带,延伸约350 km,暗色包体常见,为典型的磁铁矿型花岗岩.(3)燕山早期含锡花岗岩和含钨花岗岩具有不同的岩石学特征,大多含锡花岗岩以准铝质—弱过铝质(含角闪石)黑云母花岗岩为主,而含钨花岗岩则以二云母花岗岩及白云母花岗岩为主,含锡花岗岩锆石的εHf(t)集中在-2~-8,而含钨花岗岩中的锆石的εHf(t)集中在-8~-14,表明含锡花岗岩的物源中明显有地幔物质参与,而含钨花岗岩的物源则以地壳物质为主.(4)基于南岭钨、锡花岗岩的岩石学特征,研究表明榍石、磁铁矿和黑云母等常见矿物是含锡花岗岩成矿能力的有效标志,而黑钨矿等矿物可以作为含钨花岗岩的重要判别标志.本文认为,南岭复式岩体不同时代花岗岩之间的内在联系、南岭不同时代含钨锡花岗岩的成矿特征、南岭含矿长英质岩脉与岩浆演化关系、南岭花岗岩穹窿与成矿关系等应该是今后南岭花岗岩研究中需要重点关注的科学问题.
关键词:南岭;含钨花岗岩;含锡花岗岩;成矿能力;成矿特征
P581674-7240-201401000132
华南二叠纪-三叠纪之交初级生产力的演化以及大隆组黑色岩系初级生产力的定量估算.沈俊,周炼,冯庆来,等.中国科学:地球科学, 2014, 44(1): 132-145.
二叠纪末期生物大灭绝后初级生产力是升高还是降低仍是一个很有争议的问题.通过对华南两个深水剖面(峡口和新民剖面)的研究发现,在二叠纪-三叠纪之交初级生产力是逐步降低的,而且从Clarkina changxingensis-C .deflecta带 到 Hindeodus parvus-Isarcicella isarcica带经历了升高-降低-恢复-衰退-萧条5个演化阶段.从C.meishanensis带底部开始,初级生产力开始大幅度衰退,但由于环境的恶化,海洋表层生物群发生了转变,大量适应恶劣环境的疑源类和蓝细菌(灾难种)反而繁盛.而后初级生产者在H.parvus-I.isarcica带出现大的萧条.通过对华南2个剖面晚二叠世大隆组黑色岩系初级生产力的定量计算发现,大隆组黑色岩系的初级生产力相当于现代海洋上升流区域生产力的平均值,这套地层是潜在的优质烃源岩.大隆组出现这种高生产力的现象可能与当时华南板块处于赤道上升流附近有关,但不同剖面因受氧化还原和后期改造作用的影响,保存下来的有机质含量可能会有很大的差别.
关键词:古生产力;黑色岩系;烃源岩;大隆组;氧化还原
P5890001-5733-201403000877
热水条件下花岗质糜棱岩的摩擦滑动实验研究.任凤文,何昌荣.地球物理学报, 2014, 57(3): 877-883.
为了探讨大陆地壳断层深部的力学性质,我们选择了采自红河断裂带的糜棱岩作为实验样品,进行热水条件下的高温高压摩擦滑动实验.实验在一个以气体为介质的高温高压三轴实验系统中进行.实验条件是:有效正应力为200 MPa;孔隙水压为30 MPa(在 400℃到600℃之间为超临界水条件);温度为100℃到600℃;轴向加载的速率范围从0.04 μm/s到0.2 μm/s再到1 μm/s.实验结果表明:(1)当温度小于300℃时,糜棱岩的摩擦强度随着温度的上升而增大;当温度大于300℃时,糜棱岩的摩擦强度随着温度的上升而减小.这种趋势和以往花岗岩的摩擦滑动数据基本一致;(2)糜棱岩在200℃和400℃时表现为速度弱化,其余温度下为速度强化;(3)糜棱岩与已有花岗岩的摩擦滑动数据并不完全一致;(4)花岗质糜棱岩速度弱化向速度强化转变的温度在430℃附近,以此我们可以推测:在变形机制为摩擦滑动的深部条件下,地震成核的深度范围可以比以往的估计更深.
关键词:糜棱岩;摩擦系数;速度依赖性;速度弱化;地震成核
P5921000-694X-201402000582
中国沙漠旅游资源空间结构与主体功能分区.董瑞杰,董治宝,曹晓仪.中国沙漠, 2014, 34(2): 582-589.
基于中国沙漠旅游资源的赋存条件,分析了中国沙漠旅游资源空间结构特征;通过主要旅游景区(点)的统计,基于GPS定位和ArcGIS软件,建立了中国沙漠旅游资源空间数据库,实现了沙漠旅游资源的空间可视化表达;基于沙漠旅游资源空间结构特征和旅游发展的景观主体功能分区需要,进行了中国沙漠旅游资源主体功能分区.结论表明:中国北方沙漠旅游资源地域广、类型丰富,主要分布在沙漠(地)的边缘和少数腹地,呈现出个别地域较为集中分布的特征;沙漠景区(点)以主要交通线为轴,呈集群串珠状分布;沙漠旅游资源功能分区划分为:一大沙漠旅游带、三大沙漠旅游区、七大沙漠旅游圈.最后讨论了中国沙漠旅游资源的开发对策.
关键词:沙漠旅游;沙漠旅游资源;空间结构;主体功能分区
P5930379-1726-201402000114
珠江中下游颗粒有机质的碳氮℃稳定同位素、氨基酸和木质素组成及其地球化学意义.张玉龙,冉勇.地球化学, 2014, 43(2): 114-121.
从东江到珠江口采集了悬浮颗粒物,通过测定总有机质的元素(TOC、TN)、同位素(δ13C、δ15N)组成以及生物标志物(氨基酸、木质素)等地球化学性质,来揭示颗粒有机质的来源和组成.结果表明,浮游生物(13%~52%)和土壤(45%~77%)是珠江颗粒有机质的主要来源,植物(0%~11%)对颗粒物的贡献较小.颗粒有机质含有高比例的氨基酸碳(TAAC),说明浮游生物对颗粒物的重要性.氨基酸的降解指数(DI)在-0.51到0.79之间,说明这些水生来源有机质的降解程度比较小.木质素的降解参数(Ad/Al、3,5-BD/V)较大,表明珠江颗粒有机碳的陆源来源主要是土壤.在颗粒物中检测到了少量的二氨基庚二酸(Dapa),说明细菌对颗粒有机碳也有所贡献.不同环境中颗粒物的木质素组成主要与颗粒物丰度和粒径有关:(1)相对于河流,水库颗粒物中的木质素含量显著偏低,降解程度更高;(2)相对于中游,下游颗粒物丰度较高,木质素含量较高.
关键词:颗粒物;珠江;有机质;同位素;氨基酸;木质素
P5930379-1726-201402000122
柴达木盆地西部油族划分及成因研究.王强,王飞宇,陈琰,等.地球化学, 2014, 43(2): 122-130.
对柴达木盆地西部各油田的151个原油进行了分子地球化学分析,并选取伽马蜡烷/C30藿烷、升藿烷指数、甾烷C27/C29和三环萜烷/C30Hop四个参数作为变量进行SAS聚类分析.结合常规二维散点图法,柴西原油可以分为3个油族7个亚族:油族Ⅰ以强水体分层、强还原环境为特征,主要分布于西端的七个泉、红柳泉地区,该油族可以分为两个亚族,油亚族②相比于油亚族①具有更高的甾烷C27/C29比值;油族Ⅱ主要分布于狮子沟、花土沟、跃进和南翼山油泉子地区,在七个泉、红柳泉等地区也有分布,以相对较强的水体分层、还原环境为特征;油族Ⅲ主要分布于东(南)部的切克里克、乌南、绿草滩、咸水泉、跃西和跃进Ⅱ号等地区,以水体分层变差、较还原环境为特征,该油族可以分为3个亚族,其中油亚族⑤则具有异常低的三环萜烷/C30Hop比值,油亚族⑥具有异常高的甾烷C27/C29比值,油亚族⑦则具有异常高的三环萜烷/ C30Hop比值.油族空间分布特征受下干柴沟组源岩有机相在空间上的变化制约,下干柴沟组源岩发育时期,自西向东地层沉积速率增大,水体的分层变差、还原性降低,导致陆源输入的增加以及有机质保存条件变差.
关键词:油族划分;沉积有机相;地球化学;生物标志物;柴达木盆地
P5930379-1726-201402000149
生物降解作用对烷基萘异构体分布的影响及其控制因素.俞頔,崔志松,沈冰芳,等.地球化学, 2014, 43(2): 149-156.
在受到溢油污染的海滩上采集不同时间序列的石油样品,对芳烃组分烷基萘中的三甲基萘和四甲基萘各异构体的生物降解过程响应进行了详细分析.研究揭示,三甲基萘比四甲基萘更易被生物降解,其中1,2,7-三甲基萘、2,3,6-三甲基萘、2,3,6,7-四甲基萘、1,2,3,7-四甲基萘和1,3,5,7-四甲基萘等异构体具有相对较高的生物降解效率,与最近Ostojić等利用理论模型计算所给出的降解序列十分一致,进一步证实了烷基萘在表生环境中的降解主要受控于异构体萘环上取代基的数量和位置.研究结果对于表生环境中萘系物类多环芳烃污染的生物修复评价具有重要指导意义.
关键词:烷基萘异构体;生物降解速率;溢油污染;表生环境
P5930379-1726-201402000166
河姆渡文化田螺山遗址古土壤有机质的地球化学特征及其意义.温证聪,孙国平,谢柳娟,等.地球化学, 2014, 43(2): 166-173.对浙江河姆渡文化田螺山遗址发掘出土的古水稻田沉积有机质开展了详细的有机地球化学分析,从地球化学角度探讨了以田螺山遗址为代表的河姆渡文化稻作农业发展水平以及后期稻田废弃的原因.研究结果揭示,河姆渡文化时期,先民对稻田的开发管理仍处在初级阶段,以原始沼泽型为主.沉积有机质中非挺水水生植物输入指数、平均链长度和藻类输入指数显示,从河姆渡晚期至良渚晚期,田螺山先民耕作区域土壤有机质中藻类等水生生物输入增加,是一个水体逐渐加深的过程,推测生活区周边湖沼环境水体的加深可能是古水稻田废弃的直接原因,甚至有可能是导致整个遗址衰落的直接原因.
关键词:河姆渡文化;稻作农业;古水稻田;湖沼环境;田螺山遗址
P593;P5990379-1726-201402000157
石油和沉积有机质中C3-、C4-烷基取代二苯并噻吩的鉴定.李美俊,师生宝,王铁冠,等.地球化学, 2014, 43(2): 157-165.
采用人工合成标准物质共注实验、与文献报道的保留指数对比并结合异构体的结构及性质的方法,对石油和沉积有机质中C3-和C4-烷基取代二苯并噻吩类含硫多环芳烃化合物进行了系统的鉴定.确定了常规色谱质谱(GC-MS)分析中,烷基取代二苯并噻吩异构体在HP-5MS(5%-苯基甲基聚硅氧烷)色谱柱上的标准保留指数.确认了前人初步鉴定的部分三甲基二苯并噻吩异构体甲基取代基位置,初步比较了C3-和C4-烷基取代二苯并噻吩在不同成因石油和沉积有机质中的分布特征,初步探讨了C3-和C4-烷基取代二苯并噻吩潜在的地球化学意义.研究结果为今后进一步探索烷基取代二苯并噻吩系列在石油和沉积有机质中的地球化学意义奠定了可靠的基础.
关键词:烷基二苯并噻吩;色谱质谱;保留指数;合成标样
P593;P618.13;P622.30379-1726-201402000141
高精度地表油气化探技术的发展及应用——以济阳凹陷垛石桥地区土壤酸解烃为例.梁前勇,熊永强,赵克斌,等.地球化学, 2014, 43(2): 141-148.酸解烃技术是油气化探的一个重要方法,在常规的油气化探中被普遍应用,然而多解性一直影响其应用效果.本文选择济阳凹陷垛石桥地区作为研究区,利用改进的酸解烃技术,分析研究区已知背景区和产油气区土壤中的酸解烃含量及其碳同位素特征,以验证改进酸解烃技术在复杂含油气区块油气化探工作中的有效性,为油气化探提供高精度的技术方法.研究结果表明,垛石桥地区地表土壤酸解烃中甲烷的含量受干扰因素较多,与下伏油气藏没有明显的对应关系;而乙烷和丙烷等重烃含量与下伏油气藏的对应关系较好,可以较好地揭示深部油气运移的贡献.另外,该地区土壤酸解烃的组成特征指示其深部油气源以油藏为主,部分为凝析油藏,与实际地质情况较为吻合,表明改进的酸解烃技术可以作为复杂含油气区块指示深部油气藏的有效化探方法.
关键词:土壤酸解烃;复杂含油气区块;地表油气化探;济阳凹陷
P593;X1420379-1726-201402000174
三峡沉积物中重金属污染累积及潜在生态风险评估.贾旭威,王晨,曾祥英,等.地球化学, 2014, 43(2): 174-179.
分析了三峡库区主要支流表层沉积物样品中15种重金属元素(Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、Tl、V、Mn、C、Ni、Sr、Ag、Sb、Sn和Mo)的含量水平和分布规律,并采用内梅罗污染指数、地累积指数法和潜在生态风险指数法,初步评价了沉积物中重金属污染状况和潜在生态风险.研究结果表明:(1)三峡库区支流表层沉积物中重金属Cd、Zn和Cu等呈现污染加剧态势,其含量范围分别为0.36~1.22 mg/kg、55.8~182 mg/kg、24.0~93.1 mg/kg;(2)内梅罗单因子污染指数(Ii)和地累积指数(Igeo)指示研究区域中Ag、Sb和Sn等多种重金属污染累积效应显著;(3)研究区域中多种重金属内梅罗多因子污染指数(Pn)和潜在生态风险指数(RI)分别为3.41~11.1和204~568,表明研究区域为重度重金属污染,潜在生态风险较高;(4)三峡库区主要支流表层沉积物呈现出以Cd为主的多种重金属复合污染特征.
关键词:重金属;沉积物;三峡库区;内梅罗指数;地累积指数;潜在生态风险指数
P595;P5750379-1726-201402000131
内蒙古林西萤石矿床稀土元素地球化学特征及其指示意义.曹华文,张寿庭,高永璋,等.地球化学, 2014, 43(2): 131-140.
内蒙古林西县萤石矿产资源丰富,已知萤石矿床(点)68处.萤石矿床产出于中生界火山-沉积岩地层中,矿体主要受近SN向或NNE向断裂破碎带控制.为了研究水头地区萤石矿床的成矿流体来源和成矿机理,文章对矿床稀土元素进行了分析.结果表明萤石和方解石的稀土元素总量(∑REE)为4.37~159 μg/g,LREE/HREE比值为0.24~1.80,δEu=0.57~1.60,具弱Ce负异常(0.81~0.98)特征,Y/Ho比值为21~78,平均41.从成矿早阶段到晚阶段,∑REE值及LREE/HREE比值均逐渐减小,晚阶段萤石具有重新活化、重结晶的特征.结合赋矿地层及矿区外围花岗岩体REE特征分析,认为其成矿流体迁移距离较远,稀土元素和成矿元素可能来自下伏高F地体和含Ca赋矿火山-沉积地层,为热液成因-破碎带充填交代型萤石矿床.
关键词:水头萤石矿;地质特征;稀土元素;矿床成因;内蒙古林西
P595;X131.10379-1726-201402000101
不同季风时节北京近地面大气颗粒物中7Be和POPs的变化.朱晓华,杨永亮,盖楠,等.地球化学, 2014, 43(2): 101-113.
2009年8月至2010年7月在东亚季风区中纬度城市北京连续一年以每周3天的时间尺度同步采集近地面大气中气溶胶样品并测定了宇宙射线成因核素7Be和8种有机氯农药(OCPs)、7种多氯联苯(PCBs)的浓度.7Be浓度全年平均值为(8.39±0.49)mBq/m3,显著高于欧洲地区具有相同纬度的城市.最高值出现在9月(15.64 mBq/m3),最低值出现在5月(1.35 mBq/m3).夏季7Be浓度值较低,春、秋季浓度值较高.对大气气溶胶中7Be进行不同季风时节的比较要比季节性的比较可更好地揭示7Be的变化规律及其来源.夏季的低值与东南季风导致的多降雨气象条件有关.秋季的高值为大气环流异常所致.OCPs和PCBs总浓度(∑OCPs和∑PCBs)呈现夏季低,秋、冬季高的现象.西风和西北风为北京市大气气溶胶中POPs浓度最高的季风时节.较高氯代PCBs(PCB153和PCB180)在冬季占主导优势.较高的PCB101和PCB118可能来自北京周边的污染源.在部分时期7Be与DDTs和d-HCH有显著的相关性,而在春季和夏季PCB-101与7Be有很好的相关性.
关键词:7Be;大气气溶胶;持久性有机污染物;东亚季风;北京
P618.110253-9993-201401000026
煤层气井排采过程中煤储层水系统的动态监测.傅雪海,李升,于景邨,等.煤炭学报, 2014, 39(1): 26-31.
为了研究煤层气井排采过程中煤储层水系统的动态传播特征,基于煤系不同岩层不同含水状态的导电性差异,在沁南地区选择一口煤层气排采井,分别在该井排采前、排采半年后进行了煤储层水系统瞬变电磁动态探测.在该井排采范围内设置400 m×300 m的矩形测网,垂直地层走向布置16条测线,每条测线上布置400个测点,在测网内部形成20 m×10 m的观测坐标网格,通过数据采集、资料处理与定量解释,获得排采前、排采半年后各测线、测点煤系视电阻率对比图、视电阻率拟断面对比图、视电阻率顺层切片图,分析结果表明排采前煤储层水系统分布相对较均一,排采半年后煤储层水系统非均质性十分明显.在连通性差的区域,排采半年后煤储层水系统中静水储量部分被排出,煤层及其顶板砂岩视电阻率有不同程度地升高;在连通性较好区域,由于地下水动态补给,煤层及其顶板砂岩视电阻率降低.
关键词:煤层气;煤储层水系统;地下水动态传播;瞬变电磁技术;视电阻率;沁南地区
P618.110253-9993-201401000115
黔西肥田区块地下水动力条件与煤层气有序开发.郭晨,秦勇,易同生,等.煤炭学报, 2014, 39(1): 115-123.
黔西是我国南方煤层气资源最为丰富的地区,客观认识多层叠置含煤层气系统控制下的煤层群有效排水降压和有序开发方法,是实现该区煤层气高效开发的关键.笔者以黔西织纳煤田肥田区块为研究对象,精细分析了含煤地层水文地质条件以及垂向上不同层段开发条件的差异性,基于抽水试验数据提取了视储层压力、压力梯度、单位涌水量、渗透系数、影响半径等有用信息,比较了不同层段水文地质条件在三维空间上的差异,采用模糊数学综合评判法建立了煤层气开发优先度评价因子,据此对不同层段煤层气开发潜力和开发顺序进行了探讨.认为肥二井田和肥三井田总体开发条件优于肥一井田,其中肥二中煤组、肥三上煤组和中煤组是较有利开发层段,各层段递进开发顺序为:肥三井田上段→肥二井田中段→肥三井田中段→肥三井田下段→肥二井田下段→肥二井田上段→肥一井田上段/中段→肥一井田下段.
关键词:肥田;水文地质;多层叠置含煤层气系统;有序开发;模糊数学
P618.110253-9993-201401000124
煤层气井排采过程中压裂裂缝导流能力的伤害与控制.张双斌,苏现波,郭红玉,等.煤炭学报, 2014, 39(1): 124-128.
煤层气井排采过程中,压裂裂缝导流能力大小变化,直接影响压降漏斗扩展范围,进而影响煤层气井产气量的高低.以晋煤集团寺河矿3号煤制作煤片,以兰州石英砂为支撑剂,运用FCES-100裂缝长期导流能力评价仪,在实验室物理模拟了排采过程中煤储层压裂裂缝的导流能力变化规律.实验结果认为:煤层气井排采过程中压裂裂缝导流能力具有较强的应力敏感性,如果控制排采降压连续缓慢稳定进行,可以使压降漏斗充分扩展前应力敏感对导流能力的伤害较小;在水力压裂施工中可以通过增加砂比来减小支撑剂嵌入的影响,对于深井选用更高强度支撑剂可以克服支撑剂破碎引起的伤害;不稳定和断续排采可造成压裂裂缝导流能力快速下降,只有坚持排采降压的“连续、缓慢、稳定”进行,才能避免应力敏感和流速敏感带来的储层伤害,确保煤层气井开发取得好的效果.
关键词:导流能力;压裂裂缝;煤层气井;排采;闭合压力
P618.131000-6788-201402000538
稠油油藏蒸汽驱开发蒸汽突破预测模型.吴克柳,李相方,全一平,等.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 538-544.
稠油油藏蒸汽驱开发,只有提前预测出蒸汽突破井,及时采取防汽窜措施,才能避免产油量急剧下降,增大蒸汽波及体积及热利用率,提高油藏最终采收率.基于油田常规生产动态数据,将承载蒸汽突破信息的生产动态指标转化为评价标度的概率分布,计算其累积分布函数及期望,运用随机占优准则,对累积分布函数逐点进行两两比较,得到各指标之间的随机占优关系,然后建立总体优序度矩阵,计算出生产井蒸汽突破时机先后的排序值,并对所有生产井的蒸汽突破先后进行排序,最终建立了考虑多指标的蒸汽驱开发蒸汽突破预测模型.实例应用表明,模型预测结果与实际相符,为油藏蒸汽驱开发动态调控指明方向.
关键词:稠油油藏;蒸汽驱;蒸汽突破;预测模型;随机占优准则
P618.132095-6134-201401000108
塔里木盆地库车坳陷致密砂岩储层孔隙结构与天然气运移特征.范俊佳,周海民,柳少波.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 108-116.
以中国致密砂岩气未来潜力区塔里木盆地库车坳陷为研究区,通过显微镜下观测、毛细管压力曲线测试、孔渗测试和天然气运移物理模拟实验,研究致密砂岩储层孔隙结构及天然气在致密储层中的充注运移特征.结果表明,1)研究区致密砂岩储层孔隙结构以溶蚀孔与槽型孔为主,孔隙半径主要在0.1 μm左右;2)致密砂岩储层的渗透率与孔隙度没有明显的相关性,渗透率主要受孔隙结构与裂缝发育控制;3)天然气在致密砂岩储层中运移需要一定的启动压力梯度,渗透率越高,需要的启动压力梯度越小;4)岩石中裂缝发育会显著降低启动压力梯度;5)致密砂岩中天然气的运移过程可分为3个阶段,即单个气泡游离聚集-形成连续相-连续相运移.
关键词:致密砂岩;运移;孔隙结构;库车坳陷
P621674-7240-201401000122
傅里叶变换离子回旋共振质谱对中国高硫原油的分子组成表征.卢鸿,史权,马庆林,等.中国科学:地球科学, 2014, 44(1): 122-131.
常规GC/MS只能分析饱和烃和芳烃馏分中具有挥发性的小分子化合物,以此技术研究原油中含硫杂原子的分布具有明显的局限性.本文采用具有超高分辨率的傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)技术,从分子层次研究中国下第三系典型盐湖相膏盐沉积盆地原油中的硫化物,从分子中杂原子类型、碳原子数和缩合度(以等效双键DBE表示)等方面整体描述有机硫化合物的分子组成.有机硫化合物的杂原子类型十分丰富,鉴定出S1,S2,S3,OS,OS2,O2S,O2S2,NS和NOS等类型(S1表示化合物分子中的杂原子仅含有1个硫原子的杂原子化合物).江汉原油中高丰度有机硫化合物以硫醚类为主,主要是一环环硫醚类化合物;晋县凹陷高硫重质稠油中有机硫化合物主要是苯并噻吩和二苯并噻吩类化合物,缩合度和碳数范围大大增加.晋县凹陷和江汉盆地虽然同属下第三系盐湖相膏盐盆地,发育碳酸盐-蒸发岩沉积,但在不同微生物作用下硫的化学成岩演化明显不同,导致具有明显不同的生物标志物组合特征、有机硫化合物分布乃至不同的未熟油-低熟油生油机理.
关键词:电喷雾ESI;FT-ICR MS;硫化物;高硫原油;江汉盆地;晋县凹陷
P624.61000-1964-201402000279
莺歌海盆地中新统黄流组一段重力流沉积特征.李华,王英民,徐强,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 279-285.
为揭示莺歌海盆地中新统黄一段的有利储集相,运用沉积学及层序地层学的理论和方法,基于岩心、钻测井、分析化验及三维地震资料对区内重力流沉积特征、演化规律及主控因素开展了综合分析,认为重力流沉积影响因素主要为地形、相对海平面升降、物源及构造运动等,重力流沉积可进一步识别出水道、朵叶、堤岸/溢流及泥质沉积单元.结果表明:黄一段可划分为3个三级层序(SQ1-SQ3),自下而上总体呈相对海平面上升的退积特征;各层序具明显的"二分"特征,下部发育水道、堤岸/溢流及朵叶,上部多发育泥质沉积;水道以砂岩为主,堤岸/溢流为细砂-粉砂岩,朵叶为砂泥互层;陆架区重力流的发育主要受地形控制;此外,相对海平面升降、物源及构造运动等因素也起着重要作用;海底扇中扇分支水道和朵叶为有利的储集相,复合水道及堤岸/溢流沉积为潜在的储集类型.
关键词:重力流;朵叶;海底扇;黄流组;莺歌海盆地
P6311673-3363-201401000041
冲击矿压空间孕育机制及其微震特征分析.王桂峰,窦林名,李振雷,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 41-48.
根据“围岩-煤体”系统在开采过程中的运动变化特征,建立“一大两小”采场空间孕育模型,将顶板、煤层和底板作为一个完整的系统来考察煤岩结构破裂到失稳乃至冲击的过程,并以具有向斜构造和巷道交叉区域等典型孕育场的某矿区冲击煤层的微震现场实测研究予以论述.研究表明,空间孕育模型可以准确描述煤岩结构从破裂到失稳乃至冲击的整个过程,其中静态高应力集中区域是煤岩结构失稳破坏的应力基础,回采作业开启了强矿震和冲击的动态孕育过程,顶板断裂引发的动载荷可以触发动态孕育过程快速进入裂隙突变阶段乃至失稳破坏,强矿震和冲击的发生取决于走向上高应力集中区域能否在遭到逐渐卸载破坏前就已经达到较高的孕育程度.孕育过程中的裂隙稳定扩展阶段是强矿震和冲击前兆信息的异常阶段,裂隙突变说明强矿震和冲击的即将发生.该矿区1-3区二段工作面历次强矿震和冲击表现出明显的孕育特征,特别是“6·26”,“10·15”冲击前,矿震频次和能量异常活跃,孕育特征更为明显.
关键词:采矿工程;冲击矿压;矿震;孕育模型;前兆信息
P6310001-5733-201403000918
多震源地震数据偏移成像方法.王汉闯,陈生昌,陈国新,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 918-931.
多震源地震技术是一种高效的地震数据采集方法技术,得到的地震记录是来自多个震源的混合地震数据.本文在多震源波场传播理论和地震波场满足线性叠加原理的基础上,提出了两种多震源地震数据的偏移成像方法.第一种方法是首先对多震源地震数据进行分离,得到各个单震源的地震数据,然后再利用常规的偏移成像方法进行处理;第二种方法是多震源地震数据的直接偏移成像.把本文提出的多震源偏移成像方法应用于数值模拟的多震源地震数据,验证了本文方法的正确性和有效性,直接偏移成像方法较分离后再偏移方法具有更高的计算效率.
关键词:多震源;偏移成像;效率;分离;直接成像;随机噪声
P6310001-5733-201403000932
消除探地雷达数据的子波衰减和频散的反滤波方法.张先武,高云泽,方广有.地球物理学报, 2014, 57(3): 932-938.
消除探地雷达数据的子波衰减和频散可以很好地提高探地雷达的勘探深度和勘探分辨率.常用的消除探地雷达数据的子波衰减和频散方法为反Q滤波方法.该方法需要利用地下介质的Q参数,但是正确求取地下介质的Q参数很困难.针对这一问题,本文提出了一种消除探地雷达数据的子波衰减和频散的反滤波方法.该方法以地下介质反射系数是随机数为前提,利用地下介质等效滤波器具有最小相位这个特性,通过求取等效滤波器的振幅谱来求取等效滤波器的反滤波器.最后,利用该反滤波器对探地雷达数据进行反滤波,实现消除探地雷达数据的子波衰减和频散.
关键词:探地雷达;衰减和频散;反滤波
P6310001-5733-201403000939
基于有限差分正演的带地形三维大地电磁反演方法.董浩,魏文博,叶高峰,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 939-952.
本研究实现了一套基于有限差分(FD)方法的大地电磁测深数据带地形三维反演算法及代码.其中,在大地电磁场正演数值模拟方面,开发了起伏地形条件下基于交错网格剖分、有限差分方法的大地电磁测深三维正演代码;在满足平面波场假设的前提下,使用长方体网格剖分模拟三维起伏地形,实现了带地形三维正演计算;并设计理论模型进行试算,经试算结果与前人的有限元法计算结果对比,验证了所研发的带地形三维正演计算的正确性与可靠性.在反演方面,本研究基于非线性共轭梯度方法编写了大地电磁测深带地形三维反演代码,试验了不同的共轭梯度搜索因子β,避免了目标函数对海森矩阵(参数二次导数矩阵)的显式计算和存储,初步实现了大地电磁资料的带地形三维反演.最后,对一系列理论模型进行正演计算,利用其生成的合成数据模拟实测数据进行反演,并与现有的不带地形大地电磁测深三维反演结果比较,检验了所研发的带地形三维反演计算的可靠性与稳定性.
关键词:有限差分;非线性共轭梯度;大地电磁;三维反演;带地形
P6310001-5733-201403000953
频率域航空电磁数据的加权横向约束反演.蔡晶,齐彦福,殷长春.地球物理学报, 2014, 57(3): 953-960.
传统的一维反演技术已经被广泛应用于航空电磁数据解释中.然而,利用单点水平层状介质模型模拟地下复杂地电结构有时会遇到困难.突出表现在反演参数的横向不连续性,即使相邻测点的反演结果也会出现突变.本文针对航空电磁直升机吊舱系统可进行密集采样,相邻测点地下电性结构应具有某种程度连续性的特点,研究航空电磁数据横向约束反演理论,并提出参数加权约束方法.首先阐述频率域航空电磁正演和加权横向约束反演理论,着重介绍这种拟二维反演方法的基本原理和实施步骤,以及将该方法成功应用于频率域航空电磁数据反演处理的方法技术.最后,通过对理论和实测数据反演处理,并与传统的一维反演结果进行对比,验证加权横向约束反演方法的有效性.
关键词:航空电磁;频率域;正演;横向加权约束反演
P6310001-5733-201403000961
复杂地电结构条件下统计学建模法电阻率测深二维反演.程勃,底青云.地球物理学报, 2014, 57(3): 961-967.
为了提高复杂地层结构条件下,以统计学建模方法为基础的电阻率测深二维反演的准确性,本文改进了统计学建模的技术细节,建立统计学特征值与地质体空间位置、地层层参数的连接关系,并从建模环节开始加入先验信息.以常见的断裂模型为例,研究了用统计学判断地层结构建立初始模型、用加权统计的水平梯度确定断裂位置及用分段统计确定局部层参数,并在初始模型中加入先验信息.理论模型试算和对已知断裂上的实测高密度数据的反演表明,在复杂地层结构条件下,统计学建模方法可以建立较贴近实际的初始模型,通过反演获得清晰明确的结果.
关键词:电阻率测深;二维反演;统计学建模;遗传算法
P6310001-5733-201403000968
基于各向异性岩石物理的缝隙流体因子AVAZ反演.陈怀震,印兴耀,高成国,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 968-978.
裂缝型储层表现出较强的各向异性特征.缝隙中充填不同流体时,裂缝储层的地震响应特征也不相同.本文从各向异性岩石物理模型出发,引入可有效识别缝隙流体的指示因子,并研究缝隙充填流体类型、饱和度以及缝隙纵横比与流体因子的相互关系,进而分析不同流体充填时介质的地震响应特征,并基于AVAZ反演方法估测缝隙流体指示因子.首先对缝隙流体因子的敏感性进行了分析,讨论当缝隙充填不同流体时,缝隙流体因子值的变化特征,同时研究了不同流体类型充填时裂缝储层反射系数随方位角和入射角的变化特征.某工区测井数据和复杂裂缝模型应用表明,基于各向异性岩石物理的缝隙流体因子AVAZ反演方法合理、可靠,且具有良好的抗噪性,即当对合成地震记录添加信噪比不小于1/2的随机噪声时,利用AVAZ反演方法估测所得流体因子值与真实值仍然吻合较好.
关键词:裂缝;流体因子;岩石物理;方位角道集;各向异性;叠前反演
P6310001-5733-201403000979
基于单能窄束伽马射线算法计算高分辨率屏蔽自然伽马探测器的三维测井响应.商庆龙,汪建勋,汪宏年,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 979-990.
本文应用单能窄束伽马射线理论建立高分辨率屏蔽自然伽马探测器三维测井响应的数值模拟算法.首先利用单能窄束原理,用稳态扩散方程描述伽马光子密度的空间分布,根据扩散方程基本解、放射源空间分布、探测器位置和屏蔽情况,将屏蔽探测器上的总伽马通量表示成放射性地层中的有效探测区域上的体积分和晶体表面上有效接收面的面积分形式.并根据伽马射线传播路径和探测器屏蔽情况,给出有效探测区域的解析表达式,通过数值积分法计算任意复杂情况下探测器上的自然伽马通量,获得伽马测井响应的3D数值模拟算法.并通过数值模拟结果与模型井数据的对比验证了该算法的有效性.最后通过3D数值模拟算法系统研究考察晶体形状(圆柱形晶体、方形晶体)、晶体长度、仪器在井轴中的位置(居中屏蔽探测器、贴井壁屏蔽探测器)、以及测速等不同情况下自然伽马测井响应,设计出新型高分辨率自然伽马测井仪器.
关键词:稳态扩散方程;单能窄束伽马射线;屏蔽自然伽马探测器;高分辨率自然伽马测井仪器
P6310001-5733-201403000991
量子粒子群模糊神经网络碳酸盐岩流体识别方法研究.刘立峰,孙赞东,韩剑发,等.地球物理学报, 2014, 57(3): 991-1000.
根据不同流体性质在角度道集上所反映特征的差异,构建了多属性角度叠加数据体组合流体识别因子.并将量子粒子群与模糊神经网络相结合,利用量子粒子群方法来优化模糊神经网络中的连接权值和隶属函数参数,并进行一系列的改进措施,显著提高了算法的全局寻优能力.将近远角度叠加数据体组合流体识别因子作为改进模糊神经网络的输入,流体性质作为输出,同时引入“相控流体识别”的思想,利用碳酸盐岩储集相进行控制,建立了碳酸盐岩流体识别模型.通过塔中实际井区进行验证,证明该方法能够提高流体的识别精度,具有很好的实际应用价值.
关键词:量子粒子群;模糊神经网络;部分角度叠加数据体;流体识别;塔里木盆地
P6310001-5733-201403001001
利用煤体破裂电磁信号进行局部震源定位方法研究.李成武,杨威,王启飞.地球物理学报, 2014, 57(3): 1001-1011.
准确预测煤岩破裂震源方位,确定采掘工作面重点灾害区域,可以使煤岩动力灾害防治措施更为有效.根据煤岩变形破裂电磁效应规律和电磁波基础理论,提出了一种利用电磁信号能量来确定局部震源方位的方法,并通过实验室定向接收实验和平煤十矿现场测试验证该方法的有效性.结果表明,电磁信号强度随着煤岩体应力状态变化而变化;两个正交天线接收的电磁信号能量分别与各自接收夹角余弦值的平方成正比,利用此比例关系可以确定震源的方位;电磁信号定位方法与静态指标法预测局部区域危险性具有较好的检验一致性.研究成果为煤岩动力灾害重点灾害区域的判定提供依据.
关键词:煤岩;电磁辐射;接收天线;矿震定位
P6311672-7207-201401000150
梯度源井地电位三维正演模拟与分析.陈德鹏,戴前伟,刘海飞,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 150-156.
利用梯度场源作为井地电位的激励电流源,采用异常电位法消除场源附近的奇异性,给出电导率连续变化的井地电位异常电位法三维有限元数值模拟的计算方法.利用编制的梯度场源井地电位三维数值模拟程序对低阻隐伏矿、高阻隐伏矿以及低高阻双层矿体3种地电模型进行模拟计算,得到梯度场源激励下的地表异常响应梯度差的极大极小值曲线和地表固定点的异常电位变化曲线.研究结果表明:梯度场源异常响应的2种曲线能准确判定低、高阻隐伏矿异常体的顶低埋深,亦能有效区分双层低高阻体的顶底部埋深.
关键词:梯度场源;井地电位;三维有限元;顶低埋深;异常分析
P6311672-7207-201401000173
基于组合广义形态滤波的大地电磁资料处理.李晋,汤井田,肖晓,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 173-185.
针对矿集区大地电磁强干扰的特征,构建组合广义形态滤波器,从时间域波形上探讨组合广义形态滤波对实测大地电磁强干扰的噪声压制效果.给出基于组合广义形态滤波的大地电磁资料处理流程,在人烟稀少、基本无电磁干扰的青海柴达木盆地进行试验研究,对包含比较单一的人工广域电磁干扰源的试验点进行组合广义形态滤波处理,横向对比时间域波形和视电阻率-相位曲线的改善情况.研究结果表明:该方法可以更加精确地勾勒出大尺度强干扰的轮廓特征,视电阻率-相位曲线的整体形态更加光滑、平稳,数据质量得到明显改善;由于该算法能有效提取暂态信号中的奇异信号,且只需进行加、减和比较运算,计算速度快,这对于在矿集区开展大地电磁强干扰的压制及资料处理具有一定应用价值.
关键词:组合广义形态滤波;大地电磁资料处理;矿集区;视电阻率-相位;强干扰压制
P6311672-7207-201402000474
基于双二次插值的2.5维FCSEM有限元正演模拟.柳建新,汤文武,童孝忠.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 474-482.
首先给出2.5维频率域可控源电磁的有限元方程,并详细推导基于矩形剖分及双二次插值的有限元方程的刚度矩阵的求解过程;接着重点研究波数的选取并得到一组精度较高的波数选取方案;然后利用本文基于双二次插值的有限元算法对一个均匀半空间模型进行模拟计算,并将计算结果与解析解对比,验证本文算法的正确性;最后对2个二维地电模型进行有限元模拟,分别得到TE及TM模式下的视电阻率及相位等值线断面图,通过对比分析可知模拟结果均能在不同程度上反映出异常体,从而进一步说明本文算法能够对2.5维频率域可控源电磁进行有效地模拟.
关键词:2.5维;频率域可控源电磁;有限元;双二次插值
P631.321000-7857-201404000100
基于四叉树网格的2.5D直流电阻率法有限元数值模拟.邹桂红,梁华庆,耿敏.科技导报, 2014, 32(4): 100-104.
在VC 环境下,使用C 语言实现了基于四叉树网格的2.5D 直流电阻率法有限元数值模拟程序.3个典型模型的算例被用来证明四叉树网格方案适合于复杂地电模型的数值模拟:分别使用四叉树网格和等距全网格对水平两层模型进行了计算.后一方案与前一方案相比,在数值模拟精度上没有明显的差别,而使用的网格数却有大幅度的减少;计算了覆盖层下倾斜高阻板状体模型,高阻板状体的形态、埋深清晰地显示在偶极-偶极视电阻率断面图上;仿真了中间梯度法测量2D 地形下埋藏直立高阻板状体的情形,利用比较法对计算结果进行地形改正后,高阻体的埋深被计算出来.
关键词:四叉树网格;2.5D;有限元法;电阻率法;悬挂节点
P631.3250253-9993-201401000141
天然源超低频电磁探测技术在煤储层识别中的应用.王楠,秦其明,陈理,等.煤炭学报, 2014, 39(1): 141-146.
针对煤层气储层识别问题,提出了天然源超低频电磁探测技术,并阐述了探测机理.运用独立成分分离和提升小波变换相结合的方法对探测信号进行滤波与重构,压制了工频干扰.选取了沁水盆地不同储层埋深、不同工频干扰强度的3口煤层气排采井,利用重构的超低频信号对多个储层进行了有效识别,结合电磁波特性评价了储层位置的探测精度.某排采井剖面研究表明,超低频探测技术可以对储层分布和排采过程中的水文等异常信息进行提取,发现在3号和15号煤储层之间存在一个疑似充水断层,需要实际资料进一步验证.
关键词:超低频;电磁探测;煤层气;储层识别;独立成分分析;提升小波
P6411000-7857-201407000067
石油类污染土壤基础呼吸作用的影响因素研究.王威,张玉玲,马震,等.科技导报, 2014, 32(7): 67-70.
石油类污染物进入土壤环境,会对土壤的理化性质、微生物活性等产生危害,进而影响土壤呼吸强度.以某石油类污染场地为研究对象,通过调查取样,采用分子生物学手段对污染发生后包气带、含水层的土壤现状微生物量、土壤化学指标、基础呼吸作用进行研究.研究发现,土壤呼吸强度首要受微生物量影响,其次受硝酸盐、氨氮、亚硝酸盐等因子影响.石油污染对土壤基础呼吸强度的影响,主要体现在对浅层土壤(0.5 m)、地下水位变动带(1.5 m)的土壤基础呼吸强度具有一定的抑制作用.
关键词:土壤基础呼吸;DNA;石油污染;包气带;含水层
P6410253-9993-201401000129
化学示踪连通试验在矿井充水条件探查中的应用.尹尚先,徐斌,徐慧,等.煤炭学报, 2014, 39(1): 129-134.
为获取地下水流速和渗透系数等水文地质参数、查清含水层水力联系、查明矿井充水条件,在内蒙古某矿设计实施了化学示踪试验.通过对国内外化学示踪试验资料整理、统计分析,总结出化学示踪剂用量与投放距离、含水层性质的经验关系式,并对本次示踪剂用量做出了评价.同时,对试验中监测点水中均未出现Cl-浓度增高现象进行了科学解释,提出类似含Cl-示踪剂中的某些离子可能被地下岩层特定矿物质吸附时,只要化学试剂中的一种离子能达到试验效果,且具有成本低、易获取等特点,即可选择其作为示踪剂的观点.
关键词:示踪试验;矿井充水;示踪剂用量;水文地质参数;Cl-吸附
P6410559-9350-201401000050
裂隙-管道介质泉流量衰减过程试验研究及数值模拟.孙晨,束龙仓,鲁程鹏,等.水利学报, 2014, 45(1): 50-57.
岩溶多重介质含水系统泉流量特征的研究对岩溶水资源的开发利用具有重要的指导意义.利用自主研发的裂隙-管道介质物理模型,模拟岩溶裂隙-管道介质的泉流量衰减过程,设计多组试验探讨不同因素对泉流量衰减过程的影响.试验结果表明,衰减过程随释水介质的变化分为3个亚动态;衰减系数的大小主要受泉口大小、补给状态、含水介质初始蓄水状态的影响.基于物理试验结果,通过Visual MODFLOW软件结合等效渗透系数法建立符合物理模型机制的水流数值模型,对数值模型进行参数灵敏度分析,研究模型内部结构对泉流量过程的影响.结果表明,排水沟的综合水力传导系数对泉流量过程影响最大,垂直层面裂隙等效渗透系数的影响次之,管道等效渗透系数的灵敏度再次之,泉流量过程对层面裂隙等效渗透系数最不敏感.
关键词:岩溶;裂隙-管道介质;泉流量衰减;物理试验;数值模拟
P6410559-9350-201402000180
近50年来石家庄地区地下水流场演变驱动力分析.冯慧敏,张光辉,王电龙,等.水利学报, 2014, 45(2): 180-186.
为了揭示石家庄地区地下水流场演变的驱动因素,基于近50年来地下水位、气候变化及开采量等相关数据,应用小波变换及模糊矩阵等研究方法,对地下水流场发生异变的主要动因及其特征进行了研究.结果表明:(1)地下水降落漏斗中心水位埋深及面积随Pe值(降水量与开采量比值)减小而增大,趋势基本符合幂函数关系,枯水年份Pe单位下降值的影响程度约是丰水年份的1.8倍和1.9倍;(2)地下水降落漏斗中心水位埋深及面积随着Re值(地下水补给量与开采量比值)增大以幂函数特征呈减小趋势;(3)上游山区水利工程的修建使下游平原区地表水体渗漏补给量减少49%,井灌回归补给量减少17%.利用该方法取得的研究成果与实际情况基本符合,可为区域地下水开发利用提供指导.
关键词:地下水流场;演变;驱动力;气候变化;水利工程
P641.691000-694X-201402000574
基于SOFM网络的巴丹吉林沙漠湖泊聚类及其地下水补给来源推断.安帅,王乃昂,陈会丽,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 574-581.引入湖泊经纬度、海拔、湖水温度、湖水pH值以及湖水Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、SO42-、CO32-、HCO3-浓度等13个基本变量作为聚类指标,构建了自组织特征映射(SOFM)网络,对巴丹吉林沙漠南部共计105个常年积水湖泊进行了非线性聚类,并与基于类平均法的线性聚类分析结果作对比,得到两种聚类分析方法的结果大体一致,即以雅布赖山北东—南西走向断裂带为界,湖泊呈较明显的二聚类分布,断裂带北部的湖泊聚集一类,接近断裂带以及断裂带南部的湖泊聚为一类,这与实地考察结果相互印证.对聚类结果进行判别后发现,SOFM网络的聚类结果更为准确可靠,其在识别地理现象微小差异方面更具优势.而根据断裂带两侧不同类型湖泊的分布,可以推断巴丹吉林沙漠南部湖泊群地下水源补给空间上的非同源性,以及地下岩层组分和结构上的空间差异性.关键词:巴丹吉林沙漠;湖泊群;地下水补给;聚类分析
P642.221673-8527-201401000023
白龙江流域滑坡危险性评价指标体系的构建.齐识,张雅莉,张鹏,等.长江科学院院报, 2014, 31(1): 23-28.
滑坡的发生受控于多种影响因子,同时影响因子中各属性类别对滑坡的发育分别产生促进或抑制作用,因此,构建合适的指标体系对滑坡危险性评价具有重要意义.以白龙江流域作为研究区,通过野外调查及前人研究,选取8个影响因子,并对各影响因子及其各属性类进行敏感性分析.结果表明各因子平均敏感性从大到小排序依次为:土地利用1.992,地质年代1.262,高程1.123,河流缓冲区1.059,距断层构造线距离1.058,坡度1.014,坡向0.978,NDVI(归—化植被指数)0.505,由于坡向和NDVI的平均敏感性小于1,因此予以剔除.最终确定高程、坡度、土地利用、地质年代、距断层构造线距离以及河流缓冲区6个因子作为白龙江流域滑坡危险性评价的参评因子.利用GIS的信息量法对白龙江流域滑坡进行危险性评价,得到白龙江流域滑坡危险性分区图.通过检验,评价结果具有较高的准确性,进而充分证明了参评因子选取的合理性.
关键词:滑坡;敏感性分析;GIS信息量法;危险性评价指标
P642.251673-3363-201401000084
双柳煤矿陷落柱发育特征及突水危险性分析.李振华,李见波,贺志宏.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 84-89.
为解决采动过程中陷落柱活化导通奥灰水造成矿井突水事故的问题,采用理论分析、现场观测的手段从几何参数、发育特征、出现前兆和分布特征等4个方面分析归纳双柳煤矿陷落柱的基本特征,认为陷落柱主要发育在浅部,附近通常伴有小断层,周围煤岩层产状发生变化,主要分布在奥灰岩溶溶孔、溶洞发育比较强烈的区域.以双柳煤矿220工作面的X15陷落柱为例,通过FLAC3D软件模拟分析上组煤开采过程中陷落柱在采动影响下突水的危险性.研究结果表明:随着工作面的推进,陷落柱周边的塑性破坏场、渗流场和应力场发生变化,当工作面推进至距陷落柱30 m处,塑性破坏场与渗流场开始接触;距离10 m处,破坏区触及渗流区域的较高压区域,具有高突水危险.
关键词:陷落柱;发育特征;数值模拟;突水危险
P642.250559-9350-201402000171
武汉地区碳酸盐岩“六带五型”划分与岩溶地质灾害防治.罗小杰.水利学报, 2014, 45(2): 171-179.
为研究武汉地区岩溶地质灾害成因及其防治措施,结合碳酸盐岩的平面与剖面分布规律,提出了武汉地区碳酸盐岩“六带五型”的概念.在平面上,武汉地区存在6个走向NWW-SEE的碳酸盐岩条带;在剖面上,根据碳酸盐岩上覆盖层的工程地质性能差异,划分出5种不同的地质结构类型.以碳酸盐岩“六带五型”为基础,碳酸盐岩展布区可划分为高、中、低3个危险性区.各危险区内,岩溶地质灾害防治原则不同.高危险区是岩溶地质灾害防治的重点,防治的基本原则是阻止上覆粉细砂的流失;中等危险区的防治原则是保护中部老黏土层或红层的完整性;低危险区应注意远城区老黏土中土/岩界面处土洞存在的可能性.各危险区应以地质结构为基础,在防治原则的指导下,制定相应的防治措施.关键词:岩溶;碳酸盐岩条带;地质结构;岩溶地质灾害;危险性区划
P642;TV221673-8527-201402000040
小南海坝基软弱夹层沉积规律及强度参数研究.聂琼,项伟,杜水祥.长江科学院院报, 2014, 31(2): 40-46.
采用马尔可夫链方法,定量分析坝基地层沉积旋回特征,得到坝基软弱夹层的发育特点及沉积规律,并将其分为3类:Ⅰ岩块岩屑型、Ⅱ岩屑夹泥型、Ⅲ1泥夹岩屑型和Ⅲ2全泥型.结果表明:Ⅰ类夹层多形成于洪泛盆地沉积的厚层黏土岩中或厚层黏土岩与厚层粉砂岩的交界处;Ⅱ类夹层一般在软岩内部发育,顶底部均为岩质相对较硬的粉砂岩或砂岩;Ⅲ类夹层主要形成于黏土质粉砂岩与黏土岩薄互层的半韵律沉积中,分布较稳定.室内慢剪试验获得性状最差的泥化夹层在饱水状态下的摩擦因数为0.223,按规范用粒度成分定量指标选取的夹层强度参数明显偏低,相当于接近液限状态时室内剪切峰值强度的0.72~0.86倍,最终类比其他相似地质条件下的工程经验,提出各类软弱夹层强度参数建议值.关键词:小南海水电站;马尔可夫链;软弱夹层;沉积规律;强度参数
P694;P642.21673-8527-201401000029
落石运动偏移比的模型试验研究.刘丹,叶四桥,黄己伟,等.长江科学院院报, 2014, 31(1): 29-32.
为研究落石偏移比特征及影响因素,通过落石模型试验,分析下落高度、坡形、坡表铺装、质量等因素对落石偏移比的影响规律.结果表明:除落石从坡顶(0 cm)自由下落,偏移比随机性较强,无明显规律外,不同下落高度(不同入射速度),落石偏移比随入射速度的增加而增大;台阶状坡形上落石偏移比较上陡、下缓坡形上大;坡面越坚硬,偏移比越大;落石质量越小,偏移比越大;就偏移比值来说,均在0.5范围内.在实际工程中,较大的入射速度、台阶状坡形、较小的落石质量、坚硬的坡表都会带来较大的偏移比,以及较大的随机性.因此在被动防治中应考虑更大的横向威胁范围,为落石防护布设提供参考.
关键词:落石;偏移比;模型试验;敏感因素
P7 海洋学
P714.121009-5470-201401000010
2010—2011年吕宋海峡西侧潜标观测的初步分析.李子木,蔡树群,陈举,等.热带海洋学报, 2014, 33(1): 10-16. 2010年在吕宋海峡西侧约3300 m深处的观测潜标得到了上层海洋9个多月的高频率的流场和温盐数据,用调和分析和功率谱分析等方法对观测结果进行分析,发现测点春季的O1潮较强,而冬季K1潮较强,夏季内潮较弱,但整体都为不规则日潮.台风“南玛都”经过后测点200~270 m次表层出现明显近惯性振荡,其沿顺时针旋转,能量下传.测量期间共有105个孤立内波经过测点,测点处冬季的孤立内波数量并不少于春夏季.两个相邻孤立内波间的时间间隔约为24.6~24.7小时,并不存在a型波和b型波的区别.
关键词:吕宋海峡;潮流;近惯性振荡;孤立内波;季节变化
P731674-7240-201401000169
热带印度洋-太平洋三极模态的理论探讨.连涛,陈大可,YouMin TANG,等.中国科学:地球科学, 2014, 44(1): 169-186.
热带太平洋的厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation,ENSO)现象是过去几十年里海洋与气候研究的重点.随着近年来印度洋偶极子模态(Indian Ocean Dipole,IOD)的提出,热带印度洋中的短期气候变化也逐步被重视.然而,人们对这些现象的研究更多的是局限在单个的海盆之内,而不是将其作为一个整体来思考.观测表明,在年际间尺度上,热带印度洋和热带太平洋的海表温度异常(Sea Surface Temperature Anomaly,SSTA)和海表高度异常(Sea Surface Height Anomaly,SSHA)等物理量的有着很明显的反向变化趋势.对这种反向变化可以给出一个简单的解释: 由于双圈沃克环流在暖池区幅聚上升,海表风场在热带印度洋为西风,在热带太平洋为东风;它们通过驱动海水的上翻使得热带西印度洋与东太平洋SSTA变冷,SSHA变低,同时也通过暖水的堆积使得暖池区SSTA升高,SSHA增加.这样就在整个热带印度洋-太平洋地区形成了一个SSTA和SSHA的三极子结构.随着热带印度洋-太平洋上空沃克环流圈的增强或减弱,两个海洋之间的反向梯度关系也会随之做相应的调整,并通过梯度与沃克环流之间的正反馈作用得以维持.这一振荡模态被称为印-太三极子(Indo-Pacific Tripole,IPT).本文将通过资料分析和一个简单的概念模型来讨论IPT模态的发展和变化机制,并着重考虑ENSO与IOD对IPT模态的影响.该模型包含了最基本的海洋与大气的物理变量和他们之间的相互作用,可以为更深层次地理解和研究热带地区短期气候变化提供重要参考.
关键词:厄尔尼诺;印度洋偶极子;印-太三极子
P731.111009-5470-201401000017
基于Argo网格产品资料的台湾以东海域海温场结构与温跃层特征分析.高飞,张韧,李璨,等.热带海洋学报, 2014, 33(1): 17-25.基于2005年1月~2009年12月中国Argo实时数据中心发布的Argo网格化产品,对台湾以东海域的表层和深层海温进行了分析,证实了日本南部海域存在北太平洋副热带模态水,提出暖水团概念,分析了其成因和垂直结构,并利用SODA(Simple Ocean Data Assimilation)数据和WOA09(World Ocean Atlas 2005)数据对暖水团进行验证.揭示出台湾以东海域各层次温度大面分布大体呈3个模态特征,并依此将台湾以东海域分为热带、副热带和温带三个海区;对各海域截取断面图,对其温跃层进行分析,归纳出永久性温跃层和季节性温跃层在垂直方向上的分布和季节性变化,并对其成因进行了讨论.
关键词:台湾以东海域;网格化Argo资料;海温场;温跃层;暖水团
P731.221006-9895-201402000251
全球海洋海浪要素季节变化研究.庄晓宵,林一骅.大气科学, 2014, 38(2): 251-260.
本文使用欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium Range Weather Forecasting,ECMWF)近30年(1982—2011年)全球再分析资料(ECMWF 40 Year Re-analysis Interim)中的风场及海浪场资料,对全球海表10 m风场、有效波高、平均周期和平均波向进行了统计分析,并定义了一种计算季节变率的方法.研究发现,有效波高和平均周期均存在明显的季节变化,且北半球大洋比南半球大洋季节变化更为明显,印度季风区则例外.另外尝试用波龄揭示风浪、涌浪的分布特征,证实了全球海洋为涌浪占主导及太洋东部存在涌浪强化,同时发现了涌浪的分布在春夏季变化明显的特征.
关键词:全球海洋;风场;海浪场;季节变化;季节变率
P731.231009-5470-201401000001
西北太平洋的潮能通量与耗散.朱学明,宋德海,鲍献文,等.热带海洋学报, 2014, 33(1): 1-9.
利用基于FVCOM(Finite Volume Coastal Ocean Model)模式同化沿岸验潮站数据的高分辨率潮汐数值模型结果,分析研究了包含中国近海、日本海和鄂霍次克海在内的西北太平洋海域全日、半日分潮的潮能通量与耗散.西北太平洋的潮波能量分3支,分别传入鄂霍次克海、东海和南海.传入东海的半日潮波能量是传入南海的3倍左右;传入南海的全日潮波能量是传入东海的5倍多.传入中国东部海域的M2分潮能中,有64.3%耗散在东海,32.4%耗散在黄海,仅有3.2%耗散在渤海;而K1分潮能中分别有48.2%、31.4%及7.1%耗散在东海、黄海及渤海.进入南海的潮能中,仅有32.7%的M2分潮能和38.3%的K1分潮能耗散在南海的北部海域,另有23.9%的M2分潮能进入并耗散在台湾海峡,其余则进入南海南部.传入日本海的太平洋潮能很少.鄂霍次克海消耗的全日潮能是半日潮能的2倍.
关键词:西北太平洋;中国近海;潮能通量;潮能耗散;FVCOM模式
P731.271009-5470-201401000026
热带东印度洋表层环流季节变化特征研究.宣莉莉,邱云,许金电,等.热带海洋学报, 2014, 33(1): 26-35.
利用近20年的卫星遥感海面绝对动力高度(Absolute Dynamic Topography,ADT)数据、表层流数据及Argos表面漂流浮标数据等研究了热带东印度洋表层环流的季节变化特征.分析结果显示,热带东印度洋表层环流的变化与季风演替基本同步,赤道以北海域环流季节变化特征甚为显著.与此大尺度环流年循环同步,孟加拉湾湾口环流也相应变化:湾口东部在5~9月为南向流,一直延伸至苏门答腊岛外海,其他月份,从湾口东部至整个苏门答腊岛外海(4°S以北)为北向流;湾口西部经向流的变化大体与东部相反.Argos漂流浮标轨迹进一步揭示了湾内外各季节水交换路径:西南季风期,源自阿拉伯海及印度半岛南部海域的漂流浮标主要通过西南季风漂流由湾口西侧进入湾内,湾内的漂流浮标通过湾口东侧沿着苏门答腊岛进入赤道印度洋;东北季风期,漂流浮标进出湾口的途径大体与西南季风期相反.本研究还表明,季风海流及赤道急流的纬向流速季节变化最大,而经向流速的季节方差最大的则为东印度沿岸流及拉克沙群岛高压(拉克沙群岛低压).
关键词:热带东印度洋;孟加拉湾;表层环流;季节变化
P731;P7321008-973X-201402000262
浙江沿海登陆台风风暴潮特性分析.孙志林,卢美,聂会,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 262-267.
为了研究典型登陆路径台风影响下整个浙江沿海岸段的台风暴潮特性,基于ECOMSED模型,模拟分析不同登陆点的6次台风影响下浙江沿海风暴潮位过程.结果表明,经多个验潮站实测资料验证模拟潮位值与实测潮位值符合良好,高潮位模拟的平均绝对误差为23 cm;登陆点右侧且靠近登陆点的岸段,增水形态以标准型为主,距离登陆点右侧较远以及其左侧的岸段,增水形态多呈波动型;在同一台风影响下,河口测站的最大增水值较岛屿站点的大;登陆路径右侧岸段的最大增水值是左侧的3倍且出现在最大风速半径附近;岛屿的迎风面最大增水值是背风面的3倍.
关键词:风暴潮;台风;登陆点;浙江沿海
P732.27;P731.111009-5470-201401000036
前期热带太平洋、印度洋持续性海温异常事件对菲律宾低层大气环流的影响.李琰,王庆元,李欢,等.热带海洋学报, 2014, 33(1): 36-43.
利用NCEP/NCAR的1951—2010年逐月再分析资料和NOAA气候诊断中心的1951—2010年的海表温度扩展重建资料,在诊断分析的基础上结合数值模拟试验探讨了前期秋季开始持续的热带海温异常事件对菲律宾低层大气环流的影响.结果表明:1)相比于西南印度洋海温异常事件和北印度洋海温异常事件,前期秋季印度洋上与9月至次年6月的菲律宾异常反气旋(PSAC)关系最为密切的是印度洋偶极子事件(IOD);2)在前期秋季单纯El Niño事件发生时,11月至次年5月在菲律宾海地区均表现出明显的异常反气旋性环流特征.在没有El Niño事件影响时,单纯正位相IOD事件下从11月到次年4月菲律宾海地区依然表现出异常反气旋性环流特征,但再分析资料表明其强度要较El Niño情形下的偏弱;3)当正位相两事件伴随发生时,两事件对El Niño具有协同作用,在该作用下菲律宾海地区的反气旋异常环流相对于单纯某种海温异常事件表现得更加强大,且持续时间更长,甚至到8月仍表现出显著的反气旋环流特征.关键词:菲律宾异常反气旋环流;厄尔尼诺;印度洋偶极子
P732.421009-5470-201401000044
ATOVS亮温资料同化在台风数值模拟中的应用.刘贝,卢绍宗,钱钰坤,等.热带海洋学报, 2014, 33(1): 44-53.
利用三维变分同化技术,通过将ATOVS(Advanced TIROS-N Operational Vertical Sounder) (包括AMSUA和AMSUB微波辐射探测器及高分辨率红外辐射探测器HIRS)亮度温度资料直接同化进中尺度数值预报模式WRF中,以提高模式对台风路径的模拟精度.针对两个台风个例鲇鱼(2010)和纳沙(2011)进行了同化试验,结果表明:1)同化卫星亮温资料能够改善台风初始场结构(大气流场、温度场和水汽场),进而提高对台风路径的模拟精度;2)不同资料的同化效果不一样,同化AMSUA资料对台风的路径模拟有较明显的改善效果,而同化HIRS3资料和AMSUB资料则无明显改善效果;3)卫星资料同化对于改变环境引导气流有较大作用,可以通过影响副高的强弱和位置改变环境气流场,从而影响台风的路径.
关键词:三维变分资料同化;WRF模式;ATOVS亮温资料;台风
P735.4;Q178.53;P734.21009-5470-201401000090
大亚湾海域尿素与浮游生物脲酶活性研究.张云,黄凯旋,欧林坚,等.热带海洋学报, 2014, 33(1): 90-96.
于2010—2011年间分4个季节,对大亚湾海域尿素浓度及浮游生物的脲酶活性开展调查研究,结合相关理化环境及生物因子,分析大亚湾海域尿素的可利用性及其对浮游植物群落演替的影响.结果表明,海区尿素浓度变化范围为0.81~8.54 μmol N·L-1,夏季尿素含量最高,达4.32±1.65 μmol N·L-1;冬季含量最低,为1.57±0.49 μmol N·L-1.夏、秋季节有很多站位尿素水平甚至超过溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen,DIN)含量1~3倍,表明尿素是大亚湾海域浮游植物生长不可忽略的重要氮源.较高水平的尿素主要分布在养殖区和靠近陆地的近岸海域.浮游生物脲酶活性在秋季最高,平均达61.0±33.6 nmol N·L-1·h-1,冬、春季脲酶活性常低于检出限.在秋季,浮游生物脲酶活性与甲藻密度密切相关.脲酶已被证明是大洋中浮游植物水解尿素的最主要途径,因此尿素可能在一定程度上影响大亚湾甲藻等浮游植物的生长.
关键词:尿素;脲酶活性;甲藻;大亚湾
P736.121009-5470-201401000062
南海北部白云凹陷及其邻区的岩石圈强度分析.吴保珍,施小斌,杨小秋,等.热带海洋学报, 2014, 33(1): 62-68.
选取纵穿南海北部陆缘的长排列多道地震剖面,利用挠曲回剥和重力异常模拟相结合的过程导向法(process-oriented gravity modelling,POGM),计算了研究区内不同构造单元同张裂及裂后阶段的岩石圈有效弹性厚度(effective elastic thickness,Te),并对其分布特征进行了详细分析.计算结果显示:张裂过程中岩石圈强度很弱;而裂后阶段岩石圈强度在不同构造单元并不相同,其中番禺低隆起和下陆坡区强度较高,Te约为15 km,而在北部坳陷带为7 km左右,白云凹陷地区强度最低,仅为5 km左右.获得的岩石圈强度结果,加深了对南海北部大陆边缘盆地特征和岩石圈构造演化过程的认识,具有重要的意义.
关键词:有效弹性厚度;白云凹陷;重力模拟;珠江口盆地
P736.2111009-5470-201401000054
南海北部表层沉积物类型及沉积环境区划.李亮,陈忠,刘建国,等.热带海洋学报, 2014, 33(1): 54-61.
对南海北部224个表层沉积物样品的粒度组成和碳酸盐含量进行了测试和分析,探讨了沉积物的运移方式及其沉积环境.结果表明,南海北部表层沉积物可划分为砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂质砂、砂质粉砂、砂-粉砂-黏土、黏土质粉砂、粉砂质黏土、黏土等类型,其中深海-半深海沉积物又可分为:硅质黏土、钙质黏土、含钙质和硅质黏土、有孔虫砂、钙质黏土质粉砂、钙质砂-粉砂-黏土、硅质黏土质粉砂.粉砂质黏土、黏土质粉砂、砂、砂质粉砂、黏土是分布最广泛的沉积物类,约占该区面积的80%以上.同时对粒度相关参数和碳酸盐含量进行了因子统计分析并作沉积环境分区,结果表明上述参数可分为3类因子,将研究区分为4类区域.因子1作用于Ⅰ、Ⅱ两个区域.Ⅰ区为黏土级沉积区,主要分布在研究区东南部水深较大的海域;Ⅱ区为中、细砂质沉积区,主要分布在粤西外大陆架和华南大陆沿海.因子2作用于Ⅲ区,为粗、中粉砂质沉积区,主要分布在琼东南、珠江口外海大陆坡以及台西南外大陆架.因子3作用于Ⅳ区,为粗砂质沉积区,主要分布在台西南内大陆架海域.
关键词:表层沉积物;沉积物类型;环境分区;南海北部
P736.51672-7207-201402000483
中国近海海底地形特征及剖面类型分析.曹超,蔡锋,郑勇玲,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 483-494.
基于国家海洋局“908”专项的最新海底地形资料,分析中国近海海底地形特征及其影响因素.中国近岸海底地形继承了陆地地形西北向东南倾斜的趋势,海底地形坡降为0.2‰~1.6‰,平均坡降约0.8‰,等深线基本平行于海岸展布,河口区呈舌状向海展布.海底地形受构造控制作用明显,呈两窿两坳的南、北分带特征,并在不同沉积环境和复杂水动力条件下塑造出沉降盆地型、挤压隆起型、沉积改造型和过渡型等4种类型.沉降盆地型和挤压隆起型地形起伏小,沉积物以细粒为主,水流方向单一,易发育海湾堆积平原和水下堆积岸坡等堆积型地貌,同属构造成因的地形;沉积改造型地形起伏较大,沉积物以粗粒为主,多在陆源补给丰富的河口和潮流辐聚区发育大型潮流沙脊,全新统沉积层巨厚,受潮流、径流、海流的后期改造作用明显;过渡型地形陡缓不均,沉积物颗粒不均匀混合,近岸发育阶地状陡坎,远岸发育陆架平原等侵蚀—堆积型地貌,为断陷地块不完全发育和多期次海侵共同作用的结果.
关键词:中国近海海底;地形特征;剖面类型;影响因素
P761008-9497-201402000223
峡道潮流能提取远场水动力影响数值分析.袁金雄,姚炎明,彭辉.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 223-230.
以群岛海域典型峡道——龟山水道为例,在验证良好的平面二维潮流数学模型的基础上,采用等效阻力法概化发电机组的近区影响,对不同潮流能提取功率系数条件下的区域远场潮流进行了模拟计算.从水位、流速时空变化及平均潮流能功率密度变化等方面分析了峡道潮流能提取对周围海域远场水动力的影响.模拟计算显示,发电机功率系数取0.5时影响比0.3时大,但影响基本局限在5 km范围内;2种情况下,周围海域水位的变化都在5 cm以内;潮周期内,急流时刻流速影响最大;机群内部及上下游流速都减小,而机群两侧及邻近水道流速会增大;平均功率密度的减小沿机群周围分布,且偏向于优势流方向,同时机群两侧和邻近水道平均功率密度会增大.
关键词:潮流能发电机;阻力法;龟山水道;潮流能开发;水动力影响
P9 自然地理学
P931.31000-694X-201402000312
风成沙波纹脊线提取与应用计算.李猛,董治宝,张正偲.中国沙漠, 2014, 34(2): 312-317.
风成沙波纹是沙质地表在风力作用下形成的最小地貌单元,对研究风沙的起动过程和运动过程极其重要,同时,沙波纹形态特征的研究为了解大尺度范围风沙地貌形态演变提供理论基础.然而由于风成沙波纹尺度较小,形成速度较快,导致对其形态特征的观测比较困难.近些年,随着计算机图形学的迅猛发展,数字图像处理方法得到了较大发展,使得测量和计算更加便捷.本文基于高清相机拍摄的风成沙波纹图像,借助于Matlab平台,采用数字图像处理技术,对沙波纹脊线进行提取,并应用于沙波纹形态参数计算.本文选取腾格里沙漠东南缘的沙波纹进行验证分析,得到风成沙波纹波长的正态分布规律,沙波纹的波长随时间逐渐增长,在40 min的时间范围内,波长由不足1 cm逐步发展到接近10 cm.最后,采用数字图像处理方法,计算了沙波纹脊线长度和波长.采用数字图像处理方法,波长等数据更易于获取和统计,数据采集效率大大提高,为风成沙波纹的研究提供了新的方法.
关键词:风成沙波纹;Matlab;图像处理;沙波纹脊线;沙波纹波长
P931.31000-694X-201402000318
库姆塔格沙漠羽毛状沙丘剖面特征.王永胜,杨文斌,李永华,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 318-324.
在库姆塔格沙漠羽毛状沙丘分布区选取典型地段作为观测区,运用全站仪测量了观测区羽毛状沙丘地形特征.结果如下:(1) 构成羽毛状沙丘羽轴的沙垄由首尾相连的变形的新月形沙丘构成,其走向为N55°E;新月形沙丘的平均高度为17.65 m,西北翼角的平均长度为72 m,均长于东南翼角.(2) 沙垄的纵断面(SW→NE)表现出明显的波动性,波长在50~100 m之间,波高在10~25 m之间.(3) 沙垄的平均宽度为127.69 m,平均坡度为12.59°;西北坡平均坡长为71.74 m,平均坡度为11.65°,东南坡平均坡长为59.05 m,平均坡度为13.52°.(4) 羽毛状沙丘的“羽枝”部分是由地形平缓的穹状大沙波首尾相连构成,并未像遥感影像一样呈现出明暗相间的羽毛状图案.大沙波的平均宽度为641.34 m,其纵断面相对平缓,2个波峰之间的距离在400 m左右,波峰高度为1~3 m,平均坡长为322.37 m,平均坡度为1.28°,仅为沙垄的10%.
关键词:库姆塔格沙漠;羽毛状沙丘;断面
P931.31000-694X-201402000325
塔克尔莫乎尔沙漠抛物线形沙丘的粒度分布模式.凌智永,李志忠,李廷伟,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 325-331.
对新疆伊犁河谷塔克尔莫乎尔沙漠抛物线形沙丘表层78个风成沙样的粒度分析表明,平均粒径均值为220 μm,平均中值粒径为299 μm,标准偏差平均为1.98,偏度平均为-0.29.纵向分布上,从风蚀洼地到迎风坡下部,风成砂的平均粒径和分选性波动变化明显,沿迎风坡向上平均粒径减小,在脊线附近有较粗粒径的分布带.在沙丘背风坡平均粒径减小、负偏增加、分选性较差.在粒度参数等值线及三维分布方面,风蚀洼地和迎风坡下部呈现沿沙丘轴向交替分布的封闭等值曲线,两侧沙臂粒度参数大小波动变化,沙臂北翼坡脚粒度组成呈现很高的负偏和峰度值,反映在区域风况作用下,抛物线形沙丘本身地形起伏、两侧沙臂灌丛沙堆分布对沙丘表面风沙流运移有影响,风沙流与沙臂斜交在背风坡产生涡流引发较强的沉积作用.
关键词:抛物线形沙丘;粒度;塔克尔莫乎尔沙漠;伊犁
P931.31000-694X-201402000332
黑河流域中游沙漠风能环境与风沙地貌.张正偲,董治宝.中国沙漠, 2014, 34(2): 332-341.
在黑河流域中游,沙漠分布在绿洲附近或绿洲之间.近年来,由于气候变化和人类活动的影响,该地区的生态与环境恶化.目前,虽然对该地区的生态与环境等问题进行了大量的研究,但关于绿洲及沙漠风能环境的研究较少.本文利用自动气象站的风资料、环境减灾卫星影像(HJ-1A/B)和Google Earth高清影像,对黑河流域中游沙漠的风能环境与风沙地貌进行探讨.结果表明:黑河流域中游沙漠的北部为高风能环境(>400),中部为中风能环境(200~400),南部为低风能环境(<200);合成输沙势方向总体为东南方向,但在不同区域有所差异;方向变率在北部和中部属于中等变率,南部属于低变率.内陆河流域下游的冲积-洪积物是该地区沙漠形成的物质基础.风能环境与风况对风沙地貌沙丘的形成起着重要作用,但沙源供应对沙丘形态特征的作用不可忽略,在相同的风况下,新月形沙丘(链)、格状沙丘和金字塔沙丘可能共同存在,造成这种格局的主要原因在于沙源的供应程度,按新月形沙丘(链)—格状沙丘—金字塔沙丘顺序,沙源供应逐渐增加.研究区的沙丘类型包括新月形沙丘链、格状沙丘、灌丛沙丘、沙垄、金字塔沙丘、线形沙丘等.
关键词:黑河流域;风能环境;沙丘
P935.11000-694X-201402000597
1998—2012年黄河流域植被覆盖变化时空分析.张亚玲,苏惠敏,张小勇.中国沙漠, 2014, 34(2): 597-602.
利用黄河流域1998—2012年SPOT-NDVI数据及同期119个气象站的降水数据,计算每个像元的NDVI变化趋势,并结合植被降水利用效率来分析近15年来黄河流域植被覆盖的时空变化特征.结果表明:(1)多年平均的植被指数有明显的空间差异性,随着纬度的增加,NDVI平均值呈降低趋势;(2) 从时间序列来看,黄河流域的植被覆盖呈逐年增加趋势,其中黄河上游NDVI值增长最为缓慢,中游保持稳定增长,下游增长最快;(3) 近15年来黄河流域植被覆盖的改善区域面积大于退化区域,植被恢复明显.最后,结合NDVI变化趋势和植被降水利用效率对上述结果进行了验证.
关键词:植被覆盖;植被降水利用效率;GIS;RS;黄河流域
P9681672-7207-201402000507
温度梯度对非饱和粗砂中甲烷水合物形成过程的影响.王英梅,吴青柏,蒋观利.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 507-514.采用0.18,0.11,0.07,0.02,0和-0.02℃/cm这6种温度梯度进行水合物的形成实验.利用电阻率方法,研究温度梯度对水合物的成核和生长、粗砂中水合物饱和度以及水合物分布状况的影响.实验结果表明:温度梯度对粗砂中水合物的形成过程具有非常明显的影响.随着温度梯度的增大,成核时间缩短,反应所需过冷度先增大随后保持稳定,过冷度同时受粗砂含水量的影响.形成速率随温度梯度先增加后减小,在0.11℃/cm时,形成速率最大.在温度梯度为0.07℃/cm时,粗砂中水合物分布最均匀;当温度梯度高于或者低于0.07℃/cm时,粗砂中水合物将在不同的区域发生富集.粗砂中水合物的饱和度随温度梯度的增大逐渐增大,当温度梯度到0.11℃/cm时,甲烷水合物的饱和度达到最大.
关键词:甲烷水合物;温度梯度;非饱和粗砂;电阻率;形成过程
Q- 生物科学其他学科
Q-33;S966.11000-3207-201402000328
实时荧光定量PCR检测皱纹盘鲍Δ5脂肪酸去饱和酶基因表达方法的建立及应用.李明珠,麦康森,何艮,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 328-334.
研究以皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai Ino)体内存在的2条Δ5 Fad (Hdhfad1和Hdhfad2)为目的基因,β-肌动蛋白(β-actin)和核糖体蛋白S9(Ribosomal protein S9,RPS9)为内参基因,应用2-ΔΔCt方法建立了实时荧光定量PCR(Real-Time quantitative PCR,RT-qPCR)检测体系,并应用此体系分析了鲍鱼肌肉组织Δ5 Fad在不同饲料处理下的表达差异.实验饲料含有不同的脂肪源,分别是棕榈酸甘油酯(Tripalmitin,TP饲料)、富含二十碳四烯酸(Arachidonic acid,ARA)的油脂(AO饲料)和富含二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic acid,EPA)的油脂(EO饲料).结果表明:针对Hdhfad1、Hdhfad2、β-actin和RPS9所设计的引物特异性强.各引物对的PCR扩增效率(Efficiency,E)分别为1.05、0.99、0.97和0.98,满足2-ΔΔCt方法对E的要求.当退火温度为 52℃,反应体积为25 μL时,RT-qPCR的扩增效果最好.所建立的体系能够准确定量Δ5 Fad的基因表达.利用该方法分析Δ5 Fad在不同饲料处理下的表达结果显示,与TP对照组相比,EO和AO饲料显著降低了鲍鱼肌肉组织Δ5 Fad(Hdhfad1和Hdhfad2)的表达量.
关键词:脂肪酸去饱和酶;鲍鱼;实时荧光定量PCR;基因表达
Q1 普通生物学
Q136;S917.41000-0615-201403000362
脊尾白虾的性腺发育及组织结构观察.栗治国,张成松,李富花,等.水产学报, 2014, 38(3): 362-370.
为系统研究脊尾白虾的性腺发育及组织学特征,采用常规的石蜡切片及H.E染色方法对脊尾白虾的性腺发育及其组织结构进行观察.结果表明,脊尾白虾的雌性生殖系统由卵巢、输卵管及排卵孔组成.卵子发生经历了卵原细胞、卵黄合成前期卵母细胞、内源性卵黄合成期卵母细胞、外源性卵黄合成期卵母细胞,最后发育为成熟的卵母细胞.卵巢发育可分为增殖期、小生长期、大生长期、成熟期及产后恢复期.脊尾白虾雄性生殖系统由精巢、输精管及排精孔组成.精巢由生精小管构成,不同生精小管内精子发育可不同步.精子发生经历了精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞,最后发育为精子.输精管可分为前、中、后输精管及末端壶腹,精荚在输精管中形成.
关键词:脊尾白虾;性腺发育;组织结构
Q141674-7232-201401000075
作物多样性对害虫及其天敌多样性的级联效应.时培建,惠苍,门兴元,等.中国科学:生命科学, 2014, 44(1): 75-84.
植物物种丰富度对植食性、寄生性和捕食性节肢动物多样性的影响是群落生态学的一个重要研究内容.探讨了作物物种丰富度对害虫及其天敌多样性的影响.通过连续4年5个作物物种丰富度水平的野外实验,发现作物物种丰富度显著性影响害虫物种丰富度,但对天敌物种丰富度的影响甚微.然而,害虫物种丰富度却显著影响天敌物种丰富度.这些发现表明,相邻营养层之间的级联效应较强,而不相邻营养层之间的作用关系被中间营养层所弱化.此外,本研究还发现,混栽田中节肢动物群落稳定性高于单一种植田中节肢动物群落稳定性.本研究结果突出了不同营养层之间复杂的作用关系以及作物多样性在农业生态系统食物网中的关键性角色.
关键词:营养层;稳定性;广义可加模型;单一种植;混栽
Q14;X21;X241000-0690-201402000170
典型年洞庭湖系统健康综合评价.帅红,李景保.地理科学, 2014, 34(2): 170-177.
以洞庭湖各典型年的遥感影像、相关图件、社会经济数据及水沙、水质监测等实测资料为依据,基于湖泊健康“PSR”响应模型,构建了综合评价指标体系,确定了具体的评价指标、评价标准、指标权重和评价等级,采用主成分分析法评价洞庭湖系统健康状况的空间差异,以模糊综合评判法评价其典型年动态变化特征.结果表明:①从各典型年来看,1986年和1998年洞庭湖处于不健康状态,1991年为临界健康;而三峡工程蓄水运行之后洞庭湖均处于临界健康状态.②从空间分布上看,南洞庭湖系统健康状况相对较好,其次是东洞庭湖,最差的是西洞庭湖.③从压力-状态-响应健康指数来看,各典型年压力隶属度均为不健康,尤其是三峡工程蓄水运行后;其状态、响应隶属度一直保持在临界健康水平.这说明洞庭湖虽保持了较为完整的自然形态、结构基本合理、生态服务价值稳定,但已出现“病症”.作为国家级自然保护区,洞庭湖健康整体水平仍需进一步提升.
关键词:洞庭湖系统;健康;主成分分析法;模糊综合评判法
Q1421000-3207-201402000257
发光二极管光质对念珠藻葛仙米生长及生理生化特性的影响.卢菁菁,李敦海.水生生物学报, 2014, 38(2): 257-261.
利用发光二极管(LED)作为光源,以冷百荧光灯光作为对照,研究不同光质[红光637 nm、绿光529 nm、蓝光453 nm、白光(400~700) nm]对念珠藻葛仙米生长和生理生化特性的影响.结果表明:在培养前期,红光促进藻蓝蛋白合成,而藻红蛋白合成受抑制;蓝光和绿光则促进藻蓝蛋白合成.在培养后期,红光处理有利于叶绿素a和类胡萝卜素积累,其含量分别达到干重的1.33%和0.24%;绿光、白光和冷白荧光培养物的相应色素的含量均约占1.0%和0.16%;蓝光培养物的相应色素含量分别仅为0.45%和0.11%.红光培养物的氨基酸含量达干重的23.1%,是对照的1.58倍.除蓝光外其他光质对还原糖的含量影响无显著差异.在培养过程中LED白光和冷白荧光培养物的平均相对生长速率分别约为其他色光培养物的1.3和1.5倍.
关键词:LED光源;光质;葛仙米;生长
Q1421000-3207-201402000342
南淝河叶绿素a时空分布特征及环境因子影响分析.李柱,郭伟杰,成水平,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 342-350.
2009年8月至2012年4月,采样测试了南淝河上游8个位点的水质状况等,分析了南淝河叶绿素a (Chl.a)的时空分布特点及其与环境因子的关系.结果表明,南淝河研究河段Chl.a平均值为83.46 μg/L,已处于严重富营养化状态.南淝河Chl.a浓度与总磷(TP)、化学需氧量(COD)、酸碱度(pH)、总固体悬浮物(TSS)、水温(WT)显著性正相关(P<0.05),与透明度(SD)、氨氮/总磷比值(-N/TP)、水深(WD)、降雨(Rain)及风速(Wind)显著性负相关(P<0.05).逐步回归分析表明,影响南淝河上游河段Chl.a浓度的主导环境因子依次为水温、风速、降雨、总磷和氨氮.对南淝河与其他富营养化水体Chl.a的主要影响因子进行比较,结果表明水温是影响Chl.a的最重要因子,氮磷比、营养盐、降雨、风速、生物因子均对富营养化水体Chl.a有影响.
关键词:浮游植物;叶绿素;富营养化;南淝河;城市河道;水华
Q145+.11000-3207-201402000227
额尔齐斯河高体雅罗鱼指环虫种群动态及中国一新记录种.郝翠兰,岳城,姚卫建,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 227-232.
2009年4月到2012年7月对额尔齐斯河(中国段)高体雅罗鱼鳃部寄生的指环虫进行了取样调查,以期了解该鱼指环虫的种群生态学特点.结果表明,高体雅罗鱼共感染了三种指环虫,分别为号筒指环虫、小刺指环虫、大翼指环虫,该鱼的总感染率为28.47%,平均感染强度为7.39 (1~42).感染率、感染强度在不同体长组的宿主中表现出不同的变化趋势,指环虫的感染率在30 cm以上的宿主中达到最大,为50%,而在L<10范围内未发现感染;在不同体长组宿主中指环虫种群的分布类型主要为聚集分布,另外,根据形态学特征鉴定大翼指环虫(Dactylogyrus alatus f.major Linsyow,1878)为我国指环虫属一新记录种,论文对其主要形态特征进行了描述并绘制了特征图,同时与寄生于高体雅罗鱼鳃上的国内已记述指环虫属虫种的主要形态特征作了比较.
关键词:高体雅罗鱼;指环虫;种群动态;大翼指环虫;新记录
Q145+.11000-3207-201402000335
太湖夏季浮游细菌群落多样性的空间格局.庞兴红,吕丽媛,牛远,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 335-341.
为了研究太湖夏季浮游细菌群落多样性与水体营养盐的关系,在太湖全湖范围内开展了一次大规模浮游细菌采样调查,分析了太湖不同湖区浮游细菌丰度和多样性组成.研究发现,浮游细菌丰度在不同湖区中存在明显的空间差异,从北部和西部湖区沿湖流向东南方向至湖心和南部沿岸再到东部湖区呈下降趋势,这与太湖水体营养水平从高到低变化趋势一致.浮游细菌丰度与营养盐浓度回归分析结果显示,总磷(TP)与细菌丰度存在较好的正相关(R2=0.6392,n=29,P<0.01),而总氮(TN)与细菌丰度无显著相关(R2=0.0663,n=29,P>0.05).因此,磷是太湖夏季浮游细菌生长的限制因子.不同湖区营养盐与浮游细菌群落多样性也具有显著的正相关,随着营养水平的升高,浮游细菌多样性增加.此外,细菌群落的组成在不同湖区间亦具有明显的空间异质性,与不同湖区营养水平空间变化一致.研究结果将有助于人们更好地理解淡水湖泊中微生物循环和生态系统功能.
关键词:太湖;浮游细菌群落;丰度;多样性;空间格局;氮;磷
Q1491000-3207-201402000279
不同互花米草治理措施对植物与大型底栖动物的影响.盛强,黄铭垚,汤臣栋,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 279-290.
治理外来入侵植物互花米草(Spartina alterniflora)对保护河口湿地鸟类栖息地及生物多样性具有重要意义.研究在崇明东滩比较了“淹水刈割”、“反复刈割”及“化学除草”三种措施对大面积互花米草的治理效果及其对大型底栖动物与土著植物芦苇(Phragmites australis)的影响.结果表明,反复刈割措施对互花米草生长具有一定的控制作用,对底栖动物群落的影响较小;使用化学除草剂清除互花米草的效果不明显,对底栖动物群落的影响亦不明显;淹水刈割措施能长期有效地清除互花米草,但长期淹水对底栖动物群落的影响较大,同时亦对芦苇生长造成一定负面影响.因此,淹水刈割可能是在河口生态系统治理大面积互花米草最有效的方法,但是在后续管理中需要采取一定的措施来减小对底栖动物及土著植物的影响.
关键词:互花米草;盐沼;大型底栖动物;入侵植物;清除措施
Q175;S917.41000-0615-201403000325
鲤神经球蛋白基因序列与低氧表达分析.赵紫霞,曹顶臣,匡友谊,等.水产学报, 2014, 38(3): 325-332.
为深入了解鲤珠蛋白家族的基因组成和表达模式,及其与低氧适应能力的相关性,本实验通过鲤基因组框架图比对和全长cDNA文库筛查,获得鲤神经球蛋白(neuroglobin,Ngb)基因完整序列,证实鲤不仅具有独特的脑组织特异表达的II型肌红蛋白(myoglobin-2,Mb-2)基因,也具有Ngb珠蛋白基因,实时荧光定量PCR实验显示,该基因在脑组织特异性表达,并呈现出低氧应答特征.基因结构和系统发生分析表明,鱼类Ngb基因高度保守,鲤Ngb蛋白可能与斑马鱼直系同源蛋白具有相似的结构及功能,而与鲤Mb-2存在明显差异.鲤Ngb基因表达量在两个品系间存在显著差异,耐低氧能力强的散鳞镜鲤Ngb基因表达量高于荷包红鲤抗寒品系.研究表明,鲤Ngb基因可能以与Mb-2基因分工协作的方式共同实现脑组织供氧,执行应对低氧胁迫的神经保护功能,在鲤低氧适应中具有重要作用.
关键词:鲤;神经球蛋白;脑组织特异性表达;低氧应答;低氧适应
Q178.531009-5470-201401000074
风信子鹿角珊瑚繁殖前后脂质与脂肪酸的变化.郭少华,黄晖,刘胜,等.热带海洋学报, 2014, 33(1): 74-80.
采用氯仿-甲醇混合液提取法及气相色谱-质谱联用法,首次对造礁石珊瑚(风信子鹿角珊瑚Acropora hyacinthus)繁殖前后脂质与脂肪酸的变化进行了研究.研究结果表明:1)繁殖过程对风信子鹿角珊瑚脂质含量、组织含量有较大影响.繁殖过后风信子鹿角珊瑚脂质含量减少约43.4%,组织含量减少约19.6%,而共生藻密度在繁殖过程中并无显著性变化;2)风信子鹿角珊瑚在繁殖前脂质含量大量累积,以顺利完成繁殖过程;3)首次表明二十碳五烯酸(C20:5n-3,eicosapntemacnioc acid,EPA)、二十二碳六烯酸(C22:6n-3,docosahexaenoic acid,DHA)是造礁石珊瑚繁殖过程中重要的脂肪酸,其含量在繁殖过程中具有显著变化.EPA含量繁殖前从15.7 μg·gdw-1增加到22.16 μg·gdw-1,增加41.1%,而繁殖后降为15.06 μg·gdw-1,减少32.0%;DHA含量繁殖前从18.17 μg·gdw-1增加到24.81 μg·gdw-1,增加36.5%,而繁殖后降为16.31 μg·gdw-1,减少34.3%.此外,多聚不饱和脂肪酸(poly-unsaturated fatty acids,PUFAs)含量在繁殖后也显著性减少;4)造礁石珊瑚繁殖时可能会适当增加摄食,以满足繁殖过程对脂肪酸和能量的需求.
关键词:繁殖;造礁石珊瑚;脂质;脂肪酸
Q178.531009-5470-201401000081
三亚造礁石珊瑚虫黄藻光合作用效率的日周期及其调控因素.周洁,施祺,余克服.热带海洋学报, 2014, 33(1): 81-89.
珊瑚与虫黄藻的共生是珊瑚礁生态系统最基本的生态特征,虫黄藻光合作用效率直接决定着珊瑚的健康状况.本研究对海南三亚鹿回头珊瑚礁礁坪上5种典型珊瑚(澄黄滨珊瑚Porites lutea、丛生盔形珊瑚Galaxea fascicularis、标准蜂巢珊瑚Favia speciosa、多弯角蜂巢珊瑚Goniastrea favulus和伞房鹿角珊瑚Acropora corymbosa)共生藻的实际光量子产量ΦPSⅡ进行了连续5日的现场监测,并同时监测了该海域的7种环境参数(温度、盐度、溶解氧、pH、海水中二氧化碳分压pCO2、辐射和潮位),旨在探索鹿回头海域珊瑚共生虫黄藻光合作用的日变化规律及其调控因素.结果表明,珊瑚共生虫黄藻光合作用效率和各环境参数都存在明显的日变化,但共生藻光合作用效率主要受光合有效辐射强度(photosynthetic active radiation,PAR)所调控,其次是温度和潮位变化.澄黄滨珊瑚的共生藻光合作用最易受到环境因素的影响.
关键词:造礁珊瑚;虫黄藻;光合作用效率;日周期;影响因素
Q178.53;P735.4;P735.511009-5470-201401000069
产酯酶海洋中度嗜盐菌Halomonas sp.LYG1-1的分离鉴定及其酶学性质.王昭凯,易志伟,刘洋,等.热带海洋学报, 2014, 33(1): 69-73.
以从海南三亚近海海水中采集的样品为研究对象,利用平板筛选法筛到一株产酯酶的中度嗜盐菌菌株LYG1-1.通过形态学、生理生化及16S rRNA 序列分析,发现该菌株为革兰氏阴性菌,其最适生长温度为30℃,最适生长pH为7.5,最适NaCl浓度为10%.16S rRNA基因序列分析显示,菌株LYG1-1与Halomonas salina 亲缘性最近,16S rRNA基因序列相似性为99.72%.在含10% NaCl的0.05 mol·L-1Tris-HCl(pH 8.0)缓冲液中,45℃条件下作用,酶活性最高,40℃处理24 h仍保持83%的活性.金属离子浓度为5 mmol·L-1时,Ca2+、Mg2+对菌株LYG1-1酶活具有明显的激活作用,Hg2+表现出强烈的抑制作用.
关键词:海洋;中度嗜盐菌;酯酶;16S rRNA
Q178.53;S968.421009-5470-201401000097
盐度对灰叶马尾藻排卵及幼孢子体早期发育的影响.李健鹏,赵素芬,孙会强,等.热带海洋学报, 2014, 33(1): 97-104.
通过离体组织培养,观察了灰叶马尾藻Sargassum cinereum卵细胞分裂过程,并探讨盐度对其卵释放和幼孢子体发育的影响.结果表明,在实验盐度范围(15‰~42‰)内,灰叶马尾藻均能正常排卵,其中盐度22‰~34‰时,卵可集中快速放散,而偏高或偏低盐度导致卵子释放延迟,同时高盐(30‰~42‰)比低盐(15‰~26‰)处理的灰叶马尾藻释放更多卵子.卵从卵窝孔刚排出时为1核卵,在随后4 h内经核分裂形成8核卵,其中只有1个子核可与精子核结合成为受精卵,其他子核消失.受精卵的第一、二次分裂为横分裂,而第三、四次为纵分裂,4次分裂历时4~5 h,之后分裂速度加快,细胞数目迅速增多,1 d内形成幼孢子体.第2 d以假根生长为主,此后叶状部逐渐生长.盐度显著影响灰叶马尾藻幼孢子体早期发育,当盐度22‰~38‰时假根生长正常,偏高或偏低盐度均不利于假根生成和伸长,其中高盐度对假根生长的抑制程度更强;叶状部生长的适宜盐度为26‰~38‰.综上所述,灰叶马尾藻卵释放及幼孢子体早期发育的适宜盐度为26‰~34‰,其中最适盐度为34‰.
关键词:灰叶马尾藻;盐度;排卵;幼孢子体;发育
Q3 遗传学
Q311674-7232-201401000054
干扰HD-Zip Ⅲ家族成员OsHox33的表达加速水稻叶片的衰老.栾维江,申奥,金治平,等.中国科学:生命科学, 2014, 44(1): 54-65. HD-Zip Ⅲ基因家族成员在植物生长发育中起重要作用,主要涉及调控植物胚的发育模式、茎顶端分生组织的形成、叶片极性的形成、维管系统的发育等多个方面.尤其在植物叶片的发育中起重要作用.尽管HD-Zip Ⅲ家族成员在陆生植物中高度保守,但基于拟南芥多重突变体的遗传分析揭示了HD-Zip Ⅲ家族的功能在进化过程中已有所分化.本文报道了一个HD-Zip Ⅲ家族成员OsHox33,并分析了其功能,研究结果表明,其在水稻叶片衰老中起重要作用.为了揭示OsHox33的功能,本研究构建两个特异的RNAi载体(一个干涉片段来自OsHox33的5′端,另一个来自OsHox33的3’非翻译区)干扰OsHox33的表达,结果表明,两个载体的转基因植株都展示了叶片早衰的相似表型,表明干扰OsHox33的表达加速了水稻叶片的衰老.pOsHox33::GUS及RT-PCR分析表明,OsHox33在水稻幼嫩的器官中有较高的表达,尤其在茎顶端分生组织、居间分生组织及愈伤等幼嫩组织有较高的表达.不同时期叶片实时定量PCR分析表明,OsHox33在水稻幼叶中有较高的表达,但在衰老叶片中表达降低.另外,不同时期叶片叶绿体电子显微镜超微结构显示,OsHox33 RNAi转基因植株加速了叶绿体结构的降解,与OsHox33 RNAi转基因植株的表型相一致.基因表达调控结果显示,OsHox33可以调控水稻叶片衰老特性基因GS1和GS2的表达,干扰OsHox33的表达降低了GS1的表达,但增加了GS2的表达.总之,本文对于HD-Zip Ⅲ家族在植物生长发育中的功能提供了新的理解.
关键词:水稻;HD-Zip Ⅲ;叶片衰老
Q321674-7232-201401000045
中国杂交籼稻DNA甲基化多样性与遗传稳定性.彭海,江光怀,张静,等.中国科学:生命科学, 2014, 44(1): 45-53.
水稻育种一直关注DNA序列多样性,但表观多样性(如DNA甲基化)也影响性状,不应被忽略.分析了20个杂交稻育种中广泛应用的籼稻亲本系间的DNA甲基化多样性及其遗传稳定性.结果表明,水稻育种系之间广泛存在DNA甲基化多样性;DNA甲基化与序列多样性之间存在正相关关系;DNA甲基化可以通过自交或杂交遗传给下一代.本研究揭示了DNA甲基化在水稻育种中应用的价值.关键词:表观多样性;遗传多样性;水稻育种系
Q321+.3;S9651000-0615-201403000356
异源三倍体鲫鲂的遗传组成和生殖特性观察.覃钦博,戴婧,刘少军,等.水产学报, 2014, 38(3): 356-361.
红鲫属鲤亚科,其染色体数目为2n=100;团头鲂属于鲌亚科,其染色体数目为2n=48.在红鲫(♀)×团头鲂(♂)的远缘杂交F1代中获得了异源三倍体鲫鲂和异源四倍体鲫鲂.本研究对异源三倍体鲫鲂进行了染色体核型分析、染色体FISH杂交检测和性腺结构观察,结果表明:1)异源三倍体鲫鲂的染色体数目为3n=124,染色体核型公式为31m+45sm+26st+22t,染色体组由2套红鲫染色体和1套团头鲂染色体组成;2)利用红鲫特有重复序列为探针进行FISH杂交,红鲫的100条染色体均被标记上荧光信号,而团头鲂的染色体均未标记上荧光信号,异源三倍体鲫鲂中有100条染色体被标记上荧光信号,说明异源三倍体鲫鲂含有2套红鲫来源的染色体组;3)异源三倍体鲫鲂的性腺发育异常,其卵巢型和精巢型性腺发育呈现出退化的特征.研究还讨论了异源三倍体鲫鲂的形成机制.实验结果为鱼类远缘杂交和多倍体鱼研究提供了实验数据,在鱼类遗传育种方面具有重要意义.
关键词:远缘杂交;异源三倍体;不育;FISH
Q344+.11000-3207-201402000209
斑马鱼HO1基因的表达特征及功能研究.陶文庭,王琳琳,侯少丰,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 209-215.
实验对血红素加氧酶1(HO1)在斑马鱼发育中的功能进行了研究.多重序列比对结果显示,斑马鱼HO1与哺乳类、鸟类及其他鱼类的HO1氨基酸序列的总体相似性为44.1%~86.8%,血红素结合标签相似性为87.5%~95.8%.对斑马鱼早期胚胎和成鱼各组织进行RT-PCR检测,结果显示HO1转录本母源存在,HO1 mRNA的表达水平在尾芽期前较低,到咽囊期迅速上升并稳定在较高水平.HO1基因在斑马鱼成鱼多个组织中均有表达,在肝脏、脾、鳃、肾中的表达量较高.WISH结果显示,HO1基因在斑马鱼胚胎的卵黄合胞层、眼和血液中的表达量较高.利用超表达和基因敲降技术发现,注射HO1 mRNA使HO1基因过表达对斑马鱼早期胚胎发育无明显影响.注射HO1 MO使HO1基因表达抑制可导致斑马鱼胚胎出现发育迟缓、围心腔水肿、尾部消失等不同程度的畸形.HO1 MO导致的斑马鱼胚胎发育异常可被HO1 mRNA回复.利用Real-Time PCR研究发现,HO1基因表达抑制可导致IGF1表达量显著下降,IGFBP1表达量显著升高.这些结果表明斑马鱼HO1基因可通过调节IGF信号途径调控胚胎的正常发育.
关键词:斑马鱼;血红素加氧酶1;表达特征;功能
Q344+.11000-3207-201402000249
嗜热四膜虫两类不同金属硫蛋白的功能补偿分析.卢剑功,许静,张鹏幸,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 249-256.
为了分析嗜热四膜虫两类金属硫蛋白之间的关系,研究分别构建了MTT1-MTT3和MTT2-MTT4的基因敲除载体,通过同源重组获得敲除大核MTT1-MTT3和MTT2-MTT4的两种嗜热四膜虫突变体细胞株△MTT1-MTT3和△MTT2-MTT4.两种突变体细胞株暴露在Cd2+、Cu2+和H2O2的生长表现出显著不同,△MTT1-MTT3突变体细胞对Cd2+的耐受性显著下降,而△MTT2-MTT4突变体细胞对Cu2+和H2O2的耐受性均显著下降.实时荧光定量PCR分析不同突变体中其他MTT基因的表达变化,在△MTT2-MTT4突变体细胞株中,MTT5的表达水平下调,在500 μmol/L Cu2+处理后,△MTT2-MTT4突变体细胞中MTT1、MTT3和MTT5表达相对野生型分别上调6.1、9.5和8.5倍.在△MTT1-MTT3突变体细胞中,MTT2、MTT4和MTT5的表达水平下调,当5 μmol/L Cd2+处理后,△MTT1-MTT3突变体细胞株MTT5表达水平相对野生型上调2.9倍,而MTT2和MTT4表达水平相对野生型分别下降了4.9倍和2.5倍.结果表明嗜热四膜虫中的金属硫蛋白MTT1、MTT3和MTT5主要参与细胞的重金属解毒功能;而MTT2和MTT4主要参与细胞内正常的新陈代谢功能,不同的金属硫蛋白基因之间的表达存在相互调控和功能补偿.
关键词:嗜热四膜虫;金属硫蛋白;基因敲除;实时荧光定量PCR
Q346+.51000-3207-201402000241
兴国红鲤MHCⅡ类α基因多态性、表达及其与鱼体抗病力关系的分析.刘俊,刘至治,王成辉,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 241-248.对41尾感病和22尾抗病兴国红鲤的308个有效克隆进行测序,获得171条不同的MHC Ⅱ类α基因编码序列,分属26个不同的等位基因,其中Cyca-DXA24—Cyca-DXA36为新发现的13个等位基因.MHCⅡ类α基因片段的长度为624 bp,包括第1—4个外显子,分别编码信号肽、α1和α2结构域及连接肽/跨膜区.α1结构域的变异明显大于α2结构域,表现在α1结构域中核苷酸和氨基酸变异位点比例(55.16%和79.76%)明显高于α2结构域的变异位点比例(45.96%和68.42%).α1结构域的PBR区的非同义碱基替换率(dN)与同义碱基替换率(dS)的比值ω (ω=dN/dS)为5.742,远远高于非抗原结合位点(non-PBR)及α2结构域的0.755、0.592,揭示兴国红鲤MHCⅡ类α基因的α1结构域在进化过程中受到正向选择作用.等位基因Cyca-DXA24 (P<0.01)与兴国红鲤对嗜水气单胞菌的抗性相关,等位基因Cyca-DXA3 (P<0.05)、Cyca-DXA4 (P<0.01)、Cyca-DXA6 (P<0.05)、Cyca-DXA33 (P<0.05)与兴国红鲤对嗜水气单胞菌的易感性相关.荧光定量PCR结果表明,MHCⅡ类α基因在健康兴国红鲤的肾、肝、鳃等10个组织均能普遍表达.人工感染嗜水气单胞菌后,肾、肝、脾3个组织中的MHCⅡ类α基因的表达量均发生了不同程度的变化,表明MHCⅡ类α分子在兴国红鲤的免疫反应中起到重要作用.
关键词:兴国红鲤;MHC;多态性;表达;抗病力
Q3521671-8135-201401000009
重组狂犬病病毒糖蛋白活酵母疫苗经小鼠口服给药后的免疫效果.赵慧,郑文岭,彭翼飞,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(1): 9-14.
目的:研究以活酵母为输送载体的狂犬病疫苗对小鼠的免疫保护能力和免疫疗程.方法:小鼠首先灌食高浓度空白活酵母INVSI,并于灌胃后8 h和12 h分别采集小鼠空肠和回肠组织并提取小肠浸出液培养,计算活酵母经肠胃环境后的存活率;分别取狂犬病糖蛋白(glycoprotein,G)分泌型表达菌株pYes-InG和胞内表达型菌株pYes-G灌胃小鼠,灌胃结束后12 h采集小鼠血清和小肠组织,采用免疫组织化学方法检测抗原物质G在小肠上皮细胞的分布,采用ELISA检测小鼠血清中和性抗体的滴度.结果:活酵母经灌食消化8 h后在小肠中的存活率最高达36.11%,12 h后降至0.59%;口服分泌型pYes-InG重组酵母的小鼠小肠组织和血清中能检测到抗原物质G和低量的中和性抗体,ELISA分析显示,小鼠经过3~4次免疫接种,免疫效果基本恒定,而口服胞内表达型pYes-G重组酵母的小鼠小肠组织和血清中均未检测到目标物.结论:分泌型重组酵母pYes-InG经多次口服可对狂犬病起到一定的预防作用,但它诱导产生的中和性抗体浓度低,免疫应答慢,虽不适合用于控制突发性狂犬病的传染以及治疗狂犬病患者,但从免疫机制、免疫方式、安全性以及生产成本等因素考虑,仍具有良好的研究价值.
关键词:人用狂犬病疫苗;药物输送载体;口服
Q38;S917.41000-2030-201402000153
虹鳟冷休克蛋白Y-box基因的cDNA全长克隆与序列分析.王家庆,张丽丽,马爽,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 153-159.
采用逆转录PCR(RT-PCR)及cDNA末端快速扩增(RACE)技术从虹鳟(Oncorhynchus mykiss)脑组织中克隆了Y-box基因cDNA全长序列(GenBank登录号:FJ492962).该基因cDNA全长为1 452 bp,其中5’端非翻译区(5’UTR)长137 bp,3’端非翻译区(3’UTR)长409 bp,开放阅读框(ORF)长906 bp,编码301个氨基酸.蛋白质相对分子质量为33.1×103.PSORT Ⅱ亚细胞定位显示该蛋白位于细胞核,富含两类核定位信号,分别为pat4与pat7.虹鳟的Y-box蛋白序列与大西洋鲑、斑马鱼和大菱鲆的同源性分别为99%、80%和79%.同源建模显示虹鳟与人的Y-box蛋白具有十分相似的三级结构.系统发育树显示不同物种的Y-box蛋白分为3个亚群:亚群Ⅰ为鱼类;亚群Ⅱ为两栖类、鸟类及哺乳类;亚群Ⅲ为节肢动物类,这与物种间的进化历程基本一致.
关键词:虹鳟;冷休克蛋白;Y-box基因;生物信息学
Q4 生理学
Q436;S9721000-0615-201403000400
4种岩礁性鱼类视网膜感光细胞和最小分辨角的比较.李超,王亮,覃乐政,等.水产学报, 2014, 38(3): 400-409.
运用组织学方法,对铠平鲉、花斑平鲉、大泷六线鱼和斑头六线鱼的性成熟个体视网膜光感受细胞和最小分辨角进行了比较研究.结果表明:(1)大泷六线鱼和斑头六线鱼视锥细胞的排列方式为4个双锥细胞围绕一个单锥细胞构成正方形或者菱形镶嵌结构,铠平鲉和花斑平鲉的双锥细胞排列成行,单锥细胞随机分布于4个双锥细胞之间;分析认为,大泷六线鱼和斑头六线鱼视锥排列方式更复杂,单锥细胞与双锥细胞的比值(SC/DC)更高,推测其具有更好的色觉.(2)铠平鲉和花斑平鲉视柱细胞与视锥细胞的比值(R/C)大于7:1,而大泷六线鱼和斑头六线鱼的R/C小于3:1;推测铠平鲉和花斑平鲉更适合在夜间活动,而大泷六线鱼和斑头六线鱼属白天活动的鱼类.(3)铠平鲉、花斑平鲉、大泷六线鱼和斑头六线鱼视锥细胞密度最高处分别位于视网膜的腹-颞(V-T)区、腹区(V)、腹-颞(V-T)区和背-颞区(D-T),与各自的生活习性和摄食行为相适应.(4)4种岩礁性鱼类的成熟个体中,铠平鲉的最小分辨角最大,其次为花斑平鲉和大泷六线鱼,斑头六线鱼的最小分辨角最小.分析认为,即使是同样栖息于礁区的鱼类,其视觉特征也存在差异,这或许可以为岩礁区选择性渔具的开发提供一些有益的参考.
关键词:铠平鲉;花斑平鲉;大泷六线鱼;斑头六线鱼;感光细胞;最小分辨角;渔具
Q453;S9651000-0615-201403000378
LHRH-A、DA对施氏鲟脑垂体碎片释放GtH的影响.胡红霞,张勇,朱华,等.水产学报, 2014, 38(3): 378-384.
为了探讨在古老的软骨硬鳞鱼中促性腺激素(GtH)的双重内分泌调节作用,本实验设计用离体灌流的方法研究促黄体素释放激素类似物(LHRH-A)和多巴胺(DA)对施氏鲟脑垂体碎片分泌GtH的影响.引入10、100和1 000 nmol/L 3个浓度的LHRH-A对施氏鲟脑垂体碎片3次脉冲式刺激实验;每次间隔1 h,持续5 min,研究不同剂量LHRH-A对鲟鱼脑垂体释放GtH的作用;用200 nmol/L DA对施氏鲟脑垂体碎片持续2 h灌流后引入5 min的1000 nmol/L LHRH-A刺激实验,研究DA如何抑制鲟鱼脑垂体释放GtH.每5 min收集一管灌流液,用放射免疫测定法(RIA)检测灌流液中GtH的含量.结果显示,低剂量LHRH-A随着刺激引入脑垂体释放GtH出现波浪式的增加,中、高剂量出现释放延后现象.LHRH-A在10 nmol/L到1000 nmol/L范围内对刺激脑垂体释放GtH没有剂量依存关系.DA对施氏鲟脑垂体碎片GtH的分泌没有显著影响,但是可以抑制LHRH-A引起的GtH分泌,即DA不能抑制施氏鲟GtH的基础分泌,而只能抑制LHRH-A诱导的GtH分泌.研究结果证明,在高等硬骨鱼类中存在的双重神经内分泌调节在古老的鲟鱼中也存在.
关键词:施氏鲟;脑垂体;促黄体素释放激素类似物;多巴胺;促性腺激素;离体灌流
Q5 生物化学
Q51674-7232-201401000039
对核启动子具有增强功能的TinⅡ内含子在茎瘤芥中影响胞质雄性不育基因T的功能.金竹萍,吴玲玲,曹家树,等.中国科学:生命科学, 2014, 44(1): 39-44.
从茎瘤芥胞质雄性不育系(CMS)线粒体中克隆的T基因是一个CMS相关基因,它能够通过选择性剪接产生T1170和T1243两个转录本,而T1243是T基因在转录过程中保留了内含子TinⅡ的产物.本实验室前期的实验结果表明,在模式植物拟南芥中过表达T1243(OE-T1243)后,植株表现出明显的雄性不育表型,而OE-T1170植株的表型与野生型无异,然而这一现象的机制却不明确.本研究通过花药石蜡切片进一步确认了OE-T1243植株异于OE-T1170植株的花粉败育表型.对15个已知花药发育相关基因的表达分析表明,与野生型相比,OE-T1243植株中nozzle/ sporocyteless,barely any meristem 1和2发生了不同程度的表达下调,而在OE-T1170中未发生明显变化.为了进一步研究TinⅡ内含子的潜在功能,将其构建于(-60)35S基本启动子区域上游,来测试对下游GUS基因的启动效果.对转化植株的分析表明,TinⅡ具有增强子功能,它可以显著增强GUS基因的表达.表明TinⅡ内含子能够作为一个增强子影响CMS相关基因T的功能.
关键词:胞质雄性不育性;选择性剪接;增强子;内含子
Q521671-8135-201401000042
莱克多巴胺核酸适配体电化学生物传感器的研制.周妮,陈丹,姚冬生,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(1): 42-49.
莱克多巴胺(RAC)被大量非法用于畜牧生产,易在动物组织残留,对人体造成危害.因此,研发灵敏、快捷的检测RAC的新方法是有效控制RAC滥用的关键环节之一.通过等温滴定量热法筛选到了一条对莱克多巴胺有高亲和力(Kd=1.66×10-6mol/L)的核酸适配体,利用该适配体作为识别分子成功的构建了莱克多巴胺适配体电化学生物传感器.差分脉冲伏安法分析,在0.5~1.0×102ng/ml浓度范围内,峰电流值的差值ΔIp与莱克多巴胺浓度的对数呈现良好的线性关系,相关系数R2=0.9770,检测限达到0.1 ng/ml,反应时间为15 min.对同一浓度的莱克多巴胺重复检测7次,其峰电流值的RSD值为3.8%;说明该传感电极具有良好的检测重现性.不仅如此,该适配体传感器还具有良好的选择性.
关键词:莱克多巴胺;核酸适配体;电化学
Q521671-8135-201401000071
基于核糖体工程理论的常压室温等离子体诱变筛选多杀菌素高产菌.乔长晟,赵男,石漫漫,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(1): 71-78.
利用核糖体工程理论,采用常压室温等离子体(ARTP)诱变对刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)进行诱变筛选.以刺糖多孢菌QYLZ 88912菌株为出发菌株,对其进行ARTP诱变,选取三个不同致死率的照射时间,将孢子悬液混合,以增加抗性筛选几率.然后基于核糖体工程技术理论对混合孢子悬液进行初筛,最终筛选出了1株多杀菌素高产菌Sg200Rif110St40Er90-028.该菌株同时具有磺胺胍、利福平、链霉素、红霉素的多重抗性,摇瓶发酵试验表明,发酵7d后多杀菌素浓度可达到1 516.93 mg/L,较出发菌株QYLZ 88912的产量610.75 mg/L提高了148.37%,且遗传性稳定.以得到的高产菌Sg200Rif110St40Er90-028作为出发菌株,对发酵培养基进行响应面优化实验,优化后的培养基(g/L):葡萄糖46.97、麦芽糊精35、酵母粉40.36、水浸棉籽粉32.88、碳酸钙3,多杀菌素的产量为2 361.81 mg/L,比出发菌株的产量提高了286.71%.
关键词:多杀菌素;核糖体工程;常压室温等离子体诱变
Q522;Q741671-8135-201402000065
免疫共沉淀结合基因芯片对m3G帽子结构RNA的分离鉴定.贾栋,张彬,马瑞燕,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(2): 65-70.
目的:通过免疫共沉淀和基因芯片技术,建立一种RNA 5’端帽子结构的鉴定方法.方法:利用m3G帽子结构的特异性抗体对线虫的总RNA进行免疫共沉淀,为线虫127个非编码RNA设计探针,制备了检测基因芯片,对其帽子结构进行鉴定,并对RNA的转录进行分析.结果:37个非编码RNA被分离鉴定为含有m3G帽子结构,与其它物种已发现m3G 帽子的RNA比较,结果基本一致.结论:免疫共沉淀结合基因芯片技术对非编码RNA 5’端帽子结构分离鉴定的方法是可行有效的.此方法特异性强,灵敏度高,对大规模RNA帽子结构的鉴定、新RNA的发现和RNA功能的鉴定都具有一定的参考和应用价值.
关键词:RNA;帽子结构;鉴定;免疫共沉淀;基因芯片
Q551671-5489-201402000364
多功能淀粉酶OPMA在枯草杆菌中的分泌表达及发酵条件优化.李雁飞,夏莹,梁小博,等.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 364-370.
构建多功能淀粉酶OPMA-N和OPMA-G的分泌表达载体pMA5-OPMA-N和pMA5-OPMA-G,应用枯草杆菌表达系统实现了多功能淀粉酶OPMA-N与OPMA-G的表达与分泌,并分别对其发酵工艺进行优化.实验结果表明:OPMA-N适宜的表达与分泌条件为:质量分数为1%的MgSO4、质量分数为0.3%的尿素和质量分数为0.5%的酵母粉为培养液,pH=6.5,培养液装液量为16%,37℃发酵培养48 h;OPMA-G的最适分泌表达条件为:质量分数为1%的NaCl、 质量分数为1%的淀粉和质量分数为0.8%的酵母提取物为培养液,pH=7.0,培养液装液量为32%,37℃发酵培养36 h;在上述条件下,OPMA-N和OPMA-G的分泌水平分别为发酵液中总蛋白的45%和58%,分泌酶的比活力分别为每毫克4.57和4.65酶活力单位.
关键词:多功能淀粉酶;枯草杆菌;表达;发酵;活力
Q5631671-8135-201401000036
利用原核表达系统一步法制备生物素标记蛋白质.谢小丽,程剑松,王晓敏,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(1): 36-41.
传统的蛋白质生物素标记多采用体外化学修饰法,涉及生物素和蛋白质的活化、透析和纯化等多种处理,该方法步骤繁琐,且对目的蛋白的损失较大.本实验利用原核共表达质粒pCDFDuet-1,将含有6个组氨酸标签的人己糖苷酶D(hexosaminidase D,HexD)的cDNA与生物素受体多肽(biotin acceptor peptide,BAP)DNA进行PCR拼接,连入pCDFDuet-1的多克隆位点1(multiple cloning site1,MCS1);将以大肠杆菌Trans5α基因组为模板克隆得到的生物素连接酶(biotin ligase,BirA)基因连入MCS2,构建重组质粒pCDFDuet-hexD-BAP-birA.初步验证后将该质粒转化至大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中,利用0.1 mmol/L的IPTG和80 μmol/L的生物素进行诱导表达,采用Ni-NTA亲和层析和超滤对HexD进行纯化,SDS-PAGE检测分子量的大小(60 kDa)和纯度(90%以上).以anti-HexD和链霉亲和素-HRP为抗体,Western blot检测发现,HexD-BAP表达正确,且被生物素标记;同时以4-MU-O-GalNAc为荧光底物,检测到生物素化标记HexD的糖苷酶活性为3.6 nmol/(min·μg),与未标记HexD的活性(3.06 nmol/(min·μg))相当.结果表明,可以利用BirA及其受体多肽,通过共表达质粒pCDFDuet-1,一步转化、表达和纯化,在大肠杆菌中进行外源蛋白的表达和生物素标记,且不改变目的蛋白的生物活性,可应用于免疫标记、互作蛋白的捕获等生物学研究.
关键词:原核表达;生物素标记;己糖苷酶D
Q572095-6134-201402000182
基于MSRF的黄海漂浮浒苔与定生浒苔的甲基化差异分析.王萌,崔玉琳,王寅初,等.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 182-186,197.
应用甲基化敏感限制性指纹技术(MSRF),利用对DNA甲基化敏感与不敏感的限制性内切酶组合产生基因组的酶切多态性差异图谱.发现漂浮浒苔可能在BstUI位点发生了甲基化增强的现象,推测表观遗传水平上的改变可能推动了漂浮浒苔对黄海自由漂浮生活的快速适应.
关键词:浒苔;表观遗传学;甲基化;甲基化敏感的限制性指纹技术
Q6 生物物理学
Q651000-6613-201403000730
冰温保存肾表皮细胞及其渗透特性的实验研究.梁飞,诸凯,王雅博.化工进展, 2014, 33(3): 730-736.
以肾表皮细胞为研究对象,利用显微镜图像分析方法,研究了其在不同温度、不同渗透压下的渗透特性,其中包括细胞的非渗透体积、细胞膜对水和低温保护剂的渗透系数等.结果表明,在等渗溶液中,细胞的平均等渗体积Viso=2472.58 μm3;细胞体积随溶液渗透压的变化规律符合Boyle van’t Hoff关系式,利用最小二乘法对实验数据进行线性拟合处理,得到非渗透体积Vb=0.22Viso;观察细胞在高渗低温保护剂溶液中的渗透响应,利用两参数模型,得到了不同温度下在二甲基亚砜、乙二醇、甘油溶液中肾表皮细胞对水的渗透系数(Lp)、对低温保护剂的渗透系数(Ps)及活化能(Ea);通过对细胞在冰温和常温下进行保存,测量细胞的存活率,得到了针对肾表皮细胞的最佳保存温度.基于上述结果,说明冰温保存细胞的方法在低温保存领域具有良好的应用前景.
关键词:肾表皮细胞;渗透特性;非渗透体积;两参数模型;低温保存
Q7分子生物学
Q781671-8135-201401000050
柠条锦鸡儿肉桂酰辅酶A还原酶基因克隆和分析.李高,杨杞,张烨,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(1): 50-56.
肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-CoA reductase,CCR)是木质素特异合成途径中的关键酶.根据已报道的植物CCR基因序列设计简并引物,利用RACE技术,首次从柠条锦鸡儿(Caragana korshinkii Kom.)中克隆得到CCR基因全长cDNA序列,命名为CkCCR,GenBank 登录号为HQ829859.该序列长1270 bp,具备长度为1014 bp的完整开放阅读框(ORF).推导该基因编码的蛋白质有434个氨基酸,预测等电点6.69,分子量36.76 kDa.序列分析发现,柠条锦鸡儿CCR基因推导的氨基酸序列与其它植物来源的CCR序列高度相似,并且具有植物CCR共有的氨基酸序列“KNWYCYGKA”以及NADPH的结合序列.系统进化分析显示,柠条锦鸡儿CCR与拟南芥CCR2处于同一分支,与同属豆科的银合欢CCR亲缘关系最近.利用荧光定量PCR技术对柠条锦鸡儿一个月龄幼苗基因转录水平进行检测,结果显示CkCCR基因在根、茎、叶中广泛表达,并且干旱处理初期表达量有所下降,处理后期又恢复到未处理时的表达水平.
关键词:柠条锦鸡儿;CCR RACE;序列分析
Q781671-8135-201401000079
人源溶菌酶基因LYZL4在毕赤酵母中的重组表达及活性测定.李新新,陶建军,余龙.中国生物工程杂志, 2014, 34(1): 79-85.
LYZL4是本实验室克隆的一种c型人溶菌酶基因,根据毕赤酵母密码子偏爱性对LYZL4基因进行优化设计,优化后的基因克隆至具有乙醇氧化酶启动子(AOX1)的pPIC9K载体中.通过电转化方法整合到甲醇营养型毕赤酵母表达菌株GS115基因组上,再利用不同浓度梯度的G418抗性YPD固体培养基筛选高拷贝转化子,经摇瓶发酵后,其上清液在SDS-PAGE胶上14.4 kDa处出现明显的蛋白条带,该蛋白条带经质谱鉴定证实是人LYZL4蛋白.以人溶菌酶(164071 U/mg)作为标准品,使用艳红微球菌作为底物,通过比色法测定重组LYZL4溶菌酶蛋白的活性,结果显示重组人溶菌酶LYZL4蛋白具有明显的溶菌活性,其酶活力可达38893 U/ml.
关键词:重组人溶菌酶LYZL4;毕赤酵母;溶菌活性
Q7811000-3207-201402000320
池蝶蚌线粒体基因组全序列分析.盛军庆,林巧惠,王军花,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 320-327.
采用普通PCR扩增、SHOT-GUN测序、软件拼接首次获得了池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)线粒体基因组全序列.线粒体基因组全长为15939 bp,由13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个SrRNA基因和28个长度为1~393 bp的非编码区组成;除ND3-ND5、ND4L、 ATP6、ATP8、COX1-COX3、tRNA-D、tRNA-H之外,其他大多数基因在L链编码.池蝶蚌线粒体全基因组序列、蛋白编码基因、tRNA基因、rRNA基因及非编码区的A+T含量分别为60.36%、59.84%、61.7%、60.23%及62.5%,与其他淡水蚌类一致,均表现出A+T偏好性,淡水蚌类线粒体基因组长度的差异主要表现在非编码区长度的差异.池蝶蚌mtDNA的COX2-12SrRNA区域基因排列存在差异,是ND3、tRNAHis、tRNAAla、tRNASer1、tRNASer2、tRNAGlu、ND2、tRNAMet8个基因发生重组造成.22个tRNA基因都具有典型的三叶草二级结构,tRNA-E与 tRNA-W间的非编码区含有一个ORF区,而控制区并未发现.从GenBank上下载的14种双壳纲贝类的mtDNA序列构建的系统进化树,显示池蝶蚌与三角帆蚌亲缘关系最近.研究结果为淡水珍珠蚌线粒体基因重排及进化特征提供理论依据.
关键词:池蝶蚌;线粒体基因组;序列分析;基因重排
Q7811671-8135-201401000028
本氏烟Ⅰ型启动子的克隆及其转录起始位点分析.李志英,牟红珍,高丁梅,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(1): 28-35.
启动子是转录水平上一个重要的调控元件,其决定着基因的表达模式和表达强度.Ⅰ型启动子具有高转录活性和种属间特异性等特点.如将其应用于植物RNA病毒载体表达系统,有利于提高表达系统的表达效率和生物安全性.本氏烟(Nicotiana benthaminana)是一种被广泛地应用于植物生物反应器和植物病理学的模式生物,但是现有核酸数据库中尚没有其Ⅰ型启动子的相关信息.因此,克隆本氏烟Ⅰ型启动子并分析其转录起始位点就具有重要的应用价值.通过半巢式PCR获得了514 bp的本氏烟Ⅰ型启动子序列(KC352713);生物信息学分析初步预测其转录起始位点位于其核心序列TATA(G)TA(N)GGGGG中的第3位A处;通过植物RNA病毒表达载体和5’RACE技术在体内验证本氏烟Ⅰ型启动子转录起始位点与生物信息学预测结果一致.研究结果为深入研究Ⅰ型启动子和构建Ⅰ型启动子介导转录的植物RNA病毒载体表达系统奠定了基础.
关键词:本氏烟;Ⅰ型启动子;转录起始位点;病毒载体
Q7821671-5489-201402000371
几种基于pCAMBIA系列多用途新型植物表达载体的改建及优化.李敬涛,孙新华,余刚,等.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 371-375.
以pCHF3,pCAMBIA1301,pCAMBIA3300和pCAMBIA3301载体为骨架,构建CaMV 35S和rd29A启动子驱动多克隆位点(MCS:SacⅠ,KpnⅠ,SmaⅠ,BamHⅠ,XbaⅠ,SalⅠ,PstⅠ)的通用型重组植物双元表达载体,得到两种启动子驱动下MCS与eGFP融合的应用型亚细胞定位双元表达载体,并建立了对大量候选基因进行高通量筛选和功能验证的通用型表达载体系统.
关键词:植物双元表达载体;CaMV 35S;rd29A;多克隆位点;增强型绿色荧光蛋白
Q7841671-8135-201402000052
Thermus thermophilus HB27锰过氧化氢酶在大肠杆菌中的表达及酶学性质分析.何晓娟,薛正莲,赵志军,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(2): 52-58.
碱性嗜热过氧化氢酶是一种重要的纺织用酶.根据大肠杆菌密码子使用偏爱性,对Thermus thermophilus HB27来源的含锰过氧化氢酶基因进行密码子优化,将优化后的基因连接至表达载体pET28a(+)上,转化到E.coli BL21(DE3)中进行诱导表达.结果表明在含有14mmol/L Mn2+浓度的培养液中以0.2 mmol/L的IPTG 42℃条件下诱导2 h的情况下,菌体破碎上清液中的酶活力可达25 U/ml.利用Ni 亲和层析柱对该Mn-CAT进行纯化,酶学性质研究表明:此酶的最适温度为70℃,最适pH为pH 10.0,在80℃保温2 h,酶活力不损失;pH9.0~11.0的环境中放置2 h后,酶活仅损失约10%,此酶具有良好的工业开发潜力.
关键词:锰过氧化氢酶;嗜热;嗜碱;表达;酶学性质
Q785;S9171000-0615-201403000340
坛紫菜两种Hsp90基因的克隆及表达特征分析.代真真,李兵,徐燕,等.水产学报, 2014, 38(3): 340-349.
以坛紫菜转录组测序获得的unigene序列为基础,采用RACE(rapid amplification of cDNA ends)技术克隆获得了坛紫菜的两条Hsp90基因序列:PhHsp90-1和PhHsp90-2.序列分析结果表明,PhHsp90-1序列全长2572 bp,包含一个2427 bp的开放阅读框,所编码的多肽包含809个氨基酸,分子量为90.2 ku,等电点为4.79,属于Hsp90内质网亚家族(登录号:KF732651);PhHsp90-2序列全长2510 bp,包含一个2280 bp的开放阅读框,所编码的多肽包含760个氨基酸,分子量为86.2 ku,等电点为4.81,属于Hsp90细胞质亚家族(登录号:KF732652).基因表达水平的定量分析结果表明,高温和失水胁迫对两条PhHsp90基因的表达水平均有显著影响,但在表达模式上存在明显差异.高温胁迫不同时间水平下,两条PhHsp90基因的表达均表现为先上调后下调的趋势;而在失水胁迫下,当失水率小于60%时,两条基因的表达水平均没有发生显著变化,但当失水率大于60%时,两条基因的表达水平均显著上调,说明两条PhHsp90基因均在应答高温胁迫和高度失水胁迫中发挥着重要作用.
关键词:坛紫菜;热激蛋白90;RACE;荧光定量PCR
Q785;S917.41000-0615-201403000333
拟穴青蟹丝裂原活化蛋白激酶激酶(MAPKK)基因的克隆与表达分析.郑碧琪,刘学良,黄辉洋,等.水产学报, 2014, 38(3): 333-339.采用qRT-PCR、RACE等方法,获得了拟穴青蟹丝裂原活化蛋白激酶激酶(MAPKK)基因cDNA全长序列.该基因全长1558 bp,开放阅读框长度为1224 bp,编码407个氨基酸残基.同源分析显示,该基因编码的蛋白与昆虫的相似性高达70%,推测MAPKK基因在节肢动物具有较高的保守性.经荧光定量PCR检测,MAPKK基因在拟穴青蟹多个组织中有表达,且在脑神经节和卵巢中表达量较高.在拟穴青蟹卵巢发育过程中,MAPKK基因在卵巢发育期(Ⅲ期)表达量最高,发育期为卵母细胞快速生长期,推测MAPKK具有促进卵母细胞快速生长的作用.
关键词:拟穴青蟹;丝裂原活化蛋白激酶激酶;基因克隆;组织表达分析
Q785;S9651000-0615-201403000316
尼罗罗非鱼雌雄鱼肌肉组织差异表达基因的筛选.吴奎,梁宏伟,李忠,等.水产学报, 2014, 38(3): 316-324.
应用引物退火控制技术(ACP)筛选尼罗罗非鱼雌雄鱼肌肉组织差异表达基因,寻找与雌雄鱼肌肉生长发育相关的候选基因.本实验从同等条件下养殖的尼罗罗非鱼群体中随机选取雌、雄鱼各5尾组成RNA池,采用引物退火控制技术,分析了两组个体肌肉组织差异表达基因.利用20对随机引物差异显示扩增,共获得8条ESTs,其中5个已知的ESTs分别为转录变体3(LOC100691543)、60S核糖体蛋白(RL3)、小白蛋白β样蛋白、肌型肌酸激酶M2-CK和转录因子Sox4,其余3个为未知的ESTs.实时定量PCR分析各差异表达基因在尼罗罗非鱼雌雄肌肉组织中的表达发现,8个差异表达基因中转录变体3与ACP6-Y在尼罗罗非鱼雄鱼肌肉组织中的表达均极显著高于雌鱼(P<0.01),ACP3-X、60S核糖体蛋白(RL3)、小白蛋白β样蛋白、ACP15-X、肌型肌酸激酶M2-CK与转录因子Sox4在尼罗罗非鱼雌鱼肌肉组织中的表达均极显著高于雄鱼(P<0.01).结果表明,应用引物退火控制技术筛选获得了8个可能参与了雌雄鱼肌肉生长发育调控的ESTs,为进一步筛选雌雄鱼肌肉生长发育相关候选基因奠定了基础.
关键词:尼罗罗非鱼;肌肉组织;差异性表达基因;引物退火控制技术(ACP)
Q785;S965.1121000-0615-201403000449
草鱼呼肠孤病毒HZ08株S10编码蛋白多克隆抗体制备及其特性分析.李永刚,曾伟伟,王庆,等.水产学报, 2014, 38(3): 449-456.为研究草鱼呼肠孤病毒(GCRV)HZ08株S10基因节段编码蛋白的可能功能,采用PCR方法扩增草鱼呼肠孤病毒HZ08株S10基因节段,并把该基因节段克隆至表达载体pET-32a(+),获得的重组表达载体pET-32a-S10转化到大肠杆菌BL21(DE3)菌株,用IPTG诱导表达,表达产物通过SDS-PAGE分析鉴定后,再通过变性、过Ni柱纯化、透析复性纯化获得目的蛋白.然后用纯化的重组蛋白免疫昆明小白鼠,制得多克隆抗体,用间接ELISA方法测定抗体效价,用Western blot和IFA(间接免疫荧光试验)鉴定抗体特异性.结果表明,SDS-PAGE分析表达的重组蛋白约为53 ku,大小与预期相符,目的蛋白主要存在于包涵体中;过Ni柱纯化、透析复性纯化后的重组蛋白纯度可达97.4%;间接ELISA测得制备的多克隆抗体效价约为1:106,Western blot和IFA结果显示,制备的多克隆抗体能识别HZ08毒株,表明S10编码蛋白为GCRV-HZ08株的结构蛋白.
关键词:草鱼呼肠孤病毒;HZ08株;S10编码蛋白;多克隆抗体
Q785;S965.31000-0615-201403000305
大菱鲆促黄体激素受体基因的克隆及其生物信息学分析.贾玉东,孟振,牛化欣,等.水产学报, 2014, 38(3): 305-315.
通过兼并引物扩增及RACE技术,克隆大菱鲆促黄体激素受体(luteinizing hormone receptor,LHR)基因,分析其相应生物信息学特征和组织表达.结果显示:LHR基因序列全长3184 bp,编码685个氨基酸,同大西洋庸鲽同源性最高.氨基酸序列分析发现,该基因编码蛋白为疏水性蛋白,相对分子量76.54 ku,理论等电点7.22,存在信号肽序列和跨膜区;亚细胞定位主要在内质网和细胞膜;预测该蛋白含有33个磷酸化位点、5个糖基化位点、6个富含亮氨酸重复序列、7个跨膜保守结构域,二级结构以无规则卷曲为主,三级结构其结构域呈α螺旋状构象;蛋白功能预测表明,LHR主要在辅助、运载、翻译和代谢调节过程中发挥关键作用.组织表达分析表明,LHR基因除在卵巢大量表达外,在其他非性腺组织也有表达,尤其是在肝脏表达较高.上述结果为深入探讨LHR基因在大菱鲆性腺发育过程中的生物学功能奠定了遗传信息基础,也为研究其他海水养殖鱼类生殖调控提供重要参考.
关键词:大菱鲆;促黄体激素受体;克隆;生物信息;mRNA表达
Q7861671-8135-201402000001
研究报告表达轮状病毒nsp4基因重组腺病毒的构建与免疫评价.谢力,王晓囡,李杨,等., 2014, 34(2): 1-6.
目的:应用非复制腺病毒表达系统构建表达人轮状病毒非结构蛋白4(NSP4)的重组腺病毒,初步评价其免疫保护效果.方法:构建含野生轮状病毒NSP4基因的穿梭质粒pshuttle-NSP4,与腺病毒骨架质粒pAdeasy经同源重组后在Ad-293细胞中包装获得pAd-NSP4重组腺病毒颗粒.电镜、RT-PCR、免疫荧光等方法鉴定病毒特征及在体外细胞中的表达.肌肉注射及滴鼻方式免疫小鼠,检测小鼠血清抗体效价及其中和保护效果.结果:获得了滴度为108.25CCID 50/ml的重组腺病毒pAd-NSP4,免疫荧光检测到特异性目的蛋白的表达.二次免疫后肌肉注射和滴鼻小鼠的ELISA血清平均效价分别为1:320和1:1436.8;中和抗体效价1:45.3和1:71.8.结论:表达轮状病毒NSP4蛋白的非复制型重组腺病毒颗粒具有良好的免疫原性.滴鼻途径比肌肉注射可更加有效地诱导小鼠的免疫应答.
关键词:轮状病毒;NSP4;重组腺病毒
Q7861671-8135-201402000021
NANOGP8基因在肺癌细胞系中甲基化水平与表达研究.王爱娥,王英,李朝霞,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(2): 21-25.
目的:研究NANOGP8基因在肺癌细胞系A549中启动子区域甲基化水平及其与基因表达的相关性.方法:利用MethPrimer甲基化岛预测和甲基化引物设计软件,预测NANOGP8启动子区甲基化位点.分别从人成纤维细胞系和肺癌细胞系中提取基因组DNA,经过亚硫酸氢钠处理后,用针对甲基化位点设计的引物进行PCR扩增,获得相应区段DNA后,连接到pGEM-T载体,转化大肠杆菌鉴定阳性克隆后,测序并与GenBank数据库中NANOGP8基因组DNA序列比对,获得其甲基化水平数据.分别提取两个细胞系的总RNA,RT-PCR获得相应cDNA 进行PCR扩增,扩增产物经琼脂糖凝胶电泳后,经酶切和测序验证,获取其表达水平数据.结果:成功预测NANOGP8的两个区域有甲基化位点,并检测到人成纤维细胞系和肺癌A549细胞系中NANOGP8启动子甲基化水平分别为59.7%和12.5%,表达检测结果显示在A549细胞系中检测到NANOGP8的基因片段,而在人成纤维细胞系中没有扩增到相应产物.结论:在正常成体细胞中NANOGP8基因由于启动子的高度甲基化而沉默,而在肺癌细胞系中NANOGP8基因启动子去甲基化激活其表达.NANOGP8基因的表达与其启动子区域去甲基化密切相关,同时NANOGP8在肺癌细胞分化过程中发挥重要作用.
关键词:NANOGP8;肺癌细胞系A549;甲基化;调控;表达
Q7861671-8135-201402000039
2型猪链球菌β-半乳糖苷酶基因的克隆表达及酶活性测定.张凤玉,胡丹,龚秀芳,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(2): 39-44.
目的:克隆表达2型猪链球菌β-半乳糖苷酶(BgaC)编码基因,并测定其酶活性.方法:根据05ZYH33基因组序列设计引物,PCR扩增bgaC基因,构建重组表达质粒pET28a-bgaC,转化E.coli BL21,筛选阳性转化子进行IPTG诱导表达,产物通过SDS-PAGE鉴定;最后对表达产物进行亲和层析纯化,获得BgaC纯化蛋白后测定其酶活性.结果:bgaC基因在原核细胞中得到高效表达,重组表达的BgaC分子质量约为69 kDa,其酶促反应最适温度为42℃,最佳反应时间为30 min,最适反应pH为5.5,最佳底物浓度为10 mmol/L.2型猪链球菌BgaC的体外酶活为1615 U/ml,酶比活为1076 U/mg.结论:2型猪链球菌强毒力株05ZYH33中含有bgaC基因,在原核系统高效表达的BgaC具有良好的酶学活性.
关键词:2型猪链球菌;β-半乳糖苷酶;克隆;酶活性
Q7891671-8135-201402000007
沉默c2orf68基因对结直肠癌细胞增殖的影响.蒋婷婷,温晓霞,陈尧.中国生物工程杂志, 2014, 34(2): 7-13.
目的:通过RNA干扰技术抑制人结直肠癌SW480、SW620及LS174T细胞株中 c2orf68基因的表达,进一步观察其生物学特性的改变,以阐明c2orf68基因对结直肠癌细胞增殖的影响.方法:利用siRNA在线设计软件设计合成干扰片段,并将2个干扰片段转入所试细胞株中.应用RT-PCR法检测细胞mRNA的表达;利用MTT实验观察细胞增殖情况;应用流式细胞技术检测细胞凋亡.结果:转染siRNA片段后,SW480、SW620及LS174T细胞株的mRNA表达都下降,其抑制率分别为:50.05%、44.79%;49.69%、30.00%;50.15%、45.79%.随后,选取干扰效率高的siRNA1干扰片段做后续实验.MTT实验发现,siRNA转染LS174T细胞后,细胞的增殖能力明显下降,细胞的增殖抑制率为21.2%(P<0.05).同时,采用流式细胞仪检测细胞的凋亡,实验表明,实验组细胞凋亡率为18.13%(P<0.05).结论:成功筛选了抑制结直肠癌c2orf68基因的特异性干扰片段,该片段可以下调人结直肠癌细胞株中 c2orf68的mRNA,抑制人结直肠癌细胞的生长,促进细胞凋亡,说明该基因可能与结直肠癌的细胞增殖有关,进一步调控相应生物学特性的改变,引起结直肠癌的发生.
关键词:c2orf68基因;RNAi;结直肠癌
Q7891671-8135-201402000026
盐酸阿霉素增强溶瘤腺病毒ZD55-TRAIL抑制肝癌细胞生长的研究.刘涛,韩华锋,马步云,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(2): 26-33.
盐酸阿霉素(DOX)作为一种抗肿瘤抗生素,通过抑制癌细胞遗传物质的合成,对多种肿瘤均有杀伤作用,然而,其单独作用疗效有限,且加大剂量时其副作用较强.目前,携带抗癌基因的溶瘤腺病毒在肿瘤治疗中的作用日渐显现,溶瘤腺病毒ZD55-Trail联合DOX治疗肝癌的研究鲜有报道.通过MTT和结晶紫染色试验检测DOX药物处理对肝癌细胞系Bel-7404存活率的变化情况;Hoechst33342染色和流式细胞术检测肝癌细胞的凋亡;Western blot检测Trail蛋白和凋亡相关蛋白的表达;免疫荧光和流式细胞术检测凋亡相关受体表达的情况.结果显示,ZD55-Trail与DOX联合使用能够有效抑制肝癌细胞增长并诱导其凋亡,并且联合处理能增加Trail受体DR4和DR5的表达.初步探讨了DOX与ZD55-Trail两者协同诱导肝癌细胞凋亡的机制,为利用ZD55-Trail与DOX联合治疗肝癌提供依据.
关键词:ZD55-Trail;DOX;肝癌;凋亡
Q7891671-8135-201402000059
适体核酶型人工核糖开关的设计.王佳稳,冯婧娴,林俊生,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(2): 59-64.
适体核酶型核糖开关是近年出现的一种人工基因调控开关.最常见的适体核酶由锤头状核酶和适体组成,结构清晰,易于设计.作为一种顺式作用元件,适体核酶型核糖开关在特异性配体的作用下,无需蛋白质辅助,即可通过调节自身裂解反应,调控mRNA的翻译,可应用于多种细胞的基因调控.目前适体核酶型核糖开关的设计,主要是通过合理组装核酶与适体元件,整合到mRNA后再进行功能筛选.该基因调控开关调节幅度大、响应迅速、调控方式简洁,有可能应用于体内传感器、基因治疗、生物处理器等多个领域.
关键词:适体;模块组装;基因调控;锤头状核酶
Q81 生物工程学(生物技术)
Q811006-2467-201402000164
视觉修复系统模型建立与信息处理.夏鹏,胡洁,戚进,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 164-167.
针对客观世界的场景图像复杂,与视觉假体有限的微电极刺激阵列之间的矛盾,从视觉信息需求入手,开展了视觉假体装置建模与视觉信息的研究,设计了视觉假体装置眼动机构的生物、机械、电子一体化模型,并通过心理物理学实验进行评估验证.实验结果反映了视觉假体使用者的视觉效果和最小视觉信息需求.
关键词:视觉假体;神经刺激器;心理物理学
Q811674-7232-201401000029
载脂蛋白C1调控斑马鱼原肠胚形成中的外包运动.汪洋,周莉,李志,等.中国科学:生命科学, 2014, 44(1): 29-38.
载脂蛋白C1(Apoc1)调控脂蛋白的代谢,但它在胚胎发育中的作用尚不清楚.本研究鉴定并揭示了斑马鱼Apoc1的一个转录本Apoc1b在原肠胚形成外包运动中的功能.Apoc1b主要在卵黄合胞层、胚胎腹部和侧部区域的内层细胞中表达,并形成从内层高表达到外层低表达的辐射状梯度.注射Apoc1b的反义吗啉导致斑马鱼胚胎深层细胞的外包运动阻滞.Apoc1b敲除或过表达胚胎中E-钙粘蛋白(E-cadherin)的辐射状插入和梯度分布均被干扰.因此,Apoc1b以依赖于浓度梯度的方式通过E-cadherin介导的辐射状插入调控外包运动.
关键词:外包运动;阿朴脂蛋白C1;E-钙粘蛋白;辐射状插入
Q8111004-132X-201404000432
壁虎在垂直的不同材料表面的运动与附着行为研究.吉爱红,顾伟,汪中原,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 432-438.
用动物全空间运动行为-反力测试系统测试记录了大壁虎(gekko gecko)在垂直的玻璃、有机玻璃、铝和不锈钢表面的运动行为和运动反力.分析了壁虎在垂直的不同材料表面的运动附着能力与材料表面特性之间的关系.大壁虎在玻璃、有机玻璃、铝表面上采用对角步态向上爬行,运动与附着能力依次降低,在不锈钢表面不能爬行与附着.在玻璃表面的爬行速度是铝表面爬行速度的两倍.壁虎主要通过提高步频来提高速度.在运动与附着能力较弱的表面,壁虎对壁面的运动反力较小,通过降低爬行速度、提高占空比、增加腿的附着时间来保证运动的稳定与安全,并通过轴向力克服身体重力向上爬行,通过侧向力和法向力使身体稳定地附着在壁面上.壁虎在垂直表面的运动与附着能力随着接触面材料表面能的增加而提高.
关键词:运动;动力学;黏附机制;表面能;壁虎
Q811.21006-2467-201402000168
基于粒子群优化的支持向量机用于直肠感知功能重建.姜恩宇,昝鹏,朱晓锦,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 168-172.
针对临床上肛门失禁导致的直肠感知功能丧失,提出了一种基于粒子群优化(PSO)的支持向量机(SVM)重建患者直肠感知功能的方法.分析人体直肠压力生理特征,将典型直肠压力收缩波形中的巨大移行性收缩(HAPC)作为产生便意的主要依据,利用小波包分析对直肠压力信号进行特征提取,通过提取的特征向量对基于SVM的直肠感知预测模型进行训练,使用PSO算法对SVM的参数进行优化,并利用训练后的模型进行便意预测,同时对比分析了参数优化后的SVM和不同核函数的SVM便意预测的准确率.实验结果表明,所提出方法切实有效,能够帮助患者重建直肠感知功能.
关键词:支持向量机;粒子群优化;直肠感知;小波包分解
Q8121000-7857-201404000091
蛋白酪氨酸磷酸酶SHP2抑制剂高通量筛选模型的建立和应用.高炜,邵伟,苏刚,等.科技导报, 2014, 32(4): 91-94.
为了建立体外蛋白酪氨酸磷酸酶SHP2抑制剂的高通量筛选模型,筛选潜在的SHP2抑制剂,通过应用大肠杆菌系统克隆表达GST-SHP2融合蛋白,经过GST-Sepharose 亲和层析分离得到纯化的GST-SHP2蛋白,建立384孔板的高通量筛选模型,对48000个有明确结构的小分子化合物进行体外筛选,筛选出75个活性化合物对SHP2的抑制作用大于50%,确定3个化合物具有较高的抑制活性.该筛选模型灵敏、稳定,对SHP2抑制剂药物研发打下了基础.关键词:SHP2;抑制剂;高通量筛选
Q8131671-8135-201401000015
癌症靶向基因-病毒ZD55-XAF1抗肝癌移植瘤的生长及其安全性研究.马步云,何婉婉,周立,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(1): 15-20.
目的:探讨溶瘤腺病毒(ZD55-gene)作为载体携带外源抗癌基因(XAF1)抗肝癌移植瘤的生长及其安全性.方法:抽提溶瘤腺病毒ZD55-XAF1的基因组DNA,PCR扩增鉴定病毒;细菌平板培养和支原体检测试剂盒检测细胞有无细菌、支原体污染;通过荷瘤小鼠动物实验,观察溶瘤腺病毒ZD55-XAF1对肝癌移植瘤生长的抑制、小鼠的临床反应指标、血清肝毒性指标、各脏器组织中的病毒残留分布及病理切片观察.结果:细胞培养过程无细菌和支原体污染;较对照组,受试小鼠血清肝酶AST活性上升(P<0.05),而ALT和ALP活性基本无变化(P>0.05);PCR检测各脏器均有病毒基因组DNA存在;HE染色显示受试小鼠各脏器具有不同程度的损伤,病毒处理对肿瘤细胞具有明显的杀伤效果,而受试小鼠的临床反应并无明显异常.结论:溶瘤腺病毒ZD55-XAF1能够抑制肿瘤生长,杀死肿瘤细胞,对小鼠血清肝酶活性影响较小而对各脏器有不同程度的轻微损伤,作为癌症基因治疗载体有潜在的应用价值但其安全性还有待提高.
关键词:溶瘤腺病毒;基因治疗载体;安全性
Q8141671-8135-201401000021
枸杞紫黄质脱环氧化酶(LcVDE)基因的克隆和分析.张旭强,季静,王罡,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(1): 21-27.
目的:克隆枸杞VDE基因的全长cDNA,通过对基因序列的生物信息学分析预测表达产物的结构特征和功能位点并验证其功能,为研究枸杞紫黄质循环的作用机理打下基础.方法:利用cDNA末端快速扩增和RT-PCR方法克隆枸杞VDE基因全长cDNA序列,生物软件分析VDE的生物学信息.构建VDE基因的原核表达载体pET-VDE,转化大肠后用IPTG诱导VDE过量表达;并构建体外反应体系对VDE表达蛋白酶功能进行验证.结果:LcVDE基因的ORF长1413 bp,编码的蛋白由470个氨基酸组成,分子量为53.61 kDa,等电点为5.77.SDS-PAGE电泳结果表明,枸杞VDE基因在大肠杆菌中得到了过量表达.克隆基因表达蛋白进行紫黄质的脱环氧化反应,吸收光谱和HPLC的分析结果表明,表达蛋白催化了紫黄质的脱环氧化反应.结论:克隆得到的VDE基因编码的蛋白具有紫黄质脱环氧化酶的的功能与活性.
关键词:枸杞;紫黄质;紫黄质脱环氧化酶(VDE)
Q8151671-8135-201401000086
从富集液中发掘麻类脱胶果胶酶基因的技术.段盛文,刘正初,郑科,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(1): 86-89.
为了突破传统可培养技术筛选麻类脱胶用果胶酶基因的不足,通过设计不同总DNA提取方法、样品富集方法以及优化PCR反应体系,建立起了一套适合于直接从富集液中发掘麻类脱胶用果胶酶基因的技术.结果表明,震荡培养脱胶时间比静止培养脱胶时间缩短51.5%;通过PowerSoilTMDNA Isolation Kit从第4次富集后的震荡发酵中能提取适合的总DNA;PCR最优反应体系为:总体积为25 ml,Mg2+浓度为2.0 mmol/L,dNTPs浓度为0.2 ng/μl,引物浓度为0.6 μmol/L,DNA模板取2.5 ng/μl,Taq聚合酶量为0.8 U.获得的基因序列与已报道的果胶酶基因FJ538208序列高度相似,应用该技术成功地从麻类脱胶富集液中克隆到了果胶酶基因.
关键词:麻类脱胶;果胶酶基因;富集液
Q8151671-8135-201402000093
膜反应器固定化米根霉发酵产富马酸的工艺研究.刘强,徐晴,李霜.中国生物工程杂志, 2014, 34(2): 93-97.
以膜反应器固定化米根霉发酵产富马酸为研究对象,以Na2CO3为中和剂,考察固定化米根霉在5L搅拌式发酵罐中的发酵特征,采用智能可视化软件(IVOS)优化发酵工艺条件.结果表明,在80 g/L初始糖浓及最优工艺下,富马酸产量、生产速率及转化率分别为21.1 g/L、0.25 g/(L·h)和28%;采用40 g/L初始糖浓及连续批次发酵工艺时,富马酸产量、生产速率及转化率最高分别为10.8 g/L、0.36 g/(L·h)和27%.搅拌式反应器中,固定化米根霉的膜反应器比表面积有限,以及菌膜的空间阻隔效应对传质传氧的限制作用,显著影响了富马酸的生产强度和转化率.因此,亟需发掘新的固定化方法及反应器形式,达到既解决米根霉形态控制问题,又有助于生产性状提升的目标.
关键词:米根霉;富马酸;膜反应器;固定化细胞
Q815;Q8191671-8135-201402000084
侧钩木霉的分离、鉴定及产孢条件优化.高雪丽,吴坚平,徐刚,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(2): 84-92.
从堆肥中分离得到一株具有较强拮抗植物病原菌活性的木霉菌,经过分子生物学方法鉴定为侧钩木霉(Trichoderma ghanense).以该菌为出发菌株,对其固态发酵培养基进行优化,以期提高孢子产量.通过单因素筛选、Plackett-Burman实验、最陡爬坡实验和响应面分析确定影响孢子产量的最重要的三因素为蔗糖、玉米浆、硫酸镁,其最佳浓度分别为0.56%、0.56%和2.59%,最佳初始含水量为35%,最佳初始pH值为9.优化后的固态发酵培养基上,该菌孢子产量可达1.16×109CFU/g IDS,约是优化前的17倍.
关键词:侧钩木霉;分离;鉴定;固态发酵;响应面法
Q8191671-8135-201402000014
RNAi沉默CXCR7对人结肠癌细胞SW620特异性靶向抑制的实验研究.王鑫,陈玲,孙飞,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(2): 14-20.目的:探讨慢病毒介导的CXCR7-shRNA转染人结肠癌细胞株SW620后对CXCR7蛋白表达的影响.方法:(1)设计并合成CXCR7的3对shRNA序列及1对阴性对照序列,与pSilencerTM4.1系统合成构建重组慢病毒载体,转染HEK293T细胞包装病毒并检测滴度;(2)将3种重组慢病毒载体及阴性对照分别感染人结肠癌细胞SW620,RT-PCR检测CXCR7 mRNA的表达情况,测定沉默效率,筛选沉默效率最高的一组CXCR7-shRNA作为后续实验表达载体;(3)MTT法检测转染CXCR7-shRNA对SW620细胞生长增殖的影响;(4)通过细胞划痕实验检测转染CXCR7-shRNA对SW620细胞侵袭迁移能力的影响;(5)Western blot检测转染CXCR7-shRNA对SW620细胞蛋白表达情况.结果:(1)测序证实3对慢病毒载体及1对阴性对照载体均包装成功,滴度分别为3.16×108TU/ml、4.27×108TU/ml、3.93×108TU/ml和2.95×108TU/ml;(2)3组慢病毒载体转染SW620细胞后,CXCR7 mRNA的表达量均较阴性对照组明显降低(P<0.05),其中CXCR7-shRNA-1对CXCR7的抑制率明显高于其他两组(P<0.05);(3)CXCR7-shRNA-1转染SW620后,肿瘤细胞的增殖程度显著减少,与空白组相比有显著性差异(P<0.05);(4)SW620细胞在划痕24h后,空白对照组和实验组的细胞迁移指数(MI)分别为(49.92±6.41)%和(29.13±5.38)%,有统计学意义(P<0.05),划痕48h后,对照组与实验组的MI分别为(96.52±7.44)%和(72.03±8.29)%,有统计学意义(P<0.05);(5)CXCR7-shRNA-1转染SW620细胞后,与空病毒载体组、空白组相比,CXCR7蛋白表达量明显降低,具有统计学意义(P<0.05).结论:CXCR7-shRNA慢病毒表达载体转染SW620细胞后可有效下调CXCR7 mRNA和蛋白的表达水平并能够抑制肿瘤细胞的增殖与迁移,为下一步研究以CXCR7/CXCL12生物学轴为靶点的结直肠癌慢病毒基因沉默治疗打下了良好的基础,为结直肠癌的基因治疗提供了新方向.
关键词:结直肠癌;CXCR7;CXCL12;重组慢病毒载体;RNAi
Q8191671-8135-201402000045
新型长效重组促卵泡素的纯化和性质及药代动力学研究.杨凡,黄虎,李屹晨,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(2): 45-51.
促卵泡素(Follicle-stimulating hormone,FSH)用于治疗男女不孕不育症,由于FSH的半衰期较短,需要频繁注射给药,因此制备长效FSH制剂一直是该类药物的研发方向.首次将来自绒促性素(human chorionic gonadotropin,HCG)中的羧基端肽(carboxy-terminal peptide,CTP)和人免疫球蛋白G2(immunoglobulin G2,IgG2 )Fc片段变体(vFc)与单链FSH有序连接,通过基因工程和哺乳动物细胞培养技术实现了其在中国仓鼠卵巢细胞中的稳定表达,然后利用Protein A柱层析手段进行纯化,制备了新型重组FSH-CTP-vFc融合蛋白,同时分析了不同细胞培养时间表达的重组融合蛋白的理化性质和体内外活性.动物试验结果表明,纯化的FSH-CTP-vFc融合蛋白具有显著的体内生物活性,药代动力学分析显示该重组融合蛋白的半衰期是重组FSH的近10倍.这种新型长效重组FSH-CTP-vFc融合蛋白在临床上可大大减少注射次数和患者痛苦,提高患者用药依从性.
关键词:重组人促卵泡素;长效;CTP;vFc融合蛋白;药代动力学
Q8191671-8135-201402000071
大肠杆菌中从头合成白藜芦醇途径的设计及优化.汪建峰,张嗣良,王勇.中国生物工程杂志, 2014, 34(2): 71-77.
白藜芦醇是一种极具药用价值的植物源芪类化合物.为了在E.coli实现白藜芦醇的从头合成,构建了由酪氨酸解氨酶(TAL),香豆酸-CoA合成酶(4CL)和白藜芦醇合成酶(STS)组成的非天然合成途径.经3天发酵后,白藜芦醇产量仅为2.67 mg/L,而其中间体香豆酸的积累达到了95.64 mg/L.为了进一步改善异源途径的效率,对4CL和STS模块采取融合表达、高拷贝表达及启动子工程改造的策略,最终使白藜芦醇产量提高到了9.6倍,达到了25.76 mg/L,同时香豆酸的积累减少到了20.38 mg/L.这些研究结果为更高效白藜芦醇从头合成工程菌的构建及最终实现白藜芦醇的微生物大规模生产奠定了基础.
关键词:大肠杆菌;白藜芦醇;融合表达;高拷贝表达;启动子工程
Q8191671-8135-201402000078
布鲁氏菌和贝纳氏柯克斯氏体双重PCR检测方法的建立与初步应用.彭武丽,罗展荣,季新成,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(2): 78-83.
为建立同步检测布鲁氏菌和贝纳氏柯克斯氏体的双重PCR方法,根据GenBank上公布的布鲁氏菌Bp26基因和贝纳氏柯克斯氏体IS1111a基因,利用 Primer premier 5.0软件各设计一对特异性引物,分别扩增出219 bp和130 bp的目的片段,通过优化PCR反应体系和扩增条件,建立起了能够同步快速检测布鲁氏菌和贝纳氏柯克斯氏体的双重PCR方法,该方法具有较好的特异性、可重复性和较高的灵敏性.利用该双重PCR方法对流产牛抗凝全血、血清、流产胎儿及奶液等172份临床样品进行检测,共检测到布鲁氏菌感染阳性样品53份,贝纳氏柯克斯氏体感染阳性样品10份,混合感染阳性样品2份,阳性检出率分别为30.8% 、5.8% 、1.2%.初步临床应用结果表明,该方法可用来安全、同步、快速、灵敏地对布鲁氏菌和贝纳氏柯克斯氏体进行检测.
关键词:布鲁氏菌病;Q热;感染;双重PCR;共扩增
Q93 微生物学
Q931006-267X-201403000620
藏香猪源纤维素分解菌的分离鉴定及酶学特性分析.杨伟平,孟凡旭,马丽,等.动物营养学报, 2014, 26(3): 620-629.
本试验旨在从藏香猪盲肠内容物中分离筛选能够高效分解纤维素的菌株,并对该菌株进行鉴定和酶学特性分析.采用羧甲基纤维素平板法初筛和摇瓶发酵法复筛,从藏香猪盲肠内容物中分离筛选出1株能够高效降解纤维素的纤维素分解菌;结合该菌株的形态学特征、生理生化特性以及16S rRNA基因序列的同源性对其进行分类鉴定;根据该菌株不同时间的生长特性和产酶特性评定其产酶能力;从其所产羧甲基纤维素酶反应的适宜pH、温度和时间来研究该菌株的酶学特性.结果表明:从藏香猪盲肠内容物中分离到了1株能够高效降解纤维素的菌株,经鉴定将其命名为枯草芽孢杆菌BY-2,该菌株为好氧的革兰氏阳性菌,有芽孢,且生长速率快、产酶早、产酶时间长.酶学特性分析表明:枯草芽孢杆菌BY-2产羧甲基纤维素酶的最适反应条件为pH 5.5、65℃下反应5 min,且其在pH 3~8的范围内具有强的酸碱稳定性.
关键词:藏香猪;纤维素分解菌;分离鉴定;生长特性;酶学特性
Q931006-2467-201402000159
林可霉素转运蛋白基因lmrC的功能分析.徐晶晶,吴杭,孟思童,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 159-163.
为了研究腺苷三磷酸结合盒转运蛋白LmrC是否参与林可霉素的生物合成,通过同源重组在林可霉素高产菌株LC-G中构建了lmrC的缺失突变株XJJ7.高效液相色谱(HPLC)分析和抗性检测显示,相比出发菌株LC-G,XJJ7的林可霉素产量下降了55%,而且耐受林可霉素的最高质量浓度降低了50%.进一步实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)分析发现,突变株XJJ7中林可霉素生物合成基因lmbA和lmbR的转录明显低于LC-G,但调控基因lmbU的转录不变.在LC-G中lmrC的过表达不能进一步提高产量,也不影响lmbA、lmbR和lmbU基因的转录,但过表达菌株对林可霉素的抗性显著增强.结果表明,lmrC可以通过影响生物合成基因的转录来调节林可霉素的产生,并赋予产生菌一定的抗性.
关键词:林可链霉菌;林可霉素;腺苷三磷酸结合盒转运蛋白;抗性
Q9331000-2030-201402000045
胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种mreB基因的功能分析.邓亚岷,杜硕,王欢,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 45-52.
为了阐明细菌杆状决定蛋白mreB基因对胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种(Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorum,Pcc)生物学特性及致病性的影响,采用同源重组的方法成功构建了该基因的缺失突变株、互补菌株及过表达菌株,并进行了相关表型测定.结果表明:与野生型菌株PccS1相比,缺失突变株ΔmreB菌体形态由杆状变为球形;对黄花马蹄莲和大白菜的致病性显著下降;生长能力也受到一定限制;尽管分泌胞外纤维素酶的能力、抗氧化压力和菌体沉降速率无明显变化,但蛋白酶活性、果胶酶活性、生物膜形成能力、游动性及产生碳青霉烯抗生素的能力均有不同程度的下降.互补菌株的表型得到了部分或全部恢复.qRT-PCR结果也显示:ΔmreB中几种相关致病因子的相对表达量均下调.表明:mreB与胡萝卜软腐果胶杆菌的菌体形态、生长能力和致病能力密切相关.这是首次报道mreB与植物病原菌的致病性相关.
关键词:胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种;mreB基因;细胞形态;致病性
Q938.11000-694X-201402000472
3种典型荒漠灌木内生固氮菌及固氮酶基因nifH多样性分析.徐正金,罗明,王卫霞,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 472-480.
具有特殊生境的内生固氮菌,对改善植物营养、增强植物抗逆性及群落稳定性具有重要作用,是一类潜力巨大、尚待开发的微生物资源.以新疆3种典型荒漠灌木多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、黑果枸杞(Lycium ruthenicum)、盐穗木(Halostachys caspica)为材料,从根和枝条组织中分离筛选获得137个内生固氮菌菌株,采用16S rDNA PCR-RFLP、16S rDNA序列测定、BOXAIR-PCR指纹图谱、nifH PCR-RFLP等方法分析其遗传多样性及系统发育关系.结果表明:分离菌株经16SrDNA PCR-RFLP酶切图谱聚类划分为9个遗传类型.序列测定和系统发育分析显示,代表菌株分属于拉恩氏菌属(Rahnella)、假单胞菌属(Pseudomonas)、泛菌属(Pantoea)、芽孢杆菌属(Bacillus)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和申氏杆菌属(Shinella),其中Rahnella为优势种群.一个测定菌株的16SrDNA序列同源性低于97%,提示可能为一个潜在的新种.BOXAIR-PCR分析优势种群的基因组结构特征,获得12种指纹图谱类型,显示出该种群具有丰富的基因组多样性.nifH PCR-RFLP分析分离内生固氮菌菌株固氮酶基因nifH的分子多态性,将其划分为3种基因型,体现了nifH具有高度保守性,同时在不同固氮微生物种群和菌株间也存在一定的多样性.研究结果丰富了固氮微生物物种资源库和基因库,对于内生固氮菌资源的保护和利用奠定了科学基础.
关键词:荒漠灌木;内生固氮菌;遗传多样性;16SrDNA全序列;nifH基因
Q9391000-2030-201402000146
基于rDNA ITS序列和ERIC-PCR研究虫草真菌无性分离物的遗传多样性.唐传红,唐庆九,张劲松,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 146-152.
以24株虫草无性分离物和1个蛹虫草子实体为材料,利用ITS序列分析和ERIC-PCR方法对这些材料进行了遗传多样性分析.结果表明:ITS序列分析表明蝉花的无性分离物4645(菌生轮枝菌Lecanicillium fungicola)与蝉花的无性分离物4644和4646及蛹虫草的无性分离物亲缘关系较近,而冬虫夏草无性分离物4634及4636则为膨大弯颈霉Tolypocladium inflatum;蛹虫草Cordyceps militaris无性型与蝉花Cordyceps cicadae无性型(4644、4646)及无性分离物4645聚成一族,而冬虫夏草分离物4634及4636与冬虫夏草的关系较近,聚成另一族.ERIC-PCR分析结果表明,在相似性系数为0.76时,上述分离物分成4组,即1)L.fungicola;2)T.inflatum;3)C.cicadae;4)C.militaris.上述结果表明虫草无性分离物具有丰富的遗传多样性.同时,本研究检测了上述无性分离物胞外液中虫草素的含量,发现所有蛹虫草无性分离物(除1811之外)的胞外液中均含有虫草素,但蝉花和冬虫夏草的无性分离物(4634、4636、4644、4645和4646)胞外液中的虫草素产量极低,甚至无法检测出.
关键词:虫草;无性分离物;rDNA ITS序列;ERIC-PCR;虫草素;亲缘关系
Q939.11000-3207-201402000291
草鱼肠道纤维素降解细菌的分离与鉴定.王微微,吴山功,邹红,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 291-297.
为更好地弄清草鱼(Ctenopharyngodon idella)肠道纤维素降解细菌的种类,采用羧甲基纤维素(CMC)作为唯一碳源的选择性培养基,分别从草鱼肠道内容物和肠道黏膜中分离到了40株产纤维素酶细菌.16S rRNA基因序列的分析结果显示,大多数产纤维素酶细菌为气单胞菌属(Aeromonas)的种类,其次为肠杆菌属(Enterobacter)的细菌以及未经分离纯培养的细菌(Uncultured bacterium).进一步研究细菌产纤维素酶能力发现,纤维素酶活性显著性高于其他菌株的分别是A.veronii MC2、A.veronii BC6、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)中一种未经分离纯培养的细菌BM3(Uncultured bacterium BM3)和A.jandaei HC9.草鱼肠道中简答气单胞菌(A.jandaei)、类志贺邻单胞菌(Plesiomonas shigelloides)、阴沟肠杆菌(E.cloacae)以及产气肠杆菌(E.aerogenes)是被作为产纤维素酶细菌的首次报道.关键词:草鱼;肠道;内容物;黏膜;纤维素降解细菌
Q939.11000-694X-201402000358
一种生物土壤结皮中蓝细菌(Microcoleus spp.)的分子鉴定.屈建军,李毅.中国沙漠, 2014, 34(2): 358-362.
在从北京怀柔风沙防治技术示范区采集的沙样中,采用96孔板有限稀释法分离出的微生物,形态学初步鉴定分别为蓝细菌.进行PCR和测序后,利用GenBank中蓝细菌不同科、属种类序列进行分子系统分析、系统发育树及遗传距离分析,结果表明测序样品应为Microcoleus vaginatus和Microcoleus streenstrupii.
关键词:生物土壤结皮;蓝细菌;分子鉴定
Q939.41671-8135-201401000064
犬瘟热病毒H蛋白基因重组腺病毒的构建及免疫效果评估.袁颖烁,宋菲菲,刘国强,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(1): 64-70.研究选取犬瘟热病毒H蛋白基因为目的基因,利用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)、酶切、连接等方法构建出重组人5型腺病毒穿梭质粒和骨架质粒,两者共转染293AD细胞并包装出重组腺病毒.通过电镜负染、酶切鉴定、Western blot及一步生长曲线测定等方法进行病毒的生物学特性鉴定,证明犬瘟热病毒H蛋白基因重组腺病毒构建正确.犬分别肌肉接种CDV疫苗毒和重组腺病毒,并检测免疫后第14,28,42,56,70,84 d时犬血清中抗CDV中和抗体的变化情况.结果显示,犬免疫重组腺病毒后体内产生的抗CDV平均中和抗体水平高于对照组,滴度最高达2-8.研究表明,正确构建的重组腺病毒具有良好的免疫原性,诱导产生的抗犬瘟热病毒中和抗体达到犬最低免疫保护水平,为进一步研发犬瘟热病毒活载体疫苗提供理论依据.
关键词:犬瘟热病毒;H基因;腺病毒;免疫效果
Q939.971671-8135-201401000090
大孔吸附树脂分离纯化培养基残基中虫草素.李从镇,毛宁.中国生物工程杂志, 2014, 34(1): 90-94.
采用大孔吸附树脂分离纯化人工蛹虫草培养基残基中的虫草素,以HPLC法测定样品中虫草素含量,筛选出了适宜的大孔树脂NKA-Ⅱ.研究了pH、洗脱剂乙醇体积分数等因素对该树脂吸附性能及解析性能的影响.结果表明,NKA-Ⅱ型树脂纯化虫草素的最佳吸附条件为pH9,吸附流速2 BV/h,该树脂对虫草素的吸附量可达到16.5 mg/g.洗脱工艺条件为2.5倍树脂柱体积的50%乙醇,NKA-Ⅱ大孔树脂对虫草素的解析率可达到95%以上.
关键词:虫草素;大孔树脂;分离纯化
Q94 植物学
Q9451000-694X-201402000464
生物肥部分替代化肥对甘蓝(Brassica oleracea)养分吸收、光合作用以及品质的影响.牛振明,张国斌,刘赵帆,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 464-471.
采用大田试验,研究了化肥减量20%~40%、配施生物肥对春茬甘蓝(Brassica oleracea)生长、养分吸收利用、光合作用以及品质的影响.结果表明:与当地施肥量(底肥:N 139.2 kg·hm-2,P2O5255 kg·hm-2,K2O 93.6 kg·hm-2;追肥:N 208.8 kg·hm-2)相比,化肥减量并配施生物肥使甘蓝生长前期、后期的茎粗变小;对甘蓝的叶片数、冠幅投影面积无显著影响;叶片的气孔导度、净光合速率均与对照无显著差异;促进了甘蓝叶球生长,叶球中硝酸盐和可溶性固形物含量降低,Vc含量增加;甘蓝叶球、叶片和根系氮含量降低,氮在叶球分配的比例提高,在叶片、根系分配的比例降低.化肥减量并配施生物肥提高了幼苗株高、增加了茎粗,气孔导度和净光合速率升高,降低了硝酸盐和可溶性固形物含量、叶球氮含量和根系的钾含量.
关键词:甘蓝(Brassica oleracea);化肥;生物肥;光合作用;品质
Q945.781000-694X-201402000441
盐角草(Salicornia europaea)对NaCl处理的生理响应.张梅茹,马金彪,姚银安,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 441-447.
用含有NaCl的Hoagland培养液处理盐角草(Salicornia europaea)11 d.检测其鲜重,干重,离子含量,电导率,溶解性总固体(TDS)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)浓度.结果表明:随着NaCl浓度的增加,盐角草干重和鲜重呈现先上升后下降的趋势,相对电导率、TDS、SOD、POD、CAT及MDA均呈现先下降后上升的趋势,在NaCl溶液浓度为200 mmol·L-1左右时,干重和鲜重的值达到最大,电导率、TDS、SOD、POD、CAT、MDA含量达到最小值;500 mmol·L-1和800 mmol·L-1时,SOD和CAT活性下降,电导率、TDS、POD、MDA含量则急剧上升.由此说明,一定浓度的NaCl溶液促进了盐角草的生长,200 mmol·L-1左右是其生长的最适浓度,500 mmol·L-1和800 mmol·L-1高盐浓度会对盐角草的膜结构、酶系统等造成不同程度的损伤.盐角草主要将Na+、K+积累在地上部,且随着NaCl处理浓度的增大,Na+含量逐渐增加、K+含量逐渐降低,这可能是盐角草调节细胞内离子平衡对抗盐胁迫的一种适应策略.
关键词:盐角草(Salicornia europaea);NaCl;最适浓度;离子平衡
Q945.791000-694X-201402000419
梭梭(Haloxylon ammodendron)叶片气孔导度与气体交换对典型降水事件的响应.杨淇越,赵文智.中国沙漠, 2014, 34(2): 419-425. C4植物以其较高的水分利用效率而表现出较强利用荒漠环境有限降水的能力,但对其气孔行为和气体交换对降水响应的理解并不深入.本研究选择荒漠区沙丘上6~7年生的梭梭(Haloxylon ammodendron),利用自制的降水拦截设施,将每次降水事件后样地中接受的降水量分别减少和增加10%、20%和30%,形成包括对照在内的7个降水梯度,研究梭梭气孔导度(Gs)与净光合速率(Pn)对典型降水事件的响应.结果表明:6~12 mm的降水对土壤水分的补给集中在50 cm土壤深度范围内.降水量每增加10%,Gs和Pn分别增加9.17%和4.17%;Gs和Pn在降水前后呈现先增加后降低的单峰型趋势,峰值出现在降水后第1 天,两者与土壤水分含量(SVWC)、空气相对湿度(RH)以及水汽压差(VPD)显著相关.降水后梭梭黎明前叶水势在-2.08~-2.74 MPa时叶片气体交换主要受气孔因素影响,而当叶水势降至-3.16 MPa以下时主要受非气孔因素控制.
关键词:河西走廊;梭梭(Haloxylon ammodendron);C4植物;气孔导度;气体交换
Q945.791000-694X-201402000426
红砂(Reaumuria soongorica)黄酮类物质代谢及其抗氧化活性对
UV-B辐射的响应.刘美玲,曹波,刘玉冰,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 426-432.
对荒漠植物红砂(Reaumuria soongorica)在UV-B辐射胁迫下不同时间内(0、2、4、6、8、10 d) 脂质过氧化、叶绿素和类胡萝卜素含量的变化以及黄酮类代谢途径关键酶活性、代谢产物及代谢产物的抗氧化活性进行了分析,探讨黄酮类代谢响应UV-B辐射胁迫的变化以及与脂质过氧化和光合色素系统的相关性.结果表明:随着UV-B辐射处理时间的延长,叶绿素含量有所降低;类胡萝卜素含量升高;膜脂过氧化程度(以丙二醛(MDA)含量表示)增加;黄酮类代谢途径关键酶黄烷酮3-羟化酶(F3H)活性呈现先增加后降低的趋势,但仍高于处理前水平,二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)活性增强,代谢终产物总黄酮含量先降低后恢复至处理前水平,花色素苷(ANS)含量上升;DFR活性、黄酮类代谢产物ANS及总黄酮对DPPH清除率和对MDA形成的抑制率均与MDA以及光合色素系统之间存在显著或极显著的相关性.这表明次生物质黄酮类代谢途径在
UV-B胁迫下发挥了抗氧化功能,提高红砂对在UV-B辐射下的自我保护能力.
关键词:抗氧化系统;黄酮类;红砂(Reaumuria soongorica);UV-B辐射胁迫
Q945.791000-694X-201402000433
模拟降雨对齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)生理特性的影响.张静,张元明.中国沙漠, 2014, 34(2): 433-440.
新疆古尔班通古特沙漠地表具有发育完好的生物土壤结皮,本文以参与组成生物土壤结皮的优势藓类——齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)为研究对象,在实验室内对其进行模拟降雨处理,降雨量分别为0 mm(对照)、2 mm、6 mm、10 mm和15 mm,研究模拟降雨影响下齿肋赤藓植株含水量、光合色素含量及可溶性糖、游离脯氨酸、可溶性蛋白、抗氧化酶(SOD、CAT和POD)、丙二醛含量的变化,以探讨其对降雨的生理生化响应.结果表明:随降雨量的增加,齿肋赤藓植株含水量显著增加;随齿肋赤藓植株含水量的增加,其光合色素含量和可溶性蛋白含量显著增加;随降雨量增加,抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活性和可溶性糖含量呈大致递减的趋势,游离脯氨酸和丙二醛含量呈先下降后上升的变化趋势.在干燥状态下齿肋赤藓通过提高体内保护酶(SOD、CAT和POD)活性,增加可溶性糖和游离脯氨酸含量来抵御外界干旱胁迫的环境;而降雨能够增加齿肋赤藓植株含水量,激活其光合生理活性,显著提高光合色素含量,但是降雨量过大又将加剧齿肋赤藓膜脂过氧化的程度.
关键词:生物土壤结皮;齿肋赤藓(Syntrichia caninervis);模拟降雨;生理生化特性
Q945.791000-694X-201402000448
灌溉量对2种灌木光合特性和水分利用效率的影响.郭自春,曾凡江,刘波,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 448-455.
采用野外试验,研究了灌溉量对新疆策勒绿洲木沙拐枣(Calligonum mongolicum)和花棒(Hedysarum scoparium)光合特性和水分利用效率的影响.结果表明:(1)随着灌溉量的增加,沙拐枣和花棒的净光合速率均增加,但是蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度没有明显增加;(2) 灌溉增加了沙拐枣的清晨水势和正午水势,并且只有灌溉和无灌溉处理的正午水势差异显著(p<0.05);而灌溉只增加了花棒的清晨水势,并且只有充分灌溉和无灌溉的条件下差异显著(p<0.05);(3)在不同的灌溉条件下,沙拐枣和花棒的稳定碳同位素比率δ13C变化不大,沙拐枣在无灌溉、适度灌溉、充分灌溉下δ13C的平均值分别为-12.267、-12.147、-11.958,花棒的δ13C分别为-27.928、-28.068、-27.166;(4) 沙拐枣和花棒的水分利用效率均在无灌溉条件下明显高于灌溉条件下,而且一次性的灌溉不会改变其水分利用效率.
关键词:灌溉;沙拐枣(Calligonum mongolicum);花棒(Hedysarum scoparium);光合特性;水分利用效率
Q945.791000-694X-201402000481
水分胁迫下马铃薯SnRK2基因的表达模式与生理响应.毛娟,白江平,张俊莲,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 481-487.
以 “大西洋”和“陇薯3号”两个品种盆栽苗为试验材料,研究了水分胁迫下马铃薯(Solanum tuberosum)StSnRK2基因家族的表达特征及其与植株生理指标变化的相关性.结果表明:在发生严重水分胁迫时,“陇薯3号”和“大西洋”的抗氧化酶活性、MDA含量、相对电导率和脯氨酸含量均较对照显著提高,但增长幅度在品种间存在差异;StSnRK2基因家族的8个成员的相对表达量在“大西洋”和“陇薯3号”之间也存在明显差异,StSnRK2.1、StSnRK2.2和StSnRK2.3在两个品种中均表现为水分胁迫后相对表达量显著高于对照的趋势;StSnRK2.7的相对表达量与对照无显著差异,而StSnRK2.4在“陇薯3号”的相对表达量是对照的9.5倍,是8个基因成员在受水分胁迫后相对表达量最高的一个基因;StSnRK2.1、StSnRK2.2、StSnRK2.3、StSnRK2.4和StSnRK2.6的相对表达量均与部分生理指标呈极显著正相关,StSnRK2.5和StSnRK2.8两个基因的相对表达量与部分生理指标呈极显著负相关,StSnRK2.7基因的相对表达量与生理指标无显著相关性.
关键词:干旱胁迫;马铃薯(Solanum tuberosum);SnRK2;基因表达;生理响应
Q9461674-7232-201401000066
生态因子对黄芩次生代谢产物及无机元素的影响及黄芩道地性分析.郭兰萍,王升,张霁,等.中国科学:生命科学, 2014, 44(1): 66-74.本研究利用在全国范围内分单株采集的92个黄芩根及对应的92个黄芩根际土样品,检测黄芩次生代谢产物、药材及根际土中无机元素含量,结合道地药材空间分析数据库中的环境数据,开展生态因子对黄芩次生代谢产物积累的影响及综合效应分析.结果发现,黄芩中多数化学组分与纬度成负相关,而与温度成正相关,21个化学组分总体呈现低纬度地区含量高于高纬度地区的趋势.通过逐步回归分析,得到黄芩中黄芩苷与纬度的负相关关系.发现土壤中无机元素含量过高(除Mg和Ca外)总体上不利于黄芩中化学成分的积累.基于21个组分的聚类分析将不同产地的黄芩分为2组,指出黄芩的道地性并不局限在某个特定的小区域,在从内蒙赤峰到陕西太白一线均适宜黄芩次生代谢产物的积累,为黄芩的适生区和潜在的道地产区.
关键词:黄芩;生态因子;道地药材;道地性;地理变异
Q946.82;S9421000-0615-201403000457
肉桂活性成分肉桂醛杀灭离体多子小瓜虫效果.梁靖涵,张其中,付耀武,等.水产学报, 2014, 38(3): 457-463.
研究从肉桂中分离纯化出具有抑杀多子小瓜虫活性的化合物.以乙醇为提取剂,用索氏超声提取法从肉桂中提取浸膏,再用石油醚、乙酸乙酯、甲醇为萃取剂,萃取不同有效组分,以不同浓度分别进行杀灭离体多子小瓜虫实验,发现石油醚萃取物的杀虫效果最优.然后对石油醚萃取物采用硅胶层析柱和制备型高效液相色谱进行分离纯化,利用质谱和核磁波谱分析,最终鉴定其杀虫活性成分为肉桂醛;将肉桂醛溶于二甲基亚砜并用二倍梯度稀释法配成不同浓度的药液测试其对离体小瓜虫的杀灭活性.结果表明,100%杀灭滋养体和感染性幼虫的剂量分别为50和8 mg/L,半数有效浓度分别为13.9和1.8 mg/L;使用剂量在50 mg/L可完全抑制小瓜虫包囊孵化.
关键词:肉桂醛;分离;鉴定;杀虫活性;多子小瓜虫
Q948.111000-694X-201402000405
干旱胁迫下钠复合肥对霸王(Zygophyllum xanthoxylum)根系生长的促进作用.王春梅,夏曾润,张金林,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 405-412.
霸王(Zygophyllum xanthoxylum)是荒漠区广为分布的一种多浆旱生植物.采用盆栽育苗的方法,初步评价了干旱胁迫下Na+对霸王根系生长的贡献,探讨了一种新型钠复合肥对霸王根系形态、生理学指标的影响.结果显示,钠复合肥能显著促进霸王根系的生长并提高其抗旱性:(1)正常浇水时,钠复合肥对霸王的促进作用主要体现在株高的增加和侧根的增长上,根系活力显著增强;(2)自然干旱15 d后,钠复合肥使得霸王根系活跃吸收面积显著提高24%,促进主根的加粗和伸长以吸收更多的水分和矿质养分;(3)干旱胁迫下,钠复合肥处理使霸王根部Na+浓度保持较高水平,K+浓度下降42%.因此认为,干旱前钠复合肥显著促进了霸王侧根的生长和根系活力的提高,干旱后钠复合肥通过促进根系活跃吸收面积的扩大和主根的生长以提高霸王的抗旱性,其主要原因是根和叶中积累了较多的Na+、而非K+.
关键词:钠复合肥;霸王(Zygophyllum xanthoxylum);主根;根系活力;抗旱性
Q948.111000-694X-201402000456
几种甘草(Glycyrrhiza)光合特性、形态特征及生物量比较.叶菊,蔺海明,邱黛玉,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 456-463.
采用TPS-2型光合测定仪对乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis)、胀果甘草(G.inflata)、刺果甘草(G.pallidiflora)、光果甘草(G.glabra)和黄甘草(G.eurycarpa)栽培植株上部叶片光合日变化特征进行研究,对光合色素、形态和生物量进行测定和分析,并比较上述指标的种间差异,为甘草栽培技术和综合利用模式提供科学依据.结果表明:(1)各种的叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用率和气孔导度日变化均呈“双峰”型,峰值分别出现于12:00和16:00,14:00存在明显的光合“午休”现象;叶片细胞间隙CO2浓度日变化均呈“W”型,峰值分别出现于08:00、14:00和18:00,低谷出现于12:00和16:00;叶片温度日变化均呈“倒V”型,峰值出现于14:00,低值出现于08:00和18:00;且各种上述指标存在不同程度的差异性.(2)各种的叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量及叶绿素总量和叶绿素a含量/叶绿素b含量大小各不相同,其中叶绿素a含量存在种间显著差异.(3)各种的主茎分枝数、叶片数、主茎高、主根长、地上部分干重、地下部分干重及总生物量存在一定的差异性.(4)净光合速率日均值与气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率、叶面温度日均值和叶绿素a含量正相关,相关系数分别为0.984、0.977、0.927、0.909和0.933,与胞间CO2浓度负相关,相关系数为-0.972.乌拉尔甘草具有较高的光合性能和经济产量,适于在该区大规模推广栽培;胀果甘草、光果甘草和刺果甘草总生物量较大,除地下部分药用外,应加强对其地上部分的开发利用;黄甘草光合性能、经济产量和总生物量均显著低于其他种,但地上部分鲜嫩,建议对其加强畜牧业方面的开发利用.
关键词:甘草(Glycyrrhiza);栽培;光合作用;光合色素;生物量
Q948.1181000-694X-201402000396
潜水埋深对疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifoli)幼苗生长和叶片形态的影响.彭守兰,曾凡江,王会提,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 396-404.研究了潜水埋深(40、80、120、180、220 cm)处理对一年生疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifoli)幼苗生长和叶片形态的影响.结果表明:随着潜水埋深的增加,疏叶骆驼刺幼苗叶片厚度逐渐增加,叶片厚度在220 cm埋深下最大,长度和宽度在120 cm埋深下最大,且叶片长度呈优先减小的趋势;潜水埋深变化对疏叶骆驼刺株高生长影响不大,但对冠幅和分枝数的生长影响显著(p<0.05);除40 cm埋深处理中根系以平均1.24 cm·d-1的速率扎入地下水层外,其他4个处理根系生长速率随潜水埋深的增加而增加,且180 cm和220 cm埋深下根系生长速率明显高于其他3个处理;根系到达220 cm潜水埋深的时间为123 d;幼苗生物量积累随着潜水埋深变化先增加后减小,茎叶生物量在120 cm埋深处理中达到最大值,而根系生物量在180 cm埋深下最大.潜水埋深变化对疏叶骆驼刺地上部分和根系生长的影响不同,潜水埋深增加有利于根系生长和根系生物量增加;以120 cm为拐点,潜水埋深过浅或过深都会抑制地上部分生长;220 cm潜水埋深条件下,疏叶骆驼刺生长缓慢且生物量的累积最小,表明若潜水埋深大于220 cm则对幼苗生长不利.
关键词:疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifoli);叶形态;根系生长;生物量分配;潜水埋深
Q948.12;S917.31000-0615-201403000443
抑食金球藻对卤虫和鼠的急性毒性及对兔皮肤和眼的刺激作用.吴霓,徐晓娇,江天久,等.水产学报, 2014, 38(3): 443-448. 2011年夏季,我国秦皇岛沿岸海域再次暴发了大面积的微微型浮游植物抑食金球藻褐潮.为了弄清该藻的毒性以及评估其对人们生命健康的影响,本实验以卤虫作为受试生物,在室内条件下测试了该褐潮水体对卤虫的急性毒性及卤虫对该藻的摄食作用,并以室内纯种培养的抑食金球藻对小白兔进行急性皮肤刺激和眼刺激实验,对小白鼠进行急性经口毒性实验.结果表明,抑食金球藻褐潮水体对卤虫无急性毒性,卤虫能以抑食金球藻为食,摄食率随着摄食藻密度的升高而上升.抑食金球藻藻液对实验兔的皮肤和眼睛无明显刺激作用,对小白鼠无急性毒性作用.该藻暴发褐潮时,对人们的生命健康安全影响较小.
关键词:抑食金球藻;急性毒性;卤虫;摄食率
Q948.151000-694X-201402000603
柴达木河都兰区植被覆盖率变化特征.金晓媚,夏薇,郭任宏.中国沙漠, 2014, 34(2): 603-609.
柴达木河都兰区位于青海柴达木盆地东南部,干旱少雨,生态环境脆弱.基于MODIS NDVI数据,应用遥感方法,对都兰区2000—2011年的植被覆盖率进行了计算,并分析了其影响因素.结果表明:研究区内裸土和低覆盖率植被的面积逐年减小,而较低覆盖率、中等覆盖率、较高覆盖率及高覆盖率植被的面积均逐年增加;研究区植被覆盖率与降水及相对湿度呈正相关关系,区域植被生长与地下水埋深的关系较为密切;宗加-诺木洪植被区的地下水埋深范围为0.7~3.5 m,在水埋深为1.7 m的地方,植被长势最好;当研究区的地下水水质矿化度小于3 g·L-1时,植被发育较好.
关键词:MODIS NDVI;植被覆盖率;地下水埋深;水质矿化度
Q948.21000-694X-201402000391
蒙古韭(Allium mongolicum)的分布和结实特性.张莹花,刘世增,尉秋实,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 391-395.
为掌握蒙古韭(Allium mongolicum)在中国的分布现状和种群发展趋势,采用野外踏查和栽培实验相结合的方法,对其地理分布范围进行了界定;以结实量调查数据为基础,分析了不同分布区域蒙古韭的结实特点以及影响因素.结果显示:(1)蒙古韭在中国的分布区约在36°28'~46°14'N、88°39'~116°05'E之间,包括陕西、甘肃、宁夏、内蒙古、新疆、青海6省(区).(2)由于生境差异,蒙古韭不同群落中物种组成差异很大,蒙古韭多为伴生种或偶见种,很少为优势种.(3)不同生境条件下蒙古韭的结实特性差异较大,多数地区没有结实或结实率很小,主要是因为干旱导致其生殖生长受阻,加之人为因素干扰,使蒙古韭不能正常完成其生活史.
关键词:蒙古韭(Allium mongolicum);地理分布;结实特性
Q949.2;Q-331000-3207-201402000312
基于尼罗红染色分析金藻总脂动态积累.周文俊,郑立,韩笑天,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 312-319.
通过尼罗红荧光染色对一株富油微藻金藻Isochrysis sp.CCMM5001建立和完善了一种方便快捷且能准确定量金藻油脂含量的方法,利用该方法探索了不同培养条件对金藻生长和总脂积累的影响.结果表明:经尼罗红染色后,金藻的单细胞荧光强度与其总脂含量呈良好的线性关系;金藻最适生长的氮浓度、光照强度和温度分别为1323 μmol/L、148.0 μmol/(m2·s)、25℃;最适总脂积累的氮浓度、光照强度和温度分别为441 μmol/L、92.5 μmol/(m2·s)、15℃;优化培养条件并采用两阶段培养法后总脂含量和油脂产率都有大幅提高,可分别高达63.3%和22 mg/(L·d).关键词:金藻;尼罗红;总脂;荧光强度;生长曲线
Q95 动物学
Q9551008-9497-201402000203
共轭亚油酸和低氧对大鼠肌肉脂质代谢的影响.张凯,张飒,黎标,等.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 203-208.
以雄性SD大鼠为实验动物,研究共轭亚油酸(CLA)和低氧的结合对肌肉脂质代谢的影响.取大鼠血液和肌肉,测葡萄糖、甘油三酯、组织乳酸、肌糖原、游离脂肪酸、胰岛素、脂肪酸合酶(FAS)、脂蛋白酯酶(LPL)、激素敏感酯酶(HSL).结果显示:CLA对大鼠体重没有显著影响(P>0.05),低氧降低大鼠体重(P<0.01);CLA可以升高胰岛素(P<0.01),产生胰岛素抵抗,并升高游离脂肪酸(P<0.01);CLA显著升高HSL(P<0.01),并降低LPL和FAS(P<0.01);低氧显著降低HSL和FAS(P<0.01),并升高LPL(P<0.01).结论是CLA和低氧都能影响大鼠的生长;CLA对大鼠脂质代谢的影响有助于对低氧的适应,CLA和低氧都可以通过调节FAS、LPL、FAS影响肌肉脂质的代谢.
关键词:共轭亚油酸(CLA);低氧;葡萄糖;脂肪代谢;大鼠
Q958.81000-3207-201402000216
瓦氏黄颡鱼和鲢对光照强度和颜色的选择.白艳勤,王雪,刘德富,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 216-221.
以野生瓦氏黄颡鱼和人工养殖鲢为研究对象,设置4种光照强度梯度0~10、10~30、100~200、700~800 lx及4种光照颜色红、白、蓝、绿,采用单因子实验法,研究了瓦氏黄颡鱼和鲢对光的趋避行为.结果表明:在光照强度选择的实验中,瓦氏黄颡鱼在0~10、10~30、100~200和700~800 lx四个光照强度中出现的次数百分比分别是:78.33%±21.51%、10.00%±14.86%、7.33%±8.27%和4.33%±7.74%.瓦氏黄颡鱼在光照强度为0~10 lx的区域中出现的次数明显多于其他三种光照强度,且差异显著(P<0.05).而鲢在四种光照强度中出现的次数之间不存在显著性差异(P>0.05).在光照颜色选择实验中,瓦氏黄颡鱼在四种光照颜色中出现的次数百分比不存在显著性差异(P>0.05).鲢在红、白、蓝和绿四种光照颜色中出现的次数百分比分别是:12.67%±13.63%、30.33%± 18.47%、35.67%±24.73%、21.33%±15.02%.鲢在白光、蓝光区域出现的次数显著高于其他两种区域,且差异显著(P<0.05).实验通过研究光照强度和光照颜色对瓦氏黄颡鱼和鲢行为的影响,为鱼类趋光性研究提供一定的参考.
关键词:光照强度;光照颜色;瓦氏黄颡鱼;鲢
Q958.81000-3207-201402000298
齐口裂腹鱼鳞片发生及覆盖过程研究.严太明,唐仁军,刘小帅,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 298-303.
观察了实验室养殖条件下齐口裂腹鱼稚鱼鳞片的发生和覆盖过程.结果表明,稚鱼体长为30.7~32.3 mm时,鳞片最先出现在鳃盖后缘侧线处;体长为45.3~47.9 mm时,鳞片覆盖完毕,体长和日龄对鳞片覆盖均有显著影响.在鳞片覆盖过程中出现6个鳞片发生起始位置,依次是鳃盖后缘侧线处、尾柄部侧线处、臀鳍基部、腹鳍基部、背鳍基部和峡部.此外,组织切片的观察结果表明,齐口裂腹鱼鳞片发育主要经历了形态发生早期、形态发生晚期、分化早期、分化晚期和折叠期五个阶段.这些研究结果丰富了齐口裂腹鱼早期发育的生物学资料,将有助于了解其在系统学和功能形态学上的特征.
关键词:齐口裂腹鱼;鳞片发生;鳞片覆盖
Q959.171000-3207-201402000351
强壮粗体虫的线粒体基因组及棘头虫的系统发育研究.潘庭双,聂品.水生生物学报, 2014, 38(2): 351-361.
通过长距离PCR方法,克隆了鳜(Siniperca chuatsi Basilewsky)肠道内寄生虫——强壮粗体虫(Hebesoma violentum Van Cleave)线粒体基因组全长序列,共13393 bp (GenBank登录号:KC415004),有36个基因,其中蛋白编码基因12个,核糖体基因2个,tRNA22个.所有基因均由线粒体基因组同一条链按同一个方向转录.利用该线粒体基因组和已经报道的一些轮虫纲种类的线粒体基因组序列,构建了棘头虫和轮虫的系统发育树.系统发育研究表明:包括强壮粗体虫、隐藏新棘虫Pallisentis celatus(Van Cleave)和Paratenuisentis ambiguous(Van Cleave)在内的始新棘头虫纲(Eoacanthocephala)与古棘头虫纲(Palaeacanthocephala)亲缘关系较近,聚为一枝后再与原棘头虫纲(Archiacanthocephala)聚在一起;棘头虫与双巢类轮虫(Bdelloid)亲缘关系最近,聚为一枝,然后再与单巢类轮虫(Monogonont)聚在一起,表明棘头虫和轮虫具有较近的亲缘关系.
关键词:棘头虫;强壮粗体虫;线粒体基因组;系统发育;轮虫
Q959.40559-9350-201401000058
葛洲坝下游河势调整工程对中华鲟产卵场的影响.班璇,肖飞.水利学报, 2014, 45(1): 58-64.
水文水力条件的变化会给水生生物繁殖栖息带来一系列的影响,评估这些影响能为保护和重建物种栖息地 提供科学依据.本文以葛洲坝下游河势调整前地形(2003年)和河势调整后地形(2008年)作为边界条件建立二维非恒定流水动力学模型,模拟中华鲟产卵场整个产卵期的水流变化特征.通过对比河势调整前后中华鲟产卵场地形、流场和涡量的变化,流量变化过程中各水流参数与相关系数的变化,以及河势调整工程给产卵场水力条件带 来的变化,对照河势调整前后中华鲟产卵位置和资源量的变化进一步分析了其对中华鲟产卵的影响.结果显示,河势调整使中华鲟上产卵区河床高程抬升,流场紊动程度加大,水流结构随着流量变化的相关性减小;使下产卵 区流场紊动程度减小.
关键词:中华鲟;河势调整;隔流堤;地形;水力条件;非恒定流模拟;相关性
Q96 昆虫学
Q968.11000-2030-201402000067
广聚萤叶甲幼虫期取食的植物对成虫产卵植物选择性的影响.李琼轩,孟玲,李保平.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 67-72.
为评估外来广聚萤叶甲对外来入侵豚草的寄主专一性,在野外网室中采用析因试验设计,研究了幼虫期完成发育所取食的植物(豚草、苍耳)是否影响其成虫在这2种植物大、小株型上的产卵决策.连续观测雌虫的4次产卵量、卵粒大小及其卵孵化情况等.结果表明:成虫在小株型豚草和苍耳上平均产卵数量不受其幼虫期取食植物的影响,但在大株型豚草和苍耳上的平均产卵数量受其幼虫期取食植物的影响.当幼虫取食苍耳发育到成虫后,在大株型豚草上的产卵数量大于幼虫取食豚草的成虫,4次产卵数也差异较大(中位值25~46粒);但两者在大株型苍耳上的平均产卵数量无显著差异,4次的产卵数差异较小(中位值15~20粒).总体上在豚草上的产卵量均明显多于在苍耳上的.所产卵粒大小(体积)不受幼虫取食植物种类、产卵植物种类及其株型大小的显著影响,但卵孵化率受幼虫取食植物、成虫产卵植物种类及其株型大小等因素互作的显著影响.当在大株型植物上产卵时,在苍耳上产的卵孵化率在幼虫期取食的2种植物之间没有显著差异,但在豚草上产的卵孵化率存在显著差异:幼虫取食豚草的成虫产的卵孵化率低于其取食苍耳的卵;而在小株型植物上产卵时,卵孵化率不受幼虫期取食植物以及产卵植物的影响.结论:广聚萤叶甲幼虫发育所取食的植物可能影响其发育到成虫后在这些植物上的产卵行为,而幼虫取食苍耳的成虫仍偏好大株型豚草产卵.
关键词:广聚萤叶甲;豚草;产卵行为;寄主专一性;外来入侵杂草
Q969.931000-2030-201402000059
稻纵卷叶螟人工饲料中防霉剂对曲霉的抑制效果.张树坤,王业成,苏建亚,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 59-66.
稻纵卷叶螟目前用人工饲料饲养非常困难,这与饲料中使用的防霉剂有关.针对稻纵卷叶螟的饲养需要更安全的防霉剂品种,试验评估了19种防霉剂,包括7种食品保鲜剂、6种杀菌剂和6种抗真菌药物对黄曲霉与黑曲霉的抑制效果.结果显示:纳他霉素、脱氢乙酸、咪鲜胺、咯菌腈、戊唑醇、嘧菌酯以及伏立康唑对稻纵卷叶螟人工饲料上的曲霉菌有良好的抑制效果,尤其是纳他霉素最为突出,300 μg·g-1即能完全控制霉菌的生长,效果与山梨酸相当,高于尼泊金甲酯的效果.脱氢乙酸对曲霉菌也有与山梨酸相同的抑制效果.这些防霉剂具有开发成昆虫防霉剂的潜力,但尚需进一步研究其对稻纵卷叶螟幼虫生长发育的影响,评价其对昆虫的安全性.
关键词:稻纵卷叶螟;防霉剂;人工饲料;纳他霉素;脱氢乙酸
R1 预防医学、卫生学
R181.11674-3679-201402000151
合肥市城乡孕妇碘营养状况及其影响因素研究.仰凤桃,杨永坚,陈道俊,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 151-154.
目的:了解合肥市城乡孕妇碘营养状况,为孕妇孕期补碘提供科学依据.方法:整群抽样方法抽取合肥市包河区和长丰县罗塘镇为调查点,采用方便抽样方法抽取孕妇,了解孕妇碘营养情况,对碘盐合格率、水碘浓度、尿碘浓度以及促甲状腺激素(thyroid stimulating hormone,TSH),游离甲状腺素(free thyroxine,FT4),游离三碘甲状腺原氨酸(free triiodothyronine,FT3),总甲状腺素(total thyroxine,TT4)和总三碘甲状腺原氨酸(total-triiodothyronine,TT3)等指标进行分析.结果:调查显示碘盐合格率城区98.1%、农村97.9%;水碘浓度城区中位数分别为4.5 μg/L、农村10.3 μg/L,2组差异有统计学意义;尿碘浓度中位数为161.8 μg/L,总体水平偏低,其中城区142.5 μg/L,农村196.5 μg/L,2组差异有统计学意义;FT4、TT4和TT3显示城区与农村之间差异有统计学意义.Logistic回归分析显示中重强度的体力劳动和经常吃海产品是碘营养高于适宜水平的危险因素.结论:合肥市城乡孕妇碘营养总体水平不良,其中43.8%的孕妇处于不足水平,24.5%的孕妇处于超适宜水平,应引起高度重视.总体看农村碘营养水平稍好于城区.
关键词:孕妇;碘;营养状况;危险因素
R181.11674-3679-201402000155
丹江口库区过渡期移民卫生服务需求及利用状况调查.慕晓,田庆丰,孙锦峰,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 155-158.
目的:分析移民卫生服务需求现状以及存在的问题,为改善过渡期移民卫生服务需求和利用状况提供建议.方法:通过对丹江口库区移民卫生服务需求、利用及影响因素调查,采用多阶段分层整群抽样的方法,利用自编基本情况与家庭卫生服务调查表对淅川县搬迁到宝丰、荥阳安置的移民和原住地不搬迁居民进行入户调查.结果:过渡期移民2周患病率和2周就诊率均高于原住地不搬迁居民,差异均具有统计学意义(均有P<0.001);半年慢性病患病率和1年住院率差异均无统计学意义(均有P>0.05);对移民和安置地居民进行多因素Logistic回归分析显示,影响居民2周患病率和就诊率的影响因素主要有居民类型,家庭收入,性别,年龄等因素.结论:过渡期移民较原住地不搬迁移民的健康状况差,卫生服务需求更高,应加大对基层卫生服务建设的投入,提高基本卫生服务质量,为做好移民搬迁工作打好基础.
关键词:移民;卫生服务;需求估价
R181.3+21001-7658-201402000141
NICU侵袭性真菌感染调查与应对措施.任香娣,彭艳,孙献梅.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 141-142.
目的:了解新生儿重症监护室侵袭性真菌的感染情况及其危险因素,提出应对措施.方法:通过回顾性调查,对某医院新生儿重症监护室(NICU)住院新生儿真菌感染情况进行了调查与分析.结果:共调查该医院NICU住院新生儿1146例,发生侵袭性真菌感染66例,感染率为5.76%.新生儿胎龄、出生体重、窒息、机械通气、使用广谱抗生素和静脉插管留置等因素与侵袭性真菌感染关系密切.Logistic回归分析结果支持出生体重、机械通气、使用广谱抗生素和静脉插管等因素为新生儿侵袭性真菌感染的独立危险因素.结论:新生儿侵袭性真菌感染率较高,出生体重、机械通气、静脉插管和使用广谱抗菌药物等因素为感染的独立诱发因素.
关键词:新生儿;真菌;医院感染;危险因素
R181.3+21001-7658-201402000153
一次住院患者医院感染横断面调查.王赛君,殷黎,马玲玲.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 153-154.
目的:了解医院感染的发生情况及影响因素,为提高医院感染管理水平提供科学依据.方法:采用横断面调查方法,对某医院住院患者医院感染现状进行调查.结果:调查当日该医院共有住院患者310例,查出医院感染患者80例,医院感染率为25.81%;医院内获得感染7例,医院感染现患率为2.26%;社区获得感染73例,感染率为23.55%.医院感染部位以上呼吸道为主,占71.43%.日抗菌药物使用率为 17.10%,一联用药占88.68%,二联用药占11.32%.结论:该医院住院患者医院感染主要是社区获得,院内获得感染率较低,提示应加强社区卫生防病管理.
关键词:医院感染;社区获得感染;横断面调查;现患率
R181.3+21001-7658-201402000155
剖宫产产妇术后切口感染及其危险因素研究.周江清,王驰.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 155-156.
目的:研究剖宫产产妇术后切口感染及其危险因素,有针对性地加强防控.方法:采用回顾性调查和单因素分析方法,对某基层妇幼保健院剖宫产产妇术后切口感染及临床资料进行研究与分析.结果:该医院在2009—2012年期间共实施剖宫产手术3108例,发生术后切口感染71例,感染率为2.28%.分析结果表明,引起剖宫产术后切口感染主要因素有阴道试产时间、阴道/肛诊次数、手术时间、BMI值、存在生殖道感染、胎膜早破等因素有关.Logistic回归分析结果也支持单因素分析得出的危险因素.结论:基层妇幼保健院剖宫产术后切口感染发生率较高,其发生和多种因素有关,应有针对性地提出防控措施.
关键词:剖宫产;切口感染;危险因素
R181.3+21001-7658-201402000160
某教学综合医院住院患者医院感染现状调查.王莉莉,贾磊,马惠芳,等.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 160-161.
目的:了解医院感染现患情况和存在的问题,为制定防控措施提供科学依据.方法:采取床边调查和住院病历调查相结合方式,对某医院2012年7月2日的住院患者医院感染情况进行调查.结果:调查当日实查住院患者1779例,医院感染现患率为2.64%,例次感染率为2.92%.日抗菌药物使用率为43.19%,使用抗菌药物种类达45种.医院感染患者主要来自综合重症监护病房,下呼吸道感染占主导.结论:该医院住院患者医院感染在有效控制范围内,抗菌药物使用率符合相关管理要求,重症监护病房下呼吸道感染是重点控制对象.
关键词:医院感染;现患率;调查
R181.3+21001-7658-201402000162
住院患者医院感染现患率调查报告.赵红霞,轩凯.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 162-164.
目的:了解住院患者医院感染现况,为更有效地预防医院感染提供依据.方法:采用横断面调查方法,对某医院住院患者医院感染情况及相关因素进行调查与分析.结果:当日实查住院患者1032例,查出医院获得感染患者42例、45例次,医院感染现患率4.07%、现患例次率4.36%.同时查出社区获得感染患者213例、244例次,社区获得感染率20.64%、感染例次率23.64%.医院和社区获得感染患者的感染部位均以下呼吸道感染为主,致病菌以革兰阴性杆菌为主,当日抗菌药物使用率为35.37%.结论:该医院住院感染患者以社区获得感染为主,提示应加强社区感染防控措施和社会滥用抗菌药物管理,提高病原学标本送检率和药敏试验.
关键词:医院感染;社区获得感染;现患率;危险因素
R181.3+71003-9961-201402000147
2012年浙江省新昌县伤害监测哨点医院首诊伤害病例流行特征分析.马岩,祝彩琴,陈宇浩,等.疾病监测, 2014, 29(2): 147-149.目的: 了解浙江省新昌县伤害流行特征,为制定伤害控制措施提供依据.方法:选取新昌县3家伤害监测哨点医院,采用统一的登记表对2012年1月1日至12月31日期间前来就诊的伤害首诊病例进行登记,主要采用描述性研究方法.结果:2012年浙江省新昌县共收集伤害病例10 971例.男性多于女性,男女性别比为1.61:1.年龄构成以15~44岁年龄组为主,占40.99%.职业以农/渔业劳动者、农民工和工人为主,分别占26.01%、24.55%和24.41%.伤害发生地点以家中(包括院子等)最多,占35.90%.受伤原因以跌伤/坠落、交通伤、钝器伤、刺/割伤和动物伤为主,分别占26.58%、23.93%、22.11%、15.68%和7.79%.受伤部位以上肢比例最高,占29.59%.严重程度以轻微的浅表伤和中等程度的伤害为主,占98.20%.伤害意图以非故意伤害为主,占96.43%.结论:新昌县伤害发生情况不容乐观,应针对不同人群有针对性地制定防制措施,切实减少各类伤害的发生.
关键词:伤害;监测;哨点医院;流行特征
R181;R511.71674-3679-201402000123
江苏省2009—2012年流感监测结果分析.葛爱华,鲍倡俊,祁贤,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 123-126.
目的:掌握江苏省2009—2012年流感的流行特征,为今后的流感防制工作提供科学依据.方法:对江苏省2009—2012年流感样病例(influenza-like illness,ILI)报告数据、病原学监测数据及流感/ILI暴发疫情报告情况进行分析.结果:江苏省流感高发人群为14岁以下婴幼儿及儿童,2009—2012年每年病例人数分别占各年ILI数的71.64%、81.39%、83.70%和84.03%;流感全年出现冬季1~2月份和夏季8月份两个小流行高峰,近3年,发病水平呈下降趋势(Z=-247.91,P<0.001);2009—2012年分离到流感阳性毒株数分别为1615株、806株、555株和993株,毒株类型以B型和A(H3N2)型交替出现为主,偶尔伴有A(H1N1)等其他毒株散发;2009—2012年,江苏省共报告流感/ILI暴发疫情147起,其中84起发生在中小学校及托幼机构,占总疫情数的57.14%.结论:2009年后江苏省虽然没有发生流感大流行,但流感监测工作仍然不能放松,特别是需要警惕新型流感毒株的出现,同时加强学校等聚集性场所暴发疫情监测.
关键词:流感;人群监测;疾病暴发流行
R181;R749.11674-3679-201402000139
雌激素替代疗法与绝经后帕金森病关系的Meta分析.吕震,王取南,陆林玲,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 139-142.
目的:综合分析绝经后妇女帕金森病(Parkinson's disease,PD)发病情况与雌激素替代疗法(estrogen replacement therapy,ERT)之间的关系.方法:检索PubMed、EMBASE、The Cochrane Library等外文数据库,中国生物医学文献数据库(CBM)、CNKI、万方和维普数据库等中文数据库,收集雌激素替代疗法与绝经后妇女PD相关性的病例对照研究,对检索到的文献进行质量评价后,采用RevMan 5.0软件对提取的数据进行分析.结果:本研究共纳入5项病例对照研究,病例组633人,对照组752人.Meta分析结果显示雌激素替代疗法与绝经后妇女PD发病情况之间差异无统计学意义(OR=0.78,95% CI=0.45~1.37,P=0.394).结论:雌激素替代疗法与绝经后妇女PD发病情况无相关性.
关键词:雌激素替代疗法;帕金森病;Meta分析
R183.31674-3679-201402000178
9693例呼吸道感染患儿非典型病原体感染病原学检测结果分析.许莉莉,程邦宁,刘慧娟,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 178-180.
目的:通过研究9693例呼吸道感染儿童的病原学情况,为临床提供科学的诊断依据.方法:采用间接免疫荧光法对2011年9月~2012年8月来安徽省立儿童医院诊疗的上、下呼吸道感染的9693例患儿进行9种非典型呼吸道病原体的检测分析.具体为嗜肺军团菌Ⅰ型(legionella pneumophila Ⅰ,LPⅠ)、肺炎支原体(mycoplasma pneumonise,MP)、Q热立克次体(coxiella burnetii,COX)、肺炎衣原体(chlamydia pneumoniae,CP)、腺病毒(adenovirus,ADV)、呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus,RSV)、甲型流感病毒(influenza a virus,INFA)、乙型流感病毒(influenza b virus,INFB)、副流感病毒(parainfluenza virus,PIVS).结果:9693例呼吸道感染患儿中检出阳性病例3092例,总阳性率为31.9%,其中混合阳性为1068例,占阳性例数的34.5%.MP 2062例(21.3%)、INFB 1331例(13.7%)、RSV 671例(6.9%)、ADV 638例(6.6%)、LPⅠ 150例(1.5%)、PIVS 125例(1.3%)、CP 30例(0.3%)、COX 3例、INFA 5例.结论:MP、INFB、RSV是安徽地区儿童非典型病原体感染的主要病原,混合感染比较普遍,主要是MP和INFB的混合感染(12.5%),应高度重视、科学诊疗.
关键词:呼吸道感染;荧光免疫测定;肺炎,支原体
R1841001-7658-201402000145
湖北省重复使用医用织物洗涤消毒现状调查.邓兵,梁建生,温娅丽,等.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 145-147.
目的:了解医用织物洗涤消毒质量与管理现状,为制定《可重复使用医用织物洗涤消毒技术规范》提供依据.方法:采用现场查看和问卷调查方式,对湖北省68家医疗机构和社会化洗涤公司可重复使用医用织物洗涤消毒工作现状进行调查.结果:随机抽检38家医疗机构洗涤消毒前医用织物312件次,从17件次医用纺织品上分别检出白色念珠菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌等种类细菌,从1件洗涤消毒后的医用纺织品上检出革兰阳性球菌.调查发现,部分单位医用纺织品洗涤消毒场所建筑简陋、布局不合理、相关制度缺乏或不健全;多数单位洗涤操作人员未接受过专业培训,洗涤消毒洁污不分,洗涤污水直接排放.结论:湖北省进行医用纺织品洗涤消毒的医疗机构和社会化服务公司洗涤消毒工作不规范,洗涤消毒质量无保障,亟待加强规范化管理.关键词:医用织物;洗涤消毒;现状调查
R1841001-7658-201402000148
鞍山市血液透析室消毒管理现状调查.陈树林,刘伟,杨强.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 148-149.
目的:了解医疗机构血液透析室消毒管理现状,以便加强对血液透析消毒质量的管理.方法:通过问卷调查和抽样检测的方法,对鞍山市辖区内9所医院的血液透析室进行调查.结果:在调查的9所医院血液透析室中,有3所医院血液透析室建筑布局不合理,部分血液透析室专业人员配备不足或缺位.少数医院血液透析室不进行透析用水和透析液中内毒素及化学污染物监测.透析用水和透析液质量合格率平均为86.49%,浓缩A液平均合格率为100%,但浓缩B液平均合格率仅为72.73%.使用中入口透析液平均合格率为82.50%、出口透析液平均合格率为87.50%.结论:鞍山市部分医疗机构血液透析室消毒管理存在问题,应加强血液透析室消毒隔离,确保血液透析安全.
关键词:血液透析;消毒管理;透析液质量;监测
R1841001-7658-201402000150
都江堰市医疗机构消毒供应中心建设情况调查.郑冬云,高彬,曾红梅,等.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 150-152.
目的:了解不同级别医疗机构消毒供应室建设情况,为贯彻落实行业标准提供依据.方法:采用现场调查和问卷调查方式,对都江堰市各级医疗机构进行了调查与评估.结果:共调查该地区23家医疗机构消毒供应中心建筑布局和基本设施配置情况,三级医院合格率为100%,二级医院合格率为25%,一级医院建筑布局全部不合格、基本设施设备配置严重缺失.三级医院专职人员配置全部合格,二级医院专职人员配置合格率为50%,二级以下医院专职人员配置不到位.结论:该地区二级及其以下医疗机构消毒供应室基本建设和人员配置多数达不到行业标准要求,建议卫生行政部门应加强监督检查,落实消毒供应中心行业标准,确保诊疗器械、器具和物品的消毒灭菌质量.
关键词:消毒供应中心;基本建设;设施设备;人员配置
R184;X913.41003-207X-201403000074
基于广义随机Petri网的重大传染病传播演化模型研究.李勇建,王循庆,乔晓娇.中国管理科学, 2014, 22(3): 74-81.
本文采用多案例分析方法提取重大传染病疫情事件的属性,从"事件类型、关键属性、从属属性、环境属性和危害评估属性"对其进行结构化描述.在此基础上,分析重大传染病疫情发展演化事件链中关联事件的相关属性,利用基于广义随机Petri网的建模分析方法,根据广义随机Petri网与马尔科夫链的同构关系,得到重大传染病传播演化的广义Petri网模型和等价马尔科夫链模型.最后,通过马尔科夫链及相关数学方法分析其中的均衡状态及其变动规律,并对系统评估和改进提出建议,可为有效监控和应对疫情发展提供有力决策支持.
关键词:突发事件;重大传染病;广义随机Petri网;马尔科夫链
R1861003-9961-201401000062
2012年北京市石景山区疑似预防接种异常反应监测分析.郭舫茹,吴劲,杨咸枝,等.疾病监测, 2014, 29(1): 62-65.
目的:分析北京市石景山区2012年疑似预防接种异常反应(adverse events following immunization,AEFI)的发生情况,评价AEFI监测系统运转情况.方法: 采用描述性方法对相关指标进行流行病学分析.结果: 2012年共报告AEFI 45例,报告发生率17.02/10万,涉及14种疫苗,无细胞百白破疫苗AEFI报告发生数居首位(13例,占28.89%),7价肺炎报告发生率最高,为116.91/10万.反应类型中一般反应占53.33%(全部是发热/红肿/硬结)、异常反应28.89%(皮疹占85%)、偶合症17.78%.病例主要发生在小年龄段人群(≤2岁发生数占75.56%).发生时间主要集中在5~10月(64%),多在接种后1 d内发生(95.56%).结论: 石景山区AEFI监测的完整性和敏感性比较高,但仍需要加强AEFI监测工作,规范预防接种操作,严格掌握禁忌证,减少AEFI发生.
关键词:疑似预防接种异常反应;疫苗;监测
R1861003-9961-201402000105
2013年浙江省台州市儿童扩大国家免疫规划疫苗接种率调查.靳妍,陈怡平,王连华,等.疾病监测, 2014, 29(2): 105-111.
目的: 了解浙江省台州市常住儿童(本地及流动儿童)扩大国家免疫规划(national immunization program,NIP)疫苗接种现状.方法:采用分层整群随机抽样的方法,全市9个县(市、区)随机抽取63个乡镇、126个村实际调查1954名本地儿童,入户开展问卷调查疫苗接种情况;随机选择流动人口聚集地实际调查256名流动儿童,面对面问卷调查疫苗接种情况.结果: 调查儿童建证(卡)率为99.95%.NIP基础免疫:1剂卡介苗(bacillus calmette-guerin,BCG)、 3剂口服脊髓灰质炎减毒活疫苗(oral polio myelitis attenuated live vaccine,OPV)、3剂白喉破伤风百日咳(百白破)联合疫苗(diphtheria tetanus and pertussis combined vaccine,DTP)、1剂含麻疹成分疫苗(measles containing vaccine,MCV)接种率均>95%,3剂乙型病毒性肝炎疫苗(hepatitis B vaccine,HepB)接种率均>90%,五苗基础免疫全程免疫接种率为96.56%;NIP加强免疫:第4剂OPV(OPV4)、DTP(DTP4)、第2剂MCV(MCV2)和白破疫苗(tetanus and diphtheria toxoid childrens’dose vaccine,DT)接种率,除路桥区和仙居县外,其他县(市、区)接种率均>90%;NIP新增疫苗A群脑膜炎多糖疫苗(group A meningococcal polysaccharide vaccine,MAP-A)接种率,除三门县外,其他县(市)区均>80%;流行性乙型脑炎(乙脑)疫苗(Japanese encephalitis vaccine,JEV)接种率,除路桥区、仙居县和三门县外,其他县(市)区均>80%;甲型病毒性肝炎疫苗(hepatitis A vaccine,HepA)接种率均>90%;A+C群脑膜炎多糖疫苗(group A + C meningococcal polysaccharide vaccine,MAP-A+C)接种率较低,全市2剂次接种率分别为87.19%和49.45%,且各县(市、区)接种率相差较大.NIP基础免疫BCG、OPV1、OPV3和DTP3,加强免疫OPV4、DTP4和MCV2及NIP新增疫苗流脑疫苗(MPV-A1-2和MPV-A+C1)和乙脑疫苗(JEV1-2),不同年龄组间差异均有统计学意义,呈现随年龄增加接种率降低的现象.NIP基础免疫BCG、DTP2、 HepB1-2、HepB1和MCV1及时率,加强免疫MCV2、DTP4及NIP新增疫苗JEV2、MPV-A+C1-2,本地儿童与流动儿童间差异有统计学意义,本地儿童接种率高于流动儿童.结论: NIP非新增疫苗基础免疫和加强免疫均维持较高水平,但NIP新增疫苗接种率相对偏低.NIP非新增疫苗加强免疫和新增疫苗在不同年龄间和不同户籍儿童间差异有统计学意义,随年龄的增加,接种率呈现降低的趋势以及本地儿童接种率高于流动儿童的现象.
关键词:免疫规划;疫苗;接种率
R1871001-7658-201402000129
胃镜终末消毒后复用前重新消毒必要性的研究.刘波,李松琴,张卫红,等.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 129-131.
目的:研究胃镜终末消毒后储存期间,复用前重新消毒的必要性.方法:通过随机抽样和清洗消毒效果检测的方法,对常规使用后的胃镜经终末消毒后置于储存柜内,至少20 h复用前检测消毒效果保持状况.结果:本研究胃镜终末消毒方法是在常规清洗程序完成的基础上,用酸性氧化电位水进行消毒处理.经终末消毒处理的35条胃镜,用规范采样方法和细菌定量检测与ATP生物荧光检测并作标记,消毒效果合格率为91.43%.消毒后胃镜储存20 h后,对15条有标记的胃镜按上述方法进行重新检测,消毒合格率仍在91%以上,储存前后消毒效果合格率差异无统计学意义.结论:经终末消毒后胃镜储存20 h后重新使用,不必重新消毒.
关键词:胃镜;储存;复用;重新消毒
R1871001-7658-201402000143
上海某区40家医疗机构消毒质量调查.张薇,罗海燕,张铁军,等.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 143-144.
目的:了解上海某区公立及民营医疗机构的消毒质量,进一步规范各类医疗机构消毒管理工作.方法:通过现场抽样检测的方法,对上海某区部分医疗机构的消毒质量进行调查.结果:本次调查的20家公立医疗机构消毒质量合格率为92.4%,20家民营医疗机构消毒质量合格率为96.5%.公立医疗机构消毒质量合格率低于90%的场所有侯诊室、补液室和病房;民营医疗机构消毒质量合格率均在90%以上.所有监测对象中,以室内空气消毒质量合格率最低,公立和民营医疗机构合格率分别为67.8%和82.3%.结论:上海某区医疗机构消毒质量总体较好,公立与民营医疗机构消毒质量基本处于相同水平,应加强对薄弱环节的消毒管理.
关键词:医疗机构;消毒质量;监测;管理
R1871001-7658-201402000157
北京某城区医疗机构消毒效果调查.王会平,张洪江,王仲华.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 157-159.
目的:了解北京某城区各级医疗机构的消毒效果现状,为加强消毒管理提供科学依据.方法:采用现场抽样检测方法,对某城区各级医疗机构的消毒效果进行调查.结果:连续5年共采集不同级别医疗机构各种消毒对象40781件,消毒效果平均总合格率为95.8%.自2009以来,该区医疗机构消毒效果逐渐得到改善,只有医护人员手卫生质量、医疗污水处理和紫外线灯的合格率低于90%.该区医疗机构室内空气消毒效果以Ⅰ类环境最低,平均合格率仅78.1%,而Ⅱ类环境和Ⅲ类环境室内空气消毒效果合格率分别为92.9%和96.7%.结论:该城区各级医疗机构消毒质量平均合格率较高,但医护人员手和室内空气等较关键项目消毒效果需要重点加强管理.
关键词:医疗机构;消毒效果;调查
R187.11001-7658-201402000121
邻苯二甲醛复方制剂与材料相容性的研究.高旭,路喜存,吕瑞芳,等.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 121-123.
目的:研究邻苯二甲醛及其复方的消毒相关性能,选择合适的组方原料.方法:采用载体定量杀菌试验和现场模拟试验方法,对复配邻苯二甲醛杀菌效果及其稳定性进行观察.结果:用含邻苯二甲醛4800 mg/L水溶液作用1 min,对大肠杆菌和金黄葡萄球菌平均杀灭率为99.90%以上;以含5969 mg/L邻苯二甲醛对白色念珠菌作用1 min,平均杀灭率为99.90%以上;对枯草杆菌黑色变种芽孢作用120 min,平均杀灭率为100%.含5969 mg/L 邻苯二甲醛对不锈钢、碳钢、铜、铝和马口铁等金属相容性好.于54℃储存14 d,邻苯二甲醛含量下降率为4.98%.结论:本研究邻苯二甲醛对细菌繁殖体、真菌和细菌芽孢均具有良好的杀灭活性,对金属材料相容性好,性能稳定.
关键词:邻苯二甲醛;材料相容性;杀菌活性;稳定性
R187.21001-7658-201402000115
食品工业常用4种消毒剂对单增李斯特菌杀灭效果观察.阙绍辉,宋金武,吴清平,等.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 115-117.
目的:观察食品工业常用消毒剂对单增李斯特菌的杀灭效果.方法:采用悬液定量杀菌试验方法,对食品工业常用消毒剂杀菌效果进行实验室观察.结果:在清洁条件下,用浓度为100 mg/L过氧乙酸、二氧化氯、次氯酸钠等消毒液作用1 min,用浓度为20 g/L过氧化氢消毒液作用30 min,对悬液内单增李斯特菌的杀灭率均为100%.在菌悬液内含有机干扰物条件下,过氧乙酸和过氧化氢浓度不变,二氧化氯用400 mg/L作用3 min、次氯酸钠用200 mg/L作用30 min对该细菌达到同样杀灭效果.结论:食品工业常用的四种消毒剂在较低浓度下对单增李斯特菌具有良好的杀灭效果,有机干扰物对其杀菌效果具有一定影响.
关键词:李斯特菌;消毒剂;杀菌效果
R187.21001-7658-201402000124
冰箱内臭氧抗菌防霉检测方法的研究.丁年平,杨冠东,杨永强,等.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 124-126.
目的:研究冰箱抗菌防霉检测方法及臭氧对冰箱内的杀菌效果.方法:通过载体定量杀菌试验方法,研究冰箱内细菌生长影响因素及臭氧对冰箱防霉效果.结果:不加湿的4℃冰箱内,污染在玻片上的大肠杆菌、绿脓杆菌、白色念珠菌24 h后自然消亡率达到99.9%;污染在琼脂片上的细菌自然消亡率都在50%以下.冰箱内充入0.10 mg/m3臭氧对冰箱内载体上污染的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、绿脓杆菌、白色葡萄球菌平均杀灭率均达到90%以上,防霉效果达到0级.结论:琼脂片是冰箱杀菌效果检测中一种较合适的染菌载体,低浓度臭氧对冰箱内具有防霉效果.关键词:冰箱;臭氧;防霉效果;检测方法
R187.21001-7658-201402000127
使用小型离心管法进行消毒剂悬液定量杀菌试验评价.刘国栋,王劲,于礼,等.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 127-128.
目的:评价小型离心管用于消毒剂悬液定量杀菌试验的实用性和可行性.方法:采用规范的悬液定量杀菌试验程序,对容积2.0 ml离心管在试验中实用价值进行了评价,同时与常规试管作平行比较.结果:经过对两种消毒剂杀菌试验证明,用小型离心管与常规试管在完全相同条件下进行悬液定量杀菌试验,取得完全一致的结果.但使用小型离心管操作更简单,减少工作量,更符合生物安全操作要求.结论:用小型离心管进行消毒剂悬液定量杀菌试验,改进了传统的试验操作,具有良好的可行性和实用性.
关键词:消毒剂;杀菌试验;离心管;改进方法
R187.51001-7658-201402000118
光触媒瓷砖与光照灭活病毒效果的初步研究.朱兆奎,张曦,牟嘉斌,等.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 118-120.
目的:观察光触媒瓷砖对流感病毒和脊髓灰质炎病毒的灭活效果.方法:采用细胞培养法和基因扩增法,对光触媒瓷砖灭活流感病毒和脊髓灰质炎病毒的效果进行检测.结果:光触媒瓷砖上分别污染的两种病毒在荧光灯下照射作用4 h,对H3N2型流感病毒灭活对数值为1.66 TCID50;对脊髓灰质炎病毒Ⅰ型疫苗株灭活对数值为0.33 TCID50.光触媒上的病毒在无光照条件下作用4 h,病毒灭活对数值分别只有0.15 TCID50和0.05 TCID50.结论:光触媒瓷砖在光照条件下对污染的流感病毒和脊髓灰质炎病毒具不同程度的灭活效果,但其对两种病毒的核酸无破坏作用.
关键词:光触媒;流感病毒;脊髓灰质炎病毒;灭活效果
R197.381001-7658-201402000132
宁波市部分医疗机构洁净手术部综合性能调查.王志平,马晓.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 132-133.
目的:了解医疗机构洁净手术室的洁净技术性能,对洁净效果进行评估.方法:采用仪器检测法,对宁波市5所医院的所有洁净手术室及辅助用房的洁净性能指标进行检测.结果:Ⅰ级洁净区域≥0.5 μm尘埃粒子数合格率为83.36%,Ⅱ级区域和通道尘埃粒子数洁净合格率为100%.最小新风量合格率90.2%,相对湿度合格率87.80%,沉降菌洁净合格率82.90%,换气次数合格率80.40%.结论:5家医疗机构的洁净手术室多数洁净指标都存在不合格现象,特别是高洁净度区域合格率更低,有待加强管理.
关键词:洁净手术部;洁净性能;检测
R2 中国医学
R255.21674-3679-201402000127
深圳汉族和新疆维族人群缺血性脑卒中危险因素比较.周世权,张艳炜,刘建平,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 127-130.目的:比较分析深圳汉族与新疆维族人群缺血性脑卒中发病危险因素的差异.方法:制定统一的缺血性脑卒中个案调查表,询问调查深圳市人民医院、深圳市第二人民医院、北京大学深圳医院和新疆哈密地区人民医院2010—2012年3年间经确诊的缺血性脑卒中新发病例1127例(其中深圳汉族806例、新疆维族321例),测量病例身高、体重、臀围和腰围等,记录血液生化指标.应用Epi Data 3.1进行数据双录入和SPSS 17.0进行统计分析.结果:无论是深圳汉族还是新疆维族病例男性均多于女性(汉族1.84:1,维族1.26:1),平均年龄分别为(60.49±10.89)岁和(61.68±8.56)岁;深圳汉族患者既往患高血压、2型糖尿病,以及吸烟、饮酒、午睡和参加体育锻炼的比例高于新疆维族患者,而饮茶、超重与肥胖比例低于新疆维族患者,差异均具有统计学意义(均有P<0.05);有高血压、心脏病家族史的比例深圳汉族低于新疆维族(均有P<0.05);而在家庭、工作压力方面,新疆维族高于深圳汉族(均有P<0.05).结论:深圳汉族与新疆维族缺血性脑卒中患者相关危险因素有明显的差异.
关键词:卒中;危险因素;少数民族
R281001-5302-201401000003
中药临床再评价的特殊性.李连达,李贻奎,李峰杰.中国中药
杂志, 2014, 39(1): 3-4.临床再评价是重复验证药物的安全性与有效性,药物本身没有改进和提高.但是由于中药成分复杂,在原料药、处方、生产工艺、质量标准等方面都还有待提高,对于中药临床再评价来说不能缺少改进药物质量、提高安全性、有效性的要求.因此,中药临床再评价在达到西药再评价的那些基本要求外,还应该对中药本身有所提高,要充分重视中药特殊性,使中药临床再评价发挥应有的作用.
关键词:中药;临床再评价;改进;提高
R281001-5302-201401000005
基于转化毒理学的中药肝损害客观辨识与早期诊断.王伽伯,肖小河,杜晓曦,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 5-9.
近年来来源于中药的药源性肝损害已成为严重影响中药临床用药安全、迫切需要解决的现实性命题.早期、客观辨识药源性肝损害的致病源头,及时调整药物方案和针对性干预治疗,是减少或避免药害发生的重要前提和关键步骤.然而,目前临床判断肝损害药源主要是通过排除法,依赖患者提供的用药史和医生经验判断,缺少客观可靠的指标.由于中药多为复方用药以及临床上广泛存在中西药联合用药的情况,中药肝损害的诊断确认尤其困难,加之普遍存在“非西即中”的诊断思想,影响中药肝损害客观辩识.该文从转化毒理学的理念切入,提出构建基于转化毒理学的中药肝损害客观辨识与早期诊断研究模式和方法,以临床标本为主要研究对象,通过“临床-实验室-临床”的研究路径,采用代谢组学等组学方法筛选发现中药肝损害的相关生物标志物和特征入血成分,结合临床生化、肝穿病理指标和临床验证试验确定诊断标志物,在此基础上整合建立以诊断标志物库为核心,包含文献数据库、病历数据库、临床标本库的中药肝损害综合数据库,使临床中药肝损害药源诊断从排除法的主观模式向指标支撑的客观模式转变,以期提高中药临床合理用药能力和水平,促进中药产业健康可持续发展.
关键词:中药;肝毒性;转化毒理学;生物标志物;诊断
R281001-5302-201401000010
2010—2013年国家自然科学基金中药药理学科项目申请与资助情况分析.付剑江,毕明刚,陈君,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 10-13.
介绍国家自然科学基金委员会医学科学部成立以来(2010—2013年)中药药理学分支学科面上项目、青年科学基金以及地区科学基金项目的申请和资助情况,并对中药药理学基础研究的新特点、新趋势以及出现的新问题进行归纳和分析,旨在为中药药理学研究人员提供参考.
关键词:国家自然科学基金;中药药理学
R281001-5302-201401000034
外源钙对盐胁迫下黑果枸杞种子萌发和幼苗生理特性的影响.韩多红,李善家,王恩军,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 34-39.
目的: 通过对黑果枸杞种子萌发及幼苗生理特性的影响,寻找提高黑果枸杞种子及幼苗在盐胁迫下抗性能力的途径.方法: 测定盐胁迫下黑果枸杞种子在不同浓度的外源CaCl2处理后,发芽率(Gr)、发芽势(Gv)、发芽指数(Gi)、活力指数(Vi)和相对盐害率的变化,并对黑果枸杞幼苗的含水量、叶绿素量、可溶性蛋白质量、相对电导率、丙二醛量(MDA)和过氧化物酶(POD)的活性进行了测定.结果: 低浓度的NaCl处理,对黑果枸杞种子的萌发具有促进作用,高浓度的处理则有抑制作用.经不同浓度的CaCl2处理后,萌发指标均有所升高.随着NaCl处理浓度的增加,幼苗含水量、叶绿素量逐渐减少,丙二醛(MDA)、相对电导率呈增加趋势,可溶性蛋白质量和POD活性均不同程度的表现为先上升后下降的趋势.在外源CaCl2处理后,幼苗含水量、叶绿素量下降幅度变小,丙二醛(MDA)、相对电导率的上升幅度变小,POD活性的下降幅度变小.结论: CaCl2能够有效地缓解盐胁迫对黑果枸杞种子及幼苗产生的伤害,提高种子及幼苗的抗盐能力.
关键词:黑果枸杞;外源钙;盐胁迫;种子萌发;幼苗生理特性
R281001-5302-201401000040
药用真菌猪苓菌核渗出液理化性质的研究.邢咏梅,李红莲,郭顺星.中国中药杂志, 2014, 39(1): 40-43.
探讨不同发育阶段人工培养的猪苓菌核渗出液的理化性质.对药用真菌猪苓进行培养,系统地观察不同发育阶段的猪苓菌核及其渗出液的形态特征;对不同发育阶段猪苓菌核渗出液的pH进行测定;采用硫酸-苯酚法测定猪苓菌核渗出液的多糖含量;并利用BCA蛋白含量测定方法测定猪苓菌核渗出液的蛋白含量,利用紫外吸收法测定猪苓菌核渗出液中过氧化氢酶(CAT)的含量.在猪苓菌核发育过程中,菌核渗出液pH出现先升高后降低的趋势;渗出液的多糖含量逐渐下降;渗出液的蛋白含量及CAT含量出现逐渐升高的趋势,说明猪苓菌核渗出液形成过程中伴随着高水平的氧化应激反应.添加维生素C以后,部分地消除了活性氧,因此CAT活力下降.猪苓菌核渗出液的pH在猪苓菌核形成过程中一直维持酸性状态,间接反应出酸性环境有利于猪苓菌核的形成;菌核渗出液具有逐渐产生且最终被菌核重新吸收的特征.
关键词:猪苓;菌核;渗出液;多糖;CAT
R281001-5302-201401000044
金线莲抗软腐病离体鉴定方法的研究.邵清松,刘洪波,郭杰,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 44-47.
以活体喷雾法作对照,研究不同离体接种方法、不同接种浓度以及不同叶龄对金线莲抗软腐病的影响.结果表明离体叶碟滴接法接种后金线兰和台湾金线莲之间病情指数差异较大,能够比较明显区分其抗病性;当接种浓度为1.0×107cfu·mL-1时,病情指数差异较明显,能够较好地区分抗、感病品种;在4个月叶龄接种时,金线兰和台湾金线莲间病情指数有一定的差异,能相对准确地反映品种间的抗性差异.采用离体叶碟滴接法,对4个月叶龄的金线兰与台湾金线莲接种浓度为1.0×107cfu·mL-1的细菌悬浮液,放入14 h光照、28℃培养箱中培养5 d后进行鉴定,其鉴定结果与活体喷雾法一致,可用于金线莲抗软腐病离体鉴定,为金线莲抗软腐病的新品种选育及种质创新提供依据.
关键词:金线兰;台湾金线莲;软腐病;离体鉴定
R281001-5302-201401000048
野生粗毛淫羊藿生长周期的形态特征及淫羊藿苷的含量分析.周涛,熊厚溪,蔺阁,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 48-51.
目的: 阐明野生粗毛淫羊藿植物生长周期的形态特征与次生代谢物积累水平.方法: 明确生境,运用形态观察、标本制作、生物绘图记录不同时期植物的形态特征;采用HPLC检测不同生长阶段植株各部位的淫羊藿苷含量.结果: 粗毛淫羊藿生长周期可划分为营养生长阶段和有性与无性繁殖并存阶段.在林缘旷地生境中,植株需经7~8年的营养生长方开花结实,但在良好营养条件下,生长周期缩短至3~4年.植株营养生长期与有性繁殖期的淫羊藿苷总体水平没有显著性差异.结论: 营养生长和有性繁殖初期可通过叶部的形态变化判断生长年限,但植株成年、根茎兼行无性繁殖策略后,难以从形态上判断植株年龄.在药材采挖上,药材品质受生长阶段的影响不明显,只要产量(生物量)达到经济合算,各生长阶段均可采挖.
关键词:粗毛淫羊藿;生长周期;克隆植物
R281001-5302-201401000052
颠茄托品烷生物碱合成途径基因表达分析与生物碱积累研究.强玮,王亚雄,张巧卓,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 52-58.托品烷类生物碱(tropane alkaloids,TAs)是临床上广泛使用的抗胆碱药物,颠茄是药典收录的TAs最主要的商业栽培药源植物.基于颠茄转录组测序数据构建TAs合成途径中9个结构基因(ODC,ADC,AIH,CPA,SPDS,PMT,CYP80F1,H6H,TR Ⅱ)UniGene序列的数字表达谱,采用qPCR对其中4个已报道基因(PMT,CYP80F1,H6H,TRⅡ)的表达水平进行验证分析,同时采用HPLC测定不同组织中TAs含量.数字表达谱分析结果表明4个TAs上游合成途径基因(ODC,ADC,AIH,CPA)和2个支路途径基因(SPDS,TRⅡ)在颠茄各器官中均有表达,但在须根中高水平表达;3个TAs合成途径特异的结构基因PMT,CYP80F1和H6H均只在须根中大量表达,主根中其次.qPCR检测PMT,CYP80F1,H6H,TRⅡ的表达结果与数字表达谱基本一致,但PMT,CYP80F1,H6H在主根中表达量很低.莨菪碱质量分数在嫩茎中最高(3.364 mg·g-1),幼叶,根,幼果和果萼中其次(分别为1.526,1.598,1.271,1.413 mg·g-1);东莨菪碱质量分数在果萼中最高(1.003 mg·g-1),嫩茎和幼叶(分别为0.600,0.601 mg·g-1)中其次;2种生物碱在老茎(莨菪碱0.283 mg·g-1,东莨菪碱0.043 mg·g-1)和老叶(莨菪碱0.313 mg·g-1,东莨菪碱0.080 mg·g-1)中质量分数均为最低.该研究结果表明须根是颠茄TAs 生物合成主要器官,而地上幼嫩组织是TAs主要存贮积累器官,TAs合成后存在转运过程.PMT下游基因均只在须根中表达,筛选颠茄须根的转录组数据库就可能为解决该途径中不清晰的合成步骤和相关转录调控因子提供有力的帮助.
关键词:颠茄;托品烷生物碱;数字表达谱;qPCR
R281001-5302-201401000059
基于溶液环境调节理论的黄连解毒汤陶瓷膜微滤过程的预处理研究.李博,张连军,郭立玮,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 59-64.为了优化黄连解毒汤膜分离前的预处理方式,该文以黄连解毒汤为研究对象,通过不同的预处理方式调节溶液环境及物料流变特征,分别考察不同溶液环境对膜通量、共性高分子物质去除率、指标性成分透过率等指标的影响.研究发现,絮凝时的膜通量最高,指标性成分透过率高(>94.8%),共性高分子物质截留率较高;减压抽滤和调节pH为9时次之;调节pH和絮凝时指标性成分透过率相对较高,膜污染的主要因素为膜堵塞阻力.综合各项指标,以絮凝的预处理效果最佳,调节pH为9时次之.
关键词:无机陶瓷膜;预处理;黄连解毒汤;膜通量;溶液环境
R281001-5302-201401000065
直压辅料对发酵虫草菌粉粉体学性质的影响.陈丽华,岳国超,管咏梅,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 65-70.
采用粉体学的研究方法对各类直压辅料与发酵虫草菌粉混合后粉体的吸湿性、休止角、堆密度、填充性、压缩特性等物性指标进行研究,结果表明,喷雾干燥乳糖Flowlac100、微晶纤维素Avicel PH102对增强发酵虫草菌粉的流动性和可压性的效果优于预胶化淀粉.该文研究了辅料对虫草发酵菌粉粉体学性质的影响,对发酵虫草菌粉片的研制具有指导意义,为发酵虫草菌粉片剂开发提供依据.
关键词:虫草发酵菌粉;粉体学;辅料;粉末直接压片
R281001-5302-201401000071
黄芩苷结肠定位固体分散体的制备及其体外释放度评价.严红梅,张振海,蒋艳荣,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 71-74.
目的: 拟制备pH依赖型黄芩苷结肠定位固体分散体,以期达到结肠定位和快速释药的目的.方法: 采用溶剂法制备黄芩苷-Eudragit S100固体分散体,运用差示扫描量热法(DSC)、扫描电镜法(SEM)、X-射线粉末衍射法(XRD) 、红外光谱(IR)等分析方法对其微观结构和理化性质进行了分析,并对其体外释放性能进行考察.结果:DSC和XRD分析结果显示黄芩苷以非晶体形式分散在固体分散体中,IR结果表明黄芩苷与Eudragit S100之间可能存在非共价键作用.体外释放度测定结果表明,黄芩苷-Eudragit S100比例达到1: 6时,药物在pH 1.2的稀盐酸溶液2 h中基本不释放;在pH 6.8的磷酸缓冲液中,4 h累积溶出率小于15%;在pH 7.6的磷酸缓冲液中,1 h累积溶出度达到90%以上.结论: 所制备的黄芩苷-Eudragit S100固体分散体能够达到结肠定位和快速释药的目的,并提高结肠部位黄芩苷的浓度.
关键词:pH依赖型;黄芩苷-Eudragit S100固体分散体;体外释放度
R281001-5302-201401000075
一种基于近红外光谱技术的熊胆粉粗提物洗涤工艺优化方法.李文龙,刘绍勇,薛东升,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 75-79.
在熊胆粉粗提物的乙酸乙酯洗涤工艺中,需要根据原料的性质对所用洗涤溶剂的倍数进行调整,才能提高产品的纯度和产率.该文采用近红外光谱反映熊胆粉粗提物原料的整体性质,对这一工艺进行了优化.按照不同的熊胆粉粗提物和乙酸乙酯用量设计试验,采集熊胆粉粗提物的近红外光谱,提取出光谱数据的前8个主成分,同乙酸乙酯用量一起作为输入变量,对熊胆粉提取物成品的纯度和收率进行回归.试验共计40组,其中30组校正集,用于建立模型;10组验证集,用于对所建模型进行评估.所建模型的校正、内部交叉验证和外部验证结果满意,纯度模型的相关系数分别为0.902,0.896,0.883,校正误差均方根(RMSEC),交互验证均方根误差(RMSECV),预测误差均方差(RMSEP)分别为1.22%,1.48%,1.59%.收率模型的相关系数分别为0.921,0.859,0.916;RMSEC,RMSECV,RMSEP分别为1.39%,1.65%,1.53%.结果表明,熊胆粉粗提物的近红外光谱结合乙酸乙酯用量可准确预测所得成品的纯度和收率,利用所建模型可以根据熊胆粉粗提物的性质优选出最为合适的乙酸乙酯用量,提高熊胆粉提取物的纯度和收率.
关键词:熊胆粉提取物;洗涤工艺;近红外光谱;偏最小二乘;柔性工艺
R281001-5302-201401000080
当归中一个新苯酞类化合物.牛研,王书芳.中国中药杂志, 2014, 39(1): 80-82.
当归为伞形科植物当归Angelicae sinensis的干燥根,是一味常见中药材.该研究通过正相硅胶色谱和反相制备液相色谱等方法,从当归中分离出6个化合物,包括1个新化合物;根据理化性质和波谱数据,分别鉴定为洋川芎内酯H-7-乙酸酯(1)、邻苯二甲酸(2)、邻苯二甲酸二异丁酯(3)、阿魏酸对羟基苯乙醇酯(4)、阿魏酸(5)和阿魏酸松柏酯(6),其中1为新化合物.
关键词:当归;苯酞类;洋川芎内酯H-7-乙酸酯
R281001-5302-201401000083
旋覆花中化学成分及其活性研究.朱虹,唐生安,秦楠,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 83-88.
综合运用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、制备HPLC色谱分离方法分离纯化旋覆花中的化学成分,采用NMR和质谱等有机波谱学方法鉴定各单体化合物的结构,进一步测试各化合物的抗炎活性.从旋覆花乙酸乙酯提取物中分离得到15个化合物,鉴定为二氢芥子醇(1),(3S,5R,6S,7E)-5,6-epoxy-3-hydroxy-7-megastigmen-9-one(2),(6R,7E)-9-hydroxy-4,7-megastigmadien-3-one(3),阿里二醇(4),蒲公英醇乙酸酯(5),8,9,10-三羟基百里香酚(6),花旗松素(7),木犀草素(8),泽兰黄酮(9),泽兰黄醇素(10),菠叶素(11),槲皮素(12),对羟基桂皮酸(13),咖啡酸(14),咖啡酸乙酯(15).化合物 1,2,7,13,15为首次从该属植物中分离得到,化合物 3,4,9~11,14为首次从该种植物中分离得到.抗炎活性测定结果表明,化合物 3,6~12,14 具有明确的抑制c-Kit Ligand(KL) 诱导的肥大细胞白三烯C4(LTC4) 生成和脱颗粒的作用,而且化合物 8和12具有较强的抑制脂多糖(LPS)诱导的巨噬细胞RAW264.7细胞一氧化氮(NO) 释放作用.首次报道了黄酮类化合物 7,9~11对LTC4和肥大细胞脱颗粒具有较强的抑制作用.
关键词:旋覆花;化学成分;白三烯;肥大细胞脱颗粒;抗炎作用
R281001-5302-201401000089
红芪多糖HPS1-D的化学结构和抗补体活性研究.杨涛,郭龙,李灿,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 89-93.
目的: 红芪多糖HPS1-D的化学结构、初步构象和抗补体活性的研究.方法: 红芪经水提醇沉法提取、Sevage法脱蛋白、H2O2脱色素、SephadexG-100色谱柱分离纯化得到均一的红芪多糖HPS1-D.以GC、高效液相凝胶色谱法(HPLC-GPC)、凝胶渗透色谱-多角度激光散射仪联用法(GPC-MALLS)、元素分析、苯酚硫酸法、Bradford法、硫酸咔唑法研究其理化性质;采用甲基化、部分酸水解、以及NMR研究其连接方式、主链和支链结构及分支点状况;以GPC-MALLS、对其构象进行初步分析;采用细胞溶血法对其抗补体活性进行研究.结果: HPS1-D主要由葡萄糖和阿拉伯糖组成,主链骨架由1,4和1,4,6-α-D-Glcp,侧链分支位于葡萄糖6位;侧链分支主要由1,5和1,3,5-α-L-Araf 组成;相对分子质量为5.2×105,在0.9% NaCl溶液中为无规则线团;抗补体实验表明HPS1-D有一定程度的抗补体活性,并呈一定的剂量效应关系.结论: HPS1-D为1种新的中性红芪杂多糖,具有一定的抗补体活性.关键词:红芪;多糖;结构;构象;抗补体
R281001-5302-201401000094
绿豆药材质量标准研究.李艳荣,邹萍萍,姜勇,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 94-99.
为了对绿豆药材进行有效的质量控制,该研究建立了绿豆药材的质量控制方法与标准.参照《中国药典》2010年版附录相关方法,对绿豆药材的水分、灰分及醇溶性浸出物进行测定;采用薄层色谱法,以硅胶GF254为薄层板,乙酸乙酯-甲醇-水(10:1.7:1.3)为展开剂,以牡荆苷和异牡荆苷为对照,建立其薄层鉴别方法;采用HPLC建立主要有效成分牡荆苷和异牡荆苷的含量测定方法:采用Prevail C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)色谱柱,以乙腈-水(23:77)为流动相,流速1.0 mL·min-1,柱温30℃;检测波长337 nm.结果绿豆中各成分在紫外光灯(254 nm)下检视,能得到较好的分离;含量测定方法学研究结果表明,牡荆苷在6.12~98 mg·L-1,异牡荆苷在6.85~109.6 mg·L-1线性关系良好,回归方程分别为Y=46.213X-7.100 (r=1.000)和Y=54.515X+6.829(r =1.000);平均回收率分别为98.2%(RSD 1.9%)和97.2%(RSD 0.79%).25批绿豆药材样品的测定结果表明,牡荆苷的质量分数为1.076~2.062 mg·g-1,异牡荆苷的质量分数为1.127~2.303 mg·g-1,不同产地样品中牡荆苷和异牡荆苷的含量差异不大;醇溶性浸出物的结果为13.27%~18.46%,水分为9.59%~12.43%,总灰分为2.63%~3.53%.上述结果表明建立的标准具有很好的专属性和准确性,可用于绿豆药材的质量控制.
关键词:绿豆;牡荆苷;异牡荆苷;质量标准;薄层色谱法;高效液相色谱法
R281001-5302-201401000100
胡柚皮黄酮对非酒精性脂肪性肝炎小鼠肝组织SIRT1/PGC-1α通路的影响.陈芝芸,李剑霜,蒋剑平,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 100-105.
目的: 观察胡柚皮黄酮(PTFC)对非酒精性脂肪性肝炎(NASH)小鼠肝组织脂肪变、炎症程度、氧化应激水平及SIRT1,PGC-1α表达的影响,探讨PTFC防治NASH的作用机制.方法:以高脂饮食喂养16周诱导小鼠NASH模型,于造模第7周起以100,50,25 mg·kg-1·d-1的PTFC干预10周,HE染色观察肝组织病理学变化,生化法检测肝组织TG,CHOL含量和血清ALT,AST水平;Real-time PCR法检测肝组织SIRT1,PGC-1α,MnSOD mRNA表达;免疫组织化学法检测肝组织SIRT1,PGC-1α蛋白及8-OHdG表达;黄嘌呤氧化酶法检测肝组织SOD水平;硫代巴比妥酸法检测肝组织MDA含量.结果: 高脂饮食诱导的NASH模型组小鼠肝组织TG,CHOL水平、NAFLD活动度积分、血清ALT较正常组显著增高(P<0.01),肝组织SIRT1,PGC-1α,MnSOD mRNA和蛋白表达较正常组显著降低(P<0.01),肝组织8-OHdG表达和MDA含量较正常组明显增高(P<0.01);不同剂量PTFC干预后小鼠肝组织的NAFLD活动度积分、TG水平、血清AST较模型组显著降低(P<0.01,P<0.05),肝组织SIRT1,PGC-1α,MnSOD mRNA和蛋白表达较模型组明显增高(P<0.01,P<0.05),8-OHdG表达和MDA含量较模型组明显减少(P<0.01).结论: 高脂饮食诱导小鼠NASH氧化应激/脂质过氧化增强可能与SIRT1/PGC-1α信号转导通路的改变有关;PTFC能通过调节SIRT1/PGC-1α信号通路,增强肝脏抗氧化能力,减少脂肪酸代谢过程中活性氧的损伤,防治NASH的发生发展.
关键词:非酒精性脂肪性肝炎;氧化应激;沉默信息调节因子1;过氧化物酶增殖物激活受体γ辅助激活因子-1α;胡柚皮黄酮
R281001-5302-201401000106
伴侣自吞噬在MPP+损伤的SH-SY5Y细胞中的影响及葛根素的干预作用.王训翠,王秀,李庆林.中国中药杂志, 2014, 39(1): 106-112.目的: 研究葛根素通过分子伴侣自吞噬途径保护MPP+损伤的SH-SY5Y细胞.方法:以1 mmol·L-1MPP+损伤SH-SY5Y细胞建立帕金森病细胞模型.采用CCK-8染色检测不同浓度的葛根素对MPP+损伤的SH-SY5Y细胞存活率的影响;透射电镜、AO染色观察自噬体的形成及检测溶酶体活性的变化;RT-PCR检测Lamp2a,Hsc70 mRNA表达的变化,Western blotting法检测细胞内Lamp2a,Hsc70,α-synuclein蛋白的表达.结果:在12.5~50.0 μmol·L-1,预先30 min加入葛根素可以保护SH-SY5Y细胞抵抗MPP+诱导的损伤,并呈一定的量效关系;AO染色和电子显微镜检测25.0,50.0 μmol·L-1葛根素作用于1 mmol·L-1MPP+损伤的SH-SY5Y细胞,细胞内出现自噬体,并且随着葛根素剂量的增加,胞质中形成的自噬体增多;流式细胞术检测结果显示50.0 μmol·L-1葛根素可以拮抗1 mmol·L-1MPP+诱导的SH-SY5Y细胞内ROS水平的增加,阻止氧化损伤的发生;RT-PCR和Western blotting结果表明在12.5~50.0 μmol·L-1葛根素通过上调细胞内Hsc70,Lamp2a mRNA和蛋白水平保护MPP+造成的SH-SY5Y细胞损伤并抑制MPP+诱导的SH-SY5Y细胞α-synuclein蛋白的积聚.结论: 葛根素可以拮抗MPP+诱导的SH-SY5Y细胞损伤,其保护机制可能与干预分子伴侣自吞噬途径有关.
关键词:葛根素;伴侣自吞噬;MPP+;SH-SY5Y细胞;ROS
R281001-5302-201401000113
用于妇科血瘀证原发性痛经的四物汤类方主要活性成分网络药理学分析.刘培,段金廒,白钢,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 113-120.
目的: 采用网络药理学方法对用于妇科血瘀证原发性痛经的四物汤类方主要活性成分的分子作用机制分析,探索其多成分-多靶点-多通路相关关系.方法: 针对类方中藁本内酯、正丁烯基酜内酯、川芎内酯、阿魏酸、没食子酸、芍药苷、焦地黄素A、梓醇等共有的活性成分及各方差异的代表性活性成分,依据PharmMapper数据库构建多成分-蛋白网络,获取的靶点信息利用Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG)通路数据库,采用Cytoscape软件建立四物汤类方成分-靶点-通路网络模型.结果与结论: 网络分析表明,在细胞过程中起重要作用的丝氨酸苏氨酸蛋白激酶是四物汤及其类方共有的潜在作用靶点群;四物汤主要活性成分涉及神经-内分泌-免疫等相关的51条通路,除与四物汤相同的通路外,少腹逐瘀汤偏重于脂质代谢;香附四物汤偏重于氨基酸代谢通路;桃红四物汤偏重于碳水化合物代谢;芩连四物汤偏重于ErbB,VEGF信号转导通路.四物汤及衍化方既有共同的作用靶点及通路,又各有偏重,体现了方剂多成分、多靶点、多途径作用模式,该研究为深入研究四物汤类方分子作用机制提供线索.
关键词:网络药理学;四物汤;类方;分子对接
R281001-5302-201401000121
当归多糖联合阿糖胞苷对移植性人白血病小鼠模型肝脏的作用机制.朱家红,徐春燕,穆欣艺,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 121-125.
白血病是造血系统的恶性肿瘤,白血病细胞极易进入血液并浸润、损伤肝脏.本室既往研究表明,当归多糖(APS)能抑制白血病细胞的增殖和分化,但治疗白血病时对肝脏的影响未见报道.本研究通过尾静脉移植K562细胞建立人白血病NOD/SCID小鼠模型,通过腹腔注射APS、阿糖胞苷(Ara-c)以及两者联合(APS+Ara-c)治疗白血病小鼠,研究对肝脏的影响及其机制.结果表明,与白血病小鼠对照组相比,APS或Ara-c治疗后,外周血白细胞数显著降低;肝功能损伤减轻:丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)活性与总胆红素(TBiL)降低,白蛋白(Alb)升高;肝脏抗氧化能力下降得以抑制;抗氧化酶谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)活性升高,谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)降低;炎症因子IL-1β,IL-6水平降低;肝指数减少;白血病细胞对肝小叶浸润减少,且凋亡率增加.APS+Ara-c联合治疗后肝脏病理恢复更加显著.综上所述,APS和Ara-c可减少肝脏内白血病细胞聚集,降低肝功能损伤和炎症因子水平,提高肝组织抗氧化能力,提示APS+Ara-c联合治疗可以发挥更好作用.
关键词:K562 细胞株;人白血病小鼠模型;当归多糖;阿糖胞苷;肝损伤
R281001-5302-201401000126
外翻肠囊吸收成分与药效相关研究吴茱萸汤治疗偏头痛的药效物质.潘学强,吴燕川,龚慕辛,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 126-133.
吴茱萸汤是治疗虚寒性偏头痛的经典方剂,其与偏头痛治疗相关的有效成分尚不明确.该实验采用大鼠外翻肠囊模型获取10种吴茱萸汤的吸收样品,以HPLC-DAD对吴茱萸汤及外翻肠囊吸收样品中9种成分进行定量、半定量,得到各成分在汤中的含量及在肠囊中的累积吸收量.同时建立利血平化小鼠偏头痛动物模型,在给予吴茱萸汤治疗后测定脑组织内5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT),去甲肾上腺素(noradrenaline,NE),多巴胺(dopamine,DA)及脑组织与血清内一氧化氮(nitric oxide,NO)及其合成酶(nitricoxide synthase,NOS)的含量与活力.最后运用偏最小二乘回归法(partial least squares regression,PLSR)对各成分总吸收量与药效指标进行相关分析,发现了外翻肠囊吸收成分中影响药效的主要成分是柠檬黄素-3-O-β-D-葡萄糖苷(limocitrin-3-O-β-D-glucoside,Lcs),人参皂苷Rg1(ginsenoside Rg1,Rg1),人参皂苷Rb1(ginsenoside Rb1,Rb1)、吴茱萸苦素(rutaevine,Rv)、柠檬苦素(limonin,Li)、吴茱萸碱(evodiamine,Ev)及吴茱萸次碱(rutaecarpine,Ru),其中Rg1,Rv,Ev及Ru对多数药效指标具有正向改善作用,可能是影响吴茱萸汤治疗偏头痛作用的主要成分.
关键词:吴茱萸汤;偏头痛;外翻肠囊吸收谱效相关;偏最小二乘回归;药效物质
R281001-5302-201401000134
清热降压胶囊干预SHR海马区组织代谢组学研究.蒋海强,聂磊,李运伦,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 134-139.
选取30只SHR大鼠随机分为3组模型组,卡托普利组,清热降压胶囊组,wistar大鼠10只作为正常对照组,连续给药14 d后取海马组织,采用核磁共振(1H-NMR)代谢组学方法探讨高血压大鼠的海马组织损伤以及清热降压胶囊的保护作用.研究结果发现卡托普利组海马区代谢轮廓明显异于其余3组,另3组大鼠样本分类的趋势非常明显,提示清热降压胶囊能显著改善大鼠海马组织的代谢,鉴定4种代谢产物为二甲基甘氨酸、甘油磷酸胆碱、醛固酮和去甲肾上腺素.高血压大鼠机体代谢异常主要表现在酪氨酸代谢、血管平滑肌收缩以及醛固酮控制的钠盐再吸收失常,清热降压胶囊在有效降压的同时通过影响这些代谢产物来改善高血压的海马区损伤.
关键词:高血压病;清热降压胶囊;代谢组学;海马
R281001-5302-201401000140
补肾活血中药治疗多囊卵巢综合征导致排卵障碍性不孕的临床研究.金炫廷,马堃,单婧.中国中药杂志, 2014, 39(1): 140-143.
为探讨补肾活血促卵方治疗多囊卵巢综合征导致排卵障碍性不孕的临床疗效,由中国中医科学院西苑医院及中国中医科学院中医门诊部将符合纳入标准的60个病例,随机分为治疗组、对照组.治疗组服用补肾活血促卵方(菟丝子15 g、桑寄生15 g、川断15 g、枸杞子15 g、女贞子10 g、鸡血藤15 g、泽兰15 g、蒲黄10 g、当归10 g、川牛膝15 g、益母草15 g、赤芍15 g、丹参15 g等),对照组服用克罗米芬.通过1~2个疗程的治疗,治疗组妊娠率为56.67%,排卵率61.00%;对照组妊娠率为30.00%,排卵率72.84%.组间比较均有显著性差异(P<0.05),妊娠率治疗组优于对照组.治疗组对FSH,LH及其比值有调节性作用,并且升高E2水平,有效降低T,PRL,INS等激素水平,有助于成熟卵泡的发育及子宫内膜生长,提高排卵率及妊娠率.对照组对FSH,E2有增高的趋势,对LH,T,PRL及INS作用均不明显.
关键词:补肾活血中药;多囊卵巢综合征;不孕症;临床研究
R281001-5302-201401000144
中药市场应慎用“降价令”——基于统计资料的分析.杨光,王诺,黄璐琦,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 144-147.
中成药是否应该降价常引起争议.通过分析1995—2011年统计数据,结果发现:看病贵的主要责任并不在药品价格增长;对中药而言其价格指数上涨明显慢于药材价格上涨,1995年至今我国中成药生产的利润率受原料价格影响处于下降状态,如果再下调中成药价格对行业无疑是雪上加霜;中成药的成本有高有低,优劣原料价格平均相差1倍,如果再进行降价将把中成药逼向假劣药横行的状况.
关键词:中成药;降价令;中药质量;人均药品费用;价格指数
R281001-5302-201401000148
中药标准物质在中药饮片质量控制中的应用.陆兔林,李金慈,于江泳,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 148-152.
中药标准物质在中药饮片质量控制中发挥了重要作用.该文介绍了目前中药标准物质的发展概况,通过分析2010年版《中国药典》,总结了中药标准物质在中药饮片质量控制中的应用现状,探讨了当前饮片质量控制体系中存在的问题,并提出,在中药饮片质量控制水平不断提高的进程中,应当采用各种先进的技术手段来研究中药饮片特征性标准物质,在饮片质量控制体系中引入更多、更合理的标准物质.文章从中药标准物质层面阐述了解决饮片质量标准问题的思路,并对中药饮片质量控制的发展前景进行展望.关键词:标准物质;中药饮片;质量控制
R281001-5302-201401000153
我国各省饮片炮制规范中炮制通则内容初探.黄琴伟,李恒,黄晓婧,等.中国中药杂志, 2014, 39(1): 153-156.
炮制通则是为了规范饮片炮制工艺,对饮片炮制过程中一些共性技术所做的规定,是饮片炮制规范收载的重要内容,对增强饮片生产实际中的可操作性、规范饮片生产、提高饮片质量、保证用药安全等方面都有重要的意义.该文对各地饮片通用炮制技术的差异进行分析和探讨,为当前国家已启动的编制《全国中药饮片炮制规范》项目提供建议和参考.
关键词:中药饮片;炮制规范;炮制通则
R281001-5302-201402000185
北柴胡糖基转移酶基因BcUGT3,BcUGT6的表达分析及其原核表达.陶韵文,徐洁森,孙晶,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 185-191.该研究测定了北柴胡中2个糖基转移酶基因BcUGT3和BcUGT6在不同组织中的转录水平及MeJA处理后不定根中的转录水平.BcUGT3在根、叶、花和果中的转录水平无明显差异,但均高于茎中的转录水平.BcUGT6在叶中转录水平最高,在花中最低.以未处理的为对照,BcUGT6在MeJA处理后2 h,8 h,24 h,2 d,4 d的北柴胡不定根中,转录水平均提高近2倍,表明BcUGT6的转录受MeJA影响较小.BcUGT3转录水平随处理时间的延长不断增加,4 d时,达7倍左右.利用载体pET-28a(+),进行了2个基因的原核表达.IPTG诱导后,宿主菌表达出了目的蛋白,并获得了纯化蛋白.为后续开展这2个基因的功能研究奠定了基础.
关键词:北柴胡;UGT基因;组织表达;MeJA诱导表达;原核表达;蛋白纯化
R281001-5302-201402000192
可可毛色二孢菌对白木香产生倍半萜诱导作用.韩晓敏,梁良,张争,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 192-196.
为了明确可可毛色二孢菌Lasiodiplodia theobromae对白木香产生倍半萜的诱导作用.采用气质联用(GC-MS)对可可毛色二孢菌PDA发酵液进行检测,发酵液中检测到茉莉酸类化合物(jasmonates,JAs).利用固相微萃取-气质联用(SPME-GC-MS)检测发酵液处理后白木香愈伤中沉香倍半萜成分,发现其能够诱导白木香愈伤产生α-愈创木烯(α-guaiene),δ-愈创木烯(δ-guaiene),α-蛇麻烯(α-humulene)3种沉香倍半萜.推测可可毛色二孢菌可产生茉莉酸类物质,其作为伤害信号分子诱导白木香产生倍半萜.
关键词:可可毛色二孢菌;茉莉酸类物质;白木香;倍半萜
R281001-5302-201402000197
镰刀菌诱导结香对白木香叶内生真菌分布和群落构成的影响研究.高晓霞,周伟平,王磊,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 197-203.为了研究沉香形成前后白木香叶组织中内生真菌的分布和群落构成,采用石蜡永久制片法观察白木香叶组织显微结构,细胞化学法确定内生真菌的分布.通过改良的CTAB法对白木香进行总DNA提取,利用真核生物通用引物同时对植物和内生真菌rDNA ITS序列进行PCR扩增,构建内生真菌rDNA ITS文库,RFLP分析和序列测定,用PUAP软件进行系统发育分析,构建最大简约树.结果表明:镰刀菌诱导结香前后,白木香内生真菌菌丝主要分布于海绵组织和韧皮部,结香后韧皮部内生真菌菌丝相对丰度明显增大;茎点霉是未结香白木香叶内生真菌优势种群,刺盘孢菌是已结香白木香叶内生真菌优势种群;刺盘孢菌是未结香和已结香白木香唯一共有内生真菌,且丰度差异较大.不依赖分离培养的分子生物学方法可快速直观地用于植物组织内生真菌的鉴定.白木香叶内生真菌具有一定的遗传多样性,沉香形成前后白木香内生真菌群落构成差异较大.
关键词:白木香;沉香形成;人工造香;内生真菌;rDNA ITS
R281001-5302-201402000204
不同产地杜仲皮内生真菌种群结构的比较分析.梁雪娟,张水寒,张平,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 204-208.
为探讨不同产地杜仲皮内生真菌种群结构的差异,采用平板分离法分离来自慈利、略阳和遵义3个产地杜仲皮内生真菌,通过形态和分子手段相结合的方式对分离出的真菌进行鉴定,共分离得到152株内生真菌,分属于8个属,其中Phomopsis,Diaporthe,Alternaria为3个产地内生真菌共有属,各产地的优势种群不同.相似性分析表明,不同产地杜仲皮内生真菌的组成结构上存在差异;多样性及均匀度分析表明,慈利和略阳产地杜仲皮内生真菌种群多样性较高,分布较均匀.遵义产地杜仲皮内生真菌种群的多样性指数及均匀度指数最低,优势种群集中,奇异度较高.拟茎点菌属与其有性态间座壳属菌株的系统发育及遗传距离分析,不同产地杜仲皮中拟茎点菌属及其有性态真菌多样性丰富.综合分析认为,杜仲皮组织的内生真菌具有多样性,慈利、遵义和略阳3个产地内生真菌的数量、组成及种群间存在显著差异.
关键词:杜仲皮;产地;内生真菌;ITS;多样性
R281001-5302-201402000209
铁皮石斛Ty1-copia类反转录转座子反转录酶(RT)序列的克隆与分析.李聪,斯金平,高燕会,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 209-215.该研究根据Ty1-copia类反转录转座子RT的通用引物,从铁皮石斛浙江临安(C15)和云南广南(A39)种质中扩增得到43条Ty1-copia类反转录转座子RT序列,这些核苷酸序列具有较高的异质性,主要表现为,序列长度变化范围 260~266 bp,终止密码子和移码突变,所有序列均富含碱基AT,一致性为 47.1%~97.7%.经plantCARE软件分析发现受低温、热、光、各种植物生长调节物质等不同胁迫条件作用的调控元件、多个启动子的特征结构TATA box和CAAT box的保守序列及其他一些调控元件.翻译成氨基酸后,有10条序列出现1~4个不同程度的终止密码子突变,5条序列出现移码突变,保守序列“SLYGKQ”发生变异的有 39条序列.其氨基酸序列经过系统聚类后可分为6类;且与其他植物(尤其是单子叶植物的小麦、荸荠)具有较高的同源性,表明它们间可能存在着Ty1-copia反转录转座子的横向传递.
关键词:铁皮石斛;Ty1-copia类反转录转座子;反转录酶(RT);异质性
R281001-5302-201402000216
丹酚酸组分磷脂复合物制备研究.陈小云,张振海,刘丹,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 216-221.
制备丹酚酸组分磷脂复合物,以丹酚酸组分与大豆磷脂的复合率为指标,采用单因素试验和正交试验筛选其工艺参数,结果可得丹酚酸组分磷脂复合物制备的最佳条件为以四氢呋喃为反应溶剂,反应时间3 h,反应物质量浓度5 g·L-1,药物与磷脂的反应投料质量比1:1.5,反应温度40℃.所制备的丹酚酸组分磷脂复合物在水和不同pH缓冲液中的油水分配系数得到较大提高,DSC,XRD,FTIR等物相分析结果表明丹酚酸组分以无定形状态存在于磷脂中.
关键词:丹酚酸组分;磷脂复合物;油水分配系数;表征
R281001-5302-201402000222
止痛微乳制剂制备与处方优化.王琼,兰颐,陈岩岩,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 222-229.
该实验以临床经验方止痛方为模型药,以方中挥发油部分作为油相,水煎液作为水相制备了止痛微乳.实验考察了表面活性剂和助表面活性剂的种类,利用微乳电导率变化与其构型改变相关的特点,绘制了微乳体系水的百分量与电导率变化的曲线和微乳精细伪三元相图,确定了表面活性剂和助表面活性剂质量比Km.之后利用设计中的D-混料设计,以微乳粒径和表面还张力为考察指标优化了止痛微乳处方,最后测定了止痛微乳的部分理化参数,并初步考察了微乳的稳定性.结果显示止痛微乳的表面活性剂以EL-35与聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯按4:1复配的效果最好,而助表面活性剂选择无水乙醇效果,表面活性剂与助表面活性剂比例即Km为1.5 ,最终确定的微乳处方是12%表面活性剂,8%助表面活性剂,70%的1 g·mL-1水煎液和8%油,之后初步稳定性实验显示止痛微乳稳定性较好.
关键词:止痛微乳;D-优化设计;电导率;制备工艺
R281001-5302-201402000230
提取动力学模型的简化及黄芩总黄酮模型适应性研究.陈杨,张晋,倪健,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 230-234.
由于中药材饮片存在形状不规则的问题,故该文对先前推导的中药通用提取动力学模型进行了简化,将公式中较难确定的药材粒径这一参数融合在最终参数a中.减少药材粒径的直接测定能够增加模型的准确性,扩大模型的适用范围,并且和实际生产情况更加接近,最终建立了简化后的模型公式以及相应的实验方法和数据处理方法.并以黄芩中总黄酮为测定指标,对水煎煮法提取黄芩中总黄酮对该模型的适应性进行了研究.研究发现,黄芩总黄酮质量浓度的自然对数值随时间、溶剂倍量值的自然对数变化成良好线性关系,通过计算,拟合,成功地建立了水煎煮法提取黄芩总黄酮的动力学模型,并对该模型进行了验证,拟合度良好,偏差能够很好地控制在工业生产要求的范围内,说明该方法的模型适应性良好.
关键词:模型简化;提取动力学;黄芩;总黄酮;适应性
R281001-5302-201402000235
纤维素酶转化朝藿定B制备箭藿苷B的研究.徐凤娟,孙娥,张振海,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 235-239.
该实验采用纤维素酶水解朝藿定B以制备箭藿苷B.以转化率为指标,通过单因素考察pH、温度、反应时间、酶用量、底物的浓度对转化率的影响,L9(34)正交试验优化制备工艺;采用MS,1H-NMR,13C-NMR鉴定水解产物.结果表明,酶解反应的最适条件为温度50℃,反应介质(pH 5.6)醋酸-醋酸钠缓冲液,底物质量浓度20 g·L-1,酶与底物质量比3:5,反应时间24 h,反应产物相对分子质量646.23,核磁图谱证实产物为箭藿苷B.该工艺简单可靠,反应条件温和,适合工业化生产.
关键词:箭藿苷B;朝藿定B;纤维素酶;生物转化
R281001-5302-201402000240
基于多指标成分同时检测的六味地黄浓缩丸溶出度测定.罗云,郝伟伟,张婧,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 240-246.
以没食子酸、马钱苷、芍药苷、丹皮酚的含量为指标,筛选溶出度测定条件,建立六味地黄浓缩丸多指标成分的溶出度测定方法,计算并绘制累积溶出曲线,再通过相似因子(f2)比较不同厂家产品的溶出度差异.结果显示,最佳的溶出度测定条件为采用桨法,以250 mL 0.1 mol·L-1盐酸为溶出介质,转速100 r·min-1.不同厂家六味地黄浓缩丸中4种成分的溶出曲线相似因子f2大多小于50,表明不同厂家六味地黄浓缩丸溶出度存在显著性差异,为完善六味地黄浓缩丸的质量评价提供科学依据.
关键词:六味地黄浓缩丸;多成分;溶出度;相似因子
R281001-5302-201402000247
淡竹叶中一个新的黄酮碳苷.赵慧男,陈梅,范春林,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 247-249.
采用各种色谱技术对禾本科淡竹叶属植物淡竹叶进行分离纯化,并通过理化常数、波谱数据及化学方法鉴定化合物的结构.从中分离得到了1个化合物,鉴定其结构为3’-甲氧基木犀草素6-C-β-D-半乳糖醛酸基-(1→2)-α-L-阿拉伯糖苷(1),为1个新的黄酮碳苷类化合物.
关键词:淡竹叶;禾本科;黄酮碳苷;3’-甲氧基木犀草素6-C-β-D-半乳糖醛酸基-(1→2)-α-L-阿拉伯糖苷
R281001-5302-201402000250
杜鹃兰假鳞茎化学成分研究.刘量,叶静,李萍,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 250-253.
为了研究杜鹃兰Cremastra appendiculata干燥假鳞茎95%乙醇提取物的化学成分,采用多种色谱方法进行分离纯化,通过波谱数据及核对文献鉴定化合物结构.从其石油醚和乙酸乙酯萃取部位分离得到13个化合物,分别是4,4’-二甲氧基-9,9’10,10’-四氢-(1,1’-双菲)-2,2’,7,7’-四醇(1),4,4’,7,7’-四羟基-2,2’-二甲氧基-1,1’-双菲(2),3,5-二羟基-2,4-二甲氧基菲(3),大黄素甲醚(4),大黄酚(5),大黄素(6),芫花素(7),槲皮素(8),槲皮素3’-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(9),3-甲氧基-4-羟基苯乙醇(10),丁香酸(1),香草醛(12),对羟基苯甲醛(13).化合物 1~3,5~12为首次从该属植物中分离得到.
关键词:杜鹃兰属;杜鹃兰;化学成分
R281001-5302-201402000254
土荆芥化学成分的研究.宋坤,王洪庆,刘超,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 254-257.
从土荆芥Chenopodium ambrosioides的全草中分离得到12个化合物,通过波谱解析,化合物结构分别鉴定为山柰酚-7-O-α-L-鼠李糖苷(kaempferol-7-O-α-L-rhamnopyranoside,1),山柰酚-3,7-O-α-L-二鼠李糖苷(kaempferol-3,7-di-O-α-L-rhamnopyranoside,2),万寿菊素(patuletin,3),槲皮素-7-O-α-L-鼠李糖苷(quercetin-7-O-α-L-rhamnopyranoside,4),蚱蜢酮(grasshopper ketone,5),4-hydroxy-4-methyl-2-cyclohexen-1-one(6),丁香脂素(syringaresinol,7),苄基-β-D-葡萄糖苷(benzyl β-D-glucopyranoside,8),dendranthemoside B(9),反式阿魏酸酰对羟基苯乙胺(N-trans-feruloyl tyramine,10),N-3-羟基-4-甲氧基苯乙基反式阿魏酸酰胺(N-trans-feruloyl 4’-O-methyl dopamine,11),N-p-香豆酰酪胺{4-hydroxy-N-[2-(4-4-hydroxyphenyl)-ethyl]benzamide,12}.其中化合物 3,6~8,10,12为首次从该属中分离得到.化合物2~12为首次从该植物中分离得到.
关键词:藜科;土荆芥;化学成分
R281001-5302-201402000258
大叶冬青的黄酮类成分研究.王存琴,王磊,李宝晶,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 258-261.
采用多种色谱技术,从大叶冬青的叶中分离得到9个化合物,通过IR,UV,MS,NMR等波谱学方法鉴定了化合物的结构,分别为5-羟基-6,7,8,4’-四甲氧基黄酮(1),橘红素(2),川陈皮素(3),5-羟基-6,7,8,3’,4’-五甲氧基黄酮(4),5,6,7,8,4’-五甲氧基黄酮醇(5),5,6,7,8,3’,4’-六甲氧基黄酮醇(6),5-羟基-3’,4’,7-三甲氧基二氢黄酮(7),大豆脑苷Ⅰ(8)和大豆脑苷Ⅱ(9).化合物 1~9为首次从大叶冬青中分离得到.
关键词:大叶冬青;化学成分;黄酮
R281001-5302-201402000262
银杏外种皮多糖的单糖组成分析.茅蕾蕾,陈颖,胡碧原,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 262-266.
采用PMP柱前衍生化HPLC对水解后银杏外种皮多糖中的单糖组分进行研究.采用Agilent HC-C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相0.1 mol·L-1磷酸盐缓冲液(pH 6.8)-乙腈(84:16)等度洗脱;柱温40℃,流速1 mL·min-1,检测波长245 nm.从银杏外种皮多糖水解液中分析鉴定了6种单糖,分别为甘露糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖,其摩尔比为0.032:0.14:0.296:0.403:0.106:0.046.
关键词:银杏;多糖;单糖;PMP;HPLC
R281001-5302-201402000267
8种含碳酸盐的矿物类中药近红外定性定量模型的建立.袁明洋,黄必胜,余驰,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 267-272.
该研究探索应用近红外光谱技术对8种含碳酸盐的矿物类中药进行快速鉴别.利用OPUS软件中聚类分析法建立的定性分析模型,可以准确鉴别8种含碳酸盐的矿物类中药.另外,使用偏最小二乘法对其中7种矿物类中药的主要成分碳酸钙含量建立近红外定量分析模型,以EDTA滴定法测定值为参照,当碳酸钙含量为47.61%~99.17%时,预测结果的平均相对偏差为0.24%,平均回收率为100.3%.结果表明,该近红外光谱分析模型可以快速准确鉴别8种含碳酸盐类矿物类中药,对其中7种矿物类中药中碳酸钙的含量也可以快速测定,结果准确、可靠.
关键词:近红外光谱法;碳酸盐;矿物类中药;聚类分析;碳酸钙;含量测定
R281001-5302-201402000273
稀释法结合LC-MS/MS检测在10种中药材污染黄曲霉毒素高通量筛查中的应用研究.郑润生,徐晖,彭苑霞,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 273-277.
该研究运用稀释法,克服了基质效应对10种中药材污染黄曲霉毒素B1,B2,G1,G2的液质联用检测的影响,高、中、低3个浓度水平的基质效应检测结果在80.23%~115.5%,符合准确定量的要求.为增强检测结果的特异性和准确性,研究结合保留时间窗、定量离子与定性离子的峰面积比值2个指标对83批中药材的检测进行色谱峰的辨认,并以苦杏仁为基质溶液配制的3个浓度的质控样品对检测体系的稳定性进行考察.检测结果显示医院和药店的药材污染率分别为13.89%和17.02%,其中以使君子和红枣的污染率较高.质控样品的RSD<6.6%,表明该分析方法可用于这10种中药材的高通量的筛查和检测,具有经济、快速的优点.
关键词:液质联用技术(LC-MS/MS);中药材;黄曲霉毒素;真菌毒素
R281001-5302-201402000278
六君子汤合左金丸治疗小鼠急性放射性十二指肠炎的疗效及机制研究.陈晓,万芝清,韩根成,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 278-284.
目的:评估六君子汤合左金丸治疗小鼠急性放射性十二指肠炎的疗效,与临床常规抑酸联合黏膜保护制剂对比,探讨其产生疗效的机制.方法:根据文献研究,参考放射性肠炎模型建模标准结合十二指肠特征,首创小鼠放射性十二指肠损伤模型.将模型小鼠随机分为对照组(n=26)、中药干预组(n=16)、西药干预组(每只法莫替丁悬液0.5 mL+铝镁加混悬液0.3 mL灌胃,每日1次,n=16).标准给药后通过小鼠一般情况、体重、健康评分变化、病理学、炎性因子表达等客观指标评价疗效.结果:选取12 Gy成功建立小鼠放射性十二指肠炎模型.对照组小鼠出现体重下降,厌食、少饮、稀便,偶有黏液血便,精神差,皮毛不光整、少动、弓背等表现.药物干预组小鼠一般情况较单纯照射组好转.中、西药干预组脾、肠系膜淋巴结组织IL-6,IL-1β,TNF-α的表达与对照组相较有下降趋势,外周血中三者浓度变化亦有所体现,中药组在降低炎性因子方面优势显著.镜下观察可见中、西药干预组较单纯照射组黏膜有所修复,改良Chiu氏法评分中西药组间差异有统计学意义(P<0.05).结论:六君子汤合左金丸治疗急性放射性十二指肠炎除能调节机体免疫、抑制急性损伤、促进局部组织修复外,还具有抗辐射肠道纤维化等不良反应潜力,其中调节炎性因子释放是疗效产生机制之一.
关键词:六君子汤;左金丸;急性放射性肠炎
R281001-5302-201402000285
痰瘀同治方对小型猪冠状动脉粥样硬化炎症反应的影响.任建勋,李磊,林成仁,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 285-290.
目的:观察痰瘀同治方对小型猪冠状动脉动脉粥样硬化炎症反应的抑制作用.方法:将36只中国小型猪随机分为正常对照组,模型组,舒降之组和痰瘀同治方高、中、低剂量组(生药2.0,1.0,0.5 g·kg-1),每组6只;除对照组外,其他各组均给予高脂饲料喂养 2周后,采用介入技术球囊损伤冠状动脉左前降支内皮,术后继续高脂饲料喂养8周,制备小型猪冠状动脉粥样硬化模型;术后给药8周,采用血管内超声观察各组动物冠状动脉斑块负荷,进行冠状动脉病理形态学观察,ELISA法测定血清超敏性C反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein,hs-CRP),肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α和白介素(interleukin,IL)-6等炎症因子水平.采用免疫组化的方法观察冠状动脉血管壁NF-κB p65核移位的表达.结果:与对照组比较,模型组动物在实验结束时冠状动脉斑块负荷明显增加(P<0.01),冠状动脉病变血管组织结构改变明显异常,管腔狭窄,出现大量的泡沫细胞以及炎细胞侵润;循环中hs-CRP,TNF-α及IL-6水平均显著升高(P<0.01);免疫组化显示模型组小型猪冠脉NF-κB p65核移位显著增加.与模型组比较,痰瘀同治方能够明显减轻AS斑块负荷(P<0.01),抑制管腔狭窄,减少炎细胞侵润,降低血清hs-CRP,TNF-α和IL-6等炎症细胞因子水平并抑制冠脉NF-κB p65核移位(P<0.05或P<0.01).结论:痰瘀同治方能够通过控制NF-κB p65核移位而降低下游炎症反应,从而抑制中国小型猪冠状动脉粥样硬化斑块的发生和发展.
关键词:痰瘀同治方;冠状动脉动脉粥样硬化;中国小型猪;炎症R281001-5302-201402000291
铁皮石斛多糖促进毛发生长的实验研究.陈健,戚辉,李金标,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 291-295.
目的:观察铁皮石斛多糖(DCP)促毛发生长的功效并探讨其作用机制,为铁皮石斛的开发利用奠定基础.方法:采用水提醇沉法提取DCP,并用苯酚-硫酸法测定其多糖含量.取C57BL/6J小鼠30只,用脱毛膏去除其背部毛发建立脱发模型,分为对照组、阳性对照组和DCP组,每日分别涂抹超纯水、米诺地尔酊、DCP(5.0 g·L-1)l次,每次 0.2 mL,连续给药21 d,应用小鼠毛发生长情况评分标准对C57BL/6J小鼠给药7,14 d毛发生长情况进行评分,及称量给药21 d C57BL/6J小鼠单位脱毛区域毛发质量评价DCP对C57BL/6J小鼠毛发生长的影响.采用MTT法和RT-PCR法分别评价DCP对人永生化角质形成细胞(HaCaT细胞)增殖和对HaCaT细胞血管内皮生长因子(VEGF)mRNA表达的影响.结果:DCP提取率为29.87%,DCP质量分数为79.65%.DCP组C57BL/6J小鼠的毛发生长平均得分、平均质量均显著优于对照组;DCP组HaCaT细胞生存率和VEGF mRNA的表达水平与对照组比较均显著提高.结论:DCP具有促毛发生长的作用,其机制可能是上调VEGF mRNA的表达.
关键词:铁皮石斛多糖(DCP);毛发生长;血管内皮细胞生长因子(VEGF)
R281001-5302-201402000296
鱼腥草素钠增强亚胺培南抗铜绿假单胞菌生物被膜的作用.程惠娟,杨敏,汪长中,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 296-299.
目的:研究鱼腥草素钠联合亚胺培南增强抗铜绿假单胞菌生物被膜的作用.方法:2倍稀释法测定被试药物最小抑菌浓度(MIC),结晶紫染色法检测1/2MIC,1MIC,2MIC的鱼腥草素钠(SH)、亚胺培南(IMP)单药组和1/2MIC的SH与IMP各药物浓度联合组对黏附菌的清除量、生物被膜生长量、藻酸盐产生量的影响.FDA-PI荧光素双染法荧光显微镜下观察各药物组膜分散后死活细菌、生物被膜形态.结果:鱼腥草素钠能增强亚胺培南抗绿假单胞菌生物被膜的作用,尤以2MIC药物浓度联合组作用最强(与阴性对照组比较P<0.001).荧光显微镜下观察死活细菌、生物被膜形态支持了上述结果.结论:鱼腥草素钠联合亚胺培南能增强抗生物被膜作用,预期两药联合会提高相关感染的临床疗效.
关键词:铜绿假单胞菌;生物被膜;鱼腥草素钠;亚胺培南;最小抑菌浓度
R281001-5302-201402000300
痰瘀同治方对小型猪痰瘀互结证冠心病血液流变性及血脂的改善作用.林成仁,李磊,任建勋,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 300-303.
目的:观察痰瘀同治方对痰瘀互结证冠心病中国小型猪血液流变性及血脂代谢紊乱的改善作用.方法:将36只中国小型猪随机分为正常对照组、模型组、舒降之组和痰瘀同治方高、中、低剂量组(2.0,1.0,0.5 g·kg-1),每组6只;除对照组外,其他各组均高脂饲料喂养2周后,采用介入技术球囊损伤冠状动脉左前降支内皮,术后继续高脂饲料喂养 8周,制备小型猪痰瘀互结证冠心病模型.术后给药8周,观察各组动物血液流变学参数、血脂水平及心肌缺血程度和范围的变化.结果:与对照组比较,模型组血清TC,TG,LDL-C及VLDL-C水平均明显升高(P<0.01),5 s-1和60 s-1切变率下的全血黏度均明显增加(P<0.01),心肌缺血程度和范围也明显增加(P<0.01);与模型组比较,痰瘀同治方组的心肌缺血程度和范围均明显减少(P<0.01),血清TC,TG,LDL-C及VLDL-C水平均明显降低(P<0.05或P<0.01),5 s-1和60 s-1切变率下的全血黏度均明显降低(P<0.05).结论:痰瘀同治方能够改善痰瘀互结证冠心病中国小型猪血液流变学的异常状态,同时具有调节血脂的作用,对痰瘀互结证冠心病有一定的疗效.
关键词:痰瘀同治方;冠心病痰瘀互结证;中国小型猪;血液流变学;血脂水平
R281001-5302-201402000304
大黄中游离蒽醌类化合物在实验性急性胰腺炎大鼠的组织药理学研究.竹林,赵健蕾,彭小航,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 304-308.
目的:研究熟大黄主要成分在急性胰腺炎大鼠模型体内靶向分布情况,以验证方剂组织药理学假说.方法:采用正常SD大鼠(正常组,n=5)、蛙皮素腹腔注射建立急性胰腺炎模型大鼠(模型组,n=5)作为实验对象.熟大黄颗粒剂(20 g·kg-1)每周灌胃2组大鼠1次,2 h后取心、肝、脾、肺、肾、胰腺等6个组织,运用高效液相色谱-质谱法测定各组织匀浆中熟大黄中大黄素、大黄酚、大黄素甲醚、大黄酸、芦荟大黄素等成分谱及其浓度.结果:除熟大黄的芦荟大黄素和大黄素甲醚在正常大鼠肝脏和肾脏内的浓度高于胰腺组织内的浓度之外,胰腺组织内各个成分的分布谱及浓度并与其他的器官没有明显差异;熟大黄中的大黄素、芦荟大黄素、大黄酸和大黄酚在急性胰腺炎模型大鼠胰腺组织中的浓度高于其他组织器官,且在胰腺、肾、脾组织内的浓度明显高于正常组.结论:在急性胰腺炎的状态下,熟大黄的有效成分在胰腺具有靶向分布特点,为方剂组织药理学假说提供了实验依据.
关键词:急性胰腺炎;熟大黄;有效成分;方剂组织药理学;靶向分布
R281001-5302-201402000309
玳玳黄酮提取物特征活性成分不同生理状态的药动学特性比较.曾令军,陈丹,郑利,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 309-315.为探索玳玳黄酮提取物临床降血脂药效特性,该文研究比较了玳玳黄酮提取物特征活性成分在正常大鼠及高脂血症模型大鼠体内药动学特性.实验采用UPLC-MS建立血浆中玳玳黄酮提取物特征活性成分柚皮苷和新橙皮苷定量测定法,通过建立高脂血症大鼠模型,比较正常大鼠和高脂血症模型大鼠灌胃玳玳黄酮提取物后血浆中柚皮苷和新橙皮苷的药动学差异.实验结果表明,玳玳黄酮提取物中特征活性成分柚皮苷和新橙皮苷在不同生理状态下的药动学特性存在显著性差异,高脂血症模型大鼠口服玳玳黄酮提取物后柚皮苷和新橙皮苷最大血药浓度Cmax与正常大鼠相比均明显增大,半衰期t1/2和体内滞留时间MRT缩短,但AUC0-24h变小,达峰时间tmax无差异;进一步证实玳玳黄酮提取物在高脂血症病理状态下能更好的发挥降血脂活性,其中特征活性成分柚皮苷和新橙皮苷是玳玳黄酮提取物发挥生物活性的物质基础.
关键词:玳玳黄酮提取物;UPLC-MS;高脂血症;药动学
R281001-5302-201402000316
塞络通灌胃后人参皂苷在大鼠体内的药代动力学及脑分布研究.张颖,林力,刘光宇,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 316-321.塞络通(SLT)是由人参、银杏叶、西红花组方,主治血管性痴呆的现代复方中药.为探讨SLT药效物质基础,并为给药方案提供依据,该文对治疗剂量SLT给与大鼠后,人参皂苷成分的血药浓度、药代特征、以及脑分布进行了研究.实验建立了同时检测生物样品中7种人参皂苷的高灵敏度LC-MS/MS分析方法,经过对线性、专属性、回收率、准确度、精密度的考察,所建立的分析方法符合临床前药代动力学研究要求.灌胃SLT 60 mg·kg-1后,7种目标成分均在大鼠血浆中检出,其中二醇型皂苷比三醇型的皂苷有更高的血药浓度和更长的消除半衰期.血浆中人参皂苷Rg1,Re,Rb1,Rb2/b3,Rc,Rd的平均消除半衰期分别为15.26,2.46,18.41,27.70, 21.86,61.58 h;平均峰浓度分别为7.15,2.83,55.32,30.22,21.42,8.81 μg·L-1.SLT给药后人参皂苷成分能够迅速进入脑组织,但是随时间下降很快.人参皂苷Rg1,Re,Rb1,Rc脑组织中含量较高的成分.研究结果显示服用SLT后,人参皂苷成分能够快速吸收入血并进入脑组织.人参皂苷,尤其是Rg1,Re可通过快速进入脑组织直接作用于神经细胞发挥作用;以二醇型为主的人参皂苷在血浆中长时间滞留,连续给药方式时会累计达到较高稳态血药浓度,它们可能是通过对外周的药理作用保护脑组织的主要成分.
关键词:塞络通;人参皂苷;LC-MS/MS;药代动力学;脑分布
R281001-5302-201402000322
基于1H-NMR的代谢组学方法对醋制甘遂解毒作用的研究.刘玉梅,惠蓉蓉,何翠翠,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 322-326.甘遂为有毒中药,临床上常经醋制后入药以降低其毒性.该文采用代谢组学方法比较生甘遂和醋甘遂对正常大鼠的损伤情况,研究醋制对甘遂毒性的缓解作用.连续7 d以生甘遂(EK)、醋甘遂(VEK)的水提取物对大鼠灌胃给药,药量均为9 g·kg-1·d-1(按生药量计),对照组给予生理盐水.停止灌胃后继续观察7 d,收集14 d白天尿液,用于1H-NMR检测;于第8天将每组大鼠处死一半,第15天处死另一半,采集肝脏,一部分用于1H-NMR检测,另一部分用于病理学切片检测.病理学切片检测结果显示在本实验剂量下甘遂及醋制甘遂对大鼠肝脏没有造成损伤,但代谢组学方法分析发现在实验的第2周甘遂造成大鼠肝、肾及消化系统内部内源性代谢产物谱的紊乱;同时发现醋甘遂的毒性要比生甘遂低得多,传统醋制可以降低甘遂的毒性.该研究显示代谢组学方法有助于评价甘遂的毒性及醋制对甘遂的解毒作用.
关键词:甘遂;醋甘遂;代谢组学;1H-NMR
R281001-5302-201402000328
基于两阶段划分的中药市场供需关系研究.杨光,郭兰萍,王诺,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 328-333.
中药市场生产环节多、产业链条长,导致中药市场微观结构研究困难.该文在界定概念之间逻辑关系的基础上将中药市场拆分为中药资源市场和中药药品市场2个阶段,并在此基础上研究了中药市场供给方的供给能力,进入规则,激励机制等;分析了中药市场需求方的需求概况,从人口、收入、保险进行了购买力评估;分析了中药市场2个阶段的价格形成机制;分析了中药药品市场竞争,中药市场属于低集中度、寡占型市场,各科室用药集中度不同,平均CR8为57.35%.通过该研究对促进中药市场相关研究的深入有积极意义.
关键词:中药资源市场;中药药品市场;购买力;供给方;价格机制
R281001-5302-201402000334
我国中医药科技发展的基本现状.李冬雪,徐益君.中国中药杂志, 2014, 39(2): 334-337.
该文围绕政策环境、经费投入、人才队伍、科技成果等方面,梳理了我国中医药科技发展的基本现状,得出如下基本结论:近年来,我国各级政府部门高度重视中医药科技发展,政策环境逐步改善;中医药领域研发投入经费持续增长,但同生物医药的其他相关领域相比仍存在较大差距;研发投入人员总量增长较快,且研发投入人员的主体正逐步由高校和研发机构向企业转移;科技创新能力不断提高,取得成绩显著.
关键词:中医药;科技发展;现状
R281001-5302-201402000338
中药炒焦物质基础及其质量评价研究思考与实践.刘玉杰,仲瑞雪,杨添钧,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 338-342.
中药炒焦后原有的有效或指标成分破坏或降低,但药理作用并不降低或有所增强,现有的有关物质基础的研究不能解释炒焦后药物的性味与功效等的变化.同时,对炒焦饮片的质量评价缺乏具有客观、专属性的评价指标,不能反映中药炒焦饮片的特点.因此如何打破炒焦研究的瓶颈,进一步创新、深入地研究中药炒焦物质基础,是业内学者面临的共同问题.笔者结合前期研究发现,提出通过对Maillard反应的研究来阐明炒焦物质基础及原理和建立适合炒焦饮片特点的专属质量评价指标的科学构想,并对此进行了相关研究.
关键词:炒焦;物质基础;质量评价;Maillard反应;5-羟甲基糠醛
R281001-5302-201402000343
试析植物干细胞与动物干细胞的异同.游云,蒋超,黄璐琦.中国中药杂志, 2014, 39(2): 343-345.
植物干细胞与动物干细胞的比较研究可以深入认识干细胞生物学的核心问题.植物干细胞与动物干细胞在细胞特征、功能、信号传导、研究方法等方面均有所不同.但是近年来对argonaute(AGO)与polycomb group proteins(PcG)蛋白研究表明动、植物干细胞行为之间有着某种分子相似性.
关键词:植物干细胞;动物干细胞;干细胞龛;信号传导
R281001-5302-201402000346
中药燥性理论溯源及研究思路探讨.王瑾,王强,李鹏,等.中国中药杂志, 2014, 39(2): 346-349.
中药燥性作为中药固有的性能之一,具有特定的功效和副作用,中医临床用药通过炮制、配伍等手段能够去烈存用.目前国内学者已对中药燥性进行了一定的研究,但仍存在着燥性评价指标不明确等问题.该文采用本草文献挖掘技术分析中药燥性理论的历史源流和特色,梳理现代文献明确中药燥性的研究现状和存在问题,提出中药燥性研究应该采用多学科知识进行系统综合评价的研究思路,可望进一步指导中医临床对燥性中药的应用.
关键词:中药燥性理论;历史源流;研究思路
R2841001-0645-201401000102
龙血竭总酚提取物化学成分的分离鉴定.刘芳,戴荣继,吕芳,等.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 102-105.
运用聚酰胺、硅胶、葡聚糖凝胶等柱色谱方法,从云南产龙血竭总酚提取物中分离出4个黄烷类、2个芪类、4个甾体类成分.通过现代波谱学方法结合化学显色方法,鉴定其结构分别是4’,7-二羟基黄烷;7-羟基-4’-甲氧基黄烷;4’,7-二羟基-3’-甲氧基-8-甲基黄烷;4’,7-二羟基高异黄烷;4’-羟基-3,5-二甲氧基二苯乙烯;反式-4’,5-二羟基-3-甲氧基-二苯乙烯;豆甾醇;4-甲基-胆甾-7-烯-3β-醇;环阿尔廷醇;25(R)-薯蓣皂苷元.化合物4’,7-二羟基-3’-甲氧基-8-甲基黄烷、反式-4’,5-二羟基-3-甲氧基-二苯乙烯、环阿尔廷醇、25(R)-薯蓣皂苷元为首次从龙血竭中分离得到.
关键词:龙血竭;化学成分;黄烷;芪类;甾体
R2840513-4870-201403000359
红豆蔻黄酮类化学成分研究.卞梦芹,王洪庆,康洁,等.药学学报, 2014, 49(3): 359-362.
本文对红豆蔻中的黄酮类化学成分进行了研究.通过硅胶、Sephadex LH-20等柱色谱和制备液相等多种色谱方法,从红豆蔻95% 乙醇提取物中分离得到10个黄酮类化合物.根据理化性质和波谱数据分别鉴定为(2R,3S)-pinobaksin-3-cinnamate(1)、(2R,3R)-pinobaksin-3-cinnamate(2)、乔松素(pinocembrin,3)、短叶松素(pinobaksin,4)、3-O-乙酰基短叶松素(3-O-acetylpinobaksin,5)、高良姜素(galangin,6)、高良姜素-3-甲醚(galangin-3-methylether,7)、华良姜素(kumatakenin,8)、山柰酚-3-甲醚(3-methylkaempferol,9)和(2R,3R)-3,5- dihydroxy-7-methoxyflavanone(10).其中化合物1为新化合物,化合物2、5、10为首次从该属植物中分离得到,其余化合物皆为首次从该植物中分离得到.
关键词:红豆蔻;化学成分;黄酮
R285.5;R965.21009-2501-201401000023
酮替芬对高糖高脂饮食诱导肥胖模型大鼠的减肥作用.陈咨苗,王美荣,叶婷婷,等.中国临床药理学与治疗学, 2014, 19(1): 23-28.目的:探讨酮替芬对高糖高脂饮食诱导的大鼠肥胖模型的减肥作用及其机制.方法:SD大鼠随机分成肥胖模型组、酮替芬干预组和正常对照组,肥胖模型组和酮替芬干预组以高糖高脂饲料饲喂,正常对照组以基础饲料饲喂,酮替芬干预组每天灌胃给予酮替芬0.09 mg/kg,持续12周.称重,计算Lee’s指数,检测空腹血糖(FBG)、空腹胰岛素(FINS)、瘦素(LEP)、游离脂肪酸(FFA)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α (TNF-α);检测白色脂肪解偶联蛋白2(UCP2)mRNA的表达.结果:酮替芬明显降低肥胖模型大鼠的体质量及Lee’s指数(P<0.05),降低FBG、FINS和LEP水平(P<0.05),降低FFA、TG和LDL-C水平(P<0.05)和IL-6、TNF-α水平(P<0.05),而增加UCP2 mRNA的表达水平(P<0.05).结论:酮替芬能够降低肥胖模型大鼠炎症介质和游离脂肪酸水平,减轻高胰岛素血症和高瘦素血症,促进脂肪组织能量代谢,实现减肥作用.
关键词:酮替芬;肥胖;肥大细胞;炎症;解偶联蛋白2
R3基础医学
R3181006-2467-201402000173
人体上肢运动的雅克比矩阵与灵活性分析.李剑锋,袁树峥,范金红,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 173-180.
为了解人体上肢的运动学属性和操作能力,结合上肢解剖结构分析和国际生物力学学会提出的上肢运动描述方法,建立了人体右侧上肢的运动学模型.该模型包含了胸锁关节、盂肱关节和肘关节的运动,并将肩锁关节与肩胛胸壁关节的运动等效为上肢带骨运动.根据人体上肢关节的运动耦合关系推导了上肢关节与腕点间的速度雅克比矩阵,并对人体右上肢在冠状面、矢状面和水平面内的运动灵活性进行了分析.结果表明:影响腕点运动的独立关节参数少于上肢自然运动轴的数目,对应于上肢抬升角取值域的变化,雅克比矩阵有3种不同的结构形式;上肢在冠状面、矢状面和水平面内运动时,伸展位形区域的指标值小于屈曲位形区域的指标值,在屈曲位形区域人体上肢具有更好的运动灵活性.
关键词:人体上肢;运动学模型;关节运动耦合;雅克比矩阵
R318.041000-3835-201406000029
改进的高斯混合模型在心音信号分类识别中应用.张文英,郭兴明,翁渐.振动与冲击, 2014, 33(6): 29-34.
为提高心音信号特征提取的准确性及分类识别的高效性,将小波包变换的Mel频率倒谱系数与改进的高斯混合模型结合用于心音信号分类识别.在Mel频率倒谱系数提取方法基础上,用小波包变换代替傅里叶变换与Mel滤波器组,获得新特征参数DWPTMFCC;针对传统GMM参数初始化K-means算法缺点,用加权可选择模糊C均值算法进行改进;将提取的特征参数分别输入到改进后GMM进行分类识别.对临床采集的心音数据测试结果表明,该方法能有效提取心音特征,优于传统GMM识别性能.
关键词:心音;特征参数;改进高斯混合模型;加权可选择模糊C均值
R318.11006-2467-201402000193
人工肛门括约肌性能与生物相容性的动物实验.克磊,颜国正,刘志强,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 193-198.
设计动物实验,验证优化设计后人工肛门括约肌系统功能性和生物相容性.实验分别在术前和术后第1、4 d,第1、2、4、5周,从2条Beagle犬颈静脉抽取血样进行血清化学分析.分析参数包括:总蛋白,白蛋白,总胆红素,天冬氨酸转氨酶,尿素氮,肌酐酸和高敏C反应蛋白.实验结果表明:系统各模块功能正常,肝功能指标总胆红素含量正常,天冬氨酸转氨酶术后略高于正常范围,术后2周恢复正常;肾功能指标尿素氮正常,肌酐酸含量在正常范围内波动;总蛋白和白蛋白含量术后虽有波动,但均恢复至正常范围;炎性因子高敏C反应蛋白含量未发生变化,表明体内无感染炎症现象;各血样指标显示人工肛门括约肌对Beagle犬生理功能并未造成不良影响.
关键词:肛门失禁;人工肛门括约肌;生物相容性;经皮能量传输;动物实验
R318.61000-7857-201404000086
心冲击图心率变异性分析的可行性.曹欣荣,王昆2,张晶,等.科技导报, 2014, 32(4): 86-90.
心冲击图(BCG)是一种无接触检测心脏活动的方法.本文研究利用心冲击图进行的心率变异性(HRV)检测.同步采集了20 名测试者在平静、瓦氏动作、瓦氏动作后、运动后4 种生理状态下的心电图(ECG)信号和心冲击图信号;分析了HRVBCG和HRVCG在时域、频域、非线性域的测定值;计算了相应测定值的相关性,并利用成对t 检验分析了两种方法的测定值的差异显著性.研究结果表明,在平静、瓦氏动作后和运动后的HRV 测定值无显著性差异.在时间较短的瓦氏动作中,两种方法测定的测定值中nPNN50、LF/HF和SD1有显著性差异.
关键词:心率变异性;心冲击图;成对t 检验
R318;O6461006-2467-201402000199
聚苯胺-二氧化锰涂层的电化学合成及其对神经微电极界面性能的影响.张文光,吴栋栋,李正伟,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 199-204.
提出了一种简易、低成本的方法进行神经微电极的性能改进,以改善神经电极/神经组织的界面特性.采用电化学方法合成导电聚合物聚苯胺PANI和PANI-MnO2复合涂层,对神经微电极位点进行表面修饰;对修饰电极的表面形貌与电学性能进行测试,对比分析了MnO2掺杂对PANI涂层的影响.结果表明:MnO2掺杂改善了PANI涂层的表面形貌;与PANI修饰电极相比,PANI-MnO2修饰电极界面通过的电荷量提高了近7倍,电学性能稳定性更好,在神经信号相关的1 kHz 频率处阻抗降低到原来的1/6,PANI-MnO2复合涂层能更好地提高电极的电学性能.
关键词:神经微电极;导电聚合物;聚苯胺;二氧化锰;表面修饰
R331.1251674-3679-201402000159
阿特拉津对BALB/c小鼠T淋巴细胞功能的影响.赵悦,郑晶,吴艳萍,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 159-162.
目的:探讨阿特拉津对小鼠T淋巴细胞功能的影响.方法:健康BALB/c小鼠按体重随机分为阿特拉津高剂量组(400 mg/kg)、中剂量组(200 mg/kg)、低剂量组(100 mg/kg)和阴性对照组(蒸馏水),经口灌胃,每天1次,连续21 d.试验结束后,眼球取血,处死小鼠,观察胸腺组织病理学变化,采用MTT还原法和流式细胞仪分别检测脾脏T淋巴细胞增殖情况和胸腺T淋巴细胞亚群分布,酶联免疫吸附法检测血清中白细胞介素-2(interleukin-2,IL-2)和白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)含量.结果:阿特拉津暴露使小鼠胸腺皮质细胞减少,各剂量组脾脏T淋巴细胞转化率低于阴性对照组(均有P<0.05).阿特拉津中、高剂量组胸腺CD3+T淋巴细胞亚群比例以及CD4+T/CD8+T比值均低于阴性对照组(均有P<0.05),各剂量组CD4+T淋巴细胞亚群比例均明显低于阴性对照组(均有P<0.05),CD8+T淋巴亚群比例随染毒剂量增高有降低趋势,但差异无统计学意义(均有P>0.05).阿特拉津高剂量组血清IL-2和IL-4含量明显降低(均有P<0.05).结论:阿特拉津能抑制小鼠T淋巴细胞功能,因而有免疫毒性作用.
关键词:T淋巴细胞;小鼠;免疫
R341000-7857-201404000095
松花粉对糖尿病肾病小鼠肾脏损伤的保护作用.李楠,冯振中,赵艳,等.科技导报, 2014, 32(4): 95-99.
探讨松花粉对链脲霉素(streptozotocin,STZ)诱导糖尿病肾病小鼠肾脏损伤的保护作用及可能机制.成年雄性C57BL/6J(Wild Type)小鼠50 只,采用STZ 诱导糖尿病肾病小鼠动物模型.实验小鼠随机分为正常对照组(10 只)、STZ 模型组(40只);STZ 模型组按150 mg/kg 腹腔注射STZ 一次,复制小鼠糖尿病肾病模型,对照组小鼠则腹腔注射柠檬酸钠缓冲液.在造模1周后,小鼠空腹血糖值大于11.1 mmol/L 视为糖尿病诱导成功,此后定期每周监测血糖和24 h 尿蛋白,持续出现蛋白尿的小鼠视为成模小鼠.成模糖尿病肾病小鼠28 只,将其随机分为STZ 模型组和松花粉治疗组各14 只;松花粉治疗组每天给予750 mg/kg体重的松花粉灌胃,正常对照组与STZ 模型组以等体积的0.9%氯化钠注射液灌胃.连续7 周后,检测小鼠血糖、24 h 尿微量白蛋白、尿肌酐、血肌酐、血浆尿素氮水平;计算肾重/体重比、肾脏组织丙二醛(MDA)含量等指标,并对肾脏组织切片行Masson和Jones 六胺银染色;Western Blot的方法观察p38和ERK 信号分子的磷酸化激活情况.与模型组相比,松花粉治疗组肾重/体重比、肾小球细胞外基质增生程度和肾功能损害程度均明显减轻;松花粉能够降低糖尿病肾脏的MDA 含量并抑制p38和ERK 信号分子的激活.由此可以看出,松花粉能通过抑制p38和ERK 信号分子的磷酸化激活,减轻肾脏的氧化损伤和肾小球细胞外基质增生.
关键词:松花粉;链脲霉素;糖尿病肾病;血糖
R373.161674-3679-201402000176
2011年陕西省流行性腮腺炎病毒株基因型别分析.司源,马钰,李平,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 176-177.
目的:了解陕西省流行性腮腺炎病毒株(mumps virus,MuV)的基因型别.方法:采集腮腺炎病人咽拭子标本分离病毒,对分离到的MuV小疏水蛋白(small hydrophobic protein,SH)基因316个核苷酸片段进行逆转录-聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)扩增,,对扩增产物进行序列测定和基因分型.结果:从47份腮腺炎病人咽拭子标本中分离出腮腺炎病毒10株,分离率为21.3%,其中5株为F基因型,5株为G基因型.结论:F基因型、G基因型两种腮腺炎病毒在陕西省流行.
关键词:流行性腮腺炎病毒;基因型;碱基序列
R373.211674-3679-201402000117
河南省普通人群丙型肝炎感染的相关因素.孙定勇,樊盼英,马彦民,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 117-119.
目的:了解现阶段河南省普通人群的丙型肝炎感染的相关因素.方法:采用横断面调查的方法,于2012年4~7月,采取多阶段抽样的方法,选择全省30个项目县(区)1~75周岁的常住居民开展问卷调查,采集静脉血,并检测HCV抗体和核酸.结果:共调查32203人,多因素Logistic回归分析显示,既往有偿采供血史(OR=11.60,95%CI:6.56~20.52)、输血史(OR=5.97,95%CI:3.71~9.60)、纹身(OR=2.66,95%CI:1.37~5.17)、不规范注射行为(OR=1.93,95%CI:1.29~2.90)和手术史(OR=1.82,95%CI:1.25~2.65)是感染丙肝的相关因素.结论:为减少丙肝传播,应继续开展无偿献血和血液安全筛查,严格遵守卫生学标准开展卫生诊疗服务,普及丙肝防治知识,倡导积极健康的生活方式.
关键词:人群监测;肝炎,丙型;流行病学研究
R373.31003-9961-201402000136
2008—2012年贵州省乙类自然疫源及虫媒传染病流行现状与分析.田永琴,陶沁,陆朝国,等.疾病监测, 2014, 29(2): 136-142.目的:分析2008—2012年贵州省乙类自然疫源及虫媒传染病的流行病学特征,为预防和控制该类传染病提供依据.方法: 采用描述流行病学方法,根据2008—2012年贵州省报告乙类自然疫源及虫媒传染病发病资料进行分析.结果: 2008—2012年贵州省9个地(州、市)共报告乙类自然疫源及虫媒传染病9种6034例,年均报告发病率3.25/10万,各年度报告发病率分别为5.36/10万、4.99/10万、2.66/10万、2.00/10万和1.22/10万,报告发病率逐年下降;报告死亡1192例,年均报告死亡率0.65/10万.报告发病率居前3位的地(州、市)为黔南州(9.27/10万)、黔东南州(5.30/10万)、黔西南州(4.59/10万).报告发病数居前3位的病种为疟疾2714例、流行性乙型脑炎(乙脑)1558例和狂犬病1118例,占全部病例的89.33%.疟疾发病集中在黔南、黔东南、黔西南州.乙脑病例主要为10岁以下儿童,发病时间集中在7~9月,其中8月为发病高峰.狂犬病病例以农民为主,占狂犬病报告发病总数的61.81%.2008—2012年共报告人感染高致病性禽流感病例3例,均明确有禽类接触史.结论:贵州省乙类自然疫源及虫媒传染病总体呈逐年下降趋势,但布病报告率逐年上升,流行性乙型脑炎、狂犬病报告发病率仍居全国前3位,发病有明显的季节性和人群分布特征,应实施重点人群、重点区域、重点疾病、重点环节的防控策略,以预防和控制该类疾病的发生和流行.
关键词:乙类法定传染病;自然疫源,虫媒;描述流行病学
R373.91671-8135-201401000057
表达HIV-1 gag重组鸡痘病毒的构建与筛选.朱羿龙,李昌,郭焱,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(1): 57-63.
构建并筛选表达HIV-1 gag蛋白的重组鸡痘病毒,并对其进行鉴定.首先设计引物通过PCR技术扩增HIV-1 gag基因,将其连接到pMD18-T载体上,测序正确后将其克隆入本实验室自行构建的鸡痘病毒穿梭载体pTKET中,获得重组质粒pTKET-HIV gag.然后将其与鸡痘病毒FPV282E4株共转染原代鸡胚成纤维细胞(CEF)进行同源重组,以增强型绿色荧光蛋白(EGFP)为筛选标记,通过噬斑筛选获得重组病毒,应用PCR,RT-PCR,Western blot方法对重组病毒进行鉴定和遗传稳定性分析.结果:通过10次噬斑筛选,PCR检测表明目的基因已整合到重组鸡痘病毒基因组中,RT-PCR,Western blot结果表明HIV-1 gag在感染细胞内成功表达且具有抗原性.连续传代20次,PCR,RT-PCR,Western blot均能检测到外源基因的整合、转录和表达,且未能扩增出FPV-TK基因,表明重组病毒遗传稳定性良好,而且病毒已经纯化.结论:成功获得表达HIV-1 gag的重组鸡痘病毒,为进一步免疫试验研究奠定基础.
关键词:重组鸡痘病毒;HIV-1 gag;强型荧光蛋白;遗传稳定性
R3781001-7658-201402000134
住院病人念珠菌感染的动态变化及耐药性监测.赵德军,邱洪,胡昭宇,等.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 134-136.
目的:了解医院住院患者念珠菌感染动态变化及其耐药性,为有效控制念珠菌感染提供参考.方法:采用回顾性调查方法,对某医院2009—2011年住院患者感染标本念珠菌检出情况进行调查,并进行药敏试验结果分析.结果:调查期间该医院共送检病原学标本11378份,检出念珠菌1407株,分离率为12.4%.2011年与2009年相比,念珠菌分离率上升了1.9%.以深部念珠菌感染为主,下呼吸道念珠菌感染占79.9%,其中白色念珠菌感染占70.8%.临床分离的念珠菌除对两性霉素B比较敏感之外,对其他4种抗真菌药物均存在不同程度的耐药性.结论:该医院住院患者感染标本念珠菌分离率呈现逐年增加趋势,白色念珠菌是感染的优势菌株,提示应重视临床念珠菌感染的防控.
关键词:念珠菌;医院感染;耐药性;监测
R3781001-7658-201402000137
某医院重症监护病房住院病人感染病原菌分布特点研究.沈苗,孙红儿,董翠珍,等.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 137-138.
目的:了解重症监护病房住院患者医院感染病原菌分布特点,为感染预防与控制提供依据.方法:采用病原学标本检测和鉴定方法,对某医院重症监护病房2010—2012年住院患者送检的病原学标本进行了检测与分析.结果:共分离出病原菌1993株,其中革兰阴性菌占49.02%,真菌占27.75%,革兰阳性菌占23.23%.鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌均为优势菌群.铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌分离率逐年增高.结论:该医院重症监护病房患者医院感染病原菌以革兰阴性菌为主,但真菌分离率较高,应加强目标监测和综合防控方法.
关键词:重症监护病房;医院感染;病原菌;监测
R3781001-7658-201402000139
产超广谱β-内酰胺酶大肠埃希菌的耐药性研究.薛菊兰,任道琼,艾彪,等.中国消毒学杂志, 2014, 31(2): 139-140.
目的:研究临床标本检出产超广谱β-内酰胺酶大肠埃希菌的耐药特性,为临床科学选药提供依据.方法采用临床标本检测和细菌鉴定技术,对某医院临床送检标本病原学检测和细菌鉴定结果及耐药性进行调查与分析.结果:分离自感染患者痰液和尿液中的产超广谱β-内酰胺酶大肠埃希菌对临床常用抗菌药物普遍耐药;对头孢哌酮、头孢呋辛钠和磷霉素的耐药率均为100%;仅对亚胺培南和美罗培南比较敏感.结论:分离自不同标本中的产超广谱β-内酰胺酶大肠埃希菌对多数抗菌药耐药,仅对极少数抗菌药物比较敏感,提示临床要根据药敏试验结果选择抗菌药物.
关键词:大肠埃希菌;产超广谱β-内酰胺酶;耐药性
R378.21003-9961-201402000130
非发酵菌和环丙沙星敏感肠杆菌科细菌中质粒介导喹诺酮类耐药基因的检测.张雪青,楼丹萍,徐春泉,等.疾病监测, 2014, 29(2): 130-135.
目的: 了解3类质粒介导的喹诺酮类耐药基因在浙江省温州地区分离的非发酵菌和环丙沙星敏感肠杆菌科细菌中的分布情况.方法: 收集2008年1月至2013年6月温州地区分离的非发酵菌和环丙沙星敏感肠杆菌科细菌,共600株,其中非发酵菌419株,环丙沙星敏感肠杆菌科细菌181株.采用聚合酶链反应(PCR)检测qnrA、qnrB、qnrS、aac(6)-Ib以及qepA基因,并通过DNA测序确定qnr基因型和aac(6’)-Ib-cr基因变异体;通过接合转移实验研究细菌质粒介导的耐药性传递情况.结果: 419株非发酵菌临床株中未检测到qnrA、qnrB、qnrS、aac(6’)-Ib和qepA等耐药基因.181株环丙沙星敏感的肠杆菌科细菌临床株中未检到qepA,检到2株qnrA1阳性株,分别为1株肺炎克雷伯菌和1株大肠埃希菌;2株qnrB4阳性株,均为阴沟肠杆菌复合菌;12株检测到aac(6’)-Ib,分别为6株大肠埃希菌、3株阴沟肠杆菌复合菌和3株克雷伯菌属细菌.接合转移试验中,2株qnrA1阳性株和1株qnrB4阳性株接合转移成功,12株携带aac(6’)-Ib-cr基因的阳性株中4株接合转移成功.结论: 温州地区,质粒介导的喹诺酮类耐药基因不仅存在于环丙沙星耐药株中,而且还存在于环丙沙星敏感的肠杆菌科细菌中,可能不存在于非发酵菌中.
关键词:环丙沙星;肠杆菌科;非发酵菌;qnr基因;aac(6’)-Ib-cr基因;qepA基因
R378.31003-9961-201401000056
急性肠炎患者副溶血弧菌的流行病学与耐药性分析.沈丽珍,张爱鸣,陈素菜,等.疾病监测, 2014, 29(1): 56-57.
目的:分析副溶血弧菌所致急性肠炎患者的临床表现、流行病学、菌株血清分型、耐药性分析及临床意义.方法:对2010年6月至2012年12月所分离的副溶血弧菌进行病例临床信息统计,菌株血清分型与抗生素敏感试验.结果: 副溶血弧菌感染的临床表现为腹痛、腹泻、恶心、呕吐、发烧等典型胃肠炎反应.发病高峰在8—9月,以青壮年为主,主要与外出聚餐、食用海鲜产品及食用生和半生食品有关.血清型中以O3:K6为主,占80%;O1:K1 占15.24%;O4:K1仅占4.76%.副溶血弧菌对抗生素有较高的敏感性,只对氨苄西林有很高的耐药性.结论: 副溶血弧菌感染症状典型、有季节性、人群分布差异性,已成为我国一个严重的食源性公共卫生问题之一.不同地区流行的副溶血弧菌的菌株存在较大的差异,必须持续地进行主动监测和污染控制,做到有的放矢.
关键词:副溶血弧菌;流行病学;耐药性分析;临床意义
R381003-9961-201401000052
青藏高原向云南延伸地区包虫病现状调查.杨亚明,汪丽波,吴方伟,等.疾病监测, 2014, 29(1): 52-55.
目的: 了解云南与青藏高原接壤地区是否存在包虫病流行,及其流行范围、程度等,为开展云南省包虫病防治提供参考依据.方法: 2008年8~10月对调查地区医院病例搜索,以此为依据选择调查点.对调查点居民以B超普查方式筛查疑似患者,采集血清开展包虫病抗体酶联免疫吸附试验(ELISA)检测.对犬、羊、牛等家畜登记,收集犬粪开展犬粪包虫病抗原ELISA检测.对家畜屠宰场宰杀的家畜进行包块排查,收集样本进一步鉴定病原体.结果:在大理州、迪庆州和丽江地区的州、县医院病例搜索中,发现35例包虫病病例记录.在现场调查中,B超加血清抗体诊断4例包虫病,人血清抗体阳性率在8.70%~42.11%之间(平均20.88%).犬粪包虫病抗原阳性率1.24%(0.44%~1.82%).结论: 初步可以判定在青藏高原的延伸地区——云南省的迪庆、丽江和大理的半牧半农地区可能为低度包虫病流行区.
关键词:云南;包虫病;流行
R4 临床医学
R4161003-9961-201402000143
2009—2012年新疆饮茶型地方性氟中毒病区监测结果分析.张玲,段依敏,夏荣香,等.疾病监测, 2014, 29(2): 143-146.
目的: 了解新疆2009—2012年饮茶型地方性氟中毒病区饮用砖茶情况、各监测点8~12岁儿童氟斑牙患病情况、各监测点36~45岁成年人X线氟骨症情况.方法: 抽取新疆饮茶型地方性氟中毒病区,Dean氏法进行儿童氟斑牙诊断,X线拍片检查成年人氟骨症.结果: 当地居民饮用砖茶的比例均高于98%.全部砖茶样品氟含量均值范围在544.82~779.79 mg/kg之间,日人均砖茶含氟量均值高于6.08 mg,砖茶含氟合格率均低于28%.监测地区8~12岁学生氟斑牙总检出率为6.08%,氟斑牙指数为0.13,氟斑牙流行强度为阴性.36~45岁成年人氟骨症检出率为11.36%.结论: 新疆地方性氟中毒病区人群日人均氟摄入量较高,氟斑牙和氟骨症流行情况尚可,砖茶氟含量合格率较低,有关部门应尽快联合推出可以供居民选择的低氟砖茶的品牌.
关键词:饮茶型地方性氟中毒;氟斑牙;氟骨症;监测结果
R445.21000-7857-201406000080
高效液相色谱法分析宫颈癌及宫颈上皮内瘤变患者的血浆氨基酸变化.阿仙姑·哈斯木,艾尼·赛买提,沙吉代·库尔班,等.科技导报, 2014, 32(6): 80-83.
利用高效液相色谱(HPLC)代谢组学技术检测宫颈癌、宫颈上皮内瘤变及健康人血浆游离氯基酸含量,探讨宫颈癌及宫颈上皮内瘤变患者血浆游离氯基酸含量的改变及其临床意义.收集新疆医科大学第一附属医院病理确诊的26 例宫颈上皮内瘤变(CIN)患者、22例宫颈癌(CSSC)患者及35例健康人血液标本,应用偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)对HPLC 谱数据进行模式识别分析,将其结果与健康人血浆游离氯基酸进行比较.结果表明,与健康人相比,CIN和宫颈癌患者血浆存在明显的氨基酸代谢异常.天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、丝氨酸、甘氨酸、组氨酸、牛磺酸、丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸含量自健康人、宫颈上皮内瘤变到宫颈癌呈下降趋势,且以宫颈癌血浆氨基酸含量下降最为显著,差异具有统计学意义(P<0.05);而精氨酸和苏氨酸在宫颈上皮内瘤变血浆中较健康人明显增高,差异具有统计学意义(P<0.05).由此得出,肿瘤细胞可能选择性地从血浆中摄取特定氨基酸来满足自身不同阶段的生长需求.
关键词:宫颈癌;宫颈上皮内瘤变;氨基酸代谢
R4961006-2467-201402000181
新型免载方式的膝关节矫形器设计与评价.徐明峰,朱良凡,周文选,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 181-186.
通过对现有免载矫形器的机构工作原理及其局限的分析,提出了一种全新的全膝免载方式,即通过机构在下肢伸展时向上牵拉膝关节以承担部分载荷,据此设计了新型膝关节免载矫形器,并进行了相关的运动和力学分析.同时通过实验建立了矫形器大腿托与大腿压力、阻力以及皮肤变形间的关系,综合评价了矫形器对人体的影响,验证了其免载的有效性.
关键词:免载矫形器;机构设计;关节负载;骨性关节炎;生物力学实验
R5 内科学
R511003-9961-201401000004
2014年1月全国突发公共卫生事件及需关注的传染病风险评估.曹洋,周蕾,向妮娟,等.疾病监测, 2014, 29(1): 4-8.
目的: 评估2014年1月中国(未包括香港、澳门和台湾地区)突发公共卫生事件及需要关注的传染病风险.方法: 根据全国突发公共卫生事件报告及重点传染病监测等各种监测资料和部门通报信息,采用专家会商法以视频会议形式邀请全国24个省(直辖市、自治区)疾病预防控制中心专家参与评估.结果: 根据近期传染病和突发公共卫生事件监测数据,结合既往突发公共卫生事件发生情况及传染病流行特点分析,1月全国突发公共卫生事件报告起数和病例数较前期将有所下降.非职业性一氧化碳中毒仍处高发时期,传染病事件以水痘、流行性感冒和流行性腮腺炎等呼吸道疾病为主;目前正值流感流行季节,我国南、北方省份流感活动继续保持高水平,预计全国范围流感样病例百分比(ILI%)就诊数和流感病毒检测阳性率仍较高;在人-禽接触(暴露)方式未得到根本性改变的情况下,预计未来数月(尤其春节前后)我国发生人感染H7N9禽流感及其他型别禽流感病例的风险将增加;春节临近,因中东地区务工人员回国人数增加而发生中东呼吸综合征输入病例的可能性有所增加,但导致国内暴发或流行的可能性依然较小;近期,各地仍应警惕学校或托幼机构发生感染性腹泻病暴发.春节期间,人员往来密集且集体聚餐增多,呼吸道疾病及食物中毒发生的可能性大大增加.近期我国及部分国家地区正在发生的一些传染病疫情及突发公共卫生事件,也为我国公民健康带来一定风险.结论: 2014年1月我国的突发公共卫生事件及传染病疫情发生态势与往年相似,疫情将有所下降;需重点关注人感染H7N9禽流感、流行性感冒、中东呼吸综合征等引发的公共卫生风险.
关键词:突发公共卫生事件;传染病疫情;风险评估
R511003-9961-201402000088
2014年2月全国突发公共卫生事件及需关注的传染病风险评估.涂文校,向妮娟,汪立杰,等.疾病监测, 2014, 29(2): 88-91.
目的: 评估2014年2月中国(未包括香港、澳门和台湾地区,以下同)突发公共卫生事件及需要关注的传染病风险.方法: 根据国内外突发公共卫生事件报告及重点传染病监测等各种资料和部门通报信息,采用专家会商法以视频会议形式邀请全国26个省(直辖市、自治区)疾病预防控制中心专家参与评估.结果: 根据近期传染病和突发公共卫生事件监测数据,结合既往突发公共卫生事件发生情况及传染病流行特点分析,2月全国突发公共卫生事件的发生一般为全年报告最低水平,主要以呼吸道传染病、非职业性一氧化碳中毒、食物中毒等为主.近期我国内地可能继续出现人感染H7N9禽流感的散发病例;其他可感染人类的禽流感(如H10N8、H5N1等)可能有零星散发病例报告.全国南北方流感处于高峰水平,随着学校或托幼机构即将开学,流感暴发疫情会上升.中东呼吸综合征冠状病毒没有发现传染力改变的变异,春节前1周和春节期间(1周)全国无输入性病例,春节后虽然仍继续存在输入风险,但较春节前降低.近期影响我国的冷空气活动频繁,我国大部地区平均气温将比常年同期偏低,非职业性一氧化碳中毒仍将处于较高水平.结论: 2014年2月全国突发公共卫生事件的发生一般为全年报告最低水平;需重点关注人感染禽流感(H7N9、H10N8和H5N1)疫情,一般关注流行性感冒、中东呼吸综合征疫情;要继续做好非职业性一氧化碳中毒预防和救治工作.
关键词:突发公共卫生事件;传染病疫情;风险评估
R511.11003-9961-201401000025
2013年北京市首例输入性D9基因型麻疹毒株的分离和鉴定.高艳,赵剑虹,王恒伟,等.疾病监测, 2014, 29(1): 25-27.
目的:分离并鉴定北京市输入性D9基因型麻疹毒株.方法: 使用Vero/SLAM 细胞,对可疑麻疹输入性病例的咽拭子和尿液标本进行麻疹毒株的分离培养.用反转录-聚合酶链反应扩增麻疹病毒核蛋白(N)基因羧基末端676个核苷酸片段,对扩增产物进行核苷酸序列测定和分析,并以羧基末端450个核苷酸片段构建基因亲缘关系树,进行遗传距离及核苷酸同源性分析.结果: 该病毒分离株BJCY13026-2和世界卫生组织D9基因型代表株Victoria.AUS(维多利亚.澳大利亚)12.99在基因亲缘性关系树上同属一个分支,核苷酸同源性为95.8%,氨基酸同源性为96%;和其他23个基因型代表株的核苷酸和氨基酸同源性分别在88.1%~95.6%和90.7%~96.7%.和中国大陆目前所使用的麻疹疫苗株沪191相比对,其核苷酸和氨基酸同源性分别为91.1%和90.0%;和中国目前流行的麻疹病毒绝对优势本土基因型H1a基因型代表株相比对,其核苷酸和氨基酸同源性分别为89.4%和91.3%.结论: 该输入性病例的病毒分离株为麻疹病毒D9基因型.
关键词:麻疹病毒;D9基因型;亲缘性分析;病毒监测
R511.11003-9961-201402000112
2011年浙江省衢州市衢江区健康人群麻疹抗体水平监测结果分析.赵瑞芳,叶剑华,李岩林,等.疾病监测, 2014, 29(2): 112-114.目的: 了解浙江省衢州市衢江区健康人群麻疹抗体水平,为控制麻疹采取相应措施提供参考依据.方法: 采用酶联免疫吸附试验对衢江区15~45岁不同年龄组健康人群进行麻疹IgG抗体血清学检测.结果: 本次共检测363份血清标本,阳性率为96.69%,抗体几何平均浓度(GMC)972.91 IU/L,保护率为66.67%,年龄间抗体保护率经统计学分析,差异有统计学意义(P<0.05).不同年份间的抗体保护率经统计学检验差异有统计学意义(P<0.05).结论:衢州市衢江区健康人群麻疹抗体处于较高水平,建议及时并扩大范围接种麻疹疫苗,提高接种率,保证较高的保护率,形成有效的免疫屏障,才能有效控制麻疹.
关键词:麻疹抗体;血清监测;健康人群
R511.11003-9961-201402000115
云南省祥云县麻疹流行特征及健康人群抗体水平监测分析.李文娟,李彦宏,杨国宇,等.疾病监测, 2014, 29(2): 115-119.
目的: 掌握云南省祥云县麻疹流行特征及健康人群麻疹免疫水平.方法: 收集祥云县2000—2012年麻疹疫情资料并进行流行病学分析;用间接酶联免疫吸附试验对患者和健康人群血清分别检测麻疹IgM和IgG抗体.结果: 祥云县2000—2012年共报告麻疹病例58例.年均发病率0.98/10万(0~3.1/10万),主要发病地区为祥城、米甸和下庄镇.全年均可发病,春季为高峰.<8月龄及≥20岁病例占总病例数的63.79%.健康人群麻疹抗体阳性率为93.15%,其中<8月龄、8~17月龄、1.5~5岁、6~9岁、10~14岁、15~19岁和≥20岁抗体阳性率依次为77.94%、91.41%、92.65%、92.98%、95.13%、97.30%和97.21%.麻疹抗体保护率71.05%,其中<8月龄、8~17月龄、1.5~5岁、6~9岁、10~14岁、15~19岁和≥20岁抗体保护率依次为9.09%、64.63%、85.92%、79.23%、74.60%、80.82%和61.33%.结论: 祥云县麻疹发病以<8月龄及≥20岁成人为主,此2个年龄段抗体阳性率和保护率也最低.为消除麻疹,应加强婴幼儿和成年人的免疫接种.
关键词:麻疹;流行病学特征;麻疹抗体水平;监测
R511.11003-9961-201402000150
一起麻疹聚集性疫情及传播链分析.刘艳,许二萍,张小平,等.疾病监测, 2014, 29(2): 150-151.
2013年2月10日至4月23日,杭州市建德市发生26例麻疹确诊病例,呈现聚集性.根据传染源追溯和传播链分析,医院内感染是本次疫情的一个重要原因.加强监测,严格控制院内感染,做好麻疹疫苗免疫接种,开展宣传教育是防控麻疹疫情的有效措施.
关键词:麻疹;传播链;院内感染
R511.51003-9961-201402000120
2008—2012年天津市水痘流行特征分析.李琳,陈伟,董晓春,等.疾病监测, 2014, 29(2): 120-123.
目的:分析2008—2012年天津市水痘流行病学特征,为制订天津市水痘预防控制策略提供参考依据.方法:对2008—2012年天津市水痘疫情和水痘疫苗接种情况,应用描述性流行病学分析和相关分析方法,利用 Excel 2010和SPSS 16.0 软件进行数据处理和统计分析.结果: 2008—2012年全市共报告病例39 983例,年平均发病率为64.83/10万,郊区报告发病率较高,郊县发病率较低.每年4~6月以及11月至次年1月发病较多,病例以15岁以下儿童为主.职业分布以学生构成最多.2008—2012年全市报告水痘相关突发公共卫生事件39起,罹患率在0.19%~30.30%之间,主要发生在市区小学.1~6岁水痘疫苗平均接种率82.71%,接种率与发病率呈负相关.结论: 天津市水痘发病率较高,有必要加强重点人群免疫接种,争取将水痘疫苗纳入免疫规划,提高免疫覆盖率,形成有效的保护屏障.
关键词:水痘;流行病学;免疫效果
R511.71003-9961-201401000014
2012—2013流感监测年度中国大陆B型流感病毒抗原性及基因特性分析.李希妍,成艳辉,谭敏菊,等.疾病监测, 2014, 29(1): 14-20.目的: 了解2012—2013流感监测年度中国大陆地区B型流感的流行状况,分析B型流感病毒的抗原性和基因变异情况.方法: 选择2012—2013年我国分离的B型流感病毒,利用标准雪貂抗血清进行抗原性分析.利用Sanger测序法进行病毒基因测序,采用Neighbor-Joining方法进行种系进化分析,通过基因进化树比较国内流行株与疫苗株的差异.结果:2012—2013监测年度内,B型流感病毒占所有流感病毒的9.93%,其中以B型Victoria系流感病毒为主.B型Victoria系流感病毒的抗原性与上一年度WHO推荐的疫苗株B/Brisbane/60/2008(83.5%)以及我国代表株B/Chongqing-Yuzhong/1384/2010(94.7%)的抗原性类似;而B型Yamagata系流感病毒绝大多数为WHO疫苗株B/Wisconsin/01/2010(99.3%)、WHO疫苗种子株B/Hubei-Wujiagang/158/2009(98.0%)的类似株;基因特性分析显示有1株B-Victoria系病毒发生了HA与NA基因分支间的重配,有1株B-Yamagata系病毒B/Sichuan-Gaoxin/1110/2012的NA基因位于Victoria系病毒的NA进化分支,也表明发生了种系间的基因重配.结论: 2012—2013流感监测年度我国B型流感病毒活动水平较低,主要以Victoria系为主,而WHO推荐的疫苗组分是B-Yamagata系病毒,可见部分B型流感流行株与疫苗株并不匹配.关键词:B型流感病毒;抗原性;基因特性
R511.71003-9961-201401000021
广州市野生禽鸟从业人员H7N9禽流感知信行现状调查.刘艳慧,刘建平,刘于飞,等.疾病监测, 2014, 29(1): 21-24.
目的:了解广州市野生禽鸟从业人员H7N9禽流感知识、态度和行为,为制定针对性的健康教育措施提供依据.方法: 从广州市9个野生禽鸟场所选取179名从业人员(包括97名密切接触禽鸟及粪便的从业人员和82名非密切接触人员)进行H7N9禽流感知识、态度、行为的问卷调查.结果: 97名密切接触人员和82名非密切接触人员对H7N9禽流感相关知识的总知晓率分别为69.81%和62.20%,获取知识的途径主要为电视、报纸和网络.直接接触人员在接触禽鸟及粪便时,总是会戴口罩、戴手套、穿工作服、穿水鞋/防水鞋套、戴防护帽的比例分别为92.78%、84.54%、83.51%、83.51%和71.13%,接触病/死禽鸟时均未能采取全面的防护措施.密切接触人员和非密切接触人员对病死禽/鸟能采取正确处理措施的比例分别为97.94%和96.34%,1年内接种过流感疫苗的比例分别为35.05%和15.85%,表示愿意免费接种流感疫苗的比例分别为76.29%和78.05%.结论: 广州市野生禽鸟场所从业人员对H7N9禽流感知识知晓率有待加强,个人防护措施普遍不全面.流感疫苗实际接种率和意愿免费接种的比例相差较大.应充分利用电视、报纸和网络等优势媒介,强化海报、广播或讲座等传统媒介,加强H7N9禽流感的宣传.
关键词:H7N9禽流感;知信行;野生禽鸟从业人员
R511.71003-9961-201401000071
杭州市萧山区6例人感染H7N9禽流感病例流行病学调查报告.汪芬娟,蒋龙芳,王富良,等.疾病监测, 2014, 29(1): 71-72.
为探讨新型H7N9禽流感病例发病特征和可能感染来源,对杭州市萧山区2013年4月1~21日6例确诊人感染H7N9病例进行流行病学调查分析.6例病例发病前7天均有农贸市场环境暴露史,农贸市场外环境标本采样H7N9病毒核酸阳性率为47.06%(16/34).病例感染可能与农贸市场环境暴露有关.
关键词:人禽流感;流行病学;H7N9
R5121003-9961-201401000028
2012年广西首次检出诺如病毒GⅡ.4 Sydney变异株.陈敏玫,周开姣,居昱,等.疾病监测, 2014, 29(1): 28-31.
目的: 了解2012年广西壮族自治区(广西)罗城县诺如病毒流行株基因型谱分布.方法: 2012年收集323例5岁以下腹泻患儿粪便标本,反转录-聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)检测诺如病毒,对VP1区部分核苷酸序列进行测定并构建核苷酸系统进化树.结果: 检测323例病例粪便标本,诺如病毒阳性24份(7.43%);诺如病毒GⅠ基因组2份(8.33%),GⅠ.4和GⅠ.6各1份;GⅡ基因组22份(91.67%),GⅡ.6基因型1份(1/22),GⅡ.4基因型21份(21/22).GⅡ.4中,18份(85.71%)属于2006b变异株簇,3份(14.29%)属于Sydney变异株簇.结论: 2012年广西罗城县诺如病毒流行株基因型呈现多样性,以G Ⅱ. 42006b 变异株为优势流行株,首次检出G Ⅱ.4 Sydney 变异株.
关键词:诺如病毒;基因型;G Ⅱ.4 Sydney 变异株
R5121003-9961-201401000066
GⅡ型诺如病毒衣壳蛋白抗原表位预测及单克隆抗体的制备.陈莉萍,纪蕾,吴晓芳,等.疾病监测, 2014, 29(1): 66-70.
目的: 原核表达诺如病毒衣壳蛋白VP1,制备抗诺如病毒衣壳蛋白VP1的单克隆抗体,并研究其抗原表位特性.方法: PCR扩增GⅡ型湖州株诺如病毒VP1蛋白基因,将目的基因克隆至载体pET28a(+),转化至大肠埃希菌原核表达.纯化表达产物免疫BALB/c小鼠,将成功免疫的小鼠脾细胞与骨髓瘤SP2/0细胞融合.用Modeller9.9为诺如病毒GⅡ型湖州株VP1蛋白构建三维模型,构建好的三维模型提交到SEPPA在线B-cell空间表位预测软件,对GⅡ型湖州株VP1蛋白进行空间表位预测.用预测的表位序列来筛选阳性克隆,得到对应这些表位的单克隆抗体.结果: 成功构建重组表达载体pET28a(+)-Noro-VP1并在大肠埃希菌中获得表达,重组蛋白免疫的BALB/c小鼠的脾细胞与SP2/0细胞融合,用预测的抗原表位多肽筛选,获得10株杂交瘤细胞株.与重组蛋白的ELISA结果显示1E8、1P10、2C15和2L16四株反应性最强,其他几株反应性较弱.Western blotting结果显示只有2K10、1K16、1E8三株能与重组蛋白很好的结合.结论: 成功制备了抗GⅡ型湖州株诺如病毒VP1蛋白的单克隆抗体,抗原表位位于衣壳蛋白的P2区,为制备诺如病毒快速免疫诊断试剂盒及抗原表位的研究提供基础.
关键词:诺如病毒;衣壳蛋白;单克隆抗体;抗原表位
R512.1;R1811674-3679-201402000120
2008—2012年长沙市流行性腮腺炎流行病学特征分析.钟贵良,林希建,刘姝.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 120-122.
目的:分析2008—2012年长沙市流行性腮腺炎流行病学特征,为制定有效防制策略提供科学依据.方法:采用描述流行病学方法对2008—2012年长沙市流行性腮腺炎发病数据资料进行分析.结果:长沙市2008—2012年累计报告流行性腮腺炎病例共13753例,年平均报告发病率为42.15/10万;流行性腮腺炎高发年龄为3~15岁,男性发病率高于女性(男女比为1.69:1),病例数最多的职业为学生,占总病例数的56.45%;发病有明显的季节性(高峰期为春夏季和冬季),不同年份年发病率呈现波动性;不同地区发病率分布不同,城镇高于农村.结论:长沙市流行性腮腺炎发病率较高,应对重点人群采取有效的预防和控制措施.
关键词:流行性腮腺炎;腮腺炎病毒;流行病学研究
R512.61674-3679-201402000112
上海市浦东新区不同人群乙肝病毒感染现状与免疫策略研究.朱渭萍,王远萍,费怡,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 112-116.目的:调查上海市浦东新区不同人群乙肝病毒感染状况,评价乙肝疫苗初次免疫和加强免疫效果.方法:采用固相放射免疫法检测不同人群乙肝病毒标志物五项,对未感染乙肝者进行全程初次接种,对初次无抗体应答和低应答的高危人群和重点人群进行加强免疫,分别比较初次免疫和加强免疫的效果.结果:医务人员、病家成员和一般人群的感染率分别为55.24%、59.33%和45.71%,差异有统计学意义(χ2=9.04,P=0.011).初免后1个月、6个月和18个月,3组人群的抗-HBs阳性率差异均有统计学意义(均有P<0.05).加强免疫后1个月和6个月,医务人员和病家成员抗-HBs阳性率均无统计学意义(均有P>0.05).结论:医务人员初免后的抗-HBs阳性率与一般人群相近,故可以按照常规的免疫程序进行接种;而病家成员由于初免后的抗-HBs阳性率低于一般人群,但加强免疫后效果明显,故可以考虑对该人群采取初免后加强三针的策略.
关键词:肝炎,乙型;免疫;流行病研究
R512.62;R1861674-3679-201402000108
衡阳市居民乙型病毒性肝炎HBsAg携带率及抗-HBs流行率调查.周美兰,李杏莉,周志华,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 108-111.
目的:了解并评价衡阳市居民乙肝病毒表面抗原(hepatitis B surface antigens,HBsAg)携带率和抗体流行情况.方法:于2012年6~7月采用多阶段随机抽样方法,抽取石鼓区、常宁市2个县(市区)7个乡7个村1044名1~59岁人群,进行问卷调查和血标本采集,由湖南省疾病预防控制中心统一检测HBsAg、乙型肝炎表面抗体(抗-HBs)2项指标.结果:衡阳市居民乙肝HBsAg携带率为6.13%,10岁以下儿童已降至1.21%,HBsAg携带率随着年龄的增加而增长,农民HBsAg携带率高于其它职业人群.不同性别、地区、文化程度人群间无差异.衡阳市居民乙肝抗-HBs阳性率为54.21%,不同性别、年龄、地区、职业、文化程度人群间均无差异.结论:衡阳市乙肝防治已达到卫生部《2006—2010年全国乙型病毒性肝炎防治规划》中提出的总体目标,但乙肝防治任务依然艰巨,仍需加强新生儿乙肝疫苗接种策略,做好围产期母婴阻断;进一步加强成人健康教育与健康促进,提倡知情自愿自费接种乙肝疫苗.关键词:肝炎,乙型;肝炎表面抗原,乙型;横断面研究
R512.911003-9961-201401000032
高效抗反转录病毒疗法治疗24周艾滋病感染者外周血中PD-1/PD-L1的变化特点.杨越明,许文芳,吴勇.疾病监测, 2014, 29(1): 32-36.
目的: 探讨高效抗反转录病毒疗法(highly active antiretroviral treatment,HAART)治疗24周AIDS患者外周血程序性死亡因子(programmed death-1,PD-1)和配体(Programmed cell death 1 ligand l,PD-L1)表达水平的特点变化.方法: 选取HAART治疗的45例艾滋病感染者(AIDS),按CD4+T细胞计数分成1~100 cells/μl、101~200 cells/μl和201~350 cells/μl三组,于抗病毒前和抗病毒24周时采集静脉血,同时选取21名健康体检者作对照.运用流式细胞仪检测外周血中CD4+T细胞表面PD-1和PD-L1的表达水平,实时荧光定量PCR仪检测血浆病毒载量,数据处理采用t检验,相关性分析采用Pearson相关.结果: AIDS感染者治疗前PD-1/PD-L1的表达频率为(1.16±0.26)%和(0.63±0.140)%,均显著高于健康对照组(t分别为6.31和4.27,P=0.000).抗病毒治疗24周时PD-1/PD-L1在CD4+T细胞中的表达频率分别为(0.76±0.14)%和(0.52±0.06)%,与治疗前相比PD-1表达水平显著下降(t=3.77,P=0.000),PD-L1的表达频率也有所下降,但差异无统计学意义(t=1.78,P=0.056).CD4+T细胞基数为201~350 cells/μl患者组其PD-1表达频率在治疗24周后平均下调率明显高于另二组(38.54% vs.25.66%和23.77%),而PD-L1的表达也高于1~100 cells/μl和101~200 cells/μl二组(18.97% vs 15.87%和12.31%).治疗前与治疗后AIDS感染者CD4+T细胞数与PD-1表达百分率呈显著负相关(r=-0.434,-0.317,P=0.009和0.031),与病毒载量呈显著正相关(r分别为0.499和0.319,P为0.0049和0.032).PD-L1表达频率在治疗前与治疗后与CD4+T细胞数呈显著负相关(r=-0.454和-0.314,P=0.002和0.012),与病毒载量在治疗前后呈显著正相关(r=0.513和0.428,P=0.000和0.004).结论:AIDS感染者外周血PD-1/PD-L1的表达水平增加,且与疾病进展密切相关.
关键词:程序性死亡因子-1;疾病进展;获得性免疫缺陷综合征;高效抗反转录病毒疗法
R512.911003-9961-201401000041
2009—2012年辽宁省大连市男男性行为者艾滋病哨点监测分析.赵志杰,万悦竹,周玲,等.疾病监测, 2014, 29(1): 41-43.目的:分析大连市2009—2012年男男性行为者(men who have sex with men,MSM)艾滋病哨点监测结果,探索人类免疫缺陷病毒(HIV)感染的影响因素,为实施有效的干预措施和防治对策提依据.方法: 采用定向抽样方法招募MSM,由经过专业培训的调查员进行面对面的问卷调查,并采血样进行HIV、梅毒和HCV检测.结果: 2009—2012年 HIV抗体阳性率分别为4.48%、5.00%、5.47%和12.00%,感染率上升趋势明显.多因素logistic回归模型提示,梅毒抗体阳性的MSM其HIV感染的风险高;最近1年接受过HIV抗体检测和坚持使用安全套是HIV感染的保护因素.结论: 大连市MSM的HIV感染率高,高危行为普遍存在,急需采取有效措施遏制HIV传播.
关键词:艾滋病;哨点监测;男男性行为人群
R512.911003-9961-201401000044
1998—2012年浙江省湖州市艾滋病流行特征分析.金玫华,杨中荣,董正全,等.疾病监测, 2014, 29(1): 44-47.
目的: 掌握浙江省湖州市1998—2012年艾滋病病毒(HIV)感染者/艾滋病患者(AIDS)流行特征及规律,为政府制定防控策略提供参考依据.方法: 收集1998—2012年湖州市HIV/AIDS流行病学资料,采用描述性流行病学方法进行统计分析.结果: 湖州市自1998年发现首例HIV感染者,至2012年共报告380例HIV/AIDS,男女性别比为3.2:1;经性接触传播为主要传播途径(82.6%);感染者年龄以20~49岁为主(83.4%);已婚占54.0%;本市户籍占36.1%,外省占60.0%;职业分布以工人(含外来民工)最多(31.8%),其次是农民(29.2%);文化程度在初中及以下的占79.3%;样本来源以医疗机构的术前检测最多,占24.4%.湖州市自2007年以来性传播持续成为主要传播途径,注射毒品构成比则呈现下降趋势,近3年男男性行为者经性途径传播构成比明显上升.结论: 湖州市艾滋病疫情呈上升趋势,性接触传播已成为主要途径,男男性行为者感染率快速上升,需加强重点人群艾滋病宣传教育和艾滋病检测力度,建议试行早发现早治疗策略,以控制疫情的进一步上升.
关键词:艾滋病;艾滋病病毒;流行特征
R512.911003-9961-201402000101
2011—2012年云南省红河州男男性行为者艾滋病监测分析.常铃,张维义,端琼丽,等.疾病监测, 2014, 29(2): 101-104.
目的: 了解云南省红河州男男性行为者(MSM)艾滋病相关知识、行为及生物学现状,为实施有效干预措施和防治对策提供依据.方法: 收集分析红河州2011—2012年男男性行为者艾滋病哨点监测数据.每年监测期内,采用统一设计的调查问卷,对男男性行为者进行调查,并采集血液标本检测艾滋病病毒(HIV)、丙型病毒性肝炎病毒(HCV)等.结果: 2011年和2012年分别监测男男性行为者410人和501人;艾滋病知识知晓率分别为89.75%和93.21%;最近6个月与同性发生过肛交性行为比例分别为95.85%和97.60%;最近6个月与同性发生过商业性行为比例分别为15.37%和12.57%;最近6个月与异性发生过性行为的比例分别为15.37%和18.36%;最近6个月与同性发生肛交性行为每次使用安全套频率分别为48.35%和60.12%;最近6个月与异性发生性行为每次使用安全套频率分别为22.22%和27.17%;HIV抗体阳性率分别为2.93%和2.00%;HCV抗体阳性率分别为5.85%和1.40%;梅毒抗体阳性率分别为0.24%和2.40%.结论: 红河州男男性行为者有较高比例的艾滋病相关高危行为方式,存在知识与行为"脱节"以及接受艾滋病检测比例低的情况,针对男男性行为者的行为,干预方法、措施需要进一步完善.
关键词:艾滋病;男男性行为者;监测
R512.911003-9961-201402000124
2010—2013年重庆市部分男男性行为人群认知艾滋病和感染状况分析.欧阳琳,吴国辉,周颖,等.疾病监测, 2014, 29(2): 124-129.目的:分析重庆市男男性行为(men who have sex with men,MSM)人群近几年HIV流行状况及相关性行为和检测史的变化情况.方法: 2010—2013年每年通过社会组织的积极动员,以滚雪球以及网络招募的方式招募调查对象,进行面对面问卷调查,所获得资料运用SPSS 13.0软件进行统计学分析.结果: 2010—2013年,调查对象中30岁以下结婚比例很低,均不足6%,艾滋病知识知晓率高.最近6个月发生肛交行为比例较高,安全套坚持使用率不足50%.高年龄组HIV及梅毒感染率均较高,18~24岁年龄组HIV感染率从2010年的11.4%增长到2013年的17.6%,30~34岁年龄组HIV感染率从2010年的10.5%增长到2013年的26.4%.多因素分析结果显示,文化程度、近6个月安全套坚持使用情况、HIV检测史及梅毒感染状况是感染HIV的影响因素.结论: 尽管重庆市MSM人群知识知晓率较高,开展了安全套促进、推进HIV检测服务,梅毒感染率也有所下降,但艾滋病HIV感染率却一直处于较高的水平,加强感染者管理,及时尽早进行治疗,以及针对不同层次人群寻求更有效的干预措施迫在眉睫.
关键词:男男性行为人群;人类免疫缺陷病毒;性行为
R512.911674-3679-201402000093
江苏省男男性行为者HIV新发感染状况及影响因素研究.胡海洋,周良佳,张之,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 93-96.
目的:了解江苏省男男性行为者(men who have sex with men,MSM)HIV新发感染状况及影响因素.方法:2011年在江苏省8个地级市招募MSM,并进行问卷调查及实验室检测,应用BED HIV-1 IgG捕获酶免疫(BED-CEIA)法检出其中的新发感染者,以HIV阴性MSM为对照,采用多因素Logistic回归模型分析HIV新发感染的影响因素.结果:共招募2432名MSM,HIV新发感染率为4.67%(95% CI:3.44%~5.89%),HIV阴性和新发感染者之间在户籍省、文化程度、最近6个月是否与同性发生肛交、最近1次同性肛交是否使用安全套、最近6个月同性肛交安全套使用率及是否正在感染梅毒等变量上差异有统计学意义(均有P<0.05),多因素分析外省籍、文化程度低、最近1次同性肛交未使用安全套及正在感染梅毒是MSM人群HIV新发感染的主要危险因素.结论:江苏省MSM人群中HIV新发感染率较高,提示HIV在该人群中正快速传播,必须加大防控力度;影响新发感染的主要因素仍为无保护性肛交及正在感染梅毒等.
关键词:HIV;性行为;危险因素
R512.91;R181.21674-3679-201402000097
新旧注射吸毒人群HIV传播因素研究.李明丽,潘沛江,朱金辉,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 97-101.
目的:探讨和分析新旧注射吸毒者的人口学特征及HIV传播因素,为预防控制艾滋病流行提供科学依据.方法:选取针具交换点和戒毒所新旧人群为研究对象,采用面对面问卷调查,问卷内容包括新旧人群的人口学特征、艾滋病相关知识、干预服务参与情况、高危行为学特征及HIV传播影响因素.应用SPSS 16.0软件进行统计分析.结果:共调查474例注射吸毒者,其中新人群(注射吸毒≤5年)及旧人群(注射吸毒>5年)分别为157例(33.1%)和317例(66.9%).调查对象的HIV感染率为20.5%,HIV感染率与吸毒年限呈正相关趋势(rs=0.83,P=0.004),且在5年内的变化速率最快.多因素Logistic回归模型结果显示,在<30岁的新人群中,男性、重复使用及共用针具是HIV传播的影响因素;在30~40岁的旧人群中,男性、知晓共用注射辅助材料的危害及共用针具是HIV传播的影响因素;在>40岁的旧人群中,男性、文化程度初中及以上、参加过针具交换及共用针具是HIV传播的影响因素.结论:加强对新旧人群的宣传教育力度,倡导针具交换、有套性交、扩大干预服务覆盖面,知而信、信而行,是预防控制HIV传播与流行的有效措施.
关键词:获得性免疫缺陷综合征;吸毒人群;回归分析
R515.11674-3679-201402000166
猩红热的发病率与气象因素的负二项回归分析.王炳翔,朋文佳,闫军伟,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 166-168.
目的:通过负二项回归模型探讨气象因素与猩红热发病的关系.方法:对1985—2005年安徽省某市猩红热月平均发病率和月平均降水量、月平均气压、月平均气温、月平均相对湿度、月平均最低气温5项气象资料的数据进行描述性分析,然后拟合负二项回归模型,并且对2006年每个月份的发病率做一个预测.结果:模型的超离散度κ=0.41(95% CI:0.32~0.53),进行似然比χ2检验,χ2=306.42,P<0.001,认为发现负二项回归是适合的模型.猩红热的发生与月平均气压、月平均相对湿度和月平均最低气温有统计学意义(均有P<0.05).对2006年各个月份的月发病率预测的结果表明(Wilcoxon符号秩和检验,Z=0.24,P=0.814),预测值与实际值之间差异无统计学意义,提示预测效果比较理想.结论:通过拟合负二项回归模型发现,对猩红热的发生和预测,月平均气压、月平均相对湿度和月平均最低气温是不可忽略的气象因素.
关键词:气象因素;猩红热;回归分析
R515.21003-9961-201401000048
2006—2012年山东省急性细菌性脑膜炎哨点监测及病原学监测结果分析.张岩,李漫时,宋立志,等.疾病监测, 2014, 29(1): 48-51.目的:分析急性细菌性脑膜炎(Acute Bacterial Meningitis,ABM)哨点监测及病原学监测结果,了解山东省ABM流行特征.方法:对6所哨点医院监测的ABM病例开展流行病学调查,采用细菌培养、乳胶凝集、实时荧光定量-聚合酶链反应等方法对病例标本进行常见病原菌检测,并通过Epi Info 2003、SPSS 13.0等软件对数据进行分析.结果: 2006—2012年共报告ABM病例309例,男女性别比为1.81:1,以儿童、学生和农民为主.其中实验室确诊病例61例,脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis,Nm)感染32例(B群2例,C群19例,W135群2例,不可分群9例),患者年龄主要为7~44岁(24例,75.00%),职业以学生和农民居多,4、5月为发病高峰期(15例,46.88%);肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae,Sp)感染29例,以婴幼儿和老年人为主(18例,62.07%);未检出流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae,Hi).病例转归总体良好,痊愈或好转者占87.05%,实验室确诊ABM病例疗程显著低于非实验室确诊病例(t=2.762,P=0.006).结论: 山东省哨点监测发现的ABM首要致病原是Nm,Sp次之,建议根据疾病的流行特征及病原谱分布,对ABM的防控策略做相应调整.病原体的检出对疾病治疗具有促进作用,需要进一步加强病原学监测.
关键词:急性细菌性脑膜炎;哨点监测;病原学
R515.21003-9961-201402000098
北京发现ST4821克隆群B群脑膜炎奈瑟菌.董梅,赵剑虹,王恒伟,等.疾病监测, 2014, 29(2): 98-100.
目的:对2013年1月北京市1例流行性脑脊髓膜炎(流脑)死亡病例标本进行脑膜炎奈瑟菌检测,了解感染病原及分离菌株的分子流行病学特征.方法:对患者脑脊液标本进行细菌分离培养,通过常规细菌学试验对分离菌株进行脑膜炎奈瑟菌鉴定、实时荧光定量-聚合酶链反应(real-time fluorescence quantitative PCR)方法检测患者脑脊液和抗凝血中脑膜炎奈瑟菌核酸,同时对鉴定的菌株进行多位点序列分型(MLST)分析、外膜蛋白PorA分型和FetA分型,以及体外药物敏感试验.结果: 从患者脑脊液和抗凝血标本中均检测到脑膜炎奈瑟菌种特异基因ctrA和血清群B特异基因siaD.从患者脑脊液中分离到1株可疑阳性菌,经实验确诊为B群脑膜炎奈瑟菌.PorA为P1.20,23-9,FetA为F1-91;多位点序列分型分析显示基因型为ST10051,属于ST4821序列群.该菌株对复方新诺明为中等耐药,对环丙沙星和四环素耐药,对青霉素、头孢噻肟、头孢曲松、左氧氟沙星、美罗培南、氯霉素、利福平等药物均敏感.从密切接触者咽拭子中未分离到脑膜炎奈瑟菌.结论: 该菌株经鉴定为B:P1.20,23-9:F1-91:ST10051(ST4821序列群).北京地区人群中已经存在高致病性ST4821克隆群B群脑膜炎奈瑟菌,并引发死亡病例,提示应全面掌握本地区脑膜炎奈瑟菌健康人群携带情况及病例菌株分子流行病学资料,为流脑的预防控制提供实验室数据支撑.
关键词:流行性脑脊髓膜炎;B群脑膜炎奈瑟菌;ST4821序列群;死亡病例
R516.31003-9961-201401000075
一起鼠伤寒沙门菌暴发疫情快速诊断和溯源分析.杨小蓉,周兴余,竹艳,等.疾病监测, 2014, 29(1): 75-78.
2013年6月四川省眉山市发生一起以发热、乏力、头痛、腹泻为主要症状的暴发疫情.为快速诊断致病因子,查找污染来源,控制疫情,结合流行病学调查,采集患者、食堂员工相关样本和食堂留样食品进行检测分析,从6份病例样本检出鼠伤寒沙门菌,2份食品样本检出鼠伤寒沙门菌;来自患者和食品的鼠伤寒沙门菌菌株经XbaⅠ酶切后脉冲场凝胶电泳图谱完全一致,快速准确诊断疫情,为及时有效的控制疫情发展提供技术支持.
关键词:沙门菌疫情;快速诊断;溯源分析
R521000-6621-201403000149
局限性肺实变病灶的CT表现特点分析.周震,吕岩,谢汝明,等.中国防痨杂志, 2014, 36(3): 149-154.
目的:分析局限性肺实变病灶的CT影像特点,以提高CT诊断与鉴别诊断局限性肺实变病灶的水平.方法:回顾性分析首都医科大学附属北京胸科医院2009年1月至2013年12月间96例经CT引导下病变穿刺活检病理证实的CT表现为局部肺实变的影像学资料.对所有患者的计数资料行χ2检验.结果:(1)病变分布:表现为多发肺段和单发肺段,在多发肺段分布中,肺结核22例(22/36)、肺癌5例(5/20)、肺淋巴瘤5例(5/8)、肺真菌病9例(9/15)及机化性肺炎2例(2/17);在单发肺段分布中:肺结核14例(14/36)、肺癌15例 (15/20)、肺淋巴瘤3例(3/8)、肺真菌病6例(6/15)及机化性肺炎15例(15/17),两组间差异有统计学意义(χ2=16.961,P<0.01);不同病种病变分布之间进行比较,肺结核及机化性肺炎的差异有统计学意义(χ2=11.348,P<0.005).(2)病变的形态:表现为段性实变和亚段性实变.在段性实变中,肺结核30例(30/36)、肺癌9例(9/20)、肺淋巴瘤5例(5/8)、肺真菌病5例(5/15)及机化性肺炎5例(5/17);在亚段性实变中,肺结核6例(6/36)、肺癌11例(11/20)、肺淋巴瘤3例(3/8)、肺真菌病10例(10/15)及机化性肺炎12例(12/17),两组间差异有统计学意义(χ2=20.062,P<0.01);不同病种病变形态之间进行比较,发现肺结核组分别与肺癌、肺真菌病、机化性肺炎组差异均有统计学意义(χ2值分别为8.936、12.295及14.970,P值均<0.005).(3)主体病变支气管气像:在主体病变呈现支气管气像的患者中,肺结核31例(31/36)、肺癌12例(12/20)、肺淋巴瘤7例(7/8)、肺真菌病12例(12/15)及机化性肺炎5例(5/17),差异有统计学意义(χ2=20.536,P<0.01);其中机化性肺炎分别与肺结核、肺真菌病两两比较差异均有统计学意义(χ2值分别为17.039、8.189,P值均<0.005).(4)病变强化:在所有患者经过CT增强扫描后发现,肺结核22例(22/36)、肺癌20例(20/20)、肺淋巴瘤8例(8/8)、肺真菌病12例(12/15)及机化性肺炎14例(14/17)的病灶出现强化,差异有统计学意义(χ2=14.595,P<0.01);其中肺结核与肺癌组间比较差异有统计学意义(χ2=10.370,P<0.005).(5)主体病变的周围病变:在肺结核34例(34/36)、肺癌2例(2/20)、肺淋巴瘤6例(6/8)、肺真菌病15例(15/15)及机化性肺炎11例(11/17)的主体病变外周出现周围病灶,差异有统计学意义(χ2=12.067,P<0.01);其中肺癌组与肺结核、机化性肺炎组两两比较差异均有统计学意义(χ2值分别为39.933、7.968,P值均<0.005).(6)CT影像诊断符合率:与CT引导下肺穿刺活检结果相比较,5组患者诊断符合率在50.0%~80.6%之间.结论:局限性肺实变的病变分布、形态、支气管气像、主体病变外周围病灶及病变主体强化等CT影像特点对肺部疾病的诊断及鉴别诊断具有一定价值.
关键词:肺疾病;体层摄影术,X线计算机;活组织检查,针吸
R521000-6621-201403000155
84例颈椎结核患者影像学分析.兰汀隆,秦世炳,董伟杰,等.中国防痨杂志, 2014, 36(3): 155-160.
目的:总结颈椎结核的影像学表现,为其诊断和治疗提供参考.方法:回顾性分析2002年1月至2012年12月收治的84例颈椎结核患者的X线片、CT及MRI检查.对结核病变部位累及椎体数量及分布情况、椎体的改变情况(骨质破坏的方式、骨质缺损高度)、病变椎体的椎间隙改变情况等进行分析,同时对于椎管的改变和椎旁软组织的改变情况进行分析.对于颈椎生理弧度的变化,如存在后凸成角畸形,则测量其Cobb角的度数,通过Pearson相关分析(软件SPSS 19.0)研究Cobb角与病变椎体前缘骨质缺损高度、病程时间的相关性,并计算相关系数,以P<0.05为差异有统计学意义.结果:颈椎结核累及单个椎体者1例,占1.2%(1/84);累及相邻2个椎体者63例,占75.0%(63/84);累及3个及以上椎体者20例,占23.8% (20/84);伴附件受累者13例,占15.5%(13/84),未见附件单独受累.84例患者颈椎的生理弧度均有改变.其中64例颈椎生理前曲表现不同程度的减小,占76.2%(64/84);20例颈椎或颈胸椎表现不同程度的后凸畸形,占23.8%(20/84);后凸畸形患者Cobb角范围12°~82°,平均(29.0±19.6)°.Cobb角与病变椎体前缘骨质缺损高度、病程时间显著相关(r=0.752~0.962,P<0.01,差异具有统计学意义).76例椎体有不同程度的骨质破坏,占90.5%(76/84);8例椎体未见明显骨质破坏,仅MRI上有信号改变,占9.5%(8/84).72例椎间隙有不同程度的狭窄,占85.7%(72/84);12例椎间隙未见狭窄,占14.3%(12/84).39例患者椎管变形,硬膜囊、神经根受压,占57.4%(39/68);临床上伴有瘫痪症状者23例,占27.4%(23/84),其中有12例病变累及颈胸段椎体(C7~T1),占52.2%(12/23).76例表现为椎旁软组织肿胀,占90.5%(76/84),其中28例表现为单纯椎旁软组织肿胀,占36.8%(28/76);48例脓肿形成,占63.2%(48/76).结论:影像学检查对于颈椎结核的诊断具有极为重要的意义,有助于明确病变侵及范围和程度,了解病变所致的颈椎形态变化,指导临床制订治疗规划.
关键词:结核,脊柱/放射摄影术;颈椎;麻痹;脊柱后凸
R521000-6621-201403000161
193例脊椎结核的MRI表现分析.宁锋钢,赵泽钢,周新华,等.中国防痨杂志, 2014, 36(3): 161-165.
目的:分析脊柱结核的各种MRI表现特点,探讨MRI的诊断价值,以提高对该病的诊断水平.方法:回顾性分析2009年9月至2013年5月在首都医科大学附属北京胸科医院行MRI检查,并经组织病理学或细菌学证实的脊柱结核患者193例,男113例,女80例,年龄范围5~87岁,平均(47±15.1)岁.分析患者病变部位与数目,观察患者椎体形态、椎间盘、椎旁脓肿、硬膜囊及脊髓受压等变化的MRI征象.结果:193例脊柱结核患者,共525个椎体受累,其中单独累及腰椎者所占比例最高,为95例(49.2%,95/193),单独累及胸椎者54例(28.0%,54/193);胸腰椎及腰骶椎同时受累者各13例(均占6.7%,13/193),单独累及颈椎者8例(4.1%,8/193),颈胸椎同时受累者4例(2.1%,4/193),单独累及骶椎者、胸腰骶椎和颈腰椎同时受累者各2例(均占1.0%,2/193).每例患者累及椎体个数为1~9个,其中2个椎体受累患者最多见,共114例(59.1%,114/193).MRI征象中,椎体形态改变者189例(97.9%,189/193),椎间盘受累172例(89.1%,172/193),182例(94.3%,182/193)可见椎旁脓肿影,硬膜囊及脊髓受压138例(71.5%,138/193),7例(3.6%,7/193)于T2WI可见脊髓异常高信号.结论:MRI可清楚显示脊椎结核的椎体破坏、椎间盘信号的改变及椎旁脓肿范围,同时能明确硬膜囊受压情况和脊髓受累范围,对临床诊断和指导治疗有重要意义.关键词:结核,脊柱/放射摄影术;磁共振成像
R521000-6621-201403000166
多层螺旋CT图像后处理技术对于支气管结核的诊断价值.张旭,侯代伦,渠慧芳,等.中国防痨杂志, 2014, 36(3): 166-170.
目的:探索多层螺旋CT图像后处理技术对于支气管结核的诊断价值,并将虚拟支气管镜检查与支气管镜的诊断结果进行对照分析.方法:选择2011年10月1日至2012年10月31日期间至山东省胸科医院住院治疗,并经细菌学检查及纤维支气管镜检查确诊为支气管结核的患者100例.采用多层螺旋CT扫描仪,行肺部CT扫描,将所得图像经图像后处理,由工作站进行容积显示(VR)、多平面重建(MPR)及虚拟支气管镜(VE)检测,观察各段支气管的形态、走行,通过后处理图像观察支气管管腔狭窄及管壁的不规则增厚,通过纤维支气管镜及VE分别观察支气管的管腔狭窄及管壁溃疡、充血、肉芽增殖等表现.以患者原始轴面图像为对照组,以原始轴面图像结合后处理图像作为实验组,计算各项目百分比,使用SPSS 19.0统计软件进行χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义.结果:MPR后处理图像发现支气管管腔狭窄及支气管管壁不规则增厚分别为98.0%(98/100)、90.0%(90/100),轴面图像分别为69.0% (69/100)、56.0%(56/100),两组间差异有统计学意义(χ2=6.67,P<0.05);纤维支气管镜检查发现有管腔狭窄及管壁溃疡、充血、肉芽增殖等病理改变的阳性率分别为77.0%(77/100)、75.0% (75/100),VE检查发现管腔狭窄及管腔内壁欠光整(坏死、增生)等表现的阳性率分别为73.0%(73/100)、62.0%(62/100),两组间差异无统计学意义(χ2=0.334,P>0.05).结论:多层螺旋CT图像后处理技术对于支气管结核的检出率高于原始轴面图像,并与纤维支气管镜的检出率接近,能为发现相关病变及为临床制定治疗方案提供更加充分的影像学依据.
关键词:结核,支气管/放射摄影术;体层摄影术,螺旋计算机;成像,三维
R521000-6621-201403000171
33例肺结核不典型CT征象分析.谢汝明,吕岩,周震,等.中国防痨杂志, 2014, 36(3): 171-175.
目的:分析肺结核的不典型CT影像特点,提高诊断正确率.方法:回顾性分析33例肺结核不典型CT影像特点,并与50例周围型肺癌、33例浸润性肺癌、62例肺部非特异性炎症(球形肺炎33例,表现为片状影的炎症29例)的CT征象进行比较分析.肺结核及对照病例按照病变形态分为两个小组并分别进行比较分析,计数资料采用χ2检验,P<0.01为差异有统计学意义.结果:33例影像表现不典型的肺结核患者中,第1小组15例结核球中9例(60.0%)CT平扫显示病变实质出现1个或多个小片状低密度区,境界模糊;CT增强扫描结核球以不均匀强化为主,占66.7%(10/15),实质内有多个小点片状且境界模糊的低密度灶.球形肺炎及周围型肺癌以均匀强化为主,占75.8%(25/33)和66.0%(33/50),增强后CT值测量结果,10例结核球增强后CT值增加值范围在16~20 HU之间,31例球形肺炎及42例周围型肺癌增强后CT值增加值>21 HU,结核球与球形肺炎、周围型肺癌CT值增加值比较差异具有统计学意义(χ2=20.202、20.872,P值均<0.01).第2小组CT表现形态均一的继发性肺结核18例CT平扫仅2例(11.1%,2/18)病灶实质显示多少不等略低密度区、境界模糊,与肺炎(2/29)及肺癌(0/33)之间比较差异无统计学意义.增强扫描12例肺结核患者中10例(83.3%)病灶显示不均匀强化,病灶实质表现为多少不等的小片状无强化区,且境界模糊;肺炎患者仅2例(10.5%,2/19)出现小片状坏死液化区,且境界清楚,肺癌患者增强后均未出现坏死区,肺结核组与对照组间比较差异有统计学意义(χ2=16.433、27.692,P值均<0.01).结论:肺结核不典型CT表现多种多样,片状及球形病灶密度不均匀及轻度强化对诊断具有一定价值,对难以鉴别的患者应密切结合临床表现及穿刺活检进行诊断.
关键词:结核,肺/放射摄影术;体层摄影术,X线计算机
R521000-6621-201403000176
320层CT肺双入口灌注技术对肺结核患者体循环动脉-肺动脉瘘的诊断价值.敖国昆,袁小东,全昌斌,等.中国防痨杂志, 2014, 36(3): 176-179.
目的:通过与数字减影血管造影(DSA)对照,对320层CT肺双入口灌注技术(dual-input lung perfusion CT,DI-CTP)检查出肺结核大咯血患者体循环动脉-肺动脉瘘的能力进行前瞻性研究.方法:对12例原因和部位不明的肺结核大咯血患者在DSA检查前进行320层CT肺双入口灌注成像检查.记录各肺段CT灌注参数[包括肺动脉血流量(pulmonary flow,PF)、支气管动脉血流量(bronchial flow,BF)和灌注指数(perfusion index,PI)],并以DSA检查结果为金标准,采用受试者工作特性曲线法(receiver operating characteristic curve,ROC)评价DI-CTP检出体循环动脉-肺动脉瘘的能力,找出诊断该瘘效能最高的灌注参数和相应的诊断阈值、敏感度、特异度.结果:12例共观察216个肺段,DSA检查阳性(有体-肺动脉瘘)肺段70个,阴性肺段146个;在PF、BF和PI ROC曲线下面积分别为0.697、0.138、0.941,其中PI的ROC曲线下面积最大(P<0.001),诊断效能最高,诊断阈值为96.25,敏感度88.00%,特异度87.00%.结论DI-CTP对肺结核体循环动脉-肺动脉瘘有较高的诊断价值,可作为肺结核大咯血DSA栓塞治疗前有效的筛查手段.
关键词:结核,肺/并发症;咯血;动脉动脉瘘;肺动脉;体层摄影术,X线计算机;灌流
R521000-6621-201403000180
超声支气管镜下穿刺活检对成人纵隔淋巴结结核的早期诊断价值(附87例临床报告).孙雯雯,吴福蓉,肖和平,等.中国防痨杂志, 2014, 36(3): 180-183.
目的:探讨超声支气管镜下穿刺活检(EBUS-TBNA)对于纵隔淋巴结结核的早期诊断价值.方法选取上海市肺科医院2010年1月至2012年12月期间,影像学及临床诊断为纵隔淋巴结结核但气管镜检查无异常的患者共87例;其中男51例,女36例,年龄21~70岁,平均(48.5±11.5)岁.所有患者行EBUS-TBNA,标本送检病理、抗酸杆菌涂片、培养和体外聚合酶链反应检测,根据检测结果进行诊断性治疗并随访3个月,治疗无效者进行纵隔镜检查,最终统计EBUS-TBNA在纵隔淋巴结结核诊断中的诊断率.应用统计软件SPSS 13.0进行数据分析和计算.结果66例患者通过EBUS-TBNA直接确诊结核病,1例确诊为非结核分枝杆菌(NTM)感染(菌型鉴定为鸟-胞内分枝杆菌,MAC);5例确诊肺癌,2例确诊结节病,13例未得到任何阳性证据;13例中6例通过诊断性抗结核治疗确诊结核病,7例行纵隔镜检查,其中3例确诊淋巴瘤,3例肺癌,1例结核病.因此87例患者中最终确诊结核病73例,其中通过EBUSTBNA确诊66例(90.41%,66/73).经过EBUS-TBNA确诊结核病的66例中21例(31.82%,21/66)为结核分枝杆菌涂片和(或)培养阳性(3例结核分枝杆菌药敏试验提示耐药);40例(60.61%,40/66)结核分枝杆菌聚合酶链反应检测阳性,38例(57.58%,38/66)病理检测结果为干酪样坏死或者结核性肉芽肿.结论EBUS-TBNA在纵隔淋巴结结核特别是耐药纵隔淋巴结结核的早期诊断上可能具有一定的价值.
关键词:结核,淋巴结/诊断;纵隔疾病;活组织检查;支气管镜检查
R521000-6621-201403000184
芪甲利肺胶囊辅助治疗初治肺结核的回顾性分析研究.方勇,肖和平,周勤琦,等.中国防痨杂志, 2014, 36(3): 184-188.
目的:回顾性分析芪甲利肺胶囊辅助治疗初治肺结核患者的临床疗效.方法选取2012年7月至2013年7月在上海市肺科医院接受抗结核化学治疗2S(E)HRZ/4HR并辅以芪甲利肺胶囊抗结核治疗的初治肺结核患者128例,作为治疗组;并以同期112例仅使用抗结核化学治疗2S(E)HRZ/4HR的初治肺结核患者作为对照组.收集整理两组患者抗结核治疗疗程结束前后痰菌涂片和培养结果、影像学资料,对中医证候轻重进行分级评分.使用SAS 9.2软件采用χ2检验和秩和检验对比分析两组患者治疗前后痰涂片及培养阳性结果变化情况、影像学疗效、病灶吸收程度、空洞变化情况、停止抗结核西药后患者病灶继续吸收的情况、中医证候疗效情况,P<0.05为差异有统计学意义.结果疗程结束时治疗组47例涂阳患者中痰菌阴转41例(87.2%),56例培养阳性患者中痰菌阴转47例(83.9%);对照组41例涂阳患者中痰菌阴转36例(87.8%),49例培养阳性患者中痰菌阴转42例(85.7%),两组比较差异均无统计学意义(χ2=0.007,P=0.936;χ2=0.065,P=0.800).治疗组128例患者病灶吸收程度[显著吸收10例(7.8%),吸收64例(50.0%),不变27例(21.1%),恶化27例(21.1%)]与对照组[显著吸收8例(7.1%),吸收35例(31.3%),不变40例(35.7%),恶化29例(25.9%)]相比差异有统计学意义(Z=-2.290,P=0.022),其中治疗组病灶吸收率57.8%(74/128)高于对照组38.4%(43/112)(χ2=8.979,P=0.003).治疗组(33例)和对照组(25例)患者中空洞闭合、缩小、不变和增大分别为16(48.5%)、9(27.3%)、5(15.1%)、3(9.1%)例和12(48.0%)、8(32.0%)、3(12.0%)、2(8.0%)例,两组比较差异无统计学意义(Z=-0.110,P=0.912).在停止抗结核西药治疗后3个月时,治疗组患者病灶继续吸收率(41.9%,31/74)高于对照组(23.3%,10/43)(χ2=4.150,P=0.042);停药后6个月时治疗组患者病灶吸收者11例(14.9%,11/74),高于对照组的3例(7.0%,3/43),但两组比较差异无统计学意义(χ2=1.606,P=0.205).治疗组与对照组中医证候疗效差异有统计学意义(Z=-2.723,P=0.006),治疗组中医症候疗效总有效率(90.6%,116/128;其中治愈59例、显效38例、有效19例)高于对照组(81.3%,91/112;其中治愈38例,显效27例,有效26例)(χ2=4.427,P=0.035).结论:芪甲利肺胶囊辅助治疗肺结核尤其是在中医证候改善及肺部病灶吸收上有一定的疗效.
关键词:结核,肺/中药疗法;抗结核药(中药);益气养阴;回顾性研究
R521000-6621-201403000189
慢性阻塞性肺疾病合并肺结核患者部分细胞因子水平的表达及其意义.张占军,姚岚,唐神结.中国防痨杂志, 2014, 36(3): 189-193.目的:探讨慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)合并肺结核患者部分细胞因子水平的表达及其意义.方法:对2012年7月至2013年6月间住院诊治的50例COPD合并肺结核患者(研究组)、50例肺结核患者(肺结核对照组)、50例COPD患者(COPD对照组),以及50名健康志愿者(健康对照组)的细胞免疫功能进行检测.采用流式细胞仪抗体双标法检测各组人员的外周血自然杀伤细胞(natural killer cell,NK细胞)、T淋巴细胞亚群(CD4+、CD8+、CD4+/CD8+)的表达率,采用ELISA法测定患者血清中白细胞介素(IL)-1、可溶性白细胞介素-2受体(sIL-2R)、IL-6、γ干扰素(IFN-γ)及肿瘤坏死因子α(TNF-α)的表达水平.多组间比较采用单因素方差分析,两组间比较采用t检验.结果:COPD对照组的NK细胞比率[(15.34±8.11)%]高于研究组[(12.37±6.96)%]和肺结核对照组[(12.53±7.14)%](t值分别为2.20和2.08,P值均<0.05),研究组CD4+T淋巴细胞比率[(30.09±11.09)%]低于肺结核对照组[(39.80±9.42)%](t=2.80,P<0.01).研究组的IL-1表达水平[(30.14±20.84)ng/L]高于COPD对照组[(23.54±9.94)ng/L](t= 2.00,P<0.05);COPD对照组的sIL-2R的表达水平[(114.70± 49.32)pmol/L]低于研究组[(168.78±94.92)pmol/L]与肺结核对照组[(182.68±74.91)pmol/L](t=4.07和5.12,P值均<0.01);在IL-6的表达上,肺结核对照组[(75.62±75.97)ng/L]高于研究组[(51.46±35.86)ng/L]与COPD对照组[(48.90±30.04) ng/L](t值分别为2.68和2.97,P值均<0.01);研究组[(28.82±32.40) ng/L]与肺结核对照组[(29.90±23.79)ng/L]的IFN-γ表达均高于COPD对照组[(16.60±9.27)ng/L](t值分别为2.89和3.15,P值均<0.01).结论:与对照组相比,研究组患者存在以NK细胞、CD4+T淋巴细胞为主的细胞免疫功能低下,同时还存在IL-1、sIL-2R、IL-6、IFN-γ等细胞因子表达异常.
关键词:结核,肺/并发症;肺疾病,慢性阻塞性;细胞因子类
R521000-6621-201403000194
γ干扰素释放试验与结核菌素皮肤试验辅助检测肺外结核病的比较.葛燕萍,肖和平.中国防痨杂志, 2014, 36(3): 194-197.
目的:比较γ干扰素释放试验与结核菌素皮肤试验在肺外结核病辅助诊断中的差异.方法:对上海市肺科医院2012年1月至2012年6月住院治疗的100例肺外结核病患者(简称“结核病组”)及81名体检者(简称“对照组”)分别进行γ干扰素释放试验及结核菌素皮肤试验检测,统计两种检测方法的检出率,并对检出率进行比较,以P<0.05为差异具有统计学意义.结果:100例结核病组患者γ干扰素释放试验和结核菌素皮肤试验检测的检出率分别为80.00%(80/100),46.00%(46/100);对两者检出率进行统计学处理,差异有统计学意义(χ2=24.80,P<0.05).100例结核病组患者γ干扰素释放试验检测的检出率为80.00%(80/100),81名对照组γ干扰素释放试验检测的检出率为25.93%(21/81);对两者检出率进行统计学处理,差异有统计学意义(χ2=51.76,P<0.05).结论:γ干扰素释放试验较结核菌素皮肤试验检测对于肺外结核病的辅助诊断有更高的敏感度及特异度.
关键词:结核/诊断;γ干扰素释放试验;结核菌素试验
R521000-6621-201403000198
188例肺结核合并糖尿病患者短期临床疗效分析.孙琳,胡迎芬,刘玉峰,等.中国防痨杂志, 2014, 36(3): 198-203.
目的:了解肺结核合并糖尿病(PTB-DM)患者的临床特征,为PTB-DM患者的临床诊疗提供参考依据和可行性建议.方法:选取青岛市胸科医院2011年12月至2013年6月间住院的PTB-DM患者188例作为研究对象,同期住院的单纯肺结核(PTB)患者392例,根据年龄段进行分层,并按照各年龄段两组患者比例尽量一致的原则,依患者住院号顺序采用随机数字表法抽取得到188例,作为对照组,分析比较两组患者治疗2个月后临床症状(咯痰、痰中带血或咯血、胸闷等)及临床症状改善情况、痰菌转阴率、肺部CT(病灶形态、病灶部位)等,采用χ2检验或U检验对资料进行分析.结果:入院时,PTB-DM组患者痰中带血或咯血发生率(32.45%,61/188)显著高于PTB组(18.62%,35/188)(χ2=9.456,P<0.05).治疗2个月后,PTB-DM组患者仍存在咯痰、痰中带血或咯血、胸闷症状的比例分别为66.49%(125/188)、5.32%(10/188)和23.94%(45/188),显著高于PTB组的51.06%(96/188)、1.60%(3/188)和14.89%(28/188) (χ2值分别为9.231、3.904、4.913,P值均<0.05).PTB组患者咯痰、胸闷症状的改善率[36.84%(56/152)、74.07%(80/108)]优于PTB-DM组[20.89%(33/158)、56.31%(58/103)](χ2值分别为9.637、7.352,P值均<0.05).两组患者在治疗2个月后,PTB-DM组患者痰菌转阴率(53.15%,76/143)显著低于PTB组(69.77%,90/129) (χ2=8.609,P=0.003).PTB组患者条索、钙化发生率[34.04% (64/188)、13.83%(26/188)]高于PTB-DM组[22.87%(43/188)、2.13%(4/188)](χ2值分别为5.761、17.532,P值均<0.05),结节、空洞发生率[7.98%(15/188)、45.74%(86/188)]低于PTB-DM组[14.89%(28/188)、56.38%(106/188)](χ2值分别为4.438、4.257,P值均<0.05);PTB-DM组患者肺部病变在下叶背段及下叶基底段的发生率[74.47%(140/188)、46.28%(87/188)]高于PTB组[63.30% (119/188)、26.60%(50/188)](χ2值分别为5.472、15.721,P值均<0.05).结论:与PTB患者相比,PTB-DM患者临床表现较重,短期治疗后疗效较差,需要及时根据情况调整和强化PTB-DM患者的治疗并适当延长治疗时间.
关键词:结核,肺/并发症;糖尿病并发症;治疗结果
R521;R1811674-3679-201402000102
中国肺结核治疗失败影响因素的Meta分析.黄建英,钟球,周琳,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 102-107.
目的:探讨肺结核治疗失败的影响因素,为今后防治工作提供依据.方法:对PubMed、CNKI、VIP、CBM及万方数据库进行检索关于肺结核治疗失败影响因素的研究(2002—2012年),通过Meta分析,报告危险因素的合并OR(95% CI)值.结果:共纳入符合标准的文献15篇,单因素分析,合并OR(95% CI)值分别为:合并症2.71(1.99~3.70)、肺病空洞2.16(1.75~2.66)、病变肺野数4.88 (2.76~8.62)、低蛋白血症3.57(2.61~4.90)、不规律治疗28.09(4.90~161.06)、治疗延误>3个月5.42(1.53~19.15)、吸烟3.47(2.20~5.46)、不良反应2.08(1.46~2.98)、耐药3.30(1.24~8.76);多因素分析,OR(95% CI)值分别为:合并症2.51(1.85~3.41)、肺部空洞1.77 (1.39~2.26)、病变肺野数1.38(1.26~1.51)、不规律治疗19.83(2.83~138.76)、治疗延误>3个月2.35(1.42~3.91)、不良反应2.14(1.49~3.06)、耐药2.45(1.37~4.38),指标差异均有统计学意义.结论:合并症、肺部空洞、病变肺野数、低蛋白血症、不规律治疗、治疗延误、吸烟、不良反应、耐药均是肺结核治疗失败的影响因素.关键词:结核,肺;治疗失败;Meta分析
R531.3;R1811674-3679-201402000163
快速检测试剂条、镜检和PCR在疟疾诊断中的应用研究.营雅茹,李卫东,张滔,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 163-165.
目的:采用快速检测试剂条(rapid diagnostic test,RDT)、镜检及聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR),3种检测方法进行疟原虫检测,比较3种方法在疟疾诊断中的敏感性、特异性,为科学分析检测结果和探究RDT能否在基层替代疟原虫镜检提供依据.方法:收集安徽省2012年1月~2013年3月确诊以及疑似病例抗凝血148份,血片148张,采用RDT进行检测,并与镜检法和PCR的结果对比分析其敏感性与特异性.结果:148份血样采用RDT、镜检和PCR 3种方法检测结果阳性率分别为43.24%、36.49%、37.84%,经配对χ2检验RDT阳性率高于镜检和PCR;镜检和PCR均检出2例卵形疟,而RDT结果为阴性;以镜检为标准,对间日疟和恶性疟进行分析得出,RDT的敏感度为100%,特异度87%,阳性预测值81%,阴性预测值100%;以PCR为标准,对间日疟和恶性疟进行分析得出,RDT的灵敏度为100%,特异度89%,阳性预测值84%,阴性预测值100%.3种方法均检出间日疟16例,而对恶性疟分别为RDT检出48例,镜检检出36例,PCR检出38例.结论:RDT对间日疟和恶性疟敏感性较高,可以覆盖全部阳性病例,在今后疟疾低流行时期RDT有望取代基层镜检对疟疾进行诊断.
关键词:疟疾;显微镜检查;聚合酶链反应
R544.1;R7431674-3679-201402000135
低剂量口服避孕药、高血压及其联合作用对女性脑卒中发病危险性的影响.陈同,李瑛,王春,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 135-138.
目的: 探讨低剂量口服避孕药、高血压及其联合作用对女性脑卒中发病危险性的影响.方法: 应用病例对照研究方法,共收集了453例脑卒中病例,按照年龄与地区等分布特征1:2匹配919例对照.通过问卷调查收集基本资料,并采集了静脉血用于脂代谢测定.结果:多因素Logistic回归分析显示:不同类型脑卒中的主要风险因素不同,出血型脑卒中的风险因素有高血压、复方口服避孕药(combined oral contraceptives, COC)使用和脑卒中家族史;而梗塞型脑卒中的风险因素则包括:高血压、高脂血症及脑卒中家族史.联合作用分析结果显示:COC使用与高血压的联合作用使女性出血型脑卒中的风险增加18.51倍(OR=19.51, 95%CI:9.70~39.23),梗塞型脑卒中的风险增加14.49倍(OR=15.49, 95%CI: 8.87~27.67).结论: COC使用与高血压的联合作用可以显著升高女性出血型及梗塞型脑卒中的发病危险.
关键词:避孕药,口服;卒中;高血压
R563.11003-9961-201401000073
一起学校肺炎支原体暴发疫情的流行特征.谢立,杨旭辉,濮小英,等.疾病监测, 2014, 29(1): 73-74.
探讨一起学校肺炎支原体暴发疫情的流行传播特征.采集标本检测肺炎支原体核酸与抗体,应用现场流行病学调查方法分析疫情.该校共计发病21例,学校罹患率31.91%(15/47),家庭续发率33.33%(6/18),患者咽拭子标本肺炎支原体核酸阳性,患者肺炎支原体抗体为(41.50±6.93)ng/L,未发病者(35.11±1.41)ng/L,二者差异无统计学意义(t=2.03,P=0.48).首例病例未采取隔离引起暴发,早期做好呼吸道隔离,预防交叉感染极其重要.
关键词:肺炎支原体;暴发;学校
R587.1;R181.21674-3679-201402000143
2型糖尿病患者白蛋白尿与肾动态显像GFR的关系及影响因素.陈燕,叶山东,金小毛,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 143-146.目的:探讨2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者尿白蛋白/肌酐比值(urinary albumin creatinine ratio,UACR)与肾动态显像法肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR)的关系,分析糖尿病患者UACR与GFR的影响因素.方法:收集167例病情稳定的T2DM患者资料,根据尿UACR进行分组,比较各组GFR及肾功能减低的发生率.并对UAER与GFR进行相关及回归分析.结果:分组分析显示UACR各组间GFR差异有统计学意义(均有P<0.05);3组间肾功能减低的发生率差异有统计学意义(均有P<0.05),直线相关分析显示T2DM患者UACR与GFR呈明显负相关(r=-0.41,P<0.001);但在UACR正常的患者中仍有11.9%患者出现肾功能减低.糖尿病患者UACR与GFR均与病程、血压、血糖控制及血清肌酐有关(UACR与上述各因素呈正相关,GFR与上述各因素呈负相关);男性更易出现UACR升高、GFR下降;此外GFR还与体质指数(body mass index,BMI)及年龄呈负相关.多因素逐步回归分析显示影响UACR的主要因素是:舒张压、糖化血红蛋白、血清肌酐,影响GFR的主要因素是:血清肌酐、年龄、平均血压、糖化血红蛋白.结论:T2DM患者UACR与GFR有共同的危险因素亦有不同的影响因素,UACR仍然是T2DM肾病筛查的重要指标,但单独检测UACR可能会遗漏部分肾功能减低患者,因此结合GFR的测定能更好地反映患者肾受损的状态.
关键词:糖尿病肾病;肾小球滤过率;肾动态显像;回归分析
R592.291003-9961-201401000037
女性解脲脲原体感染与其男性伴侣解脲脲原体感染的关系.卢志勇,王清平,单平囡,等.疾病监测, 2014, 29(1): 37-40.
目的: 探讨女性解脲脲原体(Ureaplasma urealyticum,Uu)感染与其男性伴侣Uu感染的关系,为临床诊治Uu感染提供依据.方法:对2010年2月至2011年3月就诊并排除其他病原体感染的有症状且Uu阳性女性334例,无症状但Uu阳性女性61例和同期男性伴侣395例,分别取宫颈管或阴道、尿道分泌物进行Uu实时荧光定量-聚合酶链反应(real-time fluorescence quantitative-Polymerase Chain Reaction,FQ-PCR)基因检测和PCR反向斑点杂交(PCR-RDB)基因分群检测.结果: 395例男性伴侣中,203例(51.39%)经FQ-PCR检测为Uu阳性,其中,有症状和无症状女性的男性伴侣Uu阳性率分别为56.3%(188/334)和24.6%(15/61),差异有统计学意义(χ2=19.50,P<0.01).基因分群显示,有症状女性感染者生物1群、生物2群和混合群各占一定比例,但以生物1群占优势,而无症状女性感染者绝大部分以生物1群为主,占86.9%(53/61);有症状女性的男性伴侣中,有尿道炎症状者绝大部分(98.7%,147/149)为生物2群和混合群感染,无尿道炎症状者则绝大部分(94.9%,37/39)为生物1群感染;而无症状女性的男性伴侣均无尿道炎症状,感染主要以生物1群为主,占80.0%(12/15).进一步分析发现,女性感染生物1群时其男性伴侣发生感染的比例较低,而女性感染生物2群和混合群时,其男性伴侣感染同类基因群的比例则高达98.6%(71/72)和73.0%(84/115).结论: 无论女性感染生物1群还是生物2群,其男性伴侣感染的主要是生物2群.因此,在女性Uu感染者及其男性伴侣中进行Uu基因分群分析,不但可指导临床制定有针对性的治疗方案,而且对监测Uu的基因变化、追踪传染源、分析流行趋势有重要意义.
关键词:解脲脲原体;非淋球菌性尿道炎;性传播疾病
R595.71003-9961-201402000152
一起食用羊肉串引起亚硝酸盐中毒事件的调查.孙有存,张萍.疾病监测, 2014, 29(2): 152-153.
本文采用描述性流行病学分析方法,对山西省太原市晋源区2012年5月一起食物中毒事件所致病例进行调查分析,结合现场流行病学调查资料、病例临床资料和实验室检测结果等,证实为一起进食亚硝酸盐超标的羊肉串所致的亚硝酸盐中毒事件.
关键词:亚硝酸盐;中毒;事件;调查
R595.71003-9961-201402000154
浙江省湖州市南浔区一起农村婚宴引起的副溶血性弧菌食物中毒调查分析.杨丽萍.疾病监测, 2014, 29(2): 154-155.
对在浙江省湖州市南浔区双林镇一起农村婚宴中发生食物中毒的17例病例进行现场流行病学调查,采集留样食物样品、水样、患者排泄物、肛拭子检测分析,在16例病例肛拭子、1例病例粪便和大龙虾、老虎斑鱼、银杏鱼、莴笋中分离培养出副溶血性弧菌阳性,经血清分型,均为O3:K6型,生物学特性一致.应探讨在新形势下农村家宴监管的有效方式,从而防止和减少农村家宴食物中毒发生.关键词:副溶血性弧菌;食物中毒;流行病学调查
R6 外科学
R6141009-2501-201401000048
预注右美托咪定对依托咪酯诱导全麻气管插管安全性研究.赵刚,蔡建明,俞米林,等.中国临床药理学与治疗学, 2014, 19(1): 48-53.目的:观察预注右美托咪定对依托咪酯诱导插管的患者安全性情况.方法:择期头颈部手术患者80例,随机分成四组:依托咪酯复合右美托咪定组(A组)、丙泊酚复合右美托咪定组(B组)、依托咪酯组(C组)、丙泊酚组(D组),每组20例.记录四组患者在入室后麻醉前基础值(T0)、给予右美托咪定开始 1 min(T1)、输注右美托咪定 10 min(T2)、麻醉诱导后 3 min为(T3)、插管即刻(T4)、插管后 1 min(T5)、插管后 3 min(T6)、插管后 10 min(T7)的SBP、DBP、脑电双频指数(BIS)、心率(HR),记录T0、T2两个时点血氧饱和度(SpO2)值、Ramsay评分.结果:T2时点与T0时点比较,A、B组HR下降,并低于C、D组(P<0.01),但对血压并未产生影响(P>0.05);T3时点跟T0时点比较,A、B、C三组SBP下降(P<0.01),A、C组DBP下降(P<0.01),B 组DBP下降(P<0.05),T4时点A组SBP高于B组(P<0.01),A组DBP高于B组(P<0.05);T5、T6、T7时点A、B两组血压、HR比较无统计学差异(P>0.05).A、B两组SpO2值T2时点低于T0时点(P<0.01),T2时点Ramsay评分,A、B两组高于C组(P<0.05).A、B组BIS值T2时点低于T0(P<0.01),T3~T7时点三组均低于T0(P<0.01),T5时点C、D组BIS值高于A、B组(P<0.05).结论:预注右美托咪定可以降低依托咪酯诱导全麻气管插管的心血管反应,保留较丙泊酚复合右美托咪定更好的循环调节功能,其抑制插管心血管反应效能和丙泊酚相似.
关键词:右美托咪定;丙泊酚;依托咪酯;气管插管;血流动力学
R6141009-2501-201401000058
不同剂量氯胺酮对七氟烷麻醉下小儿分离焦虑及苏醒期躁动的影响.夏菊荣,杜忠举,王波,等.中国临床药理学与治疗学, 2014, 19(1): 58-61.
目的:探讨不同剂量氯胺酮对七氟烷麻醉下小儿分离焦虑及苏醒期躁动(Emergence agitation,EA)的影响.方法:80名择期行经皮肾镜钬激光碎石术(PCNL)的2~8岁小儿随机分为4组:C组给予生理盐水,K0.5、K0.75、K1组分别在小儿入室前静注氯胺酮 0.5、0.75、1 mg/kg,4组患儿均接受常规七氟烷维持麻醉.评估各组小儿麻醉诱导前分离焦虑评分,记录小儿的拔管时间、麻醉后监测治疗室(PACU)停留时间、术后恶心呕吐、EA发生率及修正CHEOPS疼痛评分.结果:K0.75、K1组患儿术前分离焦虑评分明显低于K0.5组及C组(P<0.05),K1组拔管时间及PACU停留时间明显长于其他3组(P<0.05),C组EA发生率和CHEOPS评分明显高于3个氯胺酮组(P<0.05),但3个氯胺酮组间差异无统计学意义(P>0.05).结论:0.75 mg/kg 氯胺酮入室前静注能减少小儿分离焦虑评分、术后疼痛评分及EA发生,且不影响拔管时间及PACU停留时间.
关键词:苏醒期躁动;小儿;七氟烷;氯胺酮;分离焦虑
R6311009-2501-201401000029
血必净对鲍曼不动杆菌脓毒症大鼠中性粒细胞翻译控制肿瘤蛋白表达的影响.何先弟,颜培娥,邹琪,等.中国临床药理学与治疗学, 2014, 19(1): 29-32.
目的:探讨血必净注射液对鲍曼不动杆菌脓毒症大鼠中性粒细胞翻译控制肿瘤蛋白(TCTP)表达的影响.方法:雄性Wistar大鼠42只,随机分为对照组(n=6)、脓毒症组(n=18)和血必净组(n=18).腹腔注射鲍曼不动杆菌悬液造模成功后,根据取血提取中性粒细胞的时间,脓毒症组和血必净组又随机各分为6、12和 24 h 3个亚组,每亚组6只.Western-blotting方法检测中性粒细胞TCTP的表达,比较脓毒症和血必净各亚组TCTP的表达.结果:脓毒症各亚组中性粒细胞TCTP表达量较对照组均增高(P<0.05);血必净组各亚组中性粒细胞TCTP表达量分别较脓毒症各对应亚组均降低(P<0.05).结论:血必净注射液治疗脓毒症可能与抑制中性粒细胞TCTP的表达有关.
关键词:血必净;鲍曼不动杆菌;脓毒症;大鼠;翻译控制肿瘤蛋白
R6311009-2501-201401000062
连续性血液净化治疗对全身炎症反应综合征及脓毒血症患者一氧化氮合酶和降钙素原的影响.曾爱英,戴木森,王晓萍,等.中国临床药理学与治疗学, 2014, 19(1): 62-66.
目的:研究连续性血液净化(CRRT)对治疗全身炎症反应综合征(SIRS)及脓毒血症(Sepsis)的临床疗效及对患者一氧化氮合酶(NOS)和降钙素原(PCT)的影响,为CRRT和SIRS治疗提供新思路.方法:收集收住本院急诊ICU、内科ICU及外科ICU的SIRS及Sepsis患者病例,记录在血液净化治疗前及治疗后24、48、72 h的生命体征、氧合指数(PaO2/FiO2)、血生化、血常规、血气分析、APACHE Ⅱ评分的变化,并采用比色法检测患者血清NOS含量变化,采用免疫发光法检测患者血清PCT含量变化.结果:经过CRRT治疗后24、48、72 h 血生化及血常规指标均有显著改善,各时间点NOS值及PCT值较治疗前均显著降低,差异具有统计学意义(P<0.05).结论:CRRT治疗能显著改善SIRS/Sepsis患者的临床症状,其治疗作用与清除损伤性作用因子NOS及PCT相关.
关键词:连续性血液净化;一氧化氮合酶;降钙素原;全身炎症反应综合征;脓毒血症
R687.51006-2467-201402000187
可变式假肢接受腔的负刚度挤压腔体单元设计原理.甘云,李祥,桑元俊,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 187-192.
针对功能性假肢的功能传递与安全性之间的矛盾,提出了分时间歇承载的形状可变式假肢接受腔设计方案,以避免残肢软组织长时间承受过高载荷,导致组织缺血坏死.设计了一种负刚度挤压腔体单元,通过抽真空方式驱动腔体单元收缩,实现了对软组织的松紧夹持,且负刚度腔体单元具有松紧切换所需驱动力小和对软组织过载保护的功能.实验验证了该设计原理的可行性.
关键词:假肢接受腔;腔体单元;负刚度;生机界面
R73 肿瘤学
R731674-3679-201402000173
2002—2010年崇明县恶性肿瘤死亡特征及趋势分析.唐明,徐燕,黄玉华.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 173-175.
目的:进一步了解崇明县恶性肿瘤现状,描述崇明地区恶性肿瘤变化趋势.方法:通过《上海市恶性肿瘤登记报告系统》,计算死亡率、世界人口标准化率及年度变化百分比(annual percentage change,APC),计算前10位瘤别APC,分析年龄变化特征.结果:2002—2010年崇明县恶性肿瘤死亡粗率为249.68/10万,标化死亡率为113.52/10万,2002—2010年粗死亡率呈上升趋势,APC为1.01%.女性粗死亡率呈上升趋势,APC为1.02%.前10位瘤别中肺癌、胰腺癌、直肠癌、结肠癌呈上升趋势,APC分别为1.03%、1.04%、1.05%和1.09%;男性前10位瘤别中肺癌、直肠癌、结肠癌呈上升趋势,APC分别为1.02%、1.07%和1.09%;女性前10位瘤别中肺癌、胰腺癌、胆囊癌呈上升趋势,APC分别为1.05%、1.07%和1.10%.结论:与国内其他城市相比,2002—2010年崇明县食管癌死亡位次较后,肝癌高于全国水平;胰腺癌在女性中呈上升趋势,直肠、结肠癌在男性中呈上升趋势.
关键词:肿瘤;死亡;年龄组
R73.36;R735.71672-4992-201402000259
NDRG2在热疗抗肝癌细胞作用中的影响.郭燕,刘文超,马骥,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 259-264.
目的:探讨 NDRG2对热疗诱发的热应激抗肝癌细胞作用的影响.方法:分别给予肝癌HepG-2和Huh-7细胞37℃、39℃、41℃、43℃、45℃水浴30 min的热刺激后,采用细胞划痕、Transwell和Western blot方法对各组细胞的迁移、侵袭能力和NDRG2、MMP-2/9蛋白表达量进行检测,同时应用流式细胞技术检测肿瘤细胞的坏死和凋亡情况.结果:与37℃(对照组)相比,45℃组HepG2和Huh-7细胞的迁移和侵袭能力均有显著降低 (P<0.05),细胞内MMP-2及MMP-9分泌量明显下降,同时伴随NDRG2表达量明显上升.通过比对NDRG2联合热作用对肝癌细胞的治疗效果,发现在正常表达NDRG2的对照组细胞(Cherry-HepG-2)的凋亡率会随着加热温度的增加而增加,同时坏死率显著增高 (P<0.05).然而,给予NDRG2过表达组细胞(NDRG2-HepG2)43℃热处理后,细胞凋亡率和抗细胞侵袭能力可高达45℃热作用于对照组细胞的水平,而细胞坏死率却没有增加.结论:45℃的热应激可明显抑制肝癌细胞的迁移和侵袭能力;NDRG2联合热作用可对肝癌细胞产生较好的促凋亡和抗侵袭效果.
关键词:热应激;NDRG2;肝癌
R73;R181.21674-3679-201402000169
2009—2011年淮安市恶性肿瘤发病及死亡分析.潘恩春,王婷,山顺林,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 169-172.
目的:了解2009—2011年淮安市恶性肿瘤发病及死亡情况,为淮安市恶性肿瘤防控工作提供科学依据.方法:采用描述性流行病学方法对2009—2011年淮安市8个县区恶性肿瘤登记报告资料进行整理汇总,按性别、年龄、恶性肿瘤类型等进行统计分析.结果:2009—2011年淮安市恶性肿瘤年均粗发病率205.56/10万、标化发病率为166.40/10万,年均粗死亡率为153.87/10万、标化死亡率为123.29/10万,标化率与全国高发地区数据相近.发病率较高的前4位恶性肿瘤分别为食管癌、胃癌、肺癌和肝癌.死亡居前的为食管癌、肺癌、肝癌和胃癌.男女性恶性肿瘤年均粗发病率分别为246.53/10万、162.20/10万,粗死亡率分别为189.64/10万、116.04/10万,不同性别肿瘤发病(死亡)率差异均有统计学意义(u1=36.90,P1<0.001;u2=37.22,P2<0.001).各年龄组粗发病(死亡)率不同,35岁以上发病(死亡)数占总病例数的97.68%和98.15%.结论:淮安市恶性肿瘤呈高发状态,食管癌、胃癌、肺癌和肝癌在恶性肿瘤发病及死亡中占很大比重,应作为淮安市肿瘤防治工作重点.
关键词:肿瘤;发病率;死亡率
R730.23;R737.141672-4992-201402000251
非编码RNA—UCA1对膀胱癌细胞耐药及转化能力的影响.王帆,陈葳,谢小娟,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 251-255.
目的:构建长链非编码RNA-UCA1的真核表达载体pcDNA/UCA1,探讨UCA1对膀胱癌细胞BLS-211耐药及转化能力的影响.方法:构建UCA1的真核表达载体pcDNA/UCA1,用脂质体2000将pcDNA/UCA1表达载体及空载体pcDNA3.1转染入膀胱癌细胞BLS-211细胞,用G418筛选,建立稳定表达UCA1 RNA的BLS-211/UCA1细胞及转染空载体的BLS-211/pcDNA3.1细胞,用RT-PCR方法检测两株细胞中UCA1及neo基因的表达,鉴定阳性细胞株,通过四甲基偶氮唑蓝(MTT) 比色法检测两株细胞对顺铂及丝裂霉素耐药的变化,软琼脂克隆形成实验检测两株细胞克隆形成率的变化.结果:成功构建pcDNA/UCA1真核表达载体,并建立起稳定表达UCA1的BLS-211/UCA1细胞,表达UCA1 RNA后,BLS-211/UCA1细胞对顺铂及丝裂霉素C的耐药性增加,软琼脂克隆形成能力增强.结论:UCA1 RNA增强了膀胱癌细胞BLS-211的耐药能力及转化能力,可能在膀胱癌复发及进展中发挥作用.
关键词:UCA1;膀胱癌;耐药;转化;肿瘤复发
R730.2641672-4992-201402000296
CD34、p53在脑多形性黄色星形细胞瘤及巨细胞胶质母细胞瘤中的表达及意义.刘政操,李晓晗,李悦,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 296-299.
目的:探讨CD34、p53在多形性黄色星形细胞瘤(PXA)及巨细胞胶质母细胞瘤(GCG)中的表达情况,以及两种肿瘤的临床病理特点、诊断及鉴别诊断.方法:对13例PXA及11例GCG进行临床病理学观察,CD34、p53等免疫组化分析.结果:PXA患者组织学特征:肿瘤由巨怪瘤细胞、梭形细胞和泡沫样瘤细胞组成,有丰富的网状纤维及淋巴细胞浸润,坏死和核分裂象少见.GCG患者组织学特征:瘤细胞多形性,以巨怪形瘤巨细胞为主,核分裂象和出血坏死多见,网状纤维沿血管周围分布,有淋巴细胞浸润.CD34在11例PXA中呈弥漫阳性表达,而在GCG中无一例阳性表达;p53在11例GCG中的阳性表达率达到60%-90%以上,而在PXA中的阳性率小于5%.结论:PXA及GCG临床、病理组织形态相似而预后完全不同,两者鉴别诊断的要点在于瘤细胞的异型性、核分裂象、坏死等.CD34、p53的免疫组化染色在两种肿瘤鉴别诊断中有重要意义.关键词:多形性黄色星形细胞瘤;巨细胞胶质母细胞瘤;CD34;p53
R730.44;R734.21672-4992-201402000314
MSCT灌注成像在肺鳞癌诊断中的临床价值.纪俊雨,王文秀,高江峰,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 314-317.
目的:通过肺癌MSCT灌注成像及相关灌注参数分析,研究MSCT灌注成像在肺鳞癌诊断中的应用价值.方法:对32例肺癌患者,先行常规CT扫描,确定肿瘤的中心层面,然后采用电影技术对肿瘤中心层面进行连续扫描,以获得该层面内组织的时间-密度曲线,计算出血流量(BF)、血容量(BV)、平均通过时间(MTT)、表面渗透性(PS),以此评价肿瘤灌注情况,并与病理分型进行对比分析.结果:分别以BF≤37.51 ml/(min×100 g)、BV≤7.59 ml/100 g、PS≤8.43 ml/(min×100 g)为肺鳞癌的诊断阈值,则其灵敏度分别为69.23%、69.23%、76.92%,特异度分别为73.68%、78.94%、84.21%.结论:当BF≤37.51 ml/(min×100 g)、BV≤7.59 ml/100 g且PS≤8.43 ml/(min×100 g)综合判定时,肺鳞癌的诊断特异度明显提高达93.75%.
关键词:肺癌;鳞癌;体层摄影;MSCT;灌注成像
R730.52;R734.21672-4992-201402000290
柴胡皂甙D对肺癌A549细胞放射敏感性的影响及机制.吴文安,赵金,雎岩,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 290-291.
目的:探讨柴胡皂甙D对肺癌A549细胞的放射增敏作用及机制.方法:利用细胞克隆技术进行剂量-存活曲线分析,MTT法检测细胞凋亡,流式细胞仪检测细胞周期,并对细胞周期进行分析.结果:柴胡皂甙D组D0值为2.7 Gy,空白对照组D0值为3.6 Gy(P<0.05).随着柴胡皂甙D浓度的增加及作用时间的延长肺癌A549细胞抑制率增加(P<0.05),且经柴胡皂甙D处理后,与对照组相比,S期细胞比例降低,G2/M期细胞比例增高.结论:柴胡皂甙D可以明显提高肺癌A549细胞的放射敏感性,机制可能与其引起瘤细胞周期阻滞,诱导肿瘤细胞凋亡有关.
关键词:柴胡皂甙D;肺癌A549细胞;放射敏感性
R730.531672-4992-201402000428
吡柔比星化疗所致心脏毒性的早期监测与防治.庞缨,陈锐,邱少东,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 428-430.
目的:应用超声心动图观察右丙亚胺对吡喃阿霉素(吡柔比星,THP)所致心脏毒性的防治作用.方法:将接受吡柔比星化疗的非霍奇金淋巴瘤患者30例随机分为单纯化疗组及右丙亚胺组各15例,右丙亚胺组在常规化疗基础上,加用右丙亚胺静滴.在化疗第1疗程(T1)开始前、第3疗程(T3)及第6疗程(T6)结束后行超声心动图检测,记录EF、E/A及TDI技术测量E’/A’、PW/PW法测量Tei指数,观察化疗前后吡柔比星对上述指标的影响,以及右丙亚胺对其心脏毒性的防治效果.结果:组间比较,T3结束后,单纯化疗组及右丙亚胺组EF及E/A差异无统计学意义(P>0.05),E’/A’及Tei指数有统计学意义(P<0.05).T6结束后,单纯化疗组及右丙亚胺组EF及E/A差异存在统计学意义(P<0.05),E’/A’及Tei指数亦存在有统计学意义(P<0.05).组内比较,与T1比较,单纯化疗组在T3结束后EF及E/A差异无统计学意义(P>0.05),而E’/A’及Tei指数有统计学意义(P<0.05),在T6结束后,单纯化疗组与T1比较,其EF、E/A、E’/A’及Tei指数均存在统计学意义(P<0.05);右丙亚胺组在T3、T6结束后,与T1比较,其EF、E/A、E’/A’及Tei指数的差异均无统计学意义(P>0.05).结论:右丙亚胺对吡柔比星化疗所致的心脏毒性具有一定的防治作用,TDI及Tei指数能够较EF及E/A更早、更敏感评估患者心脏功能的变化.
关键词:吡柔比星;右丙亚胺;超声心动图;Tei指数
R730.531672-4992-201402000436
小剂量卡培他滨单药治疗高龄恶性肿瘤患者的疗效和安全性.康马飞,卜庆,董翠梅,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 436-437.
目的:观察小剂量卡培他滨单药治疗高龄恶性肿瘤患者的疗效和不良反应.方法:67例高龄(75-84岁,中位年龄79岁)初治恶性肿瘤患者(结直肠癌15例,胃癌13例,喉癌9例,口腔癌8例,卵巢癌9例,胰腺癌8例,肝细胞癌5例),每次给予卡培他滨700 mg/m2,每天2次,连用14天,休息1周,每21天重复,直到疾病进展为止.结果:PR 8例(结肠癌2例,胃癌3例,喉癌1例,卵巢癌1例,胰腺癌1例),SD 42例,PD 17例,总有效率(ORR)11.9%,肿瘤控制率(DCR)74.6%,中位肿瘤进展时间(mTTP)5.9个月,中位生存期(mS)9.2个月.不良反应有手-足综合征发生率9.0%,均为I-Ⅱ度,I度/Ⅱ度粒细胞减少9.0%,恶心7.5%,I度腹泻10.4%.结论:小剂量卡培他滨单药治疗高龄恶性肿瘤患者有较高肿瘤控制率,不良反应轻微.
关键词:恶性肿瘤;药物疗法;卡培他滨;高龄患者
R730.55;R735.11672-4992-201402000337
食管癌两次放疗计划融合与单次放疗计划疗效比较.孙荣刚.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 337-339.
目的:比较食管癌同期放化疗时两次放疗计划融合与单次放疗计划治疗食管癌的肺毒副反应与短期疗效.方法:将80例胸段食管鳞癌患者随机分成2个组.两次放疗计划融合组,第一次计划为PTV照射DT 50.4 Gy,5次/周,1次/天;第二次计划为PGTV照射DT 9.0 Gy,5次/周,1次/天,1.8Gy/次.两次计划制作完成后,在瓦里安计划系统中融合,第一次计划执行完成后序贯第二次计划治疗.单次放疗计划组,PTV照射DT 59.4 Gy,5次/周,1次/天,1.8Gy/次.2组均同期给予DF方案化疗2~4个周期.结果:两次放疗计划融合组和单次放疗计划组放射性肺炎0级、1级、2级、3级、4级分别为85.0%、12.5%、2.5%、0、0和55.0%、32.5%、10.0%、2.5%、0.两次放疗计划融合组均明显低于单次放疗计划组(P<0.05);1年的局控率分别为92.5%和95%,两次放疗计划融合组和单次放疗计划组间差异无显著性意义(P>0.05).结论:两次放疗计划融合组较单次放疗计划组能显著降低食管癌放疗中的肺脏损伤,肿瘤短期局控率并没有下降.特别是该方法较以往的二次定位缩野治疗提供了正常器官的真实受量.减轻了患者的经济负担和医务工作人员的工作量.
关键词:放疗计划融合;照射野;食管肿瘤;同期放化疗
R730.56;R736.11672-4992-201402000301
喉返神经显露技术在甲状腺癌手术中的应用.邵渊,白艳霞,权芳,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 301-303.
目的:探讨喉返神经显露技术在甲状腺癌手术中应用的意义.方法:对2009年8月至2012年8月本科收治的甲状腺癌患者112例,术中常规探查双侧喉返神经后行甲状腺全切术并行患侧Ⅵ区淋巴结廓清术,探讨手术治疗效果及防止喉返神经损伤的方法.结果:所有患者均成功探查双侧喉返神经,共224条,甲状腺腺体及癌肿包块完整切除.术后7例出现单侧声带活动障碍,5例患者1年内恢复正常,2例未恢复正常,无肿瘤复发病例.结论:甲状腺癌术中探查喉返神经有助于腺体及癌肿的完整切除,是防止术后喉返神经麻痹的有效方法,对保证患者术后生活质量具有重要意义.
关键词:甲状腺癌;淋巴结廓清术;喉返神经;甲状腺下动脉
R730.581000-7857-201406000025
基于GIS拓扑关系的三维地质剖面信息查询.孙振明,艾纯明,李梅,等.科技导报, 2014, 32(6): 25-28.
煤矿三维地质剖面图的自动生成已有相关研究,但是缺乏剖面图中地层与断层、陷落柱等拓扑关系的考虑及进一步针对剖面图的应用.针对这一问题,提出了三维地质剖面图数据拓扑分析的算法,利用地质剖面图中的拓扑关系,可以实现在剖面图中任意位置地层厚度查询、拾取点到含水层距离计算等功能,从而能够方便、快捷地获取三维地质剖面图中的信息,达到辅助煤矿现场分析的目的.
关键词:地质剖面图;拓扑关系;信息查询
R730.581672-4992-201402000431
力尔凡对放疗患者的作用.贾玉玲,秦晓玲.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 431-433.
目的:观察力尔凡注射液(甘露聚糖肽注射液)对放疗癌症患者的生存质量、机体免疫功能、癌痛及放疗损伤等方面的作用.方法:将100例中晚期肺癌、食管癌、宫颈癌患者随机分为2组.对照组:放疗加一般的营养支持治疗.实验组:放疗加一般的营养支持加力尔凡注射液20 mg 静脉滴入,每日一次,4-6周一疗程.结果:力尔凡组患者在生存质量、机体免疫功能、癌痛及放疗引起的不良反应等方面都有不同程度的改善.两组治疗前后比较差异有显著性(P<0.05).结论:力尔凡在抗癌的同时能显著减轻癌痛、提高晚期癌症患者生存质量、提高放疗疗效、减轻放疗所致的骨髓抑制及其他不良反应.
关键词:癌症;放射治疗;生活质量;疼痛;力尔凡
R730.581672-4992-201402000434
曲马多缓释片联合塞来昔布治疗中度癌痛爆发痛的疗效观察.温莹浩,林小小,汤娟.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 434-435.
目的:评价曲马多缓释片联合塞来昔布治疗中度癌痛爆发痛的临床疗效.方法:收集服用曲马多缓释片达400 mg/d仍存在爆发痛的中度癌痛患者70例,随机分为两组.一组(35例)临睡前加服一次塞来昔布,塞来昔布起始剂量为200 mg/d,最大剂量400 mg/d;另一组(35例)改用羟考酮控释片,羟考酮起始剂量为20 mg/d,最大剂量40 mg/d.评价临床疗效、药物不良反应以及患者生活质量改善情况.结果:曲马多缓释片联合塞来昔布、羟考酮控释片均可有效控制疼痛,但前者的不良反应更轻,生活质量更高.结论:曲马多缓释片联合塞来昔布可有效治疗中度癌痛爆发痛.
关键词:曲马多;塞来昔布;癌痛;爆发痛
R730.591672-4992-201402000425
癌症患者化疗期间舌苔厚度变化规律的观察研究.熊襄波,郭红梅.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 425-427.
目的:观察恶性肿瘤患者化疗期间舌苔厚度的变化,以便从中医的角度了解患者化疗期间脏腑功能的变化规律.方法:确诊恶性肿瘤患者89例,以中医诊断标准及目前量化方法,根据舌苔厚度的不同分为三组:轻度组、中度组及重度组.观察每组癌症患者化疗前后舌苔厚度的变化,找出其规律.结果:化疗后大部分患者出现舌苔增厚.化疗期间患者的消化道反应与舌苔增厚呈正相关.原本舌苔表现为中度厚或重度厚患者化疗后更容易出现舌苔的进一步增厚,而薄白苔患者化疗期间舌苔变化不明显.结论:患者化疗期间多出现舌苔厚度增厚.因化疗药物多为杀伤癌细胞药物,同时对人体正常组织器官细胞亦有一定损害,类似中药中的有毒之品.用之,伤人正气,脾胃更伤,失和降,脾胃功能受损,多出现舌苔的增厚.故临床上在患者化疗期间使用中药时应健脾顾护胃气为主.辨证施治,可服用以四君子汤为主方的汤剂调理脾胃,也可使用香砂仁养胃丸、附子理中丸等中成药.
关键词:舌苔;化疗;肿瘤
R730.61672-4992-201402000352
沙培林联合岩舒胸腔内用药治疗恶性胸水的临床观察.魏崴,蓝玉宏,李勇生,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 352-354.
目的:观察沙培林(OK-432)联合复方苦参注射液(岩舒)治疗恶性胸水的疗效及其对胸水中免疫细胞的影响.方法:80例恶性胸水患者平均分为两组:对照组仅给予沙培林;试验组胸腔内注入沙培林和岩舒,观察胸水量及其树突状细胞和T淋巴细胞亚群数量的改变.结果:对照组有效率为62.5%,试验组有效率为85.0%,两组对比差异有统计学意义(P<0.05).治疗后两组胸水中树突状细胞、CD4+T淋巴细胞、CD4+CD8+均较治疗前明显增加(P<0.05),但试验组较对照组增加明显(P<0.05).结论:沙培林联合岩舒胸腔内用药可增强局部抗肿瘤免疫功能,有效控制胸水.
关键词:恶性胸水;复方苦参注射液;沙培林;淋巴细胞亚群;树突状细胞
R730.6;R730.71672-4992-201402000379
晚期肿瘤合并恶性肠梗阻的预后分析.王阿曼,宁振,周涛,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 379-383.
目的:探讨晚期不可手术的IV期恶性肿瘤患者合并恶性肠梗阻(MBO)的预后因素.方法:选取70例随访资料完整的合并MBO的晚期肿瘤患者,并记录患者的人口统计学、临床特点、实验室检查、影像学检查及ECOG评分等特征.随访结束至2012年12月.单因素生存分析采用Kaplan-Meier生存曲线,多因素分析采用COX比例风险回归模型.结果:是否伴有腹膜转移和腹水、梗阻部位、ECOG评分、白蛋白水平、MBO诊断后治疗模式(后续治疗vs支持治疗)均可影响MBO患者的预后,但仅ECOG评分、MBO诊断后治疗模式可作为影响MBO患者预后的独立危险因素.结论:MBO受各种因素影响.
关键词:恶性肠梗阻;生存期;预后因素
R730.71672-4992-201402000444
333例恶性黑色素瘤患者的预后相关因素分析.王亚丽,石光跃,龚海燕,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 444-446.
目的:探讨恶性黑色素瘤的预后相关因素.方法:回顾性分析2007年1月至2011年12月收治的333例恶性黑色素瘤术前患者的临床和病理资料,并对其生存情况进行随访.利用SPSS 19.0统计软件进行分析,Kaplan-Meier法绘制生存曲线,生存率的比较采用log-rank检验,Cox 回归对生存情况进行多因素分析.结果:333例恶性黑色素瘤患者男性166例,女性167例,中位年龄55岁,1年、2年生存率分别为44.4%、18.0%.皮肤型及黏膜型为主要的发病类型.多因素分析结果显示:原发部位(P<0.001)、就诊时有无淋巴结转移(P<0.001)、LDH水平是否正常(P<0.001)及是否接受含DTIC方案化疗(P=0.015)对患者的生存期产生影响.而患者的年龄和性别与预后无关.结论:恶性黑色素瘤发病率低,恶性程度高,2年生存率不足20%,不同的原发部位、就诊时有无淋巴结转移、LDH水平是否正常、是否接受含DTIC方案化疗是影响患者预后的因素.早期判断患者的预后,有助于选取适当的治疗方案以进一步延长生存期.
关键词:恶性黑色素瘤;临床特点;预后
R730.8;R734.21672-4992-201402000335
单操作孔胸腔镜孤立性肺结节的诊治.麻成方,陈亮,李志华,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 335-336.
目的:探讨单操作孔全胸腔镜手术诊治孤立性肺结节的可行性.方法:回顾分析2008年7月至2011年12月间42例孤立性肺结节经胸腔镜手术的临床资料.胸腔镜操作孔位于腋前线第4或5肋间,长约1.5~3.0 cm,观察孔位于腋中线第7和8肋间,约1.0~1.5 cm,经单一操作孔完成手术.术中冰冻检查若为良性结束手术;若为恶性则扩大手术.结果:42例患者中(肺部良性肿瘤28例、恶性肿瘤14例)单操作孔手术38例,术中改传统三孔手术4例,无中转开胸.手术时间30~160 min,平均(65±12) min;术中出血10~240 ml,平均(85±30) ml.术后患者均顺利恢复,未出现严重并发症.结论:单操作孔胸腔镜手术进一步减轻了创伤,可以完成孤立性肺结节的诊断与治疗,安全可行,值得推广.
关键词:单操作孔;胸腔镜手术;孤立性肺结节
R730.8;R734.51672-4992-201402000358
胸腔镜微创手术与传统开胸手术治疗纵隔肿瘤效果比较.马跃峰,孔冉冉,周斌,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 358-360.
目的:比较胸腔镜微创手术与传统开胸手术治疗纵隔肿瘤的疗效.方法:对22例行胸腔镜微创手术和20例传统开胸手术治疗纵隔肿瘤的治疗效果进行比较.结果:两组患者手术顺利,治愈出院,无手术死亡.胸腔镜微创手术组手术时间、术后胸管引流时间、术后镇痛药物使用时间、术后住院时间均比传统开胸组短(P<0.05),胸腔镜组术中出血量比传统开胸组少(P<0.01),胸腔镜组术后并发症发生率低于传统开胸组,住院费用略高于传统开胸组,但差异比较无统计学意义(P>0.05),术后随访1~2年,无局部复发.结论:胸腔镜微创手术治疗纵隔肿瘤创伤小、手术时间短、出血少、术后恢复快,住院费用及疗效与传统开胸手术无明显差别,是纵隔肿瘤的重要治疗方法.
关键词:纵隔肿瘤;胸腔镜;微创手术
R730;R738.11672-4992-201402000245
MicroRNA-194过表达与抑制表达慢病毒载体的构建及对骨肉瘤细胞转染与筛选的方法学研究.韩康,赵廷宝,卞娜,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 245-251.
目的:构建针对人microRNA-194过表达及抑制表达的慢病毒表达载体,寻找与探讨感染人骨肉瘤细胞系SO-SP-9607和U2-os的最佳步骤和方法.方法:利用PCR方法调取相应目的基因进行酶切,经电泳回收后与目的基因进行连接,产物转化细菌感受态细胞,对克隆进行PCR鉴定和测序对比分析后,构建相应microRNA-194过表达及抑制表达慢病毒表达载体;在人骨肉瘤细胞系SO-SP-9607和U2-os转染及筛选过程中,根据不同阶段及浓度设定相应实验组,并设相应对照组.倒置显微镜观察转染效率,筛选情况,进行比较.结果:PCR及测序结果证实重组慢病毒表达质粒构建正确.过表达及抑制表达重组慢病毒的滴度分别为1.5×108TU/ml及4×108TU/ml.感染复数(multiply of infection,MOI)值测定,实验组及对照组转染效率无明显差异,获得MOI值及感染时间数据.通过新的综合设计,经筛选后获得转染效率满意的目的克隆细胞.结论:成功构建了microRNA-194过表达及抑制表达慢病毒表达载体,并通过新的综合考虑设计,对人骨肉瘤细胞系SO-SP-9607和U2-os进行转染和筛选后,可较快和较高效率获得满意目的细胞.
关键词:microRNA-194;慢病毒;骨肉瘤;嘌呤霉素
R7331672-4992-201402000416
预防性血浆置换联合利妥昔单抗序贯治疗华氏巨球蛋白血症.王建宁,候艳秋,张柳波,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 416-419.目的:探讨华氏巨球蛋白血症(WM)的临床特征,提高利妥昔单抗治疗WM的认识.方法:报告1例采用预防性血浆置换后给予利妥昔单抗序贯治疗血清IgM>50g/L的WM并结合文献进行复习.结果:患者为老年男性.无淋巴结和肝脾肿大,主要表现为血清IgM明显增高(IgM 63.1 g/L)、伴有高黏滞血症表现、贫血,骨髓示淋巴细胞弥漫性浸润,免疫分型符合WM.经预防性血浆置换后给予利妥昔单抗为基础的方案治疗,出现轻微IgM反跳,未发生高黏滞血症加重和其他并发症.接受治疗5月后获得主要反应(IgM下降>50%)、23月后接近非常好的部分缓解水平(IgM下降≥90%).结论:WM属于慢性B淋巴细胞增殖性肿瘤,临床少见,多发生于老年,有症状者需接受治疗.接受以利妥昔单抗为基础的治疗后,可发生IgM反跳,严重时可使病情加重,治疗前IgM>50 g/L者尤为明显,IgM反跳并不意味利妥昔单抗治疗失败,预防性血浆置换对降低反跳发生及IgM增高的程度有积极意义.
关键词:华氏巨球蛋白血症;利妥昔单抗;IgM反跳
R733.11672-4992-201402000413
非霍奇金淋巴瘤骨髓侵犯相关血液学因素分析.张还珠,李莹,刘芯,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 413-415.
目的:探讨非霍奇金淋巴瘤患者发生骨髓侵犯与相关血液学因素的关系.方法:对55例初诊的非霍奇金淋巴瘤患者进行骨髓穿刺涂片细胞学检查和骨髓活体组织检查,并检测其血常规及其他外周血相关参数的情况,分析这些参数与骨髓侵犯的相关性.结果:淋巴瘤侵犯骨髓发生率为29.09%.淋巴瘤侵犯骨髓患者的血红蛋白和血小板分别为(109.67±20.90)g/L和(148.93±96.79)×109/L,均 低 于 无 骨 髓 侵 犯 的 患 者 [(120.31±15.21)g/L和(293.38±138.91)×109/L](P<0.05);前者D-二聚体和β2-MG分别为(2671.73±2443.12)ng/ml和(5.76±3.62)mg/L,均高于后者[(1224.29±1063.10)ng/ml和(3.28±1.59)mg/L )](P<0.05).而淋巴瘤细胞白血病患者白细胞为(11.42±9.29)×109/L,FIB和LDH分别为(5.90±2.61)g/L和(818.33±1011.36)U/L,均高于淋巴瘤侵犯骨髓 患 者 的 水 平 [(5.73±2.07)×109/L, (3.64±1.29)g/L,(307.64±274.08)U/L](P<0.05).结论:初诊的非霍奇金淋巴瘤患者,外周血象的异常、高纤维蛋白原血症以及高水平的血清D-二聚体、LDH、β2-MG,与发生骨髓侵犯相关,及时诊断淋巴瘤侵犯骨髓和淋巴瘤细胞白血病,为NHL诊治及预后判断提供指导.关键词:非霍奇金淋巴瘤;骨髓侵犯;血液学
R733.41672-4992-201402000420 EPOCH方案和CHOP方案一线治疗非特殊性外周T细胞淋巴瘤回顾性临床对照研究.王轶楠,刘卫东,马守东,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 420-422.
目的:比较EPOCH方案和CHOP方案一线治疗非特殊性外周T细胞淋巴瘤(PTCL-U)的疗效及不良反应.方法:A组:2008年1月至2010年4月,24例经病理确诊的PTCL-U患者,采用EPOCH方案化疗:足叶已甙50 mg/(m2·d),长春新碱0.4 mg/(m2·d),表阿霉素15 mg/(m2·d),上述三种药物持续静脉滴注96 h,环磷酰胺750 mg/m2,静脉滴注,d5;强的松60 mg/(m2·d),口服,d1-5.每3周为1周期.B组:2005年1月至2007年4月PTCL-U患者35例,采用CHOP方案化疗:环磷酰胺750 mg/m2,静脉滴注,d1,表阿霉素75 mg/m2,静脉滴注,d1,长春新碱1.4 mg/m2,静脉滴注,d1,强的松60 mg/(m2·d),口服,d1-5,每3周为1周期.对两组的近期疗效、疾病进展时间、不良反应进行分析比较.结果:A组和B组的完全缓解效率分别为66.7%(16/24)和40.0%(14/35),有显著性差异(P=0.0441),有效率分别为79.2%(19/24)和65.7%(23/35),无显著差异(P=0.2624).A组和B组的中位疾病进展时间12.0月(1~27月)、10月(1~28月) (P=0.2045).主要不良反应白细胞减少、神经毒性、脱发、心脏毒性等指标均无显著性差异(P>0.05).轻度口腔炎的发生率A组高于B组:24.8%:13%(P<0.05).结论:一线治疗PTCL-U,EPOCH方案近期疗效较CHOP方案具有一定的优势,不良反应相近,耐受性好.
关键词:外周T细胞淋巴瘤;化学治疗;EPOCH方案;CHOP方案;药物持续静脉滴注
R733.41672-4992-201402000423
皮下脂膜炎样T细胞淋巴瘤1例报道并文献复习.孙玉书,温珍平.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 423-425.
目的:探讨皮下脂膜炎样T细胞淋巴瘤(SPTCL)的临床特点、病理特征和治疗方法.方法:报告1例发生在全身的多发性皮下节结伴发热的SPTCL病例,并结合文献复习,对其临床特点、组织学特点、治疗等进行分析.结果:SPTCL主要表现为皮下节结,全身表现多种多样,可伴致死性噬血细胞综合征(PHS),临床病程反复.组织病变呈脂膜炎样改变,肿瘤细胞弥漫浸润皮下脂肪组织,肿瘤T 细胞免疫表型.结论:SPTCL是一种以累及皮下脂肪组织为主的特殊类型的淋巴瘤,预后较好.
关键词:淋巴瘤;T细胞;皮下组织;脂膜炎
R733.711672-4992-201402000408
Survivin基因在急性白血病患者中的表达及其临床意义.何小婷,李娟,柴晓静,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 408-412.
目的:探讨Survivin基因在急性白血病(acute leukemia,AL)患者骨髓中的表达及其临床意义.方法:应用实时荧光定量PCR方法检测77例AL患者和20例正常人骨髓中Survivin及casepase-3基因的表达.结果:Survivin基因在初治的AL患者中的表达较正常对照组明显升高(P<0.01),治疗缓解后Survivin表达降低,复发的患者其表达再次升高.初治组casepase-3 mRNA表达水平较对照组明显降低(P<0.01),治疗缓解后表达升高,复发的患者其表达降低,初治和复发的患者两种基因表达均无明显差异(P>0.05).Survivin基因表达水平与白血病患者的性别、年龄、发热、出血、淋巴结肿大等临床特征及初诊白细胞数、血红蛋白、血小板计数等实验室数据无关(P>0.05).而与白血病分型、CD34抗原表达及骨髓中原始细胞比例有关(P<0.05).此外,Survivin基因表达与原始细胞比例呈正相关(r=0.785,P<0.001),而与casepase-3基因表达呈负相关(r=-0.638,P<0.001).结论:Survivin基因异常表达可能在白血病发病中起着重要作用,并且与AL复发及预后密切相关.Survivin可能通过抑制casepase-3的表达而抑制细胞凋亡,其过表达与白血病性造血及恶性增殖有关,是白血病患者预后不良的一个生物学标志.
关键词:白血病;Survivin;CD34;原始细胞;casepase-3;实时定量PCR
R733;R730.521672-4992-201402000285
紫草素诱导Raji细胞凋亡的机制研究.翟月,刘燕梅.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 285-289.
目的:研究紫草素(Shikonin)对Burkitt’s淋巴瘤细胞凋亡及坏死的影响及Necrostatin-1(Nec-1)对紫草素诱导的细胞凋亡的作用.方法:对体外培养的Raji细胞进行荧光显微镜观察,Alarma Blue法检测细胞增殖率,流式细胞仪分析细胞凋亡及坏死,免疫印迹检测相关蛋白表达.结果:紫草素对Raji细胞生长有抑制作用,呈时间和浓度依赖.紫草素可诱导Raji细胞发生程序性坏死及凋亡.小分子化合物Nec-1不仅可以抑制紫草素诱导的程序性坏死,同时对细胞凋亡也有抑制作用.结论:紫草素可以抑制Raji细胞生长增殖,而小分子Nec-1可以抑制这一过程.
关键词:紫草素;Necrostatin-1;Raji细胞;凋亡;坏死
R73-35+4;R737.91672-4992-201402000272
HIF-1α对乳腺癌MCF-7细胞裸鼠血行肺转移能力的影响及机制.赵婷婷,刘群,金锋,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 272-275.
目的:干扰HIF-1α表达,建立乳腺癌血行转移的动物模型,检验HIF-1α表达在血行肺转移中的作用.方法:慢病毒转染干扰乳腺癌细胞系MCF-7中HIF-1α的表达,得到HIF-1α表达正常的乳腺癌细胞系MCF-7-NC和HIF-1α表达受干扰的细胞系MCF-7-HIF.分别将两组细胞系进行裸鼠鼠尾静脉注射建立乳腺癌血行转移模型,检测两组细胞在小鼠肺部形成转移瘤的能力.免疫组化方法检测2组肺转移灶中E-钙黏素和Notch-1受体胞内结构域(Notch-1 intracellular domain,NICD)的表达情况.结果:注射MCF-7-NC组裸鼠肺部转移瘤数量、大小均高MCF-7-HIF组,MCF-7-NC组平均成瘤数22.4±4.1个,MCF-7-HIF组13.8±3.2个.肺最大转移瘤平均直径MCF-7-NC组3.2 mm,MCF-7-HIF组2.5 mm.胸水的出现,MCF-7-NC组显著高于MCF-7-HIF组.免疫组化结果提示MCF-7-NC组E-钙黏素低表达,NICD高表达,而MCF-7-HIF组恰好与其相反.结论:干扰HIF-1α的表达,可以显著减低乳腺癌细胞系MFC-7的血行肺转移能力.转移灶中E-钙黏素和NICD的表达与HIF-1α表达是否受干扰密切相关.
关键词:乳腺癌;转移;HIF-1α
R73-36;R735.71672-4992-201402000276
热盐水灌注对兔肝VX2肿瘤血管内皮细胞的影响.韩瑞旸,曹玮.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 276-278.
目的:研究将60℃生理盐水经肝动脉灌注兔肝VX2肿瘤对肿瘤血管内皮细胞及通透性的影响.方法:20只VX2肝荷瘤兔,随机分为2组,分别经兔肝动脉灌注37℃生理盐水60 ml(对照组)、60℃生理盐水60 ml(治疗组).灌注后再经导管推注1% Evans Blue(EB),2 ml/kg.24小时后处死荷瘤兔,取小块瘤组织,称重后,放入1ml甲酰胺液中,置于50℃恒温水浴箱60 h,提取液用722型光栅分光光度计测出620 nm下的OD值,从标准曲线上测出相应的伊文思蓝含量,以反映该组织血管的通透性.切取肿瘤边缘血管组织包埋,行电镜检查观察肿瘤血管内皮细胞形态变化.结果:60℃生理盐水灌注组肿瘤组织EB含量[(10.71±0.84)μg/100 mg]与37℃灌注组[(3.42±0.87)μg/100 mg]相比有差异(P<0.01).电镜观察热灌注组肿瘤血管内皮细胞,细胞间隙增大.结论:60℃灌注可增大肿瘤内皮细胞间隙从而增加肝肿瘤组织的血管通透性.
关键词:VX2;肝肿瘤;热灌注;兔;血管通透性
R73-36+1;R735.71672-4992-201402000256
黄芩苷对肝癌细胞株SMMC-7721裸鼠移植瘤生长抑制作用及其机制.董明,侯俊明,高美花,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 256-258.目的:以裸鼠人肝癌细胞株SMMC-7721移植瘤动物模型为研究对象,观察黄芩苷对移植瘤生长能力的影响,初步探讨黄芩苷对Cyclin D1和Caspase-3表达的影响.方法:BALB/c裸鼠右前腋部皮下接种人肝癌SMMC-7721细胞5×106个,建立人肝癌实体瘤模型.将20只成瘤裸小鼠随机分为空白对照组与黄芩苷组,每组10只.对照组腹腔注射生理盐水10 ml/kg,黄芩苷组腹腔注射黄芩苷注射液100mg/kg,每2 d给药1次,间断给药8次后称体重、处死,瘤块离体称重,计算抑瘤率;用免疫组织化学方法检测实验组和对照组移植瘤中CyclinD1和Caspase-3的表达水平.结果:黄芩苷组100 mg/kg对裸鼠肝癌SMMC-7721实体瘤的抑制率为30.8%,两组间肝脏与肾脏指数比较,P均大于0.05.黄芩苷处理组凋亡指数为(13.6±1.1)%,高于对照组的(2.2±1.9)%,(P<0.01).黄芩苷能够抑制CyclinD1表达及上调Caspase-3表达,(均P<0.05).结论:黄芩苷对人肝癌SMMC-7721的裸鼠皮下移植瘤具有生长抑制作用,其抑瘤作用可能通过下调CyclinD1表达和上调Caspase-3表达来达到抑制瘤体增殖并有促进其凋亡的作用.在保护免疫器官功能方面,黄芩苷无明显优势.黄芩苷可能成为治疗原发性肝癌的有效手段之一,但是其在保护免疫器官方面还需要进一步研究.
关键词:黄芩苷;人肝癌细胞株SMMC-7721;CyclinD1;Caspase-3
R73-36+1;R737.331672-4992-201402000265
β-榄香烯联合顺铂对宫颈癌SiHa细胞增殖和凋亡的影响.马力天,任秦有,史恒军,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 265-268.
目的:探讨β-榄香烯联合顺铂对宫颈癌SiHa细胞生长的影响.方法:体外培养宫颈癌SiHa细胞,分别将 β-榄香烯(浓度梯度为25、50、100、150、200 μg/ml),顺铂(浓度梯度为1.5、3、6、9、12 μg/ml) ,单独作用于宫颈癌SiHa细胞,加药24 h、48 h后用CCK-8法检测细胞增殖情况.用流式细胞术检测β-榄香烯组细胞24 h凋亡率.选取合适的药物浓度(β-榄香烯125 μg/ml,顺铂3 μg/ml) ,进行联合用药,加药24 h、48 h用CCK-8法检测细胞增殖情况,用流式细胞术检测24 h细胞凋亡率.结果:CCK-8法检测显示β-榄香烯和顺铂单独用药24 h、48 h后,除顺铂1.5 μg/ml外,其它实验组对宫颈癌SiHa细胞的抑制率均高于对照组(P<0.05),在一定程度上呈浓度和时间依赖性.联合用药时,细胞的抑制率和凋亡率要显著高于单独用药(P<0.01).结论:β-榄香烯、顺铂单独或联合作用均能抑制SiHa细胞的增殖,促进其凋亡,且β-榄香烯联合顺铂的作用要显著高于单独用药,β-榄香烯和顺铂可协同(CDI<1)促进SiHa细胞凋亡.
关键词:榄香烯;顺铂;Siha细胞;增殖;凋亡
R73-36+2;R739.631672-4992-201402000269
ALDH1A1基因表达沉默对鼻咽癌细胞的增殖抑制作用.吴爱兵,邓旭斌,杨志雄,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 269-272.
目的:探讨干扰乙醛脱氢酶1A1(ALDH1A1)基因表达后对鼻咽癌5-8F和CNE2细胞生长、增殖的影响.方法:构建ALDH1A1 siRNA表达质粒稳定转染鼻咽癌5-8F和CNE2细胞,Western blot检测干扰ALDH1A1基因蛋白表达水平.MTT、平板克隆、裸鼠成瘤实验检测干扰ALDH1A1基因前后鼻咽癌5-8F和CNE2细胞的增殖、克隆及成瘤能力.结果:与空白组和阴性对照组相比,干扰ALDH1A1表达后5-8F和CNE2细胞增殖、克隆及肿瘤形成能力明显受到抑制.结论:干扰ALDH1A1基因表达,可抑制鼻咽癌细胞的生长、增殖、克隆及成瘤能力.
关键词:鼻咽癌;乙醛脱氢酶1A1;siRNA;增殖
R734.21672-4992-201402000303
NSCLC患者外周血骨桥蛋白检测的意义.李志英,朱应群,廖敏,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 303-305.
目的:探讨外周血骨桥蛋白(OPN)作为非小细胞肺癌患者(NSCLC)肿瘤标志物检测的临床意义.方法:应用酶联免疫吸附试验(ELISA)和放射免疫分析技术(RIA)检测50例NSCLC患者、15例肺部良性病变患者和15例健康正常志愿者外周血OPN和 CEA的浓度.结果:NSCLC患者外周血OPN和CEA检测的敏感性分别为78.00%和62.00%,特异性分别为86.67%和93.33%,联合检测的敏感性为90.00%.OPN水平与NSCLC的临床分期、淋巴结转移有关,但与组织学分型及远处转移无关.结论:OPN是NSCLC患者的一种较为理想的肿瘤标志物,与CEA联合检测能提高NSCLC诊断的敏感性.
关键词:非小细胞肺癌;骨桥蛋白;癌胚抗原;肿瘤标志物
R734.21672-4992-201402000306
非小细胞肺癌中DEC1与cyclin D1的表达及其临床意义.唐娜,范倩岩,马骥,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 306-309.
目的:分析differentiated embryonic chondrocyte expressed gene 1(DEC1)和cyclin D1在非小细胞肺癌组织中的表达和相关性及其与临床病理因素间的关系.方法:采用免疫组化方法检测DEC1和cyclin D1在134例非小细胞肺癌中的表达情况.结果:在134例非小细胞肺癌中,DEC1细胞核的平均阳性表达率为(27.6±9.26)%,明显低于DEC1癌旁正常组织中细胞核的平均阳性表达率(84.3± 19.70)%.DEC1表达下调或缺失与肺癌的低分化(P=0.008)以及高p-TNM分期(P=0.001)相关.而cyclin D1表达与肺癌低分化(P= 0.003),肿瘤大小(P=0.038),高p-TNM分期(P=0.017)及淋巴结转移(P=0.037)正相关.并且DEC1在肺癌中的细胞质表达与cyclin D1的表达显著负相关(P=0.003).结论:DEC1表达与cyclin D1表达负相关,并与肿瘤分化,肺癌患者高p-TNM分期负相关.
关键词:肺癌;DEC1;cyclin D1;免疫组织化学
R734.21672-4992-201402000326
378例小细胞肺癌患者临床病理分期转移特征及性别差异.刘丹,赵玉霞,白露,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 326-329.
目的:探讨小细胞肺癌患者临床病理分期转移特征及性别差异.方法:采用Statistical 18.0统计软件对378例小细胞肺癌患者临床资料、肿瘤位置及转移部位进行分析和性别间比较.结果:378例患者男:女=2.67:1,年龄分布以40~70岁多见,发病高峰为50~60岁,男女间无差异(P=0.972).吸烟率男性为88.7%,女性为23.3%,男女间差异显著(P=0.000).城市人口是农村人口的2.41倍,男女间城乡分布无明显差异.就诊时以局限期(77.2%)及中心型(87.3%)多见,男女间无差异.首发症状中心型以咳嗽和咳痰带血最常见,周边型以咳嗽和体检发现最常见,两者间有统计学差异.女性以气短为首发症状且高于男性(P=0.038).肿瘤位于右肺上叶最多(82例),其次是左肺上叶(75例),男性多见于右肺上叶,女性多见于右肺下叶,肿瘤部位分布在男女间略有差异(P=0.049).结论:小细胞肺癌患者男性多于女性,男性吸烟率高,局限期及右肺上叶肿瘤多见,女性以气短为首发症状者多见.
关键词:小细胞肺癌;临床病理;分期;性别
R734.21672-4992-201402000329
非小细胞肺癌患者血小板增多与预后关系的临床研究.李承慧,段爱雄,汪志求,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 329-331.
目的:研究非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者血小板增多与临床病理因素和预后的关系.方法:回顾性分析2008年-2010年我院收治的70例非小细胞肺癌患者的临床及病理资料,33例 合并血小板增多.结果:高血小板症与NSCLC的分期有关,Ⅰb期、Ⅱ期和Ⅲa期的发生率分别为21.05%、46.67%和71.43%(P<0.05).高血小板症与病理类型、分化程度均无相关性;单因素分析显示高血小板症预后差(P=0.000),TNM分期增加预后越差(P=0.0029).Cox多因素分析显示高血小板症和TNM分期具有独立预后价值(P<0.05).结论:高血小板症与NSCLC的TNM分期有关,是影响NSCLC患者生存的独立预后因素.
关键词:高血小板症;预后;非小细胞肺癌
R734.21672-4992-201402000363
全肺切除治疗晚期肺癌420例临床分析.段孝凤,傅承丽,高晓旭,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 363-366.
目的:探讨全肺切除在晚期肺癌治疗中的意义、临床疗效和长期生存率.方法:回顾性分析我院胸外科在过去二十年间实施全肺切除的420例病例.结果:全组420例全肺切除,占同期肺癌手术总量的19.0%(420/2216).手术分两组即全肺切除+纵隔淋巴结摘除术(简称前十年组)182例,全肺切除+纵隔淋巴结清扫术(简称后十年组)238例.全组术后401例手术病人痊愈,围手术期死亡19例(4.5%).术后并行辅助化疗196例,未作辅助化疗(单纯手术)205例.术后总的并发症发生率为24.8%,全组术后总的1、3、5年生存率为83.8%、51.7%、33.8%.前十年组和后十年组5年生存率差异明显为26.9% vs 40.8%(P<0.003).术后辅助化疗组与单纯手术组长期生存差异显著为42.3% vs 25.4%(P<0.05).结论:通过本组420例全肺切除的临床体会我们认为合理的手术适应证的甄选,良好的手术中外科操作处理,实施彻底的纵隔淋巴结规范清扫,完善的术后围手术期管理,术后恰当的综合治疗,可获得较好的临床疗效和长期生存率.全肺切除术在晚期肺癌临床治疗中仍占有较重要的地位.
关键词:肺肿瘤;全肺切除术;纵隔淋巴结清扫术;辅助治疗
R734.21672-4992-201402000373
骨桥蛋白的表达与胃癌淋巴结转移相关性的Meta分析.雷海鸣,王爱坤,王立胜.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 373-375.
目的:研究胃癌组织中骨桥蛋白的表达与淋巴结转移之间的关系.方法:通过计算机检索收集自2003年至2012年公开发表的有关骨桥蛋白与胃癌淋巴结转移关系的文献资料,按照文献入选标准,有18项实验纳入本次研究,应用RevMan 5.2软件进行统计分析.结果:骨桥蛋白在胃癌淋巴结转移组中的表达显著高于非转移组,OR=3.94,95%CI:3.09-5.02.结论:骨桥蛋白高表达与胃癌淋巴结转移相关,可能在淋巴结转移中起重要作用.
关键词:骨桥蛋白;胃癌;淋巴结转移;Meta分析
R734.2;R730.581672-4992-201402000361
两种序贯放化疗对广泛期小细胞肺癌治疗的对比研究.王仲,袁娟.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 361-362.
目的:探讨两种不同序贯放化疗方案对广泛期小细胞肺癌患者的治疗价值.方法:广泛期小细胞肺癌20例,随机分为放化疗组和夹心组2组,每组10例,化放疗组为4周期EP (Etoposide +Cisplatin)方案化疗后序贯放疗,夹心组为2周期EP方案化疗,序贯放疗,再序贯2周期EP方案化疗后比较两组的中位生存时间、1年和2年生存率、胸内复发率及治疗毒副反应.结果:全组中位生存时间为13.0个月,1年和2年生存率分别为50%和15%,其中化放疗组分别为14.0个月、60%和20%,夹心组分别为12.0个月、40%和10%.两组1年和2年生存率差异无统计学意义(P=0.49).化放疗组胸内复发率为30%(3/10),夹心组胸内复发率为40%(4/10),差异无统计学意义(P=0.65).两组治疗的毒副反应无统计学差异.结论:先化疗后放疗与夹心治疗对于广泛期小细胞肺癌患者的中位生存时间、1年和2年生存率、胸内复发率相似.
关键词:序贯放化疗;小细胞肺癌;广泛期;疗效
R735.11672-4992-201402000317
eIF4E在食管鳞状细胞癌中表达及其与预后关系的研究.刘月平,温文娟,王续,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 317-320.
目的:研究真核细胞翻译起始因子4E(eukaryotic translation initiation factor 4E,eIF4E)在食管癌的表达及其与预后的关系.方法:采用RT-PCR及免疫组化SP法检测食管癌组织及正常食管黏膜组织中eIF4E的表达,分析其表达与食管癌临床病理特征及预后的关系.结果:eIF4E mRNA在食管癌及癌旁组织中相对表达量分别为0.561±0.079,0.442±0.061(P<0.05);不同分化的食管鳞癌eIF4E表达量不同(P=0.012),多重比较显示低分化鳞癌的表达量高于高分化鳞癌的表达(P<0.05);不同浸润深度的eIF4E mRNA的表达量不同(P=0.003),多重比较显示在深肌层和纤维膜的表达量高于黏膜层的表达量(P<0.05).eIF4E蛋白在食管癌和正常食管黏膜中的阳性表达率分别为75.00%、30.80%(P=0.001);与病理学分级呈正相关(rs=0.228,P<0.05);不同浸润深度的eIF4E蛋白表达量不同(P<0.05).而两者均与食管癌的患者年龄、性别、淋巴结转移和临床分期等临床病理学特征无关(P>0.05).eIF4E蛋白高表达组及低表达组5年累积生存率分别为31.8%、53.3%(P<0.05).Cox模型分析得出eIF4E蛋白不能作为判断食管鳞癌预后的独立指标(P=0.211).结论:eIF4E表达与食管鳞状细胞癌的发生密切相关,其可能参与了肿瘤的浸润和发展,并可以和其他指标共同判断预后.
关键词:食管癌;eIF4E;免疫组织化学;RT-PCR;预后
R735.11672-4992-201402000321
食管鳞癌患者血清细胞质胸苷激酶表达的临床研究.王和明,周国志.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 321-323.
目的:探讨食管鳞癌患者血清细胞质胸苷激酶(TK1)的表达水平及其与临床特征的相关性.方法:选择具有完整临床病理及随访资料结果的50例食管鳞癌患者,采用增强化学发光法(ECLA)检测其血清TK1的表达水平,同时随机检测50例健康体检者(正常对照组)血清TK1的含量.对患者术前、术后1周及术后1月TK1水平进行监测.结果:截止2012年3月31日,入组50例食管鳞癌患者均存活,5例出现局部区域复发.尚未发现远处转移患者食管鳞癌组TK1水平[2.35(1.24-3.75)pm/L],显著高于正常对照组[1.06(0.58-1.26) pm/L](P<0.05),食管鳞癌患者术前TK1水平[2.35(1.24-3.75)pm/L]高于术后1周组[2.05(1.15-2.87)pm/L]、术后1月组[1.35(0.76-1.86) pm/L],差异有统计学意义(P<0.05).影像学或内镜确诊患者复发前均发现TK1水平动态上升.结论:血清TK1检测在食管鳞癌的早期诊断、疗效监测、判断预后等方面具有一定的临床应用价值.
关键词:胸苷激酶;食管鳞癌;临床研究
R735.11672-4992-201402000323
21例原发性食管小细胞癌的诊断与治疗.孟令新,丁兆军,徐美玲,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 323-325.
目的:探讨原发性食管小细胞癌的临床特点、治疗及预后.方法:回顾分析21例原发性食管小细胞癌患者的临床资料,分析不同治疗方法的治疗效果,并对21例原发性食管小细胞癌患者肿瘤组织进行常规病理学检查及神经元特异性烯醇化酶(NSE)和嗜铬素A (CgA)免疫组织化学染色.结果:1年生存率60.0%,2年生存率25.0%,3年生存率15.0%.中位生存期16.9个月.21例原发性食管小细胞癌患者组织中NSE和CgA 染色呈阳性,其中2例小细胞癌病变中有鳞癌灶性病变.结论:原发性食管小细胞癌应采用以化疗占主要地位的综合治疗,局限期以手术联合化疗,广泛期以放疗联合化疗为宜.NSE和CgA在食管小细胞癌诊断中具有一定作用.关键词:食管;小细胞癌;综合治疗;免疫组织化学
R735.11672-4992-201402000349
细胞周期素依赖性激酶7在食管癌中的表达及临床意义.高加庆,王爱坤,王学斌.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 349-351.
目的:探讨细胞周期素依赖性激酶7(CDK7)在食管癌中的表达及临床意义.方法:免疫组织化学方法检测98例食管癌石蜡切片中CDK7和肿瘤增殖抗原(Ki67)的表达.Kaplan-meier生存曲线分析患者的生存率,Cox模型多因素分析CDK7的表达与患者临床预后的相关性.结果:免疫组化结果显示CDK7和 Ki67在低分化的癌组织中表达较高,CDK7表达与组织分化程度相关,差异有统计学意义(P<0.05).CDK7与Ki67表达呈正相关.生存分析显示CDK7高表达的患者预后不良(P<0.05).Cox模型多因素分析显示CDK7是独立的预后指标(P<0.05).结论:CDK7在食管癌中表达上调,与食管癌的发生发展密切相关.
关键词:细胞周期素依赖性激酶7;食管癌;预后
R735.11672-4992-201402000441
乌司他丁对食管癌根治术中单肺通气肺损伤的保护作用.王彬荣,田丽颖,王艳,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 441-443.
目的:探讨乌司他丁对食管癌根治术中单肺通气(OLV)肺损伤的保护作用.方法:全麻OLV下食管癌根治术患者60例,随机分为5组(n=12):对照组(R组),乌司他丁30万单位处理组(U1组),乌司他丁60万单位处理组(U2组),30万单位/4 h乌司他丁持续泵入处理组(U3组),60万单位/4 h乌司他丁持续泵入处理组(U4组).单肺通气后注入等容量生理盐水、单次或者持续泵入乌司他丁.各组于单肺通气后、给药前(T0)、给药后1小时(T1)、2小时(T2)、4小时(T3)及术后1天(T4) 抽取静脉血5 ml,测定血浆中髓过氧化物酶(MPO)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和丙二醛(MDA)的含量.结果:在T1时间点,与R组比较,U1、U2、U3、U4组MPO、MDA、TNF-α含量下降(P<0.05),U2组较U1、U3、U4组下降更明显(P<0.05);在T2、T3时间点,U2、U3、U4组较U1、R组MPO、MDA、TNF-α含量下降明显(P<0.05),其中以U4组上述指标下降最显著,差异具有统计学差异(P<0.05);T4时间点各组间无明显差异(P>0.05).结论:乌司他丁能显著降低食管癌根治术单肺通气患者血清MPO、MDA和TNF-α含量,在食管癌根治术OLV中发挥肺保护作用.
关键词:乌司他丁;单肺通气;肺损伤;肺保护;髓过氧化物酶;肿瘤坏死因子α;丙二醛
R735.2;R735.31672-4992-201402000388
恶性胃肠道外上皮样GIST临床病理观察.高福平,魏谨,马平,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 388-389.
目的:探讨上皮样胃肠道间质瘤(gastrointestinal stromal tumors,GIST)的临床病理学特征及免疫表型.方法:对1例胃肠外上皮样GIST进行大体、组织病理学和免疫组化染色观察,并复习相关文献.结果:上皮样GIST镜下形态似圆形、卵圆形,瘤细胞中等大小,胞浆呈细颗粒状,核呈圆形、卵圆形.肿瘤细胞呈片状分布.免疫组化:CD117(+++),Dog1部分(+),CD34(+),Vimentin(+).结论:胃肠外上皮样GIST是一罕见的软组织肿瘤,结合临床病理学特征及免疫组化,可作出正确诊断 .
关键词:上皮样;恶性;胃肠道间质瘤;临床病理
R735.31672-4992-201402000451
2011年淮安市大肠癌发病死亡情况分析.桑旭,林浩,张甲,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 451-454.
目的:对淮安市2009—2011年大肠癌发病及死亡情况进行分析,为大肠癌的综合防治提供依据.方法:利用淮安市肿瘤登记处收集的2009—2011年大肠癌发病及死亡数据,计算发病率、标化发病率,死亡率、标化死亡率,分析大肠癌的流行病学特征.结果:淮安地区2009—2011年大肠癌粗发病率为10.77/10万,标化率为8.80/10万,居淮安市恶性肿瘤发病第4位.粗发病率和标化率在城市和农村不同性别之间均处于较高水平,粗发病率在35岁以后逐渐升高,在85岁以后达到最高峰.大肠癌粗死亡率为5.77/10万,标化率为4.62/10万,居淮安市恶性肿瘤死亡第5位.在40岁以前,大肠癌的死亡率处于较低水平,45岁以后逐渐上升,在80~85岁达到最高峰.结论:淮安地区大肠癌发病率、死亡率均处于较高水平,男女之间差别较大,在大肠癌高发地区应进一步加大人群防治力度.
关键词:大肠癌;发病率;死亡率
R735.3+51000-7857-201407000015
重组F3肽-铜绿假单胞菌外毒素A抑制肿瘤生长.郭凯,王贻莲,周红姿,等.科技导报, 2014, 32(7): 15-21.
为检测重组的F3 肽-铜绿假单胞菌外毒素A(F3-PE39KDEL)的抗肿瘤作用,采用MTT 法检测F3-PE39KDEL对人乳腺癌细胞MCF-7、人肺癌细胞A549、人卵巢癌细胞SKOV3和人肝癌细胞HepG2的生长抑制活性.采用半数致死剂量法观察F3-PE39KDEL对小鼠的毒性反应.以接种人肺癌细胞的裸鼠为模型,观察F3-PE39KDEL的抗肿瘤作用.结果显示,培养72、120 h时,F3-PE39KDEL对于人肺癌细胞A549和人乳腺癌细胞MCF-7具有显著的抑制活性,IC50分别为0.41、0.42 μg/mL,4.95、2.53 μg/mL.毒性试验结果显示,静脉注射给予F3-PE39KDEL 后小鼠的半数致死量为1.1782 mg/kg,动物出现自发运动减少,死亡集中在给药后1 d内,死亡动物及实验结束存活动物剖检未见异常.F3-PE39KDEL对荷瘤裸鼠具有较强的抗肿瘤活性,剂量分别为0.1、0.2、0.4 mg/kg,其抑制率分别达到37.0%、43.2%、53.1%,显示出良好的量效关系.F3-PE39KDEL在靶向治疗肿瘤方面具有较好的应用前景.
关键词:F3 肽;铜绿假单胞菌外毒素A;受体;肿瘤
R735.3+5;R735.3+71672-4992-201402000376
贝伐珠单抗联合XELIRI方案与单纯XELIRI方案治疗晚期结直肠癌疗效比较.戴夕超,张西志,汪步海,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 376-379.
目的:比较单用XELIRI方案与联合贝伐单抗方案治疗晚期结直肠癌的临床疗效和安全性.方法:52例经组织或细胞病理学证实的晚期结直肠癌患者,分配到单用XELIRI组(27例)或联合贝伐单抗组(25例)进行治疗.XELIRI方案为伊立替康+希罗达,3周一疗程.贝伐单抗在第一天化疗后输注.每2个周期后评价疗效并记录毒副反应.结果:25例联合治疗患者总有效率32%,疾病控制率60%,中位无进展生存(PFS)时间7.9个月.27例XELIRI方案患者总有效率18.5%,疾病控制率40.7%,中位无进展生存(PFS)时间6.8个月.二个化疗方案的总有效率和疾病控制率没有统计学差异.最常见的毒副反应是腹泻和呕吐.贝伐单抗+XELIRI和XELIRI方案中分别有2例和3例患者由于毒副反应而终止治疗.毒副反应比较二组没有显著性差异.结论:二种治疗方案在控制结直肠癌进展方面都有效而且毒副反应患者能够耐受.
关键词:结直肠癌;贝伐单抗;XELIRI方案
R735.3+71672-4992-201402000383
根治性全盆脏器切除术治疗局部晚期/复发性直肠癌的临床研究.李加生,房修椢.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 383-385.
目的:探讨根治性全盆脏器切除术治疗局部晚期/复发性直肠癌的效果.方法:对44例局部晚期/复发性直肠癌的临床、病理资料进行回顾性分析.结果:根治性全盆腔脏器切除术30例、姑息性切除术14例.结肠造瘘术39例,回肠代膀胱术21例,输尿管腹壁造瘘术23例.盆底腔隙采用膀胱脏层腹膜修复39例、双侧腹膜修复3例、带蒂大网膜填充1例、回肠末段填充1例.围手术期死亡率2.3%,总体并发症发生率 50.0%.根治性和姑息性全盆脏器切除术后5年生存率分别为53.3%和0%.结论:根治性全盆腔器官切除术是提高局部晚期/复发性直肠癌病灶整块切除率、降低局部复发率、延长生存期的理想术式.
关键词:全盆脏器切除;局部晚期直肠癌;复发癌
R735.351672-4992-201402000366
β-catenin与wisp-1在结肠癌中的表达及意义.木尔扯尔,文彬,黄一凡,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 366-370.
目的:探讨β-catenin与wisp-1在原发性结肠癌中表达及临床意义.方法:分别用免疫组化Envision法和实时荧光定量PCR法检测β-catenin、wisp-1蛋白和基因在53例结肠癌及53例配对正常结肠中的表达.分析两因子表达与临床病理的关系.结果:β-catenin、wisp-1蛋白在结肠癌的异常表达率均高于正常结肠中异常表达率(P<0.05).结肠癌中β-catenin蛋白异常表达与淋巴结转移、Duke分期和部位有关(P<0.05).wisp-1蛋白异常表达与淋巴结转移、Duke分期有关.β-catenin基因在结肠癌中平均表达是其在正常结肠中的3.237倍(P<0.05),其异常表达与肿瘤部位及淋巴结转移有关(P<0.05).wisp-1基因在结肠癌中平均表达是其在正常结肠中的2.908倍(P<0.05),其异常表达与肿瘤类型有关(P<0.05).结论:β-catenin与wisp-1异常表达特点提示两者与结肠癌的发生发展有密切关系.
关键词:结肠癌;β连环蛋白;Wnt1诱导分泌蛋白1;免疫组化染色;实时定量PCR
R735.71672-4992-201402000282
Lupeol及其衍生/修饰物H2抗肝细胞肝癌作用及其机制的初步研究.刘芬,何艳,李云森,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 282-285.目的:探讨lupeol及其结构改造后衍生/修饰物H2抗肝细胞肝癌作用及机制.方法:对lupeol进行化学结构修饰,然后应用MTT方法检测lupeol及其衍生/修饰物H2对HepG2和SMMC7721细胞增殖的作用,流式细胞术检测lupeol、H2对SMMC7721细胞凋亡的诱导作用,Western blot方法检测cleaved-PARP剪切活化水平.结果:MTT数据显示,H2大大提高了lupeol抗肝细胞肝癌效果.lupeol的IC50为45 μmol/L (SMMC7721)和48.5 μmol/L(HepG2),H2的IC50为30 μmol/L(SMMC7721和HepG2).流式细胞术结果显示,20 μmol/L H2作用后诱导SMMC7721细胞发生凋亡.Western blot结果显示,20 μmol/L H2作用后诱导SMMC7721细胞内cleaved-PARP剪切活化增多,而20 μmol/L lupeol作用后无此效果.结论:lupeol结构改造后的H2,显著提高了其抗肝细胞肝癌活性.
关键词:肝细胞肝癌;Lupeol;H2
R735.71672-4992-201402000386
分次伽玛刀治疗肝海绵状血管瘤的临床分析.周燕华,徐子海,农艳芬.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 386-387.
目的:探讨分次立体定向伽玛刀治疗肝脏海绵状血管瘤的临床效果.方法:20例肝海绵状血管瘤患者共30个病灶进行分次立体定向伽玛刀治疗,病灶最大直径2.1~9.5cm(中位直径5.17 cm);病灶边缘剂量22.8~30 Gy,平均27.5 Gy,单次剂量3~4 Gy,分6~10次完成.治疗后6个月开始评估治疗效果.结果:随访时间6~69个月(中位随访时间24.5个月),治疗后6个月病灶<4 cm者CR 84.6%(11/13),PR 15.4%(2/13);病灶4~9.5 cm者CR 41.2%(7/17),PR 52.9%(9/17),SD 5.9%(1/17).临床症状消失17例(85%),减轻2例(10%),无效1例(5%).病灶位于肝左叶者治疗过程中出现轻微恶心、食欲下降等消化道反应,无需特殊处理,治疗结束后消化道症状逐渐好转.其余患者治疗过程中未出现不良反应.结论:分次立体定向伽玛刀治疗肝海绵状血管瘤是安全有效的方法,能显著改善临床症状,不良反应小,患者耐受良好.
关键词:肝海绵状血管瘤;伽玛刀;分次治疗
R735.71672-4992-201402000438
肝癌患者围术期血浆细胞因子的变化及丙泊酚麻醉的影响.陈军,白小鋆,陈红光,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 438-440.
目的:探讨丙泊酚麻醉对肝癌射频消融术患者围术期血浆细胞因子的影响.方法:原发性肝癌患者80例,ASAⅠ-Ⅱ级,男63例,女17例,年龄35~78岁,体重49~72kg,随机分为异氟醚组(S组)和丙泊酚组(P组),每组40例择期行在超声引导下经皮肝穿刺肝癌射频消融术.S组麻醉诱导时给予3%异氟醚、咪唑安定0.1 mg/kg、芬太尼2~3 μg/kg、维库溴铵0.1 mg/kg,行气管插管连接呼吸机辅助呼吸,麻醉维持采用异氟醚使BIS于40~60,BP、HR高于基础值20%以上时,追加0.05~0.1 mg芬太尼,适时追加维库溴铵;P组诱导时给予丙泊酚2 mg/kg,其余同S组诱导用药,麻醉维持采用静脉持续泵入丙泊酚使BIS于40~60,其他同S组麻醉维持用药.分别于麻醉诱导前(T0) 、手术开始时(T1) 、手术结束时(T2)及术后24 h(T3),采集静脉血,应用酶联免疫吸附(ELISA) 方法测定血清IL-4、IL-10、HMGB1及VEGF-1浓度.结果:T0、T1、T2及T3时间点,P组与S组血浆中细胞因子IL-4、IL-10、HMGB1和VEGF-1的浓度分别随时间升高,T3时间点血浆中细胞因子浓度达到释放高峰.在T2及T3时间点,与S组比较,P组IL-4及IL-10升高,HMGB1和VEGF-1的浓度降低,具有统计学意义(P<0.05).T0及T1时间点,两组血浆中IL-4、IL-10、HMGB1和VEGF-1浓度差异无统计学意义(P>0.05).结论:丙泊酚比异氟醚吸入能够更好地调节肝癌患者围术期血浆炎症因子IL-4、IL-10、HMGB1、VEGF-1的生成,从而提高肿瘤患者的抗炎能力.
关键词:丙泊酚;肝癌;细胞因子
R735.8;R737.121672-4992-201402000371
胆管癌合并多房囊性肾细胞癌临床病理观察.王凤华,李宁,薛国福.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 371-373.
目的:探讨胆管癌合并多房囊性肾细胞癌的临床病理特点.方法:对1例胆管癌合并多房囊性肾细胞癌进行临床资料分析和光镜、免疫组化(SP法)观察.结果:胆管为中分化腺癌;右肾上极肿物呈多房、囊性,内衬透明细胞,细胞异型性不明显,囊壁间可见透明细胞巢.免疫组化示:胆管肿物:CK19(+++)、CK35(+++);右肾上极肿物:肾细胞癌(+)、Vimentin(++)、CD10(+).结论:胆管癌合并多房囊性肾细胞癌极少见,病理学检查是诊断的主要依据.
关键词:胆管癌;多房囊性肾细胞癌;病理学;免疫组化
R736.11672-4992-201402000278
PKM2 siRNA对人甲状腺乳头状癌细胞生长和增殖的影响.刘睿,王晓楠,张薇,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 278-282.
目的:研究PKM2在甲状腺乳头状癌(PTC)中的表达特性及其在PTC中的作用.方法:用抗PKM2的小干扰RNA转染PTC细胞.Western blot和RT-PCR技术分析细胞中PKM2的表达.MTT法和细胞平板克隆形成实验评估细胞的生长和增殖.采用乳酸、ATP和葡萄糖试剂盒分别测定细胞代谢产生的乳酸、ATP及消耗的葡萄糖.结果:PKM2在PTC中异常高表达.在PTC细胞系中应用特异性抗PKM2 siRNA可延缓细胞生长并降低其克隆形成能力.PKM2 siRNA可降低PTC细胞乳酸、ATP的产生,减少葡萄糖的消耗.结论:PKM2高表达可通过激活糖酵解的方式使PTC细胞具有选择性生长优势.PKM2异常高表达可能作为新的生物标记物,并成为PTC的潜在治疗靶点.
关键词:甲状腺乳头状癌;PKM2;RNA干扰;糖酵解
R736.11672-4992-201402000299
甲状腺功能亢进合并甲状腺癌的诊治.李志锋,刘进忠,卞永生.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 299-300.
目的:探讨甲状腺功能亢进合并甲状腺癌的诊断及治疗方法.方法:回顾分析我院收治的28例甲状腺功能亢进合并甲状腺癌患者的临床资料.结果:本组病例均治愈出院,无手术并发症.随访时间0.5~6年,均未见甲亢复发或甲状腺癌复发、转移.结论:超声检查对于术前诊断甲状腺癌有重要意义,甲状腺功能亢进合并甲状腺乳头状癌的患者经合理的手术治疗,预后良好.
关键词:甲状腺功能亢进症;甲状腺肿瘤;甲状腺切除术
R737.111672-4992-201402000292
小分子RNA干扰Notch1基因对肾癌Caki-1细胞增殖的影响.张振,王凯,曹振龙,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 292-295.
目的:探讨Notch1在肾透明细胞癌株中的表达,采用短片段RNA(small interfering RNA,siRNA)干扰技术沉默肾透明细胞癌中Notch1的表达,并观察其对Caki-1增殖的影响.方法:体外培养人正常肾小管上皮细胞HK-2及人肾癌细胞786-O和Caki-1.实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测Notch1 mRNA的表达,蛋白印迹法检测Notch1蛋白的含量.特异性Notch1 siRNA干扰肾癌Caki-1细胞,用Lipofectamine 2000转染48 h后,实时荧光定量PCR和蛋白印迹法分别检测其中Notch1 mRNA、蛋白的表达变化,CCK-8与克隆形成实验检测其增殖情况.结果:Notch1在肾癌细胞株中的表达要明显高于正常肾小管上皮细胞,差异具有统计学意义(P<0.05).siRNA-Notch1干扰以后可以明显降低Caki-1细胞中Notch1 mRNA和蛋白的表达,差异具有统计学意义(P<0.05),同时检测Caki-1细胞增殖能力也随之下降(P<0.05).结论:Notch1在肾癌透明细胞癌中高表达,下调Notch1信号通路可以抑制肾细胞癌Caki-1的增殖,调节肾癌的生长.
关键词:Notch1基因;RNA小分子干扰;肾细胞癌;Caki-1细胞;细胞增殖
R737.311672-4992-201402000393
PINK1在黏液性上皮性卵巢肿瘤中表达的研究.刘川,王华芹,王慧敏,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 393-396.
目的:探讨线粒体蛋白PINK1在黏液性上皮性卵巢肿瘤中的表达规律及其与临床病理参数的关系.方法:应用免疫组化SP法检测58例黏液性上皮性卵巢肿瘤及15例正常卵巢石蜡标本中PINK1的表达情况,并分析其表达与分期、分化程度及淋巴结转移的相关性.结果:在恶性及交界性黏液性上皮性卵巢肿瘤中,PINK1的阳性表达率分别为96.43%,62.5%,有统计学差异.且均明显高于良性黏液性上皮性卵巢肿瘤组(14.29%)和正常卵巢组(13.33%).采用Kruskal-Wallis H Test比较四组间PINK1表达强度,P<0.0001,提示差异具有统计学意义.PINK1的表达强度在不同分期、不同分化程度及不同淋巴结转移情况的各组之间比较,差异均无统计学意义,P值分别为0.243、0.483、0.144.结论:PINK1与恶性黏液性上皮性卵巢肿瘤的发生相关,与分期、分化及淋巴结转移等临床病理参数无关.
关键词:黏液性上皮性卵巢肿瘤;PINK1;免疫组织化学
R737.311672-4992-201402000405
卵巢子宫内膜样间质肉瘤1例报道及文献复习.邱堃,延文,毛永荣,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 405-407.
目的:报道1例卵巢子宫内膜样间质肉瘤并进行文献复习.方法:对1例卵巢子宫内膜样间质肉瘤进行组织病理学、免疫组化检测,并复习文献.结果:光镜下肿瘤组织由类似于子宫内膜样间质细胞的小细胞构成.肿瘤细胞核呈卵圆形或短梭形,胞浆稀少,围绕着厚壁小血管生长.这种小血管与分泌晚期子宫内膜的螺旋小动脉相似,弥散分布于肿瘤细胞之间.免疫组化显示肿瘤细胞CD10、vimentin、ER、PR阳性,desmin灶性阳性,Ki-67<20%,α-inhibin、SMA、S-100阴性.结论:卵巢子宫内膜样间质肉瘤是一种罕见的恶性肿瘤,组织学形态需与卵巢性索间质肿瘤、卵巢其他肉瘤等鉴别.
关键词:卵巢;子宫内膜样间质肉瘤;免疫组织化学
R737.331672-4992-201402000390
宫颈微偏腺癌临床与病理分析.郑璐,马晓欣,李彤,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 390-392.
目的:探讨宫颈微偏腺癌(MDA)的临床、病理学特征、治疗及预后.方法:回顾性分析我院于1986年1月至2012年12月收治的13例MDA患者的临床病理资料并结合文献讨论.结果:本组病例占同期宫颈腺癌治疗患者的2.64%.最常见的临床症状为阴道排大量稀薄黏液及不规则阴道流血.妇科检查通常发现宫颈肥大,典型者呈桶状.病理特征为肿瘤组织学分化良好,腺体浸润深达宫颈间质深层,易侵犯脉管且伴有特殊的间质反应.确诊时Ⅱa期及以后患者占69.23%,30.76%的患者手术时已发生盆腔淋巴结转移.13例患者全部行广泛性全子宫切除术,Ⅱa期及以后患者行放化疗.9例有随访资料的患者5例死亡,4例健在.结论:MDA早期诊断困难,预后不良.MDA诊断主要依据临床症状及腺体浸润较深、易侵犯脉管伴特殊间质反应等病理学特征.早期患者应尽量采用根治性手术,对晚期患者实施放化疗效果差.及时确诊是治疗的关键.关键词:宫颈微偏腺癌;诊断;治疗;预后
R737.331672-4992-201402000396
子宫颈腺样基底细胞癌4例临床病理特征分析及相关文献回顾.王玲玲,沈丹华.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 396-398.
目的:探讨子宫颈腺样基底细胞癌的临床病理学特征.方法:收集4例子宫颈腺样基底细胞癌患者的临床病例资料,并观察这些病例标本的病理形态学表现,结合免疫组织化学染色,对4例子宫颈腺样基底细胞癌进行分析,同时复习相关文献.结果:4例子宫颈腺样基底细胞癌患者发病年龄为49~73岁,中位发病年龄为64岁.4例均伴有CIN病变,我院3例均行全子宫切除术,另1例外院会诊病例为宫颈锥切标本.免疫组化显示,4例肿瘤p16、p53、CK、p63均呈阳性表达,Ki-67阳性率为10%-20%.结论:子宫颈腺样基底细胞癌好发于绝经后中老年妇女,多无特殊临床表现,经常伴有高危型HPV感染及CIN病变,整体预后较 好,诊断需与鳞状细胞癌、腺样囊腺癌等相鉴别.
关键词:子宫颈;腺样基底细胞癌;临床病理特征
R737.331672-4992-201402000399
STAT3、ER、PR在子宫内膜癌中的表达及意义.陶淑芳,蔡静,李刚强,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 399-402.
目的:研究STAT3、ER、PR在子宫内膜癌中的表达及意义.方法:采用免疫组织化学方法检测126例子宫内膜癌(Ⅰ型114例,Ⅱ型12例)和50例癌旁组织中STAT3、ER、PR的表达.结果:STAT3、ER、PR在子宫内膜癌中的阳性表达率均显著高于癌旁子宫内膜组织(P<0.05);在子宫内膜癌中STAT3阳性表达率与病理分级、淋巴结转移及病理分型有统计学意义(P<0.05),ER、PR阳性表达率与临床分期、病理分级、淋巴结转移及病理分型有统计学意义(P<0.05).结论:STAT3与肿瘤的发生、发展、侵袭、转移及预后密切相关,可作为判断预后的指标和浸润的新靶点.ER、PR水平的高低对于评估预后和临床选择内分泌治疗具有指导意义.
关键词:子宫内膜癌;免疫组化;STAT3;ER;PR
R737.331672-4992-201402000402
子宫内膜癌患者血清TK1检测的临床意义.徐萍萍,肖梅,陈赛英.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 402-404.
目的:探讨血清细胞质胸苷激酶1(TK1)检测在子宫内膜癌诊治中的临床价值.方法:利用免疫印迹增强化学发光法(ECLA)检测154例子宫内膜癌患者血清TK1的含量,同时检测130例子宫内膜良性疾病和121名健康人血清中的TK1含量.结果:子宫内膜癌患者TK1水平[3.14(1.87-3.95)pmol/L]显著高于子宫内膜良性疾病组[1.31(0.95-1.63)pmol/L]和正常对照组[1.24(0.62-1.49)pmol/L] (P<0.01);而子宫内膜良性疾病组和正常对照组之间差异无统计学意义(P>0.05).154例子宫内膜癌患者手术后血清TK1水平明显下降.子宫内膜癌患者血清TK1阳性率(61.7%)远高于其他生殖道肿瘤标志物[癌胚抗原(CEA)(15.6%)]、糖抗原[CA199(14.5%), CA125(17.9%)].结论:血清TK1检测在子宫内膜癌诊断、预后判断、疗效监测等方面具有一定的临床应用价值.
关键词:胸苷激酶;增强化学发光法;子宫内膜癌
R737.91672-4992-201402000310
p53突变型乳腺癌中Ki67表达水平的临床意义.闫顺朝,焦昕,李悦,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 310-313.
目的:探讨乳腺癌组织中p53的突变情况及Ki67的表达水平,明确p53与Ki67联合作用在乳腺癌临床病理因素上的体现.方法:应用免疫组化SP法检测165例乳腺癌组织中p53、Ki67的表达,分析其与临床病理因素之间的关系.结果:p53的突变率为55.8%(92/165),Ki67的阳性表达率为69.1%(114/165).p53的突变情况与患者年龄、肿块大小、淋巴结转移、TNM分期、ER和PR的表达水平无关,但与HER-2的表达水平呈正相关.在总人群中Ki67的表达水平与肿块大小和淋巴结转移无关.亚组分析显示在p53突变的患者中,Ki67的表达水平与肿块的大小呈正相关(r=0.311,P=0.003),与淋巴结转移呈正相关(r=0.342,P=0.001).结论:在p53突变型乳腺癌中Ki67的表达与T分期及N分期均呈正相关,在p53突变人群中Ki67对乳腺癌的生物学行为和患者的预后可能有更高的预测价值,二者联合检测与解读可能更有助于判断乳腺癌患者的预后.
关键词:乳腺癌;p53;Ki67;临床意义
R737.91672-4992-201402000332
乳腺癌中bcl-2与nm23-h1基因表达情况及其临床意义.李刚,任宏,张靖,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 332-335.
目的:探讨bcl-2与nm23-h1基因在乳腺癌中的表达情况及其相关性,并探讨其潜在临床意义.方法:采用免疫组化SP法观察85例乳腺癌手术切除标本及正常乳腺组织石蜡切片中bcl-2和nm23-h1的表达,并进行分析.结果:63.53%(54/85)肿瘤呈bcl-2阳性表达,bcl-2表达与肿瘤淋巴结转移及TNM分期有关(P值均<0.05).40.00%(34/85)肿瘤呈nm23-h1阴性表达,nm23-h1阴性表达与肿瘤大小、淋巴结转移、TNM分期有关(P值分别为0.032、0.001和0.001).单因素分析显示:bcl-2与nm23-h1表达为影响癌细胞淋巴转移的主要因素(OR值分别为6.985、0.014,P<0.001).结论:bcl-2基因高表达与nm23-h1基因的低表达可能与乳腺癌的发生、转移密切相关,其联合检测可作为判断乳癌患者预后及指导制定治疗方案的手段之一.
关键词:bcl-2;nm23-h1;乳腺癌
R737.91672-4992-201402000339
乳腺叶状囊肉瘤1例报告并文献复习.蒋梅,柯晓斌.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 339-342.
目的:报道乳腺叶状囊肉瘤1例,并探讨其临床病理特征、诊断及治疗方法.方法:回顾性分析1例乳腺叶状囊肉瘤患者的临床资料,结合相关文献进行病理、病因、诊断及治疗等方面的讨论.结果:本例患者曾因“乳腺纤维瘤”先后6次手术,第6次手术诊断为恶性分叶状肿瘤,术后半年出现胸壁、牙龈转移,胸壁、牙龈肿物切除术后,发现颧面部、上颌窦、胸椎多发转移,行2周期化疗,临床症状获得缓解,后因经济原因放弃治疗,随访3个月患者死亡.结论:乳腺叶状囊肉瘤由良性上皮成分和富于细胞的恶性间质成分组成,细针穿刺细胞学检查诊断价值有限,常需要手术获取完整标本,并结合免疫组化进行诊断.一旦出现复发或远处转移,应行全面检查明确病灶范围,进行综合治疗.其临床表现具有异质性,复发及远处转移者预后较差.
关键词:乳腺叶状囊肉瘤;诊断;放化疗;预后
R737.91672-4992-201402000342
乳腺癌患者术后化疗所致早期心脏毒性监测指标的研究.周庆,权毅.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 342-344.
目的:观察乳腺癌术后辅助化疗患者的早期心脏毒性监测指标(左室射血分数、心肌做功指数、心电图以及心肌钙蛋白)的变化,评价其敏感性及临床意义.方法:选取42例乳腺癌患者,随机分为两组:干预组21例,患者接受TAC(多西紫杉醇+吡喃阿霉素+环磷酰胺)方案加右丙亚胺(右丙亚胺对吡喃阿霉素比值为10:1);化疗组21例,常规接受TAC方案加安慰剂治疗.采用重复测量设计资料的方差分析化疗前、化疗 后每周期以及化疗结束后3个月的心脏毒性指标变化情况.结果:两组患者不同周期左室射血分数(LVEF)变化无统计学意义(P>0.05);心肌做功(Tei)指数随着化疗周期的增加其测量结果存在统计学差异(P<0.05),且干预组患者Tei指数明显低于化疗组(P<0.05);两组患者心电图检查主要表现为一过性改变,均未出现明显特异性改变;在未达到吡喃阿霉素最大累积量前,血清中心肌钙蛋白(cTnI)与体内吡喃阿霉素累积量呈现零相关性(P>0.05).结论:蒽环类药物从第一次应用时对心脏就产生了明显的毒性,使用右丙亚胺对蒽环类药物所致心脏毒性有一定的防护作用.对两组患者心脏彩超、LVEF、心电图、cTnI等检查研究发现,上述指标对评价蒽环类药物所造成的亚临床左室结构与功能异常方面的敏感性与特异性较差,在临床上并不能及早有效评估化疗后患者早期心脏毒性,而Tei指数较之传统心脏超声、心电图、cTnI等能够更早、更敏感地评价蒽环类化疗药物对化疗患者心脏早期毒性.
关键词:乳腺肿瘤;心脏毒性;蒽环类药物
R737.91672-4992-201402000345
PTEN、p53和EGFR在乳腺癌中的表达与临床意义.汤永峰,谢莉莉,冯晓敏,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 345-349.
目的:检测PTEN、p53和EGFR在乳腺癌中的表达,分析它们与乳腺癌临床病理特征的关系及三者的相关性,并探讨其与乳腺癌预后的关系.方法:采用免疫组织化学SP法,检测PTEN、p53和EGFR在68例乳腺浸润性癌和10例乳腺纤维腺瘤组织标本中的表达.结果:PTEN、p53和EGFR在乳腺癌组织中的阳性率为45.6%、51.5%和58.8%,PTEN在乳腺癌组织中的表达明显低于纤维腺瘤组织,p53和EGFR在乳腺癌组织中的表达明显高于纤维腺瘤组织,差异有统计学意义(P<0.05).PTEN、p53和EGFR蛋白在乳腺癌中表达与组织学分级、淋巴结转移情况、雌激素受体(ER)状态均有关(P<0.05).PTEN和p53阳性率在死亡组与生存组的差异有统计学意义(P<0.05);EGFR阳性率在死亡组中高于生存组,但差异无统计学意义(P>0.05).结论:PTEN表达的缺失和p53、EGFR的过度表达共同参与了乳腺癌的转移和进展,它们与肿瘤的侵袭性和预后有关.三者联合检测有助于乳腺癌的早期病理诊断、恶性程度的判断及预后的评估.
关键词:乳腺癌;免疫组化;PTEN;p53;EGFR
R737.9;R758.74+31672-4992-201402000355
乳腺大汗腺癌并原发性手足多汗症病例报道及文献复习.姚成才,刘丽华,张义,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 355-357.
乳腺大汗腺癌临床非常少见,合并原发性多汗症更少见,国内外还没有报道.本文就1例乳腺大汗腺癌并原发性手足多汗症患者的临床特点、病理特征和免疫表型作一简述,认为原发性手足多汗症患者合并乳腺癌以大汗腺癌为主,且GCDFP-15蛋白表达上调.关键词:大汗腺癌;乳腺;手足多汗症;原发性;GCDFP-15蛋白
R738.11672-4992-201402000447
77例骨肉瘤患者预后的多因素分析.郭宏刚,周驱,宁安,等.现代肿瘤医学, 2014, 22(2): 447-450.
目的:探讨影响骨肉瘤患者预后的相关因素.方法:回顾性分析2000年1月至2011年10月,77例资料完整骨肉瘤患者的临床资料,并根据是否接收化疗药物治疗且坚持4个周期以上分为规律化疗组及非规律化疗组.结果:规律化疗组患者的比例为54.55% (42/77),非规律化疗组的比例为45.45%(35/77).所有患者生存时间为9~62个月,5年总体生存率为44.16%(34/77),平均生存时间36.71±14.80个月,中位生存时间为31个月.规律化疗组患者5年生存率(50.00%,21/42)显著高于非规律化疗组(37.14%,13/35) (Log Rank:χ2=8.27,P=0.004);COX多因素分析发现:Enneking分期、手术方式及规律化疗是影响骨肉瘤患者5年生存率的独立因素.结论:Enneking分期、手术方式及规律化疗是影响骨肉瘤患者预后的独立因素.
关键词:骨肉瘤;预后;多因素分析
R74 神经病学与精神病学
R741674-7232-201401000094
脑皮层和自主神经活动的因果作用.于晓琳,张崇,张建保.中国科学:生命科学, 2014, 44(1): 94-100.
精神紧张、焦虑等脑活动可以导致心脏疾病,而冥想能够改善心脏功能.采用心率变异性、有向传递函数和校正条件熵的方法研究了不同脑任务引起心脏功能的变化以及皮层脑活动和心脏活动的耦合模式.结果表明,意识活动可以通过抑制交感神经减慢心率,通过抑制副交感神经和激活交感神经加快心率.并且意识活动调节自主神经过程中脑皮层中央后区到前区的信息流增加,心脑间的耦合程度显著增强.有向传递函数和校正条件熵方法有望成为分析脑电信号的功能耦合及脑到心脏信息传递的有力工具.关键词:意识任务;自主神经;脑皮层;心率变异性;信息流
R741.021000-7857-201407000022
α-Synuclein蛋白过表达对小鼠纹状体的影响.段晋燕,刘可夫,张永谦,等.科技导报, 2014, 32(7): 22-26.
帕金森病是世界第二大老年神经退行性疾病,致病机理极为复杂.α-synuclein(α-syn)是帕金森病主要病理特征的路易小体的主要组成成分,其突变基因α-syn A30P 也与部分家族性帕金森相关.通过对过表达野生型人源α-syn WT及其突变体α-syn A30P蛋白的转基因小鼠的行为学检验、脑部纹状体中氧化应激水平以及儿茶酚胺异喹啉物质水平的检测,研究过表达α-syn蛋白对小鼠纹状体产生的影响.结果显示转基因小鼠模型与正常鼠相比,其协调能力明显下降,纹状体与全脑的比例显著降低.同时,模型鼠脑中的氧化应激水平与儿茶酚胺异喹啉物质的表达水平均显著升高.研究结果说明,α-syn蛋白及其突变体的过表达会引起小鼠脑部纹状体中氧化应激水平与儿茶酚异喹啉物质表达水平的升高,从而导致纹状体组织严重损伤.
关键词:帕金森病;α-synuclein蛋白;纹状体;氧化应激;儿茶酚异喹啉类物质
R741.251674-3679-201402000131
妊娠期高血压疾病对出生结局的影响及相关因素.冯永亮,彭婷婷,王芳,等.中华疾病控制杂志, 2014, 18(2): 131-134.
目的:了解妊娠期高血压疾病(hypertensive disorder complicating pregnancy,HDCP)对出生结局的危害,探讨HDCP的危险因素,为防制HDCP、降低不良出生结局提供一定的理论依据.方法:采用统一设计的问卷,由调查员在分娩期间对孕妇进行面对面调查,主要调查孕期生活行为、疾病、用药及膳食摄入情况,孕妇一般情况、生育史、家族史及疾病史等;并收集新生儿出生结局.结果:共收集1967例合格孕妇,发生HDCP 164例(8.34%).HDCP组出生缺陷(3.09%)、早产(42.24%)、低出生体重(44.03%)、小于胎龄儿(34.88%)的发生比例明显高于对照组(分别为0.83%、5.45%、4.87%和5.34%)(χ2=7.47、257.82、295.56和137.95,均有P<0.01).文化程度、家庭人均月收入、孕前体质指数、高血压家族史和妊娠期高血压疾病史是HDCP的独立危险因素(OR介于2.00~6.39).结论:文化程度低、家庭经济状况差、孕前超重/肥胖、有高血压家族史和妊娠期高血压疾病史是妊娠期高血压疾病的危险因素,有妊娠期高血压疾病者发生出生缺陷、早产、低出生体重和小于胎龄儿等不良出生结局的危险性高.
关键词:高血压;妊娠并发症,心血管;妊娠结局
R7421003-9961-201401000009
2012年我国克雅氏病监测病例特征分析.王吉春,陈操,周伟,等.疾病监测, 2014, 29(1): 9-13.
目的: 了解中国(未包括香港、澳门和台湾地区,以下同)克雅氏病(Creutzfeldt-Jakob disease,CJD)的发病情况、流行病学及临床特征.方法:对2012年我国克雅氏病监测网络获得的可疑CJD病例的临床及流行病学资料进行分析,收集患者脑脊液及血液样品,利用Western blot方法检测脑组织中PrPSc蛋白及脑脊液中14-3-3蛋白,提取全血基因组DNA并利用聚合酶链反应(PCR)及测序方法对PRNP基因进行129位多态性及基因突变的分析.结果: 发现散发型CJD确定诊断病例1例,临床诊断病例63例,疑似诊断病例29例,遗传型CJD病例8例(突变分别为R208H、E196A和V180I各1例、E200K 2例、T188K3例)及致死性家族型失眠症病例5例(突变为D178N,129M/M).病例报告无季节聚集性,长久居住地呈散在分布,职业分布广泛.临床诊断病例年龄中值为59岁(39,79),男女性别比为0.91:1;疑似诊断病例年龄中值为53岁(36,84),男女性别比为1.41:1.快速进行性痴呆为最常见的首发症状,占全部诊断病例的46.74%.临床诊断病例中,同时出现3种典型临床表现的为29例,占46.03%,同时出现4种典型临床表现的为8例,占12.70%,而疑似诊断病例大部分只出现2种典型临床表现.脑脊液14-3-3蛋白、脑电图EEG以及头颅MRI 3项检测结果中,出现阳性结果越多的病例表现出更多的典型临床表现.结论: 2012年我国监测到的CJD病例主要以散发型为主,快速进行性痴呆为最常见的首发症状,临床诊断病例比疑似诊断病例出现更多的典型临床表现,脑脊液14-3-3蛋白、脑电图EEG以及头颅MRI 3项检测结果中,阳性结果越多,患者出现典型临床表现越多.病例的报告时间、长久居住地分布、职业分布、性别比例以及年龄分布均符合散发型CJD的发病特点.
关键词:克雅氏病;监测;14-3-3蛋白;PRNP基因
R745.421671-8135-201402000034
聚己内酯/壳聚糖神经导管复合骨髓间充质干细胞促进大鼠坐骨神经损伤修复的研究.刘奔,张彩顺,高绪斌,等.中国生物工程杂志, 2014, 34(2): 34-38.
目的:观察聚己内酯/壳聚糖神经导管复合骨髓间充质干细胞修复大鼠坐骨神经缺损的效果.方法:将24只SD大鼠随机分为4组,制备右侧坐骨神经5mm缺损模型,A组 聚己内酯/壳聚糖神经导管复合骨髓间充质干细胞移植组;B组 聚己内酯神经导管复合骨髓间充质干细胞移植组;C组 壳聚糖神经导管复合骨髓间充质干细胞移植组;D组 自体神经移植组.术后每2周进行坐骨神经功能指数检测,12周时行电生理、腓肠肌湿重恢复率、组织学观察和免疫组织化学检测.结果:坐骨神经功能指数显示,A组运动功能恢复速度较B、C组快,但比D组慢.A组电生理和腓肠肌湿重恢复率的检测结果与C、D组相比无统计学意义(P>0.05),但优于B组(P<0.05).组织学观察,A组再生神经纤维排列密集.S-100免疫组织化学结果表明A组有大量雪旺细胞增生.结论:聚己内酯/壳聚糖神经导管复合骨髓间充质干细胞能够促进周围神经损伤修复,效果与壳聚糖神经导管、自体神经相同,优于聚己内酯神经导管.
关键词:周围神经再生;神经导管;聚己内酯;壳聚糖;骨髓间充质干细胞
R7491009-2501-201401000054
右佐匹克隆合并艾司西肽普兰治疗广泛性焦虑伴失眠的对照研究.李亚玲,叶建飞,李婷,等.中国临床药理学与治疗学, 2014, 19(1): 54-57.
目的:比较广泛性焦虑伴失眠患者在抗焦虑治疗(艾司西酞普兰)初期合用或不用右佐匹克隆对患者失眠、焦虑症状的疗效与安全性.方法:将100例符合“中国精神障碍分类与诊断标准(第三版)”(CCMD-3)广泛性焦虑伴有失眠的患者随机分为试验组(52例)和对照组(48例).试验组给予艾司西酞普兰合并右佐匹克隆治疗,对照组单用艾司西酞普兰治疗,观察期为8周.用汉密尔顿焦虑量表(HAMA)评定患者焦虑症状及疗效,用睡眠障碍量表(SDRS)评定失眠症状和疗效,同时用不良反应量表(TESS)和实验室检查评估治疗安全性.结果:试验组在治疗第1周末HAMA评分明显下降(P<0.01),对照组在第2周末HAMA评分明显下降(P<0.01),试验组在治疗后第1、2、4、6周末HAMA总分均低于对照组(P<0.05),第8周末差异无统计学意义(P>0.05).2组在治疗后第1、2、4周末SDRS总分均低于治疗前(P<0.01).试验组在第1、2、4周末SDRS总分均低于对照组(P<0.01).试验组较对照组更易发生头痛、口苦、口干、恶心及困倦感(P<0.05).结论:艾司西酞普兰合并右佐匹克隆治疗广泛性焦虑伴失眠,有助于快速改善患者的失眠和焦虑症状,但副反应相对明显.
关键词:广泛性焦虑障碍;失眠;右佐匹克隆;艾司西酞普兰
R77 眼科学
R771672-5123-201403000394
光损伤鼠视网膜片培养上清液诱导MSCs分化为视网膜样细胞的研究.白月,徐国兴.国际眼科杂志, 2014, 14(3): 394-398.
目的:应用大鼠视网膜片光损伤后的培养上清液,在体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)成为视网膜样细胞的可能性.方法:贴壁筛选法分离、培养大鼠MSCs,流式细胞仪对其细胞纯度鉴定.取材大鼠视网膜神经上皮层作为视网膜片,常规石蜡切片HE染色鉴定各层组织完整性.电镜观察大鼠视网膜片光损伤程度.制备3种诱导分化大鼠MSCs的条件培养液.3种条件培养液均培养诱导至第3代大鼠MSCs 7~8 d,用RT-PCR检测视紫红质(Rhodopsin)、神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE)、胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)等视网膜细胞标志物在诱导后细胞中的表达情况.结果:HE染色显示大鼠视网膜片取材结构完整,电镜显示大鼠视网膜片光损伤后结构损伤严重.RT-PCR鉴定:条件培养液诱导大鼠MSCs 7~8 d,条件培养液Ⅰ组Rhodopsin(0.3915±0.00644)、NSE(0.2019 ±0.00682)、GFAP(0.1972±0.00211),条件培养液Ⅱ组Rhodopsin (0.0983±0.00319)、 NSE(0.1048±0.00323)、 GFAP(0.1040± 0.00254),条件培养液Ⅲ组Rhodopsin(0.0044±0.00126)、NSE (0.0498±0.00149)、GFAP(0.0467±0.00333),组间差异有统计学意义.结论:光损伤大鼠视网膜片培养上清液可诱导大鼠MSCs分化为视网膜样细胞,为干细胞治疗视网膜变性疾病提供新思路.
关键词:MSCs;视网膜样细胞;光损伤;分化
R771672-5123-201403000399
膳食诱导的肥胖型C57BL/6小鼠视网膜神经节细胞凋亡的机制.白霞,赵剑,赵文青,等.国际眼科杂志, 2014, 14(3): 399-401.目的:探讨高脂饮食诱导的C57BL/6肥胖小鼠视网膜神经节细胞(RGCs)凋亡的机制.方法:高脂饲料喂养19 wk后,小鼠分为肥胖抵抗(DIO-R)组和肥胖倾向(DIO)组,同时对照组(CON)小鼠给予基础饲料.TUNEL法检测各组小鼠RGCs的凋亡情况,并应用激光共聚焦显微镜检测RGCs内钙离子的浓度.结果:TUNEL法凋亡检测结果显示,DIO组小鼠视网膜神经节细胞层可见较多黄色着染的凋亡细胞,其凋亡指数为(6.7±1.2)%,显著高于对照组和DIO-R组(P<0.01,P<0.05);对照组和DIO-R组间比较无显著差异(P>0.05).激光共聚焦结果显示,与对照组和DIO-R组比较,DIO组小鼠视网膜神经节细胞内Ca2+荧光染色明显增强,其荧光染色强度比值显著升高(均P<0.01);对照组和DIO-R组视网膜神经节细胞内Ca2+荧光染色强度无明显差异(P>0.05).结论:细胞内钙离子超载可能介导了肥胖型C57BL/6小鼠视网膜神经节细胞的凋亡过程.
关键词:肥胖;视网膜神经节细胞;凋亡;钙离子浓度
R771672-5123-201403000402
糖尿病大鼠早期视网膜神经节细胞凋亡机制的探讨.谷瑞东,郝莹莹,陈晓隆.国际眼科杂志, 2014, 14(3): 402-406.
目的:探讨糖尿病大鼠模型早期视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells,RGCs)凋亡的机制.方法:SD大鼠60只,随机分为对照组(CON)及糖尿病组(DM),糖尿病组一次性腹腔注射1% STZ诱发糖尿病鼠模型,两组于第4,8,12 wk分别行HE、透射电镜及TUNEL法检测RGCs的凋亡情况,并应用激光共聚焦显微镜检测RGCs内钙离子浓度的变化.结果:糖尿病组第8 wk开始出现RGCs数量减少、细胞排列紊乱的病理改变,第12 wk更为明显.糖尿病组透射电镜下可见第4 wk时RGCs出现线粒体肿胀;第8 wk时RGCs内肿胀的线粒体更为明显、数目增多,染色质边集于核膜周边,部分细胞体积缩小、细胞器减少;第12 wk时出现RGCs体积变小,甚至出现细胞核断裂.TUNEL阳性RGCs最早于糖尿病组第4 wk时出现,随病程延长凋亡的阳性细胞逐渐增多,凋亡指数与同期对照组相比,差异有统计学意义(P<0.01).糖尿病组第8,12 wk时RGCs内钙离子浓度明显高于同期对照组,差异显著(P<0.01);糖尿病组第8 wk与第12 wk比较,升高差异亦有统计学意义(P<0.05).结论:糖尿病早期出现了视网膜神经节细胞的凋亡,其机制可能与细胞内钙离子浓度升高有关.
关键词:糖尿病视网膜病变;视网膜神经节细胞;凋亡;钙离子浓度
R771672-5123-201403000407
17β-雌二醇预防早产儿视网膜病变的动物实验研究.范海燕,倪卫杰,施彩虹,等.国际眼科杂志, 2014, 14(3): 407-410.
目的:以大鼠为动物模型探讨17β-雌二醇对于早产儿视网膜病变(retinopathy of prematurity,ROP)的预防作用并探讨其机制.方法:选取7日龄SD大鼠80只随机分为正常对照组、单纯高氧组、雌二醇干预组以及溶媒干预组,单纯高氧组于氧浓度75%的容器内饲养5 d,再置正常空气下饲养至17日龄,雌二醇干预组饲养方法同单纯高氧组,在大鼠7~17日龄间每日皮下注射17β-雌二醇(E2,植物油稀释,配制浓度为2 μg/μL),每只大鼠0.5 μL/d,溶媒干预组饲养方法与雌二醇组相同,药物改为相同体积植物油.通过HE染色、视网膜铺片观测血管改变和增生情况,免疫组化及RT-PCR检测VEGF的表达.结果:雌二醇干预组突破内界膜的内皮细胞较单纯高氧组及溶媒干预组明显减少(P<0.05);视网膜铺片可见雌二醇干预组较之单纯高氧组血管网有不同程度的改善,血管结构清晰,形态基本正常;免疫组织化学染色以及RT-PCR结果显示:VEGF在雌二醇干预组的表达较之单纯高氧组及溶媒干预组降低,但仍高于正常组.结论:17β-雌二醇可在一定程度上预防ROP新生血管的产生,机制可能与抑制VEGF的表达相关.
关键词:早产儿视网膜病;视网膜新生血管;17β-雌二醇;血管内皮生长因子;动物模型
R771672-5123-201403000411
siRNA特异性沉默HIF-1α对缺氧培养的OCM-1细胞中Vimentin表达的影响.赵娟,周占宇,王爽,等.国际眼科杂志, 2014, 14(3): 411-415.
目的:研究小干扰RNA(siRNA)特异性沉默缺氧诱导因子-1α (HIF-1α)对缺氧状态下人眼葡萄膜黑色瘤OCM-1细胞中波形蛋白(Vimentin)表达的影响,初步探讨HIF-1α对葡萄膜黑色瘤上皮-间质转化(EMT)的调控作用.方法:体外常氧培养及缺氧培养OCM-1细胞.其中,缺氧培养是通过在培养基中加入浓度为100μmol/L的氯化钴(CoCl2)模拟肿瘤内部缺氧微环境,并将缺氧培养细胞分为单纯缺氧组、HIF-1α干扰组、β-actin阳性对照组、无义寡核苷酸阴性对照组及空载脂质体对照组.体外设计合成siRNA(包括HIF-1α-siRNA、β-actin-siRNA及阴性对照),以LipofectamineTM2000为载体介导siRNA转染缺氧培养的OCM-1细胞,以RT-PCR和Western blot检测缺氧培养前后及转染前后HIF-1α、Vimentin基因和蛋白的表达.结果:单纯缺氧组与常氧组相比,HIF-1αmRNA表达无明显差异(P>0.05),蛋白表达显著升高(P<0.01),而Vimentin mRNA和蛋白的表达均显著升高(P<0.01).缺氧培养的各组之间相比,阳性对照组β-actin mRNA表达下降(P<0.01),证实转染成功;干扰组HIF-1α、Vimentin mRNA和蛋白表达均明显下降(P<0.01),阴性对照组、脂质体对照组各检测因素均无明显差别(P>0.05).结论:缺氧可促使OCM-1细胞HIF-1α在蛋白水平表达升高,并可通过转录激活下游靶基因Vimentin,使其在mRNA和蛋白水平表达均升高,提示HIF-1α可能参与调控葡萄膜黑色瘤的EMT,进而促进肿瘤侵袭、转移;HIF-1α-siRNA转染OCM-1细胞可成功下调HIF-1α及Vimentin的表达,说明从分子水平抑制HIF-1α的表达,可能抑制肿瘤侵袭、转移,从而为肿瘤治疗提供新方向.
关键词:葡萄膜黑色素瘤;缺氧诱导因子-1α;波形蛋白;上皮-间质转化;RNA干扰
R771672-5123-201403000416
地塞米松对大鼠角膜酸烧伤疗效初探.何凯文,黄焱,王婷婷,等.国际眼科杂志, 2014, 14(3): 416-418.
目的:探讨不同时期使用地塞米松对大鼠角膜酸烧伤的疗效.方法:40只SD大鼠的40只角膜酸烧伤眼按随机数字法分成4组,每组10只,其中Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ组为治疗组,分别于角膜烧伤后0~3,3~7,7~21 d使用地塞米松滴眼;Ⅳ组为空白对照组.于烧伤后使用裂隙灯显微镜动态观察角膜上皮缺损直径、角膜新生血管及角膜基质混浊程度并照相,并取角膜行HE染色观察角膜各层组织的形态学变化.结果:最终角膜修复优良情况依次为Ⅲ组,Ⅰ组,Ⅳ组,Ⅱ组;酸烧伤后各组角膜上皮愈合速度和新生血管面积不同,不同时期的实验组与对照组间的比较有统计学意义(P<0.01).结论:在酸烧伤后不同时期使用地塞米松,疗效存在差异.在急性期和修复晚期使用地塞米松能够促进角膜的修复,在修复早期使用地塞米松则会阻碍角膜的修复甚至可促使角膜溶解.
关键词:角膜;酸烧伤;地塞米松;疗效
R771672-5123-201403000419
单面修饰疏水性人工晶状体表面细胞黏附实验研究.李娜,王桂琴,曹利群,等.国际眼科杂志, 2014, 14(3): 419-421.
目的:观察乙烯基吡咯烷酮接枝前表面修饰疏水性丙烯酸酯人工晶状体植入兔眼后的表面细胞黏附的光镜改变,分析其单面修饰提高人工晶状体的生物相容性.方法:健康新西兰白兔13只26眼随机分组.9眼植入前表面乙烯基吡咯烷酮接枝修饰人工晶状体,8眼植入前表面二氧化钛修饰人工晶状体,9眼植入未修饰的疏水性丙烯酸酯人工晶状体.于术后90d摘除眼球并取出人工晶状体进行光镜分析.结果:单面乙烯基吡咯烷酮接枝修饰后的人工晶状体表面黏附细胞数量和面积、蛋白膜的形成均低于对照组.结论:疏水性人工晶状体经乙烯基吡咯烷酮接枝单面修饰后可明显提高人工晶状体的葡萄膜生物相容性.
关键词:疏水性人工晶状体;乙烯基吡咯烷酮;单面修饰;细胞黏附;生物相容性
R771672-5123-201403000422
舒芬太尼在兔眼局部用药的急性毒性研究.陈红斌,孙江文,陈荣新.国际眼科杂志, 2014, 14(3): 422-424.
目的:研究舒芬太尼对兔眼部用药的急性毒性反应,为其临床局部安全用药提供理论依据.方法:将16只健康成年新西兰兔随机分成4组.1组为对照组,以空白溶剂作溶媒对照;2,3,4组家兔左眼分别滴舒芬太尼注射液5 μg(2滴,5 min内)、7.5 μg(3滴,10 min内)、10 μg(4滴,15 min内),同时各组右眼以9g/L NaCl溶液作为自身对照,滴速相同.滴药后的7d后进行局部毒性研究.结果:肉眼及裂隙灯观察:各组角膜无混浊、结膜无明显充血和水肿、无分泌物、虹膜正常,无产生暂时闭目现象.内皮照相:各组的角膜内皮细胞计数无统计学差异;光镜观察:结膜、角膜、角巩缘、虹膜、睫状体、视网膜及视神经均未发现有病理形态学损伤.结论:单次使用5~10 μg舒芬太尼眼部给药进行镇静、镇痛在短期内是安全的.
关键词:舒芬太尼;眼部给药;急性毒性反应
R771672-5123-201403000425
两种不同小梁切除术治疗开角型青光眼的Meta分析.郭敬.国际眼科杂志, 2014, 14(3): 425-429.
目的:评价非穿透性小梁手术和小梁切除对降低开角型青光眼患者眼压的疗效.方法:计算机检索Cocharane图书馆、PubMed(1966—2013)、Embase(1980—2013)、中国生物医学文献数据库(1979—2013)中关于非穿透性小梁手术和小梁切除术对降低开角型青光眼患者眼压的疗效的随机对照试验、同时筛检纳入文献的参考文献.对文献质量进行评价,对符合质量标准的随机对照试验(Randomized Controlled Trial,RCT)用RevMan4.2软件进行Meta分析.结果:共纳入10个RCT,7篇研究均显示,非穿透性小梁切除术与小梁切除术比较,小梁切除术能提高患者术后眼压降低的水平和手术的成功率,但是8篇研究均显示非穿透性小梁切除术较传统小梁切除术能更有效的降低术后并发症发生率.结论:与非穿透性小梁切除术相比,传统小梁切除术能够提高眼压的降低水平和手术成功率;而非穿透性小梁切除术能较好降低术后并发症的发生率.
关键词:非穿透性小梁手术;小梁切除术;开角型青光眼;Meta分析
R771672-5123-201403000430
拉坦前列素与噻吗心安治疗国人开角型青光眼和高眼压症有效性安全性Meta分析.吴杨杨,宋胜仿,李华,等.国际眼科杂志, 2014, 14(3): 430-434.
目的:系统评价拉坦前列素(Latanoprost)滴眼液与噻吗心安(Timolol)滴眼液降眼压的有效性和安全性.方法:计算机检索PubMed,Medline,CNKI及中国生物医学文献数据库收录的,并辅以手工检索、因特网搜索的有关拉坦前列素与噻吗心安治疗原发性开角型青光眼和高眼压症的随机对照试验(RCT).按照纳入和排除标准限定研究对象,通过Jadad评分量表进行文献质量评估后,针对眼压下降比例、药物不良反应2项内容,使用Cochrane协作网提供的RevMan 5.0软件进行Meta分析.结果:共纳入9项RCT,合计555例患者.Meta分析结果显示:(1)拉坦前列素滴眼液与噻吗心安滴眼液降眼压效果,在2,6,12 wk时差异均有统计学意义(P<0.01),加权平均差(WMD)分别为:在2 wk[WMD=-0.76,95% CI(-1.32,-0.20)],在6 wk[WMD=-1.15,95% CI(-1.68,0.63 )]和12 wk[WMD=-1.01,95% CI(-1.42,-0.61 )].(2)随访结束时,结膜充血、异物感为拉坦前列素的两种较为常见的不良反应,但其发生率拉坦前列素组与噻吗心安组比较,结膜充血的发生率[OR=2.25,95% CI(0.99,5.08)],异物感的发生率[OR=2.48,95% CI(1.02,6.03)],显示二者差异均无统计学意义.结论:治疗原发性开角型青光眼和高眼压症,拉坦前列素降眼压效果在用药12wk内较噻吗心安好;两者在12wk内引起结膜充血、异物感、虹膜色素加深、视野损害等的不良反应方面,差异不明显.由于纳入研究的样本量偏小,且方法学质量中等,致使本系统评价结果论证强度不高,因此还需要开展更多的高质量的临床随机对照研究,以便更客观、准确、全面地评价其疗效和安全性.
关键词:拉坦前列素;噻吗心安;原发性开角型青光眼;高眼压症;有效性;安全性;Meta分析;系统评价
R771672-5123-201403000441
高度近视黄斑病变的OCT和FFA形态学分类的对比分析.吴彩云,张文芳,陶明,等. 杂志, 2014, 14(3): 441-446.
目的:探讨高度近视黄斑病变的光学相干断层扫描(OCT)和眼底荧光血管造影(FFA)的形态学特征、分类和对比分析.方法:对入选的高度近视黄斑病变患者61例101眼均行标准对数视力表检查,验光确定屈光度及最佳矫正视力(BCVA),并用IOL-Master测量眼轴长度.入选者需在同一天内行散瞳眼底检查、OCT及FFA检查,必要时行眼底联合造影(FFA&ICGA).分析不同类型的OCT及FFA形态学特征之间的相互联系,并探讨其与屈光度、最佳矫正视力、眼轴长度及中心凹厚度之间的关系.结果:FFA分类的漆样裂纹型在OCT分类的1型中所占比例为57.14%,显著高于新生血管型和黄斑萎缩型(21.43%),差异有统计学意义(P<0.05).FFA分类的黄斑萎缩型在OCT分类的2型中所占的比例为67.80%,显著高于漆样裂纹型(18.64%)和新生血管型(13.56%),差异有统计学意义(P<0.05).OCT 3型均属于FFA分类的黄斑萎缩型.OCT 1型的屈光度、眼轴长度明显低于2型和3型,而最佳矫正视力和中心凹厚度则明显高于2型和3型.FFA的漆样裂纹型与新生血管型在屈光度及眼轴长度上虽无明显差异,但后者的BCVA及中心凹厚度显著低于前者(P<0.05).漆样裂纹型及新生血管型的屈光度、眼轴长度均显著低于黄斑萎缩型,最佳矫正视力则明显高于黄斑萎缩型(P<0.05).结论:高度近视黄斑病变的OCT和FFA形态学特征密切相关,结合OCT和FFA的图像特征对高度近视黄斑病变形态学改变进行对比分析,不仅有助于明确病变的性质,提高我们对疾病发病机制及预后转归的认识,更为临床诊疗提供了有力的支持.
关键词:高度近视黄斑病变;高度近视;病理性近视;光学相干断层扫描;眼底荧光血管造影
R771672-5123-201403000447
非老视患者的近距离屈光矫正.刘文兰,王莉,杨扬,等.国际眼科杂志, 2014, 14(3): 447-450.
目的:通过研究散光性屈光不正与注视距离之间的关系,探讨非老视患者近距离屈光矫正的必要性,并寻求可行的矫正方法.方法:前瞻性临床研究.序贯选取近视性散光受试者166例(右眼),检查各受试者注视不同距离(视远眼前5 m、眼前40 cm、眼前20 cm)的散光性屈光不正度、配戴静态屈光矫正眼镜时的近视力(distance corrected near vision acuity,DCNVA)及散光修正后的近视力(accommodative astigmatism corrected near vision acuity,ACNVA).视近状态下的散光在视远单眼全矫基础上采用交叉柱镜进行修正,受检眼水平向前注视近视力表中其最佳视力的视标.对三个注视距离下(视远5 m、视近40 cm、视近20 cm)两两之间的散光度及轴位的差异、DCNVA与ACNVA的差异分别采用两两配对检验,若数据服从正态分布采用配对t检验,否则采用配对符号秩和检验.结果:三个不同注视距离,两两间散光度的差异均具有统计学意义(视近40 cm与视远5 m:Z=-5.316,P<0.0167;视近20 cm与视远5 m:Z=-5.672,P<0.0167;视近20 cm与视近40 cm:Z=-2.463,P<0.0167),且视近20 cm散光度(0.83DC±0.52D)>视近40 cm散光度(0.78DC±0.43D)>视远5 m散光度(0.63DC± 0.47D);三个不同注视距离,两两间散光轴位的差异均不具有统计学意义;DCNVA与ACNVA的差异具有统计学意义,且散光修正后视力呈提高的趋势(Z=-5.741,P<0.01;Z=-6.848,P<0.01).结论:随注视距离移近,散光度呈增大的趋势且散光轴位朝着顺规散光的方向发展,然而这种改变对于个体来讲是随机的、个性化的,在散光改变量最大的距离处发生视疲劳的可能性较大,在该距离下进行屈光矫正可能是治疗该类视疲劳患者的有效方法.
关键词:调节;近视性散光;近距离工作;视疲劳
R777.311003-9961-201402000092
我国急性出血性结膜炎流行特征及暴发原因分析.王晓芳,赵俊伟,张顺先,等.疾病监测, 2014, 29(2): 92-97.
目的:分析我国(未包括香港、澳门及台湾地区,以下同)急性出血性结膜炎(acute hemorrhagic conjunctivitis,AHC)流行特征和暴发原因,为预防AHC提供参考依据.方法: 利用全国疾病监测和突发公共卫生事件信息报告管理系统提供的相关数据和文献回顾进行流行病学、病原体分析.采用系统抽样,抽取10%突发公共卫生事件报告进行暴发原因定性分析.结果: 自1971年以来,我国AHC流行的病原体以Cox 24v为主,间有EV70、腺病毒及其他病毒.2005—2012年,AHC分别在2007、2010年出现2次发病高峰,每年8~10月为AHC高发季节,各年龄组均有发病,男女性别比为1.43:1,发病率居前5位的是广西壮族自治区、广东省、重庆市、四川省、湖北省.2005—2012年我国共报告AHC突发疫情428起,主要发生在学校、工厂车间等人口较密集的场所,发生原因与疾病特点、人群聚集、学校办学条件较差、学生卫生习惯差、首发病例缺乏严格的隔离治疗等有关.结论: 2005—2012年AHC发病情况总体平稳,2007和2010年出现了2次发病高峰.加强我国重点地区AHC疫情监测,加强农村、学校、工厂健康教育,提高人群聚集场所应对突发公共卫生事件的能力是防止AHC暴发流行的必要措施.关键词:急性出血性结膜炎;流行特征;暴发原因
R78 口腔科学
R781674-7232-201401000085
新疆维吾尔族牙齿形态特征及其与EDARV370A相关性的研究.谭婧泽,彭倩倩,李金喜,等.中国科学:生命科学, 2014, 44(1): 85-93.牙齿是古代样本中最易保存下来的材料之一,因此在人类学研究中具有极为重要的价值.通过比较牙齿形态特征在群体中的频率,可揭示群体间的进化关系;而在个体层面上的遗传学研究,则可进一步揭示牙齿特征的形成机制和进化意义.本研究通过分析中国新疆维吾尔族242个个体的38项牙齿形态特征,首先确认了新疆维吾尔族的牙齿形态特征表现为欧洲群体与东亚群体的混合性状,其混合程度与群体遗传学研究结果一致.其次,通过对各项牙齿形态特征进行两两相关分析,在相关性矩阵中发现3个主要表型模块,各模块分别代表相关性较高的牙齿形态特征.其中,铲形门齿、双铲形门齿及上颌犬齿近中嵴组成了一个主要模块.最后,本研究发现遗传变异EDARV370A与上述表型模块中的牙齿形态特征均呈显著相关.对该表型模块提取复合表型因子后,EDARV370A与该复合表型因子具有显著的关联性,并可以解释18%的表型变异度.说明同一遗传因素同时影响了多项牙齿形态特征.本研究结果进一步证实了3万年前在东亚出现的遗传变异EDARV370A是产生铲形门齿这一特征的重要因素.说明东亚现代人群所具有的铲形门齿特征可能是更新世晚期以后进化的产物.关键词:新疆维吾尔族;牙齿形态特征;EDARV370A;铲形门齿;关联性
R8 特种医学
R852.61+11003-9961-201401000058
姜黄素抑制猪链球菌诱导的炎症反应的体外研究.温晓婷,黄元铭,王智昊,等.疾病监测, 2014, 29(1): 58-61.
目的: 观察姜黄素对猪链球菌诱导的小鼠脾细胞促炎性细胞因子的影响,探讨姜黄素对猪链球菌引起的急性中毒性休克的干预作用.方法: 采用乳酸脱氢酶释放法检测猪链球菌和姜黄素的细胞毒作用,酶联免疫吸附试验和流式细胞术检测相关炎症因子.结果: 所选剂量猪链球菌和姜黄素均未发现明显细胞毒作用.猪链球菌诱导脾细胞产生了促炎性细胞因子IL-6、TNF-α、IL-12和较高剂量的IFN-γ以及少量的IL-1β,同时也产生了抗炎因子IL-10.姜黄素对促炎因子都有抑制作用同时降低了促炎因子与抗炎因子的比例.结论: 姜黄素能够降低猪链球菌诱导小鼠脾细胞产生的促炎因子而发挥抗炎作用.
关键词:猪链球菌;姜黄素;中毒性休克;细胞因子
R9 药学
R9160513-4870-201403000337
黄芩苷-金属配合物的合成及其抗肿瘤活性研究.郭明,伍周玲,王春歌,等.药学学报, 2014, 49(3): 337-345.利用络合配位法合成黄芩苷-金属(Ni2+、Co2+、Cu2+)配合物(baicalin metal complexes,BMC),紫外光谱、红外光谱、质谱、热重分析、元素分析全表征BMC的组成和结构;MTT法检测BMC对SMMC-7721细胞增殖的影响,PI单染法和Annexin-V/FITC双染法检测BMC对SMMC-7721细胞周期和凋亡的影响,荧光定量RT-PCR法检测BMC对SMMC-7721细胞凋亡基因Bcl-2、Bax mRNA的表达,流式细胞仪分析BMC对SMMC-7721细胞凋亡Bcl-2蛋白、Bax蛋白的表达,分析BMC的抗肿瘤活性及其作用机制.结果表明,成功制备了3种新型BMC(摩尔比2:1),解析获得配合物的分子式为Na2Ni(C21H16O11)2·10H2O、Na2Co(C21H16O11)2·8H2O、Na2Cu(C21H16O11)2·8H2O;细胞周期和凋亡检测结果显示,BMC使细胞阻滞于G0/G1期,阻止进入S期和G2/M 期;基因及蛋白检测结果显示,在设定浓度及时间条件下,BMC可使SMMC-7721细胞中Bcl-2基因表达下调,Bcl-2表达蛋白明显降低,同时Bax基因表达上调,Bax表达蛋白明显升高;说明BMC通过阻滞细胞周期、下调Bcl-2和上调Bax的表达来抑制细胞增殖,促进细胞凋亡,3种配合物抗肿瘤活性:黄芩苷-铜(baicalin-copper,BC-Cu)>黄芩苷-钴(baicalin-cobalt,BC-Co)>黄芩苷-镍(baicalin-nickel,BC-Ni)>黄芩苷(baicalin,BC),并呈现量-效关系.
关键词:黄芩苷;金属配合物;肝癌;细胞凋亡;Bcl-2;Bax
R9160513-4870-201403000346
新型乙酰胆碱酯酶抑制剂的设计、合成与活性研究.马正月,张元功,杨琦,等.药学学报, 2014, 49(3): 346-351.
本文设计、合成了一类全新结构类型的2-氨基-4-苯基噻唑类化合物,并考察了这些化合物对乙酰胆碱酯酶活性的抑制作用.以α-溴代苯乙酮为起始原料,经Hantzsch、酰化和取代反应合成了2-氨基-4-苯基噻唑类化合物,并利用Ellman分光光度法考察了它们对乙酰胆碱酯酶(AChE)的体外抑制活性.实验结果表明目标化合物均具有一定的AChE抑制活性,其中化合物8a抑制活性最好,其IC50达到了3.54 μmol·L-1,优于对照药利斯的明.2-氨基-4-苯基噻唑类化合物对乙酰胆碱酯酶具有较好的抑制活性,需要进一步深入研究.
关键词:2-氨基-4-苯基噻唑;乙酰胆碱酯酶抑制剂;阿尔茨海默病
R9160513-4870-201403000352
取代乙酸己(庚)硫酯类化合物的合成与体外抗肿瘤活性.闻家辰,姜涛,包宇,等.药学学报, 2014, 49(3): 352-358.
将天然产物apicidin分子中大环结构简化,并对锌离子结合区结构修饰,设计了两类取代乙酸己(庚)硫酯类化合物.所合成的26个化合物结构经1H NMR、IR、MS与HR-MS确证.采用MTT法与台盼蓝染色法对目标化合物进行了体外抗肿瘤活性筛选,药理结果显示,化合物Ⅱ-1、Ⅱ-3、Ⅱ-6、Ⅱ-13针对HL-60肿瘤细胞活性较好,IC50值达到微摩尔级,化合物Ⅱ-7、Ⅱ-8针对MCF-7肿瘤细胞的抑制作用优于阳性对照药伏立诺他,IC50值分别为3.19和6.29 μmol·L-1.
关键词:apicidin;硫酯;抗肿瘤活性;构效关系
R9170254-1793-201402000215
Biacore法测定重组人乳头瘤病毒双价(16/18型)疫苗原液的动力学常数.周朝明.药物分析杂志, 2014, 34(2): 215-220.
目的:建立Biacore法测定重组人乳头瘤病毒双价(16/18型)疫苗原液的动力学常数.方法:分别将HPV 16·V5中和单抗与HPV 18·J4中和单抗偶联到CM5芯片上,然后根据Biacore X-100 Kinetics/Affinity控制软件将 HPV 16L1和HPV 18L1原液分别稀释至适当的不同浓度,采用50 mmol·L-1氢氧化钠溶液作为再生液进行动力学分析.根据Biacore X-100 Evaluation分析软件进行拟合,得到样品的动力学常数KD值.结果:Biacore法测定重组人乳头瘤病毒16型、18型原液动力学常数KD分别为4.844×10-10mol·L-1和 1.67×10-10mol·L-1,HPV 16L1和HPV 18L1原液在浓度为0.625~40 μg·mL-1时线性关系良好(HPV16L1:Y=17.77X-0.0184,r=1.000;HPV 18L1:Y=18.73X+5.282,r=0.9957).HPV 16L1和HPV 18L1原液精密度和稳定性试验的RSD均<20%.并且Biacore法测定的结合常数ka值和体外相对效力测定(IVRP法)的EC50值之间具有一定的相关性.结论:该方法实时、简便、快速、准确、灵敏,适用于重组人乳头瘤病毒原液的动力学分析.
关键词:人乳头瘤病毒16型;人乳头瘤病毒18型;动力学常数;Biacore;表面等离子共振;体外相对效力测定
R9170254-1793-201402000221
应用TaqMan MGB探针实时荧光定量PCR结合分离培养监测分析灰仓鼠细菌多样性.高正琴,邢进,冯育芳,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 221-227.
目的:监测分析中国灰仓鼠细菌的多样性,收集更多的质量信息,获得更全面的微生物背景知识,为灰仓鼠的种群建立、生物净化和动物模型的建立提供科学的数据依据.方法:60只成年灰仓鼠来自新疆地区,安乐死后剖解采集标本.应用TaqMan MGB探针实时荧光定量PCR和常规微生物学方法进行细菌多样性研究.结果:本研究采用常规微生物学方法从灰仓鼠中鉴定出179株细菌,包括大肠埃希菌、鲍氏志贺菌、肺炎克雷伯菌、阴沟肠杆菌、栖冷克吕沃尔菌、嗜肺巴斯德菌、溶血性巴斯德菌、产气巴斯德菌、铜绿假单胞菌、栖稻假单胞菌、门多萨假单胞菌、粪产碱杆菌、阴道加特纳菌、卡它莫拉菌、莫拉克斯氏菌、CDC group EF-4a、特氏纤维单胞菌、戊糖片球菌、金黄色葡萄球菌、溶血性葡萄球菌、腐生葡萄球菌、模仿葡萄球菌、头状葡萄球菌、孔氏葡萄球菌、木糖葡萄球菌、鸡葡萄球菌、里昂葡萄球菌、山羊葡萄球菌、粘滑罗斯菌、麻疹孪生球菌、肺炎链球菌、咽峡炎链球菌、血链球菌、牛链球菌Ⅰ型、乳房链球菌、少酸链球菌、无乳链球菌、粪肠球菌、黄肠球菌、浅绿气球菌、解酪蛋白巨大球菌、拥挤棒杆菌、人皮肤棒状杆菌、蜂房芽孢杆菌、短芽孢杆菌、环状芽胞杆菌.分离培养鉴定出12个科21个属48个种179株细菌,肠杆菌科是主要优势菌群,葡萄球菌科、肠球菌科、假单胞菌科、巴斯德菌科、链球菌科是次优势菌群.应用TaqMan MGB探针实时荧光定量PCR方法从灰仓鼠中检出167份核酸阳性标本,包括支原体、泰泽氏菌、空肠弯曲菌、CAR菌、幽门螺杆菌、肝螺杆菌、嗜肺巴斯德菌.TaqMan MGB探针实时荧光定量PCR检测结果显示支原体是最主要的优势菌群,泰泽氏菌、空肠弯曲菌、CAR菌、幽门螺杆菌、肝螺杆菌是次优势菌群.结论:TaqMan MGB探针实时荧光定量PCR结合分离培养能够更有效地监测分析灰仓鼠细菌多样性,获得更多更全面的微生物多样性信息,该信息对灰仓鼠质量控制标准的制定具有重要意义.研究结果为我国灰仓鼠微生物学监测以及质量标准的制定提供了科学依据.
关键词:灰仓鼠;细菌多样性;TaqMan MGB探针;实时荧光定量PCR;常规微生学方法;分离培养;生化鉴定;监测分析
R9170254-1793-201402000228
磷脂化重组人铜锌超氧化物歧化酶活性测定方法的建立.付志浩,毕华,高凯,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 228-233.
目的:建立磷脂化重组人铜锌超氧化物歧化酶(PC-SOD)的活性测定方法,并对方法进行方法学验证.方法:采用经典的氮蓝四唑(NBT)还原法,SOD可竞争结合负氧离子,抑制显色,通过与活性标准品比较抑制显色的程度,计算样品的活性.对方法的专属性、线性与范围、回收率、精密度进行验证.结果:方法符合专属性要求;SOD线性范围0.23~500 μg·mL-1,PC-SOD线性范围0.46~1000 μg·mL-1,R2≥0.99;回收率测定结果介于80%~120%,符合活性测定方法对于回收率的要求;SOD原液活性测定结果为(5298±549)U·mg-1,PC-SOD原液测定结果为(2765±474) U·mg-1,PC-SOD成品测定结果为(2595±230)U·mg-1, RSD≤20%,符合一般生物制品活性检测精密度要求.结论:建立并验证了反映药效的PC-SOD活性测定方法,可用于PC-SOD的质量控制和一致性分析.
关键词:超氧化物歧化酶;磷脂化重组人铜锌超氧化物歧化酶;活性测定;方法验证;专属性;回收率;精密度;质量控制
R9170254-1793-201402000234
薄荷醇对黄芩苷角膜透过性的影响.欧阳丽影,杨铮,张肖宁,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 234-237.
目的:研究薄荷醇对黄芩苷通过离体角膜的影响,考察其与黄芩苷联合药用的可行性.方法:采用改良的立式Franz扩散池,以林格氏液为扩散介质考察在不同浓度薄荷醇的促进渗透下黄芩苷的离体兔角膜通透性.结果:0.01%、0.03%、0.05%、0.08%、0.1%薄荷醇分别使黄芩苷的表观渗透系数增加到7.27、16.09、20.32、50.18和52.05倍,与黄芩苷对照组呈显著性差异(P<0.01),且0.1%薄荷醇渗透效果最佳.应用促透剂后测定的角膜水化值与对照组相比无显著性差异(P>0.05),5 min内眨眼次数与对照组无显著性差异(P>0.05).结论:薄荷醇对黄芩苷通过离体角膜有显著的促进作用,且对角膜无明显的刺激性.
关键词:薄荷醇;黄芩苷;角膜;透过性;渗透促进剂;Franz扩散池;表观渗透系数;渗透增强比
R9170254-1793-201402000238
GC-MS和化学计量学组合方法研究赤芍二氯甲烷提取物化学成分.冯晓亮,贺云彪,王玉林,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 238-242.
目的:系统分析加速溶剂萃取法获得的赤芍二氯甲烷提取物化学组分.方法:气相色谱-质谱(GC-MS)检测提取物,利用化学计量学组合方法,即重叠色谱峰用粗糙惩罚平滑法处理后,经直观推导式演进特征投影(HELP)法解析,得到提取物中各成分的色谱和质谱信息,通过利用各组分质谱信息和谱库标准质谱相似度而获得定性分析结果,用总体积积分法和归一化法相对定量.结果:解析获得71个色谱峰,定性分析出52个组分,占总含量的86.97%.二氯甲烷提取物中主要含有酸、酚、醇和酯类等物质,其中苯甲酸、牡丹酚和邻甲基苯酚含量依次最高.结论:提出了简便快速对赤芍二氯甲烷提取物化学成分进行系统研究的方法.所得结果信息量多,定性准确度高,可为赤芍的研究和质量控制提供依据.
关键词:气相色谱-质谱;粗糙惩罚平滑法;直观推导式演进特征投影(HELP)法;加速溶剂萃取法;二氯甲烷提取物;赤芍
R9170254-1793-201402000243
RP-HPLC法同时测定雪松松针中4个有效成分的含量.石晓峰,李师,刘东彦,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 243-246.
目的:建立同时测定雪松松针中丹皮酚、蛇床子素、和厚朴酚、厚朴酚4个有效成分含量的反相高效液相色谱法.方法:采用Agilent Eclipse plus-C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),以甲醇(A)-水(B)为流动相,梯度洗脱(0~7 min,55%A;7~20 min,80%A;20~25 min,55%A),流速1.0 mL·min-1,检测波长294 nm,柱温25℃.结果:雪松松针中丹皮酚、蛇床子素、和厚朴酚、厚朴酚浓度分别在12.5~125、5~50、7~70和10~100 μg·mL-1范围内呈良好线性关系,相关系数在0.9989~0.9998之间;加样回收率(n=9)范围为98.6%~99.2%.结论:该方法简单、快速、高效,可作为雪松松针质量控制的参考方法.
关键词:雪松松针;丹皮酚;蛇床子素;和厚朴酚;厚朴酚;含量测定;中药成分分析;反相高效液相色谱
R9170254-1793-201402000247
4代甘草酸制剂主成分异构体及有关物质含量差异分析与变化趋势.赵燕燕,石敏健,刘丽艳,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 247-254.
目的:对国内外上市的4代甘草酸制剂中主成分和有关物质含量差异与变化趋势进行分析.方法:对样品预处理条件进行考察,并建立高效液相色谱法,对10种上市甘草酸制剂主成分及其有关物质进行含量测定,分别计算各甘草酸制剂的标示量以及18α-Gly与18β-Gly的组成比例,对制剂中各成分含量差异和变化趋势进行比较分析.结果:10种上市甘草酸类制剂标示量均符合中国药典规定,各种甘草酸制剂之间主成分及有关物质的含量以及18α-Gly与18β-Gly组成比例均存在显著性差异;进口制剂各成分总含量高于国产制剂.结论:建立的分析方法简便、灵敏,重复性好,结果准确可靠,可用于各种剂型甘草酸制剂含量检测与分析以及质量控制;分析结果可为临床用药选择及开发新的甘草酸制剂提供参考.
关键词:甘草酸制剂;18α-Gly;18β-Gly;有关物质;含量分析;变化趋势;高效液相色谱法
R9170254-1793-201402000255
聚山黎酯80的MALDI-TOF/MS和色谱分析.张琪,孟杨,杨华新,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 255-258.
目的:建立聚山梨酯80(又名吐温80)的检测分析方法.方法:使用岛津公司的AMIX Performance基体辅助激光解吸飞行时间质谱(MALDI-TOF/MS)和分子排阻色谱对市售的聚山梨酯80进行研究.参数为正离子电离光谱,反射模式,加速电压20.0 kV,氮激光,质量阀为m/z 500,基质为肉桂酸(CHCA).结果:发现聚山梨酯80为复杂的混合物,包括聚乙二醇、聚乙二醇酯、单硝酸异山梨聚乙氧基化物、脱水山梨糖醇聚乙氧基化物、聚山梨酯的单酯/二酯、山梨糖醇聚乙氧基化物酯等.分子排阻色谱方法成功分离聚山梨酯80的低分子量和高分子量成分,并用MALDI-TOF/MS证明.结论:本方法操作简便,结果准确,未来可以用于聚山梨酯80的质量控制.
关键词:聚山梨酯80;吐温;基体辅助激光解吸飞行时间质谱;分子排阻色谱;基质
R9170254-1793-201402000259
RP-HPLC法同时测定安神补心片中5个成分的含量.张维萍,王冬梅,吴庆芝,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 259-263.
目的:建立RP-HPLC法同时测定安神补心片中丹参素钠、红景天苷、2,3,5,4’-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷(以下简称二苯乙烯苷)、女贞子苷、丹酚酸B 5个成分的含量.方法:采用Diamonsil C18色谱柱(4.6 mm×200 mm,5 μm)进行分离;流动相为乙腈(A)-0.1%磷酸水溶液(B),梯度洗脱,流速为1.0 mL·min-1;检测波长为220 nm;柱温为30℃.结果:丹参素钠、红景天苷、二苯乙烯苷、女贞子苷、丹酚酸B质量浓度分别在11.94~119.4 mg·L-1(r=0.9994,n=6)、5.520~55.20 mg·L-1(r=0.9997,n=6)、2.848~ 28.48 mg·L-1(r=0.9992, n=6)、 1.104~ 11.04 mg·L-1(r=0.9990,n=6)、51.78~517.8 mg·L-1(r=0.9993,n=6)与峰面积呈良好的线性关系,方法的平均回收率(n=6)分别为100.1%(RSD=1.8%)、99.7%(RSD=1.8%)、101.1%(RSD=1.2%)、100.8%(RSD=1.8%)和100.1%(RSD=0.9%).结论:该方法简便、准确,重复性好,专属性强,可用于安神补心片的质量控制.
关键词:安神补心片;丹参素钠;红景天苷;二苯乙烯苷;女贞子苷;丹酚酸B;高效液相色谱法;含量测定;中药多成分分析;质量控制
R9170254-1793-201402000264
HPLC法测定三七总皂苷传递体中2个成分的含量和包封率.方蓉,郑杭生,李范珠,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 264-268.
目的:建立测定三七总皂苷传递体中人参皂苷Rg1(Rg1)和人参皂苷Rb1(Rb1)含量和包封率的方法.方法:采用HPLC法测定Rg1和Rb1的含量,测定中色谱柱为Ultimate XB-NH2(4.6 mm ×250 mm,5 μm),流动相为乙腈-水,采用梯度洗脱,检测波长为203 nm,柱温30℃.以HPLC法结合离心超滤法测定包封率.结果:Rg1和Rb1线性范围分别为0.03472~0.3472、0.03420~0.3420 mg·mL-1(r≥0.999),平均回收率(n=9)分别为100.3%、100.9%;测得PNS传递体中Rg1、Rb1含量分别为3.26、2.60 mg·mL-1,包封率分别为87.9%、98.6%.结论:该法可用于三七总皂苷传递体中Rg1和Rb1的含量测定,方法准确、可靠,专属性强;离心超滤法可用于包封率的测定.
关键词:三七总皂苷;人参皂苷Rg1;人参皂苷Rb1;传递体;高效液相色谱;离心超滤法;含量;包封率
R9170254-1793-201402000269
花红胶囊中咖啡酰奎宁酸类成分的识别和含量测定.沈寿茂,沈连钢,张晶,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 269-274.
目的:分析花红胶囊醇提物中的咖啡酰奎宁酸类成分,并建立同时测定花红胶囊中新绿原酸、绿原酸和隐绿原酸含量的高效液相色谱法.方法:超高效液相色谱与串联四极杆飞行时间质谱仪联用技术(UPLC/Q-TOF-MS/MS):采用Thermo BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm) 色谱柱,以0.1%甲酸乙腈溶液(A)-0.1%甲酸水溶液(B)为流动相,梯度洗脱,流速0.4 μL·min-1,柱温40℃;运用电喷雾离子源(ESI源),负离子模式检测(m/z 100~1500),毛细管电压2.5 kV,锥孔电压40 kV,离子源温度120℃,脱溶剂温度450℃,碰撞能量15~40 eV,对花红胶囊中的咖啡酰奎宁酸类成分进行快速表征、鉴定.高效液相色谱法:采用Phenomenex C18(250 mm×4.6 mm,4 μm) 色谱柱,以0.1%甲酸乙腈-0.1%甲酸水溶液为流动相,梯度洗脱(0~7 min,5%A→8%A;7~17 min,8%A→15%A;17~45 min,15%A→30%A;45~55 min,30%A→50%A;55~60 min,50%A→100%A),流速1.0 mL·min-1,检测波长326 nm,柱温30℃.结果:采用UPLC/Q-TOF-MS/MS对该制剂的甲醇提取物进行分析,鉴定了4个咖啡酰奎宁酸类化合物,分别为新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸和异绿原酸A.采用HPLC法测定新绿原酸、绿原酸和隐绿原酸,它们的浓度分别在3.54~176.80 μg·mL-1(r=0.9999)、6.98~348.80 μg·mL-1(r=0.9999)、4.06~202.80 μg·mL-1(r =0.9999)范围内与峰面积呈良好的线性关系;方法的平均加样回收率(n =6)为101.5%~102.2%,RSD为1.9%~2.4%.结论:该方法为花红胶囊化学成分的快速鉴定奠定了基础,为花红胶囊的质量控制提供参考依据.
关键词:花红胶囊;咖啡酰奎宁酸类;新绿原酸;绿原酸;隐绿原酸;含量测定;质量控制;识别;超高效液相色谱与串联四极杆飞行时间质谱仪联用技术;高效液相色谱
R9170254-1793-201402000275
HPLC-MS考察真空低温干燥法对罗汉果中10个皂苷含量的影响.周凌,朱吟吟.药物分析杂志, 2014, 34(2): 275-280.
目的:利用高效液相色谱-质谱联用仪建立了11-O-罗汉果苷Ⅴ、罗汉果皂苷Ⅴ、异罗汉果皂苷Ⅴ、赛门苷Ⅰ、罗汉果皂苷Ⅳa、罗汉果皂苷Ⅳe、罗汉果皂苷Ⅲ、罗汉果皂苷Ⅲe、罗汉果皂苷Ⅲa1、罗汉果皂苷 Ⅱa 2 10个罗汉果皂苷及罗汉果黄素的定性定量检测方法,考察了真空低温干燥法与传统烘烤方法对10个罗汉果皂苷含量的影响.方法:采用Poroshell 120-SB柱,以乙腈-甲酸水溶液为流动相进行梯度分离,用质谱检测器检测,外标法定量.结果:使用真空低温干燥法得到的罗汉果中皂苷的含量显著高于传统干燥方法.结论:真空低温干燥法较传统干燥方法能更多地保留罗汉果中的活性成分罗汉果皂苷,得到的产品无论在外观、口感和品质上都有显著优势.
关键词:高效液相色谱-质谱联用;罗汉果;罗汉果皂苷;赛门苷Ⅰ;罗汉果黄素;真空低温干燥
R9170254-1793-201402000281
校正因子法同时测定非洛地平及其片剂中的3个杂质.朱静毅,李静,闻琍毓,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 281-286.
目的:建立校正因子法同时测定非洛地平及其片剂中3个杂质的含量.方法:采用高效液相色谱法,以非洛地平为参照物质,分别计算3个杂质(杂质A、B、C)的相对保留时间及相对校正因子,并对测定方法的耐用性进行考察;用相对校正因子计算非洛地平及其片剂中相应杂质的含量,同时与杂质对照品法测定的结果进行比较,以验证方法的准确性.结果:3个杂质相对于主成分非洛地平的相对保留时间分别为0.84、0.75、1.35,相对校正因子分别为
1.96、0.96和1.06;方法学验证试验表明所建立的方法符合定量测定杂质含量的要求;校正因子法的计算值与对照品法测定的结果无显著性差异.结论:本法能够准确测定非洛地平及其片剂中杂质A、B、C的含量.
关键词:非洛地平;杂质;夹角余弦法;校正因子;相对保留时间;高效液相色谱法
R9170254-1793-201402000287
奥拉西坦光学对映体在多糖类手性固定相上的拆分.张佩婷,王志仁,周玉婷,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 287-290.
目的:采用多糖类手性固定相,建立了奥拉西坦光学对映体的
HPLC手性分析方法.方法:考察5种手性柱、流动相的组成、温度和流速对奥拉西坦光学对映体色谱行为(半峰宽、分离度、容量因子k’、选择因子α和理论板数)的影响.结果:获得的最佳分离条件为:色谱柱为Chiralpak AS-H手性柱(250 mm×4.6 mm),流动相为正己烷-0.1%二乙胺乙醇溶液(80:20),流速0.5 mL·min-1,柱温38℃.实验数据表明,提高流动相中的乙醇比例可以缩短分析时间,提高柱效,但是会降低手性选择性;提高柱温有助于改善峰形,提高柱效和增加手性选择性;降低流速可以通过影响柱效来提高分离度.结论:建立了一种快速准确拆分奥拉西坦光 学对映体的体外分析方法,实现了奥拉西坦光学对映体的完全分离,并测定了合成的(S)-和(R)-奥拉西坦的 光学纯度.
关键词:奥拉西坦;光学对映体拆分;多糖类手性固定相;高效液相色谱
R9170254-1793-201402000291
NIRS法分析复方磺胺甲噁唑片的均匀性.吴阮琦,董艳虹,范琦,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 291-296.
目的:建立复方磺胺甲噁唑片厂间、批间及批内均匀性的近红外光谱无损快速分析方法.方法:测量4个厂家13批共258片复方磺胺甲噁唑片的近红外漫反射光谱,结合化学计量学技术,建立该片厂间、批间及批内的均匀性分析方法.结果:所建NIRS法能够准确、无损、快速地分析复方磺胺甲噁唑片厂间、批间及批内的均匀性.结论:所建NIRS法可用于复方磺胺甲噁唑片质量监督管理及生产过程控制中的均匀性分析.
关键词:近红外光谱法;化学计量学;均匀性;厂间;批间;批内;复方磺胺甲噁唑片
R9170254-1793-201402000297
融合蛋白ProteinA残留检测方法的建立.毕华,范文红,史新昌,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 297-300.
目的:建立一种融合蛋白的Protein A(ProA)残留检测方法.方法:利用 Cygnus公司的F400检测试剂盒,用酶联免疫吸附测定(ELISA)法进行残留量检测,通过基质干扰试验、校正标准曲线法和非校正标准曲线的对比及加标回收率试验考察基质的干扰.用校正标准曲线法对3批融合蛋白原液进行残余ProA检测,并对该方法进行精密性和准确性验证.结果:产品基质对试验检测有干扰,应用校正标准曲线法可以消除这种干扰.3批供试品原液经3次测定,残余ProA的平均值分别为(0.24±0.03)、(0.29±0.03)和(0.36±0.03) ng·mL-1,RSD均小于15%.1批原液经3次测定,回收率为
(99.92±8.28)%.结论:已成功建立该融合蛋白的ProA残留量检测方法,重复性好,准确性高,可作为该融合蛋白ProA残留量的常规检测方法,也为融合蛋白及单抗类制品的ProA残留量检测提供借鉴.
关键词:融合蛋白;ProA残留检测;酶联免疫吸附测定(ELISA);校正标准曲线;验证
R9170254-1793-201402000301
肝素中残留蛋白质检测国际协作研究.李京,王悦,范慧红.药物分析杂志, 2014, 34(2): 301-305.
目的:评价美国药典肝素中残留蛋白质检测新方法的适用性,收集多批原料药检测数据以便确定适合的限度.方法:采用Lowry法及加入去除干扰物质的前处理过程的Lowry法对美国药典委员会提供的2个测试样品及2个国内生产厂家的10批肝素钠原料药进行了检测.结果:中检院2个测试样品结果符合USP要求,提交的实验数据全部被采纳.全球共14个实验室提交了141批肝素钠原料药结果,除1个实验室不符合系统适用性要求,数据未被采纳外,其余原料蛋白含量均小于0.1%.结论:美国药典新的肝素中残留蛋白质检测方法及限度是可行的,对预实验蛋白质含量超过0.1%的样品,进行去干扰物质预处理,将残留蛋白质限度从“不得过1.0%”提高至“不得过0.1%”.
关键词:肝素;蛋白质杂质;美国药典;国际协作研究;Lowry法;标准修订
R9170254-1793-201402000306
保健食品中5-羟甲基糠醛快速筛查定性定量分析方法研究.朱小红,陈蓓,林芳,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 306-309.
目的:建立保健食品中5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethyl furfural,5-HMF)快速筛查定性定量分析方法.方法:样品经色谱甲醇提取富集,气相色谱-质谱联用(GC-MS),Scan模式进行定性,SIM选择离子扫描模式进行定量检测.采用DB-5 ms毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),程序升温:初始温度70℃(保持2 min),8℃·min-1升至100℃,再以6℃·min-1升至125℃(保持3 min),再以25℃·min-1升至280℃(保持2 min);选择EI离子源,溶剂延迟2 min,质谱扫描范围50~600 amu.结果:5-羟甲基糠醛在2.050~102.5 μg·mL-1范围内均呈良好的线性关系,相关系数为0.9995;检出限(S/N=3)为0.02 μg·mL-1,加标回收率为84.0%~96.5%;样品筛查结果发现7批含糖口服液中检测出5-羟甲基糠醛.结论:该法简便、快速、准确,专属性强,可用于保健食品质量控制中检测5-羟甲基糠醛的残留量.
关键词:气相色谱-质谱;5-羟甲基糠醛残留;快速筛查;保健食品;定性定量
R9170254-1793-201402000310
近红外特征谱段相关系数法测定降压类中成药中添加氢氯噻嗪.池文杰,张勋,陈海滨,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 310-313.目的:建立近红外特征谱段相关系数法快速筛查降压类中成药中是否添加氢氯噻嗪.方法:采用近红外光谱仪积分球漫反射测定光谱,以氢氯噻嗪化学对照品的近红外光谱为参照光谱,采用二阶导数(13个平滑点)进行光谱预处理,选择6606~6522 cm-1为特定谱段,阈值设为80%,建立模型.结果:用25个含氢氯噻嗪的市售样品验证该方法,相关系数大于80%的有21个,准确率为84.0%;用710个不含氢氯噻嗪的市售样品验证该方法,相关系数小于80%的有709个,准确率为99.8%.结论:实验证明此方法准确、可靠,可作为市场上该种非法添加物的快速有效的检查手段.
关键词:氢氯噻嗪;近红外漫反射光谱;特征谱段;相关系数法
R9170254-1793-201402000314
HPLC-UV-ELSD法同时测定复方妥布霉素滴眼液中妥布霉素和地塞米松的含量.杨友田,邰顺章,梁欣.药物分析杂志, 2014, 34(2): 314-316.
目的:建立高效液相色谱-紫外检测器-蒸发光散射检测器联用法(HPLC-UV-ELSD)同时测定复方妥布霉素滴眼液中妥布霉素和地塞米松的含量.方法:采用Capcell pak MG C18(4.6 mm×150 mm,5 μm)色谱柱,流动相为0.2 mol·L-1三氟乙酸水溶液-乙腈(90:10),流速1.0 mL·min-1;检测波长240 nm;进样量:20 μL;ELSD检测器:漂移管温度为90℃,载气1.8 Bar.结果:妥布霉素、地塞米松分别在27.65~276.54 mg·L-1、10.01~100.06 mg·L-1范围内呈良好的线性关系,r分别为0.9993、0.9997;平均回收率(n=6)分别为99.2%(RSD=0.65%)、99.6%(RSD=0.58%).结论:该方法简便,重复性好,可用于同时测定复方妥布霉素滴眼液中妥布霉素和地塞米松的含量.
关键词:复方妥布霉素滴眼液;妥布霉素;地塞米松;含量测定;高效液相色谱-紫外检测器-蒸发光散射检测器
R9170254-1793-201402000317
当归不同药用部位活性成分含量的HPLC分析方法及特征图谱研究.温学逊,牛研,王书芳.药物分析杂志, 2014, 34(2): 317-324.目的:建立同时测定当归不同药用部位中绿原酸、阿魏酸和Z-藁本内酯含量的HPLC分析方法及特征图谱,研究当归不同药用部位成分差异并加以区别.方法:含量测定,采用Agilent ZORBAX SB-C18色谱柱(5 μm,4.6 mm×250 mm),以0.05%乙酸水溶液(A)-甲醇(B)为流动相,梯度洗脱(0~5 min,15%B→40%B;5~14 min,40%B;14~25 min,40%B→65%B;25~35 min,65%B;35~40 min,65%B→90%B;40~45 min,90%B→100%B;45~57 min,100%B),流速0.6 mL·min-1,采用变波长检测模式(0~30 min,326 nm;30~57 min,350 nm),柱温35℃;特征图谱色谱的建立,采用Agilent ZORBAX SB-C18色谱柱(5 μm,4.6 mm×250 mm),以0.05%乙酸水溶液(A)-甲醇(B)为流动相,梯度洗脱(0~5 min,15%B→35%B;5~30 min,35%B→65%B;30~45 min,65%B;45~58 min,65%B→90%B;58~63 min,90%B→100%B;63~75 min,100%B),流速0.6 mL·min-1,检测波长254 nm,柱温25℃.结果:不同产地不同批次当归不同药用部位中绿原酸的含量为0.020%~0.079%,阿魏酸含量为0.025%~0.134%,Z-藁本内酯含量为0.273%~1.46%,有较大差异.特征图谱共确定21个特征峰,对样品特征图谱进行聚类分析、偏最小二乘法分析和主成分分析,样品分为3类.结论:所建立的含量测定方法简单、快速、灵敏、准确,能够用于当归不同药用部位中活性成分的含量测定.所建立的特征图谱方法能较好地反映当归药材的整体情况.两者结合可以更好地对当归药材的质量进行综合评价.当归不同药用部位化合物成分有明显差异,本文研究结果为当归分部位用药提供了一定的理论依据.
关键词:当归;不同药用部位;绿原酸;阿魏酸;Z-藁本内酯;特征图谱;主成分分析;偏最小二乘法;聚类分析
R9170254-1793-201402000325
高效液相色谱法测定注射用氟脲苷的含量及有关物质.金瓯.药物分析杂志, 2014, 34(2): 325-328.
目的:建立同时测定注射用氟脲苷含量及有关物质的HPLC方法.方法:采用反相高效液相色谱法,色谱柱为Venusil XBP C18(4.6 mm×250 mm,5 μm),以磷酸盐缓冲液(用磷酸调pH至6.6)为流动相A,流动相A-甲醇(50:50)为流动相B,梯度洗脱:(0~20 min,95% A→60% A;20~30 min,60% A;30~35 min,60% A→95% A),流速为1.0 mL·min-1;柱温:35℃;检测波长为268 nm.结果:氟脲苷峰与各主要杂质峰均分离良好,氟脲苷浓度在63.48~571.32 μg·mL-1范围内,与峰面积呈良好的线性关系,回归方程A=15.822C+13.224,r=1.000(n=7);重复性试验RSD为0.41%(n=6);平均加样回收率(n=9)为99.2%(RSD=0.48%);最低检测限为21.08 ng;供试品溶液在24 h内稳定.结论:本方法准确、灵敏,专属性强,适用于注射用氟脲苷的质量控制.
关键词:注射用氟脲苷;氟尿嘧啶;含量测定;有关物质;高效液相色谱法;梯度洗脱
R9170254-1793-201402000329
3种牛黄及安宫牛黄丸中总胆红素含量测定方法的优化.曹帅,夏晶,杨新华,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 329-334.
目的:优化3种牛黄及安宫牛黄丸中总胆红素的含量测定方法.方法:采用10%草酸溶液为牛黄中胆红素的提取溶剂,高效液相色谱法测定总胆红素的含量.为控制牛黄及其制剂的质量提供了依据和方法.色谱柱为迪马Kromasil 100Å C18(5 μm,0.46 mm×150 mm),乙腈-1%醋酸(95:5)为流动相,等度洗脱,检测波长450 nm,柱温30℃.结果:在3.63~51.80 μg·mL-1,胆红素线性相关系数为0.9999,3种牛黄及安宫牛黄丸的加样回收率均在98.0%~105.0%.结论:方法重复性好,准确度较高,能有效提取出样品中的胆红素,避免了牛黄种类不同而导致胆红素提取不完全的问题,.方法操作简便易行,通用性较好,为其他含牛黄类中成药中胆红素的测定提供了参考.
关键词:牛黄;安宫牛黄丸;胆红素;含量测定;优化
R9170254-1793-201402000335
HPLC测定不同品种怀地黄中地黄苷A、D的含量.刘炯,张杰,张华锋,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 335-339.
目的:建立HPLC法同时测定地黄中地黄苷A、D含量的方法,为怀地黄种质资源的优选和质量控制提供科学依据.方法:采用Dikma Diamonsil C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),流动相为乙腈-水系统(4:96),流速为1.0 mL·min-1,柱温为35℃,紫外检测器检测波长为203 nm.结果:13批怀地黄中,鲜地黄中地黄苷A、D的含量分别为0.0955%~0.3916%、0.3609%~0.8955%;生地黄中地黄苷A、D的含量分别为0.1333%~0.5542%、0.1985%~0.6786%,不同品种和产地含量差别较大.结论:本文建立的方法所测数据可作为怀地黄的种资资源优选和质量控制的数据.
关键词:高效液相色谱;紫外检测器;鲜地黄;生地黄;地黄苷A;地黄苷D;种质资源
R9170254-1793-201402000340
注射用顺苯磺酸阿曲库铵细菌内毒素检测动态浊度法的研究.李树馀.药物分析杂志, 2014, 34(2): 340-344.
目的:建立注射用顺苯磺酸阿曲库铵的细菌内毒素(BET)检查方法动态浊度法.方法:依据2010年版中国药典二部附录ⅪE细菌内毒素检查方法,通过试验验证注射用顺苯磺酸阿曲库铵对细菌内毒素检查有抑制作用,提出用辅剂稀释剂Ⅰ稀释供试品从而加入适量的二价金属阳离子(Mg2+),以补充因螯合作用而减少的部分二价金属离子,从而消除注射用顺苯磺酸阿曲库铵对内毒素检查的抑制作用.结果:补充适量的二价金属阳离子(Mg2+)可以有效地消除注射用顺苯磺酸阿曲库铵对BET的抑制.结论:结果表明,注射用顺苯磺酸阿曲库铵可以建立动态浊度法进行细菌内毒素检测.
关键词:注射用顺苯磺酸阿曲库铵;内毒素检测;动态浊度法鲎试剂(TAL,LAL);二价金属镁离子
R9170254-1793-201402000345
液-质联用法测定妇宁丸中盐酸水苏碱的含量.赵勇,胡娟妮,丁野,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 345-348.
目的:建立妇宁丸中盐酸水苏碱的含量测定方法.方法:采用LC-MS/MS法测定盐酸水苏碱的含量.使用Venusil HILIC色谱柱(100 mm×2.1 mm,3 μm),以乙腈-水(75:25)为流动相,流速0.3 mL·min-1;以电喷雾离子源(ESI)正离子模式将样品离子化,多反应监测(MRM)模式下对盐酸水苏碱(m/z 144.0→57.91和m/z 144.0→83.96)进行测定.结果:盐酸水苏碱浓度在5.0440~201.76 ng·mL-1线性关系良好(r=0.9999),平均回收率(n=6)为99.6%,RSD为1.3%.结论:该方法简便、可靠、准确,可作为妇宁丸中盐酸水苏碱的含量测定方法.
关键词:中成药;妇宁丸;盐酸水苏碱;液-质联用法;多反应监测模式;含量测定;质量标准提高
R9170254-1793-201402000349
蜂胶与杨树胶HPLC指纹图谱的建立及应用.李樱红,周萍,罗金文,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 349-354.
目的:采用HPLC建立区分蜂胶与杨树胶的指纹图谱,为蜂胶真伪鉴别和质量控制提供依据.方法:样品经提取后,以甲醇-0.4%磷酸(60:40)为流动相,采用Venusil MP C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)分离,检测波长360 nm,流速1.0 mL·min-1,柱温35℃.结果:选取有代表性的蜂胶和杨树胶样品各10批,建立蜂胶和杨树胶的对照指纹图谱模版.以对照模板为参照,通过《中药指纹图谱相似度计算软件》计算,对蜂胶、杨树胶、蜂胶中掺杨树胶、蜂胶中掺外源性黄酮类化合物、既非蜂胶又非杨树胶等样品的相似度范围进行了限定.并利用建立的方法,对市场上流通的12批次不同厂家的蜂胶产品进行了评价.结论:该方法重复性好,准确度高,可用于蜂胶的真伪鉴别.
关键词:蜂胶;杨树胶;指纹图谱;相似度;真伪鉴别;高效液相色谱
R9170254-1793-201402000355
短柄五加茎皮的HPLC指纹图谱研究.胡浩斌,郑旭东,胡怀生.药物分析杂志, 2014, 34(2): 355-359.
目的:建立短柄五加茎皮的HPLC指纹图谱及紫丁香苷含量的测定方法.方法:采用岛津C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)色谱柱,流动相为0.15%醋酸-水(A)和0.15%醋酸-乙腈(B),进行梯度洗脱[0~10 min,A-B(9:1);10~50 min,A-B(6:4);50~110 min,A-B(1:
9)],流速0.8 mL·min-1,检测波长266 nm,柱温25℃,进样量10 μL,分析时间为100 min.结果:在0.02~0.32 mg·mL-1范围内,紫丁香苷的浓度与峰面积呈线性关系(r=0.9998),不同产地短柄五加茎皮中紫丁香苷的含量有一定的差别(0.22~0.41 mg·g-1).通过对10批次短柄五加茎皮的指纹图谱进行评价,确定了16个共有色谱峰,并初步确认9~12号峰分别为绿原酸、紫丁香苷、acantrifoside A和异秦皮啶的色谱峰.结论:本研究方法具有较好的精密度、重复性和稳定性,从整体上显示了短柄五加茎皮的化学特征,为短柄五加药材的质量评价和控制提供了有效手段.
关键词:五加属;短柄五加;茎皮;紫丁香苷;指纹图谱;高效液相色谱
R9170254-1793-201402000360
HPLC法建立人参糖肽注射液特征图谱的研究.陈英红,罗浩铭,王颖,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 360-363.
目的:建立人参糖肽注射液特征图谱.方法:通过对人参糖肽注射液中多糖1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮柱前衍生化,采用高效液相色谱法进行组成糖分析.结果:人参糖肽注射液特定特征图谱由6个共有峰组成,为甘露糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖.结论:高效液相色谱法建立多糖的特征图谱,操作方法简便,分离度高,重复性及稳定性良好,该结果可有效控制人参糖肽注射液的内在质量,同时可作为酸性杂多糖组成糖的测定方法.
关键词:人参糖肽;1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮;甘露糖;葡萄糖醛酸;半乳糖醛酸;葡萄糖;半乳糖;阿拉伯糖;特征图谱;柱前衍生化;高效液相色谱法
R9170254-1793-201402000364
拉曼光谱法测定氯膦酸二钠注射液的含量.姚丹丹,张锐,石蓓佳,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 364-367.
目的:建立拉曼光谱法测定氯膦酸二钠注射液的含量的方法.方法:利用拉曼散射原理,在水溶液中,拉曼峰信号的强度与溶质分子的浓度成正比,选取样品溶液拉曼光谱中氯膦酸二钠的P=O基团振动(1079 cm-1)处的强峰作为定量峰,建立拉曼光谱法测定氯膦酸二钠注射液含量的方法.结果:氯膦酸二钠在2~100 mg·mL-1范围内与拉曼峰强度呈良好的线性关系,线性回归方程为Y=426.0X+286.6,相关系数为0.9999(n=8),平均回收率为102.8%,RSD为1.6%(n=9).结论:本方法操作简便、快速,可用于氯膦酸二钠注射液的含量测定.
关键词:激光拉曼光谱;氯膦酸二钠;注射剂;含量测定;专属性
R9170254-1793-201402000368
HPLC法测定青蒿素哌喹片中青蒿素的溶出度.殷果,李慧义,闫研,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 368-371.
目的:采用HPLC法建立青蒿素哌喹片中青蒿素溶出度测定方法.方法:采用桨法,以含0.5%十二烷基硫酸钠的磷酸盐缓冲液为溶出介质,转速为75 r·min-1,45 min取样.采用Shim-pack VP-C18(150 mm×0.46 mm,5 μm)色谱柱,以乙腈-水(50:50)为流动相,柱温为30℃,流速为1.0 mL·min-1,检测波长为210 nm.结果:青蒿素浓度在0.025~0.5 mg·mL-1范围内线性关系良好(r=0.9996),平均回收率(n=9)为100.1%.3批样品在45 min的溶出度均超过标示量的70%.结论:本方法准确、可靠,灵敏度高,适用于青蒿素哌喹片中青蒿素溶出度的检测.
关键词:抗疟药;青蒿素哌喹片;溶出度;桨法;高效液相色谱法
R9170254-1793-201402000372
采用多条溶出曲线评价国产盐酸普罗帕酮片的内在质量.杨林,侯小梅,龚士学,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 372-375.
目的:利用光纤药物溶出度实时测定仪,研究国产盐酸普罗帕酮片在不同pH介质中的溶出曲线,评价制剂质量.方法:采用浆法,转速50 r·min-1,以pH 1.2盐酸溶液、pH 4.0醋酸盐缓冲液、pH 6.8磷酸盐缓冲液和水为溶出介质,采用光纤药物溶出度实时测定仪测定国产盐酸普罗帕酮片与进口制剂的溶出曲线,并用AV值法与日本橙皮书公布的溶出曲线进行比较.结果:国产样品在4种介质中溶出行为差异很大,溶出曲线与橙皮书参比曲线全部不相似.结论:国产盐酸普罗帕酮片制剂工艺与国外有较大差异,各厂家产品质量参差不齐.
关键词:盐酸普托帕酮片;溶出曲线;光纤药物溶出度实时测定仪;AV值法;不良反应
R9170254-1793-201402000376
制药用水微生物限度检查新方法的研究.李珏,洪利娅,王知坚,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 376-379.
目的:建立新的制药用水微生物限度检查方法,更好地指导国内企业控制制药用水的微生物污染.方法:比较中国药典(2010年版)、欧洲药典(EP 7.0)及美国药典(USP 35)制药用水微生物限度检查方法,通过数据分析确立最优条件:采用R2A琼脂培养基,按薄膜过滤法,30~35℃培养不少于5 d.结果:新方法在污染菌的检出率上较现行中国药典制药用水微生物检验方法存在显著提高.结论:本研究建立的制药用水微生物限度检查方法有更高的检出率,能够更好的反映制药用水微生物污染的真实情况,可作为中国药典2010年版增补本收载方法.
关键词:制药用水;微生物限度;药典;R2A琼脂培养基;薄膜过滤法
R9170254-1793-201402000380
猴鼻腔毒性病理检查一致性切片制片方法.杨艳伟,范玉明,吕建军,等.药物分析杂志, 2014, 34(2): 380-384.
目的:探讨猴鼻腔一致性切片制作方法,用于临床前鼻腔给药、吸入途径或其他途径给药药物的猴鼻腔组织病理学检查.方法:通过对食蟹猴鼻腔的解剖、固定、脱钙后,着重探讨了用于鼻腔给药药物及吸入毒性研究的猴鼻腔毒性病理检查一致性鼻腔标本4个切面的取材方法及参考的大体解剖标志,第1个切面在第1前磨牙前;第2个切面在第1、第2前磨牙之间;第3个切面在第1磨牙后,包括鼻腔旁边的上颌窦;第4个切面在鼻咽部软腭的前端和后端中间的位置.同时探讨了猴鼻腔组织HE染色切片制片中的其它注意事项.结果:制作出符合毒性病理学检查的猴鼻腔4个切面的HE染色切片,并清楚地显示了不同鼻粘膜上皮,包括鳞状上皮、移行上皮、嗅上皮和呼吸上皮.结论:本文描述了猴鼻腔毒性病理学检查的标准制片方法,运用本制片方法可以很好地制作出符合猴鼻腔毒性病理学镜检要求的一致性切片,用于临床前鼻腔给药药物、吸入途径或其它给药途径给药研究的猴鼻腔组织病理学检查.
关键词:鼻腔;毒性病理;制片;取材;猴
R9170513-4870-201403000363
一种抗体药物偶联物中药物抗体偶联比的测定.于传飞,李萌,郭玮,等.药学学报, 2014, 49(3): 363-367.
用两种方法即液质联用和紫外分光光度法对一种抗体药物偶联物的药物抗体偶联比进行测定,为科学评价和有效控制药物抗体偶联比提供可靠方法.采用C4色谱柱及联用的质谱对去糖基化样品进行分析,根据偶联不同数目药物分子的质量数增加判断偶联数目;采用紫外分光光度计在252及280 nm处进行吸收度测量,根据抗体和药物在不同波长处的吸收系数不同,由二元一次方程求导出药物抗体偶联比.两种方法测得的药物抗体偶联比分别为3.21及3.25,结果相似,都可用于此种抗体药物偶联物的药物抗体偶联比分析.
关键词:抗体药物偶联物;药物抗体偶联比;液质联用
R9170513-4870-201403000368
四逆散抗肝损伤作用的大鼠血清UPLC-MS/MS代谢组学研究.杨丽娜,温静,孙毅,等.药学学报, 2014, 49(3): 368-373.
采用基于超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)的代谢组学技术,并结合主成分分析(PCA)的方法,研究CCl4诱导的急性肝损伤大鼠血清中内源性代谢物的变化,以及四逆散对其的干预作用,寻找抗肝损伤潜在的生物标志物,以阐明四逆散抗肝损伤的作用机制.结果显示,正常对照组、CCl4诱导的急性肝损伤模型组、阳性对照组、四逆散给药组血清代谢物谱得到明显分离,发现并鉴定了9个与肝损伤相关的潜在生物标志物.与正常对照组相比,模型组大鼠血清中苯丙氨酸、色氨酸、甘氨鹅脱氧胆酸(GCDCA)的水平均显著上调;6种溶血磷脂酰胆碱类物质LPC 16:0、LPC 18:0、LPC 18:1、LPC 16:1、LPC 20:4、LPC 22:6的水平均显著下调.这些发生显著变化的代谢物涉及到体内的氨基酸代谢、脂代谢、胆汁酸代谢以及氧化-抗氧化作用平衡,预示着肝损伤大鼠体内这些代谢途径发生了紊乱,而大鼠给予四逆散后可使上述标志物水平向正常状态转归,表明四逆散抗肝损伤的作用机制可能与调节这些代谢途径相关.
关键词:四逆散;抗肝损伤;代谢组学;UPLC-MS/MS
R9170513-4870-201403000380
奥利司他中有关物质的UPLC-MS/MS研究.张婷婷,马辰.药学学报, 2014, 49(3): 380-384.
采用超高压液相色谱-质谱联用技术(UPLC-MS/MS),研究国内部分厂家的奥利司他原料药中有关物质的结构,确定了奥利司他10种有关物质的结构式或相对分子质量.获得并比较了不同来源的奥利司他原料药中的有关物质结构信息,为其开发及质量监控提供有意义的实验数据和参考依据.
关键词:奥利司他;UPLC-MS/MS;有关物质;生产工艺
R9170513-4870-201403000385
基于生物热动力学的注射剂无菌检查新方法研究.郜丹,任永申,鄢丹,等.药学学报, 2014, 49(3): 385-391.
为弥补药典常规无菌检查方法周期长、灵敏度低、易误判等局限,尝试建立基于生物热动力学的注射剂无菌检测新方法.依据微生物生长代谢过程中存在热量变化的普遍现象,采用生物热动力学法,以微生物生长速率k ≥0及热功率差值Pi-P0大于3倍基线噪音为评价指标,检测其热量变化规律以考察新建方法对无菌检查方法学要求菌株及注射剂实际样本中微生物的检测效力.结果显示,新建方法可在10 h内检出规定的革兰阳性菌、革兰阴性菌和真菌,且灵敏度均小于100 CFU·mL-1;同时在不同灭菌处理的注射剂实际样本中(复方茵陈注射液、注射用双黄连粉针、复方曲安奈德混悬型注射液)成功应用.研究提示,生物热动力学法用于注射剂无菌检查具有快速、灵敏等技术优势,有望为常规无菌检查方法带来有益的补充.
关键词:生物热动力学;微生物污染;无菌检查
R9310513-4870-201403000411
珍稀濒危药用铁皮石斛HMGR基因的克隆和特征分析.张琳,王继涛,张大为,等.药学学报, 2014, 49(3): 411-418.
3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme-A reductase,HMGR)是甲羟戊酸途径中的第一个限速酶,在植物细胞萜类物质合成代谢过程中发挥重要作用.但是,HMGR基因在珍稀濒危兰科药用植物铁皮石斛类萜生物合成途径中的作用尚不清楚.本研究利用RT-PCR和RACE技术,首次从铁皮石斛中克隆到一个HMGR基因,命名为DoHMGR1(GenBank注册号JX272632).DoHMGR1基因cDNA全长2 071 bp,编码一条由562个氨基酸组成的多肽,分子量59.73 kD,等电点6.18.DoHMGR1蛋白包含HMGR蛋白家族的4个保守结构域(63~561、147~551、268~383、124~541)和两个跨膜基序(42~64、85~107).DoHMGR1基因与多种植物HMGR基因相似性很高(67%~89%),与万代兰、水稻、玉米等单子叶植物亲缘关系较近.DoHMGR1基因具有组织表达特异性,其转录本在石斛根和茎中表达量较高,为叶中的2.13和1.98倍.DoHMGR1基因的分子鉴定为进一步解析该基因在铁皮石斛萜类物质合成代谢途径中的分子调控作用奠定基础.
关键词:铁皮石斛;3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶;基因表达;实时定量PCR
R9430513-4870-201403000392
脂质包裹与环糊精包合的协同矫味研究.李雪,郭桢,郝结兵,等.药学学报, 2014, 49(3): 392-398.
本文以对乙酰氨基酚为模型药物,研究脂质包裹与β-环糊精(β-CD)包合对难溶性苦味药物的协同矫味.通过建立动力学模型,计算药物在介质、脂质包裹微粒和分子包合等不同制剂单元中的分布,以控制产生苦味的游离药物浓度为目的,在制备、表征对乙酰氨基酚脂质微球基础上,确定β-CD用量,获得协同矫味给药体系,对其进行1H核磁共振(1H NMR)和分子模拟表征,并采用电子舌评价其矫味效果.结果脂质微球呈现一级释放,其速率常数为0.001 270 s-1,据此确定β-CD与对乙酰氨基酚的用量比为6.74:1(w/w).协同矫味给药体系中对乙酰氨基酚1H NMR特征峰的化学位移值均增大,且酚羟基上的氧及亚胺基上的氮分别与β-CD中羟基上的氢形成分子间氢键.电子舌实验结合主成分分析(PCA)得到的苦味顺序为:协同矫味给药体系 ≈ 脂质微球<β-CD包合物<对乙酰氨基酚原料药,确证了脂质包裹与β-CD分子包合的协同矫味效果.综上,脂质包裹微球以物理包裹方式阻滞药物释放,β-CD通过分子间氢键对游离对乙酰氨基酚进行包合,有效降低产生苦味的游离药物浓度,实现了协同矫味.
关键词:矫味;脂质微球;β-环糊精;电子舌;对乙酰氨基酚
R9430513-4870-201403000406
基于多元回归分析干法制粒工艺参数与颗粒质量的相关性.曹韩韩,杜若飞,杨嘉宁,等.药学学报, 2014, 49(3): 406-410.
本文以微晶纤维素WJ101为模型物料,通过单因素考察各个工艺参数对干法制粒后颗粒得率和脆碎度的影响,再综合考察工艺参数对颗粒得率和脆碎度的影响,建立工艺参数和颗粒质量的相关性.利用多元线性回归分析得到工艺参数与颗粒得率、脆碎度之间的回归方程,并得到工艺参数对颗粒得率和脆碎度影响大小的顺序:滚轮转速>滚轮压力>水平送料速度.颗粒得率与滚轮压力、水平送料速度呈正相关性,与滚轮转速呈负相关;颗粒的脆碎度与之相反.对比模型模拟结果和实际结果,两者无显著性差异(P>0.05),说明模型具有较高的预测精度及可信度.
关键词:干法制粒;工艺参数;多元回归分析;数学模型;相关性
R9441671-7775-201401000120
反相细乳液交联法制备裂隙结构壳聚糖纳米粒.李夜平,徐云,程晓农,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 120-124.
为获得新型的药物缓、控释制剂的载体材料,以液体石蜡与正己烷的混合溶液为油相、Span-80为乳化剂、壳聚糖溶液为水相、戊二醛为交联剂,通过反相细乳液交联,结合真空脱水处理,获得具有裂隙结构的壳聚糖纳米粒.通过激光粒度仪、扫描电镜、红外光谱和热分析等对壳聚糖纳米粒进行表征.结果表明:随着乳化时的剪切速率和交联剂用量的增加,所得壳聚糖纳米粒粒径逐渐减小;随着乳化剂用量的增加,壳聚糖纳米粒的粒径先迅速减小,然后又略有增大;油水相体积比为3:2~2:3,获得的壳聚糖纳米粒粒径较小.扫描电镜显示产物具有明显的裂隙结构,且分散性良好,粒径为(200±100)nm.
关键词:壳聚糖;纳米粒;裂隙结构;反相细乳液;真空脱水
R9440513-4870-201403000399
孕二烯酮储库型阴道环的制备及释药机制的研究.李春晓,王彦坤,宁美英.药学学报, 2014, 49(3): 399-405.
本文以孕二烯酮(gestodene,GEST)为模型药物研究储库型阴道环药物释放的影响因素.采用注塑成型法制备孕二烯酮储库型阴道环药芯,加热硫化法包裹控释膜,通过单一变量法,以21天的释放行为作为标准考察影响药物释放的因素.当改变外层控释膜的厚度时,随着控释膜厚度的增加,相对突释,即第一天的释药速率与平均日释药速率的比值逐渐趋于1.当膜厚为1.25 mm时,相对突释为1.04;在一定范围内,药物的平均释放速率(Q/t)与载药量(A)呈正比关系(r=0.992 2);实验考察了C6-165和Q7-4765两种膜材对药物释放的影响,结果发现药物溶解度高的C6-165膜更易实现对药物的控释;药物的形态影响其释放行为,结晶型粉末状态的药物更能有效地实现药物的控释;在相同载药量的前提下,对含1/1、1/2和1/4药芯的阴道环进行释放考察,结果显示三者的相对突释分别为1.93、1.87和1.76,1/4嵌段型阴道环更易实现控释.以上研究结果提示,孕二烯酮储库型阴道环可通过调整控释膜厚度、载药量、控释膜材料、药物分散状态、处方添加物组成及阴道环结构来控制药物释放行为,以达到理想的药物控释.
关键词:孕二烯酮;硅橡胶;控释;阴道环
R951009-2501-201401000033
临床药师干预对抗肿瘤药物临床试验方案偏离的影响.单娇娇,汤依群,史美祺,等.中国临床药理学与治疗学, 2014, 19(1): 33-37.目的:探讨临床药师加入抗肿瘤药物临床试验后对方案偏离发生率的影响.方法:选取江苏省肿瘤医院2011年9月至2013年2月参与抗肿瘤药物临床试验的受试者,分为未干预组和干预组.未干预组为2011年9月至2012年5月在研的受试者,干预组为2012年6月至2013年2月在研的受试者,分别统计两组受试者临床试验方案偏离发生的种类及发生率,观察临床药师干预对临床试验方案偏离的影响.结果:未干预组与干预组受试者方案偏离发生率之间的差异具有统计学意义(61.3% vs 43.9%,P<0.05),两组之间严重方案偏离发生率的差异也具有统计学意义(37.3% vs 19.7%,P<0.05).结论:临床药师参与抗肿瘤药物临床试验,可降低受试者方案偏离的发生率,为临床药师在肿瘤内科开展工作提供了新的契机.
关键词:临床试验方案;受试者;临床药师;方案偏离
R9630513-4870-201403000310
重组新城疫病毒rNDV-IL15在黑色素瘤治疗中的效果.牛泽杉,白福良,孙田,等.药学学报, 2014, 49(3): 310-315.
为了提高重组新城疫病毒抑制肿瘤的效果,本实验拯救获得了重组新城疫病毒rNDV-IL15.构建prNDV-IL15重组质粒,转染BHK21细胞后,拯救重组病毒rNDV-IL15,并测定病毒生长曲线;rNDV-IL15以 0.1 MOI感染B16F10细胞,ELISA法检测细胞上清液中IL15的表达量;MTT法比较rNDV-IL15和rNDV在体外抑制B16F10细胞的效果,并比较了两者在黑色素瘤肿瘤模型中对荷瘤小鼠的治疗效果.结果表明,rNDV-IL15构建并成功拯救;病毒生长曲线表明,插入IL15后对病毒的生长无影响;IL15在细胞上清液中有较高的表达,达到(1 044.3 ± 27.7)ng·mL-1;rNDV-IL15和rNDV对B16F10细胞的抑制率呈时间依赖性,但两者的抑制率无显著差异;与rNDV相比,rNDV-IL15在体内能较明显地抑制肿瘤生长.结果提示,rNDV-IL15是一种更有效的抗肿瘤制剂.
关键词:重组新城疫病毒;IL15;rNDV-IL15;黑色素瘤;B16F10;抗肿瘤制剂
R9630513-4870-201403000316
大麻素受体2在油酰乙醇胺抗动脉粥样硬化中的作用.盖雅婷,舒强,陈彩霞,等.药学学报, 2014, 49(3): 316-321.
观察PPAR-α激动剂油酰乙醇胺(N-oleoylethanolamine,OEA)对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)抗炎相关受体大麻素受体2(cannabinoid receptor 2,CB2)的作用.从新生儿脐带中提取HUVECs,给予不同剂量OEA,RT-PCR及Western blotting检测CB2基因和蛋白表达.采用PPAR-α阻断剂MK886或CB2阻断剂AM630分别阻断PPAR-α或CB2信号通路,给药组和阻断剂组给予OEA,用TNF-α诱 导模型组、给药组和阻断剂组炎症产生,Western blotting法测定各组VCAM-1蛋白表达或进行THP-1黏附实验.结果表明,OEA(10和50 μmol·L-1)组的CB2表达上升,100 μmol·L-1OEA组较空白组无明显变化;OEA抑制VCAM-1蛋白表达及THP-1细胞黏附;分别给予PPAR-α、CB2阻断剂MK886/AM630后,OEA对VCAM-1及单核细胞黏附的抑制作用明显降低.结果提示,OEA可能通过激活CB2通路起到抗动脉硬化的作用.
关键词:油酰乙醇胺;炎症;大麻素受体2
R9630513-4870-201403000329
红杉醇对2型糖尿病大鼠主动脉NOX4及eNOS表达的影响.李先伟,郝伟,刘艳,等.药学学报, 2014, 49(3): 329-336.
观察红杉醇(sequoyitol,Seq)对2型糖尿病大鼠主动脉内皮型一氧化氮合酶(eNOS)及NADPH氧化酶4(NOX4)表达的影响.采用小剂量链脲佐菌素(STZ,35 mg·kg-1)加高脂高糖饮食诱导2型糖尿病动物模型,灌服Seq(12.5、25及50 mg·kg-1·d-1)治疗6周后,于末次给药后测定空腹血糖.使用离体主动脉环灌流法,观察主动脉环对乙酰胆碱和硝普钠的舒张反应,HE染色观察主动脉病理学变化,放射免疫法检测血清胰岛素水平;比色法测定主动脉总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)及一氧化氮(NO)含量;real-time PCR、Western blotting及免疫组化检测主动脉eNOS及NOX4 mRNA和蛋白表达.结果显示,红杉醇给药6周后能明显降低糖尿病大鼠空腹血糖,减轻胰岛素抵抗,改善主动脉内皮依赖性舒张功能,上调主动脉eNOS的表达,提高T-AOC及NO水平,降低NOX4的表达及MDA含量.上述结果表明,Seq可能通过下调NOX4表达、上调eNOS表达进而对糖尿病大鼠主动脉内皮功能损伤产生保护作用.关键词:红杉醇;2型糖尿病;NOX4;eNOS;氧化应激
R9650513-4870-201403000322
三种双特异性抗体对小鼠类风湿关节炎模型的治疗效果.李清萃,韩晓辉,周兵,等.药学学报, 2014, 49(3): 322-328.
为获得治疗类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)的先导药物,本研究比较了3种双特异性抗体(BsAB-1、BsAB-2和BsAB-3)对Ⅱ型胶原(CII)诱导的RA(CIA)模型小鼠的治疗效果.首先用ELISA法比较了3种二价抗体同时与两种抗原的结合能力,结果显示,3种抗体均能同时结合两种抗原,BsAB-1结合抗原的能力优于其他两种抗体(P<0.01).用鸡CII建立CIA模型,用纯化的抗体对CIA模型小鼠进行治疗,每2天给药1次,治疗29天.治疗结束后与CIA模型对照组相比,各治疗组小鼠踝关节肿胀、皮肤紧绷、后足皮肤表面充血等临床症状明显减轻,其中BsAB-1治疗后足趾肿胀不明显,基本恢复正常.采用ELISA法检测了各组小鼠血清中CII抗体,real-time PCR法检测了脾脏中细胞因子IL-2、IL-1β、IL-17A和TNF-α的表达水平.与CIA模型对照组相比,所有抗体治疗组都能明显降低血清中CII抗体水平、脾脏中IL-2、IL-1β、IL-17A和TNF-α的表达量,且BsAB-1治疗效果最佳,与另外两种抗体比较有显著差异(P<0.01).因此,3种二价抗体对CIA模型小鼠都有治疗效果,BsAB-1的治疗效果要优于另外两种抗体,是优选的先导药物.
关键词:双特异抗体;类风湿关节炎;Ⅱ型胶原;IL-1β;IL-17A
R965.21009-2501-201401000001
鸡骨草总黄酮碳苷对乙硫氨酸导致的小鼠脂肪肝的影响.王昀,陈蜜,江振洲,等.中国临床药理学与治疗学, 2014, 19(1): 1-7.
目的:研究鸡骨草总黄酮碳苷(AME)对乙硫氨酸(DL-E)所致小鼠脂肪肝的影响,并探讨其作用机制.方法:ICR小鼠随机分为4组:对照组,DL-E造模组,AME组和AME+DL-E组,每组8只.用AME连续灌胃给予AME组和AME+DL-E组小鼠 7 d,另外两组给予溶剂对照(三蒸水),第7天灌胃给予DL-E组和AME+DL-E组 250 mg/kg DL-E造模,其他两组给予溶剂对照(0.2% CMC-Na).造模 1 h 后再次灌胃给予所有小鼠AME或溶剂对照(三蒸水),造模 22 h后收集血样和肝组织,采用生化法测定血清脂质和转氨酶水平,肝脏TG以及TC含量.采用实时定量PCR的方法测定肝脏中相关脂代谢基因水平.结果:AME可以显著减少小鼠肝脏脂肪空泡的数量和脂变的面积,降低TG和TC含量以及血清转氨酶水平.在脂质相关代谢基因的调控上,AME可以下调DL-E导致的固醇调节元件结合蛋白-1(Sterol regulatory element binding protein 1,SREBP-1)、脂肪酸合成酶(Fatty acid synthase,FAS)和乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl-CoA carboxylase 1,ACC1)的高表达,并且AME可以逆转DL-E对过氧化物酶体增殖物活化受体α (Peroxisome proliferator activatived receptor α,PPARα)和肉碱棕榈酰转移酶1α (Carnitine palmitoyltransferase 1α,CPT-1α)的抑制作用.结论:AME对DL-E引起的小鼠肝脏脂肪蓄积具有保护作用,并且这种作用主要是通过减少脂质合成,促进脂质氧化代谢来实现的.
关键词:鸡骨草总黄酮碳苷;肝损伤;脂代谢;固醇调节元件结合蛋白;脂肪酸合成酶;过氧化物酶体增殖物活化受体α
R965.21009-2501-201401000008
慢性阻塞性肺疾病进程与肺支气管上皮细胞MRP1功能改变的相关性研究.汪辰吟,陶秀华,张弦,等.中国临床药理学与治疗学, 2014, 19(1): 8-14.
目的:研究慢性阻塞性肺疾病(COPD)进程与肺支气管上皮细胞多药耐药相关蛋白1(MRP1)功能改变的相关性.方法:采用烟熏复合雾化吸入木瓜蛋白酶法制备COPD模型大鼠,将制备过程中的大鼠随机分成不同进程组,抑制剂组(在造模过程中给予MRP1抑制剂丙磺舒组),另设正常对照组和丙磺舒对照组.以上各组均测定大鼠的肺功能;除抑制剂组外,分别测定大鼠的肺上皮细胞通透性,检查肺上皮细胞完整性;并在静脉注射酚红后,测定支气管肺泡灌洗液(BALF)中酚红浓度和血浆中酚红浓度,以BALF中酚红浓度/血浆中酚红浓度的比值为评价COPD肺支气管上皮细胞MRP1的功能指标.结果:随着造模的进程,COPD大鼠肺功能逐渐降低,造模 45 d 后差异具有统计学意义;BALF中酚红浓度/血浆中酚红浓度的比值逐渐降低,但各组肺上皮细胞通透性功能未发生明显改变;肺上皮细胞完整性良好.与正常对照组比较,在造模过程中,同时给予丙磺舒 30 d 后,肺功能显著性降低;同时与不同进程组 60 d 比较,给予MRP1抑制剂造模 60 d 后,大鼠的FEV0.3%/FVC差异具有统计学意义.结论:COPD的进程与肺支气管上皮MRP1功能的改变具有一定的相关性.肺支气管上皮细胞MRP1的功能随着COPD进程逐渐下调,抑制MRP1的功能会进一步加重COPD的肺功能下降,使病情加重.
关键词:慢性阻塞性肺疾病;进程;多药耐药相关蛋白1;功能;相关性
R965.21009-2501-201401000015
三羟基异黄酮通过AMPK和mTOR信号通路对宫颈癌细胞抑制作用的研究.李永铮,陈伟.中国临床药理学与治疗学, 2014, 19(1): 15-22.
目的:探讨三羟基异黄酮对人宫颈癌Caski细胞株生长凋亡的影响及机制.方法:磺酰罗丹明B(SRB)比色法检测不同浓度三羟基异黄酮(GEN)干预对Hela,SiHa,Caski,HeLa-S3,HeLa229及C-33A等宫颈癌细胞株生长增殖的影响.流式细胞术检测细胞周期和线粒体膜电位变化情况,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和Western blot检测细胞内一磷酸腺苷(AMP)激活的蛋白激酶(AMPK)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路相关基因的信使核糖核酸和蛋白水平的表达.免疫沉淀法检测三羟基异黄酮对Caski细胞结节性硬化症基因1/结节性硬化症基因2(TSC2/TSC1)复合物组装的影响.结果:三羟基异黄酮的抗癌效能次序是Caski>Hela>C-33A>SiHa>HeLa-S3>HeLa229;三羟基异黄酮彻底阻滞了Caski细胞周期进程,并诱导其凋亡.三羟基异黄酮没有改变G1调节蛋白的mRNA表达水平,表明蛋白翻译受到抑制,但转录水平没受到影响.三羟基异黄酮诱导组装TSC1/TSC2,并通过抑制包括mTOR(Ser2448)、p70S6K(Thr421/Ser424和Thr389)和4E-BP1(Thr37/Thr46和Thr70)等蛋白质磷酸化导致细胞蛋白质合成受阻.三羟基异黄酮干预还引起宫颈癌细胞AMPK活性升高.AMPK抑制剂复合物C显著逆转三羟基异黄酮干预效果的结果表明AMPK通路是三羟基异黄酮抑制宫颈癌细胞增殖过程中的关键途径.此外,线粒体膜电势和线粒体含量下降表明三羟基异黄酮引起线粒体氧化应激.结论:三羟基异黄酮干预Caski细胞后,引起线粒体应激反应,激活AMPK信号通路,使线粒体膜电位下降、TSC1/TSC2复合物形成增加及mTOR介导的蛋白质翻译通路受阻,最终导致宫颈癌Caski细胞周期G1期阻滞,并诱导其凋亡.
关键词:三羟基异黄酮;宫颈癌;腺苷酸活化蛋白激酶;哺乳动物雷帕霉素靶蛋白;G1期阻滞
R9680513-4870-201403000374
川芎嗪的肝微粒体代谢动力学及代谢表型研究.谭妍,庄笑梅,沈国林,等.药学学报, 2014, 49(3): 374-379.
应用体外人和大鼠肝微粒体以及重组人源代谢酶孵育体系,研究了中药有效成分川芎嗪(TMPz)的肝代谢动力学特征和代谢酶表型.将TMPz与加入不同辅酶的人(HLM)和大鼠肝微粒体(RLM)孵育,应用LC-MS/MS法测定其剩余浓度,考察TMPz的肝微粒体代谢稳定性和酶动力学.在+NADPH和+NADPH+UDPGA的肝微粒体中,TMPz发生代谢转化.在同时加入NADPH和UDPGA的HLM和RLM中,TMPz的t1/2、Km和Vmax分别为(94.24 ± 4.53)和(105.07 ± 9.44)min、(22.74 ± 1.89)和(33.09 ± 2.74)μmol·L-1、以及(253.50 ± 10.06)和(190.40 ± 8.35)nmol·min-1·mg-1(protein).TMPz在HLM的代谢消除略快于RLM,其氧化生成活性产物2-羟甲基-3,5,6-三甲基吡嗪(HTMP)后可进一步与葡糖醛酸结合.应用重组人源CYP酶及特异化学抑制剂法确定CYP1A2、2C9和3A4是参与川芎嗪Ⅰ相代谢的CYP同工酶,并介导了HTMP的生成.经整体归一化法得到CYP1A2、2C9和3A4的贡献率分别是19.32%、27.79%和52.90%.应用LC-MS/MS峰面积相对定量法,观察到UGT1A1、1A4和1A6是介导HTMP葡糖醛酸结合反应的主要尿苷二磷酸葡糖醛酸转移酶(UGT)亚型.上述结果表明,川芎嗪的肝脏代谢涉及多酶介导的Ⅰ相和Ⅱ相代谢.
关键词:川芎嗪;细胞色素P450酶;尿苷二磷酸葡糖醛酸转移酶;药物-药物相互作用
R9691009-2501-201401000044
三拗片治疗急性支气管炎(风寒袭肺证)的临床研究.樊茂蓉,王冰,高金柱,等.中国临床药理学与治疗学, 2014, 19(1): 44-47.
目的:评价三拗片治疗急性支气管炎(风寒袭肺证)的疗效及安全性.方法:试验采用随机、双盲双模拟、阳性药平行对照、多中心、非劣性的临床试验方法,共纳入240例受试者,随机分为试验组(三拗片+通宣理肺口服液模拟剂)120例,对照组(通宣理肺口服液+三拗片模拟剂)120例,疗程 7 d.结果:试验组的临床愈显率、中医证候愈显率及咳嗽、咯痰等单项症状的愈显率均明显优于通宣理肺口服液组(P<0.05);二药对患者咳嗽、咯痰症状的起效时间无统计学差异(P>0.05);三拗片组中医证候总积分治疗后较治疗前降低幅度明显高于通宣理肺口服液组(P<0.05).结论:三拗片治疗急性支气管炎(风寒袭肺证)安全有效.
关键词:三拗片;通宣理肺口服液;风寒袭肺证;急性支气管炎;随机对照试验
R969.11009-2501-201401000038
硫酸氢氯吡格雷片在中国健康人体的生物等效性研究.杨永革,张梅,姜楠,等.中国临床药理学与治疗学, 2014, 19(1): 38-43.
目的:评价受试制剂硫酸氢氯吡格雷片(爱普瑞乐)与参比制剂硫酸氢氯吡格雷片(波立维)在中国健康人体中的生物等效性.方法:健康受试者双周期交叉空腹口服硫酸氢氯吡格雷片受试制剂和波立维片参比制剂 75 mg,用LC-MS/MS法测定氯吡格雷的羧酸代谢物氯吡格雷酸的血药浓度;用DAS 2.0 软件进行数据处理,分析氯吡格雷酸人体药代动力学特征,来间接反应氯吡格雷的药代特征及生物等效性.结果:氯吡格雷的代谢物氯吡格雷酸的受试制剂与参比制剂的Cmax分别为(1351.1±654.9)、(1184.6±607.7) ng/mL,AUC0-24h分别为(2642.0±1093.8)、(2780.6±1283.1) ng·h ·mL-1,AUC0-∞分别为(2867.8±1238.9)、(3003.3±1291.2) ng·h·mL-1,t1/2分别为(3.81±2.54)、(4.62±2.88) h,tmax分别为(0.80±0.32)、(0.95±0.63) h,受试制剂对参比制剂的相对生物利用度为(101.4±34.8)%.结论:本检测方法具有准确、灵敏、快速、简便等特点,适合人血浆中氯吡格雷酸浓度测定.AUC和Cmax经对数转换后进行多因素方差分析及双单侧t检验,tmax经非参数检验,结果显示两种制剂生物等效.
关键词:氯吡格雷;氯吡格雷酸;LC-MS/MS;生物等效性
R978.151001-0645-201401000106
阿奇霉素相关物的制备.刘聪,付艳杰,聂乙娇,等.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 106-110.
为解决国内缺少阿奇霉素杂质对照品的现状,加强阿奇霉素的质量控制,通过化学合成或半制备液相色谱分离的方法制备了红霉素A 6,9-亚胺醚,红霉素A 9,11-亚胺醚,3-去克拉定糖阿奇霉素,3’-N-去甲基阿奇霉素,3’-N-去甲基-3’-N-对-乙酰胺基苯磺酰基阿奇霉素和阿奇霉素B 6种杂质的纯品.经过核磁共振、质谱等手段确认各化合物结构正确;并从生产工艺出发详细分析了各杂质的来源和可行的控制方法.
关键词:阿奇霉素;相关物;质量控制;阿奇霉素B;3-去克拉定糖阿奇霉素;3’-N-去甲基阿奇霉素
S1 农业基础科学
S141.71000-2030-201402000073
蚓粪配合不同堆肥对不结球白菜育苗及生长的影响.陈毛华,韦中,徐阳春.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 73-78.
通过盆栽试验研究蚓粪与等体积的猪粪堆肥、菇渣堆肥和中药渣堆肥配合对不结球白菜育苗、产量以及基质矿质态氮变化的影响.结果表明:与猪粪堆肥配合的处理不结球白菜的开展度、叶片数、茎粗、株高和壮苗指数等育苗指标均显著高于其他处理,与菇渣堆肥配合的处理不结球白菜育苗指标与未加堆肥的对照差异不显著,与中药渣堆肥配合的处理不结球白菜育苗指标低于对照.与猪粪堆肥配合的处理不结球白菜产量显著高于其他处理,与菇渣、中药渣堆肥配合的处理不结球白菜产量高于对照,但差异不显著.各处理中NH4+-N和矿质态氮含量下降.与菇渣、中药渣堆肥配合的处理NO3--N含量下降,与猪粪堆肥配合的处理NO3--N含量增加.结论:蚓粪与猪粪堆肥等体积配合能增加氮素供应,满足幼苗整个生育期的养分需要,促进不结球白菜的生长发育和生物量的增加,各项育苗指标表现较好,有利于不结球白菜培育壮苗和提高产量,可用于蔬菜育苗生产.
关键词:蚓粪;堆肥;育苗指标;矿质态氮
S1441000-2030-201402000085
添加蛋白原料辅助固态发酵生产功能菌生物有机肥的研究.曹亮亮,张苗,施娟娟,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 85-91.以膨化羽毛粉和菜粕为生物有机肥添加原料,研究了其对根际促生拮抗功能菌(PGPR)固态发酵以及制成的生物有机肥对香蕉植株生长的影响及效果.结果表明:2种蛋白原料均能显著增加生物有机肥中PGPR菌株的数量,最适添加量(以干质量计)均为100 g·kg-1.添加蛋白原料制成的生物有机肥能够显著促进香蕉植株的生长,40 d时,施用添加菜粕或膨化羽毛粉制成的生物有机肥处理的地上部和地下部鲜质量分别是化肥对照的1.26倍和1.16倍与1.18倍和1.12倍,与未添加外源蛋白制成的生物有机肥处理相比,分别增加了28.7%和31.2%与20.6%和26.9%;70 d时,与施用不添加蛋白原料的生物有机肥处理相比,添加菜粕或膨化羽毛粉制成的生物有机肥处理的株高和茎粗分别增加了25.95%和10.72%与16.22%和8.74%.结论:虽然膨化羽毛粉的效果不及菜粕,但其在微生物增殖和促进植株生长方面仍具有一定优势,可以用来替代菜粕研制生物有机肥.
关键词:羽毛粉;菜粕;根际促生菌;固态发酵;生物有机肥
S144.91000-2030-201402000079
一种基于根际定殖能力筛选溶磷菌的方法.张小兰,韦中,梅新兰,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 79-84.
以改良的PVK培养基从玉米和象草根系及其根际土壤中筛选溶磷菌,通过其在NBRIP液体培养基中水溶性磷浓度确定菌株溶磷能力的基础上,进一步利用限菌砂培试验测定菌株在玉米根际的定殖能力,并通过盆栽试验评判该筛菌方法.结果表明:NBRIP液体摇瓶试验中,菌株X14对Ca3(PO4)2的溶解能力显著低于菌株X32和Y21,液体培养基中水溶性磷的浓度分别仅为菌株X32和Y21的22.80%和19.99%;而在限菌砂培试验中,菌株X14在玉米根际的定殖能力显著强于菌株X32和Y21,在初始接种浓度一致下,在玉米根际定殖的菌株X14较菌株X32高1个数量级;盆栽试验中接种该3株溶磷菌的处理,玉米茎粗、株高、鲜质量、地上部干质量、总干质量、地上部磷吸收量和吸磷总量均显著高于对照,但不同菌株处理间差异不显著.经过16S rDNA基因序列分析鉴定,菌株X14、X32和Y21分别为芽孢杆菌属、不动杆菌属和假单胞菌属.结论:实验室内菌株X14的溶磷能力显著弱于菌株X32和Y21,但在盆栽试验中,菌株X14对促进玉米磷吸收的效果与菌株X32和Y21相近,可能与菌株X14在玉米根际的定殖能力较强有关.溶磷菌的筛选有必要基于菌株在植物根际的定殖能力.
关键词:溶磷菌;玉米;根际;定殖
S152.31000-694X-201402000385
耕作方式对苜蓿(Medicago sativa)地土壤团粒的影响.崔星,师尚礼.中国沙漠, 2014, 34(2): 385-390.
以甘肃干旱区连作5年和轮作1年的苜蓿(Medicago sativa)地土壤为研究对象,对不同耕作方式下土壤团粒结构、容重、含水量指标进行研究.结果表明:在轮作和连作模式下,随着土壤深度的增加,>0.25 mm土壤团粒质量在干筛和湿筛处理下均降低,>0.25 mm团粒累积质量越大,分形维数越小.在浸水条件下,粒径为0.5~0.25 mm的土壤团聚体含量最高,其它粒径团聚体含量依粒径的增大而降低.轮作土壤含水量呈现先增加后降低、最后再增加的变化过程;0~60 cm土层水分含量最高(13.881%),60~80 cm土层含水量下降到较低值(10.343%),80~100 cm土层水分迅速恢复(13.811%).连作和轮作土壤容重随土壤深度均呈现依次增大变化,连作最大值为1.425%比最小值高出17.6%,轮作最大值1.432%比最小值高出18.7%.
关键词:干旱区;分形维数;含水量;容重;轮作;连作;苜蓿(Medicago sativa)
S152.72095-6134-201402000214
油蒿群落生物结皮对降水入渗过程的影响.张军红,吴波.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 214-220.
使用EC-5土壤水分传感器,监测油蒿群落固定沙地上生物结皮覆盖完好(BSC)和去除生物结皮(NBSC)情况下不同深度土层对不同降水事件的响应及整个雨季的土壤水分特征.研究结果如下:无论降水量大小,相同深度BSC的响应时间均显著大于NBSC;在同一降水事件中,BSC的初始入渗系数和平均入渗系数均显著低于NBSC;在小降水事件时,这种阻碍作用表现得更为明显.油蒿的吸收根主要分布在40 cm以上土层中,而生物结皮的发育对小于20 mm的降水事件具有较强的阻碍作用;在研究区降水事件以小于20 mm降水为主的情况下,导致40 cm以内土壤水分恶化,久之将导致固定沙地油蒿群落的衰退;研究区降水格局的改变将对土壤水分及植被演替产生重要影响.
关键词:生物结皮;土壤水分;油蒿;毛乌素沙地
S153.61000-694X-201402000371
祁连山青海云杉(Picea crassifolia)林浅层土壤碳、氮含量特征及其相互关系.牛赟,刘贤德,赵维俊,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 371-377.
为阐明祁连山青海云杉(Picea crassifolia)林分布带对其土壤碳、氮含量的影响,以分布在祁连山东段和西段的典型青海云杉林为研究对象,通过野外取样和室内分析,论述了青海云杉林浅层土壤碳、氮含量特征及其相互关系.结果表明:(1)祁连山东、西段土壤剖面有机碳含量均随土壤深度的增加而减小,但不同土层差异显著性不同,0~40 cm含量分别为73.57±17.17 g·kg-1和45.85±11.93 g·kg-1;东、西段土壤剖面有机碳储量没有明显的变化规律,0~40 cm有机碳储量分别为205.51±39.44 t·hm-2和134.93±25.80 t·hm-2.(2)祁连山东、西段土壤全氮含量随土层深度变化和不同土层差异显著性变化规律同土壤有机碳含量,0~40 cm全氮含量分别为4.56±0.88 g·kg-1和2.81±0.66 g·kg-1;东、西段土壤全氮储量亦同土壤有机碳储量变化规律,0~40 cm储量分别为12.77±2.08 t·hm-2和8.38±1.56 t·hm-2.(3)祁连山东、西段土壤剖面不同土层C/N比差异显著性变化规律相同,其C/N值分别为15.92±1.24和16.10±2.07;C/N比值大小主要取决于有机碳含量;线性分析表明,土壤有机碳与全氮含之间呈极显著的正相关关系,可用乘幂曲线模型 Y=aXb较好地描述(p<0.01).上述研究结果可为祁连山水源涵养林建群种青海云杉林的经营和管理提供理论依据和数据支撑.
关键词:青海云杉(Picea crassifolia);土壤有机碳;土壤全氮;祁连山
S154.11008-9497-201402000195
豫中烤烟种植区烟叶氯质量分数与土壤肥力空间变异特性研究.陈海生,王光华.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 195-202.在地统计和GIS的支持下,以半方差函数为工具,研究了豫中烤烟种植区烟叶氯含量和土壤养分的空间变异性特征,并进行相关分析.运用普通克立格法进行最优无偏线性插值,制作了研究区内烤烟烟叶中氯含量和不同土壤养分的空间分布图.结果表明:研究区内烤烟烟叶中氯含量符合指数模型,其空间变异性受结构性的因素影响较大.土壤属性中,土壤全磷、有效氮、速效钾、氯含量为中等程度的空间变异性,其余的都为弱空间变异性;分维数最高的是土壤有效氮和阳离子交换量,最低的是有机质、pH和硅.相关性分析表明,烟叶氯含量与土壤pH、土壤Cl、Ca、Na都呈极显著的正相关,与土壤阳离子交换量、Al、Fe、Ti呈极显著的负相关,与粒径0.01~0.001 mm土壤颗粒呈极显著的负相关,与粒径0.1~0.05 mm土壤颗粒呈极显著的正相关.本烟区烟叶氯质量分数为0.54%~0.80%的高值区位于研究区的中部、西北部和东北角,占研究区总面积的20.31%;烟叶氯质量分数为0.40%~0.54%的种植区位于研究区的中部和北部的大部分地区,占研究区总面积的53.20%;烟叶氯质量分数为0.14%~0.40%的低值区位于研究区的西部、南部和东部,占研究区总面积的26.49%.
关键词:地统计;空间变异性;烟叶氯含量;土壤养分
S154.11000-694X-201402000378
科尔沁沙地玉米(Zea mays)田垄上和垄间土壤呼吸比较.张风霞,韩娟娟,陈银萍,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 378-384.
采用动态密闭气室法测定分析了科尔沁沙地典型玉米(Zea mays)农田垄上和垄间土壤呼吸速率的差异及自养和异养呼吸特征,并估算了生态系统碳平衡.结果表明:(1) 垄上和垄间土壤呼吸速率存在极显著差异(p<0.001),且存在线性关系(p<0.05);季节水平上垄上土壤呼吸可解释垄间土壤呼吸98.4%的变异.(2) 季节水平上土壤总呼吸(RS)、异养呼吸(RH)和自养呼吸(RA)的温度敏感性指数Q10大小顺序为:RA(4.35)>RS(3.10)>RH(2.08).(3) RS和RH之间存在显著差异,RA与RS和RH之间不存在显著差异;RA占RS比例的季节变化范围为28.1%~71.1%,生长季RH和RA占RS的比例均值分别为44.4%和55.6%.(4) 科尔沁沙地典型农田生态系统在生长季为碳汇,可净固存大气CO2-C的量为659.1 g·m-2.
关键词:垄上;垄间;自养呼吸;异养呼吸;Q10;生物量;碳平衡
S1570559-9350-201402000135
黄土丘陵沟壑区大空间尺度林草植被减沙计算方法研究.刘晓燕,杨胜天,金双彦,等.水利学报, 2014, 45(2): 135-141.
依靠20世纪后期遥感影像数据、过去近60a的实测水文和气象数据、黄河水沙变化现有研究成果等,引入产沙系数和基于遥感影像的林草植被覆盖率概念,提出基于遥感数据、可支持大空间尺度计算的黄土丘陵区林草植被减沙量评价模型,并给出模型应用中几个关键问题的处理方法.分析认为,在林草植被覆盖率小于35%~40%的范围内,改善林草的减沙效果非常明显;林草植被覆盖率达60%以后减沙效果趋于稳定,雨强对产沙的影响权重亦不再明显.
关键词:黄土丘陵沟壑区;林草;减沙;计算方法
S157;X431673-8527-201401000018
南方红壤丘陵崩岗不同防治模式探讨.肖胜生,杨洁,方少文,等.长江科学院院报, 2014, 31(1): 18-22.
崩岗是我国南方红壤区所特有的一种土壤侵蚀类型,也是最严重的侵蚀类型之一.探索与提炼崩岗防治手段与模式,形成高效、和谐与稳定的崩岗人工-自然生态系统,对实现水土资源的可持续利用与生态环境的可持续维护具有重要意义.在崩岗侵蚀防治中,依据开发利用与生态治理相结合、治沟与治坡相结合、工程措施与植物措施相结合、当前治理与后期管护相结合的基本原则,提出了5种崩岗治理模式,以期对南方崩岗防治起到一定的指导作用.
关键词:南方红壤丘陵区;崩岗;模式;防治
S1582095-6134-201401000085
基于模糊层次综合评价模型的农业安全施肥评价.肖玖金,卢昌泰,马红星,等.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 85-91.
为综合评价农业安全施肥状况,选取9个评价指标,按照5级评价标准,利用层次分析法确定各指标权重,构建农业安全施肥模糊层次综合评价模型.结果表明,研究区农业安全施肥等级从2006到2011年逐年好转,预测到2015和2020年将达到较安全状态.评价结果符合区域实际情况.
关键词:模糊层次综合评价模型;PSR模型;农业安全施肥;评价
S161.40559-9350-201401000027
干旱内陆区玉米田水热通量多层模型研究.丁日升,康绍忠,张彦群,等.水利学报, 2014, 45(1): 27-35.
准确模拟农田水热通量对于干旱内陆区高效利用有限水资源具有重要意义.本文基于物质和能量交换多层模型(ACASA),增加C4作物光合、气孔导度对水分胁迫响应、玉米形态变化和根系非均匀吸水模块,修改土壤蒸发阻力和土壤水分运动参数计算模块,构建玉米田水热通量多层模型ACASA-M.根据实测值对模型关键过程进行参数率定,应用涡度相关系统实测水热通量进行模型验证.结果表明,ACASA-M能较好地模拟玉米田水热通量和土壤蒸发动态,也能模拟冠层内水热通量的时空分布;最大光合能力和叶面积指数非线性交互影响潜热通量;CO2浓度升高会减小潜热通量和冠层导度,增大感热通量.总之,该多层模型既可用于水热通量的模拟和预 报,也可作为评价变化环境对农田耗水影响的有力工具.
关键词:水热通量;多层模型;C4作物;冠层导度
S2 农业工程
S214.21000-6788-201402000530
分散型可再生能源技术扩散中的收入效应研究.张磊,史春秀,高伟.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 530-537.
阻碍分散型可再生能源技术扩散的重要因素是其较高的采用成本,而随着居民收入水平的逐步增加,对这种新能 源技术的采用行为也越来越普遍.基于元胞自动机技术,考虑到绝对收入水平和相对收入水平对居民采用行为的影响 机制,将元胞划分为潜在者、等待者和采用者三种状态并定义了相互间的转化概率,建立了收入影响下的分散型可再 生能源技术扩散模型.通过与太阳能热水器扩散数据的对比证明了模型的合理性,仿真分析表明,相对收入系数与等待元 胞转化概率成反比,与采用元胞转化概率成正比,潜在者相对收入系数变动的边际贡献小于等待者;此外,研究还发 现采用示范效应和收入敏感度是在特定收入范围内而非收入最大值区域是最优的,初始采用元胞收入水平高低对扩散进程没有显著的促进作用.这些结论对可再生能源技术推广和企业市场营销决策都有着积极的借鉴意义.
关键词:分散型可再生能源;技术扩散;收入效应;元胞自动机
S222.191671-7775-201401000034
土壤物理特性对深松阻力影响的试验.李霞,张东兴,张瑞,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 34-39.
为了探讨不同土壤对深松牵引阻力及深松效果的影响,在山西忻州黄黏土和河北固安轻壤土中进行了深松作业前后土壤密度、坚实度、土壤断面等变化的对比试验,采用数显式拉力计测量出2种土壤深松时的牵引阻力变化.结果表明:深松前河北固安的轻壤土密度、坚实度均小于山西忻州的黄黏土;轻壤土密度由深松前的1.59 g·cm-3降低为深松后的1.30 g·cm-3,黄黏土由深松前的1.62 g·cm-3降低为深松后的1.27 g·cm-3;河北固安试验地和山西忻州试验地的坚实度深松后分别平均降低9%和11%.在其他条件相同情况下,深松30 cm和深松40 cm河北固安轻壤土的牵引阻力比山西忻州的黄黏土牵引阻力平均减少61%和47%.
关键词:牵引阻力;土壤特性;深松机;深松作业;深松减阻
S273.41673-8527-201402000020
基于模糊层次分析法的地下水资源可持续性评价研究.李博,郭俊,李恒凯,等.长江科学院院报, 2014, 31(2): 20-24.
西南岩溶山区碳酸盐岩布露广泛,岩溶发育较强烈,强烈的岩溶化作用形成地表、地下双层空间结构,造成区域水资源分布极不均衡.在对岩溶山区水文地质、社会经济以及区域环境的相关资料进行研究的基础上,从地下水资源条件、地下水资源开发利用条件、社会经济条件、生态环境条件4个方面出发,选取了28项指标,同时结合模糊层次分析方法探讨一种岩溶山区地下水可持续指标评价体系及评价方法,以贵州威宁地区为实例,对该地区地下水资源可持续性进行了评价,评价效果较好.
关键词:西南岩溶山区;地下水可持续性评价;模糊层次分析法
S274.20559-9350-201401000079
基于GIS的区域潜水蒸发计算.罗玉峰,郑强,彭世彰,等.水利学报, 2014, 45(1): 79-86.
潜水蒸发受气象、土壤、地下水埋深以及土地利用(作物种类)多种因素的影响,计算区域潜水蒸发量时应考虑这些因素具有空间变异性.考虑灌区土地利用、土壤类型和地下水埋深等因素对潜水蒸发量影响,提出一种基于GIS的区域潜水蒸发计算方法(GREGEC),并在ArcGIS10.0中利用其内置的VBA环境完成Arcobjects编程计算.在河南省柳园口灌区的应用表明,GREGEC计算的多年平均潜水蒸发量与水量平衡法的计算结果误差为2%;与灌区地下水模型所得结果的空间分布比较一致,但逐月潜水蒸发量变化规律更合理.GREGEC方法能有效提高区域潜水蒸发量计算精度,且方便编程实现,将传统点尺度的潜水蒸发量计算提升到灌区尺度.
关键词:灌区;潜水蒸发;GIS;空间变异性
S274.41006-7647-201402000036
蒸渗仪地下水位自动平衡系统设计.郭相平,陆红飞,陈盛.水利水电科技进展, 2014, 34(2): 36-39.
为准确保持大田水位与蒸渗仪水位的实时相平,并测定地下水补给量和深层渗漏量,提出了一种蒸渗仪水位自动平衡系统的设计方法.该系统基于连通器原理,并利用水、汞的导电性差异而设计,由3部分组成:①水位监测装置,包括蒸渗仪和大田的地下水位观测井及连接管;②水位感应和控制装置,由内盛液态汞的U形管以及控制电路组成,能比较大田和蒸渗仪的水位差,并通过电磁继电器打开/关闭供排水电磁阀;③供(排)水与量测装置,由供水装置、排水装置及其电磁阀和量测装置组成.该系统结构简单,造价低廉,易于维护和管理;初步测试表明,该系统具有较好的控制精度,适于地下水位变化较大的地区使用.
关键词:蒸渗仪;地下水位;同步变化;自动平衡系统
S275.60559-9350-201401000072
低压下流道结构参数对锯齿型滴头水力性能影响的试验研究.王建东,龚时宏,李光永,等.水利学报, 2014, 45(1): 72-78.
滴头是滴灌系统关键的部件之一,而滴头流道结构参数是决定滴头工作性能的核心因素.采用正交试验设计,探讨了在低压工作范围(2~8 m)内,滴头流道结构参数对其水力性能的影响.研究结果表明,按显著水平α=0.1来检验,低压下,齿间距和齿角度对滴头的流数x存在显著影响;流道深度、齿间距与齿角度对低压下滴头的流量存在显著影响.此外,在锯齿流道总长度(19.4 mm)和齿间参差量(0 mm)为定值条件下,本研究构建了描述低压下滴头流量与流道结构参数之间定量关系的多元和一元线性回归数学模型.
关键词:低压;滴灌;滴头;流道结构参数;水力性能
S277.51673-8527-201402000035
通径法分析控制排水条件下影响棉花产量的因素.袁念念,黄介生,谢华.长江科学院院报, 2014, 31(2): 35-39.进行控制排水、自由排水及差异施氮对照试验,观测棉花各生育阶段生长指标和产量,用通径法分析得出影响棉花产量的主要因素是结铃数,其次是单铃重.无论施氮多少,自由排水和控制水位为80 cm处理结铃数较控制水位30 cm和50 cm处理的数量多,且控制水位为80 cm的处理结铃总数最多.控制水位80 cm的处理产量最高,其次是自由排水处理,控制水位为30 cm和50 cm的处理产量较低.施氮水平对棉花产量的影响不及控制排水措施明显;排水充分(控制水位为80 cm处理)但又不过度排水(自由排水),有利于增加棉花产量.
关键词:生长指标;通径分析;控制排水;施氮量;产量
S3 农学(农艺学)
S3141000-694X-201402000413
不同种植方式下丁香酚对2种作物根系形态的影响.魏玉杰,张金文,赵永平,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 413-418.
通过盆栽试验,研究浓度为300×10-6mol·kg-1的丁香酚对小麦(Triticum aestivum)间作蚕豆(Vicia faba)、单作小麦和单作蚕豆根系形态的影响,以期探讨通过间作弱化化感抑制作用的可能性和机理,为间作群体的化感物质调控提供理论依据.结果表明:丁香酚对单作小麦和间作蚕豆单株根鲜重、干重、根长都有抑制效应,但对间作小麦和单作蚕豆的单株根鲜重、干重、单株根长有促进效应.具体表现在间作复合群体中,经丁香酚处理后,小麦的单株根鲜重、干重、体积以及根长较单作有明显的增加,同时单株蚕豆根鲜重、干重、体积以及根长较单作显著减少,说明小麦间作蚕豆能有效缓解小麦根际丁香酚的累积,同时产生它感作用,对蚕豆根系生长产生明显的抑制效应.
关键词:间作;单作;化感效应;根系形态;小麦(Triticum aestivum);蚕豆(Vicia faba)
S4 植物保护
S40577-7518-201401000001
新疆越冬代马铃薯甲虫出土规律及其影响因子分析.李超,程登发,郭文超,等.植物保护学报, 2014, 41(1): 1-6.
为进一步揭示环境因子对马铃薯甲虫成虫越冬出土的影响,运用ArcGIS软件的空间分析工具,研究了越冬代成虫出土后的空间分布格局,同时比较了土壤温度、湿度对其出土规律的影响.结果显示,越冬代马铃薯甲虫成虫出土后主要聚集在刚出土的马铃薯苗上,拥挤度指标(m*/m)为1.83,呈聚集分布.2011、2012年乌鲁木齐市马铃薯甲虫出土的起点温度分别为10.6℃和13.0℃,而2011年察布查尔县起点温度为14.6℃,且逐日出土虫量与土壤温度呈线性正相关.5月降水量大的年份马铃薯甲虫出土较早.研究表明,土壤温、湿度是影响马铃薯甲虫越冬代成虫出土活动的重要因素.关键词:马铃薯甲虫;越冬;温度;湿度;空间分布
S40577-7518-201401000007
寄生Q型烟粉虱的丽蚜小蜂生长发育特性.刘小园,向文胜,王少丽,等.植物保护学报, 2014, 41(1): 7-11.
为了阐明丽蚜小蜂Encarsia formosa对Q型烟粉虱的寄生特性及寄主植物携带病毒对其寄生的影响,采用微虫笼饲养法研究了寄生Q型烟粉虱的丽蚜小蜂生物学特性.结果显示,丽蚜小蜂寄生Q型烟粉虱3龄若虫时,其生长发育显著优于寄生Q型烟粉虱2龄若虫.丽蚜小蜂在感染黄化曲叶病毒(TYLCV)番茄和健康番茄上寄生Q型烟粉虱(分别为VW和NVW)3龄若虫时,其生长发育特性发生了明显变化.丽蚜小蜂以VW若虫为寄主时的寿命为10.25 d,显著长于寄生NVW的丽蚜小蜂寿命(5.90 d);对VW和NVW后代3龄若虫的寄生率分别为23.81%和17.62%,致死率分别为38.95%和26.52%,差异均显著;而丽蚜小蜂的羽化率和发育历期不存在显著差异.说明丽蚜小蜂寄生Q型烟粉虱3龄若虫时更适宜其生长发育,寄主植物番茄携带TYLCV显著提高丽蚜小蜂对烟粉虱的寄生效果.
关键词:丽蚜小蜂;Q型烟粉虱;生长发育;番茄黄化曲叶病毒
S40577-7518-201401000012
健康和虫害菜豆对二斑叶螨、西花蓟马发育及繁殖的影响.田甜,郅军锐.植物保护学报, 2014, 41(1): 12-18.
为明确西花蓟马Frankliniella occidentalis (Pergande)和二斑叶螨Tetranychus urticae Koch取食的菜豆对后取食昆虫的影响,研究了二斑叶螨和西花蓟马分别取食健康和虫(螨)害菜豆时生长发育和繁殖情况,并组建生命表,比较生命参数的异同.二斑叶螨取食健康菜豆和西花蓟马2龄若虫为害菜豆时未成熟期没有明显区别,但各螨态的存活率在健康菜豆上较高;取食健康菜豆时,雌成螨寿命为24.56 d,内禀增长率为0.2640,均高于取食西花蓟马为害菜豆.西花蓟马的未成熟期取食两种菜豆时也没有明显的区别,但二斑叶螨为害菜豆使西花蓟马的存活率下降;西花蓟马雌成虫平均寿命和单雌日产卵量在健康菜豆上分别为33.35 d和4.02粒,显著高于螨害菜豆,在健康菜豆上净增殖率也较高,为40.4264.研究表明,西花蓟马或二斑叶螨为害后的叶片对后取食害虫的生长发育影响不大,但对其存活率和繁殖均产生不利影响,西花蓟马和二斑叶螨取食诱导菜豆产生了一定的防御反应.
关键词:西花蓟马;二斑叶螨;菜豆;发育;繁殖
S40577-7518-201401000019
加州新小绥螨对土耳其斯坦叶螨的捕食作用.汪小东,刘峰,张建华,等.植物保护学报, 2014, 41(1): 19-24.
为明确加州新小绥螨Neoseiulus californicus (McGregor)对土耳其斯坦叶螨Tetranychus turkestani (Ugarov et Nikolski)的捕食潜力,采用捕食功能反应方法,研究了加州新小绥螨对土耳其斯坦叶螨各螨态的捕食作用.加州新小绥螨对雌成螨、若螨、卵的选择性捕食系数分别为0.44、1.25和1.35.在不同温度条件下,加州新小绥螨对土耳其斯坦叶螨的功能反应均属于Holling-Ⅱ型;28℃时捕食能力最强,对土耳其斯坦叶螨雌成螨、若螨和卵的攻击系数分别是0.6279、0.7203和0.7554,最大日捕食量分别为10.81头、28.49头和 40.82粒.在相同温度下,加州新小绥螨雌成螨寻找效应随着猎物密度的增加而降低;在相同密度下,寻找效应随温度的升高先增加后减小,在28℃时寻找效应最高,为0.535.加州新小绥螨的捕食作用存在较强的种内干扰作用(m=0.520),随着捕食者密度的增大,平均捕食量逐渐减少,捕食作用率也相应降低.研究表明加州新小绥螨对土耳其斯坦叶螨具有很好的控制潜力.
关键词:加州新小绥螨;土耳其斯坦叶螨;捕食作用
S40577-7518-201401000025
表达Harpin蛋白质Hpa1功能片段的转基因小麦对赤霉病的抗性.李小杰,王小冰,王德福,等.植物保护学报, 2014, 41(1): 25-34.来自水稻黄单胞菌的harpin蛋白质Hpa1有促进植物生长、诱导植物抗病性的功能,Hpa1序列10~42氨基酸片段(Hpa110-42)的活性比全长分子高1.3~7.5倍.为研究Hpa110-42在转基因小麦体内表达以后对赤霉病的影响和评价转基因小麦抗病水平与应用潜力,对6个小麦转基因系进行了测定.结果显示,Hpa110-42在转基因系T3~T5代呈现稳定表达,用禾谷镰刀菌一个分离物进行接种以后,转基因系发生赤霉病的程度较非转基因小麦显著降低,且转基因系T3~T5代赤霉病降低的趋势一致.另外,转基因系小麦病害减轻的程度,与在非转基因小麦上使用杀菌剂的效果相当,表明Hpa110-42转基因表达对小麦赤霉病有防治作用.
关键词:harpin蛋白质;Hpa110-42;转基因小麦;赤霉病;病害控制
S40577-7518-201401000035
水稻黑条矮缩病毒外壳蛋白基因的克隆、原核表达及抗体制备.宋云枝,姜雅元,毕吕杰,等.植物保护学报, 2014, 41(1): 35-40.为探讨水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV)的种群变异,采用RT-PCR方法从感染RBSDV山东分离物RBSDV-JN1的水稻中克隆该病毒的S10片段,并进行序列分析,进而构建包含RBSDV-JN1的CP基因的原核表达载体,导入大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)诱导表达;并以表达的融合蛋白为抗原,制备病毒的多克隆抗体.结果显示:S10片段全长为1 801 bp,包含1个1 677 bp编码框,编码558个氨基酸的外壳蛋白(CP);与GenBank已注册的19个RBSDV的CP基因序列相比较发现,病毒各分离物间核苷酸的序列相似性为90.5%~99.8%,氨基酸的序列相似性为95.9%~100.0%;地理位置较近的分离物间序列相似性较高,RBSDV种群分布呈现区域性差异.原核表达载体pET-RBSDV-CP经IPTG诱导,获得了分子量约为63 kD带有His标签的目的蛋白.用该蛋白制备的多克隆抗体经ELISA、Western blot和Dot-blot ELISA检测显示,效价为1:81 000,且具有良好的特异性.
关键词:水稻黑条矮缩病毒;外壳蛋白;序列分析;原核表达;多克隆抗体
S40577-7518-201401000041
淡色生赤壳菌Bo-1菌株拮抗物质的分离纯化、解析及活性分析.刘琴英,蒋冬花,齐育平,等.植物保护学报, 2014, 41(1): 41-44.
从浙江省金华市郊水稻内生菌中筛选到1株拮抗水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo) P6生理小种的淡色生赤壳菌Bionectria ochroleuca Bo-1菌株.该菌株的菌体和发酵液对Xoo P6生理小种均表现出较强的拮抗能力.以P6生理小种作为指示菌进行活性跟踪,通过分步萃取、硅胶柱层析、高效液相色谱等,分离纯化获得拮抗活性物质结晶;对所获得的结晶物进行核磁共振氢谱分析和质谱分析,通过解析与比对,该物质分子量为344.0835,分子式为C18H16O7,鉴定为松萝酸(usnic acid).将纯化的松萝酸以20%叶枯唑(bismerthiazol)和3%中生菌素(zhongshengmycin)为对照,采用96孔板法测定对Xoo P6生理小种的抑菌活性,最低抑制浓度为200 μg/mL,表明松萝酸具有较强的抑菌活性,但较中生菌素弱,与20%叶枯唑效果相近.
关键词:淡色生赤壳菌;水稻白叶枯病菌;分离纯化;松萝酸
S40577-7518-201401000045
中国75个国审小麦品种抗条锈基因推导.张玉薇,刘太国,刘博,等.植物保护学报, 2014, 41(1): 45-53.
为明确通过国家农作物品种审定委员会审定的75个小麦品种对条锈病抗病基因状况,根据供试品种与21个来自不同国家或地区条锈菌菌系的互作反应,与已知基因载体品种侵染型进行比较.结果显示,在已知抗条锈病基因中,Yr1、Yr2、Yr3、Yr5、Yr6、Yr7、Yr8、Yr9、Yr17、Yr27、YrA、Yr25、YrSu、YrSp、YrSk等基因以单基因或基因组合形式分布在49个小麦品种(系)中,Yr3所占比例为26.7%,Yr2为20.0%,Yr2、Yr3以基因组合形式存在的占14.7%;其次,携带Yr9的品种有12个,占16.0%;携带Yr1、YrSp的品种各10个,均占13.6%;其余推导出的抗条锈病基因比例均在10.0%以下.镇麦8号、宁麦15和生选6号感染所有菌系,推导其不含有已知抗条锈病基因.
关键词:小麦条锈病;基因推导;抗病基因;条锈病菌
S40577-7518-201401000054
生防棘孢木霉T31菌株的分离筛选及其生物学特性.李琳,张雅梅,张祥辉,等.植物保护学报, 2014, 41(1): 54-60.
为评价具有生防潜力的棘孢木霉,采用平板对峙法、对扣培养法、圆盘滤膜法从长白山土样中分离筛选出木霉菌株T31,结合形态学及分子生物学分析对其进行种类鉴定,并采用菌丝生长法研究了该菌株的生物学特性.所分离的菌株T31被鉴定为棘孢木霉Trichoderma asperellum,该菌株对8种靶标菌的抑菌率在44.49%~77.91%之间,其中,对玉米大斑病菌Exserohilum turcicum、核盘菌Sclerotinia sclerotiorum、腐霉菌Pythiumuhtimum sp.及镰刀菌Fusarium sp.均有较强生长竞争优势,对玉米灰斑病菌Magnaporthe oryzae具明显重寄生作用.菌株T31的最适培养基为PDA培养基,最适生长温度为30℃、最适产孢温度为25℃,最适pH值为6.持续光照可以促进木霉菌孢子产生,Zn2+、Mn2+、Ca2+和Mg2+利于菌丝生长,但是高浓度的Fe2+和Cu2+抑制菌丝生长,Mn2+和Mg2+可促进产孢.此外,与普通木霉菌相比,该菌株具有耐寒性及耐盐性.
关键词:生防菌;分离筛选;棘孢木霉;生物学特性
S40577-7518-201401000061
皮尔瑞俄类芽胞杆菌BC-39对番茄灰霉病的防治效果及防腐保鲜作用.段军娜,黄海,罗晶,等.植物保护学报, 2014, 41(1): 61-66.为了探索拮抗菌株BC-39对番茄病害的控制作用,采用生长速率法、孢子萌发法测定了BC-39发酵液冻干物对番茄灰霉菌的抑制作用,并研究了菌悬液对盆栽番茄灰霉病的防治效果及其对番茄的防腐保鲜作用.经鉴定拮抗菌株BC-39为皮尔瑞俄类芽胞杆菌Paenibacillus peoriae,其发酵液冻干物抑制番茄灰霉菌菌丝生长和孢子萌发的EC50分别为21.72 μg/mL和23.46 μg/mL;106CFU/mL BC-39菌悬液对盆栽番茄灰霉病的保护和治疗效果分别为70.1%和65.8%,对采后番茄灰霉病的防腐率为88.4%,经106CFU/mL菌悬液浸果处理后番茄的失重率为1.34%,低于清水对照.研究表明,皮尔瑞俄类芽胞杆菌BC-39可作为生防制剂应用于番茄灰霉病的防治及番茄的采后保鲜.
关键词:皮尔瑞俄类芽胞杆菌;番茄灰霉病;采后病害;果实保鲜
S40577-7518-201401000067
二斑叶螨对阿维菌素的抗药性及抗性基因的PASA检测技术.唐小凤,王少丽,张友军,等.植物保护学报, 2014, 41(1): 67-73.
为了明确二斑叶螨Tetranychus urticae Koch对阿维菌素的抗性水平,采用玻片浸渍法测定了北京4个地区二斑叶螨雌成螨对阿维菌素的抗药性,建立了特异性等位基因PCR(PASA)方法,并检测了二斑叶螨谷氨酸门控氯离子通道(GluCl)基因片段上G323D的突变频率.结果显示,北京昌平、海淀、密云和怀柔4个田间二斑叶螨种群对阿维菌素均达极高抗性水平,其中昌平种群抗性最高,LC50值为448.93 mg/L,抗性倍数为4 988.11倍.室内敏感种群未见抗性个体,昌平和密云种群G323D等位基因突变频率为100.00%,怀柔和海淀种群分别为86.25%和90.00%.北京4个地区二斑叶螨种群对阿维菌素达极高抗性水平,抗性基因的突变频率也很高,表明阿维菌素不适宜用来防治这些地区的二斑叶螨种群.
关键词:二斑叶螨;阿维菌素;抗药性;谷氨酸门控氯离子通道;G323D点突变
S40577-7518-201401000074
白背飞虱群体接毒条件的优化及抗病毒药剂对南方水稻黑条矮缩病的防效.杨迎青,兰波,徐沛东,等.植物保护学报, 2014, 41(1): 74-78.
为比较氨基寡糖素等抗病毒诱导剂和嘧肽霉素等抗病毒剂对南方水稻黑条矮缩病的防效,从稻苗生育期、饲毒与接毒时间等方面优化白背飞虱群体接毒条件,对不同药剂处理的稻苗进行人工接毒,并分别于接毒前后喷施抗病毒诱导剂和抗病毒剂,比较不同药剂防效的差异.结果显示,3叶1心期稻苗分别饲毒与接毒12 h较适合室内白背飞虱的群体接毒.抗病毒诱导剂中,100 mg/kg氨基寡糖素和60 mg/kg超敏蛋白的效果较好,病情指数分别为54.86和52.86,防效分别为22.17%和24.99%.抗病毒剂中,240 mg/kg嘧肽霉素的效果较好,病情指数为50.95,防效为28.67%;其次为120 mg/kg嘧肽霉素和600 mg/kg毒氟磷,病情指数分别为55.71和59.05,防效为22.00%和17.34%.
关键词:南方水稻黑条矮缩病毒;白背飞虱;群体接毒;条件优化;药剂防效
S40577-7518-201401000079
七种新烟碱类杀虫剂对韭菜迟眼蕈蚊幼虫及蚯蚓的选择毒力.张鹏,陈澄宇,李慧,等.植物保护学报, 2014, 41(1): 79-86.
为筛选出高效安全的韭蛆防治药剂,室内采用胃毒触杀联合毒力法比较了吡虫啉、啶虫脒、噻虫嗪、噻虫胺、呋虫胺、烯啶虫胺、噻虫啉与毒死蜱和高效氯氟氰菊酯等6种对照药剂对韭菜迟眼蕈蚊幼虫的毒力,同时用人工土壤法测定了13种药剂对蚯蚓的急性毒性,并通过盆栽试验验证了其对韭蛆和蚯蚓的选择毒力.结果表明,吡虫啉、噻虫胺、呋虫胺、噻虫啉、噻虫嗪对韭菜迟眼蕈蚊4龄幼虫的毒力明显高于6种对照药剂,对虫酰肼的相对毒力倍数分别为101.6、55.0、32.9、27.2、13.6;13种供试药剂中,除吡虫啉、啶虫脒、噻虫胺、呋虫胺对蚯蚓中等毒性外,其余均为低毒;盆栽试验中,吡虫啉、噻虫嗪、毒死蜱、噻唑膦、高效氯氟氰菊酯的防虫效果和保苗效果均分别高于其它药剂,但其中只有噻虫嗪对蚯蚓没有明显致死作用.
关键词:韭菜迟眼蕈蚊;新烟碱类杀虫剂;蚯蚓;选择毒力
S40577-7518-201401000087
抗啶酰菌胺蔬菜灰霉病菌突变体的诱导及其生物学性状.任璐,余玲,韩巨才,等.植物保护学报, 2014, 41(1): 87-92.
为评价蔬菜灰霉病菌对啶酰菌胺的抗性风险,采用紫外线照射和药剂驯化相结合的诱导方法,对蔬菜灰霉病菌D9、L17、J9亲本敏感菌株进行了室内啶酰菌胺抗性诱导,并采用菌落直径法比较了抗、感菌株在生物学性状方面的差异.结果显示,共获得不同抗性水平的突变体23株,其中突变体D9-4的抗性倍数为253.76倍,达高抗水平.突变体菌丝生长速率较敏感菌株有所下降,抗、感菌株的适宜生长温度均为25℃,敏感菌株最适pH为5,突变体最适pH为7,突变体适应酸碱度和温度变化的能力较敏感菌株差;低抗突变体产孢量和孢子萌发率与敏感菌株无显著差异,但高抗突变体产孢量和孢子萌发率较敏感菌株显著降低;在无药条件下,敏感菌株致病力强于抗性突变体,而在药剂胁迫下,突变体表现出一定的耐药性,致病力强于敏感菌株;6株突变体无药继代培养15代后,突变体抗性稳定遗传.此外,蔬菜灰霉病菌对啶酰菌胺与其它5种杀菌剂之间没有交互抗性.研究表明,蔬菜灰霉病菌抗啶酰菌胺突变体适合度较低,但在药剂选择压力下容易形成啶酰菌胺抗性群体,在生产中需引起注意.
关键词:灰霉病菌;啶酰菌胺;抗药性风险;生物学性状
S40577-7518-201401000093
不同施药方式下吡虫啉对棉田绿盲蝽种群动态的影响.张小兵,王凯,王猛,等.植物保护学报, 2014, 41(1): 93-97.
为探讨吡虫啉对绿盲蝽种群数量的控制作用,2011—2012年连续两年采用种子包衣、颗粒剂穴施和灌根处理棉花,并结合种植绿豆诱集带的方式,研究其对棉田绿盲蝽种群动态的影响.在吡虫啉有效成分用量为1 500 g/hm2时,棉花颗粒剂穴施+绿豆诱集带颗粒剂穴施、灌根和颗粒剂穴施3种处理,对棉田绿盲蝽种群数量控制作用较好,自棉花苗期至8月中旬花铃期百株绿盲蝽数量分别为12、15、17、8、19头,均低于为害经济阈值,控制有效期接近110 d;在吡虫啉有效成分用量为900 g/hm2时的棉花颗粒剂穴施、灌根处理以及吡虫啉有效成分用量为675 g/hm2的棉花种子包衣+绿豆诱集带种子包衣处理,对棉田绿盲蝽种群数量控制作用次之,控制期在100 d左右.单一棉花种子包衣处理控制效果低于上述处理,持效接近90 d.各处理对棉叶受害指数减退率的影响与其对绿盲蝽种群数量的控制结果基本一致,表明棉田吡虫啉颗粒剂穴施及液体制剂灌根施药是控制绿盲蝽为害的有效施药手段.
关键词:棉花;绿盲蝽;吡虫啉;施药方式;种群动态
S40577-7518-201401000098
豆娘肠道真菌DN02的鉴定及其除草活性成分.邵明伟,王宁璐,林芳芳,等.植物保护学报, 2014, 41(1): 98-102.运用涂布平板法从健康豆娘肠道中分离得到1株真菌DN02,采用形态学和ITS序列分析方法对其进行了鉴定,用生长速率法及盆栽试验测定其除草活性,利用色谱方法从该菌乙酸乙酯粗提物中分离出活性物质,并采用质谱和核磁共振谱对活性物质结构进行鉴定.结果表明DN02为新月旋孢腔菌Cochliobolus lunatus;其乙酸乙酯粗提物对稗草和反枝苋具有较强的抑制活性,对幼根抑制活性的IC50分别为22.9 μg/mL和136.7 μg/mL;当喷施发酵液原液时,稗草受害率、平均株高、平均鲜重分别为66.7%、5.2 cm、13.8 mg,其效果与阳性对照2,4-二氯苯氧乙酸相当;并于乙酸乙酯粗提物中分离得到一个单体活性物质根匍柄菌素(radicinin).
关键词:新月旋孢腔菌;根匍柄菌素;发酵液;除草活性
S40577-7518-201401000103
山东省棉田杂草种类及其群落结构.王兆振,杜龙,刁金贤,等.植物保护学报, 2014, 41(1): 103-108.
为明确山东省棉田杂草发生、危害情况,采用倒置“W”取样法对山东省主要棉区杂草种类及其群落结构进行了调查,并进行物种多样性分析.结果表明:山东省棉田杂草68种,隶属于24科、49属,其中优势杂草4种,区域优势杂草10种,常见杂草17种,一般杂草37种.牛筋草Eleusine indica、马齿苋Portulaca oleracea、马唐Digitaria sanguinalis、铁苋菜Acalypha australis是构成不同棉区杂草群落的优势杂草.鲁西南棉区物种丰富度、多样性均高于其它棉区,但辛普森指数和均匀度指数低于鲁西北棉区.从相似性指数和聚类分析结果可以看出,山东省4个主要棉区可归为两大类,其中鲁北和鲁东北棉区的杂草群落结构最为相似,相似性指数高达0.833;鲁西南和鲁西北棉区归为另一类,相似性指数仅为0.637.
关键词:棉花;杂草种类;群落结构;物种多样性;聚类分析
S4231000-694X-201402000518
宁夏回族自治区持续性旱灾的气候背景.谭春萍,杨建平,秦大河,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 518-526.
基于宁夏地区1978—2010年旱灾灾情要素年资料和23个气象站1971—2011年月平均气温和月降水量资料,运用Mann-Kendall趋势分析和突变检验方法,详细分析了该地区近33年旱灾灾情及近41年气候的时空变化特征,在此基础上,剖析了持续性旱灾产生的气候背景.结果表明:1978—2010年宁夏地区旱灾呈持续性加重趋势,受灾人口、农作物受灾面积和直接经济损失增速分别为28.78万人/10 a、3.16万hm2/10 a和8 504.04万元/10 a.空间变化上,旱灾加重速度由中部向北、向南呈减慢趋势.1971—2011年宁夏地区气候总体呈暖干化趋势,年平均气温、平均最高气温和最低气温的升温率分别为0.42℃/10 a、0.37℃/10 a和0.50℃/10 a,增暖表现为全年温度升高,年平均气温和平均最高气温于20世纪90年代早期发生了显著增暖突变;降水量呈减少趋势,但不显著.宁夏持续性旱灾是气温持续快速上升和降水量减少共同作用的结果,其中气温显著增高是该地区干旱灾害加剧的主要气候因素.
关键词:干旱灾害;气候变化;Mann-Kendall检验;宁夏
S4231000-694X-201402000527
基于MODIS数据的青藏高原旱情监测研究.杨秀海,卓嘎,罗布.中国沙漠, 2014, 34(2): 527-534.
本文利用温度植被旱情指数(TVDI)和植被供水指数(VSWI)分别对2009、2010年3~10月青藏高原土壤湿度状况进行监测分析,同时利用气象台站实测地面降水资料进行了验证.利用MODIS资料提取的归一化植被指数(NDVI)和地表温度(TS),构建NDVI-TS特征空间,依据该特征空间计算出的反映青藏高原土壤湿度的TVDI与同期累积降水相关性显著;VSWI计算过程简单,但所反映的土壤湿度与同期累积降水的相关性较差.因此,对青藏高原这种范围广、下垫面多变复杂区域而言,TVDI能够更好地反映土壤湿度状况,对干旱监测具有一定的科学意义.
关键词:遥感;干旱;温度植被干旱指数;植被供水指数
S435.621.2+41000-2030-201402000053
转棉花Gbve1基因拟南芥抗黄萎菌的细胞学机制分析.李红娟,刘廷利,刘莉,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 53-58.
Gbve1是海岛棉中的1个抗棉花黄萎菌基因,前期研究表明它能介导棉花与拟南芥对落叶型与非落叶型黄萎菌的抗性.为了揭示该基因的作用机制,对其细胞定位进行了研究.结果表明:该基因定位在植物细胞膜上;并检测了胼胝质沉积和活性氧积累情况,发现转基因拟南芥在黄萎菌侵染后胼胝质沉积,过氧化氢含量明显高于对照植株.推测:Gbve1是1个膜定位蛋白基因,它能响应黄萎菌的侵染,诱导拟南芥产生抗病性.
关键词:大丽轮枝菌;Gbve1基因;拟南芥;亚细胞定位;抗病机制
S436.3;TP1821000-2030-201402000007
基于Web的设施蔬菜作物病害诊断与防治管理专家系统.孙敏,罗卫红,冯万利,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 7-14.
为准确诊断和防治设施蔬菜病害提供有效工具,本研究系统收集了设施蔬菜作物(黄瓜、番茄和辣椒)43种病害的症状特征和相关病害防治管理知识,将病害的典型症状和一般症状进行特征提取,依据专家经验形成203条知识规则,将病害诊断知识数值化与产生式规则相结合对知识进行有效的表达,建立了病害诊断与管理知识库.以SQL Server 2005作为数据库管理工具,建立了系统动态数据库.数据库用于存放用户输入病症信息、已知病症事实和推理过程产生的中间信息及最终结论.采用最佳优先搜索作为搜索策略,使用正向推理和正反混合推理,利用我们前期建立的“一步诊断”和“深入诊断”两个诊断推理模型实现病害诊断.利用Visual Studio 2008作为开发工具,综合集成知识库、数据库和推理模型,建立了基于Web的设施蔬菜病害诊断与防治管理专家系统.系统具有病害查询、病害诊断、病害防治与管理方法等查询与咨询功能,此外,专家也可在后台随时更新和添加新的蔬菜作物及病害.本研究建立的系统可为主要设施栽培蔬菜作物(黄瓜、番茄和辣椒)43种病害的早期诊断和防治管理提供决策支持.
关键词:设施蔬菜;病害诊断;推理模型;专家系统
S436.81000-2030-201402000038
榕管蓟马危害与寄主叶片结构及营养物质的关系.余德亿,姚锦爱,黄鹏,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 38-44.
为明确榕管蓟马危害与寄主叶片结构及营养物质的关系,田间测定榕管蓟马对6种盆栽榕树的危害,室内检测它们的叶片切面结构和蛋白质及氨基酸等主要营养物质含量,并探讨两者间的相关性.结果表明:榕管蓟马对6种盆栽榕树的危害存在差异,分4个层次,第1层次的垂叶榕属高感品种,第2层次的花叶垂叶榕属易感品种,第3层次的榕树属低抗品种,第4层次的金叶榕、斑叶橡胶榕和黑叶橡胶榕均属高抗品种.6种盆栽榕树的叶片切面结构和主要营养物质含量存在显著差异,各检测指标值因品种不同有所改变,除上表皮厚度、栅栏组织细胞宽度之外的所有叶片切面结构指标和除甲硫氨酸之外的所有主要营养物质含量指标,均与榕管蓟马的危害指标存在显著或极显著的相关性;栅栏、海绵组织厚度越厚,栅海比越小,蛋白质、精氨酸、组氨酸、苯丙氨酸和缬草氨酸的含量越低,其叶片抗蓟马危害的能力越强,这些指标是最主要的影响因子.上述结果表明:榕管蓟马危害与盆栽榕树品种有关,它们的叶片切面结构和主要营养物质含量均可影响榕管蓟马对寄主植物的锉吸危害.
关键词:榕管蓟马;盆栽榕树;危害;叶片结构;蛋白质含量;氨基酸含量
S5 农作物
S567.2392095-6134-201401000046
一氧化氮对新疆紫草愈伤组织中紫草素及其衍生物合成的影响.郝鹤,叶和春,王红.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 46-53.一氧化氮(NO)是一种在植物次生代谢中起着重要调控作用的信号分子.我们以硝普钠(SNP)作为 NO 供体处理新疆紫草愈伤组织.实验表明,SNP 处理的新疆紫草红色愈伤组织中AePGT,AeGPPS,AeC4H 与 Ae4CL的表达量比未处理组明显提高.对萘醌类代谢物谱的分析显示,SNP 处理也引起新疆紫草愈伤组织中紫草素及其衍生物含量的增加.上述结果表明,SNP 处理产生的NO,可能通过上调紫草素及其衍生物合成相关的基因表达,促进紫草素及其衍生物的合成.
关键词:新疆紫草;一氧化氮;紫草素及其衍生物;硝普钠;基因表达
S6 园艺
S634.31000-2030-201402000015
优质、矮紧型白梗同源四倍体不结球白菜的诱导及选育.韩业飞,张蜀宁,张宇,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 15-20.
采用不同浓度的秋水仙素对二倍体不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis)子叶期生长点进行诱导,经过筛选鉴定,选育优质、矮紧型白梗同源四倍体不结球白菜.结果表明:2.0 mg·g-1秋水仙素处理6次获得的同源四倍体植株的加倍率最高,为7.02%.与二倍体相比,四倍体在营养体、气孔、花器、果实上均有显著差异,且株高降低、叶宽增加、叶柄长变短、展开度减小、叶色亮绿、株型束腰紧凑.四倍体的可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量分别比二倍体显著提高11.14%、25.98%和11.70%.经两代选育,四倍体纯度达到100%,整齐度95%,小区产量比二倍体提高18.10%,具有良好的应用前景.
关键词:秋水仙素;不结球白菜;同源四倍体;选育
S636.31000-2030-201402000021
水芹和旱芹营养器官结构和叶片光合特性的比较分析.贾晓玲,余徐润,王枫,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 21-25.
以水芹品种‘南京八卦洲水芹’和旱芹品种‘六合黄心芹’为材料,采用盆栽的方法,对其营养器官结构和不同光照强度下叶片光合特性进行了比较研究.结果表明:水芹根系维管束比旱芹发达;水芹叶柄为中空结构,有较大的髓腔,而旱芹结构致密,无髓腔;旱芹叶片维管束和韧皮部细胞发达,木质部导管细胞数目较多,而水芹维管束相对不发达,木质部和韧皮部细胞较少.当光照强度为90 μmol·m-2·s-1时,旱芹的净光合效率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)分别是水芹的1.45、1.81、1.49和1.69倍;当光照强度为270 μmol·m-2·s-1时,旱芹的Pn、Gs、Ci和Tr分别是水芹的1.77、1.61、1.71和1.46倍.在一定光照强度范围内,旱芹和水芹的Pn与Gs、Tr呈正相关,与Ci呈负相关,并且旱芹的Pn要高于水芹.表明2种芹菜的光合特性与叶片的维管束、韧皮部、木质部导管相关.
关键词:水芹;旱芹;营养器官;结构;光合特性
S661.11000-2030-201402000133
苹果果实伤口抗病性的形成机制及乙烯的作用.苏晶,侯月鹏,邹秀容,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 133-138.
以人工刺伤模拟苹果机械伤害,研究果实伤口抗病性的形成机制及乙烯的作用.结果表明:随着愈伤时间的延长,果实伤口抗灰霉菌侵染的能力显著提高,抑制了病害的发生发展.机械伤可诱导果实苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)活性的增加,促进伤口组织中酚类和木质素的积累,进而促进伤口的愈合,提高果实对灰霉菌的抵抗力.在刺伤前采用1-甲基环丙烯(1-MCP)和乙烯利处理果实,结果表明,1.0 μL·L-11-MCP处理可以抑制伤应激早期乙烯的释放,伤口组织中PAL和POD活性也不同程度受到抑制,降低伤口处总酚和木质素含量,延缓愈伤进程,增加果实对灰霉菌的易感性;1.0 μg·L-1乙烯利处理可提高果实乙烯释放量,加快愈伤进程,提高果实的抗病性,表明乙烯在愈伤进程中起重要作用.
关键词:苹果;愈伤;抗病性;乙烯
S661.21000-2030-201402000026
‘金坠’梨成花相关基因PbLFY、PbTFL1和PbFT的克隆及时空表达模式分析.王超,张全军,黄小三,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 26-32.
以‘金坠’梨为试材,分别克隆了LFY同源基因PbLFY片段、TFL1同源基因PbTFL1(KF240776)和FT同源基因PbFT(KF240775)的全长序列,同时对不同组织器官和花芽发育的不同时期进行实时定量PCR分析.结果表明:PbLFY在花芽中表达量最高,在嫩叶和雄蕊中不表达,在花芽开始分化期表达量升高,并维持着较高的表达水平,在花器官原基出现时达到最大值;PbTFL1在花芽中表达水平最高,在嫩叶、成熟花和花器官中不表达,在花芽发育的早期表达量最高,并逐渐下降,花芽开始分化时表达量下降迅速;PbFT在各组织器官中都有表达,在成熟叶片中表达量最高,花芽中表达量次之,花芽发育早期表达量较低,并逐步增加,花芽开始分化时表达量最高.这3个基因表达模式的差异,表明它们在梨成花的过程中起到不同的作用,PbLFY和PbFT表现为促进成花转变,PbTFL1主要表现抑制成花作用.
关键词:梨;PbLFY基因;PbTFL1基因;PbFT基因;时空表达
S682.1+11000-2030-201402000033
3个菊属与近缘属属间杂种自交特性研究.许莉莉,朱文莹,王海滨,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 33-37.
对菊属菊花脑(Chrysanthemum nankingense)×菊蒿属菊蒿(Tanacetum vulgare)(JJ),菊属大岛野路菊(Chrysanthemum crassum)×亚菊属多花亚菊(Ajania myriantha)(DD),菊属大岛野路菊(C.crassum)×芙蓉菊属芙蓉菊(Crossostephium chinense)(DF)3个属间杂种的自交特性进行了研究.结果表明:JJ自交不结实,未获得种子.DD自交获得种子8粒,出苗3株,成苗1株,结实率、出苗率和成活率分别为0.11、37.50%和33.33%;自交一代未能获得后代.DF自交获得种子52粒,出苗16株,成活10株,结实率、出苗率和成活率分别为0.48、30.77%和62.50%;DF自交一代株系2自交,获得75粒种子,出苗46株,成活38株,结实率、出苗率和成活率分别为0.94、61.33%和82.60%.DD自交后代的染色体数目为54,DF 3个自交后代的染色体数目均大于54,为非整倍体.DD和DF 2个属间杂种的自交后代部分性状出现不同程度的衰退现象,尤其是花序直径、花心直径、管状花数;叶长/叶宽在各自交后代中差异不显著,表现稳定自交遗传.DD F1自交后代花色及管状花类型均未出现分离;DF F1自交一代中仅1株花色出现了非白色,而自交二代花色出现较大分离.
关键词:菊属;近缘属;属间杂种;自交;结实率;自交衰退
S7 林业
S7131001-7488-201402000121
花椒麻味素(酰胺类)含量的常规检测.李菲菲,李孟楼,崔俊,等.林业科学, 2014, 50(2): 121-126.
花椒中的8种链状不饱和脂肪酸酰胺是花椒特有的麻味成分,建立花椒麻味素(总酰胺)含量的快速测定方法对评定花椒及其产品质量有实际意义.通过三水平四因素正交试验,确定总酰胺浸膏的最佳超声波辅助提取条件为50℃、花椒粉末样品:95%乙醇=1:10、提取2.5 h;经过高效液相色谱法与甲醛快速滴定法检测花椒总酰胺含量的比较研究,得出甲醛快速滴定法检测结果的校正系数为2.269 6(R2=0.978 1).同时,应用甲醛快速滴定法检测来自不同产地14种花椒中的总酰胺含量,结果表明高山区红花椒的总酰胺含量>竹叶花椒>低山区红花椒.
关键词:花椒;麻味素;酰胺;超声波辅助提取;甲醛滴定法
S714.31001-7488-201402000111
广州长岗山森林土壤线虫的群落结构特征.佟富春,肖以华.林业科学, 2014, 50(2): 111-120.
为了解华南地区城市森林土壤线虫群落结构特征及季节变化,对广州市长岗山自然保护区的木荷林、桉树林、竹林和青皮林4种典型林分的土壤线虫进行调查.4个样地共获得土壤线虫31 570头,隶属于2纲8目39科93属,滑刃属、真滑刃属和伪垫刃属为优势属,常见属有14个,优势属和常见属的数量占总个体数的90.90%,其中,植食性线虫约占总数的35.27%,食微(食细菌类群+食真菌类群)线虫约占52.15%,而捕食/杂食类群约占12.58%,并且大部分食微线虫分布于凋落物层(66.99%).总土壤线虫密度在10月份达到最高,土壤线虫密度与土壤含水量显著相关(r=0.631;P<0.01).土壤线虫密度和菌食性功能群不同月份间差异显著(P<0.01);f/b(食真菌类群/食细菌类群)在不同月份间差异显著(P<0.01);食细菌类群+食真菌类群/植食类群值,即WI在不同月份间的差异亦显著(P<0.05);食真菌类群线虫和Wasilewska指数(WI)在不同土层深度间的差异显著(P<0.05),香农维纳指数(H')在不同的样地间差异显著(P<0.05).
关键词:城市森林;土壤线虫;营养类群;季节变化;垂直分布
S714.31000-694X-201402000363
咸水滴灌林地风沙土中微生物群落代谢特征.靳正忠,雷加强,李生宇,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 363-370.
选择Biolog技术方法,利用方差分析和主成分分析研究了不同矿化度水滴灌下塔里木沙漠公路防护林地土壤微生物的代谢活性.结果表明:随着培养时间的推移,微生物利用单一碳源的颜色平均变化率(AWCD)呈现升高趋势.培养48 h内小于0.5,处于缓慢增长期;48 h后进入对数增长期;216 h后进入稳定期;衰亡期不明显.随着滴灌水矿化度增大,AWCD值明显降低,这种差异主要由土壤微生物对胺类、酚类化合物、碳水化合物利用的差异所致.土壤微生物群落利用碳源活性的垂直差异明显,70~100 cm土层是AWCD值最高的区域,表层0~5 cm最小.AWCD值与土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效钾、速效磷的含量、pH值、阳离子交换量、容重的正相关系数均大于0.85.因此,土壤微生物利用碳源的代谢活性差异主要由土壤化学性质所致,土壤全量养分和酸碱度是主要驱动因子.胺类、酚类化合物、碳水化合物是区分不同矿化度水滴灌下土壤微生物群落生态功能的敏感碳源.关键词:Biolog;风沙土;碳源利用;土壤性质
S718.41001-7488-201402000050
油茶授粉受精及早期胚胎发育.廖婷,袁德义,高超,等.林业科学, 2014, 50(2): 50-55.
以油茶‘湘林XLC15’为试材,采用荧光显微观察、切片荧光观察和石蜡切片法,研究油茶的授粉受精和早期胚胎发育过程.结果表明:油茶授粉后2 h花粉萌发,48 h花粉管长至花柱基部,60 h花粉管通过一个退化的助细胞开始进入胚囊,为珠孔受精方式,观察到的花粉管进入胚囊的比例为23%.精细胞与二极核相互融合主要发生于授粉后3~10天,精卵细胞的融合主要发生于授粉后5~16天,配子的融合属有丝分裂前类型.初生胚乳核形成后即开始进行有丝分裂,胚乳的发育类型为核型胚乳,胚乳核极不发达,胚乳细胞大、个数少.合子经历约4个月的休眠后开始发育,授粉后200天形成球形胚,具有明显的胚柄,胚的发育类型为茄型.
关键词:油茶;授粉;受精;胚胎发育
S718.431001-7488-201402000031
氮素营养对肯氏南洋杉幼苗生长、根系活力及氮含量的影响.张金浩,周再知,杨晓清,等.林业科学, 2014, 50(2): 31-36.
为了探索不同氮素水平对肯氏南洋杉苗期生长的影响,确定其适宜施氮量,采用指数施肥法,设置0,50,150,250,350,550, 750和950 mg ·株-18个施肥处理,在温室开展肯氏南洋杉幼苗氮素施肥试验.结果表明:1)肯氏南洋杉幼苗的苗高、地径、生物量起先随施氮量的增加而增大,当施氮量为550 mg ·株-1时达到峰值,继续增大呈现出不同程度的下降;根冠比随施氮量的增加呈现递减,但影响不明显;2)肯氏南洋杉幼苗的根系活力随施氮量的增加呈先升高后下降的趋势,当施氮量为550 mg ·株-1时,根系活力最大;3)通过拟合苗木生物量、叶片氮含量与施氮量的响应曲线,确定肯氏南洋杉幼苗的充足施肥量和最佳施肥量分别为558.82和573.55 mg ·株-1.综合上述研究结果得出:肯氏南洋杉幼苗的最佳施氮范围为550~575 mg ·株-1.
关键词:肯氏南洋杉;指数施肥法;生长表现;根系活力;氮含量
S718.431001-7488-201402000037
银杏营养贮藏蛋白质的分离纯化与结构鉴定.吴彩娥,范龚健,李婷婷,等.林业科学, 2014, 50(2): 37-41.
为探究银杏营养贮藏蛋白质的结构与功能的关系,采用DEAE-Sepharose FF离子交换色谱和Sephadex G-75葡聚糖凝胶色谱对银杏营养贮藏蛋白进行分离纯化,得到一条36 kDa的蛋白.质谱分析结果表明:该蛋白中的2个肽段序列与大豆贮藏蛋白质(29 kDa)和薯蓣块茎贮藏蛋白质(30 kDa)的部分氨基酸序列吻合.红外光谱结果表明:β-折叠构象是银杏营养贮藏蛋白质的主要二级结构.
关键词:银杏;营养贮藏蛋白质;分离纯化;结构鉴定
S718.461001-7488-201402000056
麻竹同源异型盒基因DlKNOX1的克隆及功能初步分析.刘青,汪玉凤,赵韩生,等.林业科学, 2014, 50(2): 56-62.
同源异型盒基因在决定植物的形态建成中发挥着重要作用.采用RT-PCR和RACE技术,从麻竹中分离到1个同源异型盒基因,其cDNA全长1 452 bp,编码1个330个氨基酸的蛋白,包含1个KNOX1区、1个KNOX2区、1个ELK区和1个Homeobox区,属于KNOX蛋白,该基因命名为DlKNOX1 (GenBank No.KF709955).组织表达特异性分析表明,DlKNOX1 在节中的表达量最高,茎和鞘中次之,而在叶片中最低.将DlKNOX1 置于35S启动子控制下,构建到载体pPZP的多克隆位点并转化拟南芥.RT-PCR分析表明,DlKNOX1已在转基因植株中表达.转基因植株表型变化明显,花期比野生型延迟,果荚着生部位明显发生变化,这意味着DlKNOX1 基因可能参与麻竹形态建成的调控.
关键词:麻竹;同源异型盒基因;组织特异性表达;异位表达;形态建成
S718.461001-7488-201402000063
毛白杨翻译起始因子基因PtoeIF5A2的克隆及其表达特性分析.管阳,王宏芝,张杰伟,等.林业科学, 2014, 50(2): 63-69.
真核翻译起始因子5A(eIF5A)在植物生长发育和抗逆过程中发挥着重要作用.以2个月的毛白杨‘BJHR01’幼苗总RNA反转录的cDNA为模板,克隆得到PtoeIF5A2 (GenBank登录号:HQ529480)基因全长cDNA序列.该基因包含483 bp开放读码框,编码160个氨基酸,预测蛋白分子质量为18 kDa,等电点为5.76.Real-Time qRT-PCR分析表明:PtoeIF5A2 在6个月毛白杨幼苗叶片中的表达量最高,约为其在幼根中表达量的5倍.PtoeIF5A2 响应了干旱、ABA(200 μmol ·L-1)、低温(4℃),尤其是NaCl(300 mmol ·L-1)胁迫.在NaCl胁迫24 h后,PtoeIF5A2 的表达量上调25倍,结合其启动子中含有6个病原体与高盐响应(GT-1 box)元件,推测该基因在响应高盐胁迫时起着重要作用.
关键词:真核翻译起始因子5A;毛白杨;盐胁迫;PtoeIF5A2
S718.551001-7488-201402000001
华北低丘山地不同土地利用条件下的土壤呼吸比较.赵娜,孟平,张劲松,等.林业科学, 2014, 50(2): 1-7.
基于气体红外分析技术,在华北低丘山地退耕还林区内,以农田、撂荒地为对照,分析退耕43年和退耕10年刺槐人工林土壤呼吸速率的季节变化及其环境影响机制.结果表明:退耕43年和退耕10年刺槐人工林0~5 cm土层的土壤有机质含量分别是农田的3.9和1.6倍;退耕43年刺槐人工林、退耕10年刺槐人工林、撂荒地和农田的全年土壤呼吸平均速率分别为2.33,1.21,2.40和2.04 μmol ·m-2s-1,其中撂荒地的全年土壤呼吸平均速率最大,退耕43年刺槐林的全年土壤呼吸平均速率大于退耕10年刺槐林;研究区内4种土地条件下的土壤呼吸速率主要受5 cm深处土壤温度影响,退耕43年刺槐林、退耕10年刺槐林、撂荒地及农田的土壤呼吸温度敏感系数Q10分别为2.47,2.53,2.06和1.56,其中2种退耕林地的Q10均显著高于农田;4种土地利用条件下的Q10均存在显著的季节变异,其大小主要受温度影响.退耕还林工程的实施显著改善了土壤固碳能力.
关键词:土壤呼吸;Q10;退耕还林工程;华北低丘山地
S718.551001-7488-201402000008
浙江省森林凋落物碳密度空间变异特征.张佳佳,傅伟军,杜群,等.林业科学, 2014, 50(2): 8-13.
基于浙江省森林资源监测中心2010年6~9月的森林凋落物碳密度数据和浙江省森林资源连续清查(CFI)数据,利用克里格插值法研究浙江省森林凋落物碳密度空间变异特征.结果表明:浙江省森林凋落物碳密度为10.2~4589.8 kg·hm-2,均值为1627.1 kg·hm-2,森林凋落物平均碳密度在全国范围内处于较低水平;浙江省森林凋落物碳密度变异系数为0.54,半变异函数基台效应(Nugget/Sill)为62.75%,变程为42.69 km,其空间分布存在区域差异;克里格插值显示浙江省森林凋落物碳密度由内陆至东南沿海呈下降趋势.
关键词:森林凋落物碳;空间变异;克里格插值;浙江省
S718.551001-7488-201402000014
秦岭中段华北落叶松人工林演替动态.柴宗政,王得祥,郝亚中,等.林业科学, 2014, 50(2): 14-21.
探讨秦岭中段中低海拔及中高海拔地带18~48年生华北落叶松人工林的演替趋势,并提出相应经营策略.结果表明:中低海拔地带华北落叶松人工林的演替趋势为华北落叶松人工纯林→华北落叶松+锐齿栎+青榨槭+野核桃+漆树针阔混交林→锐齿栎+野核桃+漆树阔叶混交顶级群落,其经营策略为经济效益与生态效益并重,采用近自然森林经营技术将其营建成以华北落叶松为建群种,锐齿栎、漆树和野核桃为伴生树种的异龄、复层混交林;中高海拔地带华北落叶松人工林的演替趋势为华北落叶松人工纯林→华北落叶松+华山松+红桦针阔混交林→华山松+红桦+云杉(含青杄)/巴山冷杉针阔混交林→云杉(含青杄)/巴山冷杉的顶级群落,其经营策略为考虑更换树种,遵循自然演替趋势,通过人为干预加快其向云杉(含青杄)或巴山冷杉顶级群落的演替进程.
关键词:秦岭中段;华北落叶松;森林演替;经营策略
S718.551001-7488-201402000022
开敞度调控对阔叶红松人工天然混交林上层阔叶树的影响.沈海龙,王龙,林存学,等.林业科学, 2014, 50(2): 22-30.
以阔叶红松人工天然混交林为对象,以林下红松个体开敞度(K)为主要数量控制指标进行群落结构量化调整,研究调整后6年间上层阔叶树直径和树高生长及树种组成和物种多样性的变化.结果表明:量化调整明显促进了保留阔叶树的直径生长和树高生长,各处理累计的定期生长量均高于对照,且随调整时期延长差异不断加大;K=1.5和K=2.0水平的年生长量与对照林分的差异基本都达到显著水平;量化调整改善了上层阔叶树树种组成,水曲柳、黄檗和胡桃楸等珍贵阔叶树种比例上升,白桦和山杨等先锋树种比例下降;量化调整使阔叶树物种丰富度增加,物种多样性和均匀度增加或差别不大,生态优势度降低或差别不大.
关键词:次生林;上层阔叶树;开敞度调控;生长;物种多样性
S718.551001-7488-201402000092
桉树生物量估算差异的源解析.闫晶,罗云建,郑德福,等.林业科学, 2014, 50(2): 92-98.
森林生物量受多重因素的综合影响,准确估算区域森林生物量可以为森林可持续经营管理提供依据.以福建省南靖县为研究区,基于森林资源清查数据和野外实测数据,利用缺省的和本地化的生物量模型分别得到区域桉树林生物量的估算值,然后利用BRT(boosted regression trees)方法解析区域生物量估算差异的来源及其相对贡献率.结果表明:利用缺省的生物量模型推算的桉树林生物量比本地化的生物量模型推算的高估了20.88%.林分条件是估算森林生物量的主导因素,3个变量(林龄、平均胸径和林分密度)对森林生物量估算差异的贡献率达70.94%,其中林龄是导致生物量估算差异的最主要因素(54.92%),并且生物量估算差异随林龄增长而逐渐减小.环境因素(地形和土壤)对森林生物量估算的影响较小,二者对生物量估算差异的贡献率为29.06%,其中,海拔和土层厚度分别是地形和土壤因素中造成森林生物量估算差异的最大因素.
关键词:生物量估算;生物量模型;影响因素;桉树人工林
S722.3+3;S723.1+31001-7488-201402000042
欧洲云杉扦插生根影响因子研究与生根力优良单株选择.胡勐鸿,欧阳芳群,贾子瑞,等.林业科学, 2014, 50(2): 42-49.
采用悬臂式全光照自动间歇喷雾装置,按照L8(14×22)的正交试验设计在甘肃省小陇山进行欧洲云杉ABT1,IBA,NAA 4水平(0,50,100,200 mg ·L-1)+插穗类型2水平(嫩枝、嫩枝基部带1.5年生硬枝)+处理时间2水平(1,2 h)试验,完全随机区组设计,2次重复;同时对823个欧洲云杉单株生根力进行研究.结果表明:ABT1,IBA合理浓度对愈伤组织生根起主导作用,穗条类型和处理时间随激素类型的不同效应不同.ABT1不同水平对生根率的影响差异显著,50 mg ·L-1+嫩枝基部带1.5年生硬枝+处理1 h的生根率最高(89.0%),生根数以200 mg ·L-1+嫩枝基部带1.5年生硬枝+处理2 h最多.IBA各水平间对生根的影响差异不显著,但以50 mg ·L-1+嫩枝基部带1.5年生硬枝+处理2 h的生根率最高,100 mg ·L-1+嫩枝基部带1.5年生硬枝+处理1 h的生根数最多.高浓度NAA对愈伤组织生根有抑制作用,生产中不宜用NAA作生根促进物质,但是低浓度短时间处理能促进穗条皮部生根.欧洲云杉单株间生根率的变幅为0~100.0%,单株选择潜力较大.扦插生根性状与生长性状不相关,欧洲云杉无性系选育和采穗圃营建在重视生长性状选择的同时也要重视单株生根性状的选择.欧洲云杉生根率、生根数、根系平均长之间存在显著或极显著正相关关系,进行生根性状选择时以容易测得的生根率进行选择,其他生根性状也会得到改良.
关键词:欧洲云杉;扦插;生根;影响因子;遗传力
S7571001-7488-201402000070
森林地上生物量的极化干涉SAR相干层析估测方法.李文梅,陈尔学,李增元,等.林业科学, 2014, 50(2): 70-77.
应用机载单基线极化干涉SAR(Pol-InSAR)数据,基于极化相干层析(PCT)技术提出了一种反演森林地上生物量的新方法.首先采用单基线PCT提取每个像元的森林相对反射率垂直分布,然后按林分统计得到森林平均相对反射率垂直分布;再次对森林平均相对反射率垂直分布进行高斯函数拟合,提取林分层析测量高;最后以通过样地调查统计得到的20个林分的地上生物量为参考数据,采用交叉验证方法建立和评价基于层析测量树高的地上生物量估测模型,并与基于经典三阶段反演的林分优势木平均树高估测地上生物量的方法进行对比.结果表明:基于层析测量高的反演模型决定系数(R2)为0.822,均方根误差(RMSE)为53.14 t ·hm-2,比基于经典三阶段反演算法的林分地上生物量估测方法具有更高的估测精度.该反演方法简单易行,能够有效提高森林地上生物量估测精度,在该研究区未出现信号饱和现象.
关键词:极化相干层析;森林地上生物量;林分层析测量高;极化干涉SAR
S7571001-7488-201402000078
林冠开阔度对GNSS RTK在森林中定位可用性及初始化时间的影响.李永宁,刘利民,崔立艳,等.林业科学, 2014, 50(2): 78-84. RTK是高精度的实时卫星定位技术,但由于林冠对信号的遮挡,GPS RTK技术在林下很少应用,而采用双星定位系统的GNSS RTK则有较为广阔的应用前景.以冀北山地杨桦次生林为例,采用GPS+GLONASS双星系统进行RTK定位,通过全天空照片测定林冠开阔度,探讨林冠开阔度对GNSS RTK定位可用性及初始化时间的影响.结果表明:全天空照片能较好地描绘GNSS定位的森林环境,且卫星多位于中等高度角,林冠开阔度是反映森林中定位环境条件的适合指标.采用双星GNSS系统,有足够的卫星数满足定位要求,林冠开阔度与共用卫星数呈显著的线性正相关关系;92.3%的PDOP值小于4,卫星有良好的空间几何分布;森林环境对信噪比有较大影响,信噪比与开阔度呈显著的正相关关系.林冠开阔度在0.25以上时,反映定位可用性的各指标均较好.随着林冠开阔度增大,RTK定位所需的平均初始化时间变短.从观测时间长短与测量效率分析,15 min是适宜的时间限值.
关键词:RTK;林冠开阔度;全球卫星导航系统;信噪比;初始化时间;PDOP
S7571001-7488-201402000085
基于郁闭度联立方程组模型的森林生物量遥感估测.李明泽,毛学刚,范文义.林业科学, 2014, 50(2): 85-91.
以黑龙江省长白山地区遥感影像和122块森林资源连续清查固定样地数据为基础,选择包括各波段灰度值、不同波段灰度值之间的线性和非线性组合、纹理信息以及环境因子在内的171个自变量,分别采用无郁闭度变量常规回归生物量模型、有郁闭度变量常规回归生物量模型和郁闭度联立方程组模型,估算黑龙江省长白山森林生物量,并进行精度评价.结果表明:3种模型中郁闭度联立方程组模型为最优模型,精度最高为83.1%,与其他2个模型相比精度提高6%~7%.本研究可为遥感估算森林生物量提供一种新思路.
关键词:郁闭度;生物量;遥感估算;联立方程组模型
S7571001-7488-201402000099
集成LiDAR和辐射模型的植被遮挡下城市屋顶太阳能估算.曹林,代劲松,庞勇,等.林业科学, 2014, 50(2): 99-110.
结合LiDAR和CCD数据的多源特征融合及面向对象分类方法,在优化LiDAR点云数据提取数字高程模型方法的基础上,高精度提取植被和建筑结构参数;通过集成半球视域太阳辐射模型,输出单体建筑不同季节屋顶太阳能分布图,定量评估植被对屋顶太阳辐射的遮挡效应.结果表明:LiDAR集成CCD数据提取建筑结构信息的方法精度比仅使用LiDAR单一数据源的效果好;运算结果较好地反映了高层建筑遮挡效应的季节性变化以及低矮建筑周边植被的遮挡效应;植被结构参数与屋顶辐射衰减呈明显的正相关关系,而建筑结构参数对屋顶太阳辐射衰减的影响较弱且总体趋势不明显.
关键词:机载激光雷达;屋顶太阳能;可再生能源;城市植被;太阳辐射模型
S8 畜牧、动物医学、狩猎、蚕、蜂
S814.11000-2030-201402000121
神经生长因子及其受体在蛋鸡卵巢上的表达.瞿长伟,普少瑕,李春梅.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 121-126.
以83日龄性未成熟和230日龄性成熟蛋鸡各5只为试验动物,通过免疫组织化学方法和荧光定量PCR技术研究神经生长因子(NGF)及其受体酪氨酸激酶A(TrkA)和神经营养素受体p75(p75)在蛋鸡卵巢和等级前卵泡上的表达定位及其mRNA表达水平.结果表明:在83日龄性未成熟蛋鸡卵巢上均未发现NGF及其受体TrkA和p75阳性表达细胞,但在230日龄等级前卵泡的膜细胞和颗粒细胞中均发现有其阳性细胞表达.NGF及其受体的mRNA表达水平在230日龄蛋鸡小黄卵泡(SYF)上的表达量显著高于各自在小白卵泡(SWF)和大白卵泡(LWF)上的表达量.此外,230日龄蛋鸡血清中的雌激素和孕激素水平都显著高于83日龄蛋鸡.综上所述,NGF可能在蛋鸡等级卵泡的生长、发育和排卵过程中起一定调节作用.
关键词:神经生长因子(NGF);酪氨酸激酶(TrkA);神经营养素受体p75(p75);等级前卵泡;雌激素;孕激素
S8161006-267X-201403000659
不同来源和水平的维生素D3对蛋鸡生产性能、蛋品质和胫骨质量的影响.杨涛,甘悦宁,宋志芳,等.动物营养学报, 2014, 26(3): 659-666.
本试验旨在研究不同来源和水平的维生素D3对蛋鸡生产性能、蛋品质及胫骨质量的影响.选取320只体重相近、健康的21周龄尼克粉蛋鸡,随机分成8组,每组4个重复,每个重复10只鸡.试验鸡均饲喂玉米-豆粕型基础饲粮.1~4组在基础饲粮中分别添加100、300、900、2 700 IU/kg的普通维生素D3(OVD3),5~8组在基础饲粮中分别添加100、300、900、2 700 IU/kg的纳米维生素D3(NVD3).预试期1周,正试期18周.结果表明:1)NVD3组蛋鸡的软破蛋率显著低于OVD3组(P<0.05).随着维生素D3水平的升高,软破蛋率显著降低(P<0.05).2)维生素D3来源及水平对蛋鸡的蛋品质指标均无显著影响(P>0.05).3)NVD3组蛋鸡的胫骨强度显著高于OVD3组(P<0.05),而OVD3组蛋鸡的胫骨磷含量则显著高于NVD3组(P<0.05).胫骨强度随着维生素D3水平的升高有升高的趋势,且100 IU/kg组显著低于900和2 700 IU/kg组(P<0.05).4)维生素D3来源与水平在蛋鸡生产性能、蛋品质及胫骨质量上均未表现出显著的互作效应(P>0.05).结果提示,NVD3可以替代OVD3作为蛋鸡饲粮的维生素D3来源,且其在生产性能和胫骨质量方面的表现要优于OVD3;结合生产性能、蛋品质和胫骨质量,蛋鸡饲粮适宜维生素D3水平应在900~2 700 IU/kg内.
关键词:纳米;维生素D3;蛋鸡;生产性能;蛋品质;胫骨质量
S8161006-267X-201403000694
丙氨酰-谷氨酰胺二肽对仔猪小肠上皮细胞间紧密连接蛋白occludin定位与表达的影响.邓宸玺,王自蕊,游金明,等.动物营养学报, 2014, 26(3): 694-700.
本试验以分离自仔猪空肠上皮的IPEC-1细胞为模型,探讨丙氨酰-谷氨酰胺二肽(Ala-Gln)对仔猪小肠上皮细胞间紧密连接蛋白occludin定位与表达的影响.试验选取同代IPEC-1细胞接种至6块6孔细胞培养板上,分别用含0(对照组)、0.25、0.50、1.00、2.00、4.00 mmol/L Ala-Gln的DMEM高糖培养基进行培养,待细胞生长融合达70%以上时,对occludin进行免疫荧光定位和蛋白质印迹(Western Blot)检测.结果表明:1)对照组细胞可见其胞质内存在团状的阳性荧光染色,而细胞间连接处阳性荧光染色不明显;随着Ala-Gln浓度的升高,细胞间连接处荧光信号逐渐增强,细胞轮廓更加清晰,而胞质内荧光信号逐渐减弱.2)各添加组IPEC-1细胞间occludin的相对表达量均极显著高于对照组(P<0.01).随着Ala-Gln浓度的升高,occludin的相对表达量呈先增后减的趋势,添加量为2.00 mmol/L时达到峰值,且极显著高于其他添加量(P<0.01).由此可知,Ala-Gln可以上调仔猪小肠上皮细胞间紧密连接蛋白occludin的表达,促进细胞间紧密连接结构的形成,进而增强仔猪小肠黏膜的屏障功能.
关键词:仔猪;小肠上皮细胞;紧密连接;occludin;丙氨酰-谷氨酰胺二肽
S8161006-267X-201403000710
陈皮苷制剂对爱拔益加肉鸡生长性能、免疫器官指数及小肠黏膜形态结构的影响.曹贵彬,易凤珍,游金明,等.动物营养学报, 2014, 26(3): 710-717.
本试验旨在探讨陈皮苷制剂对爱拔益加(AA)肉鸡生长性能、免疫器官指数及小肠黏膜形态结构的影响.试验选用200羽1日龄健康AA肉鸡,随机分为5个处理,每个处理4个重复,每个重复10羽.5个处理的AA肉鸡分别饲喂在基础饲粮中添加0(对照组)、50、100、150、200 mg/kg陈皮苷制剂的试验饲粮.试验期为42 d.结果表明:1)在15~28日龄及29~42日龄阶段,随着陈皮苷制剂添加水平的增加,AA肉鸡的平均日增重、料重比分别呈线性增加和线性降低(P<0.05).200 mg/kg组AA肉鸡的平均日增重、料重比分别显著高于和低于对照组(P<0.05),但均与150 mg/kg组差异不显著(P>0.05).2)当陈皮苷制剂添加水平为200 mg/kg时,14、28日龄AA肉鸡的法氏囊指数显著升高(P<0.05),而当陈皮苷制剂添加水平为100 mg/kg时,28日龄AA肉鸡的肝脏指数和脾脏指数及42日龄AA肉鸡的脾脏指数均显著升高(P<0.05).3)饲粮中添加150、200 mg/kg陈皮苷制剂均可增加28、42日龄AA肉鸡十二指肠、空肠、回肠的绒毛高度,降低隐窝深度,升高绒毛高度/隐窝深度(V/C),但150与200 mg/kg组之间大多差异不显著(P>0.05).由此可知,饲粮中添加陈皮苷制剂可改善AA肉鸡的小肠黏膜形态结构并促进其生长,其免疫功能也得到一定程度的提高.综合考虑生长性能、免疫器官指数及小肠黏膜形态结构指标,AA肉鸡饲粮中陈皮苷制剂的适宜添加水平为150 mg/kg.
关键词:陈皮苷制剂;AA肉鸡;生长性能;免疫功能;小肠黏膜形态结构
S8161006-267X-201403000725
猪源唾液乳杆菌对生长猪生长性能、粪中微生物数量及血清指标的影响.张董燕,季海峰,王四新,等.动物营养学报, 2014, 26(3): 725-731.
本试验旨在探讨猪源唾液乳杆菌(L.salivarius)对生长猪生长性能、粪中微生物数量及血清指标的影响.选用平均体重为(35.22±0.86) kg的长×大二元杂交生长猪81头,随机分成3组,每组3个重复,每个重复9头.对照组饲喂基础饲粮,试验组分别饲喂在基础饲粮中添加0.2%、0.4%(每克饲粮活菌数分别为7.0×106和1.4×107CFU)的猪源L.salivarius冻干制剂.试验期为30 d.结果表明:1)与对照组相比,试验组生长猪的平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)无显著变化(P>0.05),平均日增重(ADG)有升高趋势(P>0.05);2)饲粮中添加0.2%、0.4%的猪源L.salivarius能够显著增加生长猪粪中乳酸菌数量(P<0.05),显著降低大肠杆菌数量(P<0.05),并显著提高乳酸菌与大肠杆菌的比值(P<0.05);3)与对照组相比,试验组生长猪血清总胆固醇(TCHO)含量及谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)活性显著降低(P<0.05);4)试验组生长猪血清结合珠蛋白(Hp)含量均较对照组显著降低(P<0.05).结果提示,饲粮中添加猪源L.salivarius能够改善生长猪肠道菌群环境和血清指标,提高机体免疫力,进而促进其健康生长.
关键词:唾液乳杆菌;生长猪;生长性能;粪中微生物;血清指标
S8161006-267X-201403000776
瘤胃微生物对苜蓿茎降解特性及超微结构的影响.徐俊,侯玉洁,赵国琦,等.动物营养学报, 2014, 26(3): 776-782.
本试验旨在研究瘤胃微生物对苜蓿茎降解特性及超微结构的影响.选用长势和株高相近的初花期苜蓿茎进行尼龙袋降解率试验,并截取第2节茎均分为6份,在瘤胃中分别降解6、12、24、48和72 h,利用扫描电镜和透射电镜观察其超微结构变化.结果表明:1)苜蓿茎干物质和中性洗涤纤维在瘤胃中的降解主要发生在24 h内,且在48 h后中性洗涤纤维只有很少部分被降解.2)非木质化的表皮、厚角组织、绿色组织、形成层、初生韧皮部和初生木质部薄壁组织均可在瘤胃微生物作用下快速降解,且在24 h时已完全降解,但木质化程度高的次生木质部纤维及导管几乎不能被降解.3)带荚膜球菌和不规则形状菌是降解纤维组织的主要细菌,且不同组织结构在微生物作用下的降解规律存在差异.由此可见,苜蓿茎在瘤胃微生物作用下可快速降解,但降解速率及程度受其组织结构及组分的影响,而高度木质化的结构在瘤胃中难以降解,提示了降低高度木质化组分含量是提高苜蓿茎降解率的有效途径.
关键词:苜蓿茎;扫描电镜;透射电镜;超微结构
S8161006-267X-201403000819
解淀粉芽孢杆菌SC06对免疫抑制小鼠肠道细菌酶活性和肠黏膜屏障功能的影响.杜威,黄琴,付爱坤,等.动物营养学报, 2014, 26(3): 819-826.
本试验通过连续3 d腹腔注射免疫抑制剂环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)建立小鼠免疫抑制模型,研究解淀粉芽孢杆菌SC06对免疫抑制小鼠肠道细菌酶活性和肠黏膜屏障功能的影响.选取120只BALB/c小鼠(4周龄,雌性,体重10~16 g),随机分成3组,每组4个重复,每个重复10只.对照组饲喂基础饲粮,免疫抑制组和芽孢杆菌组分别饲喂基础饲粮和添加解淀粉芽孢杆菌SC06的试验饲粮(活菌数为1×105CFU/g),并均在试验第1~3天连续3 d腹腔注射CTX 80 μg/g BW.试验期为60 d.结果表明:与对照组相比,免疫抑制组小鼠盲肠和小肠内容物中各细菌酶(α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酸酶、α-半乳糖苷酶和β-半乳糖苷酶)以及小肠灌洗液中二胺氧化物酶(DAO)活性极显著降低(P<0.01),小肠灌洗液中一氧化氮(NO)含量及诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)活性极显著升高(P<0.01),小肠灌洗液中促炎细胞因子增殖诱导配体(APRIL)、干扰素-γ(IFN-γ)、白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-12(IL-12)及抗炎细胞因子白细胞介素-10(IL-10)含量极显著升高(P<0.01),说明腹腔注射CTX后小鼠肠道菌群发生紊乱,肠上皮细胞遭到破坏,肠黏膜屏障功能受损.解淀粉芽孢杆菌SC06可极显著提高免疫抑制小鼠盲肠内容物中β-葡萄糖苷酸酶和α-葡萄糖苷酶及小肠内容物中β-葡萄糖苷酸酶活性(P<0.01),分别极显著和显著提高小肠灌洗液中髓过氧化物酶(MPO)和分泌型磷脂酶A2(sPLA2)活性(P<0.01和P<0.05).以上结果表明解淀粉芽孢杆菌SC06可在一定程度上提高免疫抑制小鼠的肠道益生菌数量,但仅能部分恢复免疫抑制小鼠的肠黏膜屏障功能.
关键词:解淀粉芽孢杆菌SC06;免疫抑制;小鼠;细菌酶活性;肠黏膜屏障功能
S816.71006-267X-201403000732
酵母硒和纳米硒对鹌鹑产蛋后期生产性能、蛋品质、蛋中硒含量及血清抗氧化指标的影响.曲湘勇,蔡超,何俊,等.动物营养学报, 2014, 26(3): 732-738.
本试验旨在研究酵母硒和纳米硒对鹌鹑产蛋后期生产性能、蛋品质、蛋中硒含量及血清抗氧化指标的影响.选用300只300日龄健康产蛋鹌鹑,随机分成5组,每组6个重复,每个重复10只.对照组饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中添加0.2、0.4 mg/kg酵母硒和0.2、0.4 mg/kg纳米硒.预试期7 d,正试期42 d.结果表明:1)与对照组相比,0.2 mg/kg酵母硒组料蛋比显著降低(P<0.05),0.4 mg/kg酵母硒组产蛋率显著提高(P<0.05);0.2 mg/kg纳米硒组产蛋率和平均蛋重显著提高(P<0.05),料蛋比显著降低(P<0.05);0.4 mg/kg纳米硒组产蛋率显著提高(P<0.05).2)2种硒源对鹌鹑产蛋后期蛋形指数、蛋黄指数、蛋壳厚度无显著影响(P>0.05),但能极显著延缓鹌鹑蛋在储藏过程中哈氏单位的下降(P<0.01).与对照组相比,0.4 mg/kg酵母硒和纳米硒组鹌鹑蛋的蛋黄色泽和哈氏单位均极显著提高(P<0.01).3)与对照组相比,试验第14、28和42天,酵母硒和纳米硒组蛋中硒含量均极显著提高(P<0.01).4)与对照组相比,酵母硒和纳米硒组血清谷胱甘肽过氧化物酶、总超氧化物歧化酶活性及总抗氧化能力均极显著提高(P<0.01),丙二醛含量极显著降低(P<0.01),纳米硒的抗氧化效果高于酵母硒.由此可见,鹌鹑产蛋后期饲喂纳米硒效果优于酵母硒,且以添加0.2 mg/kg的纳米硒为宜.
关键词:鹌鹑;酵母硒;纳米硒;生产性能;蛋中硒含量;抗氧化
S852.31000-2030-201402000092
脂多糖对母鸡产蛋及产道先天免疫和应激相关基因表达的影响.高贵超,张艳红,马文强,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 92-98.
为探讨脂多糖(LPS)对母鸡产蛋及产道先天免疫和应激相关基因表达的影响,试验采用40羽46周龄温氏土种母鸡,随机分为2组,对照组腹腔注射1 mL·kg-1生理盐水,试验组腹腔注射1 mg·kg-1的LPS(1 mg·mL-1).记录注射后12 d的采食量和产蛋率.待2组母鸡生产性能恢复正常后重复LPS注射,24 h后处死母鸡,采集血液、输卵管峡部和子宫,检测血液生化指标、输卵管峡部和子宫氧化应激指标(总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)),并测定峡部和子宫免疫、增殖、凋亡和应激相关基因的mRNA水平.结果表明:LPS组母鸡采食量和产蛋率显著降低(P<0.05);血清白蛋白、球蛋白和全蛋白浓度显著降低(P<0.05);母鸡峡部细胞因子IL-1β mRNA水平显著升高(P<0.05);子宫增殖细胞核抗原(PCNA)的mRNA水平显著降低(P<0.05).结论:LPS急性刺激显著降低了母鸡采食量和产蛋率,这与血液免疫球蛋白含量下降,峡部炎症因子表达上调和子宫增殖相关基因表达下调有关.
关键词:脂多糖;产蛋;免疫;应激;母鸡
S852.611000-2030-201402000099
过氧化氢诱导原代大鼠睾丸间质细胞氧化损伤模型的建立.丁逍,刘琳,陈迪,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 99-104.
为了建立体外模拟氧自由基诱导的细胞氧化损伤模型,本试验采用Percoll密度梯度离心法纯化原代大鼠Leydig细胞,并鉴定特异性蛋白3β-HSD;采用MTT法测定细胞活力,流式细胞术检测细胞凋亡率、线粒体膜电位、ROS以及O2·含量,比色法测定·OH、MDA
的含量以及抗氧化物酶SOD、CAT和POD的活性.结果显示:特异性蛋白3β-HSD鉴定后,荧光显微镜观察到大部分细胞呈现特异性荧光.MTT测定结果显示,300~1 000 μmol·L-1H2O2处理细胞均可极显著降低细胞活力(P<0.01);300 μmol·L-1H2O2处理可显著提高Leydig的凋亡率以及增加ROS含量(P<0.05)和·OH含量(P<0.01),但可显著降低线粒体膜电位(P<0.05).H2O2处理对Leydig细胞内SOD、CAT和POD的活性无显著影响(P>0.05),但可显著提高细胞内MDA的含量(P<0.05).结论:300 μmol·L-1H2O2处理Leydig细胞8 h可以诱导细胞氧化损伤从而建立体外模拟氧自由基诱导细胞氧化损伤模型.
关键词:H2O2;睾丸间质细胞;氧化损伤
S852.621000-2030-201402000111
禽腺联病毒Rep基因在昆虫细胞中的表达.朱善元,王安平,吴双,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 111-115.
根据禽腺联病毒Rep基因序列设计2对引物,分别扩增出Rep78和Rep52基因,将其克隆至杆状病毒双表达载体pFastBacDual,获得重组穿梭质粒pFastBacDual-Rep,将其转化到E.coli DH10Bac感受态细胞中,经抗性和蓝白斑筛选,获得重组病毒表达质粒rBacmid-Rep.在脂质体的介导下转染昆虫细胞Sf9,获得重组杆状病毒rBac-Rep.SDS-PAGE结果分析表明,Rep78、Rep52均获得了表达,Western blot结果显示表达的重组蛋白能够与Rep52多抗反应,具有良好的反应原性.结论:禽腺联病毒的非结构蛋白Rep78、Rep52基因在昆虫细胞中获得了成功表达.
关键词:禽腺联病毒;Rep基因;昆虫细胞;表达
S853.741000-2030-201402000116
白头翁汤及其主要成分对脂多糖诱导的内皮细胞体外分泌IL-1α和IL-6及ET-1的影响.胡屹屹,穆祥,胡元亮.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 116-120.
为探讨白头翁汤及其主要成分对细菌内毒素(LPS)诱发的病理效应的药理作用,培养内皮细胞至单层融合后加入内毒素,3 h后加入高(10 mg·mL-1)、中(5 mg·mL-1)、低(1 mg·mL-1)3种剂量的8种药物,继续培养21 h后收集细胞上清液,用ELISA方法测定IL-1α、IL-6和ET-1的含量.结果表明:白头翁汤及其成分白头翁皂苷B4、小檗碱、巴马汀可以极显著或显著抑制LPS诱导的IL-1α高水平分泌,白头翁汤及其成分秦皮甲素、秦皮乙素、白头翁素可以极显著或显著抑制LPS诱导的IL-6高水平分泌,白头翁汤及其成分秦皮乙素、白头翁素可以极显著或显著抑制LPS诱导的ET-1高水平分泌.结论:白头翁汤及其主要成分具有潜在的抗细菌内毒素作用,可在由IL-1α、IL-6和ET-1介导的机体炎症等病理损伤过程中发挥一定的药理作用.
关键词:白头翁汤;内毒素;白介素1α;白介素6;内皮素1
S855.31000-2030-201402000105
新城疫病毒M蛋白通过自身核定位信号介导进入宿主细胞核.段云
兵,汪军卿,仇旭升,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 105-110.通过生物信息学方法预测了新城疫病毒(NDV)基质蛋白(M)的细胞核定位信号(NLS),用Overlap-PCR方法缺失NLS基因,分别构建M和M-ΔNLS EGFP重组质粒,转染单层鸡胚成纤维细胞(DF-1),激光共聚焦观察了M蛋白亚细胞定位.结果表明:M蛋白能进入宿主细胞核中,缺失NLS基因序列之后M蛋白只分布于细胞质中.结论:新城疫病毒M蛋白可以通过其核定位信号进入宿主细胞核.
关键词:新城疫病毒;M蛋白;亚细胞定位;核定位信号
S9 水产、渔业
S9171000-0615-201403000417
基于Ecopath模型的巢湖生态系统结构与功能初步分析.刘恩生,李云凯,臧日伟,等.水产学报, 2014, 38(3): 417-425.
为分析和掌握巢湖生态系统结构与功能的特征参数,结合2007—2010年巢湖渔业资源调查数据,应用Ecopath with Ecosim 6.1软件构建了巢湖生态系统的食物网模型.模型由16个功能组组成,包括初级生产者、主要鱼类、无脊椎动物和有机碎屑等.结果显示,巢湖生态系统食物网主要由4个整合营养级构成,系统规模总流量、总生产量和总消耗量都较大,分别为41003.08、17937.42和4486.67 t/(km2·a);能量流动主要发生在Ⅱ、Ⅲ营养级间;参照Odum的生态系统成熟程度判定指标发现,巢湖生态系统高的生产量和呼吸比值(TPP/TR)和净初级生产量(NPP),以及较低的系统连接指数(CI)、系统杂食指数(SOI)、Finn’s循环指数(FCI)和Finn’s平均路径长度(FMPL)都表明:巢湖生态系统结构与功能的特征参数远没有达到成熟生态系统的标准,且劣于富营养化的太湖生态系统.从生态系统结构分析发现,导致巢湖生态系统退化的关键原因是浮游植物生物量、生产量过高,被生态系统利用的效率极低,从而导致生物多样性下降、食物网趋于简单、能量流动不畅.关键词:巢湖;生态系统;Ecopath模型;结构与功能
S917.41000-0615-201403000371
虾夷扇贝耐高温育种家系的建立与早期筛查.王庆志,李石磊,付成东,等.水产学报, 2014, 38(3): 371-377.
对于贝类选择育种,维系大量家系养殖设施的成本巨大,如果能在贝类早期发育阶段对生长、存活进行筛查,提前舍弃那些存活率低、生长慢的家系,将有助于节约家系育种的成本.本实验通过室内模拟升温,比较了10个稚贝期全同胞家系在不同温度下存活率的差异,并对这10个家系在自然海区的生长、存活进行了一周年连续监测.结果表明:在室内8、13、18和23℃ 4个温度梯度下,10个家系经蓄养15~20 d后,18和23℃实验组的稚贝存活率差异显著,其中A08和A09家系的存活率最高,即为提前筛选出的耐高温家系;经自然海区一周年养成后,存活的4个家系(A01、A03、A08和A09)的存活率分别为0.9%±0.1%、0.5%±0.1%、34.3%±3.5%和46.5%±5.3%,但家系间壳高差异不显著,表明家系生长与存活无明显相关性;而A08和A09为耐高温家系,这与室内稚贝期升温筛选的结果一致.本实验验证了高温是导致虾夷扇贝夏季大规模死亡的主要原因,并提供了一种在家系稚贝期进行耐高温性提前筛查的方法,将为虾夷扇贝耐高温品系的选育提供参考依据.
关键词:虾夷扇贝;家系;育种;耐高温;早期筛查
S917.41000-0615-201403000385
翡翠贻贝血淋巴细胞亚群鉴定及相关免疫功能的流式细胞分析.王有基,林江兴,李琼珍,等.水产学报, 2014, 38(3): 385-399.为更好地了解翡翠贻贝血淋巴细胞的免疫功能和拓展该贝类在环境免疫学中的应用,本研究调查了其血淋巴细胞亚群分类,并运用流式细胞术分析了各个亚群的相关免疫功能.结果显示,在翡翠贻贝的血淋巴中主要存在3种血淋巴细胞,包括粒细胞、半粒细胞(分大小2种)和透明细胞.粒细胞占细胞总数的40.4%±8.4%,直径(7.49±1.32) μm,细胞内部充满颗粒;半粒细胞占34.6%±9.4%,直径(12.45±2.21) μm,内部含有部分颗粒,其中小半粒细胞直径(6.64±1.05) μm;透明细胞占15.6%±4.8%,直径(4.69±1.01) μm,细胞内部基本无颗粒.流式细胞分析显示,粒细胞在吞噬作用上最为活跃,粒细胞和半粒细胞在非特异性酯酶和活性氧分子产量上没有差异,均高于透明细胞.透明细胞在吞噬活性、酶活性和活性氧分子产量上均显著低于其他两类细胞,且细胞死亡率显著高于其他两类细胞.流式细胞术显示,在翡翠贻贝中,粒细胞是参与免疫防御的主要血淋巴细胞.
关键词:翡翠贻贝;血淋巴细胞;免疫功能;流式细胞术
S931.51000-0615-201403000410
鳌山湾增殖放流中国明对虾的研究.李忠义,金显仕,吴强,等.水产学报, 2014, 38(3): 410-416.
为优选青岛市沿海中国明对虾的港湾增殖放流点,本实验于2010年6月至9月采用拖网调查,对鳌山湾渔业资源生物背景、放流中国明对虾的资源量和生长特性进行了研究.结果显示:(1)5个航次拖网调查的渔获物组成中与中国明对虾食性类似的口虾蛄捕获量最大,占总捕获量的46.66%,中国明对虾的天敌虎鱼和鲬的捕获量很少,占总捕获量的1.28%.浮游植物生物水平评价等级为Ⅴ级;(2)中国明对虾的资源调查回捕率约为0.10%,偏低,港口码头走访调查回捕率为1.20%,属正常值,但相对偏低;(3)中国明对虾生长速度较快,具有雌雄差异,最大体质量日增长量分别为0.88和0.47 g.生长初期雄虾生长较快,但后期雌虾生长速度更快,且能达到更大的规格,其渐近体质量与体长雌虾为:L∞=200.83 mm、W∞=104.05 g;雄虾为:L∞=172.64 mm、W∞=38.81 g.开捕时雌雄中国明对虾的平均体质量分别为43.25和34.20 g左右,已达到捕捞规格.鳌山湾渔业资源种类组成、浮游植物生物水平等级、放流中国明对虾的资源量、生长特性等重要数据证实鳌山湾适合中国明对虾的放流.
关键词:中国明对虾;增殖放流;资源量;生长特性;鳌山湾
S9481000-3207-201402000272
双氟沙星对异育银鲫血脑屏障渗透性及消除规律.阮记明,胡鲲,杨先乐,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 272-278.
以异育银鲫(Carassais auratus gibebio)为研究对象,采用组织匀浆法和高效液相色谱法,研究了双氟沙星(Difloxacin,DIF)通过异育银鲫血脑屏障情况,并比较分析了大脑和外周组织中DIF消除差异.结果显示,根据DIF 96 h半数致死剂量(2840 mg/kg b.W)给药后,第96 h时异育银鲫大脑组织匀浆中DIF的含量为(10.49±0.35) μg/g;同时在临床推荐用药剂量(20 mg/kg)给药后的15个时间点(0→960 h)上均能从大脑组织匀浆中检测出DIF.上述结果表明DIF能渗透通过血脑屏障而进入异育银鲫大脑组织.另外,在大脑和外周组织消除过程上,以大脑组织中的DIF消除过程最为平缓(按照20 mg/kg给药).到试验第960 h,大脑组织中DIF含量最高,为(0.392±0.007) μg/g,且大脑中的消除半衰期最长,为1157.713 h.因此,异育银鲫大脑组织可作为DIF药物残留分析的靶组织.另根据欧盟关于食品中DIF最大残留限量(MRL)之规定,实验条件下DIF休药期至少为25 d.结果为研究鱼类血脑屏障作用,DIF神经毒性及其在水产养殖上的临床应用提供了参考.
关键词:双氟沙星;组织匀浆法;高效液相色谱法;渗透性;异育银鲫
S956.3;TV1311673-8527-201401000042
仿自然型鱼道进出口布置试验研究.王猛,岳汉生,史德亮,等.长江科学院院报, 2014, 31(1): 42-46.
仿自然型鱼道能有效减轻水利工程建设对鱼类的影响,而鱼道进出口附近的水流条件如何,直接关系到仿自然型鱼道能否应用成功.在分析和总结国内外仿自然型鱼道建设及研究现状的基础上,结合某工程仿自然型鱼道水力学整体模型试验,重点研究了电站不同运行方式下的鱼道进、出口流态,流速分布等水力参数,并进行了活鱼试验,对该工程仿自然型鱼道进、出口的布置提供了推荐方案,为较大水头仿自然型鱼道进、出口的布置研究提供参考.
关键词:仿自然型鱼道;模型试验;鱼道进口;活鱼试验
S963.711000-0615-201403000433
脂肪和蛋白质水平对工业养殖大西洋鲑消化酶、非特异性免疫及水质的影响.柳阳,李勇,周邦维,等.水产学报, 2014, 38(3): 433-442.
为探讨脂肪和蛋白质水平对工业化养殖大西洋鲑相关消化酶活力、免疫及对水质指标的影响,采用3×2双因素试验设计(3脂肪水平:18%、21%、24%,即F18、F21、F24;2蛋白质水平:38%、48%,即P38、P48),形成6种实验处理的膨化配合颗粒料,每处理3重复,在工业化封闭循环海水养殖(RAS)条件下,选用初重(650.0±45.50) g大西洋鲑720尾进行56 d的养殖实验.结果显示:(1)F21可显著提高大西洋鲑胃、肠、肝脂肪酶活力,比低脂肪分别提高11.52%、14.63%、4.31%;P48使肠、肝胰蛋白酶活力分别提高8.23%、8.33%,且发现其活力水平远高于胃蛋白酶.(2)F18、P48可显著提高肠道AKP酶活力,F18比F21、F24分别提高18.61%、31.70%,P48比P38提高13.69%.(3)F21、F24可显著改善血清的抗氧化能力,F21比F18的SOD活力提高10.32%,同时MDA含量降低4.49%;P48有利于提高血清LZM活力及补体C3含量,P48比P38分别高9.49%、5.93%.(4)低蛋白质水平可显著降低水体中氨氮、硝酸盐的含量,P38比 P48分别降低61.70%、28.36%;提高脂肪水平可降低水体氨氮含量,F21、F24比F18分别降低10.00%、8.20%.研究表明,饲料脂肪和蛋白质水平与消化吸收酶、非特异免疫、养殖水氨氮之间关系特征明显;适当提高脂肪水平有利于提高消化道脂肪酶活力,提高蛋白质水平有利于提高免疫力;低蛋白质和中高脂肪组合可有效降低大西洋鲑的氨氮排泄量.
关键词:大西洋鲑;饲料脂肪和蛋白质;消化酶;非特异性免疫;水质;封闭循环水养殖系统
S965.11000-3207-201402000233
饲料蛋白水平对大规格草鱼生长、饲料利用和氮代谢相关酶活性的影响.李彬,梁旭方,刘立维,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 233-240.
为探讨饲料蛋白水平对草鱼(Ctenopharyngodon idellus)生长、饲料利用和氮代谢的影响,以鱼粉和酪蛋白为蛋白源制备蛋白水平分别为15%、20%、25%、30%和35%的5种等能(13.71 kJ/g)饲料饲养草鱼[(209±10) g] 8周.结果表明:饲料蛋白水平对草鱼的增重率、特定生长率、饲料效率均影响显著(P<0.05),其中25%蛋白组最高.通过二次多项式的回归分析得出:当饲料蛋白水平为26.50%和27.20%的时候,特定生长率和饲料效率分别达到最高.15%蛋白组的摄食率显著高于其他蛋白组(P<0.05).蛋白质保留率和蛋白质效率随蛋白水平的升高而显著降低(P<0.05).各蛋白组的成活率、血清丙氨酸转氨酶活性和血清天冬氨酸转氨酶活性均无显著差异(P>0.05).血清总蛋白、血清尿素氮、肝脏天冬氨酸转氨酶活性、肝脏谷氨酸脱氢酶活性和肌肉腺苷酸脱氨酶活性随蛋白水平的升高显著增加(P<0.05),而肝脏丙氨酸转氨酶活性先增加后稳定,这表明高蛋白组(30%和35%蛋白组)相对于低蛋白组(15%和20%蛋白组)有较多的蛋白质用于分解代谢提供能量.
关键词:草鱼;蛋白质;生长;饲料利用;氮代谢
S965.11000-3207-201402000262
在低蛋白质饲料中补充必需氨基酸对大口黑鲈生长、体组成和免疫指标的影响.陈乃松,梁勤朗,肖温温,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 262-271.
为了研究在低蛋白质饲料中补充晶体必需氨基酸对大口黑鲈生长、体组成和免疫指标的影响,根据鱼体的必需氨基酸组成模式设计了7种等能的试验饲料.其中4种饲料(45CP、40CP、35CP和30CP)的粗蛋白质水平分别为45%、40%、35%和30%,另3种饲料(40AA、35AA和30AA)是在低蛋白质饲料(40CP、35CP和30CP)的基础上添加必需氨基酸,使它们的必需氨基酸含量与45CP(对照组)相一致.用上述饲料对初始体重为(10.13 ± 0.01) g的大口黑鲈进行了89d的饲养试验.饲养试验在室内循环水养殖系统中进行,每种饲料设3个重复,每重复放养30尾鱼.方差分析显示:试验鱼的生长性能、饲料效率、全鱼和肌肉的粗蛋白质含量、成活率以及免疫指标均随着饲料蛋白质含量的降低而显著降低(P<0.05).添加必需氨基酸的35AA和30AA的饲料效率和蛋白质保留率分别显著高于对应的未添加必需氨基酸的35CP和30CP组(P<0.05),但仍显著低于45CP组(P<0.05).40AA的试验鱼血清溶菌酶活性和血清补体活性与45CP组差异不显著(P>0.05).35AA和30AA组的头肾白细胞呼吸爆发活性显著高于35CP和30CP组(P<0.05).30AA组的全鱼粗蛋白质含量以及肥满度显著高于30CP(P<0.05).各组试验鱼的水分和灰分均无显著差异(P>0.05).回归分析显示:在低蛋白质饲料中补充晶体必需氨基酸对大口黑鲈幼鱼的生长、饲料效率和蛋白质保留率所产生的影响与其引起增加了的饲料蛋白质水平而不是饲料的必需氨基酸水平正相关.研究表明,在低蛋白质饲料中补充的晶体必需氨基酸对大口黑鲈的生长、体组成和免疫指标产生的有益作用不及等量的以蛋白质为来源的必需氨基酸.
关键词:大口黑鲈;饲料;蛋白质;必需氨基酸;生长;体组成;免疫指标
S965.11000-3207-201402000362
饲料中棉粕替代鱼粉蛋白对草鱼的生长、血液生理指标和鱼体组成的影响.严全根,朱晓鸣,杨云霞,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 362-369.
以初始体重(100.0±0.29) g的草鱼为研究对象,通过8周的生长实验,研究饲料中棉粕替代鱼粉蛋白对草鱼的生长、饲料利用,血液生理指标和鱼体生化组成的影响.实验设置7种等氮等能饲料,对照组(C)以鱼粉为唯一蛋白源,其余6组分别以棉粕替代饲料中鱼粉蛋白的20% (R20)、40% (R40)、60% (R60)、80% (R80)、90% (R90)、100% (R100).研究结果表明:随着饲料中棉粕含量的升高,草鱼特定生长率呈下降的趋势,当替代比例达到60%,显著低于对照组(P<0.05);饲料效率、蛋白质贮积率和能量贮积率随着饲料中棉粕含量升高而显著降低(P<0.05).通过折线法分析,在实验条件下,棉粕可以替代鱼粉蛋白的43.3%而不影响草鱼的生长.各组草鱼之间血清谷丙转氨酶、谷草转氨酶和甘油三酯含量无显著差异(P>0.05);总胆固醇、高密脂蛋白胆固醇和低密胆固醇呈现下降趋势,当替代水平达到40%显著低于对照组(P<0.05).棉粕替代鱼粉蛋白显著影响鱼体的水分含量(P<0.05),当替代比例达到80%,鱼体的水分含量显著高于对照组(P<0.05);各组之间鱼体的蛋白质和灰分含量无显著性差异(P>0.05).R20组的鱼体脂肪和能量含量显著高于对照组(P<0.05),R100组的鱼体脂肪和能量含量显著低于对照组(P<0.05),其他各组之间和对照组无显著性差异(P>0.05).
关键词:棉粕;鱼粉;草鱼;生长;血液指标;鱼体组成
S965.1;X171.51000-3207-201402000304
饲料中不同浓度菲对中华倒刺鲃几种血液学指标和肝胰脏的影响.岳南南,王汨,闫玉莲,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 304-311.以中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)幼鱼[初始体重为(42.80±0.32) g]为研究对象,在实验室条件下分别饲喂菲(PHE)含量为0、429.17、861.38和1289.87 μg PHE/g的人工配合饲料16周,测定鱼体的血液学指标以及肝胰脏指数的变化,以检验中华倒刺鲃受到含PHE食物暴露胁迫后的毒理学反应.结果显示:血清中的红细胞数目、血红蛋白和总蛋白在各实验处理组之间均无显著差异;血糖含量随PHE浓度的升高表现出先升高后降低的趋势,且各染毒组均显著高于对照组(P<0.05);球蛋白含量在500 μg PHE/g组显著高于对照组(P<0.05),白蛋白含量则在500 μg PHE/g组显著低于对照组(P<0.05),而这两个指标在其余含毒饲料组与对照组间均无显著差异;谷丙转氨酶活力随饲料中PHE浓度的升高表现出升高的趋势,仅在最高浓度组(1500 μg PHE/g组)时与对照组的差异达到显著水平(P<0.05);谷草转氨酶活力也随饲料中PHE浓度的升高而升高,在1000和1500 μg PHE/g组与对照组之间差异显著(P<0.05);肝糖原随饲料中PHE浓度的升高而降低,且各组间的差异均达到了显著水平(P<0.05);各实验处理组的肌糖原含量均显著低于对照组(P<0.05),而3个染毒饲料组之间无显著差异;肝胰脏指数随饲料中PHE浓度的升高而升高,且各染毒组显著高于对照组(P<0.05).通过讨论我们认为:中华倒刺鲃受到含PHE食物胁迫后血糖升高,而糖原含量和血清蛋白降低的现象应当是动物受到胁迫后能量需求升高的适应性反应,肝胰脏指数的升高是鱼体对PHE食物暴露胁迫在器官水平上的代偿性反应,而两种转氨酶在有毒饲料处理组鱼体的升高则表明PHE对肝脏造成了细胞损伤.
关键词:多环芳烃;饲料菲;中华倒刺鲃;血液学指标;糖原;肝指数
S965.1171000-0615-201403000426
沿海滩涂异育银鲫养殖池塘真核浮游生物群落DNA指纹结构与理化因子的关系.吕林兰,董学兴,赵卫红,等.水产学报, 2014, 38(3): 426-432.
为研究沿海滩涂异育银鲫养殖池塘浮游生物群落周年变化及其与理化因子的关系,2011年每月采集养殖池塘水样,测定相关理化因子.采用18s rDNA PCR-DGGE技术对真核浮游生物群落多样性进行了分析.运用CCA方法分析了真核浮游生物与理化因子的关系.结果表明:TP含量为0.17~1.12 mg/L,7月出现峰值.PO4-P含量为0.04~0.30 mg/L,7月和8月较高.NO2-N含量为0.02~0.57 mg/L,12月最高.NH4+-N含量为0.20~2.37 mg/L,5月出现峰值.NO3-N含量为0.04~10.47 mg/L,11月出现峰值.DGGE结果显示,1~12月共有73条谱带,平均每月谱带数为24.67.5月、6月、8月和9月份多样性指数较高.谱带匹配后聚类分析表明:除3月、7月和11月份外,真核浮游生物变化具有季节性,其中8月、9月和10月聚为一支,4月、5月和6月聚为一支,1月、2月和12月聚为一支.CCA分析表明,温度、TP和NH4+-N与真核浮游生物群落结构组成显著相关,为养殖生态调控和养殖模式优化提供理论依据.关键词:真核浮游生物;变性梯度凝胶电泳;滩涂池塘;DNA指纹;理化因子
S965.2151000-0615-201403000350
中华鲟子一代配子质量及其子二代生长特征分析.柴毅,龚进玲,杜浩,等.水产学报, 2014, 38(3): 350-355.
通过测定卵的直径、卵粒质量、受精率和孵化率系列指标以及精子的激活率、快速运动时间和寿命系列指标对人工驯养子一代中华鲟配子进行质量评价,并通过该批受精卵孵出的子二代系列生长指标进行其发育状况分析.结果显示,子一代所产卵子形态饱满,卵径平均3.71 mm,小于自然繁殖群体.与历年在本基地养殖的自然繁殖群体统计资料相比,其受精率(60.1%)和孵化率(36.8%)处在中等偏下的水平.2012年和2013年的精子活力监测结果发现,子一代精子有效运动时间(漩涡运动+快速运动)均较野生群体高.表明子一代卵子质量较野生群体有所降低,而精子活力则较野生群体高.与历年该基地集约化养殖系统培育出的子一代中华鲟相比,子二代的生长表现出显著的阶段差异性,其中仔鱼阶段生长较慢,稚鱼和幼鱼阶段生长优势则较明显.研究表明,促进人工驯养条件下的子一代后备亲鱼性腺发育完善,以获得较高质量的配子和子二代,对防止中华鲟种质退化至关重要.
关键词:中华鲟;配子;子代;生长;保护动物
TB 一般工业技术
TB11674-7259-201401000062
波形滚筒内颗粒混合和导热分布形态特性的研究.葛良,桂南,徐文凯,等.中国科学:技术科学, 2014, 44(1): 62-70.
将离散元方法中的软球模型与颗粒热传导模型相结合,研究波形滚筒内颗粒混合及热量传递的复杂过程.设计了一个具有波形边界的旋转滚筒,模拟并分析稠密颗粒在不同速度旋转的波形滚筒内的混合和热传导过程,重点考察波形滚筒内不同转速下产生的颗粒混合和导热过程的形态及转速的影响,并采用无量纲混合度,信息熵来分析混合和热传导的演化特性,比较用不同转速达到同一圈数下的结果来表明转速对混合和导热形态特性的影响.
关键词:波形滚筒;颗粒;混合;热传导;离散元
TB114.31000-8608-201402000176
状态概率矩阵及其在GO法中应用.江秀红,段富海,金霞,等.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 176-181.
状态组合算法和概率公式算法是GO法常用的定量分析方法,但对于多输入多状态的复杂系统,二者的计算均过于烦琐.结合两种算法,提出了一种简化的GO定量概率矩阵算法.首先引入状态概率矩阵的概念,对常用操作符导出基于矩阵的定量计算公式;然后针对系统中共有信号的修正,提出了对任意多状态共有信号均适用的新算式;最后通过两个算例的可靠性计算,证明了所提算法的有效性.新算法不仅便于分析操作符状态和信号流状态之间的组合关系,而且算式直观、计算简单、易于编程,尤其在多输入多状态系统的可靠性计算上具有更大的优势.
关键词:GO法;可靠性;概率矩阵;共有信号
TB121674-7259-201401000081
基于Reissner理论的硬夹心夹层板的弯曲研究.邓宗白,马超,李栋栋,等.中国科学:技术科学, 2014, 44(1): 81-88.
传统的夹层板理论都是将夹心视为软夹心,不考虑其面内应力分量和抗弯刚度.本文在修正了Reissner理论的基础上,研究了硬夹心夹层板的弯曲问题,根据最小势能原理得到了具有3个广义位移的弯曲基本方程和边界条件,并对其进行了简化.同时还研究了硬夹心夹层板弯曲问题的有限元格式,推导了4节点四边形等参单元单元刚度矩阵和等效节点载荷列阵,并给出了矩形填充多孔夹层板的ANSYS实体模型解,计算结果表明位移的有限元解收敛于解析解且具有足够的精度,与ANSYS实体模型解也有较好的一致性.
关键词:硬夹心夹层板;弯曲;最小势能原理;基本方程;有限元
TB1221000-8608-201402000222
波浪对弹性支撑结构物冲击作用试验研究.孙见锋,任冰,宋子路,等.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 222-227.
位于浪溅区的弹性结构物的上部结构可能会受到幅值很大、历时较短的波浪冲击荷载.高强度的瞬时冲击荷载作用以及由它引起的结构振动响应往往是导致结构损坏的主要原因.通过物理模型试验,研究了波浪对弹性支撑平板结构的冲击作用.试验中设计了3种不同支撑刚度的结构物模型,对结构物底面所受的波浪冲击压力和结构物振动加速度响应进行了同步观测.分析了支撑刚度对冲击压力和结构振动的影响,以及结构物所受的波浪冲击压力与对应时段振动加速度之间的关系.试验结果表明,结构物支撑刚度越大,其所受的冲击压力也越大,对应时段的振动加速度幅值也越大.
关键词:波浪冲击;弹性支撑;结构振动;物理模型试验
TB1221001-3881-201403000148
双泵交叉传感功率控制系统建模与特性分性.陈闻,孙康,王军锋.机床与液压, 2014, 42(3): 148-151.
应用大型液压系统仿真软件AMESim10.0建立了双泵交叉传感控制系统模型.通过设置不同正流量控制手柄输入力,得出了系统流量响应的变化规律;通过设置不同的负载大小,得出了在一定流量时双泵功率吸收值与负载大小的关系;通过设置系统在某一恒定负载时有正流量控制与无正流量控制的情况,得出双泵所带负载同时动作时功率分配规律.研究结果表明:系统流量响应与手柄输入力大小成正比,符合正流量控制规律;在一定流量下双泵功率吸收值大小与负载大小成正比,但双泵总功率保持恒定;在一定的负载下,双泵可实现同时动作的多种组合,正流量控制起作用的泵功率值小于单泵最大功率,正流量控制全开泵部分吸收剩余功率.
关键词:正流量;双泵交叉传感;数学模型;系统特性分析
TB1231000-3835-201405000115
基于高斯混合模型的非高斯随机振动幅值概率密度函数.程红伟,陶俊勇,蒋瑜,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 115-119.
针对非高斯振动信号的幅值概率密度函数难以用数学模型表述的问题,提出了基于高斯混合模型的非高斯概率密度函数表示方法.首先,基于时域样本信号得到非高斯振动信号的高阶矩估计值.其次,基于高斯随机过程偶次高阶矩之间的定量关系,结合二阶高斯混合模型建立方程组,求解得到混合模型中每个高斯分量的方差和权值.然后,将各高斯分量的权值和方差代入高斯混合模型,得到适用于对称非高斯振动信号的幅值概率密度函数.最后,通过仿真信号和实测振动信号,验证了该方法的有效性和适用性.
关键词:非高斯随机振动;高斯混合模型;概率密度函数(PDF);高阶矩
TB241673-8527-201403000111
土工加筋直升机临时起降平台数值模拟分析.马超,徐倩,樊军.长江科学院院报, 2014, 31(3): 111-114.
为研究软土地基直升机临时起降平台的安全保障性能,采用三维数值模拟技术,建立软土地基与直升机临时起降平台的有限元模型,分析比较不同加筋层数及软土地基材料的临时起降平台在直升机荷载作用下的最大沉降、土工布受力、填土最大应力以及冗余应力的变化情况,研究表明在4层加筋的情况下,起降平台的各指标值最小;并且各指标值随地基土弹性模量的增加而呈指数递减,土工加筋直升机临时起降平台适用于弹性模量大于1.5 MPa的地基土.
关键词:软土地基;土工加筋;直升机临时起降平台
TB3021004-132X-201403000311
金属橡胶恢复力的迟滞模型研究.曹凤利,白鸿柏,任国全,等.中国机械工程, 2014, 25(3): 311-314.
依据金属橡胶变形的主要特征,对金属丝螺旋卷的空间位形、接触模式进行了分析.提出了基于变长度曲梁的细观结构单元和接触作用模型,考虑摩擦接触点分布规律,建立了金属橡胶恢复力的迟滞模型,实现了金属橡胶在不同变形幅值下的加卸载恢复力的预测.通过不同相对密度的金属橡胶试件对所建模型进行了试验验证,发现理论计算结果和试验结果有较好的一致性.
关键词:金属橡胶;迟滞模型;曲梁;阻尼材料
TB302.31671-7775-201401000107
基于压杆后屈曲的工程材料形变行为及弹性模量测定.姜松,施小燕,曾昕鑫,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 107-114.用扫描仪测定了8种工程材料的端部转角和中点挠度,用TA-XT2i物性仪测定了其弹性模量,同时用三点弯曲法测定65Mn钢弹性模量.结果表明:8种材料后屈曲形变行为与理论相符,中点挠度误差均小于5%,端部转角误差均小于6%;压杆后屈曲法弹性模量测定值与公称值吻合,比三点弯曲法更准确,压杆后屈曲法适用于工程材料.压杆后屈曲法测量弹性模量的最佳端部转角为20°~25°,金属片的最佳厚度为0.2~0.3 mm,长度为150~180 mm;0.38 mm厚PVC片最佳长度为180 mm;80 mm长PET片的最佳厚度为0.5 mm;铜版纸的最佳长度为100 mm,宽度为30 mm;竹片的最佳长度为180 mm,厚度为1.0 mm左右.
关键词:工程材料;压杆后屈曲;弹性模量;形变行为;图像分析
TB3041000-7857-201407000062
塔河油田某侧钻深井油管断裂失效原因.张志宏,张江江,高秋英,等.科技导报, 2014, 32(7): 62-66.
塔河油田某稠油区高含CO2及H2S,某侧钻井在井下P110S 油管发生典型的断裂失效.为查明油管断裂原因,结合油管服役的井下工况条件,对断裂油管的化学成分、力学性能、金相组织、微观形貌进行测试及分析,对油管断裂部位的腐蚀产物进行了能谱分析.通过对断裂油管进行详细观测及试验分析,认为腐蚀是导致该井油管断裂的主要原因.通过对该侧钻井油管二种典型腐蚀特征的分析可知油管内壁以点状腐蚀为主,腐蚀机理为典型的CO2电化学腐蚀;外壁主要为一侧分布的沟槽状腐蚀及坑蚀,腐蚀机理为低pH 值酸液条件下的电化学腐蚀及缝隙腐蚀.针对上述典型腐蚀问题,提出了针对性预防油管腐蚀穿孔的措施.
关键词:塔河油田;油管断裂失效;腐蚀缝隙;侧钻井;电化学
TB32;TG174.4531672-7207-201401000052
聚碳硅烷的高温陶瓷化机理.曹柳絮,陈建勋,刘春轩,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 52-57.
通过TG-DTA,IR,XRD和SEM等测试方法分析研究聚碳硅烷(PCS)的热分解过程及在真空高温条件下物相成分及晶形的变化过程.研究结果表明:聚碳硅烷质量损失主要发生在300~700℃之间,300~450℃主要发生小分子聚合物以及裂解产生的分子碎片的挥发;450~650℃之间,Si—H和C—H键发生断裂,生成氢气、烷烃等气体;650~900℃,PCS发生有机无机转变,裂解产物开始具有无机特征;900~1200℃,裂解产物基本不再具有有机特征,PCS完全转化为无定型SiC;1200℃以后,SiC结晶形成β-SiC和α-SiC,温度升高结晶度增加且伴随晶粒的长大,2000℃时有SiC的升华现象,且2000℃的XRD可以证明C在PCS的陶瓷化过程中有一定富余.
关键词:C/SiC复合材料;先驱体浸渍裂解法(PIP);聚碳硅烷(PCS);裂解
TB3241000-7857-201404000079
新型木质纤维素气凝胶的制备、表征及疏水吸油性能.万才超,卢芸,孙庆丰,等.科技导报, 2014, 32(4): 79-85.
为制备一种新型的木质纤维素气凝胶,采用化学预处理、溶解再生与冷冻干燥相结合的方法,对废弃的麦秸杆进行提纯、溶解、置换和干燥,并采用绿色、无毒、低廉的氢氧化钠/聚乙二醇溶液作为纤维素溶剂.采用扫描电镜(SEM)、BET 比表面积分析、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和热重分析仪(TGA),对制备的新型木质纤维素气凝胶的微观形貌、比表面积与孔径分布、晶型结构、化学结构及热稳定性进行表征.结果表明,制备的新型木质纤维素气凝胶具有连续、层叠的三维网状结构,比表面积为99.17 m2/g,总孔容为0.45 cm3/g;纤维素气凝胶的晶型由纤维素I型转变为纤维素Ⅱ型,结晶度为72.3%,相对于原料提高了23.4%,热稳定性也略微升高;并利用三甲基氯硅烷(TMCS)进行疏水改性,制备出了具有疏水性能的纤维素气凝胶.提供了一种新的制备木质纤维素气凝胶的有效溶剂,且具有高吸附性能、高承重能力、高结晶度的纤维素气凝胶是一种具有较大应用潜力的新型功能材料.
关键词:木质纤维素气凝胶;疏水;吸油;纤维素溶剂;溶解再生
TB330.11000-3851-201401000018
基于低能量冲击损伤阻抗的复合材料薄壁结构铺层顺序设计.张鹏飞,金海波.复合材料学报, 2014, 31(1): 18-25.
建立了有效的复合材料层合板结构冲击损伤分析方法,层合板面内损伤采用改进的Chang/Chang 失效准则做判据,得到面内各类损伤形式.层间损伤采用与Mixed-Mode粘接元等效的TIEBREAK接触模拟.利用此分析方法,从复合材料薄壁结构设计需要出发,研究了在低能量冲击下,铺层的层间角度、铺层方向、铺层重叠对层合板结构冲击损伤阻抗的影响规律,并对它们的综合影响进行了总体分析,得到了能提高层合板结构损伤阻抗的铺层顺序设计指导.最后用该设计指导对某种铺层结构进行了重新设计和有限元模拟,验证了该设计指导的可行性和有效性.
关键词:冲击损伤;分层损伤;TIEBREAK接触;铺层顺序;损伤阻抗
TB330.11000-3851-201401000179
含界面相三维全五向编织复合材料拉伸行为模拟及失效机制研究.卢子兴,王成禹,夏彪.复合材料学报, 2014, 31(1): 179-186.基于三维全五向(Q5D)编织复合材料的细观结构模型,通过引入界面相单元,建立了含界面相Q5D编织复合材料单轴拉伸损伤失效分析模型.应用Python语言实现对ABAQUS的二次开发,将Linde等提出的失效准则和Von-Mises应力准则分别用于纱线和基体的渐进损伤判断,并确定材料的整体失效模式;对于界面相,采用Quads准则进行损伤判断.利用周期性位移边界条件,对含界面相Q5D编织复合材料的纵向拉伸应力-应变行为进行了渐进损伤数值模拟,详细讨论了在纵向拉伸载荷作用下材料的细观损伤起始、扩展和最终失效的演化过程,分析了材料的细观损伤失效机制,预测了材料的极限破坏强度,并研究了界面相性能对材料整体力学行为的影响规律.研究结果表明,数值模拟结果与实验值吻合较好,验证了渐进损伤模型的有效性,为该类材料的力学分析和优化设计奠定了基础.
关键词:三维全五向;编织复合材料;界面相;失效机制;强度;数值模拟
TB330.11000-3851-201401000187
嵌入式共固化穿孔阻尼层复合材料结构动力学性能分析.王辉,梁森,王常松.复合材料学报, 2014, 31(1): 187-193.
建立嵌入式共固化穿孔阻尼层复合材料结构(ECPDLCS)的有限元模型(FEM),提出用改进的应变能法分析该穿孔结构的阻尼损耗因子,模态分析实验验证了文中数值模拟模型和方法的有效性.用验证的模型和方法分别研究了阻尼层厚度、穿孔孔径和孔距对整体结构模态损耗因子和频率的影响,以及在阻尼层面积比相同的情况下,孔径和孔距的分布与复合材料整体结构动力学性能的关系.结果表明:增加阻尼层厚度、减小阻尼层穿孔孔径和孔距,均有利于增大模态损耗因子,但结构固有频率则会有不同程度地降低;在相同面积比的情况下,损耗因子随着孔距和孔径的增加而增加,而固有频率则随之降低.文中的模型和方法对ECPDLCS的动力学性能理论预估具有重要的指导意义.
关键词:数值模拟;嵌入式共固化穿孔阻尼层复合材料结构;损耗因子;固有频率;动力学性能
TB330.11000-3851-201401000207
复合材料DCB试件裂纹扩展理论分析.刘伟先,周光明,王新峰,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 207-212.
在弹性地基梁模型基础上,通过挠度与相对位移关系引入了双线性cohesive本构关系,并通过界面损伤因子统一描述界面损伤状态,在裂纹尖端考虑了损伤黏聚区存在,分别获得了各段通解.采用连续性边界条件求解积分常数,并以裂纹长度以及黏聚区范围为变量求解获得了载荷-位移曲线,从而获得了双悬臂梁(DCB)试件裂纹扩展过程.通过与已有理论模型结果对比,验证了本文理论分析的正确性,而文中理论考虑了弹性段后非线性的存在,且可同时考察3个cohesive参数的影响.通过研究界面参数变化对载荷-位移曲线的影响,从而对准确模拟界面时cohesive参数的选取提供一定的依据,并分析了界面参数与黏聚区长度的关系.
关键词:DCB试件;弹性地基梁;cohesive理论;裂纹扩展分析;黏聚区长度
TB330.11000-3851-201401000213
复合材料螺栓联接螺纹载荷分布规律研究.廖强,卢子兴,杨振宇,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 213-219.
基于Abaqus有限元分析软件建立了复合材料螺栓联接的三维有限元模型,以预测复合材料螺栓联接的螺纹载荷分布,为使模型符合真实情况,将螺母支承在弹性地基上并通过Abaqus USDFLD子程序考虑了C基或SiC基复合材料拉压不对称特性.此外,本文对预测金属螺纹的载荷分布的Yamamoto方法进行了经验性的推广,使其可以反映C基或SiC基复合材料的各向异性和拉压不对称性.通过对比多组材料及几何参数下推广的Yamamoto方法(EYM)和有限元法(FEM)预测的螺纹载荷分布验证了推广的Yamamoto方法的有效性.研究结果表明:复合材料螺栓联接的载荷分布通常比金属联接的载荷分布更均匀;随着螺距与直径之比的增加,螺纹载荷分布不均程度有所增加;复合材料螺栓绕其轴线相对于螺母的转动对载荷分布几乎没有影响.
关键词:复合材料螺栓联接;载荷分布;Abaqus;三维有限元模型;Yamamoto方法
TB330.11000-3851-201401000220
热力载荷下多材料构件连接区的界面断裂分析.王舒,任明法,陈浩然.复合材料学报, 2014, 31(1): 220-226.
应用改进的虚裂纹闭合技术对热、力载荷作用下多材料构件连接区界面进行断裂分析.首先,通过对含橡胶夹层的复合材料层合板单腿弯曲(SLB)试件断裂分析,研究了在不同温度载荷作用下,橡胶夹层对试件能量释放率及其各型分量的影响.其次,对具有热流边界下,典型复合材料-橡胶-金属组成的多材料圆柱壳体连接裙结构进行了热力耦合断裂分析,结果表明裂纹总能量释放率随温度升高而增大.最后,针对该连接裙结构讨论了裂纹位置和橡胶层厚度对裂纹能量释放率的影响,指出适当增加橡胶层厚度可以降低裂纹能量释放率,但橡胶厚层度与界面韧性之间存在尺寸效应.
关键词:多材料构件连接区;界面断裂;热力载荷;改进的虚裂纹闭合技术;能量释放率
TB330.1;O341000-3851-201401000033
聚合物梯度材料黏弹性断裂的双控制参数.彭凡,马庆镇,戴宏亮.复合材料学报, 2014, 31(1): 33-39.
针对组分材料体积分数任意分布的聚合物功能梯度材料,研究其在蠕变加载条件下Ⅰ型裂纹应力强度因子(SIFs)和应变能释放率的时间相依特征.由Mori-Tanaka方法预测等效松弛模量,在Laplace变换域中采用梯度有限元法和虚拟裂纹闭合方法计算断裂参数,由数值逆变换得到物理空间的对应量.分析边裂纹平行于梯度方向的聚合物功能梯度板条,分别考虑均匀拉伸和三点弯曲蠕变加载.结果表明,聚合物梯度材料应变能释放率随时间增加,其增大的程度与黏弹性组分材料体积分数正相关;材料的非均匀黏弹性性质产生应力重新分布,导致裂纹尖端应力场强度随时间变化,当裂纹位于黏弹性材料含量较低的一边时,应力强度因子随时间增加,反之,随时间减小.而且,材料的应力强度因子与时间相依的变化范围和体积分数分布以及加载方式有关,当体积分数接近线性分布时,变化最明显,三点弯曲比均匀拉伸的变化大.SIFs随时间的延长增加或减小、加剧或减轻裂纹尖端部位的“衰坏”,表明黏弹性功能梯度裂纹体的延迟失稳需要联合采用应力强度因子与应变能释放率作为双控制参数.
关键词:聚合物;梯度材料;黏弹性断裂;蠕变;应力强度因子;应变能释放率
TB330.1;O346.11000-3851-201401000241
压电复合材料中圆孔边Ⅲ型非对称裂纹的场强度因子.郭俊宏,卢子兴,吕靖.复合材料学报, 2014, 31(1): 241-247.
研究了压电复合材料中圆孔边4个非对称裂纹在远处受面内电载荷和面外力载荷共同作用下的断裂行为.利用复变函数方法和新映射函数将问题转化为Cauchy积分方程组.通过求解Cauchy积分方程组,得到了电非渗透型和电渗透型两种边界条件下裂纹尖端电弹性场和场强度因子的解析解.所得结果不仅可退化为已有解,而且可模拟出若干新的缺陷构型,如压电复合材料中圆孔边三裂纹、半无限压电复合材料中半圆孔边单裂纹及半无限压电体中边界裂纹.将所得结果与有限元结果进行比较,吻合很好,证实了文中方法的正确性和有效性.数值算例分析了缺陷的几何参数对场强度因子的影响规律.
关键词:压电复合材料;圆孔;非对称裂纹;场强度因子;解析解
TB330.1;TB241000-3851-201401000171
含孔隙复合材料超声衰减分析的细观有限元模型.于雅琳,叶金蕊,刘奎,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 171-178.
基于DIGIMAT/FE建立含孔隙复合材料细观模型,模型涵盖纤维、树脂和孔隙三相,有效反映了复合材料真实的微结构和细观材料属性,结合通用的ABAQUS/EXPLICIT对细观模型施加超声波激励.通过提取超声波在材料内传播云图,建立了单向连续纤维增强复合材料超声衰减和孔隙率的关系.以T800/环氧树脂复合材料体系为例,研究孔隙尺寸对超声衰减系数模拟结果的影响,并将数值模拟结果与解析模型得到的经验关系进行对比,验证了模型的有效性.该方法能够有效地指导实验过程,为降低复合材料孔隙率、提高其性能提供理论依据.
关键词:树脂基复合材料;孔隙率;数值分析;超声衰减系数;细观尺度
TB330.1;TB241000-3851-201401000200
复合材料加筋板低速冲击损伤及剩余压缩强度试验研究.邵青,何宇廷,张腾,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 200-206.
采用落锤法对复合材料加筋板进行了低速冲击损伤(LVI)试验,根据复合材料加筋板构型,设计了冲击支持支架,研究了支持支架的间距对冲击结果的影响;用相同的冲击能量对复合材料加筋板结构中3处典型位置进行冲击,得到不同位置的损伤形貌;分别对完好件和损伤试验件进行压缩试验,将试验结果进行对比,分析不同位置的冲击损伤对结构压缩性能的影响.试验结果表明:在相同的冲击能量下,支持支架间距越小,所造成的冲击损伤越严重;在50 J冲击能量下,筋条区蒙皮处的冲击所造成的损伤不易观察,筋条间蒙皮处的冲击所造成的损伤最为明显,而筋条边缘蒙皮处的冲击可以导致筋条边缘的脱粘;冲击损伤会使加筋板屈曲载荷轻微下降,筋条间蒙皮和筋条区蒙皮冲击损伤对压缩结果影响相对较小,筋条边缘处的冲击会引起损伤处蒙皮的子层屈曲,并影响结构破坏形式,使结构压缩承载能力有较为明显的下降.
关键词:复合材料;加筋板;低速冲击;冲击损伤;剩余压缩强度
TB330.1;V211.471000-3851-201401000194
考虑气动弹性约束的复合材料支撑机翼优化设计.肖志鹏,赵群,徐吉峰.复合材料学报, 2014, 31(1): 194-199.
基于遗传-敏度混合算法对复合材料支撑机翼开展考虑气动弹性约束的优化设计,并与常规机翼构型进行比较.在严重载荷状态下,以结构质量最小化为目标,以翼尖变形、屈曲稳定性和颤振速度为约束,设计复合材料机翼铺层和支撑结构参数,并研究不同支撑点位置对于优化设计结果的影响.结果表明,复合材料支撑机翼构型能大幅减少弯曲方向上的铺层材料,有明显的减重优势.支撑点位置对于结构质量、屈曲稳定性和扭转刚度分布有较大影响,支撑结构的屈曲破坏在复合材料支撑机翼的结构设计中要引起重视.
关键词:复合材料;气动弹性约束;支撑机翼;屈曲;颤振;混合算法
TB3311000-3851-201401000152
石墨烯/Cu复合材料力学性能的分子动力学模拟.郭俊贤,王波,杨振宇.复合材料学报, 2014, 31(1): 152-157.
结合嵌入原子方法(EAM)、反应经验键序(REBO)作用势和Morse势函数,采用分子动力学方法研究了石墨烯/Cu复合材料的弹性性能和变形机制.分子动力学计算得到复合材料的弹性模量随石墨烯体积分数的增加而线性增加,这与Halpin-Tsai模型的预测趋势吻合.此外,石墨烯的加入同时也提供了复合材料的屈服强度.通过比较预制裂纹在单晶铜和石墨烯/Cu复合材料中的动态扩展,发现石墨烯的加入显著抑制了裂纹的扩展,材料的变形主要表现为沿石墨表面的滑移.石墨烯很大程度上提高了复合材料的塑性变形能力.
关键词:石墨烯/Cu复合材料;分子动力学;力学性能;界面;强度
TB3321000-3851-201401000001
Fe-Si磁性颗粒/环氧树脂复合材料的冲击和磁学性能.田建伟,肖红梅,刘玉,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 1-8.
采用双酚A型WSR-615和缩水甘油胺型AG-80环氧树脂为基体,以Fe-Si磁性颗粒为填料,通过热压成型方法制备了高含量磁性Fe-Si颗粒/环氧树脂复合材料.研究了环氧树脂基体的玻璃化温度和冲击强度及Fe-Si磁性颗粒含量对Fe-Si/环氧树脂复合材料的冲击强度和磁化强度的影响及温度敏感性.研究结果表明:随着磁性颗粒含量的增加,Fe-Si/环氧树脂复合材料的冲击强度和磁性能增加.当磁性颗粒体积分数由54 vol%增加到66 vol%时,Fe-Si/环氧树脂的冲击强度和饱和磁化强度分别由4.03 kJ/m2和162.07 emu/g增加到7.16 kJ/m2和175.04 emu/g.Fe-Si/环氧复合材料在-60℃~140℃ 范围内的温度敏感性低,符合实际应用对复合材料稳定性的要求.
关键词:复合材料;热压法;软磁性能;力学性能;磁学性能
TB3321000-3851-201401000009
基于划痕试验的碳纤维/环氧树脂复合材料制孔毛刺与撕裂缺陷形成机制.温泉,郭东明,高航,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 9-17.
碳纤维/环氧树脂(C/EP)复合材料制孔毛刺和撕裂缺陷,对构件的装配精度影响较大.为了揭示C/EP复合材料制孔毛刺和撕裂缺陷的形成机制,采用微米划痕试验研究沿不同纤维方向切削加工时材料的破坏去除过程,并用FEI公司Quanta 200环境扫描电镜对划切后的沟槽及切屑的形貌进行观察分析.结果表明:当划切方向与纤维方向垂直时,划切力最大,较易产生撕裂缺陷;当划切方向与纤维方向呈30°、45°和60°时,划痕左侧纤维受到压头挤压向左退让并弯曲,产生锯齿形断裂,否则形成毛刺;划痕右侧纤维为避让压头发生较大的弯曲变形,纤维断裂均匀,不容易形成毛刺.理论分析和划痕试验结果表明:制孔加工时,纤维方向与刀具旋转方向成钝角的区域容易产生毛刺缺陷,与刀具旋转方向成锐角的区域边缘光滑,与刀具旋转方向垂直的区域容易形成撕裂缺陷;出口缺陷与试验结果一致.
关键词:碳纤维/环氧树脂复合材料;划痕试验;毛刺;撕裂;制孔
TB3321000-3851-201401000049
基于化学流变学的复合材料液态模塑成型过程的灵敏度分析.丁妍羽,贾玉玺,董抒华.复合材料学报, 2014, 31(1): 49-58.
为了探讨复合材料液态模塑成型(LCM)过程中充填时间和树脂流动前锋形状对材料参数及工艺参数的敏感程度,考虑树脂非稳态浸润过程中的边缘效应以及固化反应现象,引入灵敏度分析方法,推导了模腔内流体压力灵敏度和流体速度灵敏度等关键物理量参数之间所满足的数学关系,构建了充填时间灵敏度方程以及表征材料浸润缺陷形成可能性的树脂流动前锋形状函数及其灵敏度方程,并设计了各物理量的耦合求解方法及灵敏度分析的技术路线.在此基础上,自主开发了数值模拟软件,数值分析了关键材料和工艺参数对树脂流场发展的影响规律和程度.模拟结果表明,在恒压注射边界条件下,提高流体注射温度是提高生产效率最有效的方法,减少边缘区域渗透率则是最能改善树脂流动前锋形状以及充填浸润效果的途径.
关键词:液态模塑成型;边缘效应;固化反应;灵敏度分析;数值模拟
TB3321000-3851-201401000066
聚丙烯腈纤维热应力与碳纤维结构及性能的关联性.刘杰,禹化果,薛岩,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 66-72.
针对二元共聚聚丙烯腈(PAN)纤维的热应力和聚集态结构特点,借用差示扫描量热(DSC)分析、广角X射线衍射(WAXD)、红外光谱(FTIR)等表征手段研究了预处理阶段(180℃)纤维热应力变化与最终碳纤维结构及性能的关联性.实验结果表明:对于取向度较高,但热应力较大的二元共聚PAN纤维,在180℃进行适当的应力松弛处理有利于最终碳纤维力学性能的提高.进一步的分析表明,随着预处理阶段纤维热应力的降低,PAN纤维内部准晶区的取向度逐渐下降,而纤维的环化反应活化能明显降低,相对环化率逐渐增大,相应碳纤维中类石墨晶体的层间距呈现先减小后增大的趋势,类石墨晶体的堆叠厚度则是先增大后减小;与之对应的碳纤维的拉伸强度以及拉伸模量也呈现出先增大后减小的趋势.综合研究结果表明:对二元共聚PAN纤维进行适当的热应力松弛处理可有效改善最终的碳纤维结构参数,提高其力学性能.
关键词:聚丙烯腈;碳纤维;预处理;热应力;聚集态结构;力学性能
TB3321000-3851-201401000073
一种辐轮式低温支撑的热学与力学性能实验.张洋洋,洪国同.复合材料学报, 2014, 31(1): 73-80.
介绍了一种特殊的辐轮式低温支撑,针对这种不同材质和辐条数量及其截面形状的辐轮式结构,分别从热学性能和力学性能两方面进行了实验研究,测量了聚醚醚酮(PEEK)和玻璃钢(GRP)两种材料的热导率以及由这两种材料组成的多种结构形式的支撑轮的热阻,对试样进行力学拉伸破坏实验,并对实验结果进行了分析与比较,给出了误差分析.实验结果表明,温度在200 K以下时PEEK材料热导率小于GRP材料,200 K以上时两者相当;支撑轮的热阻随着辐条数量和截面积的增加而减小,且实验测得的热阻是固体传热和辐射换热的综合结果;支撑轮的力学性能随着辐条数量和截面积的增加而提高,GRP材料的支撑轮径向承受载荷能力较强、轴向偏弱,而PEEK材料的支撑轮各方向上承载能力较为均匀,这主要是因为GRP材料是各向异性的.综合热性能和力学性能实验结果,PEEK材料6辐带肋结构的支撑轮是最佳选择.
关键词:聚醚醚铜;玻璃钢;辐轮低温支撑;热导率;热阻;力学性能
TB3321000-3851-201401000093
辉光放电电解等离子体法制备蛭石/聚丙烯酸高吸水性复合材料及其溶胀性能.陆泉芳,赵志强,秦芳军,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 93-100.
在水溶液中,以丙烯酸(AA)和蛭石(VMT)为原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,用辉光放电电解等离子体(GDEP)技术引发一步制备蛭石/聚丙烯酸高吸水性复合材料.采用FTIR、XRD对蛭石/聚丙烯酸的结构进行了表征,探讨了GDEP引发聚合和溶胀动力学行为的机制,研究了pH值和盐浓度对蛭石/聚丙烯酸平衡溶胀率的影响.结果表明,蛭石/聚丙烯酸高吸水性复合材料在蒸馏水中2 h达溶胀平衡,溶胀过程遵循拟二级动力学模型;该复合材料具有pH敏感性、盐敏感性和可逆溶胀-消溶胀开关行为,其在单价阳离子溶液中的平衡溶胀率比二价阳离子溶液中的更高.
关键词:蛭石;聚丙烯酸;高吸水性复合材料;辉光放电电解等离子体(GDEP);溶胀行为
TB3321000-3851-201401000101
碳纤维/环氧预浸料摩擦滑移特性测试及其变化规律.陈洁,顾轶卓,李敏,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 101-106.
带曲率的复合材料层合结构在制备过程中,预浸料铺层之间、预浸料铺层与模具之间会发生摩擦滑移行为,其滑移程度影响复合材料的制造质量.本文采用自行建立的预浸料摩擦滑移特性测试装置,针对碳纤维/环氧树脂预浸料体系,测试分析了不同工艺条件下,预浸料铺层与铺层之间,以及预浸料铺层与钢模具、铝模具和橡胶模具材料之间的摩擦滑移特性.实验结果表明,温度变化会改变预浸料铺层间的摩擦机制,而外压变化不改变预浸料铺层间的摩擦机制;较高的温度或较小的外加压力会减小预浸料铺层的摩擦阻力,有利于预浸料铺层的滑移运动;预浸料铺层与模具材料之间的摩擦滑移特性与模具材料的表面粗糙度有关,其摩擦阻力受温度影响更明显,而受外压影响变化较小.
关键词:树脂基复合材料;碳纤维预浸料;模具;层间滑移;摩擦阻力
TB3321000-3851-201401000107
基于BP神经网络的生物质发泡材料性能预测模型及应用.曾广胜,孙刚.复合材料学报, 2014, 31(1): 107-111.
以EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)和淀粉质量比、甘油含量、NaHCO3含量为3个输入量,以拉伸强度和回弹率为输出量,建立3层BP(back propagation)神经网络,并将淀粉挤出发泡的正交实验结果作为样本对其进行训练,用以预测淀粉发泡材料的性能.研究结果证明,该BP神经网络能准确预测淀粉发泡材料的性能;同时发现,随着甘油含量的增加,淀粉发泡材料的回弹率逐渐增加,而拉伸强度则逐渐减小;NaHCO3发泡剂的质量分数为3%时,淀粉发泡材料的拉伸强度最小.研究结果将为提高生物质发泡材料的性能以及扩展其使用范围提供信息.
关键词:神经网络;EVA;发泡;拉伸强度;回弹率
TB3321000-3851-201401000112
GF/P(3HB-co-4HB)-PLA生物基复合材料的制备与性能.李伟明,卢秀萍,贾宝垒,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 112-117.
为了提高聚(3-羟基丁酸酯-co-4 羟基丁酸酯)-聚乳酸(P(3HB-co-4HB)-PLA)生物基共混材料的力学性能和尺寸稳定性,扩大应用领域,以P(3HB-co-4HB)和PLA共混物为基体,盐酸或偶联剂表面处理的玻璃纤维(GF)为增强材料,采用熔融共混法制备GF/P(3HB-co-4HB)-PLA复合材料.通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热失重分析仪(TGA)和万能电子拉力机等研究了GF表面处理方法对复合材料力学性能、热性能、尺寸稳定性及断面形态的影响.研究结果表明:表面改性GF的加入可显著提高P(3HB-co-4HB)-PLA共混材料的综合性能.经偶联剂表面接枝的GF可均匀分散在P(3HB-co-4HB)-PLA基体中并形成较强的界面结合.添加质量分数20%的偶联剂改性GF使复合材料的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度和硬度分别提高了29.38%、20.32%、41.38%和15.31%;初始热分解温度(IDT)和维卡软化温度(VST)分别提高了6.64℃和10.7℃;室温和60℃放置60 d后复合材料试样长度方向的尺寸稳定性分别提高了32.47%和33.70%.
关键词:聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯);聚乳酸;玻璃纤维;力学性能;尺寸稳定性
TB3321000-3851-201401000125
反应增容HDPE基木塑复合材料及增容机制.罗卫华,王正良,袁彩霞,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 125-132.
使用密炼机对木纤维(WF)进行酯化改性,将改性木纤维(EWF)与高密度聚乙烯(HDPE)、过氧化二异丙苯(DCP)混合,再用双螺杆挤出机反应挤出制备EWF/HDPE复合材料.使用FTIR、力学性能测试、SEM、广角X射线衍射(WAXD)和示差扫描量热-热重同步热分析(TG-DSC)研究了EWF/HDPE复合材料的微观结构和物理力学性能.结果表明,在密炼机中对WF的酯化改性成功地在WF表面引入了酯基;反应挤出所得EWF/HDPE复合材料与无增容WF/HDPE复合材料相比,其冲击和拉伸强度最大分别提高了112%和36%,EWF与HDPE两相之间的界面粘合明显改善,HDPE的晶粒尺寸有所增加,结晶度也有较大提高,但热稳定性有少许下降.EWF/HDPE复合材料力学性能的提高主要归因于反应挤出的增容作用,而非基体HDPE结晶结构的变化.
关键词:高密度聚乙烯 (HDPE);木纤维;复合材料;反应挤出;增容
TB3321000-3851-201401000133
微胶囊-玄武岩纤维/水泥复合材料的力学性能.邢锋,倪卓,黄战.复合材料学报, 2014, 31(1): 133-139.
以水泥、玄武岩纤维和脲醛/环氧树脂微胶囊为主要材料,制备水泥基复合材料标准试样,研究纤维掺量、纤维长度、微胶囊质量分数、水灰质量比和养护龄期对复合材料抗折强度和抗压强度的影响,利用正交实验确定微胶囊-玄武岩纤维/水泥自修复复合材料力学性能的最优配比.实验结果表明:抗折强度随着纤维掺量的增加而增加,抗压强度随着纤维掺量增加而减小;随着纤维长度的增加,抗折强度略有增加,抗压强度略有降低;抗折强度随着微胶囊质量分数的增加呈现出先增加后减小的趋势,而抗压强度则呈现下降趋势;抗折强度与抗压强度随养护龄期的增加而呈增加的趋势;材料经损伤后修复,抗折强度修复率为117%,恢复率为103%,抗压强度修复率为71%,恢复率为97%.
关键词:正交设计;力学性能;微胶囊;玄武岩纤维;自修复复合材料
TB3321000-3851-201401000140
混杂纤维增强水泥基复合材料的力学性能.赵焕起,李国忠.复合材料学报, 2014, 31(1): 140-145.
研究了化学改性聚丙烯(PP)纤维以及掺加聚丙烯纤维和芳纶纤维混杂比例和混杂效应对水泥基复合材料力学性能的影响,并构建了纤维增强水泥砂浆界面层的物理模型,描述了纤维对水泥砂浆的增强机制.实验表明,聚丙烯纤维经改性后使水泥砂浆前期抗折强度明显提高,聚丙烯纤维和芳纶纤维的混杂使水泥砂浆的后期抗折强度显著提高.改性聚丙烯纤维掺加体积分数为0.56%,芳纶纤维的体积分数为0.24%时,混杂纤维增强水泥砂浆试样较空白试样,3天、28天抗折强度分别提高了18.48%、31.17%,3天、28天抗压强度分别提高了7.16%、5.19%.
关键词:聚丙烯纤维;混杂纤维;力学性能;水泥砂浆;增强机制
TB3321000-3851-201401000227
基于曲面信息的平面织物铺覆改进渔网算法.杨波,金天国,毕凤阳,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 227-233.
通过分析复合材料平面织物预成形体在铺覆过程中的变形模式,提出铺覆仿真计算的织物变形基本假设.分析已存在的几种渔网铺覆算法,提出一种基于曲面信息的改进渔网算法(SIB渔网法),该算法利用相邻节点处的曲面切向量及曲率信息来确定当前节点位置,避免了高强度的迭代计算,提高了仿真精度.研究采用非均匀有理B样条(NURBS)技术表达的复杂曲面求交算法.通过不同算法对球面、马鞍面仿真的结果对比,验证了SIB渔网法对复杂曲面铺覆计算的精确性及稳定性.
关键词:铺覆;渔网法;曲面信息;预成形体;织物变形
TB3321000-3851-201401000234
弯剪复合载荷作用下复合材料层合板屈曲的强度校核方法.袁坚锋,尼早,陈保兴.复合材料学报, 2014, 31(1): 234-240.
基于复合材料各向异性板的大挠度方程,采用Ritz法和最小势能原理推导出了正交各向异性复合材料层合板在面内弯曲载荷作用下临界屈曲弯矩的解析解;给出了面内弯剪复合载荷作用下复合材料层合板屈曲的强度校核方法,并将本文方法所得结果与用有限元法(FEM)所得结果进行了比较.结果表明,本文方法与有限元方法相吻合,并且形式简洁,便于工程应用.
关键词:复合材料层合板;面内弯曲载荷;弯剪复合载荷;屈曲;有限元法;正交各向异性材料
TB3321005-9954-201401000024
聚(丙烯酰胺-丙烯酸钠)复合膨润土固定床吸附Pb2+的研究.陈学青,赵斌,杜佩衡,等.化学工程, 2014, 42(1): 24-28.
由溶液聚合法制备了聚(丙烯酰胺-丙烯酸钠)复合膨润土吸附剂.聚丙烯酰胺-丙烯酸钠复合膨润土对Pb2+的吸附过程符合Langmuir等温吸附,平衡吸附量为112.74 mg/g.聚丙烯酰胺-丙烯酸钠复合膨润土固定床穿透曲线较好地符合BDST模型,ka=0.300 L/(mg·min),N0=18.644 mg/L,Z0=1.152 cm,对Pb2+的去除率可达到90%.由TPHDM模型得到kf=6.40×10-6m/s,ks=4.31×10-9m/s,DL=3.25×10-8m/s,聚丙烯酰胺-丙烯酸钠复合膨润土固定床吸附Pb2+的传质阻力以轴向扩散控制为主.
关键词:复合膨润土;丙烯酰胺;丙烯酸钠;固定床;吸附Pb2+
TB3321000-7857-201404000045
光学透明、低热膨胀性的甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合薄膜.邓巧云,李大纲,邵旭,等.科技导报, 2014, 32(4): 45-50.
通过化学预处理和机械处理的方法制备出甲壳素纳米纤维,再利用真空抽滤的方法制备出甲壳素纳米纤维膜,将所得的纳米纤维素浸渍到聚醚砜树脂中,制备了甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合薄膜.采用场发射扫描电镜(FE-SEM)对机械处理的甲壳素纳米纤维的形态特征进行表征.采用紫外光分光光度计、热机械分析仪(TMA)分别对甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合膜的透光性、热膨胀性做分析,用万能力学试验机测试甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合膜的拉伸性能.结果表明,机械处理后,甲壳素纤维达到纳米级别,随机械处理手段增加,甲壳素纳米纤维直径逐步变小.甲壳素纳米纤维/聚醚砜复合薄膜保持了较高的透光率,对比树脂材料,热稳定性和力学强度明显增强,是一种具有高透光性、低热膨胀性的复合膜,在光学基底材料、显示器等方面具有较大的应用潜力.关键词:甲壳素纳米纤维;聚醚砜;复合薄膜;机械处理;透光率;拉伸强度
TB3321000-7857-201404000065
纳米纤维素增强聚苯胺复合材料的制备及性能.李阳,李大纲,徐朝阳,等.科技导报, 2014, 32(4): 65-68.为制备一种新型聚苯胺导电复合材料,以盐酸作为掺杂酸,过硫酸铵作为氧化剂,采用原位聚合法,将从废报纸中提取的纳米纤维素与苯胺单体复合,合成了纳米纤维素增强聚苯胺导电复合材料.分别利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、四探针测试仪、万能力学实验机,测试纳米纤维素增强聚苯胺导电复合材料的化学成分、微观结构、导电率、力学性能.结果表明,当聚苯胺的质量分数达到20%时,掺杂纳米纤维素的聚苯胺复合材料保持了良好的导电性能,同时提高了韧性.
关键词:聚苯胺;纳米纤维素;复合材料;拉伸性能
TB3321004-132X-201403000321
三维编织复合材料渐进损伤及拉伸强度数值预测.张芳芳,刘才.中国机械工程, 2014, 25(3): 321-326.
基于区域叠合技术和与材料断裂能相关的损伤演化模型对三维四向编织复合材料的渐进损伤演变过程及拉伸强度进行数值预测.结合基于Fortran语言编写的单胞增强相网格提取算法,实现了参数化单胞增强相网格模型的快速建立.基于Murakami损伤理论建立了正交各向异性损伤本构模型,利用等价位移控制相应模式下损伤的演变发展,分别模拟了典型大小编织角三维四向编织复合材料的细观损伤起始、扩展和最终失效过程.数值预测结果与实验结果吻合较好.
关键词:区域叠合技术;渐进损伤;数值模拟;三维编织复合材料
TB332;TB34;TM2711000-3851-201401000088
Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9软磁粉/硅橡胶力敏复合材料的逾渗特性.李晓敏,吴菊英,朱正吼,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 88-92.
以三元嵌段共聚硅橡胶为基体,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9软磁粉为应力敏感填充粒子,采用机械共混和精密铸压热成型方法制备出系列粉体含量的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9软磁粉/硅橡胶接触应力敏感复合材料,重点研究了其交流阻抗、直流电阻、粒子间及粒子与硅橡胶间相互作用程度等性能的逾渗特性.研究表明,该柔性力敏复合材料具有较显著的交流阻抗双逾渗特性.分析发现,“第一逾渗区”内材料的交流阻抗值由粒子的隧道跃迁主导,“第二逾渗区”内材料的交流阻抗大小取决于Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9粒子链间的接触电阻值.
关键词:Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9软磁粉;硅橡胶;逾渗特性;压阻效应;磁效应
TB332;TN2471000-3851-201401000026
基于模量/应变波耦合特性的FBG碳纤维增强塑料复合材料拉伸断裂监测.刘宏月,梁大开,韩晓林,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 26-32.
从光纤Bragg光栅(FBG)反射中心波长随碳纤维增强塑料复合材料(CFRP)拉伸试件表面应变变化敏感特性的角度,详细研究了拉伸过程中FBG中心波长的拉伸变化速率(即CFRP的宏观弹性模量)与复合材料内部断裂饱和状态的相关性和断裂瞬间试件表面的应变波响应特性,即:在拉伸过程中,CFRP拉伸试件的宏观弹性模量随着内部断裂的发生而不断减小,且在试件出现明显应力松弛状态前趋于平稳;应力松弛状态出现时,断裂区域表面接收的应变波响应略大于其他区域.通过设计相应排布形式,将FBG与CFRP断裂监测相结合,提出了一种基于FBG传感的CFRP断裂分阶段监测方法.该方法中传感探头直接与CFRP试件耦合,测量及传导光路全光纤化,可实现对CFRP断裂状态的绝对监测.
关键词:碳纤维增强塑料复合材料;光纤Bragg光栅;断裂监测;模量;应变波
TB332;U4441000-3851-201401000248
循环荷载作用对CFRP筋力学性能的影响.诸葛萍,丁勇,卢彭真,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 248-253.
应用于桥梁工程的碳纤维增强复合材料(CFRP)筋通常受循环荷载作用,导致其力学性能的退化,这将影响桥梁结构的受力.为了考察循环荷载作用对CFRP筋力学性能的影响,首先利用静载试验对CFRP筋的初始力学性能进行了检测,然后结合静载试验结果并利用疲劳试验考察了各阶段循环荷载作用对CFRP筋弹性模量、松弛及抗拉强度的影响.研究结果表明,极限拉力作用下CFRP筋的弹性模量较初始状态高约5%,对于CFRP筋构件的变形对结构内力有较大影响的结构,在设计阶段建议适当地考虑CFRP材料的非线性问题;桥梁工程中,经200万次正常使用设计循环荷载作用的CFRP筋,其弹性模量和松弛性能较初始状态未发生明显退化,经应力幅为4.3%的极限抗拉强度的循环荷载作用后,CFRP筋的抗拉强度提高了1.2%,但应力幅提高至7%的极限抗拉强度时,其抗拉强度与初始状态相比无明显变化.
关键词:桥梁工程;CFRP;弹性模型;松弛;抗拉强度
TB332;V2611000-3851-201401000040
自动铺带铺层贴合形成机制.张鹏,孙容磊,连海涛,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 40-48.
探讨了自动铺带工艺过程中相邻铺层界面间的贴合形成机制,将铺层界面间贴合过程建模为树脂补片在平行板之间挤压流动从而浸润界面的过程.指出在树脂流体黏度一定的情况下,树脂对界面浸润效果越好,则界面贴合能力越强.利用流体力学理论推导出树脂流体对界面浸润效果的计算公式,并分析了铺放压力、铺放速度等因素对浸润效果以及贴合能力的影响,提出以剥离力作为量化铺层间贴合能力的指标.在自行研制的自动铺带工艺参数实验平台上进行了一系列实验,实验结果表明,铺层间贴合能力随铺放速度增大而变差,随铺放压力、模具温度、压辊半径增大而变强,这一规律验证了所提出的树脂流体对界面浸润效果计算公式的正确性.
关键词:自动铺带(ATL);铺层贴合;工艺参数;铺放压力;铺放速度
TB332;X703.1;O648.171000-3851-201401000059
丝胶/Poly(NIPAm-LMSH)纳米复合凝胶的层状形态和溶胀行为.张青松,薛蕊,李学伟,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 59-65.采用半互穿网络技术和原位自由基聚合将生物相容性和吸水性优良的丝胶蛋白(SS)引入聚异丙基丙烯酰胺-硅酸镁锂(Poly(NIPAm-LMSH))纳米复合凝胶网络,制得高溶胀度和快速响应的SS/Poly(NIPAm-LMSH)纳米复合凝胶,研究了丝胶含量对纳米复合凝胶的孔洞形态、溶胀动力学、结晶结构、相容性和稳定性的影响.结果表明:冷冻干燥后的SS/Poly(NIPAm-LMSH)水凝胶呈多孔结构,孔洞尺寸为20~30 μm,孔壁薄,为1~4 μm,且随丝胶含量增加而由多面体结构变为狭长形的层状结构.相比于溶胀平衡的纯纳米复合凝胶,丝胶的引入显著提高了其溶胀度,溶胀初期属于Non-Fickian扩散,37 ℃ 10 min 内即可失去90%的水.丝胶在凝胶中具有良好的相容性,SS/Poly(NIPAm-LMSH)纳米复合凝胶的 Tg为141~144℃,最大热分解温度为365~373℃,质量残留率随丝胶含量的增加而增大.
关键词:纳米复合凝胶;丝胶;异丙基丙烯酰胺;孔洞形态;溶胀度
TB3331000-3851-201401000118
钴纳米线填充(12,0)硼氮纳米管的电子结构与磁性.解忧,霍义萍,张涛,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 118-124.
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了密排六方结构的Co10纳米线填充(12,0)硼氮纳米管(BNNT)的结构稳定性、电子性质和磁性质.完全弛豫后的Co10/BNNT(12,0)复合体系,外围的BNNT沿着Co10纳米线的三重旋转对称轴变成了近似正三角形的结构.复合体系Co10/BNNT(12,0)的形成是自发地放热过程.电荷由Co10纳米线转移到BNNT上.Co10纳米线最外层的Co原子与其近邻的N原子形成的Co-N键具有极性共价键特征.Co10纳米线封装入BNNT后,其平均磁矩有所减小,但相对于纯BNNT, Co10/BNNT(12,0)体系具有较大的磁矩值.同时复合体系Co10/BNNT(12,0)表现出明显的半金属特征.因此这种稳定的纳米复合体系在高密度磁数据记录设备及自旋电子学器件等方面具有重要的应用价值.
关键词:钴纳米线;硼氮纳米管;电子结构;磁性;第一性原理
TB34;TQ028.31005-9954-201402000013
改性炭化树脂吸附汽油中噻吩及苯并噻吩.范俊刚,张华,张志刚,等.化学工程, 2014, 42(2): 13-17.
利用弱酸性酚醛系阳离子交换树脂(122型)为炭化前驱体,通过浸渍于Ni2+,Ag+,Cu2+等硝酸盐溶液中进行阳离子交换以负载金属,在N2气氛保护下焙烧使树脂炭化,并利用CO2气体对炭化树脂进行高温活化改性,制备得到负载金属改性炭化树脂(MCRs).通过TG-DTA,FT-IR,XRD,SEM等表征分析,表明在620℃焙烧温度下,制得改性炭化树脂球形结构保持完好,树脂表面具有对噻吩类化合物吸附有利的酸性基团,负载金属呈单质微晶态分布.考察改性炭化树脂在常温常压下对模拟汽油中噻吩(T)及苯并噻吩(BT)的吸附性能,负载金属种类影响按吸附容量大小依次为Cu>Ag>Ni,适宜活化温度850℃、活化时间1~2 h,噻吩及苯并噻吩在改性炭化树脂上同时发生物理吸附及π键络合吸附,苯并噻吩的饱和吸附容量更大.
关键词:炭化树脂;吸附剂;改性;吸附脱硫
TB3811000-3851-201401000081
苯胺-SrTi(C2O4)2颗粒制备及其电流变性能.钮晨光,董旭峰,赵红,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 81-87.
用沉淀法制备了苯胺-草酸氧钛锶(SrTi(C2O4)2)颗粒.FTIR分析表明,苯胺已引入到SrTi(C2O4)2颗粒的表面;XRD分析表明,苯胺-SrTi(C2O4)2颗粒为含少量结晶的无定形态.采用SEM观察颗粒的形貌,结果表明,随反应体系中苯胺与钛原子物质的量比naniline/nTi的增大,苯胺-SrTi(C2O4)2颗粒由近似球状(naniline/nTi=0)变为多面体状(naniline/nTi=2),而后变为棒状与团簇状颗粒的混合体系(naniline/nTi=3).以苯胺-SrTi(C2O4)2颗粒为分散相制备颗粒质量分数为66.7%电流变液,电流变性能测试结果表明,在naniline/nTi=2时,电流变液具有较高的剪切应力和剪切屈服强度、较大的漏电流密度.苯胺在颗粒制备过程中起控制颗粒形貌的作用,在电流变液体系中起极性分子的作用,其对苯胺-SrTi(C2O4)2电流变液性能的影响是两种效应综合作用的结果.
关键词:电流变液;苯胺;SrTi(C2O4)2颗粒;形貌;极性分子
TB383.12095-6134-201401000032
薄膜材料热物性测量的FDTR信号敏感度比较.徐先锋,唐大伟.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 32-37.
基于光热反射技术的原理,采用柱坐标下的傅里叶导热模型,以矩阵传递的形式,推导并计算得出连续型、脉冲型频域光热反射法(FDTR)的理论相位表达式,比较了二者测量2种常见结构的信号敏感度,得到具有不同基底热导率、薄膜热导率、界面热导的薄膜材料的FDTR实验测量方法选择的理论依据.结果表明,结合最佳拟合频率段的选取,采用合适的FDTR测量方法,可得到更高精度的材料热物性参数测量结果.
关键词:连续型、脉冲型FDTR;层状结构;热导率;界面热导;敏感度分析
TB383;TB520438-1157-201403000898
基于超声衰减谱和相速度的颗粒粒径测量.章维,苏明旭,蔡小舒.化工学报, 2014, 65(3): 898-904.
超声波在颗粒两相体系中传播,包含了大量颗粒粒径信息,结合理论模型,通过提取超声波有效衰减谱和相速度谱分析了颗粒的粒径分布.实验中,对体积分数为10%的3种不同粒径分布的聚苯乙烯-水悬浊液,通过双样法和插入取代法(单样法)分别获得宽带超声波衰减谱与相速度谱,以ECAH模型为理论基础,并分别用Twomey、ORT和Davidon-Fletcher-Powell优化算法,反演出悬浊液颗粒粒径分布.测量结果与显微镜图像法结果进行对比,中位径误差小于15%,表明了利用超声波衰减谱法(UASA)和相速度谱法(UPVSA)测量悬浊液颗粒粒径分布的可行性与可靠性.
关键词:超声波;衰减谱;相速度谱;粒度分布;模型;测量
TB383;TQ4221001-4861-201403000536
一元醇热法制备SrHfO3:Ce超微球发光粒子.李晓龙,马伟民,孙杨,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 536-542.
以Sr(NO3)2和HfOCl2·8H2O为原料,乙醇/水作溶剂,KOH为矿化剂,Ce(NO3)3·6H2O作为激活剂,用一元醇热法制备了掺杂Ce3+的SrHfO3超微球粒子.用XRD、SEM、荧光光度计分析了粒子合成过程的物相变化、形貌特征及激发和发射光谱.结果表明:在nSr:nHf=1:1,VC2H5OH:VH2O=4:1,水热合成温度140℃,反应时间4 h,pH=13.5的条件下,获得SrHfO3:Ce形貌为微球、分散均匀的粒子,粒径约900 nm.当Ce3+掺杂浓度为0.7mol%时发光强度最大.
关键词:一元醇热法;SrHfO3:Ce超微球粒子;物相变化;激发光谱;发射光谱
TB41;TV5421000-3835-201405000120
爆炸荷载下盾构管片的动力响应分析.刘扬,宋春明,卢浩.振动与冲击, 2014, 33(5): 120-124.
在综合国内外有关隧道抗爆理论和方法的基础上,忽略管片的变形,将管片假设为刚体,提出了一种爆炸荷载作用下管片结构动力分析的简化计算方法,该方法能模拟管片与管片之间、管片与螺栓间以及地基与结构间的相互作用.随后利用该方法对南京地铁进行了抗爆动力响应分析,得到了隧道的位移和速度时程曲线,研究了管片参数变化对结构动力响应的影响.计算结果表明,简化计算方法能准确反映隧道管片结构在爆炸荷载作用下的动力响应,是一个简便实用的计算方法,所得结果可为管片结构抗爆设计提供一定的参考.
关键词:爆炸荷载;盾构隧道;抗爆分析;简化计算
TB420254-0150-201402000038
基于Odgen模型O型橡胶密封圈的大变形接触分析.桑建兵,邢素芳,刘宝会,等.润滑与密封, 2014, 39(2): 38-42.
利用大型非线性有限元软件MSC.Marc,基于橡胶类材料单轴拉伸所得到的应力应变曲线,通过数据拟合确定Odgen模型的材料参数.建立O型橡胶密封圈非线性有限元计算模型,分析不同的介质压力对橡胶密封圈力学性能的影响,得到橡胶密封圈的Von-mises应力的分布规律、主接触面以及侧接触面接触应力的分布曲线.研究结果表明:随着介质压力的增加,Von-mises应力随之增加,并向密封圈与沟槽的接触区域转移.在主接触面和侧接触面接触应力的分布近似为二次抛物线,接触应力的最大值出现在接触区的中点,随着介质压力的增加,接触应力的峰值和接触宽度明显增加,且应力峰值均大于介质压力,能够较好地防止介质的泄漏.
关键词:橡胶密封圈;Odgen模型;非线性有限元分析;MSC.Marc;接触应力
TB420254-0150-201402000061
一类环丁砜衍生物橡胶密封膨胀剂性能研究.邱麟军,王永刚,何忠义.润滑与密封, 2014, 39(2): 61-65.
为解决一些润滑油与橡胶密封材料相容性差或者使密封材料产生密封收缩而导致密封泄漏的问题,研究一类环丁砜衍生物橡胶密封膨胀添加剂.分别以异辛醇、正癸醇、十二醇为原料与环丁烯砜反应,制备3种密封膨胀剂.根据ASTM D471,分别考察它们在Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类基础油中的橡胶密封膨胀相关性能.结果表明:3种橡胶密封膨胀剂加入基础油中,能有效改善橡胶密封件的密封收缩问题,改变润滑油与橡胶的相容性;碳链长度较短的密封膨胀剂与橡胶的相容性较好,随着密封膨胀剂碳链长度的增加,其对橡胶相容性的影响逐渐减弱.
关键词:橡胶密封膨胀剂;环丁砜衍生物;密封收缩;基础油
TB420254-0150-201402000100
基于气体传感器的阀门密封性检测方法.孙锐,安良东,王晓东,等.润滑与密封, 2014, 39(2): 100-103.
为了提高阀门密封性检测的准确性和精度,通过分析比较传统检测方法存在的不足,提出基于气体传感器的阀门密封性检测方法.该检测方法是以4%的氢气和96%氮气的混合气体为检测气体,利用测得的检测单元内检测气体的浓度差计算泄漏量,进而判断工件的密封性能.该方法能够消除传统方法中时间、温度以及管路容积等因素对检测的影响,提高了测试的精度和速度.
关键词:密封;气体传感器;检测方法
TB5261001-0645-201401000056
基于时延估计的阵列信号辅助分析系统设计.李明,袁孜,姜春兰,等.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 56-59.
为研究一种信号时延辅助分析系统,用于阵列信号的时延估计.进行了8通道数据采集系统设计并进行了目标信号采集试验.在选取了虚拟仪器作为辅助分析系统开发工具后,进行了包含信号波形回放、频谱分析、滤波分析、时延估计分析等模块在内的辅助分析软件设计.采用该分析系统进行了信号频谱分析、时延估计,并对时延结果进行了分析,研究结果表明该软件对阵列信号的时延估计研究具有很好的辅助作用.
关键词:传感器阵列;时延估计;虚拟仪器
TB533+.21000-3835-201406000189
地铁振动对既有砌体结构影响规律及因素数值分析.夏倩,屈文俊.振动与冲击, 2014, 33(6): 189-194.
以上海某地铁线路邻近砌体结构为研究对象,建立详细数值模型.以楼外实测振动加速度为输入激励,实测室内振动响应校核模型参数.通过数值分析,研究振动随楼层变化规律及同楼层内不同楼板结构、不同房间大小等因素对振动响应分布规律影响.结果表明,列车经过时较大跨度的室内楼板中央竖向振级较楼板墙边振级大1~3 dB;预制板房间竖向振动强度大于现浇板房间,预制板间灰缝处对振动强度有一定放大作用;房间进深参量对振动强度影响较小可忽略不计,进深与振动强度大小关系与进深尺寸及开间尺寸大小有关;开间参数对竖向振动影响较大,开间越大,振动强度越大;振动强度与楼板角部及周边约束情况关系密切.关键词:地铁振动;砌体结构;数值模拟;振动分布特性;板材特性;楼板角部及周边约束
TB533+.2;P2281000-3835-201405000070
基于奇异谱分解的微机械加速度计振动噪声抑制方法.伍宗伟,姚敏立,马红光,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 70-75.
微机械(MEMS)惯性传感器成本低的同时噪声较大,易受振动信号的干扰.为了利用微机械惯性传感器构成低成本姿态估计系统,提出了一种基于奇异谱分解(SSA)的振动噪声预处理方法.SSA方法的实质是利用延迟扩维矩阵进行主成分分析,其延迟相关的算法能够有效地分离出加速度计测量值中的趋势项与周期项,趋势项中包含有需要的姿态变化信号,周期项即为低频振动噪声,根据过零点检测方法提取出趋势项,将该趋势项作为加速度计的测量值,即可实现对振动噪声信号的抑制,有效地提高姿态估计精度.实际的跑车实验验证了该方法的可行性和有效性.
关键词:奇异谱分析;独立分量分析;微机械惯性传感器;趋势项;振动噪声;姿态估计
TB5351000-3835-201405000014
低速风洞模型振动主动控制仿真研究.王学,陈陆军,黄勇,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 14-19.
风洞试验模型的振动对数据精准度具有较大影响,特别是在大迎角试验状态下模型的振动甚至危害到了试验的安全性.为了提高
试验数据的精准度,保障试验安全性,有必要采取措施控制风洞试验中的模型振动.针对中国空气动力研究与发展中心4 m×3 m低速风洞尾撑装置的特点,制定了两种振动主动控制方案,并对控制方案进行了有限元仿真验证.采用ANSYS软件对4 m×3 m风洞尾撑装置进行了有限元建模,在此基础上进行了模态分析,获得了尾撑装置的固有频率及振型等动力学特征.进而采用APDL编程语言,基于平滑预测策略对主动控制过程进行了动力学对比分析.仿真分析表明,所提出的4 m×3 m风洞尾撑装置主动控制方案具有良好的抑振效果.
关键词:风洞;尾撑装置;振动;主动控制;有限元
TB535+.1;O3221000-3835-201405000064
基于Hammerstein模型的柴油机隔振非线性系统振动分析.肖斌,高超,李勇.振动与冲击, 2014, 33(5): 64-69.
针对柴油机隔振非线性系统,提出基于Hammerstein模型的曲线拟合方法,研究系统非线性对其振动特性的影响,并在模态试验基础上获得线性结构动力特征.基于Hammerstein模型建立广义频响函数,考虑基频谐振广义频响函数对基频响应的作用,提取系统(1阶广义)频响函数.曲线拟合技术对(1阶广义)频响函数进行频域估计,识别出线性结构动力特征.模态参数辨识试验结果表明,提出的方法对于柴油机隔振非线性系统的线性模态参数估计是合理、有效的.基于Hammerstein模型的曲线拟合,能够消除系统非线性对振动特性影响,并能够获得系统的线性结构动力特征.
关键词:隔振非线性系统;Hammerstein模型;模态试验;曲线拟合;结构动力特征
TB5561000-1093-201401000140
一种度量不确定环境中被动声纳作用距离的计算方法.程广利,张明敏.兵工学报, 2014, 35(1): 140-144.
提出了一种度量不确定海洋环境中被动声纳作用距离的计算方法,推导了当海洋环境中存在单个和多个不确定参数时被动声纳作用距离与不确定参数之间的关系,继而获得被动声纳作用距离的概率分布,以极大似然准则确定此时被动声纳的作用距离.针对海洋环境存在单个和多个不确定参数时的情形,计算了被动声纳的作用距离.该方法充分利用不确定海洋环境参数的概率密度信息,对不确定海洋环境参数的概率分布不做特定要求,且无需设定用以估计作用距离的门限.
关键词:声学;被动声纳;作用距离;不确定海洋环境;传播损失;极大似然准则
TB561008-973X-201402000368
采用分布式并行子阵波束形成的水下三维成像.韩业强,田翔,陈耀武.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 368-376.
针对水下三维声纳成像技术因计算负载过大而无法满足实时性需求的问题,提出一种频域分布式并行子阵波束形成算法.基于大规模二维方形平面换能器阵列,将全面阵分解成两级分布式子阵.所有一级子阵采用并行计算架构,同时进行并行波束形成;一级子阵和二级子阵之间采用流水线分布式计算架构,在二级子阵中计算得出波束强度值.基于Matlab软件对该算法进行仿真测试,并与传统波束形成算法相对比.综合考虑主瓣宽度、旁瓣峰值、内存需求量和计算需求量4个参数,给出最合理的子阵分解方法.结果表明:该算法可以实现水下三维声纳成像,并且符合工程实践的实时性需求.
关键词:水下实时三维声纳成像;分布式并行子阵;波束形成
TB561000-3835-201405000097
基于声管测量的粘弹性介质动态力学参数辨识方法.陶猛,赵阳.振动与冲击, 2014, 33(5): 97-101.
提出一种通过声管测量粘弹性覆盖层反射系数,识别粘弹性动态力学参数的方法.分别设计实心覆盖层和圆柱空腔覆盖层,测量实心覆盖层的反射系数可以计算得到粘弹性介质的复纵波声速,测量圆柱空腔覆盖层的反射系数、并结合求解粘弹性圆柱管的特征方程可以获得粘弹性介质的复剪切波声速,进而计算复杨氏模量和复泊松比.最后,对某种橡胶材料进行了声管测试,并对粘弹性动态力学参数的识别结果进行了分析和讨论.
关键词:声管测量;粘弹性介质;动态力学参数;识别方法;圆柱空腔
TB641671-7775-201402000229
硬质聚氨酯泡沫低温比热容的试验.杨春光,徐鹤,徐烈,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 229-232.
为了研究过渡型和环境友好型聚氨酯泡沫的低温比热容对低温绝热机构设计的影响,建立了一套绝热量热装置,通过各种措施最大限度地降低了漏热损失,对传统的CFC-11泡沫、过渡型HCFC-141b泡沫及环境友好型HFC-245fa泡沫,在温度为60 K至常温范围内的比热容进行了试验.研究结果表明:不同泡沫的比热容随着温度的上升而上升;同种泡沫,密度增大时,泡沫比热容也随之增加,但在低温区密度的影响程度变小;相同密度下,3种泡沫的比热容由大到小的顺序为HFC-245fa,HCFC-141b,CFC-11;在低温区发泡剂对比热容的影响很小.
关键词:聚氨酯泡沫;比热容;绝热量热计;发泡剂;低温
TB961001-0645-201401000092
对地观测图像BRDF校准模型的建立与应用.刘子龙,廖宁放,陈锐,等.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 92-95.
为提高对地观测图像质量的数据校准方法,建立区别于传统模型的对地观测目标复合双向反射分布函数(BRDF) 模型.通过BRDF量值实现计量标准对该模型进行绝对量值标定,使得对地观测影像更真实反映观察对象.该模型综合考虑对地观测目标的BRDF分布、太阳辐射、大气分布状况等,加入BRDF国家计量标准的修正参量,结合遥感相机参数,得到计量校准后的遥感相机入瞳辐亮度数据.以一种典型建筑材料毛玻璃的BRDF测量及其对地观测图像的校准为例,通过这一复合模型的校准,其图像的色差提高约3,亮度对比提高约3.
关键词:双向反射分布函数;校准建模;对地观测图像;色差
TB961001-3881-201403000121
单目视觉的大型零件三维测量方法.刘丽丽,李航,刘志威,等.机床与液压, 2014, 42(3): 121-123.
以单目视觉为基础,构建一种便携、大量程的在线测量曲面重构系统.当辅助靶标上的刚体测量头与曲面待测点垂直接触时,测头上的开关同步控制摄像机来获取靶标标志点的特征图像信息,进而由计算机进行图像处理得到各标志点的像面坐标,最后再经过坐标转换即可得到被测物体的三维坐标.通过对系统进行标定,提高了测量精度;通过摄像机的转站实现了最优视点规划分析,提高测量范围和自动化程度;另外,对系统测量不确定度进行论并提出了改进措施.
关键词:单目视觉;大型零件;三维测量;测量不确定度
TD 矿业工程
TD051672-7207-201401000223
基于优势关系粗糙集与灰靶决策的矿石自燃管理应对体系.罗凯,吴超,阳富强.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 223-230.针对硫化矿石自燃规律带有偏好信息的情况,为建立科学的矿石自燃规律分析体系,综合考虑矿石自燃的多种影响因素,利用基于优势关系的粗糙集理论对矿石自燃的条件属性进行约简,生成最少偏好规则集,对矿石自燃规律进行分析.研究结果表明:该方法可以充分地分析带偏好信息的矿石自燃的知识系统,不仅更加贴近于客观实际,同时简化了规律分析的复杂性,增加了生成规律的可靠性,相对于传统矿石自燃评价方法更加科学 合理.关键词:硫化矿石;自燃;优势关系;粗糙集;灰靶
TD151000-1964-201402000345
成矿元素含量序列的近似熵分析及矿化识别——以大尹格庄金矿为例.万丽,胡序懿,邓小成.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 345-350.
以胶东大尹格庄金矿多中段多勘探线Au元素含量序列为研究对象,在对样本数据进行基本统计描述和正态性检验的基础上,运用近似熵(ApEn)方法,重构样本元素序列的相空间;用边缘概率分布的统计量作为近似熵的估计值来刻画元素序列的非线性特征,以探查Au元素序列近似熵的值与矿化状态等级的关系.结果表明:无矿化和极弱矿化状态的Au元素含量序列的近似熵值小于弱矿化和强矿化状态的熵值,其中弱矿化状态的熵值最大,无矿化状态的熵值最小;而强矿化状态的熵值最为集中,表明矿体的发育情况与成矿元素含量序列的复杂度相关联.不同矿化状态等级成矿元素含量序列的近似熵值的差异性可作为矿化识别的有效判据,为进一步定量刻画矿床富集程度与圈定有利成矿靶区提供参考.
关键词:近似熵;成矿元素含量;矿化;非线性;复杂度
TD1670253-9993-201401000011
风积沙区采煤沉陷地裂缝分布特征与发生发育规律.胡振琪,王新静,贺安民.煤炭学报, 2014, 39(1): 11-18.
煤炭开发可能加剧对生态脆弱区环境的损伤,风积沙区地下煤炭开采对地表环境的影响主要是沉陷地裂缝,且目前的研究缺乏对地裂缝从发育到湮灭全过程的研究,笔者通过井上下相结合的空间坐标控制体系和自主研发的动态地裂缝监测方法,对补连塔12406综采工作面地裂缝进行持续动态监测,提出了边缘裂缝的分布规律和动态裂缝的发生发育规律及其与地质采矿条件之间的关系.研究表明:①动态裂缝超前于当前工作面向前发展,裂缝超前距与工作面日进尺量呈现明显的线性正相关,平均的裂缝超前距为10.359 m,超前裂缝角为近似垂直角;②高强度开采动态地裂缝的两侧无明显落差,裂缝的宽度值在采动过程中有显著的周期性变化,呈“M”型双峰波形,且第1个峰值明显大于第2个峰值,峰值比为1.4~3.8;裂缝发育周期T包含两个时长近似相等的“开裂—闭合”过程,约为18 d,在此基础上,结合地质采矿条件,建立了T的通用函数模型,表明动态地裂缝具有快速闭合的自修复特征,不需要人工修复;③边缘裂缝以“带状”、“O”形圈的形态分布在工作面开采边界的内侧,裂缝带宽为46~50 m,裂缝带整体向内收缩,临近工作面采动会减轻原有地裂缝的影响,减轻约40%,开采结束后边缘裂缝仍然存在,是主要地表环境损伤区和重点人工修复区域.
关键词:开采沉陷;地裂缝;生态损伤;风积沙区
TD2231672-7207-201402000521
一种新的矿山破碎站成品矿仓振动助流器的研制及应用.张春阳,曹平,仵锋锋,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 521-528.
基于中铝河南分公司下属的洛阳铝矿和巩义铝矿矿石粉粒含量高,矿石在仓内积压后很容易黏仓、起拱、卡斗,导致仓内矿石难以从漏斗口流出,给矿石装车外运带来严重影响等问题,通过现场取样,室内模拟试验,发现水的质量分数和仓壁摩擦因素对矿石流动性影响很大.以室内实验为依据,结合振动助流理论基本原理,在混凝土插入式振动器基础上,研制仓内悬垂式振动助流器,并将其振动棒直接插入仓内矿石流动性最差的死角部位,从而优化仓内矿石流动性;采用PFC2D软件进行数值模拟.研究结果表明:仓内悬垂式振动助流器对于底部和侧面放矿不仅具有很好的助流效果,而且大大降低了矿石对仓壁的动态侧压力;底部放矿现场工业试验证明该助流器在现场应用具有可行性.
关键词:黏仓;起拱;卡斗;振动助流理论;放矿试验;仓内悬垂式振动助流器
TD2351000-3835-201406000066
大型地下厂房开挖爆破振动动力响应数值模拟.姚强,杨兴国,陈兴泽,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 66-70.
针对向家坝水电站主厂房爆破施工诱发振动效应对围岩稳定及相关结构安全性影响,通过动力有限元数值模拟,研究地下厂房在开挖爆破振动荷载作用下动力响应.结果表明,顶拱拱脚处质点振速及拉应力最大,拱脚以上质点振速及最大拉应力迅速衰减;岩锚梁黏结面底部或顶部拉应力最大,与水平向质点振速相关性较好;高边墙质点振速与最大拉应力随高差增加而减小.综合分析数值计算结果与大量爆破振动实测数据,建议围岩及混凝土龄期大于28 d的岩锚梁安全质点振速分别取15 cm/s及10 cm/s,且有一定安全储备.
关键词:地下厂房;ANSYS/LS-DYNA;爆破振动;数值模拟
TD235.1;O3841000-3835-201405000165
提升小波包最优基分解算法在爆破振动信号分析中的应用研究.路亮,龙源,谢全民,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 165-169.针对工程爆破网络监测与预报系统对精度、效率的要求,提出将提升小波包最优基分解算法应用于爆破振动信号的降噪处理及能量特征提取.在提升小波包多尺度变换的基础上,通过对最优基搜索算法的改进满足了复杂信号在线处理对算法的需求,结合应用实例验证了该算法能够有效滤除实测信号中的干扰噪声,并准确获取信号在各频带的能量分布特征.提升小波包最优基分解算法在爆破振动信号分析中的应用为爆破振动危害的研究和控制提供了分析基础和技术支持,具有良好的应用前景.
关键词:爆破振动;提升小波包;最优基;降噪;能量特征
TD265.30253-9993-201401000078
3排管冻结梯形-抛物弓叠合等效温度场模型和平均温度.胡向东,任辉.煤炭学报, 2014, 39(1): 78-83.
由于3排管冻结温度场的复杂性,不便于对冻土帷幕温度场进行简便描述.故以现有的3排管冻结温度场的势函数叠加法解析解为理论基础,根据温度场的周期性,选择主面与界面之间的合适位置作为等效截面,以等效截面的温度场等效整体温度场.以平均温度为检验标准,简化等效截面的温度场曲线,得出方便应用的梯形抛物弓叠合等效温度场模型.基于等效温度场模型确定平均温度计算方法,得出免于积分运算的平均温度简便计算公式.该公式计算精度满足工程要求,表明等效温度场及其平均温度计算方法具有良好的实用性.
关键词:3排管冻结;等效温度场;平均温度;冻土帷幕;人工地层冻结法
TD3131001-053X-201401000008
地下矿山充填料岩石区域非均质一维渗流规律.黄刚,蔡嗣经,宋洪庆,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 8-13.
以地下矿山采场为对象建立了充填料岩石渗流模型,根据实际情况确立初始条件和边界条件,推导出水在充填料和岩石中的渗流压力和流量公式,在此基础上分析了地下充填料岩石中的渗流规律及影响因素.通过分析得出:在充填料中,流量在初始阶段增长较快,达到一个峰值后逐渐下降;压力随时间逐渐降低,最后趋于稳定;渗透率越大,流量和压降越大;高度越高,流量越小而压降越大;孔隙度越小,压力越大,孔隙度对流量的影响在不同阶段各不相同.在岩石中,渗流压力与其渗透率无关,但受充填料渗流的影响较大,随时间降低,渗流流量则只与岩石的渗透率有关.
关键词:地下矿山;区域非均质;渗流;渗透率;压缩系数;孔隙度
TD3130253-9993-201402000273
不同冲击倾向煤样表面温度场与变形场演化特征.吕玉凯,蒋聪,成果,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 273-279.
采用实验手段,研究单轴压缩过程中,冲击倾向性和非冲击倾向性煤样表面变形场和温度场演化特征.运用白光散斑分析方法,对样品表面变形局部化带演化进行数据分析,发现非冲击倾向性煤样局部化出现在加载的弹性阶段,而冲击倾向性煤样出现在塑性阶段,冲击煤样的变形场演化要较非冲击煤样剧烈;冲击煤样与非冲击煤样的变形局部化内部区域温度整体较外部区域高,且变化规律基本相同,而局部化内外温差变化与其相反;冲击煤样的绝对温度变化较非冲击样品变化大;冲击煤样的温度场对应的变形局部化演化较非冲击煤样简单;基于不同煤样的全岩矿物分析及黏土矿物成分分析,对比了冲击煤样与非冲击煤样内部晶体、非晶体及黏土矿物的含量,从而探讨内部组分对宏观温度场和变形场的影响.
关键词:煤样;冲击倾向性;温度场;变形场;X射线衍射
TD3131000-1964-201402000220
断续双裂隙岩石抗拉强度与裂纹扩展颗粒流分析.杨圣奇,黄彦华,刘相如.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 220-226.
利用颗粒流(PFC)构建了圆盘试样的巴西试验模型,模拟了含单条中心直裂隙和断续双裂隙试样的巴西试验,通过含中心直裂隙模拟结果与室内试验结果的对比,验证了细观参数的准确性和可靠性,并分析了裂隙参数对抗拉强度和裂纹扩展特征的影响.结果表明:抗拉强度总体随裂隙长度、岩桥倾角的增大而减小,随岩桥长度的增大而增大,但随裂隙倾角的改变呈非线性变化.断续双裂隙试样翼形裂纹一般萌生在裂隙的尖端,次生裂纹一般萌生在试样的边界.试样发生拉伸破坏,裂隙倾角主要影响翼形裂纹的萌生位置,岩桥倾角主要影响次生裂纹的萌生位置,裂隙长度主要影响试样的最终破裂程度,岩桥长度主要影响翼形裂纹的扩展程度.
关键词:脆性岩石;预制裂隙;巴西试验;抗拉强度;裂纹扩展;颗粒流
TD3150253-9993-201401000084
三轴循环加卸载作用下煤样的声发射特征.何俊,潘结南,王安虎.煤炭学报, 2014, 39(1): 84-90.
利用RMT-150B岩石力学试验机对煤样进行常规三轴、三轴循环加卸载作用下声发射试验,对不同加载条件下煤样的声发射特征进行分析.分析结果表明:在常规三轴压缩过程中声发射能量、累计计数和累计能量随时间变化趋势基本一致,均能较好反映煤样内部的破坏过程;在煤样循环加卸载过程间隔出现声发射信息,其能量、计数和幅值变化趋势一致,与煤样所受应力相吻合;煤样在常规三轴和循环加卸载破坏过程中声发射突变点在峰值应力的85%左右,可以作为判定煤样破坏的前兆;在循环加卸载过程中Felicity效应较明显,Felicity比值FR远小于1,随着循环应力水平提高,FR值不断降低,表明循环加卸载过程中声发射记忆具有超前特征,Kaiser效应的记忆效果较差,Kaiser效应作为煤体稳定性指标需谨慎.
关键词:三轴压缩;循环加载;声发射;Kaiser效应;Felicity效应
TD3150253-9993-201402000245
三轴循环加卸载下煤岩损伤的能量机制分析.彭瑞东,鞠杨,高峰,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 245-252.
由于煤岩的变形破坏是一个十分复杂的损伤演化过程,因此有必要深入研究各种加载模式下煤岩损伤演化过程的能量转化机制.通过岩石三轴循环加卸载试验,分析了不同围压作用下煤岩的损伤演化行为.实验研究表明,在循环加卸载情况下,煤岩表现出明显的循环滞后环,且随应力的增大煤岩的损伤耗散能增大.在低围压下及单轴压缩下,煤岩的弹性模量随循环应力增大而下降,但在高围压下煤岩的弹性模量没有随循环应力增大而下降.这表明围压的作用引起了煤岩损伤机制的变化.为此给出了基于能量分析的损伤变量定义及其演化规律,克服了传统的基于弹性模量定义的损伤变量的不足,可以较好地描述不同围压作用下的煤岩损伤演化程度.
关键词:煤岩;三轴压缩;能量;弹性模量;滞后环;损伤变量
TD3150253-9993-201402000253
顶板断裂瞬间煤体稳定性的动力学分析及数值模拟.祝捷,张敏,唐俊,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 253-257.
为了研究顶板突然性断裂诱发煤层失稳的致灾条件,本文采用动力学方法分析了顶板断裂瞬间煤岩系统的受力状态和力学响应.首先推导了顶板断裂时惯性力、惯性力矩的计算公式,进而得到顶板断裂瞬时转动加速度与惯性力、惯性力矩的关系,利用数值模拟计算了顶板断裂前后以及不同转动角加速度条件下的煤岩体应力、变形和两帮位移.计算结果显示:当顶板断裂瞬时转动角加速度较小,即顶板断裂释放能量较小时,工作面煤壁两帮移近量随顶板瞬时转动角加速度的增大而增大;当顶板断裂瞬间转动加速度达到某临界值时,煤岩系统出现失稳分支点,具体体现为工作面处煤体的应力基本不变,煤壁顶部竖向下沉激增,煤岩系统的平衡须依靠煤壁回缩方可维持.因此顶板断裂可以诱发煤岩体系统的失稳,但并非失稳的充分条件.
关键词:煤体稳定性;顶板断裂;动力学分析;分岔失稳
TD3150253-9993-201402000258
开挖卸荷条件下煤岩变形破坏与能量释放的数值分析.孙华飞,杨永明,鞠杨,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 258-272.
煤岩原始存在着大量不规则无序分布的节理/裂隙和软弱夹层等断续结构,这些断续结构的几何形态、尺寸、分布、接触以及填充物性质决定着煤岩的物理力学性能与变形破坏行为.现有的数学或力学方法尚不足以从理论上准确刻画断续结构及其对煤岩变形破坏的控制作用.本文采用高精度CT成像和三维重构方法,构建了体现不连续节理/裂隙的不规则几何形态、接触与切割状态以及网络结构特征的断续煤岩三维数值模型,引入单元生死算法定量分析和直观显示了不同开挖卸载模式下断续煤岩变形破坏的应力场、破坏区域及空间分布、能量耗散与能量释放特征,揭示了卸载模式、断续节理/裂隙对煤岩力学性质及破坏机制的影响,为认识和掌握开挖卸荷对断续煤岩变形破坏的控制作用提供了方法和途径.
关键词:三维数值模型;断续煤岩;CT成像;变形破坏;卸载
TD3150253-9993-201402000286
霍普金森杆冲击加载煤样巴西圆盘劈裂试验研究.赵毅鑫,肖汉,黄亚琼.煤炭学报, 2014, 39(2): 286-291.
为研究煤样动态拉伸变形破坏特征,利用分离式霍普金森杆冲击加载系统,对煤样进行冲击条件下巴西圆盘劈裂试验,探讨了冲击速度和煤样中层理倾角对煤样动态抗拉强度、破坏应变及应变率的影响;并通过高速相机和数字散斑图像分析方法,对样品的动态劈裂及表面应变场变化过程进行了初步分析.研究表明:冲击速度和层理倾角对煤样动态拉伸破坏特征有明显影响.冲击速度越大,煤样动态抗拉强度则越大,但其随冲击速度增加的幅度逐渐减小;样品破坏应变在冲击速度为3.5 m/s时出现最大值.在冲击速度相近的情况下,层理与加载方向夹角相垂直时,样品的破坏应变相对较大,而应变率则最小.抗拉强度随层理倾角波动变化.在层理倾角与加载方向平行或非垂直时,煤样主要表现为拉伸破坏;在层理与加载方向非平行或非垂直时,样品表现出基质的拉伸和层理的剪切破坏相伴生.
关键词:霍普金森压杆;煤岩;动态拉伸;层理;数字散斑
TD3150253-9993-201402000307
白皎煤矿玄武岩岩爆破坏微观裂纹特征分析.李德建,关磊,韩立强,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 307-314.
为研究煤矿中发生岩爆灾害机理和破坏特征,从岩爆破坏产生的岩石碎屑中微观裂纹结构特征入手,分析在岩爆实验过程中岩石样品的极限应力状态与所产生的裂纹分形维数之间的关系.选取四川白皎煤矿岩爆高发区4个地点的8件玄武岩样品,进行两种加卸载方式的岩爆实验,得到不同加卸载条件下产生的玄武岩岩爆碎屑,利用电子扫描显微镜观察岩爆碎屑表面裂纹微观结构特征,拍摄适当比例的岩爆裂纹电镜扫描(SEM)图片.通过图片处理,提取岩爆碎屑SEM图片微观裂纹信息,计算岩爆微观裂纹分形维数,结果表明两种加卸载方式产生的岩爆碎屑微观裂纹分形维数值明显不同.分析岩爆破坏极限状态下最大主应力和第2主应力比值与岩爆裂纹分形维数之间的关系,得出相应的线性表达式,表明岩爆裂纹的分形维数与岩爆发生过程的应力转化过程关系密切.
关键词:玄武岩;岩爆;碎屑;裂纹;分形
TD3150253-9993-201402000315
裂纹在层状岩石中扩展特征的研究.代树红,王召,马胜利,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 315-321.
为研究裂纹在层状岩石中的扩展特征,通过数字图像相关方法观测裂纹在层状岩石中的扩展过程,并通过数值模拟方法研究岩石强度对裂纹在层状岩石中扩展的影响.研究表明,裂纹在层状岩石的扩展过程中,载荷曲线具有双峰值特征,各峰值时刻分别对应于界面层两侧岩石的起裂时刻,峰值大小随岩石强度的增高而升高;界面层破裂及界面滑动,对裂纹扩展具有止裂作用,止裂效果随界面层不含裂纹一侧岩石强度的增高而提高;受界面层破裂和界面滑动的作用,裂尖沿界面层发生迁移,裂纹在层状岩石中的扩展呈非连续性扩展特征.
关键词:层状岩石;裂纹扩展;数字图像相关方法;界面滑动
TD3150253-9993-201402000388
不同应力路径下大理岩声发射特性试验研究.张宁博,齐庆新,欧阳振华,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 388-393.
利用TAW-2000高温岩石三轴伺服试验机和德国VallenAMSY-6声发射信号采集系统,对大理岩在单轴压缩、等幅循环加卸载和分级循环加卸载条件下损伤破坏全过程的声发射特性进行研究,并用快速傅里叶转换(FFT)对单轴压缩试验全过程的声发射信号、循环加卸载过程中Kaiser点和Felicity点的声发射信号频谱特性进行了分析.试验结果表明:单轴压缩试验过程中,声发射主频带主要位于两个区域——低于200 kHz区间和300 kHz附近,并且随着加载应力的增加,主频由低频向高频转移,主频幅值总体呈下降趋势;提出一个新的反映声发射波形信息的指标——次主比α,并指出单轴压缩过程中次主比呈上升趋势.分级循环加卸载过程中Kaiser点和Felicity点的主频变化不明显,Felicity点的次主比总体大于Kaiser点;采用第2次循环中与首循环峰值应力等值应力点的AE数作为Kaiser效应中“明显增多”的尺度能够观察到明显的Felicity效应.
关键词:声发射;频谱分析;循环加卸载;主频;Felicity效应
TD315;TD7120253-9993-201402000377
含瓦斯煤破裂过程中声发射行为特性的研究.孟磊,王宏伟,李学华,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 377-383.
为探求含瓦斯煤失稳破坏过程中的声发射行为演化规律,笔者以含瓦斯原煤为研究对象,利用配备有声发射同步监测功能的含瓦斯煤三轴力学伺服实验装置,完成了不同瓦斯压力条件下含瓦斯煤破裂过程中全应力应变和声发射行为同步监测实验,进而探求含瓦斯煤破裂过程中的声发射行为演化特性,以及声发射行为对瓦斯压力变化的响应特性.研究发现:含瓦斯煤弹性模量、峰值强度及峰值应变均随吸附瓦斯压力增加而线性降低,且在瓦斯压力的影响下应力应变曲线总体上向“低应力诱发大应变”方向迁移;受载煤体在破裂过程中随时间变化,声发射行为演化过程可以划分为4个时期,分别为Ⅰ平静期、Ⅱ提速期、Ⅲ加速期以及Ⅳ稳定期,其中提速期和加速期累计计数较平静期分别最高提高了6.39和37.5倍,能量参数分别最高提高了8.39和43.7倍;受载不含瓦斯煤样声发射演化过程中提速期和加速期的声发射参数累积量均明显高于同样加载条件下的含瓦斯样品,且在提速期和加速期,瓦斯压力与声发射参数累积量呈指数函数衰减关系.
关键词:含瓦斯煤;声发射;时空演化;损伤破坏
TD3221673-3363-201401000028
深部穿层巷道非对称变形机理及控制对策研究.王炯,郭志飚,蔡峰,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 28-33.
针对深部穿层巷道围岩非对称变形破坏特征,对其破坏机理及控制对策进行了数值分析和工程试验研究.结果表明,受埋深大、高地应力,特别是水平构造应力的影响,原支护下巷道围岩出现了非对称大变形破坏,穿层巷道断面与岩层倾向成钝角部位表现出最先破坏的关键部位特点;非对称破坏主要表现为围岩结构的非对称性影响下产生的不同岩层间的剪切滑移变形及高应力作用下的软弱岩层挤出变形等错位变形.结合现场工程地质条件,提出了锚网索+底角锚杆的非对称耦合支护对策,对关键部位进行了加强支护,有效地遏制了围岩的非对称变形,消除了巷道围岩的错位变形,提高了巷道围岩整体稳定性,现场应用效果良好.
关键词:深部穿层巷道;非对称变形;数值模拟;破坏机理;控制对策
TD3221673-3363-201401000060
深部工作面采动应力场分布变化规律实测研究.刘杰,王恩元,赵恩来,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 60-65.
为防止深部较软煤层发生动力灾害,以平煤股份二矿为工程背景,采用应力实时监测系统测试了深部工作面采动应力场,研究了工作面走向和倾向应力分布及变化规律,分析了应力对煤体稳定性及动力现象的影响,并探讨了工作面可能发生的动力灾害.结果表明,工作面上部(靠近采空区)超前采动影响距离、煤帮内应力集中范围、应力集中系数及应力峰值较大,工作面两端应力规律差异较大.应力峰值和应力梯度变化显著影响煤体的稳定性;通过监测工作面应力变化,可对工作面动力现象进行预测预报;工作面可能发生的动力灾害是应力起主导作用的压出灾害.
关键词:采动应力监测;应力分布规律;动力现象
TD3220253-9993-201402000322
深部开采临近断层应力场演化规律研究.罗浩,李忠华,王爱文,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 322-327.
针对耿村煤矿东部区段深部开采临近F16逆冲断层容易造成冲击地压问题,采用数值计算与相似材料实验相结合的研究方法,研究了随开采深度增加及临近F16断层过程中围岩应力场演化规律.研究结果表明,随着开采深度的增加及临近F16断层,增大了围岩应力集中程度,在断层上盘岩体水平推力、覆岩重力以及采空区岩层下滑力叠加作用下容易使得断层下盘岩体以某一轴线发生扭转,增大了冲击危险性.综合判断其冲击地压失稳模式为F16逆冲断层、井田境界煤柱影响下的高应力、大范围、区域性失稳.关键词:深部开采;冲击地压;逆冲断层;应力演化;相似材料模拟
TD322.40253-9993-201401000001
树脂锚杆锚固性能及影响因素分析.康红普,崔千里,胡滨,等.煤炭学报, 2014, 39(1): 1-10.
采用理论分析、实验室试验、数值模拟及井下实测相结合的方法对树脂锚杆锚固性能及影响因素进行研究.理论分析了锚杆在拉拔与全长锚固状态下的应力分布特征;在实验室进行了不同形状锚杆、不同钻孔直径下锚杆拉拔力试验,得出了锚杆形状、孔径差对锚杆拉拔力的影响程度;测试了不同模拟钻孔温度、淋水量下锚杆的拉拔力,得出了温度、淋水量与锚杆拉拔力之间的关系.采用有限差分数值模拟软件FLAC3D,计算了不同杆体形状、孔径差、居中度及不同围岩强度下锚固剂、围岩中的剪应力大小,分析了诸因素对剪应力分布的影响,得出了不同条件下剪应力分布特征.在平庄风水沟煤矿井下进行了软岩可锚性试验,实测了软岩不同含水状态下锚杆、锚索拉拔力.最后,提出改进树脂锚杆锚固性能、提高锚固力的建议.
关键词:锚杆;树脂锚固剂;锚固性能;拉拔力;影响因素
TD322.40253-9993-201401000057
节理岩体巷道的稳定性分析.王文,朱维申,陈云娟,等.煤炭学报, 2014, 39(1): 57-63.
由于节理、断层等不连续面的存在造成岩体变形的不连续性,并且这些不连续面对岩体变形、应力等力学行为造成重要影响.对已有的非连续变形分析程序进行了两点改进,分别在程序中加入了锚杆的塑性模拟和改进的SSOR-PCG方法,并且通过与试验数据的对比验证了改进程序的正确性.分析了某节理岩体巷道围岩的破坏过程,得到在原来支护方式的基础上在顶拱应力集中的位置增加3根锚索的支护方式对巷道的支护效果较好.最后通过对巷道关键点位移的监测优化了支护参数,得到锚杆长度为 3 m,施加预应力为120 kN为支护的最优方式.
关键词:节理岩体;围岩稳定性;非连续变形分析方法;锚固效应;裂隙扩展
TD3231673-3363-201401000049
基于薄板理论的急倾斜工作面顶板初次变形破断特征研究.屠洪盛,屠世浩,陈芳,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 49-54.根据急倾斜煤层工作面顶底板地质赋存条件以及冒落矸石对工作面中下部采空区的充填特征,利用弹性薄板小挠度理论,建立了急倾斜工作面顶板的受力力学模型,研究了顶板在上覆岩层和下方充填矸石作用下顶板挠曲变形特征,得到急倾斜工作面下部采空区充填带宽度的理论计算公式和顶板变形挠度方程,结合龙煤集团七台河新铁煤矿工作面实际开采参数,分析出急倾斜工作面中上部顶板受力变形较大,下部顶板变形较小,最大挠度点距工作面上端头24 m处,最大变形量为320 mm,工作面中上部前方煤壁和后方煤壁处、上部顶板和中下部冒落矸石接触处将首先出现拉伸或剪切破坏,最后将形成“U”字型破断.研究结果与实际顶板受力变形相符.
关键词:急倾斜;基本顶;破断形式;力学模型;薄板理论
TD3231673-3363-201401000090
采动底板岩性及组合结构对破坏深度的制约作用.朱术云,曹丁涛,周海洋,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 90-96.
为了探究底板岩性及组合结构这一因素对采动底板变形破坏深度的影响,通过现场大量实测资料的整理分析,获得了类似均质底板和软硬岩不同组合结构底板在采动矿压作用下差异性变形破坏特征.研究结果表明:1)类似均质底板变形破坏规律相对简单,底板采动变形破坏深度主要受制于底板岩体的抗压破坏强度,总体上这种类型底板变形破坏程度具有自上至下呈由强及弱的渐次性变化特点;2)软硬岩夹层或互层底板采动变形破坏特征比较复杂,这种组合结构对底板采动变形破坏深度和程度均具有明显的控制作用,其中软弱夹层对底板破坏深度具有较强的约束效应,即软岩对上覆硬岩起到了重要的“褥垫效应”,对下伏岩层产生“应力扩散效应”.研究结果揭示了底板岩性及组合结构对变形破坏深度具有重要的制约作用,对巷道支护和底板水防治均具有重要的理论和实际意义.
关键词:岩性及组合结构;变形破坏深度;综合现场实测;制约机制
TD3230253-9993-201401000040
大同矿区双系煤层开采煤柱影响下的强矿压显现机理.于斌,刘长友,杨敬轩,等.煤炭学报, 2014, 39(1): 40-46.
针对大同矿区石炭系煤层8105工作面过上覆侏罗系煤层采空区留设煤柱时的强矿压显现特征,采用理论与现场实测分析相结合的方法,对侏罗系煤层采空区煤柱的应力影响规律与石炭系煤层顶板的垮裂带范围进行了分析,得到了双系煤层开采煤柱影响条件下工作面强矿压显现的“煤柱-覆岩运动”联合作用机理.研究表明:侏罗系煤层采空区留设煤柱的水平与垂直应力较高,达10.5~13.5 MPa,应力集中区深度为40~70 m,剪应力波及范围达180 m;8105工作面顶板的垮裂带高度为150~170 m;工作面过煤柱时的强矿压显现是由采空区煤柱与煤层顶板垮裂运动联合作用的结果.
关键词:大同矿区;双系煤层;采空区煤柱;强矿压;应力影响;电磁成像
TD3241673-3363-201401000115
沿煤层倾斜方向底板“三区”破坏特征分析.孙建.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 115-121.
为了研究具有一定倾角煤层底板的采动破坏特征,基于矿山压力理论,建立了考虑煤层倾角的工作面侧向底板受力力学模型,采用摩尔-库仑破坏准则,推导了工作面侧向煤柱下方底板的最大破坏深度表达式.将底板采动破坏带沿煤层倾斜方向划分为3个不同区域,其呈现为一个比工作面宽度还要宽的、下大上小的“勺形”分布形态.利用数值模拟方法研究了倾角对煤层底板破坏深度、破坏形态以及最大破坏深度位置的影响规律.结果表明:1)底板塑性破坏区深度随工作面宽度的增大呈现增大的趋势;随煤层倾角的增大,先增大后减小,在煤层30°倾角时,塑性破坏区深度最大,底板岩体更容易发生剪切滑移破坏;2)工作面底板最大塑性破坏深度位置随煤层倾角的增大逐渐偏离工作面中部向下,且工作面越宽,偏离越远.
关键词:煤层倾角;采动底板;破坏深度;破坏形态
TD3240253-9993-201402000238
冲击危险性动态预测的震动波CT技术研究.窦林名,蔡武,巩思园,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 238-244.
针对煤矿冲击灾害日益频繁的现状,在应力与纵波波速的试验关系模型基础上,分析了采用纵波波速确定冲击危险的理论基础,建立了冲击危险性动态预测评价的震动波CT探测的技术,构建了震动波CT探测评价冲击危险性技术指标波速异常系数An和波速梯度变化系数VG,并给出了各指标的判别准则,最后开展了现场应用.研究结果表明,对于同一性质的岩体,纵波波速反映了冲击矿压发生的强度条件、能量条件和动载诱冲条件;震动波CT探测技术能够对现场冲击危险性做出动态评价和预测,并能对卸压解危措施的实施和效果进行指导和检验.
关键词:冲击危险性;纵波波速;震动波CT;波速异常系数;波速梯度变化系数
TD3240253-9993-201402000280
基于颗粒流理论的煤岩冲击倾向性细观模拟试验研究.赵同彬,尹延春,谭云亮,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 280-285.
为了研究煤岩不同细观参数均质度对冲击倾向性的影响,利用细观颗粒流软件模拟了弹性模量和黏结强度分别服从Weibull分布的非均质煤岩,并通过进行单轴压缩试验分析了破坏过程中的能量积聚与释放,研究了不同均质度m的煤岩冲击倾向性.分析表明:颗粒弹性模量均质度m与宏观弹性模量之间呈幂函数关系,m越大,峰前积聚的能量越多,冲击倾向性越明显;颗粒间黏结强度均质度m与宏观抗压强度之间呈幂函数关系,m越大,峰前积聚的能量越多,煤岩破坏由塑性向脆性转化,峰后能量释放速度加快,冲击倾向性越明显;黏结强度均质性影响峰前的能量积聚和峰后的能量释放,而弹性模量均质性只影响峰前的能量积聚,黏结强度均质性对冲击倾向性的影响大于弹性模量,起主导作用.
关键词:颗粒流;煤岩冲击倾向性;细观非均质
TD3240253-9993-201402000292
动静加载下组合煤岩破坏失稳的突变模型和混沌机制.刘少虹.煤炭学报, 2014, 39(2): 292-300.为进一步加深对动载诱发冲击地压机理的认识,采用时效损伤本构模型与尖点突变理论相结合,得到了一维动静加载下煤岩组合系统的破坏判据、突跳位移以及释放总能量的数学表达式.并建立一维动静载下煤岩组合系统的非线性动力学模型,发现外载能量与系统自身固有能量之间的相互作用导致模型的演化过程呈阶段性并出现混沌现象;当组合系统本身的非线性作用与外部载荷的作用能力相当时,系统的演化进入混沌阶段.由此得出,井下煤岩体结构与动静载荷之间的相互作用是影响动载诱发冲击地压演化过程的关键.最后,对理论结果进行一维动静加载试验验证,表明理论和试验值吻合较好.
关键词:动静加载;煤岩组合系统;突变理论;混沌理论;冲击地压
TD3240253-9993-201402000328
厚硬岩层下孤岛工作面开采“T”型覆岩结构与动压演化特征.曹安业,朱亮亮,李付臣,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 328-335.
为研究厚硬岩层下孤岛工作面开采对强矿震或冲击矿压的影响,理论分析鲍店矿103上05孤岛工作面厚硬覆岩空间结构及其破断运动对矿震活动的影响,并对孤岛面开采的冲击矿压危险性进行了动态评价.研究表明:103上05工作面在竖向剖面上为一非对称“T”型孤岛覆岩结构,其长臂侧易出现关键层大尺度破断运动,诱发强矿震与冲击矿压的危险性较高;在水平层面上亚关键层破断形成“O”型断裂结构,巨厚主关键层则以大尺度“OX”模式分层破断.各级关键层的逐级破断与运动是矿震活动的主要动力源.根据微震实测,矿震活动多集中在“T”型结构长臂侧,尤其是能量大于105J的强矿震主要出现在103上06采空区与103上05工作面巨厚主关键层中,并表现出很高的S,P波能量比.通过波速梯度异常区的动态反演,对“T”型孤岛面覆岩运动的动压危险性进行评价,效果良好.同时,分别进行煤层静载预卸压与低位顶板走向步距式超前预裂,降低了强矿震活动对煤体的冲击扰动效应.关键词:厚硬岩层;孤岛工作面;覆岩结构;矿震;冲击矿压;关键层
TD3240253-9993-201402000353
震动场、应力场联合监测冲击地压的理论与应用.刘金海,翟明华,郭信山,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 353-363.
在总结现有冲击地压监测方法和分析其优缺点的基础上,提出冲击地压多参量实时在线联合监测的观点.根据事故现场勘查,将冲击地压破坏方式分为帮部冲击、底板冲击、顶板冲击、气浪、强震等5种;基于主客体不同,将冲击地压分为“自发型”和“诱发型”两类,并阐明了新分类的工程意义;根据两类冲击地压的可监测特征,提出了震动场、应力场联合监测冲击地压的观点,阐明了技术内涵;鉴于获取手段不同,宏观上将冲击地压危险区分为静态危险区和动态危险区两类;结合现场实际,提出了矿井冲击地压监测技术体系和分区治理思路,实现冲击地压的“宏观—区域—局部—点”全局“无缝”监测和“预卸压—解危”的分段分级治理.将研究成果分别应用于深厚表土综放工作面和深井三硬煤层冲击地压治理,取得了良好效果.
关键词:冲击地压;震动场;应力场;监测技术体系;分区治理
TD3240253-9993-201402000364
非均匀介质条件下矿震震波三维传播模型构建及其应用.贾宝新,赵培,姜明,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 364-370.
为了研究速度模型对矿震定位误差的影响,基于惠更斯原理建立了矿震波在层状非均匀介质中的三维传播模型,通过现场爆破振动试验,采用矿山微震定位监测系统进行监测.对矿震震波的正演建立了矿震震波传播的三维波动方程,并给出了矿震波在介质分界面上传播速度计算公式,由此对经典线性定位方法进行合理改进,使得基于均匀介质的线性定位方法适合于非均匀分层介质.将理论推导结果应用于矿山微震监测定位系统中,进行实际矿震定位计算.试验表明,速度模型对定位的影响较大,运用所建立的三维传播模型应用于矿震定位,有效提高了定位精度.
关键词:矿震震波;非均匀介质;三维传播模型;定位
TD3240253-9993-201402000384
不同冲击倾向煤体失稳破坏声发射先兆信息分析.李宏艳,康立军,徐子杰,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 384-388.
掌握煤体冲击破坏前兆信息是科学预测预报煤岩介质冲击地压的科学瓶颈问题,应力加载下不同冲击倾向性煤体失稳破坏声发射前兆信息研究是解决这一问题的重要手段.采用声发射探测手段对不同冲击倾向性煤体失稳破坏进行实验研究,通过分析发现不同冲击倾向煤体失稳破坏过程中振铃计数、AE能量、频谱及b值变化存在差异.伴随煤体冲击倾向性增强,加载过程煤体振铃计数、AE能量趋向于高应力区域集中,煤体弹性阶段所占比例增加,塑性破坏阶段所占比例减少;主频带宽变动较小,有集中的趋势,主频强度在弹性阶段、塑性破坏阶段、临破断阶段均不同程度增加,煤体冲击倾向性越强,主频强度增幅越大;b值降低时应力值增加,更靠近煤样破坏强度.
关键词:冲击倾向性;煤体;声发射;频谱;b值
TD3251673-3363-201401000066
大跨度空区顶板失稳临界参数及稳定性分析.张海波,宋卫东,付建新.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 66-71.
为分析复杂空区顶板的稳定性,用力学理论与数值模拟相结合的方法对空区顶板的稳定性进行综合分析.采用简支梁理论、荷载传递交汇线理论、厚跨比法对空区顶板失稳临界参数进行计算,运用FLAC3D数值模拟软件对空区围岩的稳定性进行研究.结果表明,空区顶板的结构参数超出顶板失稳的临界参数的范围,空区处于失稳状态;空区稳定性数值模拟分析得出空区顶板中央位移较大,最大为4.7 cm,空区之间矿柱侧向位移较小;空区顶板最小主应力接近于拉应力状态;在空区顶板、底板及矿柱都有不同程度的塑性区分布,尤其是在矿柱上,分布范围较广,说明空区围岩稳定性较差,空区处于失稳状态比较明显,应及时采取措施治理空区.由此可见,基于FLAC3D的数值模拟分析空区稳定状态,可综合考虑影响空区失稳的因素,较真实反映空区围岩的应力应变及塑性分布状态,具有广泛的适应性.
关键词:顶板失稳;数值模拟;空区围岩;最小主应力;塑性区
TD3251673-3363-201401000102
基于空隙率的冒落带动态高度研究.夏小刚,黄庆享.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 102-107.
基于冒落带的形成过程,对冒落带的动态高度进行了系统的研究.研究表明,冒落带最终冒落高度主要取决于垮落岩石散体残余碎胀系数的大小,而残余碎胀系数的大小决定于垮落岩石散体的空隙率.据此,建立了基于分形几何的空隙率计算模型,并在所建的空隙率计算模型基础上,给出了残余碎胀系数与岩体初始碎胀系数的关系,推导出冒落岩石散体充填整个采空区最终冒带高度的计算模型.最后,结合工程实例,对所建模型进行了验证.关键词:冒落带;空隙率;动态高度;碎胀系数;分形
TD3251673-3363-201401000122
Knothe时间函数参数影响分析及其求参模型研究.胡青峰,崔希民,康新亮,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 122-126.
对Knothe时间函数参数的影响进行了分析,在Knothe时间函数未达到收敛以前,对于同一时间点而言,c值越小,Knothe时间函数值也越小,c值越大,Knothe时间函数取值也相对越大,特别是在t∈[0,0.2]时,不同的参数对Knothe时间函数值影响较大.根据开采沉陷地表移动变形的一般规律和采空区达到充分采动时的尺寸,建立了一种新的Knothe时间函数求参模型——概率积分求参法.通过对比分析平安煤矿、富力煤矿和孙村煤矿的实测 值与采用该模型的计算c值,验证了该模型的正确性;并以29401工作面上方走向观测线的多期实测下沉数据为例,对该模型进行了实例应用,通过对比分析实测数据和预测结果,进一步证实了本文所建立的Knothe时间函数求参模型的实用性和可靠性.
关键词:开采沉陷;Knothe时间函数;概率积分求参法
TD3251673-3363-201401000146
深立井过瓦斯抽排孔群扰动煤岩层损伤评估与支护优化.黎明镜,荣传新,程桦,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 146-153.针对深立井过受瓦斯抽排孔群扰动的煤岩层工程安全问题,分析了钻孔群对煤岩层的扰动影响,基于损伤力学理论建立了定量的扰动损伤评估模型,对淮北海孜煤矿千米立井过受瓦斯抽排孔群扰动煤岩层的稳定性及井筒掘砌过程进行了数值模拟,根据分析结果优化了受扰动煤岩层的加固与井筒掘砌支护方案.研究结果表明:瓦斯抽排钻孔群对煤岩层的扰动评估应综合考虑钻孔水“冲刷效应”、煤岩体“卸压效应”及“孔群效应”,3种效应相互作用使得煤与软弱泥岩受损程度远大于稳定粉砂岩层;煤与软弱泥岩层受瓦斯抽排孔扰动后易于出现大范围失稳;井筒掘砌过相应扰动层位前,可利用瓦斯抽排孔进行预注浆加固受损围岩,通过加强掘进初期支护、提高井壁混凝土抗拉性能及壁后注浆等综合措施确保围岩稳定与支护安全.
关键词:突出煤岩层;瓦斯抽排孔群;损伤评估;井壁
TD3250253-9993-201402000336
厚煤顶大断面切眼裂隙场演化及围岩稳定性分析.何富连,许磊,吴焕凯,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 336-346.
针对厚煤顶大断面切眼宽度日益增大,围岩控制难题日益凸显的窘境,选取山西五家沟煤矿5203切眼为工程背景,采用UDEC数值模拟了切眼宽度6~10 m过程中,围岩裂隙场分布特征、拓展趋势及相对演化规律.结果表明:围岩裂隙场分为3个区:裂隙贯通区、裂隙发育区、微裂隙区,均呈“半椭圆”状;切眼宽度的增加,顶板裂隙3区深度与切眼宽度成正比关系;两帮裂隙3区呈“台阶式”增长;底板裂隙贯通区呈“台阶式”增长,其余两区线性增长.同时,加剧了顶板微裂隙区向裂隙发育区的转化和裂隙发育区向裂隙贯通区的转化.由侧压系数1.0时不同切眼宽度等应力轴比分析,可知:顶板塌落区高度与巷高呈正指数增大,两帮塌落区厚度呈负指数减小.认为:性能优越的锚杆可更好的限制裂隙滑移,延缓围岩碎胀变形;双桁架锚索可锚固在肩角无裂隙区和顶板深部预应力叠加区,可封闭顶板中部裂隙贯通区.基于此提出了高强、高预紧力锚带网和双桁架锚索联合控制技术,切眼掘出后10 d实现自稳,顶底板相对移近量125 mm,两帮相对移近量94 mm,顶板累计离层3 mm.该研究丰富了大断面切眼围岩控制理论及实践经验.
关键词:厚煤顶;大断面;切眼;裂隙;支护
TD3260253-9993-201402000229
单事件多通道微震波形的特征提取与联合识别研究.姜福兴,尹永明,朱权洁,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 229-237.
通过对矿山现场数据的处理分析,提出一种基于微震单事件的多通道联合识别方法,建立了“初步判断”、“联合识别”及“优化判断”的微震波形识别机制.对矿山微地震信号进行滤波等预处理,采用经典STA/LTA算法拾取波形的到时与终时,截取整个信号中的有效部分,并进行波形校正;建立波形的频谱特征(f)、时长(L)、振幅特征(A)、振幅分布(AD)、门限阈值特征(TS)及互相关特征(R)的定量描述方法,并求取相应的特征值;分层次对有效岩石破裂波形进行有效性判断与识别,优化选取最终定位通道.以山东某矿的一次微震事件为例对该方法进行了验证研究.结果表明,该方法能够有效提取波形的特征,并能实现对单事件多通道波形电磁干扰、底部噪声等的快速分类识别,识别精度满足现场应用需求.
关键词:微震;多通道识别;波形特征;特征提取;STA/LTA
TD3271673-3363-201401000108
三台子水库下压煤综放开采覆岩破坏充水特征.冯国财,徐白山,王东.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 108-114.
针对水库下特厚煤层综放开采安全问题,采用地面钻孔冲洗液漏失量法、EH-4连续电导率剖面仪法,对大平煤矿N1S1工作面采动前后覆岩破坏及充水状况进行了探测,利用RFPA2D系统对覆岩变形破坏进行了反演和模拟.结果表明:覆岩破坏导水裂缝带发育在工作面采空区上方垂直方向卸压、水平方向拉伸区覆岩内,顶界面深度220.92 m,钻孔冲洗液漏失量平均0.50~0.71 L/(s·m);白垩系砂及砂砾岩承压含水层下部微弱含水段处于导水裂缝带内,深度约200 m水平之下岩层呈充水状态,视电阻率20~40Ω·m;导水裂缝带上方,深度约120 m水平以下,岩层呈垂直方向卸压、水平方向压缩状态,离层破坏发育,不导水.水库下采煤是安全的.
关键词:综放开采;覆岩破坏;导水裂缝带;冲洗液漏失量;视电阻率
TD3531673-3363-201401000001
矿用U型约束混凝土拱架轴压短柱试验研究及应用.李为腾,王琦,王德超,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 1-9.
为明确最新研发的矿用U型约束混凝土拱架的基本力学性能,设计了U型约束混凝土(UCC)短柱轴压试验方案,从变形破坏形态、荷载-应变曲线、极限承载力及声发射响应特征等方面,分析了其受力性能和变形破坏特性,同时研究了核心混凝土破裂机理.结果表明:UCC短柱呈现整体塑性失稳的破坏形态,对应的N-ε曲线为上升→平缓上升的4阶段形式;UCC短柱具有较好的延性和后期承载能力,极限承载力提高127%~196%,经济性得到提高;声发射活动先后经历了孕育期到消寂期4个阶段.分析得到了每个时期约束混凝土短柱的受力、变形、破坏行为及机理.现场应用效果显示,U型约束混凝土拱架为深部、软岩巷道提供了新型有效的支护形式,控制效果明显优于常规U型钢拱架.
关键词:U型约束混凝土;拱架;短柱;轴压;力学性能;承载力;声发射
TD3531673-3363-201401000017
高应力厚层软弱顶板煤巷锚索支护失效机理及合理长度研究.王卫军,罗立强,黄文忠,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 17-21.按传统方法设计的锚索在深井厚层软弱顶板煤巷中经常发生大面积支护失效,致使这类巷道维护十分困难,成本高.通过现场勘查与理论分析,研究了导致锚索支护失效的影响因素,指出软弱厚层直接顶板锚索孔施工过程中的变形和安装过程对锚固剂的破坏是导致锚索支护失效的主要原因.提出了基于厚层软弱直接顶的新的锚索参数设计方法.现场实践表明,按新方法设计的锚索不仅缩短了锚索长度,而且大幅度提高了锚固力,显著改善了巷道的维护效果.
关键词:厚层软弱顶板;锚索支护;失效
TD3531673-3363-201401000022
综放工作面沿空开切眼布置与支护技术研究.蒋力帅,马念杰,赵志强,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 22-27.
综放工作面沿空开切眼跨度大、顶煤厚度大、沿空小煤柱、围岩松软、裂隙发育,支护难度大.针对宽度8 m、顶煤厚度5.6 m的综放沿空开切眼,采用理论分析、数值模拟、现场试验及监测分析等方法,研究了煤柱的留设原则、煤柱应力分布特征,优选了煤柱宽度;分析了综放沿空开切眼的支护机理,设计并试验了锚网带与锚索支护、锚网带与桁架锚索支护方案.研究结果表明,煤柱合理宽度为4~5 m.2种支护方案改善了顶煤的受力状态,提高了围岩承载能力,有效控制了大跨度、厚顶煤的离层、裂隙扩展和弯曲下沉,保证了综放沿空开切眼的稳定性.
关键词:综放工作面;沿空开切眼;煤柱宽度;支护机理;锚网带锚索;桁架锚索
TD3531673-3363-201401000034
自然崩落法采场软破围岩巷道支护技术研究.明建,单强,严荣富.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 34-40.
针对自然崩落法采场巷道布置密集、存在时间长、采动影响大、维护难度大等特点,采用现场调研、室内试验、理论分析、井下巷道试验与变形实测等综合手段,分析软破围岩巷道变形破坏特征和支护难点.以围压恢复加固理论为指导,提出了被动和主动联合支护体系,采用增设底梁和提高充填接顶等全封闭强化支护措施.现场实施结果表明,巷道收敛量能够控制在80 mm以内,实现了对巷道围岩变形的有效控制,维护高应力环境软破围岩巷道的稳定性,为自然崩落法采矿奠定基础.
关键词:自然崩落法;软岩;巷道支护;变形控制
TD3531673-3363-201401000078
深部损伤岩体弹性模量的确定方法.金长宇,李婕,冯夏庭,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 78-83.
深部地下洞室开挖后,洞室表层围岩会出现大量微裂隙,在二次应力场调整过程中,这些微裂隙逐步扩展贯通导致围岩出现片帮、板裂以及塌落等损伤现象,从而无法利用钻孔取样对表层损伤区岩体的弹性模量进行确定.本文基于损伤力学原理,利用现场声波测试与经验公式对损伤岩体的弹性模量进行初步判断,确定其大致范围,然后联合神经网络与损伤本构模型RDM对岩体的弹性模量进行精确反演,进而获得损伤岩体弹性模量的分布规律.通过红透山27采场的实际应用,证明了该方法确定深部损伤岩体弹性模量以及岩体完整性分布规律的可行性.
关键词:深部岩体;弹性模量;声波测试;参数反演
TD3531673-3363-201401000127
基于摄影测量的岩体结构面数字识别及采场稳定性分级.赵兴东,刘杰,张洪训,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 127-133.采场岩体结构面的分布特征是评价采场及其围岩稳定的重要指标之一.为此,借助三维数字摄影测量系统(ShapeMetrix 3D)对新城金矿-630 m中段采场岩体进行现场原位节理扫描,获取采场岩体结构产状、节理组数、节理间距、结构面线密度等参数.在此基础上,结合地应力量测及岩石力学实验数据信息,采用巴顿岩体质量(Q)分类和岩体地质力学分类(RMR)方法对新城金矿的采场稳定性进行分级,并对2种分类方法的结果进行对比分析,得出新城金矿采场上盘、矿体以及下盘的岩体稳定等级为Ⅱ~Ⅲ级,采场总体稳定性均一般或者较差.该方法有效地对新城金矿采场稳定性进行分级,为合理选择采场结构参数及采场顶板支护形式提供可靠的基础数据.
关键词:摄影测量;岩体结构面;采场稳定性;Q分类;RMR分类
TD3531673-3363-201401000134
深部工作面煤体扩容影响因素及扩容预测.胡祖祥,谢广祥,姜福兴,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 134-138.
依据含瓦斯煤力学试验,综合分析含瓦斯煤破坏变形特征与工作面煤体受力环境,采用模糊综合分析法,确定工作面煤体扩容重要因素及其权重;基于二元离散理论,构建工作面煤体扩容预测判别模型.研究表明,采动应力、含瓦斯煤的抗压强度、原岩应力是工作面煤体扩容关键影响因素,而采动应力是其主控因素,降低采动应力是控制深部煤体扩容的最有效途径.创建了以采动应力为主控因素,二元离散判据的工作面煤体扩容预测新方法,达到了工作面煤体扩容有效预测与防控的目的.
关键词:煤体扩容;影响因素;重要度;扩容预测
TD3530253-9993-201401000047
深部顶板夹煤层巷道围岩变形破坏机制及控制.李为腾,王琦,李术才,等.煤炭学报, 2014, 39(1): 47-56.深部矿山顶板夹煤层巷道顶板围岩变形破坏严重,控制难度大.现场探测发现此类巷道围岩具有独特的二分区破裂模式,存在相对独立的巷道周圈松动破裂区和夹煤层界面离层破裂区.建立计算模型,研究了夹煤层厚度、位置和分岔巷道岩柱宽度3个因素对巷道关键点位移、塑性区、非对称变形的影响规律,分析了围岩变形破坏机制:夹煤层界面离层破裂区的发展,造成围岩自承结构的失效和自承能力的丧失,破裂区超过支护体系控制范围,最终导致围岩破坏失稳.提出了“内修+外控”的以注为主的非对称联合控制对策,现场试验显示取得了较好效果.
关键词:深部巷道;顶板夹煤层巷道;变形破坏机制;控制对策;注浆
TD3530253-9993-201402000222
冲击地压矿井巷道支护理论研究及应用.潘一山,肖永惠,李忠华,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 222-228.
针对现有支护理论、支护方法不能有效解决煤矿巷道冲击地压的问题,建立了冲击地压作用下的巷道围岩与支护响应的动力学模型,分析了支护刚度和支护阻尼对上覆岩体动力响应的影响,并由此提出了冲击地压矿井巷道支护设计的两个新思路,即提高支护刚度和快速吸能让位支护.其中,提高支护刚度主要以研制高强度的巷道液压支架为主,通过采用刚度较大的梁体和工作阻力较高的液压支柱来增加支护体系的整体刚度;快速吸能让位支护则采用多孔泡沫金属材料或吸能构件来增大支护中的阻尼系数,即利用其优异的吸能特性使支护体系能够在围岩冲击下快速吸收冲击能并稳定地变形让位,最终防止支护体系失效与巷道破坏,并据此研发了一种新型防冲吸能巷道液压支架并准备进行现场试验研究.
关键词:冲击地压;刚性支护;防冲吸能支护;吸能构件
TD3530253-9993-201402000347
块系覆岩中摆型波传播对巷道支护动力响应影响.王凯兴,孟村影,杨月,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 347-352.
为研究支护体自身的动力响应规律,通过理论和计算分析岩体中的非线性摆型波传播对巷道支护动力响应的影响,根据摆型波在非连续自应力块系上覆岩体中传播时的支护动力响应模型,研究上覆岩块间的黏弹性性质及岩块破坏对支护动力响应的影响.通过计算分析得出,上覆岩块间弹性下降时,支护的动态受拉和受压幅值随之下降且周期变大;上覆岩块间阻尼增大时,支护的受拉和受压周期不变,但周期内的微扰动逐渐消失且幅值略有下降;上覆岩块沿垂直冲击方向破裂成两个子块时,支护的受拉和受压次数增加.
关键词:冲击地压;块系岩体;摆型波;支护动力响应
TD3531000-1964-201402000233
基于扰动状态理论的回采巷道稳定性分析.赵毅鑫,姜耀东,张科学,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 233-240.
为定量评价不同回采阶段对煤层巷道稳定性的影响,以宁东矿区任家庄矿11501和11503工作面回采巷道为研究对象,根据现场监测数据,引入扰动状态理论中扰动因子D的概念,探讨了回采巷道受本区段回采(一次扰动)、上区段和本区段回采(二次扰动)的影响情况,并基于数值模拟和高精度地质雷达对所研究回采巷道不同位置处的围岩松动圈进行了分析和实测.结果表明:基于围岩变形的扰动因子具有较好的物理意义,能够用于分析不同开采阶段不同巷道受扰动情况;扰动因子D越大,回采对巷道稳定性影响越大;当受一次扰动的回采巷道扰动因子D≥0.7时和受二次扰动的回采巷道扰动因子D≥0.6时,巷道稳定性均需加强安全预警.
关键词:扰动状态理论;扰动因子;回采巷道;稳定性;松动圈
TD3531672-7207-201402000581
金属套管压痕式锚尾承载力及其影响规律研究.李英明,马念杰.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 581-588.根据金属套管压痕式尾部结构特点及尾部破坏特征,提出新型玻璃钢锚杆尾部承载力计算方法.实验揭示锚杆尾部拉脱失效机理,进而建立其拉脱失效力学模型,采用主应力法推导锚尾拉脱失效最大承载力的解析式,讨论分析尾部结构参数对尾部承载力的影响规律.研究结果表明:金属套管压痕式锚尾拉脱失效的实质是小直径压痕段扩径过程,所推导尾部拉脱失效最大承载力计算公式与实验结果吻合较好,可用于锚杆尾部结构参数优化.
关键词:金属套管压痕式锚尾;拉脱失效;承载力;影响规律
TD353;TD3240253-9993-201402000214
负泊松比效应锚索的力学特性及其在冲击地压防治中的应用研究.何满潮,王炯,孙晓明,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 214-221.冲击地压发生强度、危害程度及频次呈急剧增加趋势,现有支护材料无法满足冲击力作用下巷道防护的要求,基于负泊松比材料的特殊力学特性,结合井下巷道冲击大变形控制的需求,研发了具有负泊松比效应新型高恒阻大变形锚索.采用室内力学实验和现场爆破模拟冲击试验相结合的方法,对新型锚索的防冲力学特性进行了研究,结果表明恒阻锚索能够在静力拉伸作用下产生滑移拉伸变形的同时保持350 kN左右的恒定阻力,多次落锤冲击动力作用下,能够通过保持恒定阻力并产生拉伸变形来吸收冲击能量.以沈阳红阳三矿1213回风联络巷为工程背景,提出了现场采用爆破形式模拟冲击地压的现场防冲方案,试验表明高恒阻大变形锚索在爆炸冲击力作用下可以产生瞬间滑移变形,从而吸收爆炸产生的冲击能量,并具有保持恒定阻力的特殊力学性能;通过现场对比试验可知,在相同当量爆破冲击能量作用下,普通锚索试验段完全崩垮,恒阻锚索试验段整体稳定,验证了恒阻大变形锚索比普通锚索具有更好的抗冲击力学性能.
关键词:冲击地压;负泊松比效应;恒阻大变形锚索;现场防冲试验;防冲力学特性
TD411672-7207-201401000186
小口径水力双循环双壁钻具设计与应用.吴晶晶,张绍和,施莉.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 186-192.
针对矿山坑道钻探中遇到松散、裂隙、节理发育的岩层或溶洞以及不含水的砂砾、卵石、漂石层时冲洗液大量漏失的问题,设计一套适用于坑道钻探的小口径水力双循环双壁钻具,拟解决坑道钻探中冲洗液漏失等问题.钻具中冲洗液从弯管进入内外管之间的环状通道到达孔底钻头处,20%冲洗液进入外管与孔壁之间的环状通道,起润滑孔壁、冷却钻头的作用;80%冲洗液进入内管,携带岩心返出孔外,减少冲洗液与地层接触量,从而改善冲洗液漏失问题.现场试验结果显示:岩心正常返出孔外,从钻具内管返出的冲洗液量约占泵送的总冲洗液量的80%.该套水力双循环双壁钻具能够解决坑道钻探中冲洗液漏失的问题,保证连续取芯的顺利进行.
关键词:坑道钻探;双循环钻进;双壁钻具;冲洗液漏失
TD4210253-9993-201401000172
TBM边缘滚刀破岩机理的数值研究.夏毅敏,吴元,郭金成,等.煤炭学报, 2014, 39(1): 172-178.
为研究刀刃角和不同被切削材料对全断面硬岩掘进机(TBM)边缘滚刀破岩机理的影响规律,基于二维离散单元法,利用UDEC仿真软件建立了一系列边缘滚刀破岩数值模型,对边缘滚刀作用下被切削体内部裂纹生成、扩展和破碎过程进行数值模拟.仿真结果表明:张拉破坏是滚刀破岩时裂纹生成与扩展的主要原因;对于不同刀刃角的边缘滚刀接近弧面下端的斜裂纹长度要比弧面上端的长;大理岩裂纹扩展能力和破岩效率均随刀刃角的增大先增大后减小,因此对于硬岩刀刃角不宜过小也不宜过大;随着被切削材料强度增大,裂纹扩展越不充分,裂纹扩展能力和破岩效率均降低;与其他材料相比,TBM边缘滚刀对大理岩破坏损伤范围最小,破岩效率最低.最后通过实验和工程数据验证了仿真方法的正确性和可行性.
关键词:TBM;边缘滚刀;破岩机理;裂纹扩展
TD4571672-7207-201401000001
旋流高梯度磁选机的原理及分选性能预测.卢东方,王毓华,何平波,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 1-8.
介绍旋流高梯度磁选机的基本结构,使用Fluent有限体积和ANSYS有限元分析软件分别对设备的流体力场、磁力场进行仿真分析,并对磁性和非磁颗粒的受力进行计算,预测该设备对某黑钨矿的分选效果.该磁选机磁系为电磁磁系,在有利于物料分散的离心力场中进行高梯度磁选是设备的主要特征.分选指标的预测结果表明:当原矿WO3品位为0.4%时,在低离心场强下,一次分选可得到品位大于20%,回收率大于50%的钨精矿;在高离心场强下,一次分选可得到回收率大于95%,品位大于1%的钨精矿.
关键词:磁选机;离心力场;磁力场;仿真;预测
TD5280253-9993-201401000166
刮板输送机驱动链轮磨损与啮合力学行为.王淑平,杨兆建,王学文.煤炭学报, 2014, 39(1): 166-171.
刮板输送机驱动链轮的过度磨损是驱动链轮失效的主要形式,驱动链轮与圆环链的啮合力学行为与驱动链轮的磨损互相影响.采用试验与理论相结合的方法研究了刮板输送机链轮磨损特征以及驱动链轮磨损前后与圆环链啮合力学行为的不同.使用柔性三维扫描仪对驱动链轮链窝曲面磨损失效前后进行扫描与对比,利用数值分析方法对驱动链轮磨损前后与圆环链啮合力学行为进行分析.链窝曲面扫描结果表明磨损后驱动链轮链窝准线平移,母线由标准圆弧磨损为椭圆弧;对驱动链轮与圆环链啮合力学行为分析得出磨损后驱动链轮链窝与圆环链接触滑动距离与磨损量成线性关系,并与链窝准线斜率相关的结论;提出大γ角的滑动段以及小γ角的啮入段既能缓解链轮链窝磨损又可保证啮合稳定性的驱动链轮链窝准线设计要求.
关键词:驱动链轮;磨损;啮合;圆环链
TD5291672-7207-201401000256
改进蚁群算法在地下矿山运输路径优化的应用.周科平,翟建波.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 256-261.
为提高地下矿山运输的智能化和自动化管理水平,提出以电机车总运输距离为目标函数,矿石接收点和溜井数目为变量的运输路径优化模型,并利用改进的蚁群算法对模型进行求解,以便得到最佳的运输路径,将该模型应用到国内某矿山井下运输系统,取得比较理想的效果,并进行参数选取的敏感性分析研究.研究结果表明:利用该方法可以快速得到运输系统的最佳配送路径以及最短运输距离为4415.653 m,并通过试验多次测试得出,各参数的最佳取值范围为蚂蚁数目m为14~23,信息素重要程度因子α为0.5~1.5,启发函数重要程度因子β为1~3,信息素挥发因子ρ为0.05~0.20,迭代次数NC为100~130.
关键词:改进蚁群算法;地下矿山运输;路径优化;参数选取
TD614;TM3520253-9993-201401000186
开关磁阻电机驱动系统功率变换器的故障检测.靳志欣,宋建成,曲兵妮,等.煤炭学报, 2014, 39(1): 186-191.
针对功率变换器故障导致的故障相绕组不能正常励磁或续流的问题,以12/8极开关磁阻电机驱动系统三相不对称半桥型功率变换器为研究对象,分析其故障类型,推导出正常状态和故障状态下相绕组电流的解析解.讨论了不同工况下直流母线电流的变化规律及其数字化分析结果,并结合功率开关器件的PWM驱动信号和直流母线电流,提出了一种功率变换器主开关器件短路和开路故障检测方案.最后利用Matlab对功率变换器进行了故障仿真和故障判别,主开关器件短路和开路的仿真结果与理论分析结果相吻合,能够识别出故障相,并判别出故障相的故障类型,仿真结果验证了方案的可行性.
关键词:开关磁阻电机驱动系统;功率变换器;主开关器件;故障检测
TD6550253-9993-201401000192
基于WiFi和计时误差抑制的TOA煤矿井下目标定位方法.孙继平,李晨鑫.煤炭学报, 2014, 39(1): 192-197.
针对现有煤矿井下目标定位方法精度不能满足应急救援、井下人员作业管理以及煤矿物联网建设对精确定位的需要,提出基于TOA(Time of Arrival)的煤矿井下目标精确定位方法.针对TOA方法用于目标定位受设备计时误差影响较大,井下巷道呈一维条状分布,无法采用地面常用的二维、三维抑制误差算法,提出基于计时误差抑制的TOA煤矿井下目标定位方法,建立双路WiFi (Wireless Fidelity)信道+单路光纤信道的一维定位方法和信号收发计时方式,在此基础上提出计时误差抑制算法.测试结果证明计时误差抑制算法在采用此定位方法基础上,有效地抑制了设备计时误差造成的测距误差,实测误差不影响定位精度,验证了此方法的定位性能.
关键词:煤矿井下;目标定位;TOA;WiFi;计时误差抑制算法
TD7121673-3363-201401000154
巨厚火成岩对下伏煤层瓦斯赋存的控制作用.王伟,程远平,王亮,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 154-160.
为了研究巨厚火成岩对下伏煤层瓦斯赋存的控制作用,以海孜煤矿10煤层火成岩不同覆盖厚度区域所取5个煤样为研究对象,测定了坚固性系数、瓦斯放散初速度、瓦斯吸附常数、突出危险性指标K值等参数随火成岩覆盖厚度的变化,同时采用工业分析、CO2测微孔、电镜扫描、显微组分分析、镜质组反射率测定等方法研究了火成岩对煤质、孔隙结构的影响.结果表明:巨厚火成岩分布对下伏煤层煤质及瓦斯赋存具有控制作用,其热演化和热变质作用提高了10煤层变质程度,10煤层由无火成岩覆盖区的长烟煤逐渐演化为巨厚火成岩覆盖下的瘦煤;随上覆火成岩厚度增加,10煤层微孔发育,吸附和储集瓦斯的能力增强,瓦斯含量增加;火成岩侵入带来的挤压作用使厚覆盖层下煤层强度降低,局部更易形成软煤分层,增加了煤与瓦斯突出危险性.
关键词:巨厚火成岩;热变质作用;煤质;镜质组反射率;瓦斯赋存
TD7121673-3363-201401000161
微震响应煤与瓦斯突出模拟试验.雷文杰,李绍泉,商鹏,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 161-166.
利用大型煤与瓦斯突出模拟试验系统,研制密封效果好、流变性能强的突出口材料及其制作工艺,模拟垂直和水平应力综合作用下自动触发煤与瓦斯突出的试验过程,利用高灵敏性的微震监测系统全程响应煤与瓦斯突出4个阶段,监测不同阶段突出腔体内的瓦斯压力,素描出突出孔洞大小和形状.微震响应信号分析频率0~2000 Hz,优选小波基函数,确定小波包最大分解层数,采用小波包分解分析模拟突出孕育、激发、发生和残余4个阶段微震信号时频特征;孕育阶段为高频信号,激发阶段信号频带范围逐渐加宽直至出现低频信号,突出阶段全频带响应,残余阶段信号由相对较低频带逐渐向高频过渡.研究成果为微震预警煤与瓦斯突出提供基础试验依据.
关键词:煤与瓦斯突出模拟;自动触发;微震响应;小波包变换;时频特征
TD7120253-9993-201401000091
深部高瓦斯工作面煤体采动扩容特性研究.谢广祥,胡祖祥,王磊.煤炭学报, 2014, 39(1): 91-96.
应用数值模拟、实验室实验、现场实测和理论分析的综合研究方法,对深部高瓦斯工作面煤体采动扩容特性进行了系统研究.研究发现含瓦斯煤体应力峰值前出现扩容现象,煤体初始瓦斯压力对扩容有显著影响,初始瓦斯压力越大,煤体发生扩容的应力临界值越小,瓦斯压力越易发生突变.高瓦斯工作面煤体扩容阶段,瓦斯压力具有采动应力响应特征,采动应力作用下煤体扩容力学行为打破了瓦斯解吸和吸附的平衡,瓦斯压力呈现先降低后升高的瞬变演化.基于深部开采高瓦斯工作面煤体扩容力学特征,考虑煤体瓦斯解吸吸附特性,依据理想气体定律,构建了含瓦斯煤扩容阶段瓦斯压力采动应力响应的数值力学模型,揭示了煤体扩容区瓦斯压力不稳定易突变失稳的内在机理.深部开采煤层在采动应力作用下的扩容是煤与瓦斯动力灾害发生的必要条件,也是灾害防控的主要可控因素,通过降低煤层采动应力集中以控制煤体扩容,可有效消除煤与瓦斯动力灾变隐患.
关键词:高瓦斯工作面;采动扩容;力学特征
TD7120253-9993-201401000097
含水率对含瓦斯煤的渗流特性影响试验研究.魏建平,位乐,王登科.煤炭学报, 2014, 39(1): 97-103.
利用自主研发的三轴煤岩瓦斯渗流试验系统,测定煤样在含水率、围压和瓦斯压力的不同组合情况下的渗流量,得到含水率与含瓦斯煤渗透特性之间的关系表达式,揭示了受水分影响的含瓦斯煤渗透特性的一些新的认识:①不同含水率煤样,固定瓦斯压力条件下,含瓦斯煤渗透率随围压的增大而减小,且呈指数函数关系;②不同含水率条件下的含瓦斯煤,随着瓦斯压力的增大,含瓦斯煤渗透率的先减小后增大,呈现出“V”字型变化趋势,具有明显的Klinkenberg效应;③瓦斯压力对含瓦斯煤渗透性的影响大于围压的影响;④恒定温度环境条件下,含水率对含瓦斯煤的渗透性有很明显的影响,随着煤样中含水率的增加,含瓦斯煤的渗透率逐渐减小,整体呈负指数关系.
关键词:含水率;渗透率;含瓦斯煤;渗流特性
TD7122095-6134-201401000098
沁水盆地南部高煤级变形煤结构组成特征及其对吸附/解吸的影响.张文静,琚宜文,孔祥文,等.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 98-107.
通过显微组分测定、镜质组反射率测试、元素分析和工业分析、液氮吸附、透射电镜观察和等温吸附/解吸实验等,对沁水盆地南部高煤级变形煤的结构组成和吸附/解吸特征进行系统研究.结果表明,1)高煤级煤随变形程度不同,其宏观、微观孔裂隙特征不同;2)高煤级变形煤的化学结构组成差异明显;3)高煤级变形煤吸附/解吸与煤岩物化结构组成的关系密切.
关键词:高煤级变形煤;结构;组成;吸附/解吸;沁水盆地南部
TD7121000-1964-201402000183
管道开口阻塞比对瓦斯爆炸火焰传播特征的影响.余明高,郑凯,郑立刚,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 183-188.
运用自制瓦斯爆炸实验平台进行了不同开口阻塞比下瓦斯爆炸实验研究.结果表明:开口阻塞比对“郁金香”火焰有重要影响,随着阻塞比的增大,火焰锋面逐渐变得平滑,并由对称向不对称结构转变;“郁金香”火焰出现过程特征时间不受开口阻塞比的影响,但特征时间对应的火焰锋面位置随阻塞比增大而减小;爆炸压力峰值随着阻塞比的增大逐渐增大,对应平均火焰传播速度逐渐降低.
关键词:开口阻塞比;瓦斯爆炸;火焰结构;传播特征
TD7121000-1964-201402000319
超临界CO2提高煤层渗透性的增透规律研究.岳立新,孙可明,郝志勇.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 319-324.
基于Peng-Robinson状态方程,考虑了CO2在不同温压下密度和黏度的变化对超临界CO2在低渗透煤层中渗透性的影响,利用自制三轴渗透仪进行不同温压条件下超临界CO2的增透实验,增透实验前后分别进行甲烷的渗透率测试.结果表明:超临界CO2作用后,煤体对甲烷的渗透率较增透实验前提高了一个数量级;超临界CO2的密度和黏度随孔隙压力的增加均呈指数递增的变化规律;在恒定温度下,超临界CO2的渗透率随着孔隙压力的增加呈指数递增的变化趋势;煤体微观孔隙、裂隙的CT扫描图显示超临界CO2作用后,煤体微观孔隙、裂隙较增透前尺寸明显增大、密度增加、连通性提高,说明由于超临界CO2的作用,进一步促进了煤层微观孔隙、裂隙的有效发育,增大了渗流空间,提高了煤层的渗流能力.
关键词:超临界CO2;渗透率;增透实验;孔隙压力;微观孔隙
TD712.61000-1964-201402000208
本煤层顺层瓦斯抽采渗流耦合模型及应用.梁冰,袁欣鹏,孙维吉.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 208-213.
为揭示瓦斯在本煤层抽采时的渗流机理,开展了煤岩体变形与瓦斯渗流相互作用规律研究.根据煤层瓦斯渗流特性,考虑渗透率的动态变化过程,研究裂隙瓦斯渗流、微孔隙吸附瓦斯解吸扩散和煤岩体变形等过程,建立耦合渗流模型.针对特定矿井抽采煤层的瓦斯地质条件,进行了耦合模型的数值模拟研究.结果表明:抽采初期瓦斯压力下降较快,抽采稳定后下降趋缓,距抽采孔越远下降梯度越小,有效抽采半径约为3 m.现场实验孔距6 m顺层瓦斯抽采,抽采稳定时瓦斯纯量达5~7 m3/min,抽采效果较理想.关键词:瓦斯抽采;耦合模型;数值模拟;现场实验;瓦斯压力
TD712.71673-3363-201401000139
瓦斯爆燃防爆安全距离及传播特征的数值模拟.江丙友,林柏泉,陈健,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 139-145.
运用AutoReaGas软件建立了长为100 m,截面为0.08 m×0.08 m的爆炸巷道,其中前10 m巷道均匀充满体积分数9.5%的甲烷与空气预混气体.结果表明:在瓦斯爆炸传播过程中,最大超压呈现先减小、后增大、再减小的变化过程,它在火焰熄灭的位置附近达到最大.最大燃烧速率和火焰传播速度均随着传播距离的增加而增大,取得最大值后又开始减小.最大超压和最大气流速度在距离点火源35 m时均已减小为零,最大密度在此点也减小为原始密度,此条件下的防爆安全距离为35 m.最大燃烧速率和火焰传播速度在距离点火源17 m时均已减小为零,火焰锋面传播的最大距离为17 m.气体发生逆流与火焰的存在有关.研究成果可为煤矿瓦斯爆炸最佳避灾路线的确定、爆炸发生后的抢险救灾、事故的调查等提供参考.
关键词:瓦斯爆炸;爆炸波;火焰;防爆安全距离;数值模拟
TD712;TD3240253-9993-201402000371
冲击地压后瓦斯异常涌出条件及致灾原因分析.王涛,王曌华,刘华博,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 371-376.
针对冲击发生后瓦斯异常涌出的现象,分析了煤岩微裂隙状态、温度等因素在冲击地压发生前后的变化以及冲击地压引起矿体震动对瓦斯吸附能力的影响,从多角度分析了冲击地压发生后导致瓦斯异常涌出的条件和原因.通过理论计算,瓦斯渗透试验等手段,研究了煤体受载过程中孔隙度和渗透性的变化规律;在含气煤本构方程的基础上,利用三轴加载条件下应力-渗透率关系计算得到了煤样加载过程中的渗透率的变化曲线.结果表明:冲击地压的发生确实存在导致瓦斯异常涌出的条件,而瓦斯对煤体存在力学和非力学的作用,可以导致煤体强度下降,脆性增强,并能够加速煤体的失稳破坏;煤体孔隙度和渗透率在三轴加载条件下会有先降低后增大的趋势,在应力达到破坏载荷的70%左右时,孔隙度和渗透率急剧增长;煤岩体内裂纹扩展,渗透性能增加是高瓦斯矿井冲击地压发生后瓦斯大量涌出的最直接的原因,矿体震动、煤岩体温度升高等冲击地压的伴生现象在一定程度上会促进瓦斯解吸和逸出.
关键词:冲击地压;瓦斯;次生灾害;吸附解吸;渗透率
TD7130253-9993-201401000104
卸压边界区径向瓦斯渗流特性试验研究.刘震,李增华,杨永良,等.煤炭学报, 2014, 39(1): 104-109.
以淮北青东煤矿8号突出煤层煤样为研究对象,利用自行研制的径向瓦斯渗流实验系统,结合保护层卸压边界区地应力及瓦斯压力分布特征,进行变轴压、变瓦斯压力、变钻孔孔径条件下突出煤样径向瓦斯渗流试验.试验结果表明:相同轴压下,径向瓦斯渗流量随瓦斯压力增加而增加,成二次多项式关系,渗透率随瓦斯压力增加,在0~0.6 MPa内迅速降低,随后缓慢下降,并趋于稳定;相同瓦斯压力下,渗透率随覆压增加呈线性递减趋势;受钻孔卸压影响,在低轴压阶段,大孔径松软低强度试样渗透率显著高于小孔径试样的渗透率,随轴压增加,两者渗透率逐渐趋于一致.关键词:渗流流量;渗透率;瓦斯压力;轴压;钻孔孔径
TD7130253-9993-201401000110
爆轰应力波在高瓦斯煤层中的传播和衰减特性.蔡峰,刘泽功,LUO Yi.煤炭学报, 2014, 39(1): 110-114.
深孔预裂爆破技术是高瓦斯低透气性煤层强化增透瓦斯抽采的重要途径之一.以连续介质力学为基础,建立了煤体在爆轰荷载作用下动态损伤本构模型,并将此模型嵌入非线性有限元程序LS-DYNA中,对爆轰应力波在不同弹性模量煤体中传播和衰减特性进行了数值模拟;通过对现场深孔预裂爆破专用药柱爆炸引起的爆破振动进行监测,获得了爆轰应力波在高瓦斯煤层中的传播和衰减特性,爆轰实验结果与模拟结果基本吻合,验证了所建立本构模型的合理性与正确性.研究表明:在传播距离小于4.8 m时,爆轰应力波具有较高的峰值,并迅速衰减,在传播距离大于约4.8 m以后,爆轰应力波峰值较低且衰减幅度逐渐趋于平缓.
关键词:爆轰应力波;衰减特性;高瓦斯煤层;深孔预裂爆破
TD7140253-9993-201401000135
胶带输送巷道粉尘分布及其影响因素的实验研究.陈举师,蒋仲安,姜兰.煤炭学报, 2014, 39(1): 135-140.
根据相似原理,结合气固两相流的运动方程,导出了模拟胶带输送巷道粉尘运动的相似准则数,以西石门铁矿11/96胶带斜井为原型,建立了胶带输送巷道相似模型,并对粉尘分布进行了实验研究.研究结果表明:巷道模型内粉尘浓度沿程先逐步上升至一个最大值,后逐步缓慢降低.巷道风流方向、巷道平均风速、胶带运行速度、矿石含水率、放料速度及放料高度等是影响胶带输送巷道粉尘浓度分布的6个主要因素.巷道平均风速越大,带式输送机顺风运行且运行速度越小,粉尘浓度越低;矿石含水率越高,粉尘浓度越低,且矿石含水率达到3.09%后,粉尘浓度基本不再降低;放料速度越快,放料高度越高,粉尘浓度越大.
关键词:胶带输送巷道;粉尘分布;影响因素;相似准则;气固两相流
TD714;TP391.410253-9993-201401000198
煤矿智能视频监控中雾尘图像的清晰化研究.张谢华,张申,方帅,等.煤炭学报, 2014, 39(1): 198-204.
煤矿智能视频监控中常常碰到许多雾尘图像且伴有各种随机噪声,对应的图像降质严重影响了后续视频图像处理工作,因此提出一种基于暗原色先验与双边滤波器的去雾除尘和同步去噪算法.结合已有的大气散射物理模型,推导建立煤矿雾尘图像退化模型.考虑煤矿雾尘图像的特点,设计基于暗原色先验知识的大气光、粗略透射率估计的方法与步骤.分析粗略透射率图的优化要求以及双边滤波器的特性,引入联合双边滤波器快速获得精细透射率图.依据图像退化模型构建正则化目标函数,求取转换图像并进行高斯双边滤波,获得复原图像并同步实现噪声的有效去除.实验结果验证了算法的有效性,与已有去雾算法相比计算效率有较大提高,且复原质量良好适合于煤矿智能视频监控环境.关键词:雾尘图像复原;同步去噪;暗原色先验;双边滤波
TD721001-3881-201403000180
基于人工神经网络技术的矿用皮带机滚动轴承故障诊断.张应红,李聪,景晖,等.机床与液压, 2014, 42(3): 180-183.
滚动轴承是矿用皮带机的重要零部件,直接决定着皮带机的运转状况.因此,对其开展故障诊断研究有重要的理论和现实意义.研究了人工神经网络的原理、结构和学习算法,并将该网络应用于皮带机滚动轴承的故障诊断中.首先采集不同类型的滚动轴承故障信号,并对信号进行预处理.然后对神经网络进行训练,当训练误差满足设定要求时,训练完成.最后,利用训练成熟的神经网络对滚动轴承进行故障诊断.实验结果表明神经网络技术可以快速、准确地诊断出皮带机滚动轴承的故障类型.
关键词:神经网络;故障诊断;矿用皮带机;滚动轴承
TD741672-7207-201402000550
矿井巷道掘进过程中含水构造附近岩体温度场的模型试验研究.高阳,张庆松,李术才,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 550-556.
分析含水构造附近渗流作用影响下的热扩散理论,采用典型的流-固耦合相似材料配比和相似模拟试验架,完善光栅温度、渗透压力监测系统.对含水构造附近的巷道掘进进行试验模拟,对掘进过程中围岩变形和渗流边界条件改变引起的渗流场、温度场的变化规律进行分析.研究结果表明:含水构造附近的岩体具有明显的低温异常特征;掘进过程中,水体附近渗透压力显著降低,岩体的热对流作用随巷道开挖逐步加强,岩体温度逐步降低,但水体的温度影响范围变化较小;通过Peclet数的对比分析,为探测矿井突水提供了一种新途径;对巷道掘进中的岩体温度场进行数据拟合,得出温度法预报的经验公式,为岩体温度法探水提供了可靠的试验依据.
关键词:巷道;岩体温度法;水体预报;模型试验
TD7411673-3363-201401000072
干旱矿区水资源迁移与“保水采煤”思路探讨.常金源,李文平,李涛,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 72-77.
为了解干旱矿区水资源迁移情况,本文以位于陕北地区的神南矿区为例,选择“十二五”末期为时间点,开展了潜水漏失程度评价分区,采后水资源量预测,采空区水质分析对比等工作.结果显示:煤炭开采使得矿区内水资源含蓄总量增加,采空区水是增长的主体.继而提出以水资源含蓄总量作为干旱矿区煤炭开采“保水采煤”效果的评价标准:如果采前矿区内可利用水资源总量(V采前)大于采后(V采后),表明水资源量整体是流失的,相反,则认为煤炭开采相对提高了区域水资源含蓄能力,煤炭开采有利于保护水资源.以此标准,神南矿区开采后水资源环境得到了改善.
关键词:保水采煤;评价分区;水资源迁移;水资源含蓄总量
TD750253-9993-201401000154
线性P(NIPA-co-SA)水凝胶制备及温敏性能.邓军,杨漪,唐凯.煤炭学报, 2014, 39(1): 154-160.
采用自由基聚合法制备出了线性共聚物P(NIPA-co-SA)水凝胶,利用傅里叶变换红外光谱仪、凝胶渗透色谱仪进行结构、分子链及其分布表征,借助浊度、黏度、DSC等手段表征了其温度敏感性能,并定量地研究了单体配比与P(NIPA-co-SA)较低临界溶解温度(LCST)的数值关系.结果表明:P(NIPA-co-SA)水凝胶具有温度敏感特性,P(NIPA-co-SA)提高了聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPA)的LCST,且随着反应物中SA比例的提高,产物的LCST逐渐升高,但响应速率呈逐渐降低的趋势.建立了单体配比与LCST的非线性回归方程,可通过调节合成工艺参数实现水凝胶的LCST在30~90℃范围内可控,以满足煤炭火灾预防及控制需要.
关键词:N-异丙基丙烯酰胺;水凝胶;温度敏感性;体积相转变
TD7521000-1964-201402000189
采空区自燃“三带”分布规律的四维动态模拟.时国庆,胡方坤,王德明,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 189-194.
从空间和时间四维角度出发,提出了一种可实现动态回采过程模拟的“定网格、动属性”的非稳态模拟方法,利用优化改进了的采空区孔隙率、渗透率动态分布数学模型,通过计算流体动力学(CFD)法模拟了某综放工作面推进过程中采空区氧气浓度的变化规律,得到了不同推进阶段采空区氧浓度的分布规律.结果表明:采空区氧浓度分布受“O”型圈影响显著,“氧化带”分布范围随工作面推进分为两个阶段:一是工作面回采初期,采空区内进风侧-开切眼-回风侧一线漏风明显,随工作面推进,漏风范围逐渐增大;二是工作面回采中后期,主要漏风区域集中在进回风两侧及近工作面一带,氧化带分布相对工作面位置趋于稳定,大致呈非对称的“U”型分布.
关键词:采空区;四维动态模拟;CFD;氧化带
TD761672-7207-201401000287
基于层次分析法和证据理论的矿山井下六大系统安全评价.李宁,王李管,贾明滔,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 287-292.
为了建立合理有效的井下六大系统安全有效性评价模型,首先利用层次分析法构建六大系统多层次评价指标体系,借助标度法建立相应的比较判断矩阵并计算其单排序权重向量和组合权重向量;再利用证据理论建立评价模型,采用专家根据各子系统的完善程度及其在安全生产中发挥的作用大小进行打分,并作为证据源,结合组合权重向量得到各子系统基本信度分配函数,运用证据理论中传统证据合成规则融合各条证据,根据融合的基本信度分配函数对各子系统的安全有效性进行分级,最终得出六大系统的安全有效性级别.研究结果表明:应用该模型在某铜矿进行六大系统安全有效性评价,综合评价结果为优,与该矿山的实际情况相符,具有一定的指导意义.
关键词:六大系统;层次分析法,证据理论;信息融合;评价模型
TD8031673-3363-201401000097
工作面直接过陷落柱的盐酸软化法及其试验研究.赵国飞,康天合,杨永康,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 97-101.
针对回采工作面直接过陷落柱的难题,提出并成功实践了回采工作面直接过陷落柱的盐酸软化法.通过室内浸泡试验、岩石力学特性测试、X射线衍射等方法,研究岩样在不同体积分数盐酸溶液中,浸泡不同时间后的变化规律,探讨其软化机制.研究结果表明:1)砂质泥岩力学强度随盐酸溶液浸泡时间呈负对数规律变化;2)砂质泥岩力学强度随盐酸溶液体积分数升高呈指数规律降低;3)随盐酸溶液体积分数升高,岩样孔隙率增加、屈服点变化明显、塑性增强,但弹性模量变化不明显;4)主要是由白云母和高岭石含量降低引起砂质泥岩抗压强度的降低;5)选取合适的盐酸溶液体积分数、合理浸泡时间、注液量、合理采煤机截深可以确保工作面正常推进.工程实践表明,本方法安全、可靠、高效,可为类似条件下的工作面直接过陷落柱提供借鉴和参考.
关键词:回采工作面;直接过陷落柱;盐酸软化;试验研究
TD8211673-3363-201401000010
基于基本顶关键岩块B断裂线位置的窄煤柱合理宽度的确定.王红胜,张东升,李树刚,等.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 10-16.为掌握基本顶断裂结构对窄煤柱稳定性的影响规律,建立沿空掘巷围岩结构力学模型,提出了沿空巷道上覆基本顶3种断裂结构形式,对基本顶断裂结构与窄煤柱稳定性的相关性进行了分析.研究表明,基本顶断裂线位于不同位置时,巷道围岩应力、煤柱应力及应变差异较大.当基本顶断裂线位于巷道正上方时,靠近采空区侧围岩变形量较靠近实体煤壁侧的大,巷道顶板应力降低快导致围岩破碎可锚性差,煤柱应力和变形增速最快,围岩稳定后作用在煤柱上的载荷最大,煤柱持续变形速度也最大,导致巷道后期维护困难.当基本顶断裂线位于沿空巷道外侧时,煤柱变形在合理范围内,同时具有较强的支承能力,对巷道维护有利.研究成果在燕家河煤矿8105综放面成功应用,并取得了满意的技术经济效益.
关键词:基本顶;窄煤柱;沿空掘巷;围岩控制;断裂线位置
TD8210253-9993-201401000064
固体充填采煤充实率设计与控制理论研究.张强,张吉雄,巨峰,等.煤炭学报, 2014, 39(1): 64-71.
根据固体充填采煤密实充填体的不同充实率决定不同岩层移动控制效果及“等价采高”预计地表沉陷的原理,提出固体充填充实率设计的理论依据,定性分析影响充实率的主控因素,并分别基于等价采高、关键充填设备、工作面推进方向、固体充填材料力学特性、地质条件以及充填工艺实施等7个主控因素对充实率的不同影响机理进行理论分析,明确充实率设计的基本原理,建立不同覆岩条件及压煤类型条件下固体充填采煤充实率设计流程与方法,并提出充实率控制的基本原理及6项控制措施;结合济三矿固体充填采煤工程案例,对充实率的设计及控制理论进行了应用,充实率控制指标理论设计为88%,现场实测为90.3%.理论分析与实践表明,充填设备与地质条件对充实率的影响程度最显著,充实率的精确设计与良好控制是保证充填采煤技术成功实现岩层移动及地表沉陷控制的关键.
关键词:固体充填采煤;充实率设计与控制;岩层控制;地表沉陷
TD8231673-3363-201401000055
缓倾斜煤层连续采煤机短壁开采工艺研究与应用.周茂普,曹胜根,江小军.采矿与安全工程学报, 2014, 31(1): 55-59.
针对缓倾斜煤层角度较大造成的连续采煤机设备运行和开采困难等问题,提出采用调伪斜布置巷道、选择履带式运输设备以及调整连续采煤机进刀方式等,保障连续采煤机及后配套设备能够在合理的角度范围之内运行,将三角遗煤降到最低,实现连续采煤机在缓倾斜煤层条件下的安全高效开采.实践表明:东坡煤矿缓倾斜煤层连续采煤机开采取得了月均进尺550 m/单巷,月均回采煤炭5.5万t,为连续采煤机在我国缓倾斜煤层的应用提供了宝贵经验.
关键词:连续采煤机;缓倾斜煤层;综采工作面;连续运输系统
TD8241671-4512-201403000082
分区开采露天矿凹形端帮力学及几何特性研究.韩流,舒继森,周伟,等.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 82-86.
为了研究分区开采的露天矿凹形端帮几何、力学特性,与圆形深凹露天矿进行对比,明确了端帮岩环共轴特性,并推导出了岩环拱高与平面曲率半径的函数关系,求导得到了平面曲率半径的最小值,同时还推导出上部境界平面曲率半径与端帮高度之比的表达式,并得出了该比值的最小值为端帮边坡角的余切值.通过力学建模分析,推导出了考虑侧面压力时的凹形边坡稳定系数计算公式,并明确了影响凹形端帮稳定性的关键因素有上部平面曲率半径与坡高之比和凹形端帮暴露面积.利用数值模拟对凹形端帮进行稳定性分析,验证了力学模型的准确性,揭示了各影响因素与稳定系数的耦合规律.
关键词:露天矿;分区开采;凹形边坡;几何特性;端帮稳定性
TD8531000-7857-201406000059
基于椭球体放矿理论的后和睦山铁矿脊部残留原因分析.王石,张钦礼,王新民.科技导报, 2014, 32(6): 59-62.
后和睦山铁矿生产中发现,相邻进路中间的脊部矿石在下一分段难以回收,而冒险在中间增加一条进路以提高回收率的思路又增大了危险性.本文运用椭球体放矿理论,找到了导致该铁矿脊部残留矿量多的原因,并优化了进路间距.基于矿岩散体的整体流动特性,分析多漏斗放矿时的松动椭球体形态,并结合该铁矿无底柱分段崩落法开采的生产数据,最终反推得到相邻漏斗松动椭球体的空间形态关系,为优化进路间距提供依据.结果表明,该铁矿松动椭球体短半轴bs与放出体短半轴b之间的关系为bs=1.82b;bs的范围是5.90~7.96 m,即相邻漏斗松动椭球体不相互影响或相切是导致该铁矿存在脊部残留的主要原因;进路间距以8~10 m为宜.该方法为使用无底柱分段崩落法的矿山分析存在脊部残留的原因提供了一条路径.
关键词:脊部残留;椭球体放矿理论;矿岩散体;多漏斗放矿;无底柱分段崩落法
TD8531672-7207-201402000536
充填钻孔寿命SVM优化预测模型研究.张钦礼,陈秋松,胡威,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 536-541.
基于充填钻孔是充填料浆从地表输送到井下采场的咽喉工程,是矿山正常运转的保障,对矿山充填钻孔使用寿命进行预测十分重要,建立支持向量机(SVM)回归预测模型,用训练集对模型进行训练,以验证集预测值的均方误差作为适应度函数,通过遗传算法(GA)对SVM模型参数进行优化选择,应用优化得到的SVM模型对预测集进行预测.以某矿为例,通过GA得到SVM模型最优参数:适应值(均方误差)为0.0111,惩罚系数C为 47.0768,核函数参数σ为2.2638.采用优化的SVM模型对预测集充填钻孔寿命进行预测,预测结果的最大预测相对误差为8.6%,平均相对误差为5.2%.对比BP神经网络(最大相对误差为13.6%),优化的SVM模型预测结果更加理想,精度更高.
关键词:充填;钻孔寿命;支持向量机;遗传算法
TD853.36+21672-7207-201402000603
无底柱分段崩落法崩矿步距的优化.王云鹏,余健.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 603-608.
基于分段高度、进路间距和崩矿步距的不同组合,对放矿损失贫化指标具有重要影响,研究结构参数优化的方法,在利用端部放矿理论贫化损失指标的计算公式确定崩矿步距的基础上,建立单位工业储量盈利最大化和单位精矿盈利最大化为目标函数的数学模型.研究结果表明:该方法改变了传统的仅考虑贫化损失指标最佳确定结构参数的方法,开辟了从保障矿床开采整体经济效益最大化确定结构参数的新途径.
关键词:崩矿步距;放矿;矿石贫化损失率;经济效益
TD853.3911672-7207-201402000495
参数化的空间实体变化分类方法.邢汉发,陈军,李长辉,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 495-500.
提出一种基于目标标识动态性、拓扑关系、维数、形状、位置、方位等多参数的空间实体变化分类模型,为单一空间实体变化的分类描述提供了形式化方法.在此基础上,提出一种变化分类的层次推断框架,分别对单一实体9种基本变化进行细分与形式化描述,给出有意义的变化类型.最后,以变化信息标报为例,阐述其应用方式.本文所提出的层次分类方法解决了变化信息标报中“标报什么”的问题.
关键词:更新标报;变化参数;层次分类;变化类型
TD853;TD8541672-7207-201401000244
导水杆数量和排列对尾矿浓密的影响机理.吴爱祥,王勇,王洪江.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 244-248.
为了探索导水杆数量及排列方式对尾矿浓密效果的影响,对某铜尾矿开展浓密实验.实验采用自制尾矿浓密装置,该装置可以改变导水杆数量(从0到4),分别进行导水杆数量为0,1,2(相邻和相对),3和4根,其他实验参数相同的6组实验.研究结果表明:导水杆数量对尾矿浓密极限质量分数影响明显,导水杆数量从0增加到4,尾矿极限质量分数由55.82%递增至70.28%;当导水杆数量为0时(即没有导水装置),尾矿极限浓密质量分数比导水杆数量为4时的质量分数减小14.46%;当导水杆数量为2时,导水杆位置相对排列比相邻排列极限质量分数高0.95%;导水杆数量对极限质量分数的影响是因为导水通道数量不同;而导水杆相对位置对极限质量分数的影响主要是由于导水通道与尾矿浆表面的连通度不同.
关键词:尾矿;导水杆;导水通道
TD9231000-1964-201402000309
巯基苯并咪唑类捕收剂的设计合成与性能.秦伟,徐盛明,解强.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 309-313.
采用密度泛函DFT/B3LYP方法,通过对巯基苯并噻唑类捕收剂(MBT)的单点能、荷电分布以及前线轨道等量子化学参数的计算,研究了2-巯基苯并噻唑类捕收剂的电子转移能力ΔN与取代基团的关系.结果表明,取代基团碳链增加、供电性增强,分子的HOMO轨道能量升高,电子转移能力增强,据此设计了11种巯基苯并咪唑(MBI)类新型捕收剂,合成了其中3种理论活性较高的化合物EMBI,PMBI和BMBI,并通过药剂对方铅矿、闪锌矿和黄铁矿的吸附行为进行表征,对矿物的吸附能力由强到弱次序为:方铅矿,闪锌矿,黄铁矿;矿物对3种捕收剂的吸附量随取代基团的增加而增大,由大到小次序为:BMBI,PMBI,EMBI,与理论计算结果一致.
关键词:巯基苯并类捕收剂;量化参数;浮选药剂分子设计;吸附量
TD923;TD9521000-1964-201402000294
季铵盐在高岭石(001)面上的吸附动力学模拟.陈攀,孙伟,岳彤.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 294-299.
首次将季盐作为捕收剂用于高岭石浮选研究,通过单矿物浮选试验、动电位测定和分子动力学模拟,分析了十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)和十四烷基三丁基氯化(TTPC)对高岭石的浮选行为和作用机理.结果表明,高岭石浮选回收率在98%情况下,TTPC药剂用量仅为DTAC用量的一半.季盐TTPC特有的分子结构促进了其与矿物表面间CH…O氢键的形成;更强的静电作用力和吸附能使得季盐(TTPC)在高岭石表面吸附更加牢固,从而使其具有更优异的浮选性能.
关键词:季铵盐;高岭石;动力学模拟;反浮选
TD925.71000-1964-201402000305
煤基还原法从镍冶炼渣中提取有价金属的研究.马松勃,韩跃新.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 305-308.
对镍冶炼渣的组分进行了分析,采用煤做还原剂对镍冶炼渣中金属元素进行高温还原,结果表明:主金属元素铁被还原成单质,其他有价金属元素Ni,Cu,Co以合金的形式存在于单质铁中.通过对温度、时间、配碳比和CaO添加量等反应参数的实验研究,得到了最优的反应条件,即温度为1300℃,时间为60 min,配碳比为4,CaO添加量为20%,还原产物中铁的金属化率可达到99.22%.对还原产物进行破碎-磨矿-磁选处理,可得到铁品位89.84%,金属化率96.85%,回收率92.15%,其他金属Cu,Co,Ni回收率≥85%的混合精矿.
关键词:镍冶炼渣;有价金属;金属化率;还原反应;回收率
TD926.41672-7207-201402000557
基于全尾砂级配的膏体新定义.王洪江,李辉,吴爱祥,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 557-562.
基于全尾砂特性的不同,提出定量化具有普遍性和工程应用性的膏体新定义.运用八因素十水平均匀设计方案研究不同尾砂粒级组成对浆体泌水率的影响.研究结果表明:当全尾砂颗粒半径超过70 μm时,颗粒基本不具有保水性能;粒度为20~98 μm的尾砂颗粒对浆体的泌水性能影响较大,尤其是粒度为20~37 μm的尾砂颗粒;膏体新定义的提出使不同矿山不同特性全尾砂所能配制的膏体得到了统一规范化和定量化.
关键词:全尾砂;定量化;泌水率;膏体新定义
TD941000-1964-201402000300
褐煤流态化温和干燥研究.韦鲁滨,朱学帅,刘道春,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 300-304.
分析了褐煤流态化温和干燥过程,以褐煤表面水脱除率和黏附加重质量为考察指标,研究了干燥温度、热气流量、干燥时间、表面水、入料粒度等因素对褐煤干燥特性的影响.结果表明:干燥温度、干燥时间对褐煤表面水脱除影响显著,可根据褐煤表面水分确定干燥温度和干燥时间;表面水分为0.8%的较难选褐煤,在干燥温度85℃,干燥时间2 min时,表面水脱除率可达94%,可能偏差E值为0.046 g/cm3,干燥褐煤在未脱介前的黏附加重质量仅为0.12%;相同条件下,褐煤入料粒度越大,表面水脱除率越低,黏附加重质量越大.
关键词:流态化;褐煤;干燥;加重质;黏附
TE 石油、天然气工业
TE112.21672-7207-201402000501
致密碎屑岩裂缝性储层裂缝发育定量预测.张立松,闫相祯,杨秀娟,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 501-506.
引入多目标约束优化方法,反演储层地应力场分布规律.联合Griffith准则和Hoek-Brown准则建立致密碎屑岩裂缝性储层裂缝发育定量表征方法.通过定义储层裂缝综合发育系数,将储层裂缝发育程度划分为极发育区、发育区、较发育区和欠发育区,建立储层裂缝发育等级标准.以某油田H17区块E1f3储层为研究对象,分析目标层平面及纵向裂缝发育程度.结果表明,E1f3储层关键井点处的主应力反演值与实测值吻合较好;H17-2井裂缝发育方位为NE53°,与微地震得到的裂缝方位实测值NE50.6°仅相差2.4°,这在一定程度上验证了裂缝发育表征方法的准确性.
关键词:裂缝性储层;裂缝发育;Hoek-Brown准则;应力场;多目标约束
TE121.31000-7857-201406000045
四川盆地北部二叠系-三叠系沉积相与沉积演化.赵永庆,熊治富,刘雁婷,等.科技导报, 2014, 32(6): 45-53.
通过钻井、露头、地震等资料分析,对四川盆地北部地区二三叠系沉积相进行详细研究,识别出碳酸盐岩台地、碳酸盐岩缓坡两大沉积体系,指出研究区二三叠系沉积具有典型的从碳酸盐岩缓坡演化为碳酸盐岩镶边台地沉积的演化过程,中二叠统栖霞组、茅口组及上二叠统吴家坪组发育碳酸盐岩缓坡沉积,上二叠统长兴组过渡为碳酸盐岩镶边台地,飞仙关组沉积末期全区演化为均一化台地.研究成果对本区油气勘探具有一定的参考价值.
关键词:四川盆地北部;沉积相;沉积演化
TE121.341000-7857-201406000017
河流相单河道砂体刻画——以准噶尔盆地西北缘一中区及三4区三叠系克下组为例.何苗,金振奎,李廷栋,等.科技导报, 2014, 32(6): 17-24.
以克拉玛依油田一中区和三4 区为例,以建立整个一三区的地层对比格架为基础,结合前人研究成果、野外露头资料和测井解释,将一中区及三4 区辫状河和曲流河分别划分为3 种亚相4 种微相.对各个单砂层时期沉积的单河道砂体进行识别,总结了识别单河道砂体的5 种常用方法.综合运用这5 种方法,将一中区和三4 区单河道砂体归为3类7 种(完全切叠式、不完全切叠式、交错式、单边对接式、多边对接式、似对接式,孤立式),对不同类型单河道砂体的宽度、厚度、宽厚比进行了统计,表明河流相单砂体宽度和厚度成正相关关系;通过两个区块克下组不同单河道沉积时期的单河道砂体平面分布图,认为河流相辫状河单河道常由连片状砂体和交织带状砂体组成,曲流河单河道通常由带状砂体和交织带状砂体组成.
关键词:单砂体;辫状河;曲流河;微相;砂体识别方法;砂体展布;准噶尔盆地
TE1221000-1964-201402000255
黔南坳陷构造变形特征及稳定区块评价.王伟锋,周维维,徐政语.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 255-261.
根据油气战略选区的需要,完成了野外地质考查、构造平衡恢复、构造格局及演化以及原型盆地分析,认为黔南坳陷晚古生代以来,经历了四堡、晋宁、广西、印支,燕山等主要构造运动,以及三期成盆与四期盆山转换过程,使得坳陷构造变形与油气分布非常复杂.坳陷由铜仁—三都、贵阳—镇远、紫云—罗甸3条边界深大断裂围限大致呈三角形.东部边界铜仁—三都断裂近南北向展布,呈弧形向西凸出,为一条断面西倾的逆冲断裂;西北部边界贵阳—镇远断裂,北东走向,断面近直立,性质为右行压扭;西南部边界紫云—罗甸断裂,北西走向,断面近直立,性质为左行压扭.坳陷内主要发育多个近平行、大致等间距分布的南北向褶皱冲断构造带,伴生发育多条近东西向的正断层,南北边界断裂附近见少量北东和北西向断裂构造.这些构造在平面上的组合关系表明,它们是在由东向西冲断推覆应力场作用下形成的有成因联系挤压构造系统.挤压变形强度东强西弱,是一个典型的冲断推覆构造系统,可以明确划分为东段变形强烈的根带、变形较强的中带和西部变形较弱的锋带等3个变形区.坳陷东北部强烈隆升,西南部持续沉降.长顺—三都一线以南地区沉降幅度大,沉积地层厚度巨大,构造变形相对较弱,是油气保存条件有利地区.利用构造变形强度指数,结合地层发育等特征定性定量评价了构造保存条件,优选了6个一类勘探靶区.
关键词:黔南坳陷;冲断推覆构造系统;雪峰山隆起;稳定区块;油气保存条件
TE1221000-1964-201402000262
准南水磨沟侏罗系喀拉扎组冲积扇沉积模式.单新,于兴河,李胜利,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 262-270.
准噶尔盆地南缘水磨沟侏罗系喀拉扎组的沉积相类型尚不明朗,不同相带的岩相组合及具体沉积作用尚不清楚.在详细的实测剖面与露头观察描述的基础上,运用沉积学原理对水磨沟剖面中喀拉扎组地层由下至上岩相分异的成因进行了分析,研究后认为:1) 准噶尔盆地南缘水磨沟剖面喀拉扎组为碎屑流与辫状河混合型冲积扇沉积,其主要建设性作用为重力流沉积作用与牵引流沉积作用;2) 依据不同沉积作用所在的主要位置将冲积扇分为扇根、扇中和扇端3个亚相,扇根以碎屑流沉积作用为主,扇中以砂、砾混合质辫状河沉积作用为主,扇端以砂质辫状河沉积作用为主;3) 喀拉扎组的岩相类型包括7种,剖面上部70 m厚沉积以Gms为主,中部48 m厚沉积以Gm与St,Sp,Sh组合为主,下部240 m以St,Sp与Sh组合为主;4) 造成喀拉扎组地层沉积序列向上变粗的本质原因为沉积物堆积速率大于盆地沉降速率,冲积扇沉积体不断向前堆积使近端相叠置在远端相之上.
关键词:喀拉扎组;岩相;准噶尔盆地;水磨沟;冲积扇
TE1221000-1964-201402000286
砂砾质辫状河沉积露头渗流地质差异分析——以准噶尔盆地西北缘三叠系克上组露头为例.印森林,吴胜和,许长福,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 286-293.
为揭示岩相组合和构型单元控制下的砂砾质辫状河内部渗流地质差异特征,采用岩石相组合及层次界面分析方法,结合采样样品的孔渗数据分析与统计资料,对新疆克拉玛依黑油山35露头剖面的岩相组合、构型界面及构型单元进行分析,提出了研究区岩相组合和构型单元控制下的渗流差异样式.结果表明:不同的河道加积和充填方式形成的不同岩相组合和构型单元控制了其内部渗流地质的差异样式.河道侧向迁移加积过程中,形成板状交错层理含砾-粗砂岩相沿侧向或向上过渡为水平层理泥质粉砂岩相的序列,构成了渗透率侧向均匀递变且向上降低型样式;砂质河道充填过程中,形成大型槽状交错层理含砾-粗砂岩相向边部和底部过渡为水平层理泥质粉砂岩相的序列,构成了渗透率向河道边缘和底部不明显降低的内部均质性样式;砂砾质河道充填过程中,形成大型槽状交错层理细砾岩相到粗砂岩相最后过渡为水平层理泥质粉砂岩相序列,构成了渗透率中心向四周降低型样式.
关键词:准噶尔盆地西北缘;砂砾质辫状河;黑油山沟35露头剖面;构型界面;岩石相
TE122.11000-1964-201402000271
南黄海南部坳陷构造演化与二叠系油气成藏.王明健,张训华,吴志强,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 271-278.
为了开辟后备油气基地,选取南黄海盆地南部坳陷内典型地震剖面进行构造演化分析,并结合成藏要素和成藏条件分析构造演化对二叠系油气成藏的影响,认为晚古生代以来的多期构造演化控制了二叠系油气成藏过程,使研究区东部和中西部发育不同成藏模式.研究结果表明:南部坳陷晚古生代以来共经历了4期构造演化过程;研究区东部二叠系烃源岩仅发生过1次生烃,中西部可能存在2次生烃;油气主要通过断裂和不整合面向周围圈闭运移;古近纪Ed—Es阶段构造活动剧烈,是圈闭的最终定型期,也是早期所形成油气藏的强烈改造时期;主要存在3种有利油气成藏模式.受构造演化和古地温梯度综合控制,研究区东部应重点寻找二叠系自生自储油气藏,而中西部应将二叠系生-中生界储、二叠系生-新生界储以及二叠系自生自储油气藏作为有利类型.
关键词:南黄海盆地;南部坳陷;二叠系;构造演化;油气成藏
TE122.11672-7207-201401000157
台北凹陷温吉桑地区致密砂岩储层特征及其控制因素.郭小波,黄志龙,王伟明,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 157-166.
通过恒速压汞、CT扫描、X线衍射等实验技术,对台北凹陷温吉桑地区水西沟群致密砂岩储层特征与控制因素进行研究.研究结果表明:研究区砂岩成分、结构成熟度较低,储层致密,储集空间以各类微孔隙和微裂缝为主;微孔隙的形态、分布特征会影响储层喉道半径、孔隙结构,进而影响储层物性,即微孔隙集中连片分布要优于分散孤立分布;沉积于强水动力环境下的粗粒砂岩,有利于原生孔隙的保存和溶蚀孔隙的形成,储层物性好,主要对应于三角洲前缘水下分流河道等沉积微相;在煤系特有的成岩流体环境下,早期快速埋深压实是储层致密化的主要原因,硅质胶结、伊利石胶结、晚期碳酸盐岩胶结等强化储层致密;溶解作用和绿泥石胶结是主要的建设性成岩作用类型;纵向上,浅层(<3.4 km)相对高孔隙度带主要受溶蚀作用影响,深层(>3.8 km)相对高孔隙度带受绿泥石膜影响显著,因此,成岩作用是台北凹陷温吉桑地区致密砂岩储层形成的主控因素.
关键词:致密砂岩油气;致密储层;孔隙结构;成岩演化;台北凹陷温吉桑地区
TE122.1+131000-7857-201406000040
高邮凹陷原油轻烃地球化学特征及群组划分.宋宁,郭海莹,侯鹏飞,等.科技导报, 2014, 32(6): 40-44.
高邮凹陷是苏北盆地油气潜力最大的凹陷,对该凹陷马家嘴、黄珏、富民、永安等9大油田原油样品的C6~C7轻烃特征、Mango轻烃参数及轻烃对比、蚀变星图和成熟度参数展开系统对比研究.C6~C7轻烃中富含正己烷,苯相对含量低,正庚烷、甲基环己烷和二甲基环戊烷的相对含量相差不大,显示高邮凹陷原油母质类型为腐泥-腐殖型.Mango轻烃参数K1平均值为0.97,表明高邮凹陷原油具有相似的沉积环境;上含油气系统的K2较大,平均值为0.31,表明陆源输入较大;中含油气系统的K2较小,平均值为0.22,表明水源输入较大,下含油气系统介于两者之间,K2平均值为0.27.由轻烃星图对比、庚烷值和异庚烷指数显示,上含油气系统的成熟度高,保存条件好;中含油气系统原油成熟度低,受次生演化作用明显;下含油气系统原油处于成熟阶段.
关键词:轻烃;原油;地球化学特征;高邮凹陷;群组划分
TE281000-7857-201407000051
压回法阶段压井数学模型与模拟分析.孙晓峰,闫铁,王克林,等.科技导报, 2014, 32(7): 51-55.根据压回法压井过程中气体压缩规律和气液两相流特性,提出了压回法压井过程可分为3个阶段,并建立了考虑气体滑脱的阶段压井数学模型,用于压回法作业井底压力和套压变化规律的定量计算.压井参数敏感性模拟分析表明,压井排量越大,压井持续时间越短,产生的井底压力和套压越大;地层渗透率和渗透性地层厚度对压井第一阶段的井底压力和套压影响不大,但当高渗透或高厚度地层进入压井第二、第三阶段,随渗透率或地层厚度增加,压井产生的井底压力和套压减小,且降幅减缓.通过分析压井过程中井底压力和套压变化规律,绘制了压回法典型压井曲线模型.预测结果与实测数据对比表明:该数学模型具有较高的预测精度,能够为溢流压井方法的选择和压回法施工设计提供理论依据与指导.
关键词:压回法;非常规压井;井喷;气液两相流
TE3431000-7857-201406000054
颗粒尺度下砂岩出砂几何约束条件及毛管束模型.聂向荣,杨胜来,章星,等.科技导报, 2014, 32(6): 54-58.
对疏松砂岩油藏开发过程中的出砂问题进行研究,从细观尺度分析了砂岩颗粒的受力状态,明确了出砂的力学条件,提出砂岩出砂的3个几何约束条件.分析认为,力学条件及几何条件同时约束砂粒的运移.将地层孔隙用毛管束表示,通过分析流体和砂岩颗粒在毛管束中的受力情况,建立了砂岩出砂毛管束模型,推导出砂岩出砂临界流速公式.研究表明,砂粒直径、孔隙度和岩石颗粒摩擦角增大,临界流速增大;流体黏度增大,临界流速变小.建立的临界流速公式与实验结果对比,平均误差为15.9%,符合较好.砂岩出砂几何约束条件丰富了砂岩出砂机理,建立的临界流速公式简明,可方便应用于矿场实践.
关键词:砂岩;出砂;几何条件;力学条件;毛管束模型;临界流速
TE3481000-1964-201402000248
致密油层体积压裂非线性渗流模型及产能分析.朱维耀,岳明,高英,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 248-254.
针对致密油非线性渗流特征和储层压敏特性,建立了致密油储层体积压裂非线性渗流模型,基于树状分叉分形理论表征体积压裂复杂裂缝形态,根据致密油在体积压裂改造区内不同流动形态,划分为3个区域,推导出了致密油层体积压裂直井三区耦合产能公式,分析了变形系数、分形维数、压敏效应、改造区大小、裂缝导流能力等参数对直井产能的影响.研究结果表明:体积压裂直井产能与变形系数呈非线性递减关系,且生产压差越大,产能下降越多,下降幅度达到70%;体积压裂形成的裂缝条数越多,体积改造区等效渗透率越大;储层压裂改造体积越大,主裂缝越长,直井产能越高;主、次裂缝导流能力越大,直井产能也越高,主裂缝导流能力15~20D·cm,次生缝导流能力在6~10 D·cm效果较好.
关键词:致密油;体积压裂;缝网;分形;非线性渗流;压敏效应
TE3571672-7207-201401000167
裂缝性地层水力裂缝非平面延伸特征分析.任岚,赵金洲,胡永全,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 167-172.
为分析裂缝性地层水力裂缝非平面延伸特征,基于等效平面裂缝思想和PKN模型,建立裂缝性地层水力裂缝延伸数学模型及求解方法.模拟计算表明:水力裂缝沿天然裂缝转向延伸时,缝宽在转向延伸段明显减小,在延伸路径上表现为非连续变化特征;受转向延伸段缝宽减小对流体流动的节流作用,转向延伸段的流体压力梯度增大,导致井底施工压力升高;水力裂缝沿天然裂缝转向延伸距离越长或转向延伸次数越多,则井底施工压力上升幅度越大.本文模型为分析裂缝性地层水力裂缝非平面延伸特征提供了手段,为裂缝性地层水力压裂工艺参数设计提供了理论依据.关键词:裂缝性地层;水力裂缝;非平面延伸;天然裂缝;PKN模型
TE357.41002-4956-201403000027
三元复合体系界面黏弹性对残余油乳化作用研究.夏惠芬,冯海潮,丁玉敬,等.实验技术与管理, 2014, 31(3): 27-30.
分别用不同界面张力和界面扩张黏弹性的三元复合体系进行微观驱替实验,分析油水界面扩张黏弹性、界面张力对残余油乳化的影响.结果表明:界面扩张黏弹性影响残余油的启动和运移,油水界面扩张黏弹性和界面张力存在协同乳化效应;界面张力降低到10-2mN/m后,界面扩张黏弹性对残余油乳化作用的影响增强;随着界面张力和界面扩张黏弹性的降低,三元复合体系对残余油的乳化作用由乳化油滴向乳化油丝转变.
关键词:界面扩张黏弹性;微观驱替实验;油乳化;界面张力
TE41673-8527-201401000092
首座国家大型地下水封石洞油库工程施工创新技术.张文辉,赵晓,高志华,等.长江科学院院报, 2014, 31(1): 92-97.
黄岛工程是我国首座大型地下水封石洞储油库(简称“地下水封洞库”),为我国战略石油储库大型地下工程建设开辟了先河.在水封条件下的围岩分级和现场实测地应力基础上,论述了该工程的人工水幕施工技术、钻爆法精细施工开挖与支护集成技术、施工通风技术及安全风险评估与应急预案、抢险救援等5大创新技术,并进行了相应的试验和数值模拟等效果验证.
关键词:国家石油储备;大型地下水封洞库;水幕系统;钻爆法开挖;应急预案
TE6240438-1157-201403000921
超顺磁催化剂H3PW12O40/Fe3O4@SiO2的制备、结构表征及在汽油烷基化脱硫中的应用.熊小龙,刘自力,许翠霞,等.化工学报, 2014, 65(3): 921-928.
采用改进Stöber法制备超顺磁Fe3O4@SiO2复合粒子作为催化剂载体,再通过浸渍法将H3PW12O40(HPW)负载在Fe3O4@SiO2载体上,制备了一系列超顺磁负载型催化剂HPW/Fe3O4@SiO2.并使用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外(FT-IR)、氨的程序升温脱附(NH3-TPD)、扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附和振动样品强磁计(VSM)对催化剂进行表征.结果表明,HPW固定并均匀分散在Fe3O4@SiO2载体上,40% HPW/Fe3O4@SiO2催化剂具有较高的饱和磁强度 (30.1 emu·g-1)和较大的比表面积 (303.6 m2·g-1),并可用外加磁场进行分离.采用40% HPW/Fe3O4@SiO2催化噻吩与1-辛烯组成的模拟汽油的烷基化脱硫反应,在160℃下反应2 h,噻吩转化率达到85.5%,有较好的催化脱硫性能,且可以多次循环利用.
关键词:超顺磁性;烷基化;磷钨酸;催化剂;复合材料;二氧化硅
TE624.10438-1157-201403000843
匀强电场作用下分散相液滴的变形和破裂.梁猛,李青,王奎升,等.化工学报, 2014, 65(3): 843-848.
基于Cahn-Hilliard方程的相场方法,建立了在匀强电场作用下液滴的变形和破裂行为模型.从微观角度研究分散相液滴变形过程中电荷密度、电场强度和电场力的分布规律以及流场和电场分布,探讨了微观液滴变形机理;采用数值模拟方法研究了电场强度、液滴直径和界面张力对液滴变形的影响,结果表明电场强度越强,液滴直径越大,界面张力越小,液滴变形量越大;分析了液滴的两种主要破裂方式,其破裂主要取决于连续相和分散相物性条件,为电破乳技术提供了理论基础.
关键词:相场方法;数值模拟;变形;破裂;匀强电场;界面;数学模型
TE624.41005-9954-201402000074
煤焦油基橡胶油白土精制工艺优化研究.田盼盼,李冬,王军策,等.化学工程, 2014, 42(2): 74-78.
针对煤焦油加氢尾油催化脱蜡制得的橡胶油不符合KA6环烷基橡胶油的色度指标,文中采用白土精制对其进行了脱色处理.白土精制单因素分析结果表明:各因素对色度的影响大小:白土用量>吸附温度>吸附时间>搅拌速度,在此基础上以橡胶油色度为优化目标,进行了响应面优化试验,得到白土精制的优化工艺条件:白土质量分数11.66%,吸附温度103.63℃,吸附时间40.17 min,搅拌速度149.63 r/min,橡胶油色度从9降至0.524.
关键词:煤焦油基橡胶油;白土精制;响应面分析法;色度
TE6261000-6613-201403000568
萃取法脱除重油催化裂化柴油中的酸性组分.李瑞丽,李波,刘瑛.化工进展, 2014, 33(3): 568-572.
用溶剂萃取的方法对重油催化裂化柴油进行脱酸精制研究.首先用单一溶剂糠醛、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲醇、聚乙二醇进行脱酸效果对比并对溶剂进行筛选,然后考察了复合溶剂的脱酸效果,最终选定糠醛和N,N-二甲基甲酰胺为最佳复合溶剂.考察了复合溶剂配比、剂油比、萃取温度和萃取时间等因素对脱酸效果和精制油收率的影响,加入聚合氯化铝作为助剂可提高精制油收率.实验得到的最佳精制条件为:复合溶剂最优配比糠醛/N,N-二甲基甲酰胺为2 g/g、剂油比1 g/g、精制温度35℃、精制时间10 min、助剂加入量2.0%、静置时间15 min.结果表明,在最佳萃取条件下,得到产品酸度为4.2 mg KOH/100 mL符合普通柴油 GB 252—2011的要求,且产品收率达到89.8%.复合溶剂萃取精制解决了柴油碱洗脱酸易乳化、单一溶剂萃取脱酸效果差的问题,同时大大降低了溶剂的使用量,并对复合溶剂进行回收利用,缩减了工艺成本.
关键词:重油催化裂化柴油;溶剂;溶剂萃取;聚合物;氯化铝
TE6260254-0150-201402000119
某电厂汽轮机低压安全油压力低的原因分析.常亚丽,王傲胜,孙军伟,等.润滑与密封, 2014, 39(2): 119-121.
对某电厂在机组启动后经常出现低压安全油压力低的问题,以及低压安全油滤网切换过程中因压力低跳机的问题进行分析,指出造成低压安全油压力频繁降低的主要原因是油质不合格,而低压安全油滤网切换过程中压力低的原因是切换时操作步骤有误.通过加强油质管理和修改低压安全油滤网切换操作步骤,保证了机组的安全运行.
关键词:汽轮机;低压安全油;滤油器
TE626.30254-0150-201402000111
甲醇发动机润滑油特性研究.朱琼花,袁爽,沈源,等.润滑与密封, 2014, 39(2): 111-114.
甲醇汽车发动机在台架试验过程容易出现如发动机冷启动困难、零部件磨损异常、橡胶件溶胀以及润滑油乳化、结焦、油泥等问题.基于甲醇燃料的特性及对发动机润滑油的影响,采用发动机台架试验研究使用不同润滑油时甲醇发动机的磨损和润滑油理化性质变化情况.研究结果表明,通过调整润滑油添加剂和润滑油黏度等级可以有效缓解甲醇发动机的磨损、结焦等问题.
关键词:甲醇发动机;润滑油;甲醇燃料;磨损
TE626.4;O433.40254-0150-201402000115
润滑脂中元素光谱分析前处理方法的优化研究.朱映林,凌英,张洁华.润滑与密封, 2014, 39(2): 115-118.
研究电感耦合等离子体原子发射(ICP-AES)测定润滑脂方法的前处理步骤,改进ASTM D7303中的润滑脂灰化酸解步骤及试剂,提出一种润滑脂元素光谱分析前处理方法.采用改进方法处理润滑脂得到的元素Fe、Ca、Zn、P、Mo、Li等的光谱数据与标准方法处理得到的数据一致,证明该方法可以作为监测润滑脂中元素含量的前处理方法.
关键词:电感耦合等离子体原子发射;润滑脂;灰化;酸解
TE6671671-7775-201401000044
破碎小球藻细胞提取生物油脂新方法.李亮,李洋洋,黄远星,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 44-49.
为了进一步丰富藻类细胞的破碎方法,采用压力辅助臭氧法破碎小球藻细胞提取生物油脂,探讨了压力、循环数等物理因素对油脂提取的影响.结果表明:在最大压力0.8 MPa、80个循环数处理条件下,小球藻细胞明显破碎,溶液中总氮增加了68 mg·L-1,总磷增加了12.7 mg·L-1;在0.6 MPa、80次循环数条件下油脂最大产率为26.7%;同时气相色谱-质谱的分析结果表明,所得产物的主要成分为C16:0与C18:0.
关键词:小球藻;臭氧;细胞破碎;油脂;循环加压
TE810438-1157-201403000785
基于多种状态方程模型的冷凝法油气回收对比.李应林,谭来仔,张小松.化工学报, 2014, 65(3): 785-791.
冷凝法回收油气过程的模拟计算采用何种状态方程尚无定论,建立油气混合物相平衡模型和组分热物理参数模型,进行油气回收过程模拟的对比.相平衡模型主要由状态方程、物质的量平衡方程、热力学平衡条件方程和模型迭代步骤组成,状态方程包括SRK方程、PR方程、TJS方程和理想气体方程.模拟结果表明:状态方程选用SRK、PR和TJS方程,经实验数据验证,满足精度要求;将油气视为理想气体时,计算结果与实际气体状态方程的模拟结果相差较大,冷凝温度越高,偏差越大,油气混合物在冷凝过程中不能视为理想气体;SRK、PR、TJS和Aspen Plus的模拟结果比较一致,相平衡计算应优先选用SRK或TJS方程.
关键词:相平衡;状态方程;凝结;回收率;浓度
TE8221673-8527-201401000110
地下水封石洞油库设置水幕系统必要性研究.王敬奎,吴振营,徐佳,等.长江科学院院报, 2014, 31(1): 110-113.
水幕系统是地下水封石洞油库(简称“地下水封洞库”)的重要组成部分,它的设置与否将直接影响到地下水封洞库的水封效果.因为水幕系统施工难度大,工期长,工程量大,所以业界对于地下水封石洞油库是否有必要设置水幕没有形成一致意见.结合国内外地下水封石洞油库的工程经验,根据在建某洞库的水文地质及工程地质条件,运用ABAQUS软件进行计算,客观地阐述了设置水幕系统的必要性,可为以后地下水封石洞油库的规划和建设提供可靠的决策支持.
关键词:地下水封洞库;水幕系统;水封效果;降落漏斗
TE822;TU711673-8527-201401000098
首座大型水封石洞油库工程建设管理集成创新模式.陆宝麒,梁建毅,张文辉,等.长江科学院院报, 2014, 31(1): 98-102.
针对我国首座大型地下水封石洞油库(简称“地下水封洞库”)工程建设特点,采用集成创新、“E+P+C+监理”和第3方技术监测的模式,构建了HD工程建设技术集成、知识集成和组织集成的分析框架,并给出建设管理集成创新评价系统应用表.2 a多的HD工程实践表明该建设管理集成创新模式获得了优良效果,具有如下优点:集“工程建设业主、勘察、设计、施工、监理和监测”六位于一体;“业主、监理和施工”的3层次管理集成创新;在工程建设中可实施“HSE控制、质量控制、进度控制、投资控制和合同控制”5大刚性控制.
关键词:石油储备;管理集成创新;大型洞库;地下水封
TE8321000-6613-201403000749
一种三元聚合阻垢剂的合成与应用.崔嵘,张西迎.化工进展, 2014, 33(3): 749-752.
介绍了一种三元聚合阻垢剂的合成方法,并对其使用条件以及油田使用情况进行了评价.最佳反应条件为:合成反应时间6 h,丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和自制单体PMA的质量比例为75:10:15、反应温度70℃,引发剂质量分数1.2%.随着环境温度的上升,阻垢率逐渐下降,在环境温度低于65℃的时候,阻垢率可以维持在70%以上.当pH值在6~10时,阻垢率可以维持在65%以上.聚合阻垢剂在WC15-1A海管应用中获得了较好的使用效果.
关键词:阻垢剂;合成;油田
TE832;TE881673-8527-201402000086
穿越河流管道悬跨安全长度判定.李亮亮,朱洁,韩冰.长江科学院院报, 2014, 31(2): 86-90.
采用大开挖直埋方式穿越河流的输油气管道易产生与河床面不发生直接接触的悬空段.为确定管道悬跨安全长度判定条件,对悬跨管道产生损毁的原因进行阐述,并分别从振动、疲劳和屈服破坏等方面对悬跨管道的损毁机理进行分析,借助分析工具对悬跨管道进行绕流、振动、静力和疲劳分析.根据分析成果,提出了穿越河流管道悬跨安全长度的判定条件:悬跨段不发生振动破坏、不发生疲劳破坏且不发生屈服破坏.最后,辅以实例进行计算,以供管道建设及防护参考.
关键词:油气管道;悬跨;水流冲击;安全长度
TE881000-3835-201405000042
单面遮挡下受限甲烷气云爆炸超压模型研究.吕东,张欣,吴伟,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 42-45.
气体爆炸超压的经验公式往往不涉及遮挡对其带来的影响.以基于计算流体力学的方法,研究了单面遮挡对不同量级的受限甲烷气体爆炸超压带来的影响.研究结果表明,在设计的遮挡条件下,气体爆炸的超压与折合距离在对数坐标系中近似呈线性关系.通过数值模拟,提出了受限甲烷气体在受单面遮挡时的爆炸超压、甲烷燃烧热及距离爆炸的气云中心之间的距离三者之间的模拟计算式.该方面的研究对甲烷气体爆炸方面的工程计算以及其它遮挡条件下的爆炸模拟方法均有一定的参考意义.
关键词:甲烷;爆炸;超压;折合距离
TE891000-6613-201403000558
油水两相流管道内液滴形成过程研究.吕宇玲,何利民,丁慎圆.化工进展, 2014, 33(3): 558-562.
油水两相流在管道中流动时会形成多种流型,其中一相形成液滴分散到另一相中是常见的流型之一,液滴粒径及其分布会影响油水两相流的流动特性,因此液滴的形成是研究油水两相流的基础.本文研究了两种白油和水在内径25.4 mm的不锈钢管道内形成的油水两相分散流,通过高速摄像系统拍摄等动量取样装置上有机玻璃样槽中流动状态下的分散流来获取液滴的图像,捕捉有代表性的过程.研究发现,液滴形成过程中剪切破碎和碰撞聚结现象同时发生,并最终达到动态平衡,宏观表现为两相流系统流动参数达到稳定,得到了液滴剪切破碎、碰撞聚结和形成稳定液滴的时间以及各过程中的液滴特性和泵对形成稳定液滴时间的影响.实验结果表明,泵的存在对油水两相分散流的特性有较大影响.
关键词:两相流;分散;液滴;碰撞;聚结
TE-9;N945.131000-6788-201402000392
城市工商业用户天然气分时定价的Multi-Agent仿真研究.李兰兰,龚承柱,诸克军.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 392-398.
本文引入多智能体建模方法,构建了政府、用户、燃气公司、实时监控和人机交互五类智能体,通过智能体的协助与交互模拟由于价格变化所引起的城市天然气管网需求与运营的动态变化过程.并且以郑州市为例,对工商业用户实施分时定价政策,模拟了该地区天然气管网的运行状态.结果表明:1)在保证用户和燃气运营商同时获益的情况下,存在一个最优的价格关系能有效降低燃气管网的峰谷负荷差.2)在峰价格逐渐上调的过程中,工商业用户效益是单调递增的,而燃气运营商的效益是先减少后增加的,即价格上调到一定程度后,燃气运营商才开始获益.
关键词:城市工商业用户;天然气分时定价;多智能体仿真;削峰填谷
TE9331001-3881-201403000135
双曲柄滑轮增程抽油机设计.杨振宇,王勇,赵枫,等.机床与液压, 2014, 42(3): 135-137.
长冲程、大载荷的有杆抽油机是机械采油发展的主趋势,常规游梁式抽油机已不适应这一趋势要求.在研究塔架钢丝绳无游梁式抽油机的基础上,设计了双曲柄滑轮增程抽油机,该抽油机的电机输出运动由滚子链传动和三环减速器减速后,再由双曲柄连杆机构驱动配重箱和增程卷筒作上下往复运动,从而实现抽油动作.这种抽油机具有节能效果好、可靠性高、运行平稳和维护方便等特点,具有较好的应用前景.
关键词:无游梁式抽油机;增程;双曲柄滑轮式
TE9731001-0645-201401000005
基于压力信号采集的输气管道混合模型的建立.王军茹,王涛,王军政.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 5-10.
为监测输气管道的运行状态,提出一种基于机理模型和神经网络模型的混合建模方法.机理主模型是基于气体在管道中流动的连续性方程、运动方程和气体状态方程而建立的;神经网络模型用来补偿机理模型建模过程中的简化处理及因忽略某些动态参数变化带来的误差,提高了混合模型建模精度,为下一步进行气体管道的泄漏检测和定位奠定基础.为避免流量计检测精度较低的缺点,实验中用高精度压力传感器取代流量计,统一采集压力信号,提高检测精度.基于实验采集压力数据,将机理模型和混合模型输出的精度进行比较.结果表明混合模型的精度得到了较大提高.关键词:压力信号;机理模型;神经网络模型;混合模型
TF 冶金工业
TF0461672-7207-201402000348
含硼磁铁矿强化巴西赤铁矿球团的制备.朱德庆,周文涛,潘建,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 348-355.
研究含硼磁铁矿配比对巴西赤铁矿球团生球质量、预热焙烧性能和成品球团冶金性能的影响.结果表明:配加30%和50%(质量分数)含硼磁铁矿后,生球的落下强度增加,爆裂温度显著提高;球团预热温度降低50℃左右,焙烧温度降低120℃以上;成品球团矿还原度从72.40%分别提高到87.95%和78.71%,低温还原粉化指数RDI+3.15从87.79%分别提高到97.38%和99.62%,还原膨胀率从36.25%分别降到12.50%和4.00%;焙烧性能得到提高的原因是Fe3O4氧化生成的新生Fe2O3晶体具有较大的活性,B2O3有利于含硼的镁铁橄榄石液相生成,这两者能够促进球团再结晶和晶粒长大;还原度提高的原因是B3+半径很小,易扩散进入Fe2O3晶格中,产生晶格畸变,使得Fe2O3易于还原;铁酸镁和含硼的镁铁橄榄石液相的生成,有利于还原膨胀和低温还原粉化性能的提高.
关键词:巴西赤铁矿;含硼磁铁矿;球团焙烧;冶金性能;还原度
TF046.21672-7207-201402000341
纤维化膨润土制备及其在铁精矿球团中的应用.黄柱成,李铁辉,易凌云,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 341-347.
在搅拌磨机械力的作用下添加有机分散剂制备纤维化膨润土,将制得的纤维化膨润土喷洒在铁精矿成球长大区进行造球,研究纤维化膨润土的性能及其对铁精矿球团质量的影响.研究结果表明:纤维化的膨润土在加热脱水的过程中,脱水速率明显降低,持水能力明显提高,经纤维化后膨润土粒度变小、比表面积变大,分散度提高,原来的多层片状结构,基本解离成单层结构.与常规造球相比,在生球长大区喷洒纤维化膨润土进行强化造球,生球的抗压强度、落下强度和爆裂温度分别从11.0 N/个,1.9次/0.5 m和 490℃提高到14.1 N/个,3.4次/0.5 m和540℃,900℃预热15 min和1280℃焙烧10 min所获得的预热球和焙烧球的抗压强度分别从301 N/个,2653 N/个提高到408 N/个和2700 N/个.
关键词:膨润土;纤维化;铁精矿;球团
TF046.41001-053X-201401000014
铁矿粉与CaO同化反应性能的表征方法.王崇茂,吴铿,折媛,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 14-20.
为解决在研究铁矿粉与CaO 进行同化反应时通常采用最低同化温度这一终点体系指标来表征,而没有考虑同化反应速度和升温速率的缺陷以及采用多个指标来表征同化反应温度和速度在使用上的不便,本文充分利用铁矿粉在高温同化反应过程中获得的数据和范特霍夫规则,提出了量纲为1的同化反应特征数.该特征数包括同化反应速度、升温速率、同化温度和温度对同化反应速度的影响,可用来表征铁矿粉与CaO的同化过程中铁矿粉的同化温度、同化反应时间、同化反应结束温度等性能,并以烧结过程中的实际温度作为基准.该特征数综合了铁矿粉与CaO在同化反应过程中各重要信息,可以更全面地反映铁矿粉与CaO的同化反应性能.对两种方法得到的结果进行了比较,发现仅考虑最低同化温度这一终点指标时得到的结果相近,而采用同化反应特征数可以进一步细分出不同铁矿粉同化反应性能的差异.
关键词:铁矿粉;烧结;氧化钙;同化反应;表征
TF125.9;TH117.10254-0150-201402000094
SiC对Al基复合摩擦材料性能的影响.朱松,汤中华,王磊,等.润滑与密封, 2014, 39(2): 94-99.
采用粉末冶金方法制备填充改性Al基复合摩擦材料,研究SiC含量及粒度对材料性能及显微组织的影响.结果表明,随SiC含量增加,材料的相对密度、抗弯强度不断降低,摩擦因数逐渐增大,洛氏硬度先增大后减小,比磨损率先降低后增大;随SiC粒度增大,材料相对密度、抗弯强度、洛氏硬度逐渐变大,摩擦因数先增大后减少,比磨损率不断增加.SiC粒度为20 μm、质量分数为25%时改性Al基复合摩擦材料有稳定合适的摩擦因数和较低的比磨损率.关键词:Al基复合材料;致密化;力学性能;摩擦磨损性能
TF1421000-6613-201403000617
顶吹气泡在两相间运动的形变过程对熔池搅拌效果的影响.杨濮亦,王冲,王仕博,等.化工进展, 2014, 33(3): 617-622.
针对云铜艾萨熔炼体系中贫化电炉柴油喷枪混合氮气顶吹熔池搅拌的优化,开展了两相分层液体浸入式气体顶吹的实验研究.实验结果显示:当顶吹喷枪插入熔渣层深度为熔渣层厚度2/3时即插入冰铜层深度大于冰铜层厚度的1/2时,气泡在二者中的运动符合传统的气泡在单一黏性液体中运动的规律;当气泡生成于渣层和冰铜层的分界面及冰铜层中时,在黏滞力的作用下气泡上升运动会将冰铜带入到渣层中;当喷枪口位于冰铜层后,气泡穿越两层流体的分界面后会形变成气泡刚刚产生时的球形,且冰铜被气泡带入到熔渣中的量同气泡在分界面之前的形变量成正比.
关键词:贫化电炉;多相流;传质;气泡;黏度;搅拌容器
TF341.11001-053X-201401000089
提钒用旋流氧枪喷头的数值模拟.王慧,朱荣,吕明,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 89-96.
利用Fluent 软件模拟旋流氧枪的气体射流和提钒转炉内部的钢液流速,研究常规氧枪以及旋流角分别为5°、8°、10°和13°的旋流氧枪对熔池的搅拌效果和冲击特性.研究发现旋流氧枪射流分布相对分散,流股之间干扰少.增加熔池冲击面积,熔池内部等速线所包围的面积变大.10°旋流氧枪喷头喷吹时,等速线所包围面积最大,其面积约为熔池纵切面面积的75%,钢液的流动速度最大,有利于促进转炉提钒过程钒元素的扩散,从而提高提钒效率.
关键词:转炉;钒;旋流氧枪;数值分析;计算机模拟
TF5121001-053X-201401000082
基于雷达的高炉料线形状融合测量与补偿算法.苗亮亮,陈先中,白真龙,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 82-88.
不采用传统接触力模型自下而上的高炉料面形状计算方法,而是根据土坡力学颗粒物质堆积理论,提出了新的基于堆积法的高炉料线形状融合计算方法,直接对料面形状进行计算.围绕高炉多环布料的炉料堆积特点,结合炉顶六点阵列雷达,获得了料面形状计算的边界条件,弥补了传统料型计算靠十字测温加机械探尺的经验估算.新方法通过高炉布料规律及炉料颗粒的物理堆积插值方法,采用贝叶斯数据融合方法和分段三次Hermite 插值,结合布料体积约束条件,完成了理论计算与测量修正的结合.实测结果表明:料面形状融合法比传统单独的料面估算法,测量精度提高4.8%,料面分辨率提高27.2%,使布料控制可以更加精准和有针对性.
关键词:高炉;布料;雷达测量;数据融合;插值
TF521+.51672-7207-201401000009
高铁锰矿直接还原及其还原行为.黄柱成,柴斌,赵鹏,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 9-15.
采用JSM-5600LV型扫描电镜和FEI-Sirion200场发射扫描电子显微镜分析高铁锰矿矿石性质结构,并对高铁锰矿直接还原进行研究.实验结果表明:赤铁矿和少量褐铁矿呈粒状(1~2 μm)不均匀分布于板状的方铁锰矿中,其中49.53%(质量分数)的锰与铁氧化物以类质同象存在.热力学研究表明:在还原过程中,铁和锰的氧化物还原遵循逐级还原的原则,同时,锰的高价氧化物优先还原.通过SEM图分析可知,随着还原温度的升高,高铁锰矿在还原过程中,金属铁颗粒不断迁移、聚集、兼并长大,采用无烟煤在1100℃还原,100 min时,铁氧化物中81.03%(质量分数)的铁还原成金属铁,金属铁中局部仍存在MnO.
关键词:高铁锰矿;煤基直接还原;还原行为;微观机理
TF641672-7207-201401000016
红土镍矿半熔融还原生产含镍珠铁.潘成,吕学伟,白晨光,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 16-24.
针对转底炉处理红土镍矿生产镍珠铁的可行性进行研究.通过控制温度和炉渣高温特性,使炉渣形成半熔融状态,还原后的金属产生聚集和长大,形成含镍铁珠.讨论还原温度、炉渣成分、耐火材料、还原剂配比、球团直径及还原剂种类对生产镍珠铁的影响.研究结果表明:当还原温度为1400℃,还原时间为30 min,SiO2-MgO-CaO三元渣系中CaO的质量分数为15%,球团直径为30 mm时,采用石墨坩埚,可以得到Ni质量分数为11.53%,Fe质量分数为84.16%的镍珠铁,此时,Ni的回收率可以达到98.59%,Fe的回收率为73.27%.
关键词:红土镍矿;半熔融还原;镍珠铁
TF769.91001-053X-201401000021
板坯中间包内钢液流动特性.李怡宏,赵立华,包燕平,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 21-28.
通过开展中间包控流装置布置的正交试验,研究了反应器结构对钢水流动行为的影响.着重探讨了不同尺寸中间包的控流装置布置规律及其对钢液流动行为和夹杂物去除的影响,定量化得到了双流板坯中间包控流装置布置与死区体积和结构影响因子D的关系.实验结果分析表明:中间包内部分活塞流体积不利于夹杂物去除,死区体积可准确反映钢液的洁净度水平;出水口抽吸作用对钢液流动行为影响较大,挡坝布置在距出水口1000~1300 mm时钢液流动形态较好,夹杂物聚集导致的水口结瘤率低至7.5%;0.0035<D<0.0085时,可获得板坯中间包在普通拉速下的流场特征与挡坝相对位置的关系;中间包内钢液与夹杂物的相对运动速度为大于6×10-5m·s-1时,夹杂物的上浮速度较大.
关键词:中间包;连铸;钢液;液体流动;数学模型;夹杂物
TF777.21001-053X-201401000029
A105连铸坯表面横裂纹形成原因分析.陶素芬,王福明,李梦龙,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 29-36.
应用配有能谱仪的场发射扫描电镜分析了A105 钢中裂纹处及基体内残余元素Cu、As和Sn以及P 含量.应用Thermo-Calc 热力学计算软件计算了A105 钢的主要析出相以及钢液中P 含量随固相质量分数变化关系.应用Gleeble 1500 热模拟试验机对A105 钢的高温热塑性进行了研究.发现P 偏析是该钢产生横裂的主要原因,残余元素Cu、As和Sn在晶界的偏聚加剧了裂纹的形成,矫直温度偏低加速了裂纹的扩展,而裂纹的形成可能与AlN的析出无关,因为析出的AlN 很少.
关键词:连铸;铸坯;表面裂纹;磷;偏析
TF803.210438-1157-201403000948
煅烧-碱浸法从钒铬还原渣中分离回收钒铬.杨合,毛林强,薛向欣.化工学报, 2014, 65(3): 948-953.
通过煅烧-碱浸法从钒铬还原渣中分离回收钒铬,考察了煅烧反应过程并探讨了煅烧-碱浸条件对浸出钒的影响.结果表明:煅烧过程中Cr(Ⅲ)和V(Ⅳ)反应生成中间产物CrVO4,随后CrVO4分解为Cr2O3和V2O5;相同浓度条件下,在V2O5浸出效果方面NaOH要优于Na2CO3,提高浸出介质浓度和延长浸出时间有利于V2O5的浸出,而浸出温度对V2O5浸出无明显影响,钒铬还原渣在850℃煅烧1.5 h后经3 mol·L-1NaOH在90℃浸出1.5 h,滤渣中的Cr2O3质量分数高于96%,钒、铬的浸出率分别为87.3%和小于1%,另外,利用酸性铵盐法能够沉淀滤液中97%的钒.
关键词:钒铬还原渣;煅烧;浸取;回收
TF8321672-7207-201402000356
用亚硫酸钠从分银渣中浸出银.陈小红,赵祥麟,楚广,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 356-360.
采用稀硝酸预处理亚硫酸钠浸出体系浸取分银渣中的银,研究预处理剂硝酸和浸出剂亚硫酸钠的质量浓度、浸出固液比、温度、时间以及体系pH值对银浸出率的影响.实验结果表明:在稀硝酸质量分数为2%,亚硫酸钠质量浓度为200 g/L,pH值控制在8,固液比为1:8,反应时间为2 h,温度为30℃的条件下,银的浸出率可达95%以上.该工艺具有操作简便、能耗低及环境友好等优点,对节能环保处理分银渣具有重要意义.
关键词:分银渣;银;亚硫酸钠;浸出
TG 金属学与金属工艺
TG111.31672-7207-201402000367
颗粒导电性对铁-硅复合镀层形貌及硅含量的影响.龙琼,钟云波,李甫,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 367-376.
将硅含量(质量分数)为30%,50%和70%的铁硅合金粉和纯硅粉作为复合电沉积法制备高硅镀层的颗粒,研究颗粒的导电性对镀层形貌及硅含量的影响.研究结果表明:颗粒硅含量越低,其导电性越高;采用水平电极电镀时,颗粒硅含量是影响镀层硅含量的主要因素;而采用竖直电极电镀时,颗粒的电导率是影响镀层硅含量的主要因素,由Fe-30%Si合金颗粒电镀获得的镀层硅含量最高,而且镀层中颗粒形貌由原来不规则状变为圆丘状,而纯硅颗粒形貌没有发生明显变化,说明在电镀的过程中颗粒的导电性能促进其共沉积.
关键词:复合电沉积;硅铁合金颗粒;导电率
TG142.11001-053X-201401000037
不同工艺下低碳Mn-Si钢的组织与力学性能.周红凯,李龙飞,杨王玥,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 37-41.
通过Gleeble-1500 热模拟压缩试验,借助光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射及拉伸试验等,研究一种低碳Mn-Si 钢在基于热轧动态相变的热轧TRIP 钢工艺和基于贝氏体等温处理工艺下的组织与力学性能,比较了通过两种工艺获得的不同复相组织状态对材料的加工硬化能力的影响.结果表明:实验钢在基于动态相变的热轧TRIP 钢工艺下获得了以细晶铁素体为基体和贝氏体、残余奥氏体组成的复相组织,而在基于贝氏体等温处理工艺下得到了以板条贝氏体为基体和残余奥氏体组成的复相组织,前者中残余奥氏体含量较高且其碳含量也较高.实验钢具有以板条贝氏体为基体的复相组织时屈服强度和抗拉强度较高;但由于残余奥氏体稳定性较差,实验钢的加工硬化能力较弱,导致其均匀延伸率和总延伸率较小.
关键词:低碳钢;合金钢;相变;贝氏体;奥氏体;力学性能
TG142.11001-053X-201401000042
奥氏体化温度对调质Ti-V微合金钢力学性能的影响.吕政,任学平,佟建国,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 42-47.
研究了奥氏体化温度对调质Ti-V 微合金钢力学性能的影响.金相和透射电镜观察揭示了奥氏体晶粒尺寸随奥氏体化温度的变化规律.在850~1200℃的温度范围内,随着奥氏体化温度的升高,奥氏体晶粒尺寸经历了稳定—骤增—稳定三个阶段.抗拉强度和冲击韧性试验结果显示,实验钢的抗拉强度Rm随着奥氏体化温度的升高逐渐增加,而冲击韧性则经历了稳定—降低—升高的过程.一定温度下沉淀相粒子的粗化导致了奥氏体晶粒尺寸的突然增加;随温度升高,合金元素不断固溶所导致的回火后弥散析出的增多和沉淀相粒子的有效钉扎是抗拉强度增加的主要原因,而一定温度下晶粒的不正常长大和尺寸均匀化则是影响实验钢冲击韧性的关键因素.
关键词:微合金钢;奥氏体化;力学性能;沉淀相;粗化;晶粒生长
TG142.11001-053X-201401000056
常化后冷却工艺对1600 MPa级超高强钢组织性能的影响.余伟,齐越,李亮,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 56-62.
为改善高强度钢的塑性和韧性,对中碳低合金马氏体高强度钢分别采用常化后空冷+ 回火和常化后控冷+ 回火工艺,研究常化后冷却工艺对钢中残余奥氏体及力学性能的影响.采用扫描电镜获得钢的组织形态,利用X射线衍射和电子背散射衍射技术分析钢中残余奥氏体的体积分数、形貌和分布.发现两种工艺下均得到板条马氏体+残余奥氏体组织,残余奥氏体均匀分布在板条之间,随工艺参数不同,其体积分数在3%~10%变化.常化后加速冷却能显著细化马氏体板条,提高钢的屈服强度和抗拉强度100 MPa以上,冲击功下降4 J.残余奥氏体的体积分数随常化控冷终冷温度的升高呈现先升高后降低的变化,常化后的控制冷却也可以作为进一步改善马氏体类型钢组织和性能的方法.
关键词:超高强钢;常化处理;控制冷却;马氏体;残余奥氏体;力学性能
TG142.331001-053X-201401000048
新型微合金化C-Mn-Al高强度钢的热变形行为.魏海莲,刘国权,肖翔,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 48-55.
通过Gleeble-1500 热模拟单轴压缩试验,研究了一种含1.79% Al (质量分数)的以Al 替代Si 微合金化高强度钢在温度为900~1100℃、应变速率为0.01~30 s-1条件下的热变形行为.建立了考虑应变量对材料常数影响的双曲正弦本构方程,利用建立的本构方程预测的应力-应变曲线与实验值吻合良好,表明建立的本构方程可以对实验钢的流变应力给出相对准确的预测.建立了实验钢的加工图,根据加工图分析确定了实验钢的动态再结晶区为1000~1100℃和0.01~1 s-1.组织观察表明在动态再结晶区实验钢发生了动态再结晶,而失稳区对应的组织出现了变形集中带或“项链冶组织.最后将建立的本构方程和加工图联合运用,为更全面地研究实验钢在不同变形条件下的热变形行为提供了方法.
关键词:高强度钢;热变形;本构方程;加工图;压缩试验
TG142.711001-053X-201401000063
多相组织管线钢的应变时效敏感性.吴圣杰,聂文金,尚成嘉,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 63-68.
通过对多相组织管线钢进行横向预应变模拟管线钢在制管过程中的横向扩径,进而研究横向预应变对多相组织管线钢横向和纵向拉伸应变行为的影响.发现多相组织X80管线钢在横向预应变后的加工硬化表现出明显的方向性,平行于预应变方向加工硬化高,但在低于2%预应变条件下屈强比仍能保持在0.95以下.垂直于预应变方向在预应变后仍能保持连续屈服的拉伸应变特征,具有较低的屈强比(小于0.75)以及高的均匀延伸率.此外通过对预应变后钢板进行时效处理,以此研究制管后防腐热涂覆对管线钢拉伸应变行为的影响.结果表明多相组织管线钢拥有很好的抗时效稳定性.
关键词:管线钢;材料时效;拉伸应变;敏感性分析
TG142.711001-053X-201401000069
浓硫酸中904L不锈钢焊接接头的耐蚀性能.向嵩,曾洪涛,杨阳,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 69-73.
采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了904L 不锈钢基体和焊接区在浓硫酸溶液中的腐蚀行为,并简要分析其腐蚀机理.实验结果表明:焊接区和基材的阴极极化曲线均为氢还原反应过程,而阳极极化曲线则有较大的差异.焊接区相对于基材,其自腐蚀电位降低且阳极电流增大,焊接对阳极反应起促进作用.904L 不锈钢基体和焊接区的腐蚀主要由电化学反应步骤控制,两者的Nyquist 图特征相似,均由单一的容抗弧构成,有一个时间常数.基体的耐蚀性能优于焊接区.
关键词:不锈钢;硫酸;焊接;耐蚀性;动电位极化;电化学阻抗谱
TG1461672-7207-201401000334
纳米磁性铁铝复合物的制备及其除氟性能.赵娜,王云燕,杨卫春,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 334-340.
采用碱性共沉淀的方法制备载体纳米Fe3O4,并选用硫酸铝对其进行包覆改性制备除氟吸附剂,优化制备条件,考察制备得出的吸附剂对氟化物的去除效果,并采用透射电镜(TEM)、能谱(EDS)、X线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)等对吸附剂的性质进行表征.研究结果表明:吸附剂最优制备条件参数为Fe3O4与Al投加量摩尔比1:2,制备反应pH=5.0.最优条件下制备的除氟吸附剂即纳米磁性铁铝复合物,其比表面积为63.37 m2/g,平均粒径为15~20 nm,饱和磁化强度为15.63 A·m2/kg,零电荷点pHpzc为11.2.该吸附剂适用pH范围广,在pH为4.0~10.0范围内除氟率均在84%以上,在pH为7.0时的氟化物吸附等温线符合Langmuir等温模型,吸附容量可达48 mg/g.
关键词:氟离子;吸附;纳米磁性材料;铁铝复合物
TG146.1+51001-053X-201401000074
GH720Li合金γ+γ’两相区再结晶行为.李强,张麦仓,郑磊,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 74-81.
利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等手段分析了GH720Li 合金在两相区热压缩后的变形空冷态及退火态组织特征,探讨了该合金的静态再结晶机制.发现GH720Li 合金在1100℃热变形及其后的空冷过程中主要发生回复现象,仅有少数再结晶晶粒可通过亚晶合并和亚晶长大的方式形核并长大;大量γ’相的限制使再结晶过程只能局限于单个或几个晶粒内.经不同时间退火后,再结晶可开动应变诱导晶界迁移及多个晶粒交界处的位错塞积区形核等机制,但一次γ’相的存在抑制了合金的整体再结晶进程.在基体变形及再结晶过程进行的同时,合金中一次γ’相也能够参与变形过程并发生一定程度的回复及再结晶现象.
关键词:高温合金;镍合金;显微结构;再结晶;回复
TG146.21000-1093-201401000096
泡沫铝复合结构的应力波防护性能研究.杨冬丽,王琳,杨杰,等.兵工学报, 2014, 35(1): 96-101.
为研究泡沫铝复合结构对应力波的防护能力,利用传统和改进的分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对不同相对密度及不同厚度组合的泡沫铝-铝板复合结构进行冲击试验.研究结果表明:泡沫铝作为夹层,可使入射波分多次传到背板,延迟应力波到达时间,降低了应力波强度.随着泡沫铝夹层厚度的增加,应力波衰减效果明显.泡沫铝-铝板复合结构作为面板,应力波的加载方式发生变化,上升沿得到改善,脉冲宽度增大,最大应力幅值降低,同时吸收大量冲击能,是一种良好的应力波防护材料.增大复合结构中泡沫铝厚度,应力波的上升沿时间延长、斜率减小,应力幅值降低,但脉冲宽度变化不大;铝板厚度对应力波传播影响较小.随着泡沫铝相对密度的增加,经泡沫铝-铝板复合结构作用后,应力波的上升斜率减小,最大应力幅值降低,但脉冲宽度和上升沿时间不变.
关键词:金属材料;泡沫铝复合结构;应力波衰减;相对密度
TG146.21672-7207-201402000629
有序堆积填充床传热传质与反应耦合的数值研究.杜娟,魏小兰,丁静,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 629-637.
采用CFD方法研究填充床反应器内CO2/CH4重整反应的热质传递与反应特性.首先考察3种不同N (N=dtube/dball)下填充床模型在无反应时的流动与传热特性,然后在耦合CO2/CH4重整反应后,比较有无耦合反应情况下的温度分布及N对反应转化率的影响.研究结果表明,本文模型与经验公式吻合较好,表明模型合理.无反应时,不同N对CO2/CH4重整反应的流动与传热特性有较大影响,管内传热速率及阻力系数随着N的增加而增加,管内阻力特性主要受填充床催化剂的形体阻力支配,当N=2时,填充床在研究的大多数雷诺数范围内具有最好的传热综合性能.耦合反应时,N对CO2/CH4重整反应的转化率也有较大影响,N=2.16时,甲烷转化率最大.N=1.67时,CO2/CH4在催化剂表面的反应转化率沿轴向随着温度的升高而增加.
关键词:CFD;填充床;有序堆积;CO2/CH4重整
TG156.211672-7207-201401000058
AuSn/(Ni/AlSi)焊点的界面反应及剪切强度.王檬,朱志云,韦小凤,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 58-63.
分别采用双辊甩带快速凝固技术和喷射沉积技术制备AuSn焊料和AlSi合金,研究AuSn/(Ni/AlSi)焊点的界面反应特征及固相老化退火时间对焊点组织和剪切强度的影响.研究结果表明:在300℃钎焊90 s后,AuSn/(Ni/AlSi)焊点形成细小的层状(ζ-Au5Sn)+(δ-AuSn)共晶组织和针状的(Ni,Au)3Sn2相.焊点在200℃固相老化退火不同时间后,共晶组织明显粗化,焊料/基体界面处形成(Au,Ni)Sn+(Ni,Au)3Sn2复合金属间化合物(IMC)层,且随退火时间延长逐渐增大.退火时间达1000 h时,在(Ni,Au)3Sn2/Ni界面处产生(Ni,Au)3Sn相.当退火时间小于300 h时,焊点剪切强度随退火时间延长逐渐降低,断裂形式主要是发生在焊料/IMC界面的脆性断裂.退火时间继续延长剪切强度基本不变,断裂主要发生在IMC内部,而且从断裂模型沿晶断裂转变为穿晶断裂.
关键词:AuSn/(Ni/AlSi)焊点;固相老化退火;金属间化合物(IMC);脆性断裂
TG174.411005-9954-201402000009
咪唑啉类缓蚀剂性能的评价及其机理研究.马文军,范峥,李稳宏,等.化学工程, 2014, 42(2): 9-12.
针对陕北某天然气气井腐蚀现象日益严重以及天然气中H2S,CO2等酸性组分质量浓度不断增大等一系列亟待解决的生产实际问题,首先利用质量损失法对4种常用的咪唑啉类缓蚀剂进行了缓蚀效果评价,然后通过量子化学计算和分子动力学模拟的方法对其缓蚀行为和作用机理进行了初步研究.结果表明:咪唑啉类缓蚀剂对金属的缓蚀作用,主要由于其分子中的咪唑环及极性基团的作用;发生吸附时,咪唑环优先吸附于金属表面,有利于咪唑啉分子在金属表面形成稳定的保护膜.同时憎水支链的自由移动与伸展,能够在远离金属表面的地方形成一层致密的疏水层,阻碍了腐蚀介质与金属基体的接触,有效地增强了咪唑啉分子的缓蚀效果.缓蚀剂缓蚀性能的理论评价结果与实验结果相吻合.
关键词:咪唑啉;缓蚀剂;量子化学计算;分子动力学模拟
TG174.451671-7775-201401000087
镁合金表面Ni(P)-Sn界面扩散层研究.戈晓岚,马洪涛,陈志超,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 87-90.
对AZ91D镁合金表面进行化学镀Ni(P)以及热浸镀纯锡,从而获得了Ni(P)-Sn双层镀膜.220℃进行2 h热扩散处理后,研究镀层界面的结构和腐蚀性能.通过SEM、能谱仪分别进行界面结构检测和元素分析,采用XRD对Ni(P)-Sn镀层表层相结构进行分析,利用动电位极化曲线检测了镀层热处理前后的的耐腐蚀性能.研究结果表明:沿界面连续分布的Ni-P化合物层能有效地阻止Sn向Ni层的扩散,化合相Ni3Sn4呈"块状"漂浮在Sn层中,该相的产生和生长破坏了镀层的单一相区,从而导致热处理后镀层耐腐蚀性能下降.
关键词:镁合金;Ni(P)-Sn;界面;热扩散;耐腐蚀性能
TG174.4511672-7207-201401000045
料浆喷涂微晶玻璃涂层的微观组织结构及其抗氧化性能.周宏明,贾洋,李荐,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 45-51.采用料浆喷涂法在镍合金GH140基体上制备SiO2-BaO-MgO-ZnO微晶玻璃涂层,研究微晶玻璃涂层在高温下的抗恒温氧化性能.通过SEM,EDS和XRD分析GC/GH140晶化处理及1000℃恒温氧化前后的形貌特征、相组成以及元素分布的变化.研究结果表明:GC/GH140氧化质量增加极小.晶化热处理前,微晶玻璃涂层与GH140基体结合致密,在涂层烧结过程中,基体中的Cr和Ti向涂层界面扩散,形成富Cr和Ti致密氧化膜,并在基体中形成了一层很薄的氧化物不连续分布的过渡区域.晶化热处理2 h后,涂层中析出主要成分为白色柱状BaSi4O9和黑色SiO2颗粒,氧化膜与过渡层的厚度变化不大.随恒温氧化时间延长,涂层的相组成保持不变,黑色SiO2相含量迅速增加,过渡层厚度缓慢增加;氧化96 h后,涂层与基体仍然结合良好,表面也十分致密,有效阻碍了氧的扩散,大幅度提高了基体的抗氧化能力.
关键词:料浆喷涂;微晶玻璃;抗氧化性能;组织结构;过渡层
TG2221671-4512-201403000107
二次微波加热制备硫酸镁水溶性砂芯试验研究.何家庆,樊自田,刘鑫旺,等.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 107-111.采用二次微波加热工艺制备硫酸镁水溶性砂芯,测试研究了增强剂高岭土对硫酸镁水溶性砂芯性能的影响,对比分析了二次微波加热制备的硫酸镁水溶性砂芯和二次微波硬化水玻璃砂的性能特征,通过扫描电子显微镜(SEM)分析了硫酸镁水溶性砂芯的微观形貌,采用优化配方的硫酸镁水溶性砂芯进行了AZ91D的浇铸试验.试验结果表明:二次微波加热制备的硫酸镁水溶性砂芯具有较高的抗拉强度、表面安定性和抗吸湿性,砂芯铸后的水溶溃散性良好,具有良好的应用前景.SEM分析结果表明:加入高岭土后水溶性砂芯粘结桥中的裂纹和孔隙减少,断裂方式由内聚断裂变成复合断裂.
关键词:微波加热;强度;水溶性砂芯;SEM分析;抗吸湿性;高岭土
TG244.31004-132X-201404000546
基于近似因子分解法的铸造充型过程数值模拟研究.牛晓峰,王冠乾,梁伟,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 546-549.
目前求解流动过程中速度场、压力场最常用的方法是SOLA法,在求解过程中由于需要在连续性方程、动量方程间反复迭代,所以计算效率不高.采用近似因子分解法进行速度场、压力场求解,由于在求解过程中每一步均可采用托马斯算法求解三对角方程,所以计算简单,可有效提高计算效率.最终建立了基于有限差分法的流动场数值模拟程序,并针对Benchmark件进行了充型过程流动场数值模拟,通过对比模拟结果与实验结果,验证了计算模型的正确性.
关键词:近似因子分解法;速度场;压力场;数值模拟
TG311672-7207-201402000395
热轧马氏体和贝氏体双相钢扩孔性能及机理.陈继平,董玉庆,钱健清,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 395-400.
对热轧马氏体双相钢和贝氏体双相钢进行扩孔试验,利用金相显微镜和扫描电镜对2种双相钢扩孔裂纹和断面组织进行分析,研究2种双相钢的扩孔开裂机理,并分析预制孔为冲孔时的扩孔率小于预制孔为钻孔时的原因.研究结果表明:热轧贝氏体双相钢断口微观形态的主要特征是韧窝,开裂类型属于穿晶延性断裂.热轧马氏体双相钢断口微观形态的主要特征是舌状花样,开裂类型属于沿晶脆性断裂.预制孔为冲孔时扩孔率较低的主要原因是扩孔过程在圆孔边部产生加工硬化层和毛刺,且加工硬化层起着主导作用,如在扩孔前用砂纸或锉刀去除2 mm厚加工硬化层和毛刺,或采用钻孔等方法加工中心孔,其扩孔率将大幅提高.
关键词:热轧双相钢;扩孔;加工硬化;扩孔机理
TG333.7+2;TH113.11001-053X-201401000104
基于辊缝动态摩擦方程的铝板冷轧机垂振机理分析.杨旭,李擎,童朝南,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 104-109.
针对高速铝板轧制过程中频繁出现的冷轧机垂直振动现象,结合轧制工艺润滑原理和机械振动理论,建立基于辊缝动态摩擦方程的轧机垂直振动模型.该模型由辊缝几何形状模型,轧辊-轧件工作界面的动态摩擦模型,变形区内的正向轧制应力、摩擦应力分布模型,以及单机架铝板冷轧机二自由度垂向系统结构模型组成.同时,为研究轧辊-轧件工作界面动态摩擦机制影响下的冷轧机垂振机理及系统稳定性,采用某厂单机架铝轧机设备及工艺参数,搭建Matlab/Simulink 平台,分别模拟仿真轧制压力和正向轧制应力曲线,验证该模型的有效性;并讨论分析了变形区混合摩擦状态,轧辊-轧件表面粗糙度、轧件入口厚度与系统稳定性的关系.
关键词:冷轧机;摩擦;振动;轧制;稳定性
TG335.191000-7857-201407000056
叶片辊轧过程中变形的影响因素.毛君,曹治,董晓彤.科技导报, 2014, 32(7): 56-61.
针对航空发动机某级静子叶片表面加工形状复杂、导致叶片变形量控制困难的现状,通过高阶拟合曲线方法建立模具和叶片毛坯的三维模型,利用ANSYS/LS-DYNA 软件对叶片的辊轧过程进行模拟.根据模拟结果在叶片截面内选取节点,研究了由轧制摩擦系数、轧制速度、轧制下压量所引起的叶片型面在法向和横向的变形情况,得出了辊轧过程中叶片在不同参数下叶片型面变形的影响规律.研究表明:叶片最大变形区域在叶盆弧面斜率较大位置处,此区域叶片表面的曲率变化较大,应变所产生的误差也最大;变形量总体上随辊轧摩擦系数的增大而增大,随轧制速度的增大而减小,随轧制下压量的增大而增大.研究结果可为航空发动机某级静子叶片加工工艺的方案设计提供理论参考.
关键词:叶片;辊轧;变形量
TG335.191004-132X-201404000555
楔横轧非对称轴类件轴向窜动量影响研究.彭文飞,祁勇,沈法,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 555-558.
建立了非对称楔横轧有限元模型,采用二次正交旋转组合法设计模拟工况,回归出轴向窜动量公式,经检验轴向窜动量回归公式高度显著,实验验证了部分模拟工况,表明回归公式具有良好的预报性;依据回归方程,研究了成形角差、展宽角差、断面收缩率差等工艺参数对轴向窜动量的影响,获得了轴向窜动量的影响主次因素以及减小轴向窜动量的工艺参数选取原则.
关键词:楔横轧;非对称轴类零件;轴向窜动量;工艺参数
TG386.21004-132X-201404000508
硬质合金圆盘刀分切硅钢片的磨损形态及机理研究.阎秋生,赵学明,路家斌,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 508-511.分析了圆盘剪分切加工过程中圆盘刀的受力,利用硬质合金圆盘刀进行了硅钢片的分切加工试验,研究了硬质合金圆盘刀的磨损,对比分析了圆盘刀刃口磨损前后的表面形貌、微观结构和钴元素含量的变化,探讨了其磨损形式及机理.结果表明,硬质合金圆盘刀磨损主要在刃口两侧形成磨损带,随着磨损的发生,圆盘刀切削刃过渡圆弧半径增大、刃口变钝,刀具的磨损形式主要表现为WC硬质颗粒裸露脱落及材料的黏结撕裂,磨损机理主要为硬质合金黏结相钴元素的流失、疲劳磨损和黏结磨损.
关键词:硅钢片;圆盘剪分切;硬质合金圆盘刀;磨损;刃口钝化
TG386.31004-132X-201404000550
基于等弧长的U形件回弹补偿技术研究.龚志辉,汪日超,杨继涛,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 550-554.
底面圆弧回弹补偿是解决U形件回弹补偿过程中所产生冲压负角的有效方法,故提出等弧长补偿原则来快速获得底面圆弧半径、两侧底角圆弧半径及圆弧中心参数,实现了U形件回弹补偿模型尺寸精度的精确控制;应用试验设计方法、响应面模型构建了U形件回弹角计算的近似模型,通过理论分析实现了补偿角和最大补偿角的计算,从而可快速构建底面圆弧补偿的U形件回弹补偿模型.算例验证了该方法的有效性.
关键词:回弹;等弧长;模具补偿;冲压负角
TG4441001-3881-201403000118
电弧焊接焊缝偏差方法研究.黎昭郁,高向东.机床与液压, 2014, 42(3): 118-120.
焊缝跟踪技术是自动电弧焊接的一个重要研究领域,实现精确的焊缝跟踪对于提高焊接质量具有非常重要的作用.而要实现精确的焊缝跟踪,焊缝偏差(即焊缝中心与电弧的偏差)检测技术是一个关键.通过图像处理技术,选取熔池图像处理区域(包括熔池前端与熔池前端部份焊缝),并将熔池图像质心作为分析焊缝偏差的特性参量,研究利用熔池特性参数来建立焊缝偏差测量视觉模型的方法.
关键词:焊缝偏差;图像处理;焊缝跟踪;熔池图像质心
TG457.11000-3851-201401000166
硅氧烷齐聚物颗粒增强Sn-Ag基复合钎料的熔化特性.甄雯,邰枫,郭福.复合材料学报, 2014, 31(1): 166-170.
具有纳米结构的有机-无机笼型硅氧烷齐聚物(POSS)作为强化相的POSS/Sn-3.5Ag复合钎料可有效地改善基体钎料钎焊接头的力学可靠性.在前期试验的基础上,采用差热分析试验的方法分析了POSS 质量分数为3%的POSS/Sn-Ag复合钎料中POSS颗粒的熔化特性.结果表明,3% POSS/Sn-Ag复合钎料的熔化温度与Sn-3.5Ag共晶钎料相近,POSS颗粒的加入对其熔化温度影响不大,说明复合钎料在熔化特性上可以满足工艺性能的要求.此外,差热分析计算表明,3% POSS/Sn-Ag复合钎料在冷却过程中具有更高的表观活化能值,说明POSS强化相可能主要存在于Sn晶粒的晶界处.关键词:硅氧烷齐聚物;复合钎料;熔化特性;工艺性能;熔化温度;表观活化能
TG502.141001-3881-201403000090
机床大规模公差设计策略与数字化方法.黄强.机床与液压, 2014, 42(3): 90-94.
针对计算机辅助公差设计的发展状况,提出一种机床大规模公差设计的策略及其实施方案.实施中以误差敏感性分析作为机床公差设计的重要依据,以公差控制效果的数字化预测作为公差检验及调整的具体指导.介绍了机床通用误差模型的建立原理及方法,以平面为例给出了公差数学模型的建立方法及表示形式,并给出了公差控制效果预测方法的示例.
关键词:机床;公差设计;敏感性分析;误差模型;公差数学模型
TG502;TG611004-132X-201403000315
基于相对距离尺度TOPSIS法的机床结构优选设计研究.陈永亮,韩瑶,庞锦平,等.中国机械工程, 2014, 25(3): 315-320.
为了合理、高效地进行结构改进及优选设计,提出了采用相对距离尺度的改进TOPSIS评价方法,以对多种备选方案进行综合分析和优选.首先确定评价指标,建立原始数据矩阵;然后得出各评价指标的权重系数,根据可适应设计原则建立多个评价目标,并基于三种距离尺度的综合性能进行评价,总结三种距离尺度方法的特点;最后以某大型立式磨床的横梁设计方案为例,将它的12种变型作为评价目标,采用有限元分析,将其质量及动静热态特性作为评价指标,计算出三种方法下的12种评价目标的评价结果向量,并通过对比,选出综合考虑三种方法的最优评价方案.实践表明,基于相对距离尺度的TOPSIS方法能明确区分方案优劣,且与实际生产所选择方案相符合.
关键词:TOPSIS法;距离尺度;机床结构;优选设计
TG5801001-3881-201403000112
磨削淬硬中磨削区温度自动控制系统的设计.程伟,王贵成,梁萍.机床与液压, 2014, 42(3): 112-114.
磨削淬硬是利用磨削区热量对工件表面进行热处理的新技术.在磨削淬硬过程中,工件表面温度的变化直接影响工件表面热处理层的质量.高温热管是一种很好的控制热量传输的器件,为了使磨削淬硬过程中工件的温度变化较小,设计一种温度控制系统,将高温热管与被磨削工件接触,利用红外辐射测温仪检测磨削加工中工件的表面温度,温度数据通过PID控制器传递用以控制高温热管与工件的接触热阻来调节工件的表面温度,从而达到控制表面淬火的要求.
关键词:磨削淬硬;温度自动控制;高温热管;PID控制器
TG5851004-132X-201404000451
基于正交试验-遗传神经网络的陶瓷球面精密磨削参数优化.刘伟,邓朝晖,万林林,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 451-455.
针对陶瓷等难加工材料的精密加工要求与特点以及球面磨削传统加工模式,分析了氮化硅陶瓷材料球面廓形工件砂轮法向跟踪精密磨削的方法.采用正交试验法设计试验,运用极差法和方差法综合分析相关磨削工艺参数对工件加工质量与效率的影响规律.考虑到当前磨削加工工艺方案选择与优选的难点,利用遗传神经网络算法建立了工件加工质量与效率和相关磨削工艺参数之间的非线性映射关系,并基于正交试验法的分析结果对遗传神经网络算法进行了改进,实现了相关磨削工艺参数的优化,缩短了氮化硅陶瓷材料球面廓形工件数控磨削工艺制定与操作的时间,提高了磨削加工质量和效率.
关键词:陶瓷球面;精密磨削;正交试验;遗传神经网络;参数优化
TG595.31001-3881-201403000020
基于机器人浮动功能的冰箱压缩机曲轴磨削生产线研究.陈祝权,林粤科,张晓瑾,等.机床与液压, 2014, 42(3): 20-23.
介绍工业机器人在冰箱压缩机曲轴磨削加工中的应用,以机器人、传送线和磨床集成开发出冰箱压缩机曲轴磨削自动生产线.由于冰箱压缩机曲轴磨削加工上料过程对柔性要求较高,目前业内还没有使用机器人代替人工进行曲轴磨削加工自动上下料的生产线,故机器人上料过程是该生产线的最大难点.重点研究了机器人浮动功能在曲轴磨削上料过程的应用,并通过多次实验找到合适的机器人上料浮动力条件.经试运行,机器人上料效果完全达到了人工上料标准,该生产线可实现柔性自动化生产.
关键词:工业机器人;曲轴磨削;浮动功能
TG6591001-3881-201403000173
基于平均影响值与SVM的滚珠丝杠故障诊断技术.温国强,文妍,谭继文.机床与液压, 2014, 42(3): 173-176.
针对滚珠丝杠故障诊断中存在大量冗余信息的特点,引入平均影响值法对故障信号特征进行筛选.该法可剔除冗余特征,保留对诊断结果影响较大的特征作为支持向量机(SVM)的输入,然后借助支持向量机实现对输入参量的训练以及故障模式识别.经实验验证,实例中所建立的滚珠丝杠故障诊断模型,能在更大程度上缩短诊断时间,提高分类精度,具有较传统诊断模型更好的诊断效果.
关键词:滚珠丝杠;平均影响值;特征筛选;SVM;故障诊断
TG6621004-132X-201403000295
阳极振动往复运丝微细电解线切割试验研究.于洽,曾永彬,徐坤,等.中国机械工程, 2014, 25(3): 295-298.
电解加工产物的及时输运是微细电解线切割加工中亟待解决的问题.提出通过线电极往复运动和工件低频振动共同强化加工间隙内传质过程来提高微细电解线切割的切缝质量的方法;构建了线电极往复运丝、工件振动的微细电解线切割试验系统;采用正交试验方法,分析了线电极运丝幅值、运丝频率、工件振动幅值和振动频率4个因素对切缝平均宽度和切缝轮廓均匀性影响的主次和趋势,并筛选出了优化的线电极运丝和工件振动参数;采用优化参数加工出了结构清晰、完整的微梁结构.
关键词:微细电解;线切割;运丝;振动;正交试验
TH 机械、仪表工业
TH111004-132X-201403000357
基于改进自适应遗传算法的固定结合面动态特性参数优化识别.朱坚民,张统超,李孝茹,等.中国机械工程, 2014, 25(3): 357-365.
针对固定结合面传统建模方法精度较低和结合面的动态特性参数难以确定的问题,改进了基于弹簧阻尼单元的建模方法,提出了基于实验模态分析和改进自适应遗传算法的固定结合面动态特性参数的优化识别方法.该方法以有限元计算的理论固有频率和阻尼比与其对应实验模态分析结果的相对误差最小为目标函数,使用改进的自适应遗传算法优化识别固定结合面的刚度和阻尼参数.以自行设计制作的固定结合面模型为研究对象进行了建模、实验、参数识别等分析,分析结果表明:所提出的方法是正确的、有效的,参数识别误差在5%以内,达到了较高的识别精度.
关键词:固定结合面;动态特性;参数识别;改进自适应遗传算法;模态分析
TH1111008-973X-201402000181
机械系统原理分解对称的作用机理及应用.冯培恩,曾令斌,邱清盈,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 181-189.
为了探索机械系统原理分解对称的作用机理及其在产品创新设计中的应用规律,建立由原理时空对称和原理效用对称组成的机械原理对称体系.原理效用对称描述多个原理方案实现相同目的功能的等效性,可分为原理分解对称、组合对称和置换对称3种类型,其中原理分解对称可进一步分为异种原理分解对称和同种原理分解对称.基于原理分解对称的作用机理和效用,提出原理分解对称的17个设计准则和2个设计原理.建立“产品性能需求—原理解缺点—原理分解对称设计准则/原理”关联模型,提出应用原理分解对称知识实现产品原理创新的进程.给出一个实例,说明作者如何运用提出的方法,借助于原理分解对称的设计准则而发明一种能抵消附加磁扭矩的电锤钻的创新过程,并验证相关应用知识的有效性.
关键词:原理对称;原理分解对称;同种原理分解对称;原理创新设计;磁力冲击钻
TH1117.10254-0150-201402000056
雾化施液CMP工艺及材料去除机制研究.王陈,李庆忠,朱仌,等.润滑与密封, 2014, 39(2): 56-60.
介绍通过雾化供液方式进行化学机械抛光(CMP)的工作原理以及试验装置设计,通过雾化供液抛光工艺试验考察该方法的抛光效果,分析其材料去除机制.结果表明,雾化施液CMP方法的抛光浆料利用率高,在达到去除率为 257.5 nm/min,表面粗糙度小于3.8 nm的抛光效果时,雾化抛光液消耗量仅为350 mL.雾化抛光材料去除机制是表面材料分子级氧化磨损去除,即通过抛光液中氧化剂的化学作用使表面原子氧化并弱化其结合键能,通过磨粒的机械作用将能量传递给表面分子,使表面分子的能量大于其结合键能而被去除.
关键词:雾化施液;CMP;工艺试验;材料去除机制
TH1121001-3881-201403000047
Stewart平台六自由度位姿方程的改进数值解法研究.陈海龙,汪伟,王小兵,等.机床与液压, 2014, 42(3): 47-50.
针对数值法求解Stewart平台位姿方程,计算速度较慢,迭代初始值选取不当可能得不到位姿正解的问题,采用L-M优化算法解算非线性方程以及暖启动策略代入初值方法解决上述问题,实验结果表明该方法快速有效.
关键词:Stewart平台;运动学正解;L-M算法
TH1121004-132X-201404000461
剪式机构阵列可展结构的静力学分析方法与应用研究.刘国林,王三民,尚鹏.中国机械工程, 2014, 25(4): 461-465.
针对大型可展结构提出了一种新的结构静力学分析方法,克服了常规有限元方法在进行大型可展结构分析时计算量大、计算耗时长等缺点.首先建立了剪式单元机构的刚度矩阵,组装得到整体结构的刚度矩阵和有限元方程;然后通过等价变形,将总刚度矩阵表示成循环矩阵,有限元方程表示成离散卷积的形式;最后采用一种新的方法求解了卷积形式的平衡方程,得到了各铰链点的位移和约束力,提高了计算效率.
关键词:剪式单元;刚度矩阵;离散傅里叶变换;非齐次线性方程组
TH1131000-3835-201405000058
发动机双平衡轴系统设计分析.李凤琴,郑光泽,艾晓玉.振动与冲击, 2014, 33(5): 58-63.
基于某直列四缸发动机的双平衡轴系统设计方案,利用Excite软件建立了发动机动力总成多体动力学分析模型,预测了动力总成振动噪声性能.分析了曲轴齿轮与平衡轴齿轮的啮合力对曲轴转速、主轴承反力的影响,探讨了搭载平衡轴系统后发动机振动响应的变化情况.利用传递路径分析方法,研究了双平衡轴系统对动力总成悬置2阶振动的减振效果及对车内噪声的改善情况.分析结果表明采用双平衡轴系统有助于提升发动机NVH性能、改善车内噪声水平.
关键词:双平衡轴;惯性力;振动响应;传递路径;噪声
TH1131000-3835-201406000143
基于人工鱼群算法的轴承故障随机共振自适应检测方法.朱维娜,林敏.振动与冲击, 2014, 33(6): 143-147.
针对传统的自适应随机共振以单个参数为优化对象忽略参数间交互作用的不足及采用遗传算法优化参数在种群数量增加时算法收敛速度明显减缓的缺陷,提出基于人工鱼群算法的自适应随机共振新方法.该方法利用人工鱼群算法对初值、参数设定容许范围较大、具备并行处理能力及人工鱼个体数目增加时鱼群算法收敛速度能提高的特性,自适应实现与输入信号最佳匹配的随机共振系统.仿真数据与轴承滚动体故障数据分析表明,基于该算法的自适应随机共振方法可有效实现微弱特征检测与早期故障诊断.关键词:自适应随机共振;人工鱼群算法;参数优化;轴承故障诊断
TH1131004-132X-201403000404
基于键合图理论的斜直井管柱上扣/卸扣系统设计与仿真.任福深,陈素丽,王威.中国机械工程, 2014, 25(3): 404-409.
针对斜直井齿轮齿条钻机的管柱自动处理问题,采用顶驱和轨道钳联合作业的方式,设计了一套能够实现管柱紧扣、冲扣和旋扣等动作的自动化作业装置及其液压控制系统.采用键合图理论,建立了动力水龙头旋扣系统和轨道钳系统的键合图模型,并推导出每个键合图模型的系统动态方程.基于20-sim仿真平台,对键合图模型进行了动态仿真分析,通过对比分析,验证了各键合图模型的合理性,为斜直井石油钻机上扣/卸扣机构系统的研制提供技术支持和理论指导.
关键词:顶驱;轨道钳;键合图;仿真
TH113 1004-132X-201404000491
改进VPMCD方法在滚动轴承故障诊断中的应用.杨宇,李杰,潘海洋,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 491-496.
针对模式识别新方法VPMCD(variable predictive model based class discriminate)在参数估计过程中存在的缺陷,对VPMCD方法进行了改进,用主成分估计法代替原方法中的最小二乘法进行参数估计,消除了预测变量间存在多重线性相关性的影响,可以获得更加稳定的模型参数,从而提高模式识别的精度.采用局部特征尺度分解(LCD)方法对滚动轴承振动信号进行分解得到若干个单分量信号,提取各分量的近似熵组成故障特征向量作为改进VPMCD的输入,以改进VPMCD作为分类器对滚动轴承的工作状态和故障类型进行分类.对正常状态、外圈故障、内圈故障和滚动体故障四种不同工作状态和故障类型下的滚动轴承振动信号进行了分析,结果表明该方法有效.
关键词:改进VPMCD;局部特征尺度分解;主成分估计;滚动轴承;故障诊断
TH113.11000-3835-201406000077
基于傅里叶幅值检验扩展法的轨道车辆垂向模型全局灵敏度分析.余衍然,李成,姚林泉,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 77-81.为筛选明显影响轨道车辆垂向振动特性的设计参数,简化车辆模型参数优化设计过程,采用傅里叶幅值灵敏度检验扩展法对典型轨道车辆垂向模型进行参数灵敏度分析.研究结果表明,二系悬挂与一系悬挂阻尼变化对车体沉浮运动影响较一系悬挂刚度大;调整车辆定距也会在相当程度上影响车体点头运动;模型设计参数间存在微弱的交互作用.所用该研究方法及结论对轨道车辆模型的振动特性研究及参数优化设计具有一定参考价值与工程意义.
关键词:轨道车辆;振动特性;灵敏度分析;傅里叶幅值灵敏度检验扩展法
TH113.1;TH165.3 1000-3835-201405000132
基于形态分量分析的滚动轴承故障诊断方法.陈向民,于德介,李蓉.振动与冲击, 2014, 33(5): 132-136.
在改进形态分量分析阈值去噪方法的基础上,提出了基于形态分量分析的滚动轴承故障诊断方法.形态分量分析根据信号中各组成成分的形态差异,构建不同的稀疏表示字典对各组成成分进行分离.当轴承出现局部损伤时,其振动信号往往由以包含轴承自身振动的谐振分量、包含轴承故障信息的冲击分量及随机噪声分量构成.谐振分量表现为信号中的平滑部分,而冲击分量则表现为信号中的细节部分,因此,可根据谐振分量与冲击分量的形态差异,实现二者的分离.该方法利用形态分量分析对滚动轴承故障信号中的谐振分量、冲击分量和噪声分量进行分离,然后根据冲击分量中冲击之间的时间间隔诊断滚动轴承故障.算法仿真和应用实例表明,该方法能有效地提取滚动轴承故障振动信号中的故障冲击成分.
关键词:形态分量分析;阈值去噪;滚动轴承;故障诊断
TH113.251000-3835-201405000193
金属橡胶减振器在机载光电吊舱复合减振系统中的应用.王平,张国玉,高玉军,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 193-199.
为减小载机角振动对光电吊舱成像质量的影响,应用金属橡胶作为隔振元件研制出两种能限制一定自由度的小型金属橡胶减振器,分别嵌入光电吊舱内、外框架减振系统中设计了两级减振系统,从原理上实现了3个方向无角位移隔振.依据振动理论获取了两种减振器轴向、径向刚度和阻尼比等参数并采取特殊工艺制备了金属橡胶减振器.应用ADAMS/Vibration模块对光电吊舱减振系统进行了仿真分析,分析结果显示光电吊舱减振系统固有频率为17 Hz左右,角振动幅值最大值为0.0011,并且当频率大于25 Hz时,角振动幅值趋近于零,分析结果表明该减振系统对25 Hz以上的角振动可以起到很好的抑制作用.最后通过振动试验验证了仿真结果的正确性,与实际测量结果相比,仿真计算结果误差不超过10%,说明光电吊舱减振设计是成功的.金属橡胶减振器在光电吊舱上的成功应用对于光电吊舱振动隔离技术有着重要的意义.
关键词:金属橡胶;减振;光电吊舱;无角位移
TH1170254-0150-201402000009
二氧化硅在锂基脂中的摩擦学性能.陈力,陈国需,李华峰,等.润滑与密封, 2014, 39(2): 9-14.
通过四球试验考察不同粒径和不同含量二氧化硅作为锂基脂添加剂的摩擦学性能,并研究表面改性对二氧化硅摩擦学性能的影响.利用光学显微镜和EDX分析磨斑表面形貌及元素组成,探讨二氧化硅的润滑作用机制.结果表明:在一定工况条件下,二氧化硅能够提高锂基脂的减摩抗磨性能和极压性能;表面改性能提高二氧化硅的分散性能,但对其摩擦学性能影响不大;EDX能谱分析表明,二氧化硅和摩擦表面发生作用生成了具有良好摩擦学性能的表面润滑层.
关键词:锂基脂;二氧化硅;摩擦学性能
TH1170254-0150-201402000032
脂润滑工况下GCr15钢的冲击磨损实验研究.王乃潇,鲁世杰,王静.润滑与密封, 2014, 39(2): 32-37.
在重载荷冲击磨损试验机上在一定冲击频率下对GCr15钢试件进行脂润滑工况下的冲击磨损试验,使用扫描电镜以及表面形貌仪等观察分析试件表面损伤及塑性变形情况.结果发现:冲击使GCr15钢试件表面发生了塑性变形和磨损,塑性变形存在于冲击的每一阶段,不同润滑脂接触工况下表层脱落情况不相同,并且伴有微细球形颗粒产生;冲击次数较少时,润滑脂黏度越大,冲击磨损后试件表面凹坑深度越大,形成的凹坑肩部凸起越高,随着冲击次数的增加,不同脂润滑时的凹坑深度趋于相同.
关键词:冲击磨损;GCr15钢;润滑脂;表面损伤
TH1171004-132X-201404000476
线接触非稳态弹流问题的数值计算.孙昂,刘德良,徐久军.中国机械工程, 2014, 25(4): 476-479.
非稳态弹流润滑是工程中常见状态,为了研究非稳态润滑时设备的工作性能,采用间接迭代法求解了周期载荷线接触弹流问题.通过算例研究工程上常见的余弦载荷作用下弹性流体动力润滑特性,探讨载荷、动载幅值和频率变化对油膜的影响.计算结果表明:随着载荷的增大,出口的颈缩现象减弱;随着频率和动载幅值的增大,压力曲线的形状发生改变,挤压效应明显.
关键词:线接触;弹流润滑;非稳态;数值计算
TH117.10254-0150-201402000015
弹性状态下粗糙表面的法向接触刚度.方燕飞,黄平.润滑与密封, 2014, 39(2): 15-17.
粗糙表面接触问题是一类重要和具有实用价值的实际工程问题.采用Hertz理论和粗糙表面随机接触模型,研究弹性状态下粗糙表面法向接触刚度,推导出在不同接触体的法向接触刚度公式.由推导的理论公式可知,粗糙表面在随机接触模型中接触刚度跟载荷成正比,与表面粗糙度均方值成反比.
关键词:粗糙表面;法向接触刚度;弹性状态
TH117.10254-0150-201402000066
滚动轴承油气润滑及喷油润滑温度场对比研究.王跃飞,孙启国,吕洪波.润滑与密封, 2014, 39(2): 66-70.
分析滚动轴承内部生热机制,计算不同转速下油气润滑和喷油润滑的轴承滚道表面对流换热系数;应用Workbench流场分析模块,建立滚动轴承流体域几何模型,对不同转速下滚动轴承油气润滑和喷油润滑时轴承腔热流耦合温度场进行仿真分析.结果表明,当轴承转速较低时,油气润滑和喷油润滑时轴承腔最高温度基本相同,但油气润滑条件下轴承腔的整体温度远远低于喷油润滑方式;当轴承转速较高时,油气润滑条件下的轴承腔最高温度要远远低于喷油润滑条件下的轴承腔最高温度,从而验证了高速工况下油气润滑的优越性.
关键词:油气润滑;喷油润滑;滚动轴承;热流耦合
TH117.10254-0150-201402000089
基于巨磁电阻传感器的油液铁磁性磨粒检测研究.刘云涛,田洪祥,姜应战,等.润滑与密封, 2014, 39(2): 89-93.
针对油料原子发射光谱仪对大于10 μm的磨粒检测效率不高,不能有效反映油液磨粒浓度的问题.通过检测经特定磁场磁化和聚集后油样中铁磁性磨粒剩余磁场的大小,来反映油样中铁磁性磨粒浓度大小的方法,利用巨磁电阻磁场传感器,设计一种油液铁磁性磨粒检测装置.该检测装置对同一油样的检测具有较好的重复性;对浓度和尺寸分布均不同的铁磁性磨粒油样,其检测结果并没有因尺寸分布的不同而出现明显的差别.该油液磨粒检测装置可以克服原子发射光谱仪对铁磁性大磨粒检测效率不高,不能有效反映油样铁磁性磨粒浓度的缺点.
关键词:传感器;磨粒检测;巨磁电阻;原子发射光谱
TH117.11004-132X-201403000371
一种辨识磨粒群分形无标度区的新算法.张怀亮,邹佰文,肖雷.中国机械工程, 2014, 25(3): 371-376.
针对磨粒群分形维数计算精度偏低,且无标度区辨识过程中容易出现局部最优的问题,提出了一种辨识无标度区的新算法.首先利用模拟退火K-means算法对磨粒群r~N(r)(尺度~测度)双对数曲线的一阶局部导数聚类,剔除一阶导数为0及波动很大的区间,然后利用模拟退火K-means算法对曲线的二阶局部导数聚类,识别出精确的无标度区间.应用新算法对典型的分形图形进行了分形维数计算,计算结果与理论值吻合度较高;同时应用新算法对磨粒群的分形无标度区进行了辨识.研究表明:磨粒群的分形无标度区较宽,新算法对磨粒群等多孔图形的无标度区辨识效果较好,能显著提高磨粒群分形维数的计算精度.
关键词:无标度区;磨粒群;分形维数;模拟退火
TH117.11004-132X-201404000534
双粗糙面滑动过程考虑黏着时的摩擦学性能分析.赖联锋,高诚辉,黄健萌.中国机械工程, 2014, 25(4): 534-538.
建立了二维双粗糙体分形表面的接触模型,在固定滑动速度工况下考虑材料的磨损失效,针对是否考虑接触过程中的黏着因素,动态探讨了粗糙体在滑动过程中的摩擦磨损变化情况.运用有限元方法对滑动过程的摩擦磨损进行模拟仿真,得出考虑黏着因素的界面剪切强度τ=σy(σy为材料的屈服应力)时的摩擦因数平均值为0.48;对滑动过程是否考虑黏着因素的磨损率及振动情况进行分析比较,引入快速傅里叶函数对摩擦振动进行变换得到功率谱,结果发现,考虑黏着因素的情况下,相应的磨损率较大,功率谱低频成分较多,振动相对比较平缓,所需要的能量也相应比较大.将模拟仿真结果与实验进行比较,验证了模拟仿真的合理性,也加深了对摩擦磨损过程物理图像的理解.
关键词:滑动接触模型;损伤失效;黏着;摩擦因数;快速傅里叶函数
TH117.21001-053X-201401000097
轧制界面非稳态流体润滑轧制特性.付括,臧勇,郜志英.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 97-103.针对轧制过程非稳态及润滑特性,通过流体力学分析,建立稳态、非稳态轧制变形区油膜厚度分布模型,提出油膜波动系数以研究油膜厚度的绝对波动,应用卡尔曼微分方程分析了稳态、非稳态轧制界面应力分布,并以稳态应力分布为基础提出应力波动系数以研究变形区应力的绝对波动.结果表明:稳态下压下率增加,轧制界面油膜变薄,压应力、切应力均增加;非稳态下随着入口板带厚度等扰动因素的波动加剧,油膜波动系数变大,绝对波动加剧;不同时刻非稳态压应力波峰的位置和数值都会发生变化;相比于切应力,油膜波动对压应力的影响比较大,当油膜厚度发生6.33%的绝对波动时,压应力和切应力分别产生1.17%和0.24%的绝对波动.
关键词:轧制;界面;润滑;压下率;应力分析
TH117.20254-0150-201402000018
水润滑橡胶轴承的制备及摩擦磨损性能研究.廖明义,辛波,励琦彪,等.润滑与密封, 2014, 39(2): 18-21.
以丁腈橡胶(NBR)为基体,制备水滑润橡胶轴承;研究填料、载荷、转速、润滑介质、NBR品种等因素对橡胶轴承在水润滑介质中的摩擦磨损性能的影响,并分析其摩擦和磨损机制.结果表明,炭黑量和二硫化钼添加量明显影响橡胶轴承的摩擦因数和磨损量;随着载荷的增大,橡胶轴承的摩擦因数和磨损量均呈现先增大后减小再明显增大的趋势;随着转速的增大,橡胶轴承的摩擦因数和磨损量均明显减小,并且在海水中的摩擦因数和磨损量均大于在淡水中的摩擦因数和磨损量.
关键词:水润滑;橡胶轴承;摩擦因数;磨损机制
TH117.20254-0150-201402000022
基于弹流润滑的圆锥滚子球基面曲率半径优化设计.刘红彬,邢国玺,张帅,等.润滑与密封, 2014, 39(2): 22-26.
根据圆锥滚子轴承的运动学原理,建立圆锥滚子球基面-内圈大挡边的运动学模型,得到圆锥滚子的自转速度、公转速度和圆锥滚子球基面-内圈大挡边接触区域的卷吸速度分布;建立圆锥滚子球基面-内圈大挡边弹流润滑的数学模型,计算分析在不同载荷和卷吸速度作用下,圆锥滚子球基面曲率半径对油膜厚度和摩擦因数的影响规律,并得到载荷与速度对圆锥滚子球基面最优化曲率半径的影响规律,即当其他工况条件不变时,圆锥滚子球基面所承受的载荷越大,其最优化的曲率半径就越大;速度越高,最优化的曲率半径则越小.
关键词:圆锥滚子轴承;弹流润滑;油膜厚度;优化设计
TH117.20254-0150-201402000048
有限长线接触非牛顿热弹流润滑分析.刘明勇,朱才朝,刘怀举.润滑与密封, 2014, 39(2): 48-55.
建立有限长圆柱滚子的非牛顿流体热弹流润滑模型,选取Ree-Eyring流体和Power-Law流体进行有限长线接触弹流润滑分析.研究表明:随着接触线长度增大,端部效应减弱;Ree-Eyring流体特征剪切力对润滑温升和剪切力影响较大,而对润滑压力与膜厚影响甚微;Power-Law流体随指数增大,润滑膜厚明显降低;随载荷、转速升高,热解与等温润滑结果差异增大,热效应对摩擦因数的影响尤其显著.
关键词:有限长线接触;圆柱滚子;热弹流润滑;Ree-Eyring;Power-Law
TH117.20254-0150-201402000071
类迷宫螺旋密封与迷宫密封的性能对比研究.高远,王凡,张秀珩,等.润滑与密封, 2014, 39(2): 71-75.
往复式压缩机迷宫密封加工过程中,为简化加工工艺,将传统迷宫密封加工成类迷宫螺旋密封.为比较类迷宫螺旋密封与迷宫密封的密封性能差异,分析类迷宫螺旋密封的密封机制,将类迷宫螺旋密封的能量耗散分成类迷宫密封能量耗散和槽向能量损失,采用CFD方法对类迷宫螺旋密封的密封性能进行数值模拟.结果表明,类迷宫螺旋密封的密封性能虽不及传统迷宫密封,但密封效果相差在5%以内,综合考虑加工工艺、经济效益等因素,采用类迷宫螺旋密封代替迷宫密封是完全可行的.
关键词:类迷宫螺旋密封;迷宫密封;密封性能
TH117.20254-0150-201402000122
某精轧机油气润滑方案的改进.王培志,王朝建,杨培菲.润滑与密封, 2014, 39(2): 122-124.
对某型精轧机的油气润滑系统存在的问题进行研究,通过提高单向阀的开启压力,实现了单向阀的快速开启;通过调整高压阀开启值,解决了因压力过高导致的分配器损坏问题;通过调整压力继电器及系统的控制程序,解决了继电器经常发生故障的问题,提高了生产效率.
关键词:精轧机;油气润滑;故障分析;改进方案
TH117.31671-7775-201401000091
织构化表面固体润滑性能试验.华希俊,刘明,杜志华,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 91-95.
采用激光表面织构技术,在45#钢试样表面加工微凹坑形貌,将固体润滑剂MoS2压填至微凹坑内,利用UMT-2型多功能摩擦磨损试验机,考察其在不同载荷条件下,不同间距微凹坑试样的摩擦磨损特性,并通过扫描电镜与能量色散谱仪对磨损表面进行测试分析.结果表明:集成运用激光微织构技术与固体润滑技术,能有效提高表面润滑性能;与未织构光滑试样相比,激光表面织构试样摩擦系数显著降低;一定范围内,随着织构密度增加,表面摩擦系数减小,耐磨、抗擦伤性能明显提高,较佳的织构面积占有率为19.6%~30.0%;微凹坑中预埋的固体润滑剂在摩擦过程中能有效涂覆到试样接触表面,形成稳定可靠的固体润滑膜.
关键词:激光表面织构;固体润滑;减摩机理;摩擦磨损;涂覆
TH117;TP2120254-0150-201402000104
实际工况下红外光谱法测润滑油总酸值的研究.陈闽杰,严飞,喻薇,等.润滑与密封, 2014, 39(2): 104-107.
针对实际工况下采集的在用润滑油,依据ASTM标准试验方法与条件,采用傅里叶红外光谱法与自动电位滴定法分别测得氧化度与总酸值,并研究得到二者之间的相关关系模型.结果表明:从整体上看氧化度与总酸值高度相关,说明用红外光谱测定的氧化度代替电位滴定法测定的总酸值是可行的.但不同类型的油品总酸值与红外氧化度之间的关系存在较大差异,以氧化度理论计算总酸值需要有足够多的样品实测数据基础.
关键词:红外光谱;总酸值;油氧化;油液监测
TH12;TG651001-2265-201403000140
基于RE与RP的叶片设计研究.张文建,任雯,刘庆东.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 140-142.
以某汽轮机叶片为研究对象,阐述了反求工程的概念.并且应用三坐标测量机(CMM)结合反求技术对该叶片进行数据采集、数据预处理、自由曲线造型及曲面重构,利用UG软件实现了叶片的复杂曲面设计.最后应用快速成型技术对模型堆积制造,加工出样件.此过程验证了反求技术和快速成型技术在复杂曲面设计中的精确性与实用性,构建的模型有利于形象观察,在很大程度上缩短了产品研发设计及加工周期.
关键词:反求工程;汽轮机叶片;曲面重构;快速成型
TH12;TH131000-3835-201405000125
机械振打除灰装置的纵向冲击特性.靖静,喻九阳,郑小涛,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 125-131.
基于波动方程建立了机械振打器冲击过程的振动模型,并针对机械振打器撞击杆的特殊边界条件,推导了撞击杆在活塞杆纵向冲击下的位移、速度、应力分布以及冲击持续时间的解析表达式.结合机械振打器的实际工况,运用有限元软件ansys/ls-dyna模拟了撞击杆在活塞杆纵向冲击下的各种响应,结果表明解析解与理论解匹配良好.
关键词:振打器;撞击杆;纵向冲击;振动;解析法
TH1221001-053X-201401000110
三冗余传动系统的优化设计.俞必强,李威,王文瑞.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 110-114.
提出了一种三冗余传动系统设计方案,采用三组动力单元并行输入并互为备份,通过机械式复合轮系传动系统实现对各输入轴运动和动力的传动和耦合,保障系统在部分输入单元发生故障时自动完成切换,维持连续稳定的动力输出.对传动方案进行了深入的研究,给出了系统的结构布局方案,导出了为达到三路传动等效作用需满足的配齿关系.基于多学科设计优化方法建立了三冗余传动系统的优化模型,将其划分为差动轮系和定轴轮系两个并行子系统,采用基于离散变量的多学科变量耦合优化方法进行优化求解,得到满足配齿关系、强度要求和动力学要求的最优设计方案.
关键词:动力传输;冗余;齿轮;优化设计;多学科设计优化
TH1221001-3881-201403000062
多槽线切割联动机构的优化设计.李家乐,刘小康.机床与液压, 2014, 42(3): 62-64.
以机构的工作速度能够尽量均匀平稳为目标,通过改变杆长参数对一种主要用于轮胎模具加工的多槽线切割联动机构进行了优化设计,并利用ADAMS系统仿真分析软件对优化前后的机构进行了运动仿真分析.结果表明:优化后的机构工作冲击减少,工作性能有所改善.
关键词:线切割;机构;优化设计;仿真分析
TH1221671-7775-201401000096
机能分离型软钢阻尼器的性能.张超锋,张志胜,武美萍,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 96-100.
为了开发大变形以及高耗能能力的具有机能分离作用的软钢阻尼器,将连杆系统引入到阻尼器的设计中.通过准静态渐增往复加载的试验方法,研究了连杆系统的重要参数连杆强度和连杆系数对阻尼器性能的影响.由于阻尼器的性能取决于阻尼面板的变形能力,而变形能力则通过应变集中系数来反应.因此,借助图像处理技术来得到阻尼器核心部件剪切面板的整体应变,通过分析面板的应变集中系数来比较阻尼器的破坏严重程度.试验结果表明:足够的连杆强度以及较大的连杆系数,可有效的减小剪切面板的应变集中系数,有利于显著提高阻尼器的变形能力、增加阻尼器的耗能性能等.
关键词:阻尼器;极软钢剪切面板;静态加载;机能分离;图像处理
TH1221672-7207-201402000408
考虑动载荷与动态磨损系数的直齿轮传动系统动态磨损特性.王晓笋,巫世晶,陈杰,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 408-413.
为揭示齿轮传动系统齿面动态磨损特性,通过Weber–Banaschek公式计算获取啮合齿轮对的时变啮合刚度,基于此建立包含非线性齿侧间隙和内部误差激励的齿轮传动系统运动学方程,计算获得系统轮齿啮合时载荷沿啮合线的动态变化规律.根据齿面粗糙度和当前啮合点最小油膜厚度,建立齿面动态磨损系数的表达式.以轮齿的起始啮合点和最终啮合为区间,将渐开线齿廓进行离散化处理,建立离散化的齿面动态磨损模型并对其进行特定参数下的仿真计算.研究结果表明:由于动载荷、动态磨损系数和滑移速度等参数的影响,主从动齿轮齿面累积磨损量沿渐开线齿廓呈现非均匀分布,节点处最小,齿顶处最大;小齿轮的齿面磨损程度比大齿轮更严重;当传动比和模数变化时,齿面累积磨损量均存在变化趋势明显的敏感区域.
关键词:时变啮合刚度;动载荷;动态磨损系数;动态磨损模型;直齿轮传动系统
TH122;TB114.31000-1093-201401000114
硬质合金刀具的动态可靠性灵敏度研究.王新刚,李鹤,吕春梅,等.兵工学报, 2014, 35(1): 114-119.
刀具各设计参数的选取直接影响刀具的可靠度和被加工件的精度.以应力-强度干涉(SSI)模型为基础,建立硬质合金刀具的动态可靠性数学模型,给出了刀具在切削加工时的可靠度变化规律.在此基础上与灵敏度分析方法相结合,推导出硬质合金刀具物理参数和材料参数的动态可靠性灵敏度计算公式,并给出了各参数的动态可靠性灵敏度的变化曲线.研究结果表明,随着切削加工时间和冲击载荷作用次数的增加,刀具各参数的敏感程度也逐步增大,对敏感参数可以通过直接或间接的手段加以控制,以降低对刀具可靠度的影响,进而提高刀具的可靠度和被加工零件的精度.该方法为提高刀具系统及整个机床的可靠性提供理论参考依据.
关键词:刀具技术;机械强度;刀具;动态可靠性;灵敏度;临界疲劳应力
TH122;TG5471001-2265-201403000020
精密成形铣齿主支撑位置切削力信号分析.邵杉,洪荣晶,张金,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 20-25.
文章以精密成形铣齿加工过程中切削力为研究对象,采用频谱分析方法分析了不同切削参数下的切削力信号,并以切削力信号的均值与最大最小值的比值对盘铣刀进行了评价.分析结果表明其加工过程中频率主要集中在100 Hz以下的低频段,特征频率与主轴转速和刀齿组数相关,加工过程中切削力大小随着切削齿高和进给速度的增加而增加,随着主轴转速的增加而减小;轴向力和进给力即主切削力之间的比例系数约为0.7,不同于传统的车削、铣削.
关键词:切削力信号;成形铣齿;盘铣刀
TH122;TG651001-2265-201403000066
柔性S型加减速控制算法研究.刘筱,吴文江,郑飂默.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 66-68.
为满足高速高精数控加工的要求,提出了一种柔性S型加减速控制模型.该模型能够减少加工过程中机床振动,避免产生较大的冲击.本文结合控制的思想,为不同路径设置不同的加加速度最大值.通过相邻路径间的夹角对最大加加速度进行调节,进而实现对系统的柔性控制.实验结果表明,该算法在避免较大冲击的前提下,能够实现路径间的高速衔接,有效提高了加工效率.
关键词:S型加减速;加加速度最大值;柔性控制
TH122;TG651001-2265-201403000101
基于Matlab的可调磁力减振镗杆控制系统参数优化.陈可,李伟,罗红波.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 101-103.
为了提高镗杆的减振性能,文章提出一种可调磁力减振镗杆.为了使这种镗杆具有稳定的减振性能,需要对电磁铁控制系统参数进行优化,得到最优的控制参数.针对可调磁力减振镗杆采用PID控制器这类控制系统,利用Matlab中Simulink模块及优化工具箱,根据ItAE准则,可以很好地进行参数优化.对比优化前后的减振块阶跃响应曲线,可以看出优化后控制系统具有超调量小,响应速度快和动态稳定性好等特点,这说明这种优化是有效的.
关键词:磁力减振镗杆;参数优化;PID控制
TH122;TG651001-2265-201403000114
改进的PSO在并联机构模糊PID控制器中的应用.刘伟锐,赵恒华.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 114-116.
针对传统控制方法控制难以实现精准控制,提出了一种基于解空间划分的改进粒子群算法优化模糊PID控制器参数,并将该控制器应用于3-TPT并联机构中,克服了传统模糊PID控制精度不高的缺点.介绍了模糊PID控制器个参数的调节作用,分析了控制器的影响因素,建立了模糊控制规则.通过Simulink建立模糊PID控制模器,可以直观的了解控制系统结构,操控简便,参数易调节.由仿真结果可知,该控制方法调节时间短,超调量小,控制精度高,鲁棒性强,可以取得满意的控制效果.
关键词:并联机构;改进PSO算法;模糊PID控制
TH122;TG6591001-2265-201403000045
基于实时逆运动学算法的6R机器人三维仿真.黎柏春,杨建宇,耿磊,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 45-48.
以实验室现有的6R工业机器人为研究对象,采用D-H方法建立了相应的运动学模型.在求解逆运动学的过程中,引入复指数,将求解问题转化为求解六个变量的方程组,利用矩阵元素相等求解得到了机器人的逆运动学解析解,并验证了运动学和运动学逆解的正确性.该方法简化了逆运动学的求解过程,减少了计算量,求解过程既没有增根也没有漏根.基于运动学逆解,利用多项式插值规划算法对机器人自动装卸工件过程进行了轨迹规划,并在MATLAB平台上实现了三维仿真.仿真结果表明逆运动学解析解可保证仿真的实时性,多项式插值规划算法的轨迹规划效果良好,三维仿真方法有效.
关键词:6R机器人;逆运动学;轨迹规划;三维仿真;MATLAB
TH122;TG6591001-2265-201403000107
自动螺丝锁付机器人控制系统研究及路径优化.王德会,王喜顺,方海涛,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 107-110.
针对目前螺丝锁付机器人作业对夹具定位工件精度要求高,不能自行校正工件孔位偏差等问题,分析工件偏差产生机理,结合HexSight图像处理软件,提出基于视觉定位的偏差补偿算法,自行校正螺丝孔位偏差,降低夹具对工件定位精度的要求;同时对螺丝锁付路径没有进行合理规划的问题,分别使用传统遗传算法和改进遗传算法对螺丝锁付路径进行优化,并给出了螺丝锁付优化路径图;实验表明该控制系统稳定可靠,螺丝锁付效率及准确度得到显著提高.
关键词:螺丝锁付机器人;视觉定位;路径优化
TH1231001-3881-201403000104
海洋废弃平台桩基拆除绳锯机驱动组件关键参数研究.王海波,张岚,孟庆鑫,等.机床与液压, 2014, 42(3): 104-106.
海洋废弃平台桩基拆除绳锯机是一种复杂的机电一体化设备,关键部位的密封直接决定了该设备的使用寿命.介绍了驱动轮轴承室的密封结构,分析得到了其主要部件在温度变化时的应力及尺寸变化数学模型,根据理论分析结果进行了实验研究.实验表明,温度变化对密封结构产生的影响必须要考虑,并且要对相关参数进行修正.该结果为绳锯机的密封组件关键参数选择提供了理论依据.
关键词:废弃平台桩基;绳锯机;驱动组件;关键参数
TH1231001-3881-201403000142
某路锥收放车回转升降机构有限元分析与结构优化.崔龙飞,张龙,马大为,等.机床与液压, 2014, 42(3): 142-147.
回转升降机构是某全自动交通路锥收放车上的一个重要机构,工作过程中承受负载比较大,为了防止因结构强度、刚度不足而发生失效,在ABAQUS中建立回转升降机构的有限元模型,分别对机构工作中3种危险姿态进行静态特性分析,并对主要承载部件单独进行校核分析,以确保能够准确地模拟实际情况,得到了最大应变所在位置和应力分布规律,然后以降低应力和应变为目的,提出结构优化方案,优化后的结构与原型相比,最大应力、应变均有显著地降低,有限元分析结果为机构的设计、制造提供了参考依据,可预期工艺设计,达到缩短设计周期和提高工作效率的目的.
关键词:路锥收放车;有限元;ABAQUS;边界条件;静态分析;结构优化
TH1231004-132X-201404000527
胶印机匀墨系统运动及变形特性分析.初红艳,赵俊涛,严晓飞,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 527-533.
为分析胶印机匀墨系统的运动和变形,利用ANSYS建立了匀墨系统中串墨辊和匀墨辊的模型,分析了匀墨辊运动、变形、剪切应力、正应力的特点及影响因素.分析结果显示:匀墨辊运动主要受串墨辊转速和串墨辊窜动量的影响;匀墨辊正应力主要受其硬度的影响;匀墨辊剪切应力主要受其硬度和两墨辊间摩擦因数的影响;匀墨辊变形主要受其硬度、串墨辊窜动量、串墨辊转速的影响.
关键词:胶印机;匀墨系统;运动;变形;受力
TH128;TH1261000-7857-201406000075
内燃机仿生孔型活塞热-结构耦合特性分析.吴波,丛茜,熙鹏,等.科技导报, 2014, 32(6): 75-79.
将凹坑型结构优化变形应用于内燃机活塞-缸套摩擦副中,研究了仿生孔型活塞的热-结构耦合特性.以XL-2V型发动机活塞为试验母体,根据标准活塞的受力分布,运用正交试验法建立了9 种仿生孔型活塞试验模型,应用传热分析第3类边界条件和最大侧压力,对其进行了热-结构耦合有限元分析.结果表明,9 种仿生孔型活塞模型的裙部最大变形(Dmax)和裙部径向变形范围(Uxmax-Uxmin)均小于标准活塞,其中综合性能最优的1#仿生活塞裙部的仿生孔为凹坑型,孔径相对最小(d1~d4分别为1、1.5、2、2.5 mm),且均匀分布(间距1.2°);小孔径、均匀分布的凹坑型仿生孔使活塞表面润滑油膜更均匀,同时使裙部应力卸载,从而可以有效地减少摩擦磨损,降低机械损耗,提高刚度,延长使用寿命.
关键词:仿生孔型活塞;热-结构耦合特性;有限元分析
TH131.31672-7207-201401000091
兆瓦级风力机偏航齿圈高强度联接螺栓螺纹表面裂纹扩展分析.李秀珍,邓华,吕杏梅,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 91-98.
建立兆瓦级风力机偏航齿圈与塔架法兰处高强度联接螺栓联接三维模型并在Hypermesh前处理,在ABAQUS建立高强度联接螺栓接触模型,按照不同裂纹深度和不同裂纹长度对高强度联接螺栓螺纹底端表面裂纹和螺纹顶端表面裂纹的扩展进行仿真分析.研究结果表明:高强度联接螺栓最大应力位置与裂纹位置无关,均出现在螺纹连接第1个螺纹处;当初始裂纹设置在第1个螺纹处时,由于高强度联接螺栓联接结构裂纹处产生应力集中、发生裂纹扩展现象,导致高强度联接螺栓应力过大,严重影响连接可靠性,故应特别注意此类裂纹,并防止其出现.
关键词:螺栓联接;偏航齿圈;风力发电机;表面裂纹
TH1321001-3881-201403000138
滚动功能部件寿命试验台传动机构的虚拟设计与运动仿真.徐弘博,冯虎田,欧屹.机床与液压, 2014, 42(3): 138-141.
根据滚动功能部件新产品寿命试验的要求,对寿命试验台的传动机构进行设计.在完成结构设计的基础上,运用Pro/E软件对其进行三维实体建模和虚拟装配,运用ANSYS软件对机构关键零件进行应力分析,并用Pro/E软件的机构分析模块Mechanism对其进行运动仿真分析.仿真结果显示:该寿命试验台传动机构的设计能够满足试验要求,为该试验台整体设计及优化提供了技术支持,缩短设计周期,节约研制经费.
关键词:寿命试验台;虚拟设计;有限元分析;运动仿真
TH1321671-7775-201401000007
柴油机SCR后处理控制器的研发.刘传宝,颜伏伍.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 7-13.
基于某重型柴油机进行选择性催化还原(SCR)的后处理系统匹配,开发了SCR后处理控制器,采用高性能芯片MC9S12XEQ512进行了控制器硬件设计,并完成性能测试,对SCR系统控制策略进行了深入研究,利用催化器下游NOx传感器和废气流量计的测量值作为期望输出,采用有导师学习方式的BP神经网络开发了催化器上游NOx排放估算模型,并基于此模型设计稳态工况添蓝计量控制策略,提出了催化器载体瞬态温变滞后修正算法和瞬态工况NH3泄漏控制策略.结果表明:设计的SCR控制系统瞬态工况的鲁棒性好,NOx转化率控制在60%左右,NH3泄漏量最大值控制在2.5×10-5以下;设计的控制器应用到目标发动机,经ESC和ETC试验验证排放达到国Ⅳ标准.
关键词:柴油机;选择性催化还原;添蓝;BP神经网络;SCR电控单元
TH132.41004-132X-201403000337
圆柱凸轮侧向传动机构圆柱凸轮廓面研究.董明望,吴林,戴明辉,等.中国机械工程, 2014, 25(3): 337-340.
重点介绍了一种新型无齿减速器,结合图解法与解析法并利用简单的空间几何与运动方法,对无齿减速器的核心传动件圆柱凸轮侧向传动机构廓面进行研究.利用半径为Rj的圆柱面截取凸轮的螺旋面得到圆柱面上螺旋线,求解螺旋线方程.通过对圆柱面半径Rj在一定区间范围内连续取值,利用连续变化螺旋线反求螺旋面方程.再利用该方程通过数学工具Mathematica进行圆柱凸轮螺旋线求解与圆柱凸轮轮廓造型.通过数控机床对样品进行试制从而验证研究的可行性.结果表明:圆柱凸轮廓面计算实际可行,圆柱凸轮侧向连续传动机构传动平稳.
关键词:无齿减速器;侧向传动;廓面计算;传动机构
TH132.411672-7207-201402000414
圆柱齿轮分扭传动系统的配齿研究.李枝军,朱如鹏,鲍和云,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 414-420.
根据圆柱齿轮分扭构型特点,考虑配齿结果对系统动力学特性的影响,讨论该系统应满足的配齿条件,提出4种不同的配齿方法,推导相应的配齿公式,进行相应的配齿计算分析.研究结果表明:第1种配齿方法能满足同步啮合条件,但配齿难度大;第4种配齿方法综合考虑了第2种和第3种配齿方法,能高度接近同步啮合条件,比较符合工程实际,是在第1种配齿方法不能实现时的优选方法,该配齿方法为圆柱齿轮分扭传动系统的设计提供了必要的理论依据.
关键词:齿轮;传动;分扭;配齿
TH132.41;O3221000-3835-201406000013
斜齿轮动力学建模中啮合刚度处理与对比验证.王峰,方宗德,李声晋.振动与冲击, 2014, 33(6): 13-17.
为准确建立斜齿轮动力学模型,更好分析斜齿轮系统振动特性,提出基于轮齿承载接触分析、考虑齿轮轴扭转变形的轮齿啮合刚度计算方法.分析国内文献普遍采用的基于啮合刚度分解建立斜齿轮动力学模型,指出其与理论力学相悖之处,提出基于力、振动位移分解法建立综合考虑时变啮合刚度激励、啮入冲击激励的斜齿轮啮合型弯-扭-轴耦合振动模型.以某斜齿轮副为例进行的仿真计算结果表明,基于承载接触分析的轮齿啮合刚度计算方法能准确、方便求得轮齿啮合刚度,文献[8]动力学响应结果与理论实际存在明显差别,而基于力、振动位移分解法的响应则能与理论实际较好吻合.
关键词:啮合刚度分解;承载接触分析;斜齿轮;动力学模型;振动响应
TH132.41;TG651001-2265-201403000137
谐波传动中不同材料柔性齿轮的有限元分析.张驰,张琳.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 137-139.
应用有限元法对柔性齿轮进行模态分析,研究不同材料的选取对其性能的影响.首先选取了两种典型的柔轮型号,根据其实际结构及几何尺寸利用Pro/E工具建立了柔轮的几何模型,然后将几何模型导入有限元分析软件ANSYS中,定义了三种不同材料的属性,即合金钢、碳纤维增强环氧树脂基复合材料及玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料,对柔轮进行了模态分析,比较了不同型号及不同材料的柔轮振动特性.结果表明复合材料柔轮较钢制柔轮的振动频率有大幅提高,这类材料应用于谐波传动柔性齿轮值得进一步研究.
关键词:谐波传动;柔性齿轮;复合材料;有限元
TH132;TG651001-2265-201403000026
双丝杠驱动直线进给系统动态特性分析.丁喜合,袁军堂,汪振华,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 26-28.
双丝杠驱动对于抑制机床在高速和高加减速情况下引起的振动具有显著的作用.以数控机床双丝杠驱动直线进给系统为研究对象,对不同丝杠和导轨跨距下的进给系统进行动态特性分析,得到各阶模态振型和固有频率,并建立了其二自由度系统振动模型,研究丝杠和导轨跨距对进给系统动态特性的影响规律.分析计算结果表明:随着丝杠跨距和导轨跨距的增加,进给系统绕工作台法向的扭转振动的固有频率和绕丝杠轴向的扭转振动的固有频率越高,抵抗扭转振动和变形能力越强,动态特性越好.
关键词:滚珠丝杠;双驱动;进给系统;动态特性
TH132;TG651001-2265-201403000058
偏航减速器行星传动系统静力学均载特性研究.吴一凡,张锁怀.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 58-62.
建立了行星齿轮传动系统的静力学均载计算模型,基于当量啮合误差原理,推导齿轮各误差的当量化计算公式和行星齿轮传动系统的均载系数计算公式.以偏航减速器四级行星传动系统为例,运用Matlab编程计算出各级传动的均载系数;分析了基本构件制造、安装误差对第一级行星传动系统载荷分配均匀性的影响情况,并对其影响程度作了比较;通过分析系统均载系数函数的幅相频率特性,得到其主要频率成分以及各行星轮出现均载不理想时的相位,为风机偏航减速器用行星齿轮传动的设计、加工等提供工程应用参考.
关键词:偏航减速器;行星传动;均载特性
TH132;TG6591001-2265-201403000037
大型精密回转工作台传动性能分析研究.袁胜万,寸花英,李江艳,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 37-41.
针对精密卧式加工中心性能不断提升需求,对其回转工作台的传动精度、快速响应特性、加工稳定性等提出更高要求,通过建立精密回转工作台动力学模型,计算系统在扭转振动、时变啮合刚度、误差激励等因素作用下的动态响应,分析系统动态特性.同时建立其传动精度模型,计算传动系统在各误差因素作用下系统传动精度.研究表明输出轴在高速输入情况下振动情况较差,需要采取一定的措施对其进行减振,以提高其系统动态特性.同时通过理论分析发现重复定位精度与定位精度均满足验收条件,具有较好的输出精度.
关键词:精密回转工作台;传动误差;动态响应
TH132;TG6591001-2265-201403000111
基于EMD近似熵和LSSVM的齿轮箱故障诊断研究.黄俊,潘宏侠,都衡.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 111-113.
针对齿轮箱振动信号的非平稳特征,将具有局域化特性的EMD方法和近似熵相结合,并用LSSVM进行分类来实现齿轮箱故障诊断.首先利用EMD将振动信号分解成若干IMF分量,再对IMF分量求取近似熵,组成特征向量矩阵,输入到LSSVM分类器中进行故障识别.结果表明,与传统SVM相比,LSSVM的识别精度更高,验证了该方法的可行性.
关键词:EMD;近似熵;LSSVM;故障诊断
TH1331006-2467-201402000271
间隙环流作用下的转子动力学性能分析.成德,姚振强,薛亚波,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 271-276.为研究间隙环流对转子动态性能的作用规律,根据流体的连续定理和动量定理建立了描述间隙环流运动规律的偏微分方程组,采用线性摄动方法将间隙环流内流体压力的稳态量和动态量分离,求解得到间隙环流动态作用力的表达式.为验证该流场计算模型,搭建了一个实验装置.使用有限元方法建立实验台干转子的动力学模型,通过实验测试干转子的固有频率,对动力学模型中法兰连接处的接触刚度等参数进行标定.将间隙环流的动态作用力分解为质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵的形式,施加到干转子动力学模型上,得到湿转子的动力学模型.求解该模型得到转子的动力学特征参数对于转子转速的变化规律.通过对间隙环流试验模型进行计算和实验测试,验证了该模型的有效性.研究结果表明,间隙环流能显著降低转子的固有频率,并能够在一定的转速范围内造成转子失稳.
关键词:间隙环流;转子动力学;固有频率
TH133.1;O242.211004-132X-201403000383
基于流固耦合的滑动轴承非线性油膜动特性研究.毛文贵,韩旭,刘桂萍.中国机械工程, 2014, 25(3): 383-387.
针对采用传统静态滑动轴承动力特性系数分析转子从启动到稳定在平衡位置这段时间内瞬态响应的误差较大的问题,提出了采用有限变分法和Newmark-β法相结合的非线性油膜动特性动态分析方法.该方法首先采用有限变分法计算非线性油膜动力特性系数,解决了采用有限差分法时多次迭代的时效问题,大大提高了计算效率;然后根据计算得到的非线性油膜动力特性系数,通过Newmark-β法分析转子系统的瞬态响应,用学科间迭代方法实现了非线性油膜动力特性系数与转子瞬态响应之间的流固耦合;最后以Jeffcott转子系统为例,对比研究了传统静态分析方法与动态分析方法.结果证明,采用动态分析方法得到的转子系统瞬态响应幅值更小,精度更高.
关键词:转子动力学;滑动轴承;动态分析;有限变分法;油膜动力特性系数;流固耦合
TH133.21000-3835-201406000102
离心式压缩机转子系统稳定性控制方法研究.王维民,齐鹏逸,李启行,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 102-106.
针对离心压缩机转子失稳已成高效长周期运转主要障碍问题,通过分析失稳机理及影响因素,研究压缩机转子系统稳定性控制方法.结合工程案例,采用有限元方法对转子进行瞬态动力学分析,研究转速及因密封等部件交叉刚度对转子稳定性影响.研究转子振动位移反馈与速度反馈方法对转子失稳振动的控制效果.结果表明,两种方法均能有效提高转子系统稳定性.对比在达到相同控制效果时执行机构能量消耗表明,通过位移反馈方式能以更低能耗达到控制效果.该结果可为离心压缩机转子稳定性控制与提高提供新的思路及可行性.
关键词:离心压缩机;转子;稳定性;控制
TH133.31004-132X-201403000327
锥形永磁轴承磁力解析模型.田录林,李鹏.中国机械工程, 2014, 25(3): 327-332.
为了解决锥形永磁轴承缺乏磁力解析模型问题,基于平面点磁荷的磁场和虚功原理,结合两块平行矩形截面永磁体及锥形永磁轴承结构特点,建立了锥形永磁轴承的磁力解析模型,用ANSYS仿真验证了该解析模型的正确性,分析了锥形永磁轴承悬浮磁力与其结构参数之间的关系.研究结果表明:锥形永磁轴承磁力与磁环的平均周长和磁环磁通密度的平方成正比,磁力随着磁环径向宽度的增大而增大,小尺寸范围内随磁环截面长度的增大而增大;轴向磁力随磁环锥角的增大而减小,随轴向偏移的增大而减小.该研究模型为锥形永磁轴承设计计算及其结构参数优化提供了技术支持.
关键词:锥形永磁轴承;磁力;解析模型;ANSYS仿真
TH133.3;TG651001-2265-201403000042
角接触球轴承的静态刚度识别与试验研究.王连宝,陈苏华,胡小秋.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 42-44.
针对角接触球轴承静态刚度测试的问题,提出了以初始接触角为中间变量的轴承静态刚度识别模型,识别了不同载荷下轴承的轴向刚度和径向刚度;搭建了轴承静态刚度测试试验装置,测试了相应载荷下轴承的轴向变形或径向变形,并分析了载荷对轴承变形和刚度的影响.试验和分析结果表明:随着轴向载荷或径向载荷的增大,轴向变形或径向变形基本上呈现线性增长,轴向刚度和径向刚度呈现非线性增长.
关键词:角接触球轴承;识别模型;静态刚度
TH133.331001-0645-201401000011
基于流变特性的球轴承差动滑动摩擦热量研究.吴明星,吴维,郭凯,等.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 11-15.
以高速球轴承拟静力学计算结果为基础,分析了高速球轴承接触区内的差动滑动状态,结合弹流润滑状态下润滑油的流变特性,得到了差动滑动速度、滑滚比、摩擦因数等在接触区内的分布状态,进而确定了高速球轴承的差动滑动摩擦热量.对轴承转速、载荷、沟曲率系数、初始接触角等参数对差动滑动状态的影响进行了分析计算,得到了差动滑动摩擦热量随转速、载荷、沟曲率系数、初始接触角的变化规律.
关键词:流变特性;球轴承;差动滑动;摩擦热量
TH133.33;O3221004-132X-201403000393
柔性转子滚动轴承系统混沌行为研究.崔立,郑建荣.中国机械工程, 2014, 25(3): 393-398.
研究了滚动轴承支承的柔性转子系统的混沌行为.考虑空间Euler-Bernoulli杆单元、刚性圆盘、圆柱滚子轴承非线性接触力、不平衡力,使用有限单元法建立了柔性转子轴承系统的非线性动力学方程组.根据FPA修正法确定求解周期,采用Runge-Kutta法、Newton-Raphson法求解非线性动力学方程组,用获得的系统最大Lyapunov指数判断系统的混沌行为.以某滚子轴承柔性转子系统为例,研究了该类转子系统在径向间隙、不平衡力、转轴刚度比对柔性转子系统混沌特性的影响规律,发现随着轴承径向间隙的增大,系统的混沌区间逐渐增大、变多.不平衡力的存在使得系统混沌的转速及范围变大.随着刚度比增大,振幅峰值及对应的转速均逐渐增大,系统混沌区间也增多,轴承非线性振动对柔性转子系统非线性行为的影响逐渐增强.
关键词:滚子轴承;柔性转子系统;混沌;刚度比
TH133.360254-0150-201402000001
高效精密磨床砂轮主轴深浅腔动静压轴承静特性分析.郭力,沈志伟,刘桂萍.润滑与密封, 2014, 39(2): 1-8.
阐述用于高效精密磨床砂轮主轴的HSDB-R深浅腔动静压轴承的原理;建立基于Navier-Stokes方程的轴承油膜流体力学控制方程,采用基于有限体积法的三维流体力学仿真软件FLUENT分析轴承工作参数和结构参数对轴承承载能力、刚度、温升等性能的影响;对比“一”字和“匡”字2种油腔结构形式对于轴承刚度及温度分布的影响.结果表明:“一”字油腔结构能够提高轴承承载力和刚度,“匡”字油腔结构有助于降低轴承温升.
关键词:动静压轴承;深浅油腔;计算流体力学;刚度
TH133.40254-0150-201402000076
汽车起步离合器摩擦片热变形分析.朱茂桃,刘雪莱,钱洋.润滑与密封, 2014, 39(2): 76-79.
建立汽车起步离合器的动力学模型,仿真计算出汽车起步时离合器结合产生的滑磨功及摩擦片与周围空气的对流换热系数;建立摩擦片的有限元模型并进行热结构耦合分析.结果表明,汽车起步时,离合器接合摩擦片最高温度达到了75.5℃,摩擦表面温度由摩擦片内缘向外逐渐升高;汽车起步时摩擦片最大热变形量达到0.0114 mm,其热变形形式为径向膨胀,轴向波浪式翘曲变形.
关键词:离合器;摩擦片;温度场;热变形
TH1361671-7775-201401000025
基于流固耦合上游泵送机械密封的变形分析.陈汇龙,刘玉辉,赵斌娟,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 25-28.
采用Pro/E软件建立了密封动环三维几何模型,由Fluent软件模拟获得的液膜压力作为动环端面的边界条件之一导入Ansys Workbench进行单向流固耦合计算,在不同工况下对C石墨,SiC,WC和结构钢(Steel)4种材料进行了有限元对比分析.结果表明:最大变形发生在动环端面螺旋槽顶端,而最大应力发生在动环背面的密封台阶处;最大变形和最大应力几乎不受转速的影响,而受介质压力的影响比较明显,且随着介质压力的增大呈线性增加;4种材料中,C石墨的最大变形和最大应力都很大,不适合作动环材料,从密封环变形量角度考虑,而在满足其他要求的情况下,推荐优先选用SiC.
关键词:机械密封;单向流固耦合;上游泵送;最大变形;最大应力
TH1371001-3881-201403000076
变转速泵控马达系统位置控制试验研究.张磊,彭天好,钟日良,等.机床与液压, 2014, 42(3): 76-78.
对变转速泵控马达调速系统存在的位置跟踪效果不理想问题进行了研究,并针对马达角位移控制提出了闭环PID控制方法.基于虚拟仪器技术完成了位置控制测控系统的开发,将开发出的测控系统应用到变转速泵控马达调速系统上,完成了马达角位移的开环控制、闭环PID控制试验.试验结果表明,采用闭环PID控制时的马达角位移跟踪效果明显好于开环时的跟踪效果.
关键词:泵控马达;位置控制;PID控制;虚拟仪器
TH1371001-3881-201403000152
基于PWM控制的高速开关电磁球阀动态特性仿真分析.林义忠,曾德乐,冯喆.机床与液压, 2014, 42(3): 152-154.
介绍高速开关电磁球阀的结构及工作原理,建立其动态响应的数学模型,运用AMESim仿真软件将所建的数学模型联系起来进行动态仿真,分析驱动电压、线圈匝数、衔铁质量以及弹簧预紧力等参数对此阀动态响应特性的影响,得到一些定性的结论,为高速开关电磁球阀的后续优化研究提供了参考.
关键词:PWM;高速开关电磁球阀;动态特性;AMESim
TH1371008-973X-201402000200
改进的柱塞泵流量脉动“实用近似”测试法.宋月超,徐兵,杨华勇,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 200-205.
针对现有“实用近似”法测试带有复杂出口管道液压泵的流量脉动精度低的问题,提出一种改进的柱塞泵流量脉动“实用近似”测试法.基于柱塞泵、参考管道和加载阀三维流场,建立“实用近似”法测试系统的有限元模型,该模型对参考管道压力信号仿真精度大于90%;采用该有限元模型和动边界理论获得柱塞泵复杂出口管道特征参数,提高“实用近似”法对泵源阻抗估算精度.对比改进的“实用近似”法和ISO“二次源”法测试的泵源流量脉动,结果表明,脉动幅值和最小流量值基本相同,因此,改进的“实用近似”法适于测试带有复杂出口管道的柱塞泵流量脉动.
关键词:“实用近似”法;有限元模型;复杂出口管道;泵源流量脉动
TH1371004-132X-201403000410
柱塞泵机液动态耦合仿真与实验研究.薄纪康,吴小锋.中国机械工程, 2014, 25(3): 410-416.
为解决机液耦合条件下斜盘式轴向柱塞泵的数字化设计问题,采用基于机械与液压系统联合仿真的方法对柱塞泵进行建模与解耦分析.基于功率键合图理论建立了柱塞泵液压模型,并定义了柱塞泵柱塞腔流体对柱塞端面的压力为耦合变量,利用拉格朗日法建立了柱塞泵刚体动力学模型,将液压模型耦合变量作为动力学模型的输入,定义动力学模型的实际转速测量为液压模型的输入,从而构成一个完整机液耦合仿真模型,通过解析对柱塞泵进行了机液解耦设计.最后,搭建了实验平台,以泵出口的流量和压力为检测量,比较了仿真结果与实验结果,从而验证了该方法的正确性与可行性,为柱塞泵的一体化设计奠定了基础.
关键词:斜盘式轴向柱塞泵;机液耦合;仿真;试验
TH137.51004-132X-201404000466
一种插装式比例节流阀主阀套通孔新结构研究.姚静,俞滨,李亚星,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 466-470.
基于传统插装式比例节流阀圆形通孔的主阀套结构,提出一种腰形通孔的主阀套新结构,利用CFD技术对以上两种通孔形式的阀的流量特性、主阀芯受力情况进行对比分析,并基于相似理论进行了可视化实验研究.研究结果表明:主阀套采用腰形通孔结构相对于传统的圆形通孔结构,不仅增加了阀的通流能力,还改善了主阀芯所受的径向不平衡力.研究结果为插装阀的结构优化设计及实验研究提供了理论依据.
关键词:插装式比例节流阀;阀套;腰形通孔;可视化实验
TH137.51672-7207-201401000077
带螺纹插装式溢流阀的液压马达特性及试验研究.汤何胜,訚耀保,杜广杰.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 77-83.
为了减小液压马达工作过程中的系统压力冲击,设计出具有压力缓冲功能的螺纹插装式溢流阀,建立带螺纹插装式溢流阀的液压马达数学模型,分析溢流阀芯锥度、液阻直径、敏感腔体积、弹簧刚度等结构参数对马达特性的影响,取得减小液压马达压力冲击的方法.采用250 kW液压马达综合性能试验台进行马达压力缓冲特性和压力切断特性试验,理论结果与试验结果的比较分析表明:溢流阀节流孔直径和弹簧刚度是影响马达特性的主要参数,敏感腔体积变化的影响较小;实际工况下某型马达缓冲压力和切断压力分别为11.0 MPa和34.8 MPa,缓冲压力时间为2 s.
关键词:插装阀;马达;压力溢流阀;缓冲机构
TH137.71001-3881-201403000068
岩心钻机提下钻机械手的液压系统设计.樊姗.机床与液压, 2014, 42(3): 68-69.
分析岩心钻机提下钻工艺,确定了机械手在提下钻工作中的任务和具体的动作顺序,设计了提下钻机械手的液压系统,对自动化、智能化岩心钻机的发展与应用具有一定的意义.
关键词:岩心钻机;提下钻;机械手;液压系统
TH137.91001-3881-201403000079
大缸径长行程液压缸试验台设计及工程实践.陈东宁,徐海涛,姚成玉.机床与液压, 2014, 42(3): 79-84.
依据液压缸试验标准及现有液压缸试验台存在的不足,设计出能够对最大缸径为320 mm、最长行程为1500 mm、最大额定压力为16 MPa的液压缸进行型式试验的试验台.为了减小装机功率、满足被测试缸对加载力的需求以及提高测试效率,试验台液压系统采用了高低压泵组合、比例加载系统和同步定位系统;针对不同缸径、不同行程规格的被测试缸的试验要求,设计出一种新型的液压变行程可微调定位锁紧式液压缸试验台架,并结合ANSYS软件完成了强度校验.对安装调试中出现的故障问题进行处理,并对Φ200 mm的液压缸进行测试,结果表明:该试验台设计是合理的、达到了设计要求.
关键词:大缸径长行程液压缸;试验台;液压系统;比例加载
TH1381008-973X-201402000214
气浮无摩擦气缸及气浮特性仿真.朱晓,陶国良,刘昊,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 214-220.
为了满足气动系统中高精度伺服控制对低摩擦气缸的需求,提出一种利用静压气体轴承作为活塞的新型无摩擦气缸.针对轴承耗
气量及径向承载能力难以准确建模的问题,构建一种基于有限元数值求解方法的轴承气膜压力计算方法.利用该方法,分析轴承的结构参数及时变的环境参数对轴承气浮特性的影响.结果表明,在节流孔末端引入均压腔能够显著增加了轴承的径向承载能力,消除气膜中节流孔附近的压力尖峰,使轴承稳定性增强;供气压力、径向载荷和偏心率等时变参数对气浮特性的综合影响增加了简化活塞泄漏模型的困难.为了后续对气缸进行控制,根据气浮特性仿真结果,提出一种基于特定径向负载假设下的泄漏量模型简化方法.
关键词:无摩擦气缸;气体轴承;有限单元法;气浮特性
TH139;TQ050.31671-7775-201401000020
分层式磁流变力矩传递装置的研制及试验.李国发,赵朴,刘畅,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 20-24.
为了提高磁流变装置的力矩传递范围和稳定性,研究了具有多层动、静转子的磁流变液力矩传递装置.该装置实际上增加了剪切力的实际面积,在剪切力不变的情况下,使得输出力矩增大,在输出力矩一定的情况下,通过增加层数,使得单位面积上的载荷变小,从而保证了转子从动盘不会受力过大而发生变形甚至破坏.在深入研究磁流变液流变机理及流变特性的基础上,建立了磁流变液力矩传递装置的力矩传递模型.通过三维建模和ANSYS有限元仿真对该装置进行性能分析和结构优化设计,从而确保理论上的可行性.通过搭建的试验平台对所研制的样机进行了力矩传递性能测试.结果表明:与单层磁流变液力矩传递装置相比,该装置传递的可控力矩可成倍地增加.
关键词:磁流变液;分层式;力矩传递;数学建模;ANSYS有限元仿真
TH16;TG651001-2265-201403000005
基于有限元法的滚珠丝杠进给系统热特性分析.黄俊,袁军堂,汪振华,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 5-8.
滚珠丝杠进给系统传动过程中的发热极大影响进给系统的精度.根据丝杠工作系统的实际工作状态,通过施加的移动热源模拟螺母的传动热量,建立丝杠进给系统的温度场模型,分析其温度及热-结构耦合场.此外,分析了进给速度及冷却液流量对系统热平衡时间的影响.研究结果表明随着进给速度和冷却液流量的增加,丝杠进给系统达到热平衡的时间缩短,从而为机床热误差补偿提供了依据.
关键词:滚珠丝杠;移动热源;温度场;热-结构耦合
TH16;TG651001-2265-201403000134
基于曲面凹凸特征的环切加工轨迹生成方法.张小明,王清辉,王帅.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 134-136.
针对传统环切刀轨生成方法在加工复杂曲面上的不足,提出了一种基于曲面凹凸特征的环切加工轨迹生成方法.该方法采用了分区域加工的思路,利用照度角性质提取曲面凹凸特征,并在分区的基础上对各区域分别进行环切刀轨规划,然后拼接得到整张曲面的加工轨迹.试验研究表明,对于具有复杂三维凹凸特征变化的曲面,相比于传统的环切刀轨规划方法,该方法能够有效提升曲面的加工效率.
关键词:复杂曲面;曲面凹凸特征;环切刀轨
TH16;TG65;TM851001-2265-201403000121
龙门刨床双闭环直流控制系统仿真研究.聂晓华,余运俊,杨莉,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 121-122.
针对龙门刨床直流传动系统的控制要求,建立了转速电流双闭环直流调速系统,利用MATLAB/Simulink平台建立了双闭环直流调速系统的仿真模型,并对闭环控制参数进行了计算.仿真结果验证了双闭环直流调速系统的可靠性、稳定性、调速性能和精度.关键词:龙门刨床;直流电动机;双闭环调速控制;Simulink仿真
TH16;TG6591001-2265-201403000029
磁悬浮平台中开环磁路的漏磁通分析.吴国庆,钱小磊,张旭东,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 29-32.
在电磁单元中,E型电磁铁、工作气隙和支承导轨构成开环磁路,它是研究磁悬浮平台的核心内容.建立工作气隙值与输出电磁力之间的数学模型对实现工作平台稳定悬浮控制有着重要意义.线圈通电后激发源磁场,通过开环磁路传递至气隙区域,产生支撑悬浮力,达到平衡平台自重及工件载荷的目标.同时,气隙值会出现一定的波动,直接影响了该悬浮力的大小.研究工作考虑了漏磁通因素,建立了改进后数学模型,得到了更为精确的符合工程实际的气隙和电磁力的关系,避免了开环磁路中各段磁阻非线性的假设.仿真结果表明,该数学模型建立的电磁力精确计算数值接近预期目标.
关键词:磁悬浮;电磁力;气隙值;漏磁通
TH16;TG6591001-2265-201403000049
地铁车门系统故障模式可靠性分析.夏军,郭翔,邢宗义.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 49-52.
对地铁车门系统进行故障模式可靠性分析,从而确定危害性较大的故障模式,有助于改善车门维修决策和保护乘客人身安全.由于车门故障数据的不足,在传统车门可靠性分析中难以对风险因子及其权重进行准确评价,故提出基于模糊证据推理和灰色关联理论的可靠性分析方法.首先利用置信结构对车门故障模式进行模糊评价,然后应用灰色关联决策计算故障模式的灰色关联度,得出了EDCU功能失效、行程开关S1破损和螺母组件破损对车门危害性较大的评估结果,分析结果为车门系统的改进及维修提供了决策参考.
关键词:地铁车门;可靠性;模糊证据推理;灰色关联理论
TH1611001-3881-201403000177
加工中心伺服参数优化及振动故障诊断.林剑峰,刘阔,马莉莉,等.机床与液压, 2014, 42(3): 177-179.
针对目前数控机床伺服参数优化技术研究和应用的现状,介绍了伺服参数优化技术的应用原理.在某型立式加工中心上,对X轴和Y轴进行了速度环和位置环的伺服性能测试及优化,给出了优化前后的结果对比.针对Z轴快速移动时振动较为剧烈的情况,通过调整加减速方式及加速时间,解决了振动剧烈的问题.
关键词:加工中心;伺服参数优化;振动;故障诊断
TH1611004-132X-201403000290
钠钙玻璃微磨削表面粗糙度试验研究.温雪龙,巩亚东,程军,等.中国机械工程, 2014, 25(3): 290-294.
针对硬脆材料钠钙玻璃进行了一系列的微尺度磨削试验研究,主要探讨不同磨削因素对工件加工表面质量的影响.从理论上探讨微尺度磨削的加工机理,研究微磨削过程中的最大未变形切屑厚度、工件的弹性恢复等对加工过程的影响.根据微尺度磨削加工的特点,选用不同的加工参数对钠钙玻璃材料进行正交试验和单因素试验,得到微磨削加工后工件表面粗糙度变化的一般规律.针对200号与500号两种磨粒微磨棒进行试验研究,得出不同加工条件与工件表面粗糙度的关系,进而确定不同加工参数对表面质量的影响规律.
关键词:微磨削加工;纳钙玻璃;微磨削加工机理;表面粗糙度
TH1611004-132X-201404000456
基于灰色关联和模糊聚类的机床温度测点优化.张伟,叶文华.中国机械工程, 2014, 25(4): 456-460.
针对机床热误差补偿技术中温度测点优化选择的问题,提出采用基于灰色关联分析和模糊聚类分析相结合的方法对机床温度测点进行优化选择.采用灰色关联分析法计算温度变量与主轴热误差之间的相关系数,并据此优选温度变量,采用模糊聚类分析法对所选择的温度变量进行聚类,确定关键温度变量,结合关键温度变量建立热误差线性回归模型.在精密卧式加工中心MCH63上对该方法进行了试验验证,结果表明,温度测点的数量由29个减少到6个,机床轴向热误差由41.3 μm减小到7.6 μm.
关键词:热误差;灰色关联分析;模糊聚类;测点优化
TH1611004-132X-201404000512
陶瓷球毛坯摇摆式精整技术的研究.叶程,吕冰海,邓乾发,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 512-516.
为了提高陶瓷球的加工效率,提出了一种陶瓷球预烧结毛坯的摇摆式精整加工技术,该技术通过下盘旋转运动及上盘左右摆动来主动驱动陶瓷球毛坯,使之获得均匀研磨,旨在快速消除预烧结毛坯球圆度误差,提高烧结后毛坯球的精度,从而减小烧结后毛坯球的加工余量.运动分析和仿真结果表明,预烧结毛坯球表面上每一点都能被均匀研磨,具有较好的研磨等概率性.对氮化硅预烧结毛坯球进行了加工实验,结果表明该方式下预烧结毛坯球材料去除率达到0.69 mm/h,可在1 h内将毛坯球圆度误差从196 μm迅速修正到6 μm以下,并且具有良好的直径和圆度一致性,偏差分别不超过19 μm和4 μm.
关键词:预烧结陶瓷球毛坯;摇摆式精整;运动分析;加工实验
TH1611672-7207-201401000064
TiN涂层刀具对20CrMo钢的干切削性能的影响及磨损机理.韩文强,何辉波,李华英,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 64-70.
为了研究TiN涂层的摩擦性能及TiN涂层刀具对金属切削性能的影响,采用电弧离子镀工艺在45号钢基体和可转位硬质合金车刀YG6上沉积TiN涂层.采用球-盘式摩擦磨损实验仪对45号钢基体和TiN薄膜的干式摩擦学行为进行研究,用TiN涂层和未涂层的YG6车刀在CA6140A普通车床上对20CrMo钢进行干切削,对2种刀具切削过程中的切削力、工件表面质量及刀具磨损程度进行研究.研究结果表明:TiN薄膜和45号钢基体的平均摩擦因数为0.25和0.29;与未涂层刀具相比,TiN涂层刀具切削20CrMo钢时的主切削力可减小20%~40%,刀具耐磨性能约提高45%,寿命提高2倍左右,加工表面质量也明显提高;TiN涂层刀具前刀面的主要磨损机理是磨粒磨损,附带有黏结磨损、氧化磨损和扩散磨损.
关键词:TiN涂层刀具;干切削;切削力;刀具磨损
TH161.1;TG651001-2265-201403000143
变半径螺旋线插补铣削宏程序优化设计.刘萍,梅晓妍,王民权.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 143-145.
针对FANUC系统中用G02/G03螺旋插补时,刀具实际进给速度大于指定进给速度、半径恒定两个局限问题,利用FANUC系统用户宏程序的功能,建立变半径螺旋插补的数学模型,设计变半径螺旋线的铣削用户宏程序.通过修改变半径螺旋线的参数变量值,可加工出不同尺寸的变半径螺旋线,并作为固定循环用于内置锥螺纹的加工,增强程序的可移植性.该方案在HTM-850G龙门加工中心上进行验证,能有效解决数控车床难以加工的非圆零件或大型盖板等箱体类的内置锥螺纹铣削问题.
关键词:变半径;螺旋线插补;宏程序
TH1621001-3881-201403000107
基于RBF神经网络的磨削表面粗糙度预测模型.王海涛,刘伟强,杨建国.机床与液压, 2014, 42(3): 107-111.
工件表面粗糙度是反映表面完整性指标中极为重要的一个参数,也是衡量磨削加工质量的重要因素之一,准确地预测磨削表面粗糙度对于快速合理地选择磨削加工工艺参数具有重要意义.通过开展实际磨削实验获得磨削加工数据,对获取的样本数据进行归一化处理以适应RBF神经网络的学习.同时采用循环算法比较得出隐层的最优神经元个数,最终建立了基于径向基函数神经网络的磨削表面粗糙度预测模型,并利用MATLAB进行仿真预测.仿真结果表明:该预测模型准确率很高,能为表面粗糙度预测研究提供可靠数据.
关键词:表面粗糙度;磨削加工;RBF算法;神经网络;预测
TH162;TG651001-2265-201403000146
微细电火花块反拷加工机床关键零部件设计与实验.连海山,郭钟宁,罗红平,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 146-149.设计并研制了一台微细电火花块反拷加工机床并对其关键零部件进行了详细的介绍,该机床主要由镶嵌陶瓷V型主轴系统、高精密的微三维运动平台、杯状工作液槽以及可转动的块电极辅助夹具构成.采用可转动的块电极辅助夹具可以在线修正工具电极与块电极之间的安装位置关系,减少块电极反拷平面与工具电极回转轴线之间的平行度误差.应用该机床并采用径向进给的反拷方式,成功的加工出了直径约为400 μm,长度为18.2 mm,长径比达到45的微细电极.
关键词:微细电火花加工;V型主轴;块电极;微细工具;大长径比
TH162+.11001-3881-201403000012
数控转塔冲床上下料助力机械手设计与分析.柳光涛,钟佩思,刘大志,等.机床与液压, 2014, 42(3): 12-15.
根据数控转塔冲床的特点以及生产现场实际,分析了助力机械手在数控转塔冲床板料上下料的应用,构建了板料抓取结构、助力机械手、数控转塔冲床的组成单元,设计了拆垛上料机机械本体的整体机构,并介绍了关键技术有限元分析和运动学分析.
关键词:数控转塔冲床;上下料;机械手
TH1641001-3881-201403000155
准对称铣削定子内螺旋曲面切削力预测与仿真.王树强,刘希敏.机床与液压, 2014, 42(3): 155-157.
针对定尺寸盘形铣刀准对称铣削螺杆定子内螺旋面的切削方法,建立了铣削加工的几何模型,根据塑性理论推导出切削力预测的计算公式.采用有限元方法对切削过程进行了建模仿真.在相同切削参数下,对仿真结果和预测公式计算结果进行比较,为机床传动机构设计和切削参数优化提供了数据支持.
关键词:铣削;螺旋曲面;切削力;切削仿真
TH1641000-3835-201405000020
基于小波降噪和短时傅里叶变换的主轴突加不平衡非平稳信号分析.胡振邦,许睦旬,姜歌东,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 20-23.针对主轴运行过程中突加不平衡而产生的非平稳信号无法采用传统的傅里叶变换对信号进行分析处理的问题,提出一种采用小波降噪与短时傅里叶变换相结合对主轴振动特征信息进行准确提取的方法,该方法利用小波降噪技术对非平稳信号进行滤波处理,再对滤波处理后的信号进行重构,最后通过短时傅里叶变换精确获取主轴振动幅值,通过仿真和实验验证了该方法的有效性.
关键词:小波降噪;信号重构;短时傅里叶变换;非平稳信号
TH1641004-132X-201404000486
快速成形技术应用于下颌骨缺损二次重建手术指导.陈亚东,李虎,尚德浩,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 486-490.
下颌骨肿瘤切除术后或下颌骨外伤后,均可造成下颌骨的缺损,从而导致语言和咀嚼功能障碍.游离腓骨瓣修复下颌骨的手术是目前最主流、最先进的下颌骨缺损修复方法,能最大限度恢复下颌骨的外形和功能,同时该手术比较复杂.为提高游离腓骨瓣和下颌骨缺损的匹配程度,采用定制化修复钛板设计和制造方法.通过采集分析病人CT数据,利用可视化和CAD技术设计出符合病人生理结构的修复体模型.利用快速原型技术制造出树脂模型用于手术指导,通过临床研究,该方法可节省手术时间,提高手术成功率.一例利用传统手术方法进行下颌骨缺损修复手术失败的病人,利用快速成型技术辅助成功的进行了二次手术.
关键词:快速成形;计算机辅助设计;下颌骨重建;个性化设计
TH164;TG651001-2265-201403000086
SVPWM变频技术理论建模与控制算法PFGA实现.陈兮,周凤星,张坤.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 86-89.
详述SVPWM的基本原理和实现方法,给出SVPWM实现过程的各个模块Simulink模型和正确的切换点波形,仿真出基于SVPWM技术的逆变电路效果波形.采用FPGA实现SVPWM控制算法时,不直接操作浮点数的算术运算,减轻了程序设计难度;并且利用波形存储方式生成三相参考电压和三角波,由一片FPGA实现了SVPWM控制信号.
关键词:SVPWM;Simulink建模;FPGA
TH164;TG6591001-2265-201403000053
一种无直线逼近的高速高精度圆弧插补算法.李伟光,曾顺星,叶国强,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 53-57.
两级插补算法,包括粗插补和精插补,在数控系统中常用于对预定轨迹的运动定位.传统的两级插补算法采用直线逼近曲线进行粗插补,然后进行直线精插补,造成逼近误差、速度的波动以及速度与精度的矛盾.对平面圆弧插补进行了研究,提出了无直线逼近的粗插补+圆弧精插补的两级插补算法.MATLAB仿真实验表明提出的圆弧插补算法相比传统插补算法有如下优势:削弱了速度和精度的矛盾,可以在保证精度前提下,提高进给速度,或延长粗插补周期.
关键词:两级插补;圆弧插补;逼近误差
TH164;TG6591001-2265-201403000150
基于ANSYS的汽车悬架控制臂有限元分析.张海波,张瑞军,常影.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 150-151.
为了提高汽车悬架系统的可靠性及平稳性,结合悬架系统中的重要零件,对汽车悬架控制臂进行了研究.针对控制臂几何形状比较复杂的特点,应用逆向工程技术对其进行逆向建模,同时为了确保汽车悬架控制臂在行驶过程中的安全性,对汽车悬架控制臂的受载状况进行了分析,并应用ANSYS分析软件对控制臂进行了网格划分和强度分析,最后利用ANSYS疲劳分析模块验证了汽车悬架控制臂能够满足疲劳强度要求.
关键词:汽车悬架控制臂;ANSYS;逆向工程;有限元分析
TH164;TG681001-2265-201403000001
基于三次多项式加减速的NURBS插补前瞻控制算法.张力,杨东升,王允森,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 1-4.
为实现数控加工中进给速度、加速度的平滑过渡,减少加加速度急剧变化时机床的振动,提出了一种三次多项式加减速的NURBS曲线前瞻插补算法,该算法包括预处理、前瞻和实时插补.预处理时根据曲线曲率变化找到速度敏感点,然后根据速度敏感点对曲线分段,确定速度敏感点处的最优速度.前瞻时利用三次多项式型加减速对前瞻路径进行规划,防止速度的急剧变化,从而满足机床的加减速性能.仿真实验表明,该算法能够实现曲线的速度、加速度的平滑过渡并减少了加加速度突变次数.
关键词:前瞻算法;三次多项式加减速;NURBS
TH165.30254-0150-201402000108
高功率密度柴油机光谱和铁谱故障诊断.冀树德,杨天军,孙学东,等.润滑与密封, 2014, 39(2): 108-110.
采用光谱分析方法和铁谱分析方法对某6缸高功率密度柴油台架设计验证过程中的故障进行分析.通过对油样的光谱分析,确定磨损金属元素Al、Fe、Cr、Mn及Cu、Pb、Ni存在相关性.对光谱分析发现的Al元素质量分数突然增大的某油样进行铁谱分析,发现油样中存在大块铝颗粒;结合发动机摩擦副材料选用情况,确定活塞存在故障,整机拆解进一步验证了这一结果.采用光谱和铁谱相结合的分析方法,提高了基于油液分析方法诊断故障的准确性和可行性,有助于柴油机故障位置的准确确定.
关键词:高功率密度柴油机;光谱分析;铁谱分析;故障诊断
TH165.31000-3835-201405000001
基于能量重心法的列车轴承多普勒畸变故障声信号校正诊断研究.张翱,胡飞,沈长青,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 1-7.
由麦克风采集的运动声源信号存在多普勒畸变现象,这极大的增加了对信号分析的难度,针对这一问题,提出了一种基于能量重心法的多普勒畸变校正方法,并将其应用在列车轴承故障诊断中.首先由基于能量重心法的瞬时频率(IF)估计(IFE)来获取IF向量,在莫尔斯声学理论的基础上,对IF向量进行非线性拟合,进而得到在时域进行重采样的时间间隔序列,再对原信号进行重采样处理,即可实现多普勒畸变的消除.最后做了一个仿真和列车轴承内外圈故障声信号的实验,分析的结果验证了此种方法的有效性.
关键词:多普勒畸变;能量重心法;瞬时频率估计;列车轴承;故障诊断
TH165.31000-3835-201405000076
声发射信号在不同结构轴中传播特性研究.肖俨衍,卢文秀,褚福磊.振动与冲击, 2014, 33(5): 76-81.
声发射信号的传播特性将直接决定故障特征提取及故障定位分析的准确性.通过二维有限差分格式建立了声发射信号在光轴、阶梯轴、阶梯退刀槽轴中的传播模型,分析了冲击载荷下(脉冲声发射信号)的轴本构响应,并进行了相应实验.模型仿真和实验结果对比分析表明:有限差分格式传播模型能准确地模拟声发射信号在不同结构轴中的反射、透射、衰减等作用下的传播特性.
关键词:声发射信号;传播特性;光轴;阶梯轴;阶梯退刀槽轴
TH165;TG651001-2265-201403000096
光栅投影双目立体视觉测量方法的研究.刘江,梁美芹,刘晓明.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 96-100.
为实现逆向工程的实物数据采集,搭建了光栅投影双目立体视觉采集系统.投影仪投射编程生成的正弦光栅到物体表面,两个摄像机平行放置采集变形的光栅图,进行图像预处理,利用格雷码和相移结合的方法获得相位值,以此为据进行左右图像立体匹配,结合系统标定获得的内外参数利用视差原理计算出三维空间坐标,从而完成实物的数据采集.
关键词:正弦光栅;相移法;格雷码;立体匹配;系统标定
TH165;TG6591001-2265-201403000063
HTM6380卧式加工中心立柱-主轴系统热态特性研究.罗勋,殷国富,方辉,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 63-65.
精密卧式加工中心立柱-主轴系统的热态特性对机床加工精度和稳定性具有重要影响.针对HTM6380卧式加工中心立柱-主轴系统的结构特征,通过对立柱-主轴系统的主要热源发热量及边界条件的分析计算,建立了精密卧式加工中心立柱-主轴系统的温度场模型并进行了实验验证.通过分析立柱-主轴系统的热变形状态,得出了影响系统精度的主要部位,为后续进行精密卧式加工中心热特性优化设计奠定了基础.
关键词:卧式加工中心;立柱-主轴系统;温度场;热变形
TH165;TG6591001-2265-201403000090
双过程共用工作台叶片榫齿蠕动磨床控制系统的工作过程.夏筱筠,王丽华,丁晏龙,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 90-92.
通过对312DK磨床和叶片榫齿形状的研究,介绍双过程共用工作台叶片榫齿蠕动磨床控制系统的工作过程.经过实践检验,312DK磨床使用该系统后,其生产的叶片榫齿对称度好,避免了叶片错齿的现象,同时减少了大量的体力劳动,节省了劳动时间,提高了工作效率.
关键词:双主轴双过程控制;312DK磨床;叶片榫齿
TH165+.3;TG651001-2265-201403000078
基于多频谱分析的机械故障定位研究.王磊,张清华,马春燕,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 78-81.
智能故障诊断和单一频谱分析技术由于具有一定的优势,在机械故障诊断领域有了一定的发展,但单智能故障诊断方法因自身的缺陷在应用时受阻,而单一频谱分析技术的故障诊断准确率又不是很高,因此针对各种智能故障诊断方法自身存在的缺陷及其单一频谱分析在旋转机械故障诊断中精度不高的缺点,提出一种多频谱分析的旋转机械故障定位算法,利用多种频谱分析机制对旋转机械轴故障进行诊断,多频谱分析的旋转机械故障定位的准确度为80.9%,较单一频谱分析的准确度提高了5.2%,实验结果表明了该方法在旋转机械故障定位中的可行性和有效性.
关键词:旋转机械;故障诊断;频谱分析;综合故障
TH166 1001-3881-201403000124
基于C#.NET的树脂磨具CAD/CAM集成系统设计与开发.吴立辉,吕晓磊,武照云,等.机床与液压, 2014, 42(3): 124-126.
针对我国磨具设计水平与手段落后的现状,提出开发面向树脂磨具生产制造的CAD/CAM集成系统.通过分析树脂磨具的制造工艺过程,论述了该系统的总体架构和具体功能模块设计.在此基础上,开发了基于C#.NET的树脂磨具CAD/CAM集成系统,为提高中小型磨削工具制造企业的设计制造水平和效率提供了信息化平台.
关键词:树脂磨具;CAD/CAM集成系统
TH1661004-132X-201403000352
一种新的基于直觉模糊集的制造云服务优选方法.蔡坦,刘卫宁,刘波.中国机械工程, 2014, 25(3): 352-356.
为了在制造云服务候选集中优选出服务质量最佳的制造云服务,提出了制造云服务优选问题,并设计了求解方法.将制造服务质量特征分为可量化和不可量化两种类型,分别用综合加权法来分析可量化服务质量特征,用直觉模糊集运算法分析不可量化的服务质量特征.提出了“制造服务有效期”的概念,更加贴切地表现制造服务性能动态变化的特点.在充分考虑用户需求的同时,针对不同用户的个性化选择,提出了一种交互式的服务质量特征权重分析方法.
关键词:云制造;直觉模糊集;服务质量;优选
TH166;TG5061001-2265-201403000156
基于系统理论形式化的绿色集成制造系统能源消耗模型.王贤琳,李飞.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 156-160.
为系统性分析绿色集成制造系统的能源消耗状况,以能量流为主线,结合系统理论形式化建模方法——DEVS理论和输入输出模型,提出了基于系统理论形式化的绿色集成制造系统能源消耗模型概念,并建立了独立绿色制造单元能量流子模型.在模型中,运用DEVS原子模型理论搭建能耗模型基础框架,用于反映系统能源投入、消耗、回收、重用等信息;为了解能源的具体转化过程,结合输入输出模型从宏观的角度对系统进行能耗分析,进一步对框架中的变量进行详细描述.该能耗模型不仅在建模分析中考虑了能耗过程的时间因素,而且在数据处理上对能耗数据进行了很好的分类和整理,系统地反映了独立绿色制造单元的能源消耗情况.
关键词:绿色集成制造系统;能源消耗;DEVS理论;投入产出模型
TH166;TG5471001-2265-201403000082
五轴数控铣床软PLC控制系统的研究.谢劲松,梁宏斌.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 82-85.
通过研究传统PLC对五轴数控铣床开关量的控制过程,遵循IEC61131-3标准分析并设计了软PLC控制系统的构成,论述了运行系统各模块的功能和具体实现方法,以及SERCOS-Ⅲ在软件化数控系统中的应用.最后,利用Visual C++开发了软PLC运行系统仿真界面,通过实验验证,实现了对五轴数控铣床开关量的控制.
关键词:软PLC;数控系统;SERCOS-Ⅲ;五轴数控铣床
TH166;TG651001-2265-201403000009
基于缓冲区的两级插补器的研究与设计.徐勤朋,刘荫忠.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 9-12.
为了提高数控系统设计的灵活性并且降低加工过程中对内存的需要,提出了一种基于环形缓冲区结构的两级插补器实现方法.第一级插补算法采用了B样条参数曲线插补算法,第二级插补算法,第二级插补算法采用DDA(Digital Differential Analyzer)直线插补算法.两级插补器间的数据通信使用了可配置的缓冲区结构.测试结果表明,在新的设计下,缓冲区空间的使用量少,通信时延小于1.93 μs,可以满足高档数控系统的加工要求.
关键词:两级插补器;环形缓冲区;DDA;B样条参数曲线
TH166;TG651001-2265-201403000016
基于直流永磁电机的X-Y工作台设计与实现.吕宗旺,孙福艳,蔡芃.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 16-19.
伺服系统一般成本都比较高,为了降低成本同时不降低系统的稳定性、响应速度、可靠性和精度,利用某公司生产的永磁直流(PMDC)电动机,通过控制位置环、速度环和电流环的PID控制方法,实现对马达精确控制,设计出基于直流永磁电动机的X-Y工作台的控制系统,利用Matlab软件对该控制系统进行仿真,根据仿真结果和对实际样板的测量数据对比可知,该系统稳定性好、响应速度快、性能可靠、精度高,可以满足生产控制的需要,并且可以节约50%的成本.
关键词:PID;X-Y工作台;永磁直流电动机;DSP
TH166;TG651001-2265-201403000069
考虑结合面特性的进给系统动态性能分析系统.李骜,汪惠芬,刘婷婷,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 69-72.
随着数控机床向高速、高精和重载方向发展,对机床抵抗切削颤振的性能提出了更高要求.进给系统作为数控机床重要组成部分,其动态特性的好坏直接影响机床性能.以数控机床直线进给系统为研究对象,采用有限元法研究考虑结合面特性的动态性能分析流程.而针对ANSYS分析其流程的复杂性,分析实例和经验重用性差等缺点,基于Visual Studio 2010和SQL Server 2005系统平台,采用C#,APDL语言开发了考虑结合面特性的进给系统动态性能分析系统,实现了动态分析相关知识和分析经验的共享.最后以某型号机床立式进给系统为例验证了该系统的可行性.
关键词:进给系统;动态特性;结合面;ANSYS
TH166;TG651001-2265-201403000093
双臂数控焊接机床控制系统设计.胡孔元,朱华炳.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 93-95.
文章根据双臂数控焊接机床机构运动功能和汽车后桥法兰自动焊接要求,设计了一种触摸屏与S7-200PLC基于串行通信的监控系统.分析了系统设计要求,阐述了系统硬件和软件设计过程,重点叙述了6台伺服电机控制、伺服机构定位和摆动控制设计.很好地实现了手动控制,自动控制、信息显示和参数编辑等功能,实现了汽车后桥法兰焊接的自动化、信息化和柔性化.
关键词:触摸屏;焊接机床;监控系统;伺服控制
TH166;TG651001-2265-201403000117
连续挤压机腔体的模糊PID温控系统研究.杜怀兵,徐振越,祁伟,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 117-120.
630连续挤压机在生产过程中由于温度问题,目前在生产铝管及宽铜排等时都遇到了在其他系列挤压机器上都没出现的问题.为解决这一难题,根据630连续挤压机生产过程中对腔体温度的控制要求,设计出一种模糊控制与常规PID控制相结合的智能控制系统.文中详细阐述了从利用配点法建立控制对象的数学模型、基于论域下设计模糊控制器,到最终利用MATLAB的Simulink工具箱进行仿真,实现并比较了所设计的模糊PID控制系统与传统PID控制在响应时间以及达到稳态时所需时间上的差别.
关键词:模糊控制;数学建模;仿真;腔体
TH166;TG6591001-2265-201403000033
床鞍的轻量化设计数据库研究.董惠敏,丁尚,王海云,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 33-36.
为了建立机床支承件轻量化数据库,论文以数控车床床鞍为研究对象,提出了床鞍的轻量化设计流程,包括床鞍物理模型建立、概念模型生成、主体结构设计和性能分析评价.在保证床鞍静动性能的前提下,优化原材料的布置使其集中在床鞍工作时的传力路径上,剔除对床鞍性能影响作用小的区域部分材料,达到轻量化设计目的.在此过程中构建床鞍轻量化设计数据库,为床鞍的构型与尺度设计、结构单元形状与尺度设计提供系统的数据参考,并应用此设计流程进行床鞍设计,可改变经验与模仿设计现状,推动绿色制造技术的可持续发展.
关键词:轻量化;设计流程;数据库;绿色制造
TH166;TG6591001-2265-201403000073
永磁直线伺服电机端部法向力波动分相补偿控制.夏加宽,沈丽,彭兵,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 73-77.
单边平板型永磁直线伺服电机在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力波动,法向力波动引起的振动和摩擦摄动严重影响到高精密机床的定位精度.端部效应是引起法向力波动的主要原因.根据永磁直线伺服电机端部效应引起法向力波动的特殊分布规律,结合有限元计算结果得出端部法向力波动的补偿模型.依据此模型,针对特殊相带分布的11极12槽永磁直线电机,采用基于推力不变法向力波动最小的A/C相绕组分相补偿控制.仿真和实验结果表明,分相补偿控制能够补偿端部效应引起的法向力波动,进而有效提高了控制系统的性能.
关键词:永磁直线伺服电机;法向力波动;端部效应;分相补偿
TH166;TG6591001-2265-201403000123
气动模拟加载系统的模糊PID控制研究.年珊珊,王学影,郭斌,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 123-126.
气动加载系统具有非线性、强耦合和气动阀阀口“壅塞”以及气缸活塞的摩擦力变化和气缸腔内压力变化不均匀等缺点,一般的控制策略很难达到控制要求,而传统PID控制参数整定复杂,参数整定不良会造成系统适用性差,达不到理想控制效果.为了改善传统PID控制的缺陷,文章将模糊控制理论引入到PID控制中,将设定和输出的偏差及偏差变化率作为模糊控制器输入,PID控制参数作为输出,根据设定的模糊规则和隶属度函数来实时整定PID控制器的参数,形成了一种模糊PID控制,该控制策略可以克服系统的非线性和强耦合,提高系统的稳定性和鲁棒性,将稳态精度控制在2%以内.
关键词:模糊规则;隶属度函数;模糊逻辑控制;参数整定;电气比例系统;稳态误差
TH166;TG6591001-2265-201403000131
双吸平衡式螺杆压缩机排气座的数值模拟.王小明,田青青,贺忠宇,等.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 131-133.
基于标准的κ-ε方程湍流模型,采用CFD嵌入式滑移网格技术对双吸平衡式螺杆压缩机排气座进行非定常数值模拟,对其压力、温度以及涡动强度分布情况进行分析.并从不同工况下对排气座回流、涡流情况进行分析,给出排气座回流强度与压比以及阳转子转速之间的关系,从而为双吸平衡式螺杆压缩机排气口工程设计以及优化提供有利的依据.
关键词:双吸平衡式;螺杆压缩机;排气座;滑移网格;数值模拟
TH166;TG681001-2265-201403000013
基于FPGA的TFT大屏幕液晶显示控制器设计.陈俊,唐小琦,周会成.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 13-15.
目前普通MCU由于其运行速度,以及屏驱动接口能力不足,使得其无法胜任大尺寸,高分辨率,丰富色彩的液晶显示器.论文采用了ARM+FPGA的架构实现由FPGA来驱动TFT液晶屏幕,大大的减轻ARM的数据处理负担.同时针对由于显示所需显存容量大,而SRAM价格高昂的问题,采用单片SDARM读写切换控制的功能,大大的减少了成本开支,并且已经成功应用于嵌入式系统.经验证,该方法能够在不增加成本的情况下,稳定的实现TFT大屏幕的显示.
关键词:FPGA;TFT液晶屏;显示技术;SDRAM控制
TH166;TG681001-2265-201403000104
基于DSP和CAN总线的多电机控制系统冗余设计.孙玉胜,薛贺杰.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 104-106.
多电机协调控制系统对通信网络的实时性和可靠性要求很高,为了提高CAN总线在恶劣工业环境中的可靠性,设计并实现了基于DSP的新型CAN总线冗余控制网络.提出了一种基于时间触发的CAN报文调度策略,可获得较高的带宽利用率.设计了采用铁电存储器的数据保存电路,以提高控制节点实时保存关键数据的可靠性.测试证明,该系统实时性好、通信稳定、冗余切换可靠,可满足多电机控制的要求.
关键词:多电机协调控制;CAN总线;冗余控制
TH166;TG681001-2265-201403000127
基于图像传感器的标签缺陷检测方法.谭智仁,卢军.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 127-130.
目前检测技术在自动化生产过程中越来越重要,为了实现工业现场中投影仪壳体标签的自动检测功能,提出了一种基于图像传感器的数字图像处理技术检测方法.采用工业摄像头替代目视作为传感器;利用Otsu阈值分割处理图像,将标签区域分为字符标签区域和非字符标签区域两类,两部分缺陷分开判断,互不干扰.字符标签区域利用模板匹配技术进行缺陷检测;非字符标签区域提取面积、重心、方向三个特征量,与标准模板数据进行特征匹配.实验测试表明:检测系统采集到的产品标签图像清晰,缺陷检测算法正确率达到95%以上,可实现工业自动化生产过程中投影仪壳体标签缺陷的自动化检测.
关键词:数字图形处理;标签缺陷;模板匹配;特征匹配;自动检测
TH166;TG681001-2265-201403000152
基于多种群遗传算法的路径柔性车间调度问题.李运霞,杜娟,孙王路.组合机床与自动化加工技术, 2014, (3): 152-155.
以路径柔性车间调度问题为研究对象,提出一种多种群遗传算法(MPGA).针对路径柔性车间调度问题的特点,给出了相应的解决问题的遗传算法具体实现过程.该算法采用整数编码方式进行编码、并设计合理的自适应交叉算子和变异算子,保证个体的可行性和有效性;采用移民算子进行多种群间的协同优化,从而改善早熟收敛问题并提高优化效率.通过与文献实例仿真比较,结果表明该算法的可行性,实际调度的应用证明了该算法的有效性和实际应用价值.
关键词:多种群;遗传算法;柔性车间调度
TH171001-3881-201403000184
基于变权层次分析法的故障模式风险评估.张树忠,曾钦达.机床与液压, 2014, 42(3): 184-186.
针对传统故障风险评估RPN分析方法存在的缺陷,提出一种基于变权模糊层次分析法的设备故障风险半定量评估方法;根据生产损失、维修费用、安全影响、环境影响4个因素,通过引入模糊综合评估和激励变权,来定量化的对故障严重程度进行评估;通过故障频率、严重程度以及可探测度3个因素,采用变权层次分析法进行故障风险评估,提高了风险评估与客观实际的相符性.以某起重机零部件故障风险评估为例,表明了该方法的有效性和可行性.
关键词:RPN;风险评估;模糊;层次分析;变权综合
TH171000-3835-201406000165
齿轮故障振动信号非高斯性特征趋势分析.周雁冰,柳亦兵,王峰,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 165-169.
以齿轮箱实测振动信号为对象,对齿轮点蚀故障发展过程深入研究.通过Gabor滤波仅保留振动信号的边带成分与随机成分;据双谱分析结果研究信号非线性、非高斯性变化,并提取非高斯性强度特征值;在故障趋势分析中利用“3σ准则”设定故障阈值.结果表明,非高斯性强度特征值对齿轮点蚀故障较敏感,可揭示故障发展变化趋势,有利于齿轮故障报警及寿命预测,对齿轮传动系统状态监测与故障诊断具有实际意义.
关键词:点蚀故障;Gabor滤波;非高斯性强度;趋势分析;3σ准则
TH1811004-132X-201403000341
服务型制造车间关键任务调度的Stackelberg博弈研究.周光辉,程元森,肖忠东,等.中国机械工程, 2014, 25(3): 341-345.
针对服务型制造车间关键任务调度问题,提出了两层次嵌套的Stackelberg博弈调度模型.该博弈模型由Stackelberg子博弈与非合作静态子博弈构成.其中Stackelberg子博弈模型用于解决关键任务与非关键任务的之间的调度决策问题,非合作静态子博弈模型则用于实现非关键任务之间的调度决策.在该博弈调度模型中,将关键任务映射为领导者,将其余非关键任务映射为追随者,将与各任务包含的工序集所对应的可选加工设备映射为可行方案集,将各任务的综合成本指标映射为收益函数.为实现对模型的Stackelberg均衡点的有效求解,设计了基于爬山搜索的混合自适应遗传算法.算例仿真结果验证了所提出的模型与解算方法的正确性.
关键词:服务型制造;关键任务调度;Stackelberg博弈;Stackelberg均衡;混合自适应遗传算法
TH212;TH212.31000-3835-201405000031
基于H∞的铣削加工振动主动控制.郑平旭,江浩,龙新华,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 31-36.
通过对铣削系统进行受力分析,建立了圆柱螺旋立铣刀的铣削系统动力学模型.在此基础上,针对刀具和工件的相对振动,运用H∞的鲁棒混合灵敏度法,选取了合适的权重函数W1,W2,W3,设计了主动减振控制器.将该控制器加入铣削模型之中,仿真和实验结果证明了该控制方法在铣削颤振抑制方面的有效性和鲁棒性,扩大了稳定铣削区域;同时将针对刀具和工件相对振动的控制效果与只针对刀具或者工件振动的控制效果进行了比较.
关键词:铣削;颤振;主动控制;H∞
TH212;TH213.31000-3835-201405000091
约束阻尼板结构振动声辐射优化.郑玲,祝乔飞.振动与冲击, 2014, 33(5): 91-96.
根据经典薄板理论,建立约束阻尼板有限元模型,将其视作镶嵌于无限大刚性障板,利用Rayleigh积分法推导结构的辐射声功率及灵敏度表达式.以一阶峰值频率或频带激励下的声功率最小化为目标,约束阻尼材料体积分数为约束条件,建立拓扑优化模型,采用渐进优化算法,编制了优化计算程序,获得了约束阻尼材料的最优拓扑构型,并与全覆盖板及基板的辐射声功率进行了对比.研究表明:以声功率最小化为目标,对约束阻尼材料布局进行拓扑优化,能有效抑制结构的振动声辐射,为结构低噪声设计提供了重要的理论参考和技术手段.
关键词:约束阻尼板;Rayleigh积分;辐射声功率;渐进优化算法
TH212;TH213.31000-3835-201406000040
大客车侧翻碰撞护栏事故仿真分析及改进.王蕊,张晓云,冯浩,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 40-43.
建立大客车与护栏有限元模型,仿真大客车侧翻碰撞护栏型交通事故,并与我国GB/T 17578-1998及欧盟ECE R66规定对比.仿真结果表明此类侧翻事故的损害程度远超规定;进而改进大客车侧面立柱材料及厚度,仿真验证表明,此方法可减小事故损失.可供设计人员参考.
关键词:大客车;侧翻;护栏;生存空间;有限元
TH212;TH213.31000-3835-201406000148
多排任意排列的弹性桩屏障对平面P波或SV波多重散射.孙苗苗,夏唐代.振动与冲击, 2014, 33(6): 148-155.
提出可计算任意排列、任意圆截面多排弹性桩屏障对平面P波或SV波的多重散射理论方法,可弥补单重散射假定只在散射体截面尺寸相对入射波长可忽略情况下成立的不足,并考虑桩与桩间互相干涉现象.散射过程定义任意一弹性桩对入射P波或SV波的散射为第一重,第二重散射可将第一重散射波作为次生波源,继而对所有散射体皆遵循此过程;每一重散射均在桩土边界满足应力及位移连续条件,从而获得前一重与后一重散射的波函数迭代关系;总散射波场可由所有散射体各重散射叠加获得.数值计算考查相同截面多排桩屏障的散射重数、桩距、排距、桩土模量比等参数对屏障隔离效果影响.该方法可作为实际工程隔振设计理论参考依据.
关键词:隔振;多重散射;非连续屏障;任意排列;弹性桩
TH3111671-7775-201401000080
磁力齿轮中调磁极片结构参数的数值模拟分析.杨超君,李志宝,周曰华,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 80-86.
为了改善磁力齿轮的转矩传递能力,研究调磁极片的调磁机理和结构要求,提出3种结构形式.针对调磁极片层叠结构出现的转矩传递能力不足等问题,采用瞬态有限元分析方法对调磁极片各部分的结构参数进行数值模拟.结果表明:磁力齿轮的输出转矩随调磁极片相对齿宽的增加先增大后减小,当相对齿宽在0.4~0.5时转矩较大,且变化相对平稳;磁力齿轮的输出转矩随调磁极片齿高的增加也是先增大后减小,在齿高为3 mm时为最大,比试验参数下的模拟结果提高18%;输出转矩随着连接桥高度的增大而减小,消除连接桥可使输出转矩比试验参数下的模拟结果提高62%.关键词:高性能同轴式磁力齿轮;调磁机理;参数优化;转矩;有限元分析
TH3110559-9350-201402000248离心泵蜗壳进口边对叶轮径向力影响的数值模拟.江伟,李国君,张新盛,等.水利学报, 2014, 45(2): 248-252.
保证蜗壳过流断面面积和基圆直径不变,通过改变蜗壳进口边宽度,采用SST湍流模型分别对不同蜗壳进口边匹配同一叶轮离心泵进行全流道非稳态数值模拟.通过数值模拟分别得到不同蜗壳进口边的离心泵外特性及径向力特性,并对其进行分析.结果表明:适当改变蜗壳进口边对离心泵扬程、效率影响不大;同一工况下,叶轮上径向力的大小和方向时刻都在改变,且受叶轮与蜗壳动静干涉的影响呈现六角星分布,蜗壳上径向力呈现近似椭圆分布;较小蜗壳进口边的离心泵其叶轮和蜗壳上所受的径向力较小,说明较小蜗壳进口边能够改善离心泵的径向力.
关键词:离心泵;蜗壳;数值模拟;径向力;蜗壳进口边
TH3111004-132X-201404000427
基于蚁群算法优化选取阈值的EMD消噪方法.张根保,范秀君.中国机械工程, 2014, 25(4): 427-431.
为了改进经验模式分解(EMD)算法的消噪性能,在传统EMD消噪分解的基础上,参照小波阈值的消噪方法,提出了一种基于自适应阈值的EMD消噪方法.首先,建立去噪阈值和均方误差之间的对应函数,在所选阈值保证均方误差最小的前提下,利用具有较好全局搜索性的蚁群算法,根据建立的函数搜索阈值,克服了传统方法中硬阈值和软阈值固定选取的缺陷,实现了最优阈值的选取.仿真信号分析和实际轴承故障信号分析表明,该方法与传统的EMD消噪方法、软硬阈值分析方法相比,消噪效果更加明显.关键词:经验模式分解(EMD);优化阈值;蚁群算法;消噪
TH3171671-4512-201403000122
喷灌与滴灌两用自吸泵设计与分析.潘中永,张大庆,李彦军,等.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 122-126.
首先介绍了泵的现代多工况设计理论,并对其广义和狭义的范畴进行了定义.明确了狭义多工况设计的设计准则和优化目标.然后根据某具体两用自吸泵的喷灌与滴灌的时间比例,建立了以总能量消耗最小为优化目标的两用自吸泵两工况优化设计方法.在此基础上根据传统设计方法预测得到所有可能的性能曲线,为满足两工况的设计目标,根据蜗壳对泵性能的影响进一步对蜗壳的设计进行了调整.应用计算流体动力学软件(CFD)对设计得到的自吸泵进行数值模拟分析,分析结果表明:该泵运行时,流线和压力分布均匀,满足大流量滴灌和小流量喷灌的设计要求,且外特性曲线达到设计要求,故所设计的喷灌与滴灌两用自吸泵满足设计要求.
关键词:喷灌;滴灌;两用自吸泵;多工况设计;数值模拟
TH321;TN911.721000-6613-201403000611
基于盲源分离的往复泵液力端故障机理.沈科君,裴峻峰,贺超,等.化工进展, 2014, 33(3): 611-616.
往复泵在石油石化行业应用十分广泛,常常在高压环境下输送大密度、高黏度以及高含砂量的液体.泵阀是往复泵液力端最易损坏的部件之一,它的运行状态能直接影响着往复泵的容积效率和工作可靠性.本文针对BW-250型往复泵液力端泵阀弹簧断裂、阀盘磨损和活塞磨损这三类故障进行失效分析,通过在泵阀上安装加速度和位移传感器对泵阀状态进行实时监测,并对阀内外测得的振动信号进行量化对比分析,采用盲源分离技术提取故障特征信号.结果表明,BW-250型往复泵液力端活塞磨损的加剧导致泵阀吸入和排出压力不稳定,进而导致阀盘和弹簧故障的加剧,初步揭示了BW-250型往复泵液力端关键部件故障萌生和演化、发展的特点和规律,这对于往复泵液力端故障机理研究工作的进一步推进,提高易损件使用寿命具有重要意义.
关键词:往复泵;盲源分离;故障机理;磨损;实验验证
TH3241671-7775-201401000029
转柱泵瞬时流量的理论推导及数值模拟.孔繁余,何玉洋,邵飞,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 29-33.
为研究转柱泵瞬时流量变化规律的影响因素,设计转柱泵的计算模型.按照其结构与工作原理,从理论上推导出瞬时流量的计算公式,采用动网格技术和编译自定义函数,并结合k-ε湍流模型,对转柱泵内部流场进行非定常数值模拟.结果表明:转柱泵瞬时流量理论计算的推导结果与数值模拟结果基本吻合,转柱泵的瞬时流量呈周期性脉动;泵进出口配流位置角度极为重要,若出口位置滞后,则产生闭死容积,液压腔内盘内压力迅速升高,并产生压力自由震荡,导致在数值模拟中瞬时流量每个周期会出现一段周期性、无规律的上下波动;除了外部尺寸参数以外,配流盘转角设置是转柱泵瞬时流量重要的影响因素.
关键词:转柱泵;瞬时流量;理论推导;k-ε湍流模型;数值模拟
TH-391001-3881-201403000115
基于磁控形状记忆合金的伺服阀驱动器.涂福泉,毛阳,胡良智,等.机床与液压, 2014, 42(3): 115-117.
磁控形状记忆合金(MSMA)是一种新型的具有形状记忆功能的功能材料.用这种材料制成的驱动器具有响应频响高、驱动力大、可控位移大等特点,特别适合于制造高精度大位移运动与位置控制驱动器.根据MSMA以上优点,研究基于MSMA的先导式伺服阀驱动器,设计出一种新型的驱动器结构:用弹簧恢复MSMA形变,直流绕组产生偏磁磁场,励磁绕组提供可控磁场.通过已有数据分析了材料静态特性,用MATLAB软件进行数据分析并且仿真,得到材料的驱动力及位移与时间的关系,验证了结构设计的合理性.
关键词:MSMA;伺服阀驱动器;结构设计;偏置磁场
TH71004-132X-201404000522
基于坐标转换的回转表面形状误差最小二乘评定.陈磊磊,黄美发,肖萌萌,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 522-526.
针对回转表面评定中最小二乘拟合对迭代初值依赖性强、对回转轴方向和测点分布具有限制的不足,提出了一种基于最小二乘法的回转表面通用评定方法,该方法通过被测表面上离散点坐标的旋转和平移,将非线性优化模型线性化.通过实例进行了试验验证,结果表明,该方法简单易行,鲁棒性好,可快速有效正确地评定任意轴线方向的回转表面形状误差.
关键词:回转表面;最小二乘评定;坐标系转换;形状误差
TH8231004-132X-201403000333
步进电机矩角关系连续测试方法的研究.余方玉,赵美蓉,林玉池,等.中国机械工程, 2014, 25(3): 333-336.
处于保持状态下的步进电机的矩角关系呈正弦变化,这导致传统的力矩转角测试方法无法实现对步进电机矩角关系的连续测试.对此,应用力矩平衡的思想,分析力矩传动和角度传递的机理,提出一种新的测试方法来进行矩角关系的连续测试,并据此设计了一套保持状态下步进电机矩角关系的连续测试系统.实验结果表明,所得矩角关系曲线接近正弦变化,与理论分析结果相符.
关键词:步进电机;保持状态;矩角关系;连续测试
TH865;TH691.91007-2780-201401000034
自动光学检测的彩膜分区检查与判定.张铁轶,余道平,王野,等.液晶与显示, 2014, 29(1): 34-39.
为了提高自动光学检测系统检测彩膜质量的准确率,降低误判,通过分析由红绿蓝三色组成矩阵结构和Line CCD获取的彩膜图像特征,在五点周期比较检测的基础上设计一种彩膜缺陷的检测方法.该方法通过对彩膜的机械与光学对位后,通过五点比对进行缺陷的检测.Line CCD从红绿蓝3个不同的区域获取不同的灰阶值,分别设置3个区域的灰阶值范围和该区域的判定阈值;最后根据缺陷与正常点灰阶差值的不同对缺陷进行分类,赋予相应的缺陷代码.基于以上3个步骤,实现对整张彩膜的缺陷检测.实验结果表明,采用五点比较、分区检测和缺陷分类相结合的方法,缺陷检出的准确率可以提高至99.6%以上.
关键词:自动光学检查;彩膜;灰阶;缺陷
TJ 武器工业
TJ012.11000-1093-201402000194
高氯酸铵包覆层对硼粉燃烧性能的影响.谢中元,周霖,王浩,赵凯,等.兵工学报, 2014, 35(2): 194-199.
为揭示高氯酸铵(AP)包覆层对硼燃烧性能的影响规律,采用溶剂蒸发法制备了AP包覆硼(AP/B)复合粒子.借助扫描电镜评估了AP/B复合粒子的包覆效果,利用CO2激光点火装置研究了AP/B复合粒子点火燃烧特性,通过量热弹测试了DNTF基AP/B复合粒子炸药的爆热值.结果表明:严格控制溶剂蒸发法工艺参数可使AP均匀地析出在硼的表面上,并实现硼的较好包覆;AP包覆层可以改善硼的燃烧完全性,AP/B复合粒子相比于硼粉以及AP燃烧更为剧烈且光照强度瞬间增至最大值;AP/B复合粒子可明显提高炸药能量释放率,DNTF基AP/B复合粒子炸药爆热值(7696 kJ/kg)较相同配方未包覆炸药爆热值(7208 kJ/kg)提高6.5%以上.
关键词:兵器科学与技术;含硼炸药;高氯酸铵/硼复合粒子;高氯酸铵包覆层;燃烧性能;爆热
TJ413+.21000-1093-201401000009
尾翼稳定脱壳穿甲弹脱壳动力学过程的三维数值模拟.黄振贵,陈志华,郭玉洁.兵工学报, 2014, 35(1): 9-17.
尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS)的脱壳过程对其飞行稳定性与效能具有非常重要的作用.为了描述脱壳过程中卡瓣与弹体之间的气动干扰以及卡瓣相对弹体分离的六自由度(6DOF)运动轨迹,基于流体力学控制方程与外弹道6DOF运动方程,利用动网格技术,对尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托在气动力和重力作用下相对弹体分离的三维流场进行了数值模拟,得到了不同分离阶段的流场特性与各卡瓣、弹体气动系数随时间的变化曲线,揭示了弹托分离过程中,卡瓣与弹体之间的激波与气流在不同分离阶段的相互作用过程.耦合6DOF方程计算了各卡瓣的运动轨迹与相应的气动参数,计算结果与文献[15]实验结果相符,表明数值模拟空气动力学与飞行力学相互耦合的控制方程是一种研究尾翼稳定脱壳穿甲弹脱壳动力学过程的新方法.
关键词:流体力学;尾翼稳定脱壳穿甲弹;弹托分离;动网格;六自由度;激波
TJ414.31000-3835-201405000182
串联随进弹对预开孔跑道的斜侵彻研究.李强,姜春兰,毛亮.振动与冲击, 2014, 33(5): 182-186.
为研究反跑道串联子弹药后级随进战斗部在前级聚能开孔战斗部预先开出孔道情况下对机场跑道的随进侵彻性能,采用LS-DYNA动力学仿真分析软件分别对随进弹在不同随进速度,不同攻角及不同介质界面的条件下侵彻跑道的过程进行数值模拟,所得结果得到了理论分析和样弹实验的验证.研究结果对反跑道串联随进弹的设计具有参考价值.
关键词:随进弹;预开孔;斜侵彻;数值模拟
TJ4171001-0645-201401000060
基于令牌和测距的网络化弹药定位方法.程鑫轶,李明,姜春兰.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 60-63.
针对网络化弹药节点组网自定位的需求,提出了基于令牌的信道接入方法,该方法采用令牌传递控制网络化弹药节点的信道接入,可以解决网络化弹药所关注的信道利用率低的问题,且各节点间不需要时钟同步,有效地提高了组网速度.提出采用双边对等的信号传播时延测距方法为原理的网络化弹药自定位方法,该测距方法原理简单且同样不需要时钟同步,并消除了内部时间基准漂移对测距造成的影响,较高的测距精度保证了节点的自定位精度.实验结果表明,此方法可有效地提高网络化弹药的组网速度,相对定位精度满足网络化弹药定位需求.
关键词:网络化弹药;令牌;测距;相对定位
TJ43+1;TM359.91000-1093-201401000027
引信安全系统的直线超声电机设计与试验研究.唐玉娟,王新杰,王炅.兵工学报, 2014, 35(1): 27-34.
针对目前引信安全系统智能化、灵巧化的需求,基于超声电机无电磁干扰、响应快、断电自锁、结构简单、设计灵活等特点,提出利用直线型超声电机作为引信安全系统的驱动装置.根据引信安全系统的要求得到电机初始结构尺寸,利用有限元法分析了各结构参数对电机两相工作模态频率一致性的灵敏度,优化了初始结构尺寸,并制作了原理样机.对电机定子进行了扫频测试和振动模态测试,测试结果表明电机可产生所需两相振型且两相频率接近.在Upp=80 V,f=86540 Hz的两相相位差为90°的正弦信号激励下,电机速度为88.2 mm/s,往返运动灵活;电机的最大输出力为2.3 N.采用直线型超声电机的引信安全系统,为传统引信设计引入了新的思想,具有一定的工程意义和价值.
关键词:兵器科学与技术;引信安全系统;直线超声电机;模态分析;灵敏度分析
TJ551000-1093-201401000035
化学镀法制备HMX/Cu复合粒子及其热分解特性的研究.熊烺录,郭效德,李凤生.兵工学报, 2014, 35(1): 35-41.采用化学镀法制备了HMX/Cu复合粒子,利用SEM和XRD研究其大小、形貌和物相组成,并通过DSC对其热分解特性进行了分析.研究结果表明:HMX/Cu复合粒子表面负载Cu的粒径约为80 nm,包覆比较均匀;负载的纳米Cu对HMX的固相分解有明显催化作用,前期分解热量百分比值从2.37%增加到97.29%,热分解峰向低温方向移动35.53℃,并且热分解放缓;当升温速率为15℃/min时 HMX/Cu的热分解变得非常剧烈;与HMX相比,HMX/Cu的表观活化能降低了33.16 kJ/mol;适量O2存在有利于纳米HMX/Cu的热分解.对纳米Cu的催化机理进行分析,提出了催化剂的“空间分布效应”.
关键词:兵器科学与技术;化学镀;负载催化剂;纳米Cu;热分解;催化作用
TJ551000-1093-201402000182
叠氮硝胺发射药表面钝感新技术.黄振亚,范建芳,陈余谦.兵工学报, 2014, 35(2): 182-187.
为解决高增塑剂含量的高能发射药表面钝感问题,采用小分子多炔基化合物均苯三甲酸三炔丙酯(TPTM)作为钝感剂前驱体,经喷涂工艺渗入叠氮硝胺发射药表层后与基体组分1,5-二叠氮基-3-硝基-3-氮杂戊烷(DIANP)反应,形成交联网状大分子钝感剂,并通过密闭爆发器实验和热加速老化实验表征了钝感效果.实验结果表明,TPTM与DIANP在50℃下即可完全反应,采用TPTM对叠氮硝胺发射药进行表面钝感处理后,发射药的初始燃烧活度大幅度降低,渐增性燃烧特征量Lm/L0达到1.8左右,Bm值在0.5左右,并且在50℃加速老化6个月以后燃烧性能基本不变.以小分子多炔基化合物作为钝感剂前驱体的方法适用于对叠氮硝胺发射药进行表面钝感处理,并且钝感效果良好,满足长储稳定性的要求.
关键词:兵器科学与技术;高能发射药;表面钝感剂;燃烧性能;1,5-二叠氮基-3-硝基-3-氮杂戊烷;多炔基化合物
TJ551000-1093-201402000188
基于粒子群神经网络的黑索今基混合炸药大隔板试验冲击波感度预测.袁俊明,刘玉存,王建华,等.兵工学报, 2014, 35(2): 188-193.应用粒子群神经网络模型对黑索今(RDX)基混合炸药冲击波感度的大隔板厚度值进行预测以减少试验量,节约试验成本.选取具有不同密度、空隙率、装药方式、RDX含量等特征的41组RDX基混合炸药,考察炸药实际密度、空隙率、RDX和附加物含量影响因素,通过分析它们与大隔板厚度值的非线性关系,建立大隔板厚度值与上述4个变量之间的粒子群算法优化神经网络模型,采用100进化次数,40种群规模进行计算.计算与试验结果表明:4个变量与大隔板厚度值之间的映射模型良好;模型预测值与试验值吻合良好,相对误差在10%以内.该粒子群神经网络模型预测值对RDX基混合炸药大隔板试验具有一定参考价值.
关键词:兵器科学与技术;混合炸药;冲击波感度;大隔板试验;神经网络
TJ761000-1093-201401000108
大尺寸箭弹质量特性测量过程中位姿标定方法研究.王超,张晓琳,唐文彦,等.兵工学报, 2014, 35(1): 108-113.
为提高大尺寸箭弹质量特性的测量精度,对产品测量位姿的标定方法进行了研究.建立测量设备运动学模型,在模型基础上分析了测量位姿误差对测量结果的影响.阐述了基于运动学原理的标定方法和标定步骤,并对标定模型中参数进行分析和分类,将神经网络与运动学相结合进行位姿的标定.实验结果表明,采用运动学方法标定位姿后将质心测量误差减小到原来的10%,转动惯量和惯性积测量误差减小到原来的90%和23%;而采用神经网络与运动学相结合的方法标定位姿后,质心测量误差减小为原来的7%,转动惯量和惯性积测量误差减小为原来的45%和15%.
关键词:仪器仪表技术;质量特性;位姿;测量精度;运动学;神经网络
TJ7601000-1093-201402000256
多平台舰舰导弹饱和攻击几个协同问题与模型.曾家有,王国卫,钟建林,等.兵工学报, 2014, 35(2): 256-261.
针对组织多平台舰舰导弹饱和攻击协同筹划难的问题,运用作战任务规划理论,划分舰艇编队协同任务层次,确定协同任务指标,给出协同约束条件.在此基础上,建立多平台舰舰导弹饱和攻击协同任务分配模型与舰舰导弹时间、空间和频率的协同模型.方案实例仿真结果表明了协同模型的可行性和有效性,可为指挥员组织反舰导弹协同饱和攻击提供决策参考.
关键词:系统工程方法论;任务规划;饱和攻击;协同;舰艇编队;舰舰导弹
TJ761.7;TJ765.31000-1093-201402000176
引制一体化与可瞄准战斗部配合技术研究.许俊峰,姜春兰,李明.兵工学报, 2014, 35(2): 176-181.
为了实现可瞄准战斗部对目标的高效毁伤,根据引制一体化技术与可瞄准战斗部配合的交会模型,分别给出了侧向攻击和前向拦截目标的导弹单发杀伤概率计算公式.基于蒙特卡洛法,通过数值仿真确定了可瞄准战斗部前向拦截目标的破片最佳扩散半径,分别研究了弹目相对速度和导弹脱靶量对杀伤概率的影响,根据研究结果提出了可瞄准战斗部侧向攻击或前向拦截目标的优先选用条件:在弹目相对速度vr≥1700 m/s、导弹脱靶量ρ≤2.5 m或vr≥3000 m/s、ρ≤4 m时,优先选用前向拦截;在vr<1700 m/s、ρ>2.5 m或vr<3000 m/s、ρ>4 m时,优先选用侧向攻击.为引制一体化技术和可瞄准战斗部的工程设计与应用提供了一定的参考.关键词:兵器科学与技术;防空导弹;引制一体化;可瞄准战斗部;引战配合;杀伤概率
TJ765.31000-1093-201402000220
空舰导弹俯冲弹道螺旋机动制导律研究.宋贵宝,朱平云,李红亮.兵工学报, 2014, 35(2): 220-227.
针对采用传统飞行弹道的空舰导弹在遭遇远程空舰导弹拦截时突防能力不强的问题,提出将降高段弹道改进为螺旋机动俯冲弹道的方案.分析了带落角约束的变结构制导律的设计过程,在此基础上,提出一种螺旋机动变结构制导律.该制导律不仅能引导空舰导弹实现螺旋机动俯冲弹道,而且能保证空舰导弹在降高段的末端稳定地过渡到低空巡航段.仿真结果表明,所提出的螺旋机动变结构制导律显著地提高了空舰导弹针对远程舰空导弹的突防概率.
关键词:控制科学与技术;空舰导弹;大空域飞行弹道;螺旋机动;变结构制导律
TJ7681000-1093-201401000062
同心筒发射燃气流二次燃烧数值研究及导流板结构改进.胡晓磊,乐贵高,马大为,等.兵工学报, 2014, 35(1): 62-69.
针对同心筒热发射燃气射流二次燃烧冲击效应问题,采用3阶精度的MUSCL格式求解11组分12步基元化学反应动力学模型,弹体运动运用域动分层网格更新方法,数值模拟了同心筒发射H2/CO混合燃气流场.在燃气自由射流二次燃烧数值模拟结果与文献实验数据对比验证的基础上,分析了同心筒发射燃气流含化学反应的流动特点,以及在导弹出筒时筒口导流板结构对弹体的影响.数值结果表明:在筒外燃气与空气混合区域出现明显的二次燃烧,而在筒内二次燃烧几乎可以忽略;当弹底出筒后,从内外筒间隙排除的燃气、导弹尾部燃气射流和弹底之间相互干扰,形成反溅激波;反应流流场轴线温度高于冻结流和单一组分流流场轴线温度;导流板结构能明显降低弹体表面温度,其高度最优值在1.5倍内外筒间隙附近.研究结果对同心筒发射装置结构优化设计具有一定理论参考意义.
关键词:液体力学;同心筒热发射;二次燃烧;域动分层网格;导流板
TJ768.31000-1093-201401000083
车载防空导弹行进间发射过程动力学数值分析.钟洲,姜毅,刘群.兵工学报, 2014, 35(1): 83-87.
利用自回归(AR)模型对不同等级随机路面进行数值模拟,建立了车载防空导弹的行进和发射一体化多柔体动力学模型.根据行驶动力学仿真结果,确定了最恶劣发射时刻.结合分析结果完成了行进间发射动力学仿真,获得了导弹姿态参数.分析了路面和车速对防空导弹行进间发射精度的影响.研究结果表明,B级路面上3种车速均能安全发射,C级路面上车速受限于25 km/h.
关键词:兵器科学与技术;防空导弹;自回归模型;行进间发射;发射精度
TK 能源与动力工程
TK1005-9954-201401000040
液相物性对规整填料内气液二相流的影响.李相鹏,汪蓉梅.化学工程, 2014, 42(1): 40-44.
运用商用流体计算软件FLUENT6.3,建立基于Navier-Stokes方程和VOF方法相结合的CFD分析模型,湍流结构模拟采用RNG k-ε模型,研究了液相物性参数对规整填料内气液二相流体动力学特性的影响.采用文献实验测试结果对该模型进行了验证.重点研究了在一定逆向气流速度条件下液相密度和黏度等物性参数对液膜流动的影响.结果表明:在分析的液相物性参数变化范围内,填料表面均能形成一层稳定的液膜流,气相流场分布也基本一致.液相密度增加,界面液相速度均值增大,沿界面速度值波动幅度降低,填料持液量减小.液相黏度增大,界面液相速度均值减小,持液量增加.2个物性参数改变时,有效界面传质面积均保持在一定值范围内波动.
关键词:液相物性;规整填料;气液二相流;持液量;有效界面传质面积
TK111672-7207-201401000312
低温烟气余热发电实验系统设计及性能.周乃君,王晓元,王志奇.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 312-316.
采用R123为工质,以热风炉产生的烟气模拟工业炉排放的烟气作为实验热源,通过设计和搭建基于有机朗肯循环的余热发电系统实验台,研究膨胀机输出功率、系统热效率以及 效率随系统状态参数的变化规律.实验结果表明:膨胀机输出功率随蒸发压力和热源温度的升高而增大,实验条件下的最大输出功率为645 W.系统热效率随工质蒸发压力的升高而增大,最大热效率为8.5%.系统 效率随蒸发压力和热源温度的升高而增大,实验条件下的最大效率为3.5%.工质过热度的提高不利于提升系统的综合性能.
关键词:低温烟气余热;有机朗肯循环;热力性能实验;发电效率
TK121674-7259-201401000071
基于火 积耗散率最小的“盘点”脉管网络构形优化.冯辉君,陈林根,谢志辉,等.中国科学:技术科学, 2014, 44(1): 71-80.以有限温差传热和流动阻力引起的最小耗散率和耗散数为优化目标,在圆盘总面积和脉管网络总体积给定的条件下,对圆盘区域内一级、二级和三级脉管网络进行构形优化,得到耗散率和耗散数最小的各级脉管网络最优构形.结果表明当参数B1≥10-4时,在相同无量纲质量流率M*(1≤M*≤102)下,耗散率最小和熵产率最小的一级脉管网络最优构形有明显区别.对于二级脉管网络,当无量纲质量流率在1≤M*≤102范围内时,传热耗散和流动(火积)耗散大小相当,此时脉管网络最优构形随质量流率变化显著.在相同脉管网络总体积和圆盘半径条件下,相同无量纲质量流率时,一级、二级和三级脉管网络最小(火积)耗散数性能几乎相同;当无量纲泵功率时,随着脉管级数的增大,脉管网络最小耗散数减小,此时增加脉管网络的复杂度有利于提高脉管网络的性能.此外,还以复合耗散率为优化目标对脉管性能进行优化.优化结果可从传热优化角度为脉管系统设计提供参考.
TK1211000-1093-201402000145
车用动力电池组集总参数换热模型.王发成,王子冬,胡道中,等.兵工学报, 2014, 35(2): 145-151.
新能源车辆的发展和动力电池组热越来越突出的安全问题,促使了换热系统的研究需求.在考虑电池组自产热率的基础上,利用集总参数法建立了车用动力电池组换热规律的简化模型.以某动力电池组为例,运用该模型分析换热过程中的时间、流体温度、电池组温度、换热功率及换热量.分析结果用于评价现有换热系统是否合理,或运用该模型优化换热过程参数使得设计的换热系统合理.结果表明,恒定流体温度换热策略并不是最佳的换热策略.
关键词:热学;电动车;电池组;集总参数模型;换热
TK121;X5110438-1157-201403001056
NTP转化C3H6/NO/N2气氛中NO及发射光谱分析.李小华,韦星,蔡忆昔,等.化工学报, 2014, 65(3): 1056-1061.
利用介质阻挡放电产生低温等离子体转化C3H6/NO/N2气氛中NO,结合发射光谱诊断法研究了碳氢化合物C3H6对NO转化的影响.研究结果表明,随着放电功率的升高,NO转化率先升高后逐渐趋于平缓,NO2浓度持续降低,N2O浓度呈先升高后降低趋势,NO主要被还原为N2;相同放电功率下,随着C3H6初始浓度升高,NOx转化率和N2O浓度升高、NO2浓度降低;添加C3H6会降低N2第二正带系和NO-γ带的发射光谱强度,产生CN自由基的激发跃迁谱线,影响NO的化学反应机制,同时生成了棕黄色的聚合物.
关键词:低温等离子体;发射光谱;碳氢化合物;NO转化;自由基;化学反应
TK1231008-973X-201402000327
Taconis热声振荡的数值模拟.郭轶楠,雷刚,王天祥,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 327-333.
针对Taconis振荡对低温液体测量造成严重干扰并且极大增强低温储液的漏热问题,基于计算流体动力学(CFD)模拟方法,对氦气为介质的单端开口细长管内发生的Taconis振荡进行研究,低温端和常温端的温度分别为8和300 K.通过数值模拟,获得包括热流密度、声流分布等在内的热声参数和完整的Taconis热声起振过程,通过对管壁和气体介质之间的热量传递过程和时均热流密度以及管内声功分布进行分析,定量揭示Taconis振荡的发生机理.模拟结果表明,在线性热声理论中可以忽略的径向速度在Taconis振荡中不能被忽略,根据模拟结果将Taconis管边界层划分为发声区和耗散区2个区域,其中发声区为热声转换区域,耗散区以泵热损失和黏性耗散为主.
关键词:Taconis振荡;自激;热声;驻波;计算流体动力学(CFD)
TK1241671-4512-201403000078
阻塞比对微型钝体燃烧器吹熄极限的影响.万建龙,刘毅,范爱武,等.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 78-81.
开发了一种微型钝体燃烧器,实验和模拟均表明钝体能使吹熄极限扩大5倍以上.采用氢气/空气的详细反应机理,通过数值模拟研究了钝体的尺寸大小,即阻塞比(ζ)对火焰吹熄极限的影响.结果表明:当ζ分别为0.3,0.4和0.5时,吹熄极限分别为20,32和36 m/s,即吹熄极限随着阻塞比的增大而增大;当ζ=0.3时,钝体后的回流区太小导致火焰在较小的进气速度下即被整体吹出燃烧室,而对于ζ=0.4和0.5的情况,火焰由于在高速下受到剪切层的强烈拉伸作用而导致熄灭,实验观察也证实了这一现象;由于反应区集中于燃烧室中央,高温气体对壁面的作用减弱,使得不同阻塞比的钝体燃烧器之间的散热损失差别不大.
关键词:微形燃烧器;吹熄极限;阻塞比;回流区;火焰拉伸;散热损失
TK1241000-6613-201403000563
内螺纹管内金属氧化物-水纳米流体传热特性的数值模拟.孙斌,赵朝.化工进展, 2014, 33(3): 563-567.
利用计算流体力动力学方法对恒定热流密度内螺纹铜管中的Fe2O3-水和Al2O3-水纳米流体的换热特性进行数值模拟,分析了纳米流体的质量分数、Re数和管道的不同水平位置对对流换热系数的影响,并将模拟结果与实验结果进行了对比,得到的模拟结果与实验结果趋于一致.模拟结果表明:在Re数为1000~2000的范围内,内螺纹铜管的径向与轴向方向上,Fe2O3-水纳米流体的传热效果好于同等质量分数的Al2O3-水纳米流体,轴向方向上,当Al2O3-水纳米流体的质量分数为0.4%时,对流换热系数最大提高38.8%.Fe2O3-水纳米流体的质量分数提高0.3%时,对流换热系数最大提高26.5%,而Re数变化对对流换热系数的影响要更强一些,最大提高78%.Fe2O3-水和Al2O3-水纳米流体的对流换热系数增长趋势的最佳质量分数在4%左右.
关键词:纳米流体;数值模拟;传热;对流换热系数
TK1240438-1157-201403000829
三叶孔板换热器壳程流动及传热数值模拟.朱凌云,郎红方,周帼彦,等.化工学报, 2014, 65(3): 829-835.
三叶孔板换热器是一种新型纵流换热器,广泛应用于核电装备领域.针对目前使用较多的壳程“单元流道”模型的局限性,建立了三叶孔板换热器壳程整体模型,包括进出口接管.采用商用软件FLUENT14.0及RNG k-ε湍流模型对壳程流体流动与传热进行了数值研究,分析了三叶孔板换热器壳程流动与传热特性.结果表明:流经第一块支撑板后,流体已充分发展,并且随着壳程结构周期性变化,传热与压降也呈现周期性变化.在支撑板附近,流体流速变大,形成射流,并且由于支撑板阻挡,在支撑板前面和尾部产生二次流,能有效冲刷管壁,减薄流动边界层,起到强化传热作用.
关键词:三叶孔板;换热器;壳程;模型;数值模拟
TK1240438-1157-201403000849
锚型导液器对HFC245fa水平管束外冷凝换热的影响.马志先,张吉礼,孙德兴.化工学报, 2014, 65(3): 849-854.
提出采用锚型导液器消除水平管束外膜状凝结换热管束效应的方法,通过对比试验研究了导液器对HFC245fa水平管束外膜状凝结换热特性的影响.设计了带锚型导液器的试验管束,试验管束由4列排深为5排的列管构成,试验换热管包括光管、二维肋管与三维肋管,试验换热管公称外径均为19.05 mm.结果表明:①锚型导液器可有效控制管束效应对光管与三维肋管外膜状凝结换热影响,使排深为5处光管与排深为4处三维肋管冷凝传热系数分别提升33%与80%;②锚型导液器对管束中单管冷凝换热性能的影响可忽略;③加装锚型导液器可使DN600卧式光管(或三维肋管)管束降低管材消耗20%(或30%)以上.
关键词:凝结;传热;实验验证;管束效应;水平管束;导液槽;HFC245fa
TK1240438-1157-201403000870
大孔隙率多孔介质内热弥散现象数值模拟.陈仲山,解茂昭,刘宏升.化工学报, 2014, 65(3): 870-878.
采用Surface Evolver泡沫演化动力学软件构建理想的大孔隙率多孔介质的几何模型:Weaire-Phelan模型.通过对有效热导率的计算,确定了该模型的适用范围.在此基础上优选两组几何参数作为计算依据,流体相分别采用空气和水,固体相为铝T-6201,通过数值模拟,研究了孔径、Darcy速度和流-固热扩散系数比的影响.数值计算结果表明:孔径越小,热弥散效应越强,流体本身的热物性对弥散的影响越明显;横向分量远小于纵向分量.当工质为气体时,横向分量可以忽略不计,最后得到了计算纵向与横向热弥散系数的经验关联式.
关键词:多孔介质;数值模拟;模型;热弥散;孔隙率
TK1240438-1157-201403000884
垂直上升内螺纹管内流动沸腾传热特性.王为术,徐维晖,毕勤成,等.化工学报, 2014, 65(3): 884-889.
在压力9~22 MPa,质量流速450~2000 kg·m-2·s-1,内壁热负荷200~700 kW·m-2的参数范围内,试验研究了用于1000 MW超超临界锅炉φ28.6 mm×5.8 mm垂直上升内螺纹水冷壁管内汽水流动沸腾传热.研究表明:内螺纹管内壁螺纹的漩流作用可抑制偏离核态沸腾(DNB)传热恶化,内螺纹管在高干度区发生蒸干型(DO)传热恶化.增大质量流速可推迟壁温飞升,壁温飞升幅度随质量流速增大而降低.热负荷越大管壁温越高,随热负荷增大管壁壁温飞升提前,且传热恶化后壁温飞升值增大.随着压力增加,壁温飞升发生干度值减小.内螺纹管汽水流动沸腾传热系数呈π形分布,传热系数峰值出现在汽水沸腾区.文中还给出了亚临界压力区内螺纹管单相区和汽水沸腾区的传热系数试验关联式.
关键词:内螺纹管;上升管;两相流;传热
TK1241005-9954-201401000029
加工参数对三维翅片铜管冷凝换热的影响.王华岭,王小伍,万珍平,等.化学工程, 2014, 42(1): 29-32.
犁削-挤压加工成形工艺制造的新型三维外翅片管通过三维翅片、二维沟槽的微作用力增强传热.文中通过实验,研究了在不同加工参数下的三维整体外翅片铜管的传热性能,与光管相比,三维翅片管均能明显地起到强化传热作用.横管外的膜状冷凝时,与努塞尔积分方法求得的管外换热系数理论计算式相比,三维管管外换热系数的常数随给进量增大而减小.随切削深度增加到一定值后出现少许下降,管外换热系数的常数可以拟合为进给量多项式,从而得到了三维翅片管管外换热经验计算式与加工参数的关系.
关键词:犁削-挤压加工成形;三维翅片铜管;换热系数
TK124;TB340438-1157-201403000879
孔隙随机结构对非均质多孔泡沫导热性能的影响.张新铭,王济平,谷沁洋.化工学报, 2014, 65(3): 879-883.
多孔泡沫是一类低密度、高比表面积、具有独特性能的新型功能材料.实际多孔泡沫材料通常是非均质的,即其孔隙结构分布是随机的.为研究非均质多孔泡沫材料的导热性能,提出用孔隙均匀度作为表征孔隙结构分布随机性的参数,以多孔石墨泡沫为例,分析孔隙均匀度对多孔泡沫有效热导率的影响.数值计算结果表明:孔隙结构分布越不均匀,多孔泡沫材料的导热性能越差.根据计算结果提出了非均质石墨泡沫相对有效热导率的预测式,并与现有文献报道的结果进行了比较,发现当前结果呈现了孔隙结构随机性对材料有效热导率的影响,与ORNL实验结果更吻合.
关键词:多孔介质;随机结构;孔隙均匀度;有效热导率;热传导;数值模拟
TK161005-9954-201401000010
油砂燃烧特性与动力学的分布活化能模型.贾春霞,王擎,刘洪鹏.化学工程, 2014, 42(1): 10-14.
采用美国Pyris1TGA 热重分析仪对印度尼西亚油砂进行了燃烧特性实验,并分析了升温速率等因素对油砂燃烧反应特性的影响,求得了着火温度、燃烧稳定性判别指数和燃烧反应性能参数等值.通过数据分析,利用分布活化能模型确定了印度尼西亚油砂在整个燃烧过程中活化能随着转化率的变化关系,反应初始阶段,2种油砂的活化能在50~90 kJ/mol之间;STB与STC转化率在0.28和0.27时活化能最大,分别为226 kJ/mol和103 kJ/mol.转化率大于0.6时,STB活化能为200 kJ/mol,STC活化能为160 kJ/mol.还分析了活化能和频率因子之间的补偿效应,为油砂的有效开发与经济利用提供了理论依据.
关键词:油砂;燃烧;DAEM;动力学
TK1730438-1157-201403000862
横掠气流作用下波形板壁降膜破裂分析.臧丽叶,田瑞峰,孙兰昕,等.化工学报, 2014, 65(3): 862-869.
以边界层理论为基础,基于独立假设建立了波形板通道内降液膜在横向气流驱动下沿屈折角横向偏移的二维边界层模型.通过量纲分析和理想层流假设进行模型简化及边界层方程求解,建立了横向切应力驱动下波形板壁降膜破裂的力平衡模型并给出破膜速度的临界准则,模型包括波形板通道几何参数、气液两相物性及流动参数等多种因素的影响,与本文实验结果和已有理论模型进行对比,所建模型能够更准确地预测液膜发生破裂的临界条件.进一步的量纲分析表明惯性离心力、气流剪切力、壁面黏性力和表面张力共同决定着液膜的运动、变形直至破裂,由它们之间的平衡关系可以确定液膜的稳定与否.
关键词:波形板;膜;层流;模型简化;横向切应力;破裂;临界准则
TK2610254-0150-201402000084
运转参数对可倾瓦轴承油膜特性的影响.张艾萍,李刚,党翠.润滑与密封, 2014, 39(2): 84-88.
为了确定汽轮机运行时运转参数对汽轮机可倾瓦轴承油膜特性的影响,以四瓦可倾瓦轴承为例,采用Pro/E建模,选用湍流SST三维模型,考虑到瓦块间隙及瓦块相互之间的影响,采用ANSYS模拟出进口油压、进口油温、偏心距、轴颈转速对四瓦可倾瓦轴承油膜特性的影响.结果表明:进口油压对油膜特性影响较小,进油温度、轴颈偏心距、轴颈转速对汽轮机可倾瓦油膜特性影响较大,故在运行中应严格监控这3个参数.
关键词:汽轮机;可倾瓦轴承;油膜特性
TK2631001-3881-201403000035
VMC850F五轴联动机床坐标变换的研究.唐清春,张健.机床与液压, 2014, 42(3): 35-37.
以某数控机床研究所研发的VMC850F五轴联动机床为例,通过坐标系统间的变换关系,推导出了刀轴矢量及刀位点运动换模型,对该模型方程进行了求解.根据此算法开发了后置处理器,通过在VMC850F机床上加工叶轮样件得到了验证,为五轴后置处理器的开发提供了参考.
关键词:五轴联动机床;坐标变换;后置处理
TK2841000-6613-201403000590
喷嘴角度对循环流化床脱硫工艺塔内流动特性影响的数值模拟.李少华,马文娥,王虎.化工进展, 2014, 33(3): 590-594.
循环流化床脱硫工艺(CFB-FGD)是一种国际上新兴起的用于锅炉尾部烟气、先进的半干法烟气脱硫技术,由于建立脱硫实验台成本较高,为了改进循环流化床脱硫塔内喷嘴布置角度所造成的脱硫塔内区域不均匀气流场,本文采用拟均相模型对脱硫塔内的流场进行了数值模拟计算,讨论了喷嘴布置角度(-30°、0°和30°)对脱硫塔内气液固三相流场的影响机理,结果表明:3种喷嘴布置角度下,喷嘴呈-30°布置时,脱硫塔内的流场不均匀性降低,脱硫剂颗粒体积分数分布较均匀,有利于气液固三相的混合,有利于脱硫塔内化学反应的进行.
关键词:喷嘴角度;循环流化床;脱硫塔;气-液-固三相流;数值模拟
TK284;X51000-6613-201403000773
基于碳捕集的燃煤机组热力系统优化及技术经济分析.王继选,韩中合,刘小贞,等.化工进展, 2014, 33(3): 773-780.
碳捕集和封存是实现电力低碳化发展的关键所在,以600 MW机组为例,研究了碳捕集系统的能量流和质量流.提出了碳捕集系统与燃煤机组的耦合方式,计算了参考电站和碳捕集电站的热经济性.建立了碳捕集电站优化模型,以粒子群算法作为优化模型的求解算法,获得了系统的最优解.基于各设备投资成本,建立了碳捕集电站发电成本和CO2减排成本模型,研究了碳捕集电站的技术经济性.利用系统灵敏度分析方法,研究了碳税收和碳售价对发电成本和CO2减排成本的影响.结果表明:优化后碳捕集电站的热效率比优化前提高了1.1%;当CO2税收额高于0.33元/(kgCO2)时,碳捕集电站的经济性优于参考电站.
关键词:碳捕集电站;热力系统;参数优化;粒子群算法;碳税收
TK41671-7775-201401000014
泄漏对微自由活塞发动机工作过程的影响.柏金,王谦,谢强,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 14-19.
为了研究泄漏对微发动机工作过程产生的影响,对自由活塞单次冲击压缩着火过程进行了可视化试验,得到不同漏气工况下微发动机的着火特性.在此基础上,建立了耦合自由活塞运动与燃烧过程的多维计算模型,对微HCCI燃烧过程进行了数值模拟.结果表明:混合气泄漏对着火时刻影响不大,但对活塞运动特性影响很大,漏气使得微燃烧室内压力降低,活塞返回速度变小,微发动机动力性能降低;泄漏间隙和泄漏长度是影响混合气泄漏程度的2个主要因素,也影响微压缩燃烧过程,泄漏间隙越大,最大压力与活塞末速度越小,动力性能越差,而泄漏长度增加,最大压力有所提高,有助于动力性能的提高;在微发动研究与设计过程中,应重视气缸/活塞间的密封效果.
关键词:微自由活塞发动机;泄漏;可视化试验;HCCI;自由活塞;数值模拟
TK4121008-973X-201402000334
汽油机活塞二阶运动分析及优化设计.朱君亮,郝志勇,郑康.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 334-341.
为了降低活塞二阶运动并寻求优化措施,综合考虑裙部润滑摩擦状况、活塞体径向刚度、活塞体及缸套热态型面影响,建立某汽油机活塞组件动力学模型,采用数值仿真方法进行分析研究.从换向平稳性、运动平稳性、活塞敲击能和摩擦损耗4个方面对活塞二阶运动计算结果进行评价.分析在多种工况下(1200、4200、6000 r/min)活塞裙部型线、配缸间隙和活塞销偏置对活塞二阶运动的影响,以敲击能和摩擦损耗为主要评价标准,提出相应的优化思路.结果表明:优化后的裙部型线使活塞的径向位移和角位移有一定幅度减小,径向位移最大值在3种工况下分别降低了22.2%、19.8%、21.2%,角位移最大值降低了12.9%、13.3%、23.6%;活塞对缸套的动态敲击力在优化后也有明显降低,为活塞整体优化提供可靠依据.
关键词:活塞;汽油机;二阶运动;敲击能;摩擦损失;优化设计
TK4130254-0150-201402000027
车辆柴油机缸套-活塞环动载荷磨损分析与计算.何星,王宪成,李奇,等.润滑与密封, 2014, 39(2): 27-31.
为实现对重型车辆柴油机缸套-活塞环动载荷磨损仿真计算,通过分析柴油机动载荷工况特点及其对磨损的影响,基于稳定载荷及动载荷磨损试件表面形貌SEM分析,提出缸套-活塞环动载荷磨损简化机制.依据响应面拟合的方法和磨损试验数据,建立Archard磨损模型中磨损系数K基于载荷工况参数与形貌特征参数的预测公式,并通过两组动载荷磨损试验对磨损计算模型进行验证,结果表明:表面粗糙度计算误差为5.9%,磨损量计算误差为7.39%,磨损计算模型具有一定精度,能够用于车辆柴油机缸套-活塞环磨损仿真计算.
关键词:柴油机;缸套-活塞环;动载荷;磨损计算
TK421.21671-7775-201401000001
甲醇/柴油PAHs形成途径的动力学模型与仿真.王忠,赵洋,李铭迪,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 1-6.
对甲醇/柴油化学反应和多环芳香烃(PAHs)的生成机理进行了分
析,构建了由228种组分和1584个基元反应组成的甲醇/柴油PAHs计算模型.采用CHEMKIN软件中的reflect shock和均质零维反应模型,研究了甲醇/柴油混合燃料的PAHs生成过程及变化规律.结果表明:该模型能准确预测甲醇/柴油燃烧过程中的反应温度,甲醇摩尔分数,反应中间产物CO,CO2,O2的摩尔分数随时间的变化规律和着火延迟;甲醇/柴油燃烧过程中,单个苯环主要通过丙炔基聚合和环化反应以及苯基的加氢反应形成;多个苯环主要通过脱氢加乙炔反应形成;PAHs的生成量随着甲醇掺混比例的增加而下降;随着混合气当量比减小,PAHs的前驱体C2H2,C3H3生成量减少.
关键词:甲醇;柴油;多环芳香烃;化学反应动力学;途径
TK4221004-132X-201403000304
增压式喷油器设计参数对换向阀性能影响研究.温占永,杨雨田,战强,等.中国机械工程, 2014, 25(3): 304-310.
为改善大功率柴油机排放性能、减少燃油消耗率,开发了一款新型增压式喷油器,阐述了其功能、结构组成及工作原理.分析发现液力换向阀的响应时间是影响增压压力曲线形状建立的关键因素.利用一维流体仿真软件FlowMaster建立了增压型喷油器的仿真模型,并通过实验验证了模型的正确性.在发动机转速1000 r/min、控制脉宽3ms下,仿真计算了量纲一参数A1、A2,共轨压力pr,换向阀间隙燃油泄漏系数λ对换向阀响应特性的影响.结果表明:在其他条件不变的情况下,液力响应时间to2、to3随着A1、A2的增大而增大,tc2、tc3随着A1、A2的增大而减小;液力响应时间to2、tc2随着pr的增大保持恒定,to3、tc3随着pr的增大而减小;液力响应时间to2随着λ的增大保持恒定,to3随着λ的增大小幅增大,tc2、tc3随着λ的增大而减小.
关键词:柴油机;增压式喷油器;换向阀;仿真
TK4221672-7207-201401000084
大功率中速米勒循环柴油机NOx排放特性数值模拟.袁文华,何爽,田江平,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 84-90.
分别采用AVL Boost和Fire软件建立大功率中速柴油机整机及缸内仿真模型,并使用柴油机台架性能实验结果进行标定和验证,分析多种Miller正时、压缩比及喷油正时设计方案对柴油机燃烧和NOx排放的影响规律.研究结果表明:进气门关闭正时提前会使NOx排放下降且预混合燃烧部分放热率峰值升高;提高几何压缩比使Miller循环方案的预混合燃烧部分放热率峰值降低,NOx排放降低,燃油经济性提高,但会导致缸内爆压剧增;配合深度Miller正时和高压缩比,推迟喷油正时曲轴转角为2°,可在保持燃油经济性的前提下实现较低的NOx排放性.
关键词:柴油机;米勒循环;NOx排放;数值模拟
TK4321000-7857-201406000068
非定常流场和声场有限元内燃机排气消声器研究.辛江慧,张袁元,张雨,等.科技导报, 2014, 32(6): 68-74.
消声器是降低内燃机排气噪声的主要部件.通过设计独立测试排气噪声的台架实验,分析了安装消声器前后的排气频谱特征,对比期望的噪声评价曲线,得到了消声器性能不足的频段主要集中在中高频.根据流体和声学的基本理论,基于三维数值有限元,分析了复杂消声器非定常流动状态下其压力场、温度场、再生噪声场分布和主要贡献的噪声频段,研究了消声器在稳态下的传递损失;通过研究声学传递过程中的空腔模态特征,找到了影响消声效果的主要因素.基于消声器仿真模型,研究了消声单元结构特征与消声性能之间的关系,通过改善复杂消声器的小孔结构和增加吸声材料,采取实验对比分析了插入损失,验证了分析和改进的有效性.本文综合分析了流体、声学以及流体对声学的影响,研究了内燃机排气消声器性能,此系统方法能更全面地了解和改进排气噪声.
关键词:消声器;非定常流动;声学;声模态
TK451000-1093-201401000001
点火提前角对天然气转子发动机燃烧过程的影响.范宝伟,潘剑锋,陈瑞,等.兵工学报, 2014, 35(1): 1-8.
以火花点燃式转子发动机为研究对象,建立了相应的湍流和燃烧模型,实现了发动机工作过程的动态模拟.在此基础上,计算得到了转子发动机缸内流场、温度场的演变及火焰传播过程,并计算分析出了不同点火提前角对缸内燃烧过程的影响.计算结果表明:燃烧室内部涡流对火焰传播起着积极的加速作用,点火时火花塞位于涡流区到单向流的过渡区域最好.随着转子运动,涡流会因燃烧室容积减小而受到挤压并消失,在涡流消失时刻一定的情况下,为了充分利用涡流的作用时间,应该适当地增大点火提前角.在计算工况下,当点火提前角为47°时,发动机的燃烧效率和气缸内压力峰值均最高,并且NOx的排放较少.此研究为其他不同工况下,转子发动机的最佳点火提前角的确定提供了理论参考依据.
关键词:工程热物理;天然气转子发动机;点火提前角;燃烧过程;二维动态模拟
TK4641004-132X-201403000285
乙醇圆柱射流雾化破碎过程的PIV试验研究.姚春德,侯亚帮,贾丽冬,等.中国机械工程, 2014, 25(3): 285-289.
在喷雾容弹上利用PIV激光测试系统,研究了容弹背压、容弹温度和喷射脉宽对乙醇圆柱射流破碎雾化的影响.试验结果表明:容弹背压升高,乙醇圆柱射流贯穿距离减小,射流锥角变大;温度由20℃变为60℃时,乙醇运动黏度变小,射流贯穿距离增大,射流锥角略有增加;喷射脉宽的改变对乙醇圆柱射流贯穿距离和射流锥角影响很小,然而大脉宽的乙醇射流雾化困难.
关键词:乙醇;圆柱射流;雾化;PIV
TK511000-7709-201402000179
基于电压稳定性和可靠性分析的潮流算法.秦文萍,赵维娟,任琛,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 179-182.
针对电力系统静态电压稳定性分析中P-V曲线上半支和鼻点信息求取的问题,提出了一种改进二分搜索法(IBST),将其应用于IEEE-30节点系统,并将计算结果与传统连续潮流法(CPF)进行了对比.结果表明,改进二分搜索法正确可靠,且在计算时间和算法收敛性方面均优于传统连续潮流法.
关键词:连续潮流法;改进二分搜索法;可靠性;电压稳定性
TK513.41000-7709-201402000197
太阳能聚光热发电系统跟踪角的矢量分析.杜春旭,王普,吴玉庭,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 197-200.
针对太阳能聚光热发电系统中跟踪装置的跟踪角计算方法及相应的涉及几何光学的计算公式(如反射光方向、入射角等)均不相同的问题,通过矢量法简化了理论推导过程,给出塔式、槽式、碟式、线性菲涅耳型四种主要的太阳能聚光反射装置的跟踪角、入射角及反射光的矢量计算公式,可为实际工程应用及分析提供必要的理论基础.
关键词:太阳能热发电;太阳跟踪;矢量法;跟踪角
TK5190438-1157-201403001018
一种新型太阳能溶液预处理电渗析再生系统.程清,张小松.化工学报, 2014, 65(3): 1018-1024.
太阳能溶液除湿空调系统是一种具有较大节能潜力的新型空调系统.然而,太阳能热再生系统严重依赖于环境工况,在高温或高湿的气候条件下其再生后得到的除湿溶液将不能满足除湿的需求.提出一种用于溶液除湿空调系统的新型太阳能溶液预处理电渗析再生系统,分析了该系统的工作原理,建立了该系统的耗能模型,并与传统太阳能热再生系统进行了对比研究.研究结果表明,太阳能溶液预处理电渗析再生系统具有较高的节能潜力.
关键词:再生;溶液预处理;电渗析;太阳能;模型
TK5190438-1157-201403001033
太阳能-空气复合热源热泵热水系统.王岗,全贞花,赵耀华,等.化工学报, 2014, 65(3): 1033-1039.
针对光伏发电效率较低和空气源热泵在寒冷地区应用中存在的问题,研发了一种新型复合蒸发器,将平板微热管阵列太阳能光伏光热(PV/T)集热器与空气源热泵相结合,组成新型太阳能-空气复合热源热泵热水系统.并对该热水系统在不同运行工况下的水箱水温、吸排气压力、压缩机功率和性能等进行了实验研究.实验结果表明,在环境温度分别为5、10和15℃的条件下,热泵加热73 L水,水温从15℃加热到50℃时,双热源运行工况的加热时间比单空气热源运行工况依次缩短了5.14%、10.29%和11.38%,COP依次提高了5.99%、9.28%和11.96%.
关键词:太阳能;热泵;性能系数;压缩机;再生能源
TK61000-6613-201403000638
不同碱金属乌桕油皂微波极化脱羧成烃类燃料的工艺.王允圃,刘玉环,阮榕生,等.化工进展, 2014, 33(3): 638-642.
不饱和脂肪酸盐微波极化条件下更容易脱羧成烃,本研究分别以氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾皂化乌桕油,以不同碱金属乌桕油皂化物和乌桕油为研究对象,在恒定的微波功率下裂解脱羧成烃,通过GC-MS等分析裂解产物,微波能选择性地加热乌桕油皂羧基端,不饱和键在微波极化过程中与碳负离子中间体形成P-p共轭体系,使裂解反应(脱羧、端烯化、异构化和芳构化等)顺利进行.皂化物极性越大,升温速率越快,液体烃类产率越高,脱羧效果越明显,裂解液体的密度为0.825~0.865 g/cm3,黏度为2.10~2.55 mm2/s,与柴油的性质非常相似,从而证明微波极化乌桕油皂脱羧制烃类燃料的可行性.
关键词:乌桕油脂;皂化;微波;脱羧;烃类燃料;再生能源
TK60438-1157-201403000912
利用固体磷酸催化热解纤维素制备左旋葡萄糖酮.张智博,董长青,叶小宁,等.化工学报, 2014, 65(3): 912-920.
以SBA-15为载体制备了固体磷酸,将其和纤维素机械混合后进行快速热解制备左旋葡萄糖酮(LGO).通过Py-GC/MS(快速热解-气相色谱/质谱联用)实验,考察了催化热解温度、催化剂/纤维素比例对纤维素热解生成LGO以及其他产物的影响.实验结果表明,固体磷酸能够抑制纤维素热解形成左旋葡萄糖(LG)等产物,并大幅促进LGO的生成,从而高选择性地获得以LGO为主的热解产物.在热解温度为350℃以及催化剂/纤维素比例为1/1的条件下,可获得最高的LGO产率与相对含量,相对峰面积值高达68.6%.此外固体磷酸还能促进LG脱水形成LGO.
关键词:固体磷酸;热解;催化;生物质;左旋葡萄糖酮;Py-GC/MS
TK730.21006-7647-201402000022
混流式模型水轮机导叶水力矩试验.邵国辉,赵越.水利水电科技进展, 2014, 34(2): 22-25.
为了确定导叶在各个开度所受的水力矩从而正确选择导水机构接力器,采用特殊的测力活动导叶轴、粘贴应变片的技术工艺、静荷载的标定方法,针对某一混流式模型水轮机进行了同步导叶水力矩和非同步导叶水力矩的模型试验.试验结果表明,该混流式模型水轮机导叶在同步及非同步条件下均具备自关闭的特性.试验结果已经用于真机导水机构设计,保证了原型水轮机设计的安全性与合理性.
关键词:混流式水轮机;导叶水力矩;测力活动导叶;应变片;测试技术;模型试验
TK891005-9954-201402000001
垂直轴风力热泵系统致热效果分析.王福宝,田洋洋,郑茂盛,等.化学工程, 2014, 42(2): 1-4.
风力机动力与热泵压缩机功率的匹配是其处于良好工作状态的前提.文中以垂直轴阻力差型风力机直接驱动的热泵系统为研究对象,通过测试不同风力情况下热泵系统的工作情况,来考察风力机动力与热泵压缩机之间的匹配关系.结果显示:对于风轮半径为2.0 m的半圆弧形5叶片风车,以及ZYC-507空调压缩机,在4组鼓风时传动比为47.3时效果最佳,在3组鼓风时传动比为30时效果最佳,达到了风力机动力与热泵压缩机之间的功率匹配.可见,在不同风力情况下,选择合适的传动比才能达到风力机与压缩机相匹配,能使系统的发热效果达到最佳状态.此研究结果对风力热泵系统的实际应用具有重要的意义.
关键词:热泵;致热;压缩机;传动比
TL 原子能技术
TL331006-2467-201402000205
支撑板对蒸汽发生器流动与传热特性的影响.杨元龙,孙宝芝,张国磊,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 205-209.
根据相似模化理论,建立了耦合四叶梅花形支撑板的蒸汽发生器单元管三维物理模型,采用流-固传热方法和热力学相变模型,并基于二回路流体进口质量流量按4:1分配给热、冷端的边界条件进行了支撑板对蒸汽发生器流动与传热特性的影响的数值研究.模拟结果表明:二回路热、冷端侧沸腾规律分布均匀,计算得到的出口含汽率与大亚湾核电站蒸汽发生器实际运行参数相符;支撑板流通截面的缩减,促使二回路侧流体流速、表面传热系数及含汽率在支撑板区域急剧升高又快速降低,同时二回路流体在支撑板上部出现回流现象,增加了支撑板区域杂质沉积及应力腐蚀的可能.该数值模拟方法可为蒸汽发生器支撑板结构优化设计提供技术支持.
关键词:蒸汽发生器;支撑板;耦合传热;数值模拟
TL3340438-1157-201403000855
倾斜通道内泡状流空泡份额分布特性.闫超星,阎昌琪,孙立成,等.化工学报, 2014, 65(3): 855-861.
对窄矩形通道(3.25 mm×43 mm)和常规圆管(i.d.50 mm)内泡状流空泡份额分布特性进行了实验研究,探究倾斜对气泡和气液界面分布的影响.实验以空气和纯净水为工质,倾斜角度为5°、10°和15°.结果表明窄矩形通道内空泡份额主要呈壁峰型分布,未观察到核峰型分布;常规圆管内存在核峰型和壁峰型两种分布类型.倾斜对窄矩形通道和常规圆管内壁峰型分布影响相似,即随着倾斜角度的增加,靠近上壁面的峰值被加强,靠近下壁面的峰值被削弱直至消失.对于圆管内核峰型分布,倾斜导致中间宽峰向通道上部倾斜,且峰值随倾斜角度增加而增大.此外,竖直和倾斜条件下壁峰型分布的峰值较常规圆管更加接近通道中心位置.
关键词:气液两相流;气泡;界面;倾斜条件;空泡份额
TL3641006-2467-201402000210
基于多参数耦合的船舶核动力装置参数重构.王晓龙,蔡琦,陈玉清.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 210-213.
针对船用核动力装置在正常运行瞬态、异常瞬态和事故瞬态时,水位类参数易于虚假显示,以及因测量通道、测量仪表故障导致的参数丧失问题,提出了一种基于多信号耦合的重构方法.该方法根据装置参数间的强耦合关系,利用历史运行数据,通过数理统计和人工智能技术,针对装置不同运行工况建立重构数据模型对丧失信号进行重构.试验表明,在装置正常运行瞬态工况时,该方法可以快速、准确地获得重构结果,适于在线使用.
关键词:船用核动力装置;多信号耦合;支持向量回归;稳压器
TM 电工技术
TM211000-3851-201401000146
添加Ni和Ag纳米颗粒对BaTiO3/PVDF复合材料击穿场强的影响.郑晖,刘晓林,窦晓亮,等.复合材料学报, 2014, 31(1): 146-151.选用金属Ni和Ag纳米颗粒作为导体相,采用共混法分别制备了击穿场强较高的Ni-BaTiO3/聚偏氟乙烯(Ni-BaTiO3/PVDF)和Ag-BaTiO3/PVDF三相复合材料.研究了导体相Ni和Ag添加量、粒径及导体种类对复合材料击穿场强的影响,发现Ni-BaTiO3/PVDF和Ag-BaTiO3/PVDF三相复合材料的击穿场强均随导体添加量的增加呈现先升高后降低的趋势,且在适宜的导体添加量下复合材料均表现出高于未添加导体相的BaTiO3/PVDF两相复合材料的击穿场强;添加同类导体Ni时,Ni粒径越小,三相复合材料的击穿场强提高越明显;导体添加量与粒径均相同时,Ni-BaTiO3/PVDF复合材料的击穿场强较高,当粒径50 nm的Ni添加量为体积分数1.90%时,其击穿场强可达200 kV/mm,储能密度比BaTiO3/PVDF两相复合材料提高4倍.这些结果可用库仑阻塞效应很好地解释.关键词:复合材料;纳米颗粒;PVDF;BaTiO3;击穿场强
TM215.51000-6613-201403000753
甲基纳迪克-桐马-环氧体系云母带用黏合剂的制备与性能.高璇,刘立柱,翁凌,等.化工进展, 2014, 33(3): 753-757.
采用甲基纳迪克酸酐(MNA)为环氧树脂主要固化剂,配合桐马酸酐固化环氧树脂E-44制备云母带黏合剂.研究了不同组分配合方案对云母带的力学性能、电学性能、耐热性能的影响.实验结果表明,MNA及桐马分别与E-44反应的摩尔比(MNA:桐马)=5.5:4.5时,云母带综合性能最优,纵向弯曲强度为332.79 MPa,横向弯曲强度为319.06 MPa,横向冲击强度为64.25 MJ/m2,纵向冲击强度为47.5 MJ/m2,介电强度为64.62 MV/m,体积电阻率为2.02×1013Ω·m.且由热重分析(TG)知,甲基纳迪克-桐马-环氧体系具有相对良好的耐热性.
关键词:甲基纳迪克酸酐;云母带;力学性能;耐热性
TM22+51001-4861-201403000649
Bi2O3掺杂对Ag(Nb0.8Ta0.2)O3陶瓷结构和介电性能的影响.肖谧,杨朝,钟小蓉,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 649-653.
本文研究了Bi2O3掺杂对Ag(Nb0.8Ta0.2)O3陶瓷的结构和介电性能的影响.X射线衍射(XRD)结果表明,Bi2O3的掺杂可以使陶瓷中Ag+被还原并析出,且银析出的量随Bi2O3掺杂量的增加而不断增加,这可能源自于Bi3+对Ag+的取代.在一定范围内增大Bi2O3掺杂量可提高Ag(Nb0.8Ta0.2)O3陶瓷的室温介电常数,降低介电损耗,并使温度系数向负值方向移动.当Bi2O3的掺杂量约为3.5 wt%时,样品具有较大的介电常数(ε=672)和较小的介电损耗(tanδ=7.3×10-4).
关键词:ANT;Bi2O3;掺杂;Ag析出;高介电常数
TM301.21672-7207-201401000099
PMSM混沌系统的自适应反步控制.陈宁,熊丝琦,刘波,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 99-104.
基于永磁同步电机的混沌模型,当系统中含有不确定性参数时,设计一种自适应反步控制器,使系统从混沌状态中恢复过来,渐进跟踪期望速度并保持稳定.首先,对给定的期望转速和期望直轴电流,构造误差系统,用反步法设计子系统的控制器,在每个子系统中构造Lyapunov函数和虚拟控制量,获得使系统渐进稳定的期望的交轴电流的期望值.然后,当永磁同步电机混沌系统中的2个未知参数负载转矩和永磁磁通变化时,根据Lyapunov稳定性原理,用反步法设计出负载转矩和永磁磁通的自适应控制器,实现永磁同步电机混沌系统对速度的跟踪以及参数的一致收敛.数值仿真结果表明:所设计的自适应控制器是有效的,能使受控系统从混沌状态变成可控状态,并快速的跟踪期望速度,同时未知参数的估计值收敛达到了实际值.
关键词:永磁同步电机;混沌;反步法;自适应律
TM3411002-4956-201403000023
同步电机自传感参数辨识技术.邓先明,王磊,郭其锋.实验技术与管理, 2014, 31(3): 23-26.
为了提高驱动系统可靠性,以电励磁同步电机控制系统为研究对象,在分析电励磁同步电机的结构和物理特性的基础上,提出一种基于自传感的绕组温度和电阻在线辨识方法.该方法不需要机械传感器,只需利用电机本身的电压和电流信号,实现对电机绕组温度和电阻的检测.对该方法进行了仿真,并以一台同步电机为对象进行了实验,结果表明,该参数辨识方法有效,具有较好的辨识精度和实用性.
关键词:同步电机;自传感技术;温度检测;参数辨识
TM344.11672-7207-201402000361
从废旧高温合金中浸出镍钴的实验研究.行卫东,范兴祥,董海刚,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 361-366.
在比较国内外废旧高温合金的处理工艺的基础上,针对废旧高温合金的物相组成,提出“雾化喷粉-硫酸浸出镍钴”的工艺,重点考察并讨论在镍钴浸出过程中硫酸质量分数、温度、浸出时间、搅拌速度和合金粒度等因素对废旧高温合金中镍钴浸出率的影响.试验确定了从废旧高温合金中浸出镍钴的工艺优化条件.试验结果表明:当硫酸质量分数为40%,浸出温度为85℃,浸出时间为5 h时,镍浸出率为96.68%,钴浸出率为96.63%,浸出渣中镍钴的质量分数分别为6.77%和0.96%,含镍和钴的浸出液可作为加工镍和钴产品的原料.
关键词:废旧高温合金;酸浸;镍;钴;浸出率
TM3511001-0645-201401000016
防空武器站模糊自适应滑模位置控制设计方法.马吴宁,徐诚.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 16-21.
针对特种防空武器站伺服系统负载变化范围大、发射扰动力矩强和跟踪精度要求高等特点,提出了一种模糊调节的伺服系统滑模位置控制器设计方法.采用滑模控制抑制参数摄动及外界干扰,采用模糊规则调节滑模趋近速度并削弱滑模抖振.仿真和实验结果表明,该控制策略不仅保证了系统的响应速度和动态精度,而且对负载扰动和系统参数摄动具有较强的鲁棒性.
关键词:防空武器站;伺服系统;模糊控制;滑模控制
TM3511003-3076-201401000052
永磁同步电机永磁体涡流损耗的二维有限元估算.梁斯庄,沈建新.电工电能新技术, 2014, 33(1): 52-57.
二维有限元方法具有计算速度快,精度高,结果收敛快并且波动小的优点.永磁同步电机,特别是高速和大功率电机的永磁体涡流损耗不可忽略,而永磁体允许温升有限,高温容易引起退磁.在电机设计时考虑永磁体的温升十分重要.本文采用二维有限元方法来估算三维条件下的永磁体涡流损耗,并提出一种估算的方法.以普瑞斯04电动汽车电机为例,仿真结果表明此方法实用有效.
关键词:涡流损耗;二维有限元;永磁体;几何尺寸比
TM3521673-8527-201401000081
基于Simulink的四相开关磁阻电机 速度控制系统仿真.孙会琴,刘志勇.长江科学院院报, 2014, 31(1): 81-84.
针对开关磁阻电机具有转矩脉动大的缺点以及电动汽车的快速启、停等的驱动要求,在MATLAB(2010Ra)Simulink仿真环境下,应用模糊PID自整定控制策略,搭建了16/12极SRM及其控制系统模型,通过对控制策略的仿真,验证了所述方案的可行性.
关键词:开关磁阻电机;模糊控制;PID控制;Simulink仿真
TM3520253-9993-201401000179
一种新型开关磁阻电机软开关功率电路.杨晋岭,张英俊,谢斌红.煤炭学报, 2014, 39(1): 179-185.
针对开关磁阻电机调速系统的开关器件在工作过程中,会产生大的电磁干扰和大的功率损耗问题,提出了一种基于新型电容分压并联谐振直流环的功率变换电路拓扑.该电路是在传统的硬开关不对称逆变桥的各开关器件上并联缓冲电容,实现对相开关的零电压关断;同时,在直流母线上加入一个由二个电感与一个电容为主要组成元件的谐振环,通过对此谐振环中谐振开关的合理控制,即可实现对相开关的零电压开通及对谐振开关的零电流或零电压软通断.通过对功率电路工作原理和动作模式过程的分析,得出需满足的软开关条件.具有此谐振环的软开关变换器,有效区间大、功率损耗小,因而提高了开关磁阻电机调速系统的效率和性能.用Matlab仿真实验验证了此电路的正确性与有效性.
关键词:开关磁阻电机;软开关;并联准谐振直流环;功率变换电路
TM359;TP2731004-132X-201403000388
混合型加减速前瞻规划的多节NURBS曲线插补策略.王丽梅,刘瑞.中国机械工程, 2014, 25(3): 388-392.
为满足复杂型面零件的高速高精加工要求,将造型功能强大的NURBS曲线插补方法作为指定加工曲线的路径给定.为解决伺服系统中指令的不连续及起始速度(或加速度)超越伺服电机的极限,导致实际机械系统无法跟上所给命令的问题,采用了混合多节NURBS曲线前加减速前瞻运动规划.该方法在汲取了传统方法与直接卷积方法两者优点的同时,有效地规避了传统方法中无法降低转角误差和直接卷积方法中加工时间过长的缺点.仿真结果表明,所提出的策略能够使整个插补过程具有高度的柔性和连续性,进而能够满足高速高精加工的要求.
关键词:混合型加减速前瞻规划;多节NURBS曲线;插补;直接卷积;转角误差
TM381001-3881-201403000058
基于DSP平台的排爆机械臂控制系统设计.陈朝大,杜启亮,秦传波,等.机床与液压, 2014, 42(3): 58-61.
针对具有危险的特种环境,设计一个可以代替人工作业的排爆机器人控制系统.该系统以DSP为中央处理核心,用6个伺服电机配合铝制合金搭建机械臂硬件结构,利用DSP增强型PWM模块驱动伺服电机,上位机采用PC机进行控制.实现了串口测试软件向SCI模块发送指令的功能,从而控制机械臂,仿生模仿人手的各类运动.实验结果表明:控制系统精度高,调节快,该机械臂有强的承重能力,能准确握紧危险品并放于隔离箱中.
关键词:排爆机器人;控制系统;DSP;伺服电机;EPWM;串口测试
TM4611003-3076-201401000042
基于单周期控制的快速响应PFC变换器研究.黄超,林维明,张强.电工电能新技术, 2014, 33(1): 42-46.
提出了一种基于负载电流前馈与单周期控制技术相结合的快速负载动态响应功率因数校正(PFC)变换器控制策略.负载电流信号与传统输出电压反馈信号相乘并作为单周期控制载波信号,保证了PFC变换器具有快速的负载瞬态响应.此外,论文设计了两种自适应输出电流纹波补偿方法,有效抵消了负载电流前馈引入的输出二次纹波,减少了稳态下输入电流畸变.最后,基于单相Boost PFC电路,通过仿真与实验验证了所提控制方法的优越性.
关键词:功率因数校正;单周期控制;负载动态响应;纹波补偿
TM6151671-7775-201401000075
基于占空比干扰观测法的MPPT控制.蔡纪鹤,孙玉坤,黄永红.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 75-79.
为解决光伏并网发电系统非线性和时变性导致的光伏阵列最大功率点偏移问题,提出了一种基于占空比干扰观测法最大功率跟踪控制算法.基于对光伏阵列等效电路的研究,确定了光伏阵列何时能够获得最大功率,并分析了当外界环境变化时最大功率点的跟踪过程;研究了光伏并网发电系统的结构,确定了最大功率点跟踪的实现方式;最后分析了基于占空比干扰观测法最大功率点跟踪控制原理,并在Matlab环境下进行了仿真研究.结果表明该方法比基于占空比恒电压最大功率点跟踪法具有更强的抗干扰能力,并且其控制结构简单,非常适合工程应用.
关键词:光伏并网;光伏阵列;最大功率跟踪;干扰观测法;占空比
TM619;TH1371008-973X-201402000206
基于电液行星锥齿马达的变桨距控制.殷秀兴,林勇刚,李伟,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 206-213.
针对风电机组变桨距控制的特点,提出一种基于电液行星锥齿马达的变桨距控制方式,采用液压马达驱动与锥齿直接减速方式变桨距控制.设计电液行星锥齿马达变桨距机构及其电液控制系统,提出基于电动机-变量泵-比例阀的协同变桨距控制方案,构建系统等效控制模型.同时,针对变桨距的大惯性、非线性、强干扰等特征,设计新型的桨距角控制器和变桨距控制器,构建系统仿真模型,进行对比仿真研究.结果表明该变桨距控制方式的可行性和有效性.
关键词:变桨距控制;电液行星锥齿马达;协同变桨距控制;GRNN网络;非线性PID控制器
TM7111000-3835-201406000131
应用改进复Morlet小波识别电力变压器绕组模态参数.骆波,王丰华,廖天明,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 131-136.
为准确识别电力变压器绕组模态参数,据某10 kV实体变压器绕组轴向激振实验结果,采用复Morlet小波对自由振动信号进行时频变换;使用改进的Crazy Climber算法提取时频图中小波脊线,获得变压器绕组前四阶固有频率及阻尼比,并将计算结果与PolyMax频域识别方法结果对比验证.结果表明,该方法能准确识别出变压器绕组前四阶固有频率,能更清晰显示信号能量随时间频率分布.基于复Morlet小波变换的模态参数识别方法抗干扰性能力较强,适合识别变压器绕组类复杂结构模态参数.
关键词:电力变压器;绕组;模态参数;小波变换;改进Crazy Climber算法
TM7121003-3076-201401000036
动态连续潮流与自适应混沌粒子群结合计算静态电压稳定裕度.李娟,薄明明,赵迎春,等.电工电能新技术, 2014, 33(1): 36-41.提出一种动态连续潮流(Dynamic Continuation Power Flow,DCPF)与自适应混沌粒子群优化算法(Adaptive Chaotic Particle Swarm Optimization,ACPSO)结合求取系统最大静态电压稳定裕度的方法.该方法以静态电压稳定裕度最大为目标函数,针对连续潮流在处理不平衡功率上存在不足,将动态潮流算法引入到连续潮流模型中,根据发电机和负荷的静态频率特性分配系统的不平衡功率,建立DCPF模型;用DCPF计算每一组控制变量对应的静态电压稳定裕度;用ACPSO进行最优控制变量组合的搜索,求取最大静态电压稳定裕度;ACPSO算法通过将混沌算法引入到粒子群优化中,克服单纯粒子群优化算法计算速度慢、有时易陷入局部最优解的缺点.算例验证了该算法的有效性.
关键词:连续潮流;不平衡功率;动态连续潮流;自适应混沌粒子群算法;静态电压稳定裕度
TM7121003-3076-201401000047
有源滤波器的改进开闭环迭代电流控制.张莹,吴敬兵.电工电能新技术, 2014, 33(1): 47-51.
开环迭代控制已被应用于滤波器系统,但在利用谐波电流误差信息方面存在着不足,影响了滤波器的性能.为了改善滤波器滤波效果,本文提出一种改进的开闭环迭代电流控制方法,增强了系统的稳定性,另外得到了该方法在滤波器中应用的收敛性条件分析.开闭环迭代电流控制器的当前输出信号由前一次迭代时的输出信号及电流误差和当前次迭代时电流误差信号组合而成,其充分利用了谐波电流误差信息,修正了开环迭代控制算法在滤波器中应用的不足.所提开闭环迭代控制器结构简单,采用了Hebb学习规则自适应调节控制器的参数,优化了控制器性能,系统具备较好的抑制电网谐波的能力,电流稳态控制误差较小.最后,仿真与实验结果验证了方法的可行性和有效性.
关键词:有源滤波器;开闭环迭代控制;收敛;Hebb规则
TM7141003-3076-201401000026
基于最优加权Burg谱估计的间谐波智能分析方法.陈国志,张健,丛贇,等.电工电能新技术, 2014, 33(1): 26-29.
为改善Burg算法的频率分辨率和谱线分裂现象,提出一种最优加权Burg谱估计的间谐波智能分析方法.首先在平均频率误差方差最小意义下获得最优权函数,通过使加权的二阶前后向预测误差平均功率最小化来获得二阶滤波器系数,然后采用Levinson递推获得一阶反射系数,进而得到谐波和间谐波的个数及频率初值.同时,提出各间谐波频率学习率的自适应调整算法,最后应用改进的Adaline神经网络精确分析谐波和间谐波的频率、幅值和相位.仿真结果表明所提算法的谱估计性能优于传统的Burg算法,计算复杂度远低于特征空间法,具有分辨率高、精度高、鲁棒性强的优点.
关键词:间谐波;最优加权;Burg算法;神经网络;电力系统
TM7141000-7709-201402000183
华中地区电力负荷与气温的关系分析.付晓辉,成丹,白永清.水电能源科学, 2014, 32(2): 183-187.
基于华中电网六省(市)2010年3月~2013年2月逐日的电力负荷资料,分离出随气象因素变化的气象负荷,采用相关分析法分析了气象负荷与同期气温的相关关系,研究了气象负荷随气温变化的规律,探讨了华中各省(市)气象负荷与气温关系的异同.结果表明,华中电网气象日负荷与日平均气温的相关关系最显著,日平均气温大于20℃时呈正相关,日平均气温小于20℃时呈负相关;夏季日平均气温在28℃以上、冬季日平均气温在4~10℃时,气象日负荷对气温变化最敏感.
关键词:电力负荷;气象负荷;气温;相关
TM7151000-7709-201402000192
储能对可再生能源并网发电的支撑作用.王睿淳,闫斌杰,刘晓立,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 192-196.
可再生能源发电并网对于电力系统的节能减排具有关键作用,选择合理的储能容量,并分析储能对可再生能源并网发电的支撑作用具有重要意义.从节能减排和供电可靠性角度建立具有储能装置的单母线电力系统和剩余电力系统的随机规划模型,并通过蒙特卡罗模拟算法对国外某地区的风力发电和储能联合运行系统进行模拟分析.结果表明,适度规模的储能容量不仅能有效解决可再生能源发电的功率波动问题、减小系统停电损失概率,而且能够降低系统的环境成本,但其减少程度与储能的全过程效率有关.关键词:储能;可再生能源发电并网;动态随机规划;最优控制策略;蒙特卡罗模拟算法
TM721003-3076-201401000066
基于快切技术的高压电源投切系统的研究.周雪松,周金程,马幼捷,等.电工电能新技术, 2014, 33(1): 66-70.
针对备自投装置已经不能很好地保证大型企业负荷供电的连续可靠性,为了更好地满足企业生产的要求,本文提出了应用快切技术的必要性,分析了负荷电动机冲击电流产生的机理.结合天津石化供电系统利用电力系统综合分析程序(PSASP)进行实例仿真,通过对仿真结果的对比分析充分说明了快切技术在电源切换和保证供电连续可靠性方面的优越性.
关键词:快切技术;供电系统;冲击电流
TM732;TM6141671-4512-201403000073
风电时序动态修正的实时调度计划研究.徐秋实,邓长虹,肖永,等.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 73-77.
针对风电功率预测偏差影响电力系统发电计划准确性的问题,提出了一种超短期内风电时序动态修正的实时调度模型.该模型采用马尔科夫链时序预测方法,以5~15 min为周期动态修正风电超短期预测功率的时间序列,并以煤耗增量最小和弃风最小为双重优化目标,同步修正风电场及常规机组的发电计划,最后将模型转化为凸二次规划及其拉格朗日对偶问题,并基于原-对偶内点法构建求解算法.通过对含风电场的10机组系统的仿真分析表明:所提模型在日内调度过程中进一步优化了系统的运行成本,同时提高了系统跟踪风电功率波动和消纳风电的能力,所采用的求解算法收敛迅速、鲁棒性强,可适应于实时调度的计算需要.
关键词:风力发电;电力系统;实时调度;马尔科夫链模型;原对偶内点法
TM7341003-3076-201401000016
动态SCADA原型系统构建及其通信系统的实现方法.叶键民,何光宇,梅生伟,等.电工电能新技术, 2014, 33(1): 16-20.
智能配电网的建设,紧紧依赖于可靠的数据采集与监控系统的建立.在智能配电网的环境下,主站与子站间数据通信大幅增加,同时要求数据采集系统提供全面、实时的动态数据,而目前SCADA系统及PMU均无法满足此需求,为此提出一种将SCADA系统升级为动态SCADA的方法:通过引入新型采集终端动态RTU,从硬件和软件两个层面对SCADA系统进行改造,使其满足智能配电网动态信息采集的需求.在此基础上,搭建动态SCADA原型系统,详细研究其通信实现中存在的通信阻塞问题,提出非阻塞式IEC 104规约实现方法.最后在所搭建的动态SCADA原型系统中,对此方法进行压力测试,结果表明,该方法能够显著提高动态SCADA系统通信的可靠性.
关键词:智能配电网;动态SCADA;IEC 104规约;非阻塞式通信
TM753 1003-3076-201401000076
新型FRP绝缘电杆结构优化设计.龚靖,张恩铭,祁西汉,等.电工电能新技术, 2014, 33(1): 76-80.
为适应输电线路的发展,利用电绝缘复合材料对110 kV电杆进行结构设计并作优化.针对材料本身的刚性不足变形较大的特点,提出了不同截面类型并作对比分析,选取了性能较好的适合FRP电杆的新型三角肋圆形截面.利用有限元Ansys软件对电杆进行三维实体建模,借鉴输电线路典型设计原则和钢管类设计条件,采用同结构、变尺寸的方法对模型施加荷载.参考输电设计规范,归纳分析出最优的结构形式及尺寸,电杆高为17 m,直径为350 mm,壁厚为10 mm.为确保电杆运行可靠性,数值模拟了电杆在不同荷载工况下最大强度及变形,验证最大运行应力为109 MPa,杆顶位移8.06 cm.研究结果表明,这种分析方法设计出的电杆安全可靠,为复合材料电力应用提供理论支持.
关键词:复合材料;FRP;结构优化;结构选型
TM761003-3076-201401000010
基于DRTU的动态SCADA系统的构想与设计.何光宇,程林,刘锋,等.电工电能新技术, 2014, 33(1): 10-15.
随着智能电网发展,快速变化的动态元件愈来愈多地被引入到电力系统中,对在线动态分析控制功能的要求也将日益迫切.为适应这一变化,本文提出将已有SCADA系统改造成动态SCADA (Dynamic SCADA,DySCADA)系统的构想,并详细讨论了DySCADA子站、主站的设计方案,指出DySCADA子站具有毫秒级动态、差分信息和事件驱动三大特性,而DySCADA系统则具有实时性与同步性佳、完整性好、自适应性强、可较好保护已有投资等优势,可为电网的动态分析与控制提供实时、同步、完整的动态数据.论文最后,还提出了DySCADA升级改造方案.基于以上设计开发的DRTU原型和DySCADA原型系统已于2012年6月起投入试运行,运行结果初步验证了本文设计的正确性与可行性.关键词:动态分析与控制;动态RTU;动态SCADA
TM861671-4512-201403000068
杆塔雷电冲击接地特性的现场试验与仿真研究.刘浔,陶礼兵,蒋圣超,等.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 68-72.将大型冲击电流发生器运至现场,在实际的线路杆塔上给接地装置注入模拟雷电冲击大电流,测量接地装置对地电位升高、冲击接地电阻等指标,获得了运行中杆塔的接地装置冲击特性参数.同时应用接地装置仿真计算模型,按照与现场试验相同的条件用电磁暂态分析程序(ATP-EMTP)进行了仿真计算,将计算结果和试验结果进行了对比分析,取得了较好的一致性.
关键词:输电线路杆塔;接地装置;雷电冲击电流;电位升高;冲击接地电阻;现场试验
TM8621000-1093-201402000214
军用电站电缆雷电感应过电压影响因素研究.解璞,赵锦成,王川川,等.兵工学报, 2014, 35(2): 214-219.
根据偶极子模型,研究雷电电磁场分布及其规律,建立军用电站电缆雷电感应过电压的计算模型并进行数值计算,分析了雷电流幅值、电缆长度、电缆高度、电缆端接电阻、雷击位置对电缆雷电感应过电压的影响规律.研究结果表明:过电压峰值大小与雷电流幅值、电缆高度、电缆长度呈一定的正比例关系,但当电缆长度增加到一定大小时,过电压峰值增加幅度越来越小;当始端为匹配电阻,末端感应过电压值随着末端电阻的增大而不断增大;闪电在电缆的垂直方向上距离不断增加时,其感应过电压迅速减小,并不与距离呈正比例关系.为军用电站雷电感应过电压的防护设计提供了量化参考指标.
关键词:电气工程;感应过电压;时域有限差分;电磁暂态;电缆
TM9111672-7207-201401000040
分离回收废旧锂离子电池电极材料的浮选实验研究.文瑞明,刘长辉,游沛清,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 40-44.采用柴油作捕收剂、甲基异丁基甲醇(MIBC)作起泡剂对锂离子电池电极材料进行浮选实验研究,考察捕收剂用量、起泡剂用量、分散剂和抑制剂种类及用量对正极材料钴酸锂回收率的影响.研究结果表明:当矿浆质量浓度为0.05 g/mL,pH为6.0时,以0.15 mg柴油为捕收剂,0.75 mg六偏磷酸钠为分散剂,0.75 mg聚丙烯酸钠作抑制剂,0.84 mg MIBC为起泡剂,正极材料钴酸锂的回收率达93%.
关键词:浮选法;锂离子电池;钴酸锂;甲基异丁基甲醇
TM911.451000-6613-201403000629
不同温度下微生物燃料电池的运行特性.赵煜,薄晓,马彦,等.化工进展, 2014, 33(3): 629-633.
实验采用双室型微生物燃料电池(MFC),以生活废水中厌氧菌作为生物催化剂,葡萄糖为燃料,通过5个不同温度条件下的间歇运行,应用循环伏安、交流阻抗、极化测试等电化学方法考察温度对电池产电性能的影响.结果表明,一定温度范围内,提高温度有助于增强微生物的电化学活性,降低传荷阻抗,提高电池输出功率密度和交换电流密度.32℃时,电池产电效能最佳,电池功率密度和交换电流密度分别达到156.2 mW/m2和8.02×10-5mA/m2,温度太低或太高均不利于细菌的电化学活性.体系温度为18℃、25℃、32℃、39℃、46℃时,传荷阻抗Rct在阳极内阻中占的比例分别为97.99%、84.02%、47.36%、91.30%、99.61%,说明传荷阻抗在阳极内阻中占绝对份额,MFC是传荷过程控制下的电化学反应体系.
关键词:微生物燃料电池;燃料电池;废水;温度
TM912.11003-3076-201401000071
一种磷酸铁锂动力电池组主动均衡充电系统.邱斌斌,刘和平,杨金林,等.电工电能新技术, 2014, 33(1): 71-75.
研究了一种电动汽车用磷酸铁锂动力电池组分布式主动均衡充电系统.该系统由单体电池管理模块和整车控制器组成.各模块之间通过CAN总线通信,单体电池管理模块与整车控制器之间通过CAN-USB总线适配器进行通信.电池组中各单体电池分别配备了单体电池管理模块,单体电池管理模块由单体电池检测单元和单体电池均衡充电单元构成,单体电池均衡充电单元采用反激变换器实现由电池组向单体电池荷电状态低的电池进行补充电,从而实现各单体电池荷电状态的基本一致,延长电动汽车续驶里程.最后对系统进行了48 V/140 Ah磷酸铁锂电池组在静置模式下的均衡实验.
关键词:分布式;主动均衡;平均值比较法
TM912.91672-7207-201401000033
沥青基人造石墨/天然石墨球复合炭负极材料的制备与性能.甘雷,郭华军,李新海,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 33-39.
将沥青与天然石墨球按不同比例混合,经碳化处理后再进行石墨化得到锂离子电池用复合炭负极材料.研究结果表明:复合炭材料具有较大的平均层间距d002;复合炭材料仍保持类球形形貌;复合炭材料在较大倍率下的循环性能优于天然石墨球,其中在沥青基人造石墨与天然石墨球的质量比为15%的条件下,0.1C(1C=300 mA/g)充放电电流下材料的可逆比容量为343.7 mA·h/g,首次库仑效率为85.4%,1C下可逆比容量为295.4 mA·h/g,达到0.1C时可逆比容量的85.9%;1C倍率下50次循环比容量保持率为91.6%,与天然石墨球相比,复合材料具有更大的锂离子扩散系数.
关键词:锂离子电池;沥青;复合;人造石墨;天然石墨
TM921003-3076-201401000021
电动出租车功率需求影响因素随机过程分析与建模.张曦予,肖湘宁.电工电能新技术, 2014, 33(1): 21-25.
电动出租车的充电功率需求将对电网产生一定影响.首先利用泊松过程得到充电开始时间的随机分布序列;其次利用初始SOC计算估算充电服务时间.然后利用充电开始时间、充电服务时间以及实测的充电功率曲线建立电动出租车功率需求模型.最后利用某重点示范电动出租车充电站的运行数据及充电开始时间和充电服务时间计算模型,得到电动出租车充电站一天内的充电功率曲线.建模的计算结果与实际充电站的功率曲线对比证明了模型的有效性.
关键词:电动出租车;功率需求;充电开始时间;充电服务时间;运行规律
TM922.31001-8360-201403000019
高铁接触网健康状态的熵权多信息综合评估.程宏波,何正友,胡海涛,等.铁道学报, 2014, 36(3): 19-24.
为了改进目前普遍采用的简单的铁路接触网检测评价方法,提出接触网健康状态的模糊综合评估模型.利用模糊数学对接触网的检测数据进行处理,采用隶属度函数评价各指标属于评判集的隶属程度;通过熵权理论挖掘检测数据中所蕴含的信息,确定各检测指标的评价权重,对接触网的健康状态进行综合评估,并对评判集的秩进行加权综合实现接触网健康值的量化.对某铁路区段实际接触网状态的评估表明:该方法可行,且评价结果更为直观.关键词:高速铁路;接触网;健康状态;评估;模糊;熵权
TM931671-4512-201403000064
基于高精密总加器原理的强直流校验方法研究.任士焱,刘情新,彭娟娟.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 64-67.
提出了基于高精密电流总加器原理的强直流校验方法.该总加器测量原理是以磁调制式直流电流比较仪原理为基础,以0.005%的高精度实现多路直流电流直接总加,解决了通过标准电阻进行间接电流总加的传统方法带来的精度低、受温度影响等问题.提出了绕组公约数原理与传感器误差补偿原理,解决了传感器的不同变比与传感器误差的影响问题.该校验方法构成以总加器为核心的总加测量校验系统,从而完成对强直流总电流测量装置的校验.最后,通过Matlab仿真与自校实验,验证了总加测量校验系统的精度等级能够达到0.005级.
关键词:测量系统;校验;自校;绕组公约数原理;传感器误差补偿
TN 无线电电子学、电信技术
TN141.91007-2780-201401000055
TFT-LCD器件氧化铟锡层无退火工艺研究.张家祥,卢凯,郭建,等.液晶与显示, 2014, 29(1): 55-59.
对TFT-LCD器件氧化铟锡(ITO)层无退火新工艺进行了深入研究,通过将氧化铟锡相变与聚酰亚胺(PI)膜固化过程同步进行,简化了工艺过程,节约了生产成本.采用无退火工艺氧化铟锡膜层的平均电阻值和膜层透过率与传统高温退火工艺下基本相同,可以实现低的电阻值和高的透过率.无退火工艺下PI膜表面平整均匀,氧化铟锡膜与PI膜界面结合良好,无鼓包、麻点等,也没有反应产物生成;经过TFT特性测试发现,无退火工艺比高温退火工艺条件下,无论暗态还是光照状态,开电流没有明显区别,漏电流可降低44%;通过无退火工艺和传统高温退火工艺制备的液晶显示屏的V-T特性相同.
关键词:无退火工艺;透过率;氧化铟锡层;TFT特性
TN141.91007-2780-201401000146
基于Chan-Vese模型的TFT-LCD Mura缺陷快速分割算法.卢小鹏,李辉,刘云杰,等.液晶与显示, 2014, 29(1): 146-151.
针对传统的Chan-Vese模型(C-V模型)分割背景不均匀的TFT-LCD Mura缺陷速度慢的问题,将水平集函数与符号距离函数的偏差作为能量项引入C-V模型,去掉了符号距离函数重初始化步骤;为了平衡图像的整体亮度不均匀,在传统的C-V模型中引入轮廓曲线内、外部区域之间的亮度差项,提高了分割准确性.在数值实现上,采用无条件稳定的半隐差分格式,适当加大步长,加速曲线演化过程,相比于有限差分格式和AOS格式,分割速度明显提高.实验结果表明,本文提出的算法能够准确地分割背景不均匀的Mura缺陷图像,并且分割速度快.
关键词:Chan-Vese模型;TFT-LCD Mura缺陷;水平集;半隐差分格式
TN2491671-7775-201402000224
7075-T6铝合金薄板激光对接焊温度场与残余应力分布.罗开玉,吕刺,王庆伟,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 224-228.
为了研究铝合金薄板激光对接焊温度场与残余应力分布,推导了考虑焊接深度的热流密度分布的修正函数.利用生死单元技术,运用ABAQUS软件、FORTRAN和PYTHON语言编写的子程序,建立了7075-T6铝合金薄板激光对接焊的有限元模型,获得了在不同时间点的对接焊温度场和残余应力分布,采用梯度网络提高了有限元模型的运算速度和计算精度.研究结果表明:建立的有限元模型能够快速、有效模拟铝合金薄板激光对接焊温度场和残余应力分布;残余应力存在误差的原因,可能在于激光焊接过程中,热源经过横截面时产生的剪切挠曲所致.试验结果同时也验证了有限元模型的正确性和可行性.
关键词:7075-T6铝合金薄板;激光对接焊;残余应力;残余应变;有限元模拟
TN2561672-7207-201401000071
拉锥球透镜光纤和柱状楔形透镜光纤与半导体激光器耦合的比较研究.卢胜强,郑煜,邓圭玲,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 71-76.
分析光通信领域光发射次模块中拉锥球透镜光纤和柱状楔形透镜光纤与半导体激光器耦合的技术,建立这2种透镜光纤与半导体激光器耦合的模型.通过数学推导与软件仿真,得到出射波长为1310 nm,平行结平面与垂直结平面发散角分别为13.00°与38.27°的双异质结激光器与这2种透镜光纤耦合时的耦合效率及多种对准误差的容忍度.同时,将这2种耦合方式的耦合效率、微透镜加工精度要求、纵向间隙与横向偏移容忍度、角度偏差容忍度以及同时存在有横向偏移与角度偏差时的容忍范围进行比较.研究结果表明:柱状楔形透镜耦合效率最大值达96.09%,远高于拉锥球透镜的耦合效率,而与柱状楔形透镜相比,拉锥球透镜在容忍度方面没有显著的优势,总体上,柱状楔形透镜光纤在与半导体激光器耦合中较拉锥球透镜光纤有更好的表现.
关键词:耦合效率;容忍度;拉锥球透镜光纤;柱状楔形透镜光纤
TN271007-2780-201401000028
液晶显示全局动态调光算法的高效实现方法研究.刘芬,张磊,韩东,等.液晶与显示, 2014, 29(1): 28-33.
动态调光算法包括背光值和液晶像素补偿量确定.通过查表法实现的基于图像分类的S曲线调光算法电路存在资源消耗大、处理速度慢等缺陷.本文提出了2种算法实现方式:等差数列法、最小二乘拟合法,并分别对这2种算法进行了仿真分析,得到其与查找法的最大标准差分别为1.8和0.8.在开发的全局调光液晶电视样机上进行了实际测试,和查表法得到的像素亮度相比:等差数列法的误差为3个灰度级,最小二乘法的误差在1个灰度级以内.2种算法都可使电路存储资源的利用率由原查表法的71%降低到4%.仿真和实验结果表明最小二乘法具有更好的效果.
关键词:动态调光;S曲线;像素补偿;实现方法
TN271007-2780-201401000083
一种新型硅基OLED微显示像素电路.张新华,陈文彬.液晶与显示, 2014, 29(1): 83-87.
在硅基OLED微显示器中,为了解决很小的像素驱动电流的难题,论文提出了一种像素电路.此像素电路由2个PMOS、2个NMOS、1个存储电容、1个OLED和4根信号线组成.并且利用HSPICE基于TSMC 0.35 μm CMOS 5 V工艺的参数进行了仿真验证.在此像素电路中,当OLED发光时流过OLED的电流是恒定的,并且通过控制OLED的发光时间来实现不同的灰度.此像素电路完全由数字信号控制,能实现精确的灰度调节.通过6个子场,实现了21级灰度,进而论证了实现64级灰度(0~63)的可能性.当OLED发光时,流过的恒定电流是35.3 nA.
关键词:微显示;OLED;像素电路;时间比率灰度
TN271007-2780-201401000101
基于平均值法的LED背光源动态调光二次修正算法.杨雷,李纯怀,陈宥烨,等.液晶与显示, 2014, 29(1): 101-105.
为降低LED背光源的功耗,提高LCD的图像显示质量,提出了一种LED背光源动态调光二次修正算法.采用平均值法得到分区的初始背光灰度值;为了解决灰度截断问题,根据分区灰度最大值与平均值的差值进行第一次修正;为了抑制调光带来的光晕效应,采用空间滤波法进行第二次修正.采用侧入式LED背光源的116.8 cm(46 in)LCD实验结果表明,采用该算法后,LED背光源平均功耗降低至73.02%,灰度截断率为0.49%,平均PSNR值为67.21 dB;典型图像对比度最大达到28 600:1,显示图像的光晕效应有了明显的改善.二次修正算法能够有效降低背光功耗,增强图像显示质量.
关键词:液晶显示器;LED背光源;动态调光;灰度截断;光晕效应
TN27;O432.31007-2780-201401000040
IPAD IPHONE显示性能测试研究.张建青,刘真,卢智平,等.液晶与显示, 2014, 29(1): 40-47.
为明确the new Pad、iPhone4s是否具备专业显示设备的显示性能,以液晶专业显示器A为参考,对这3个显示设备的时间稳定性、不同亮度下不同颜色显示的空间均匀性、不同亮度下色域覆盖率、色品恒定性、通道相加性、设备色域6个方面的性能进行了测试.实验结果表明:iPhone4s在时间稳定性、颜色显示的空间均匀性以及色域覆盖率的稳定性方面优于the new Pad;the new Pad在通道可加性、色品恒定性方面优于iPhone4s;3个显示设备中the new Pad的色域覆盖率最大,iPhone4s的最小;the new Pad各项性能与专业显示器A的相近.The new Pad基本达到专业显示设备的显示性能要求,可作为专业显示设备的辅助设备使用,iPhone4s没有达到专业显示设备的显示性能要求,不适合作为专业显示设备的辅助设备使用.
关键词:the new Pad和iPhone4s;色域覆盖率;颜色显示均匀性;通道可加性;色品恒定性
TN27;O4391007-2780-201401000114
基于相机实拍的高分辨集成成像三维显示技术的研究.谢俊国,赵慧.液晶与显示, 2014, 29(1): 114-119.
为了实现高分辨率集成成像三维显示,设计了一种基于数码相机实拍的集成成像高分辨率图像采集系统,给出3D图像的深度范围;对实、虚显示模式的图像分辨率进行分析研究.基于集成成像原理用数码相机进行高分辨率的图像采集,由微透镜阵列节距、焦距、物距等参数计算出显示分辨率与显示深度,结合计算机进行图像处理,通过高精度打印图像并与微透镜阵列粘合的方法进行实验验证,给出拍摄参数和显示参数并与传统视差显示模式和集成成像的聚焦显示模式进行比较.在参数匹配较好的情况下,集成成像实、虚显示模式的图像分辨率优于聚焦显示模式和传统视差显示模式,并可采用较宽节距的微透镜阵列,验证了集成成像实、虚显示模式下可实现高分辨率的三维显示.通过集成成像高分辨率图像采集,并以实模式、虚模式显示模式,可获得高分辨率的集成成像三维显示.
关键词:集成成像;三维显示;高分辨率;实模式;虚模式
TN291000-1964-201402000214
光纤光栅技术测量地温的方法及应用.柴敬,张丁丁,李毅,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 214-219.
采用一种新型的光纤光栅传感器及系统实现了地层温度的在线量测.在第四系深厚松散层钻孔地层沉降监测系统中设置了地层温度观测站,2个光纤光栅监测系统共设3个不同位置的光纤光栅温度传感器,传感器采用3层封装结构隔绝外界应变的影响,研究系统安装过程及地层长期监测过程的温度变化规律.结果表明:系统安装过程中钻孔温度发生波动,存在一个回温过程,回温时间为4~6 d,温度平衡时间更长.华东兖州地区巨厚松散层深度111.16,84.44,59.35 m处地层温度分别为18.281,16.407,15.039℃,平均地温梯度为4.407℃/100 m.
关键词:钻孔测温;地层;光纤光栅温度传感器;回温速率;地层温度
TN3041001-4861-201403000597
不同金属缓冲层对GaN薄膜的光学及电学性能的影响.翟化松,余春燕,高昂,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 597-602.
本文以金属Ga和NH3为原料,Al、Ni和Fe为金属缓冲层,采用化学气相沉积法(CVD)在Si(100)衬底上合成了GaN微米薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量弥散X射线谱(EDS)、光致发光光谱(PL)和霍尔效应测试仪(HMS-3000)等对GaN微米薄膜进行表征.结果表明,所有样品均为六方纤锌矿结构;样品均出现了很强的近带边紫外发射峰和半峰宽较大的中心波长为672 nm红光发射峰;不同样品的电学性能差异较大.最后对合成的GaN微米薄膜的可能形成机理进行了简单分析.
关键词:GaN微米薄膜;金属缓冲层;化学气相沉积
TN304.931671-7775-201402000220
Al2O3掺杂ZnO线性电阻的性能及其显微组织.董玉娟,张珂,叶效,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 220-223.
通过高能球磨法,分别在1250,1300,1350℃下制备了掺杂量为3.5%,4.0%,4.5%,5.0%的Al2O3掺ZnO线性电阻,通过扫描电镜和X射线衍射对其显微组织和相成分进行了分析,探讨了不同Al2O3掺杂量和不同烧结温度对ZnO线性电阻的线性性能和介电性能的影响.结果表明:掺杂A12O3的ZnO线性电阻主晶相为ZnO,并伴随有少量锌尖晶石相生成.在烧结温度为1350℃,Al2O3掺杂摩尔分数为3.5%时,线性电阻性能最优,其非线性系数为1.00.另外,随A12O3掺杂量增大,ZnO线性电阻的介电常数变化不大,而烧结温度对陶瓷的介电常数有较为明显的影响.
关键词:线性电阻;氧化锌;氧化铝;电性能;显微组织
TN321.51007-2780-201401000007
大尺寸TFT-LCD ECCP刻蚀工艺低耗整合.张定涛,李文彬,姚立红,等.液晶与显示, 2014, 29(1): 7-14.
为简化大尺寸液晶面板四次光刻法的刻蚀工艺、减少有毒气体使用、降低射频功率消耗,在2200 mm×2500 mm大尺寸玻璃上,采用正交实验设计,验证了功率、气压、反应气体和比例等参数对各刻蚀步骤刻蚀速率、均一性和选择比的影响关系,从而得到各膜层的最佳工艺条件.在Enhance Cathode Couple Plasma Mode (ECCP)刻蚀模式下,采用新刻蚀条件合并薄膜晶体管有源区非晶硅、光刻胶、湿刻后源极和漏极剩余金属钼以及沟道非晶硅层干法刻蚀.利用扫描电子显微镜(SEM)对薄膜电学特性进行测试,结果显示,金属钼的刻蚀可以采用一次两步干法刻蚀,“2干2湿”刻蚀可以整合为“1干1湿”.整合后总刻蚀工艺时间减少16 s,减少了氯气使用量和RF总功率.试验改进了均一性和刻蚀率,同时对于下底衬具有良好的选择比,保持了良好的形貌,为大批量“1干1湿”生产提供了依据.
关键词:低耗;钼刻蚀;阴极耦合离子;试验设计
TN383.1;TH691.91007-2780-201401000022
绿红双发光层有机电致磷光器件的载流子调控研究.黄晋,张方辉,张微.液晶与显示, 2014, 29(1): 22-27.
制备了结构为ITO/MoO3(40 nm)/NPB(40 nm)/TCTA(10 nm)/ CBP:GIR1(14%)(x)/CBP:R-4B(6%)(30-x)/BCP(10 nm)/AlQ(40 nm)/LiF(1 nm)/AL(100 nm)的绿红磷光器件.通过调节红绿发光层的相对厚度,对器件的发光性能进行了研究.结果表明:x为15 nm,电压为6 V,电流密度为255.6 mA/cm2,得到最高电流效率为15.4 cd/A,红色发光峰值强度相对较大,绿色峰值稍弱的电致发光光谱.分析原因可能是掺杂染料与临近层的能级匹配和浓度等会影响发光层载流子注入与传输;空穴及电子阻挡层对发光层内载流子和激子的有效限制作用会提高掺杂染料在发光层的复合几率;另外,CBP的空穴迁移率大于电子迁移率,发光的主要区域位于发光层与BCP界面,掺杂于该区域的R-4B具有较高的发光强度.
关键词:BCP;有机电致发光;磷光
TN384;O3221000-3835-201406000170
基于谐波平衡法的双稳态压电发电系统非线性振动特性研究.贾尚帅,孙舒,李明高.振动与冲击, 2014, 33(6): 170-173.
研究双稳态压电发电系统非线性振动特性.通过谐波平衡法计算获得系统幅频响应方程,分析不同非线性系数、阻抗参数与激励对系统幅值解影响,随激励频率、幅值的变化,双稳态压电发电系统幅值解存在跳跃、多解现象,调节非线性系数及阻抗参数可使不稳定区域范围最小;研究外加激励对功率影响,随非线性系数及阻抗参数的增加,输出功率先增加后减小,通过调节磁化强度与负载阻抗可使系统输出功率最大;通过实验所得频率电压响应曲线及电阻功率响应曲线,验证系统非线性分析结果.可为双稳态压电发电系统工程应用提供理论依据.
关键词:双稳态;压电发电;谐波平衡法;非线性振动;阻抗
TN384;TH140.71004-132X-201404000517
纯电力加载下压电陶瓷内环迟滞特性的实验研究.秦海辰,尹周平.中国机械工程, 2014, 25(4): 517-521.
以典型压电陶瓷堆叠执行器为研究对象,对纯电力加载作用下压电陶瓷的内环迟滞行为进行了实验研究和分析.实验采用Sawyer-Tower方法获得了执行器的极化强度,利用高精度电容式位移传感器测量了执行器的输出位移,结合外围实验设备,通过计算得到了堆叠执行器在输入电压频繁折返过程中的电压-极化和电压-应变曲线.从压电陶瓷内部晶体的电畴转向角度出发,对其行为特性的产生机理进行了分析,给出了压电陶瓷堆叠执行器的建议工作区域.
关键词:压电陶瓷执行器;纯电力加载;内环特性;实验研究
TN41671-4512-201403000037
晶圆切割和随机缺陷驱动的掩模设计方法.叶翼,朱椒娇,史峥.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 37-41.
针对现有掩模设计方法的不足,提出了同时考虑晶圆切割和随机缺陷的掩模设计方法.在预估边到边晶圆切割引起的成品率丢失的同时,将随机缺陷引起的成品率丢失也纳入了设计参考量.对掩模上芯片进行布局规划的阶段,使那些由于随机缺陷造成成品率丢失较高的芯片在布局规划的目标函数中拥有较大的权重.这些芯片会在模拟退火算法迭代的过程中被自动放置在相应的与其他芯片较少切割冲突的位置,避免了后期晶圆切割对其产量造成的损失.此方法均衡了芯片之间的产量,在满足各个芯片需要产量的前提下,减少了生产所需的晶圆数量.与最小化掩模面积的设计方法和只考虑晶圆切割的设计方法比较,该方法使生产所需要的晶圆数量分别减少了15.22%和7.14%.
关键词:集成电路制造;计算机辅助设计;模拟退火;掩模设计;晶圆切割;随机缺陷;成品率模型
TN6031001-0645-201401000077
基于双面平行带线的绝对带宽不变频率可调带通滤波器.李斌,苗宇航,李厚民,等.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 77-82.
提出基于双面平行带线结构的电容加载绝对带宽不变频率可调平面带通滤波器,通过选取特定的耦合区域,使谐振器之间耦合系数满足绝对带宽不变的要求.分别设计了工作在单端信号和差模信号下的滤波器.结果表明,对于单端信号滤波器,其3 dB绝对带宽(|S11|<-3 dB)在0.97 ~1.43 GHz的中心频率调节范围内约为80±4 MHz;对于差模信号滤波器,其3 dB绝对带宽(|Sdd11|<-3 dB)约为91±3 MHz,对共模噪声的抑制低于-20 dB.
关键词:双面平行带线;绝对带宽不变;频率可调;带通滤波器;电容加载
TN702;TN4021672-7207-201401000132
定点小数乘法器的低功耗算法与实现技术.袁博,刘红侠.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 132-141.
针对集成电路前端设计中的定点小数乘法器,提出一种既能够优化其内部加法器数量又能优化各级加法结果位宽的低功耗算法,而且在算法的实现技术上,解决目前低功耗设计中算法自身逻辑单元引入被优化系统从而降低系统优化效果的问题.在介绍该算法的理论基础和实现细节后,为了取得更加客观、更具有统计特性的低功耗优化效果,以该算法对某含有大量不同类型小数乘法器的射频模块进行优化.优化后FPGA测试结果显示逻辑占用率降低了39.3%,寄存器总数降低了45.0%,内存占用率降低了36.9%.该算法是一种高效的低功耗算法,并且解决了一般算法实现技术的缺陷与不足,其适用于对含有大量小数乘法运算的系统进行低功耗优化,例如数字信号处理和数字滤波器等.
关键词:定点小数乘法;加法器数量;位宽;缺省;逻辑单元;功耗;面积
TN743;TP3191002-4956-201403000084
通信接收机变频电路的虚拟仿真分析.侯卫周,蒋俊华.实验技术与管理, 2014, 31(3): 84-86.
利用Multisim 10.1软件对通信接收机中变频电路进行了虚拟仿真分析,通过改变调幅信号的载波频率大小和改变正弦波振荡器电路的某些参数来分析变频前和变频后的波形变化规律.得出的虚拟仿真结果与实际理论分析相吻合,从而客观地体现了变频电路的实际工作特征.通过实例验证了将Multisim 10.1合理引入到电子电路实验教学后,使许多抽象、枯燥的电子线路理论教学变得具体和生动.
关键词:通信接收机;变频电路;虚拟仿真;Multisim
TN8731007-2780-201401000088
基于FPGA的VGA波形显示系统设计与实现.郑争兵.液晶与显示, 2014, 29(1): 88-93.
为了适应嵌入式系统显示终端的图形显示应用需要,提出了一种通用的VGA波形显示系统.依据VGA的显示原理,该系统FPGA内部集成A/D控制模块、双口RAM模块和VGA显示控制模块,利用双口RAM完成了采集数据的缓存,通过VGA显示控制模块读取缓存数据,产生标准的VGA控制时序信号,实现数据的图形显示.测试结果表明:基于FPGA的波形显示系统能够产生正确的VGA接口时序,完成波形数据的稳定显示.该系统具有自主知识产权核,方便移植,为基于FPGA的嵌入式可视化终端提供一种较好的解决方案.
关键词:现场可编程门阵列;视频图形阵列;波形显示;显示模式
TN873;TN271007-2780-201401000077
投射电容式触摸屏自适应检测系统的设计.童华梁,林志贤,郭太良.液晶与显示, 2014, 29(1): 77-82.
为了减少投射电容式触摸屏互电容的检测数量,提出了一种自适应检测算法,并对该算法进行分析和验证.将整个投射电容式触摸屏抽象成一个网格,互电容为网格横纵的交错点.分析网格横纵2个方向变阈值的自适应扫描,并将其与逐行扫描法进行对比.设计出以FPGA为控制核心、外加检测电路的自适应检测系统对该算法进行验证.实验结果表明,对电极间距为1 mm,驱动区为71×54的投射电容式触摸屏,在识别点数分别为3、2、1时,与采用传统的逐行扫描法相比,采用自适应检测法需要的检测次数分别相应地减少为1/5.0、1/6.5、1/10.4,有效地缩短了触摸信息的检测时间,对投射电容式触摸屏在大尺寸方向的发展与应用有积极意义.
关键词:投射电容式;互电容;自适应检测
TN873+.93;TP2781007-2780-201401000060
液晶面板制造业中制造执行系统的设计与实现.翟军华,苏通.液晶与显示, 2014, 29(1): 60-64.
针对液晶面板制造企业资源计划的计划层与现场过程控制层之间信息和管理的断层而引起的生产管理问题,提出了在资源计划层和现场过程控制层之间的制造执行系统中引入射频识别技术的物料搬送模块,生产和品质信息通过在线设备与上位服务器之间的文件传输协议和数据库快速检索技术,实现生产和质量的数字化管理.在制品出货过程中,以XML文件和文本文件形式通过Tibco通信软件分别将制品品质信息和缺陷详细数据上传到目的服务器中,保证了从制品的生产控制、品质管理以及出货环节的数据和业务集成化.该系统在液晶面板制造生产线现场应用的结果表明,生产效率和生产质量得到了明显改善.
关键词:射频识别;物料搬送;制造执行系统;液晶面板制造
TN9111001-0645-201401000083
多径衰落信道下多音干扰OFDM系统性能分析.陈西宏,胡茂凯,孙际哲,等.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 83-87.
针对无线通信面临的干扰问题,对多径衰落信道下的正交频分复用(OFDM)系统的抗多音干扰性能进行了研究.在给出系统模型的基础上,对经历多径衰落信道后的受干扰接收信号进行分析,计算了有用信号和各干扰信号分量的数学统计特性,并在此基础上推导了系统的误比特率公式.对系统进行了误比特率仿真,仿真结果表明,理论值与仿真结果能很好吻合,增大子载波间隔可减弱多音干扰对系统的干扰效果.另外,当干扰信号功率较大时,全音干扰效果较好;反之则宜集中干扰功率对部分子载波实施干扰.
关键词:正交频分复用;多径衰落信道;多音干扰;误比特率
TN9111008-973X-201402000292
一种嵌入式汽车鸟瞰全景图拼接算法.杨力,朱株,刘济林.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 292-296.
为了解决汽车周围360°场景重建问题,提出一种适用于车载嵌入式平台的鸟瞰全景图拼接算法,可作为智能汽车环境感知的有效手段.将4个鱼眼摄像头安装于汽车车身,可获得近距离道路环境的图像;采用一种鱼眼图像投影到地面的方法,克服传统方法中存在盲区的问题,同时大大提高计算速度;提出一种基于时域和空域信息的图像融合方法,可以解决摄像机位置差异给拼接造成的困难;为了解决摄像机快速标定问题,采用一种交互式姿态调整方法,运算过程简单,对摄像机安装角度没有精确要求.结果表明,该算法能够实时生成高质量的全景图.
关键词:图像拼接;辅助驾驶;摄像机标定;全景图
TN911.231000-1093-201401000042
基于模糊控制交互式多模型粒子滤波的静电机动目标跟踪.付巍,郑宾.兵工学报, 2014, 35(1): 42-48.
针对交互式多模型粒子滤波算法(IMMPF)的精度不高,算法更新时间长,难以满足静电机动目标跟踪要求的问题,提出了一种新的基于模糊控制的交互式多模型粒子滤波算法(FIMMPF).该算法先利用模糊控制方法实现实时调整交互式多模型算法中的转换概率矩阵,使与目标当前运动状态最接近的运动模型在混合产生这一采样时刻的初始状态向量里占有更大的比重.同时,为了提高基本粒子滤波算法的精度,减小算法更新时间,再利用中心差分扩展卡尔曼滤波算法产生基本粒子滤波的建议分布函数,实现对目标运动状态的更新.理论分析和仿真结果表明,所提出的算法能够以更高的定位精度,更小的计算量实现对静电机动目标的跟踪.关键词:信息处理技术;静电探测;模糊控制交互式多模型粒子滤波算法;机动目标跟踪
TN911.23;TP206.31004-132X-201404000539
随机共振降噪下的齿轮微弱故障特征提取.赵军,崔颖,赖欣欢,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 539-545.
针对强背景噪声下的齿轮微弱故障特征提取问题,提出了一种将级联单稳随机共振与经验模式分解(EMD)-Teager能量算子解调方法相结合的特征提取方法.首先对含噪故障信号进行随机共振输出,降噪后再进行经验模式分解,分解得到具有不同特征时间尺度的固有模态函数(IMFs),最后通过Teager能量算子解调方法求取每个有效IMF分量的幅频信息,从而提取齿轮微弱故障特征.仿真分析和实际测试结果均表明,通过随机共振降噪后,该方法能有效检测出齿轮局部损伤故障特征频率.
关键词:级联;单稳随机共振;经验模式分解;Teager能量算子
TN911.71001-9081-201403000649
基于干扰噪声矩阵重构的自适应波束形成算法.侯云山,张新成,金勇.计算机应用, 2014, 34(3): 649-652.
针对在自适应波束形成中,当采样次数较少或期望信号导向矢量存在误差以及训练数据中含有期望信号成分时导致波束输出信干噪比(SINR)下降的问题,提出了一种重构干扰噪声协方差矩阵并且估计期望信号导向矢量的稳健自适应波束形成方法.在期望信号波达方向的角度范围已知的条件下,首先利用多重信号分类(MUSIC)空间谱在不含期望信号的区域重构出干扰噪声协方差矩阵;然后推导了避免期望信号的导向矢量的估计值收敛到任一干扰的导向矢量或它们的线性组合的约束条件;进而以此约束条件和阵列输出功率最大化条件建立了期望信号导向矢量估计的优化问题,并使用凸优化软件估计出最优的期望信号导向矢量.讨论了该方法的计算复杂度并通过仿真实验验证了其有效性和优越性.仿真结果表明,当期望信号和干扰源存在随机指向误差和局部散射的情况下,所提方法在很大的输入信噪比范围内的输出信干噪比仍接近理论值,优于其他自适应波束形成方法.
关键词:自适应波束形成;信干噪比;空间谱;导向矢量
TN911.71001-9081-201403000658
基于势函数与压缩感知的欠定盲源分离.李丽娜,曾庆勋,甘晓晔,等.计算机应用, 2014, 34(3): 658-662.
传统的基于K均值聚类算法及最小路径法的欠定盲源分离(BSS)两步法存在K值难以确定、对初始值敏感、噪声和奇异点难以排除以及相对缺乏理论依据等诸多不足.针对以上问题,提出了基于势函数及压缩感知理论的新型两步算法.首先利用多峰值粒子群寻优算法改进的势函数法来估计混合矩阵;然后利用估计矩阵来构建传感矩阵,并将基于正交匹配追踪的压缩感知算法引入欠定盲源分离过程中;最后实现源信号的重构.仿真实验结果表明,混合矩阵最高估计精度达到99.13%,重构信号干扰比均高于10 dB,很好地满足了重构精度的要求,验证了所提算法的有效性.所提算法对一维混合信号的欠定盲源分离具有良好的普适性和较高的准确率.
关键词:欠定盲源分离;势函数;多峰值粒子群优化;混合矩阵估计;压缩感知;信号重构
TN911.71000-3835-201406000044
柴油机振动信号盲分离组合算法.韩春杨,姚国凤,赵建,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 44-47.
由于机械系统的振动信号能有效反映系统特征,对其进行盲解卷积能提供由混合信号中分离出源信号的可能性,为此提出机械系统振动卷积模型;将多通道盲最小均方差与缩减盲源方法结合提出MBLMS-TDS组合算法,且利用该算法对卷积混合信号进行盲解卷积验证算法的合理性;用该算法对柴油机表面混合振动信号进行分离,获得活塞撞击缸体信号与柴油机燃烧信号.
关键词:盲源分离;卷积模型;MBLMS-TDS算法;柴油机
TN911.7;TH165.31000-3835-201406000048
基于HHT的数控机床主轴振动监测系统的研制.万海波,杨世锡.振动与冲击, 2014, 33(6): 48-52.
为监测数控机床主轴的运行状态,针对机床主轴在工况条件变化或故障发生时振动信号的非平稳特性,研制基于HHT时频分析方法的数控机床主轴振动监测软、硬件系统.硬件系统包括基于FPGA主控模块与PC104总线的数据采集模块;软件系统包括时域波形监测与特征数据监测两模块,其中特征数据监测模块具有监测频谱分布及时频分布功能.为更直观、准确反映数控机床主轴振动信号的非平稳特性,提出基于HHT的主轴振动信号特征提取方法,实现对振动信号时频分布的实时监测.数控机床主轴振动信号测试结果表明,该系统在监测信号时域波形与频谱分布的同时,能利用HHT的瞬时频率描述特性,实现对数控机床主轴振动信号时频分布的实时监测.
关键词:数控机床主轴;监测系统;非平稳特性;时频分布;希尔伯特-黄变换
TN911.72;TP3911001-9081-201403000915
自适应Kalman滤波修复六维力传感器下E膜模型误差.朱文超,许德章.计算机应用, 2014, 34(3): 915-920.
为减小动载环境下,噪声信号对六维力传感器测量精度的影响,同时解决因传感器的简化模型误差较大,导致标准Kalman滤波无法获取最优估计的问题,提出一种双因子自适应Kalman滤波算法.算法根据正弦激励力响应和应变之间的关系,建立了下E型膜有色噪声增广状态模型.在标准Kalman滤波的基础上,分析了两种模型误差对滤波效果的影响,采用实时调整状态预测在滤波估计中权重的策略,给出了自适应Kalman滤波准则及递推公式.基于正交性原理和最小二乘法准则,利用三段函数模型构造了双重自适应因子.仿真实例表明,与标准Kalman滤波与强跟踪滤波相比,所提算法具有更好的估计精度和稳定性,能够有效地控制模型误差的影响,从而提高六维力传感器的测量精度.
关键词:六维力传感器;下E型膜;模型误差;自适应Kalman滤波;双重自适应因子
TN911.73;TP391.4131001-9081-201403000797
无参考模糊图像质量评价改进算法.李鸿林,张琦,杨大伟.计算机应用, 2014, 34(3): 797-800.
针对传统无参考模糊图像质量评价算法存在高计算复杂度的问题,通过改进经典的二次模糊处理算法,提出一种快速有效的无参考模糊图像质量评价方法.该算法基于人眼视觉系统(HVS)特性,利用局部方差选取人眼感兴趣图像块代替整体图像,并将感兴趣图像块通过低通滤波处理,构造模糊图像块,通过计算滤波前后图像块相邻像素差值变化大小获取原始整体图像的客观质量评价参数.仿真测试结果表明,该算法与传统整体图像二次模糊算法相比,皮尔逊相关系数提高0.01,与主观评价结果更为一致;运算速度提高一倍,降低了运算复杂度.
关键词:无参考;图像质量评价;人类视觉系统;局部方差;低通滤波;二次模糊
TN914.31671-7775-201402000176
豆渣蛋白提取及检测试验.马秀婷,肖志刚,罗志刚,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 176-182.
研究了碱溶解、超声波处理、酸沉淀的方法提取豆渣蛋白.在4组pH不变的条件下,选择料液比、温度、超声时间、超声功率为考察因素,蛋白提取率为目标值,做单因素试验,并对碱溶酸沉法和超声波辅助碱溶酸沉法提取豆渣蛋白热力学稳定性、SDS-PAGE凝胶电泳、氨基酸组成、蛋白分散指数(PDI)和氮溶解指数(NSI)进行比较检测,结果表明:超声波辅助可增加豆渣蛋白提取率,并且豆渣蛋白未发生特别大程度变性.
关键词:豆渣;蛋白;大豆;超声波;碱溶酸沉
TN9151671-4512-201403000010
基于关联性的卫星通信网链路故障自主识别.张小娟,王祖林.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 10-13.
针对传统的网络链路故障识别方法往往需要人工参与、准确性有限的不足,提出了一种网络元素关联性的卫星通信网链路故障自主识别算法.该方法通过建立卫星网故障链路识别模型(FLIG),管理节点能够自主地、实时地检测出最可能出现故障的链路.利用该算法对示例网络链路故障进行了分析,并且与经典的非关联性的故障识别方法进行了对比.实验结果表明:所提出的算法考虑网络元素故障之间的作用,结果精确并具有实时性.
关键词:卫星网络;故障链路;依赖性故障;故障识别;自主性
TN9191008-973X-201402000279
融合光流与特征点匹配的单目视觉里程计.郑驰,项志宇,刘济林.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 279-284.
针对城市平坦路面准确实时定位的问题,提出将光流跟踪法与特征点匹配进行卡尔曼融合的单目视觉里程计方法.基于平面假设,利用光流跟踪法进行帧间小位移定位,同时利用传统的加速鲁棒特征点(SURF)进行帧间大位移匹配来矫正光流法结果.通过卡尔曼滤波更新机器人的位置和姿态.结果表明,融合算法克服了光流法定位精度差和特征点匹配法处理速度慢的缺点,突出了光流法实时性和特征点匹配定位准确性的优点,该方法能够提供较准确的实时定位输出,并对光照变化和路面纹理较少的情况有一定的鲁棒性.
关键词:单目视觉里程计;光流;特征点匹配;卡尔曼滤波
TN919.32095-6134-201402000249
同时含有限幅失真和量化失真的OFDM系统的联合优化.李占亚,张光荣,陈晓辉,等.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 249-256.针对同时含有限幅失真和量化失真的OFDM系统,首次从端到端链路的角度,研究该系统的联合优化问题.建立了相应的多变量多目标优化模型,并使用NSGA-Ⅱ算法,通过软件仿真给出该优化模型的帕累托前沿面.仿真结果证明,在USQ位宽为1或2 bit时,该系统可以取得超过5 dB的峰均比增益,而同时损失的平均信道容量却远小于0.1 bps/Hz.同时给出该系统BER性能的闭合表达式,并使用软件仿真验证了该表达式的正确性.
关键词:OFDM;限幅失真;量化失真;联合优化
TN921671-7775-201402000196
分布式能量高效的WSN非均匀分簇路由多跳算法.吴玉成,谢璐.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 196-200.
针对无线传感器网络路由存在能量空洞的问题,提出一种分布式非均匀分簇路由算法.该算法在选择候选簇首时引入位置因子和平均能量因子来平衡全网节点的剩余能量;网络运行过程中,候选簇首通过自适应校正其竞争半径进行非均匀分簇.采用基于能量和距离的能耗函数入簇机制以均衡全网能量消耗,利用多跳动态路由以避免稳定传输阶段转发节点因能耗过大而快速死亡.通过构建网络模型,采用Matlab对文中算法和UCR算法进行仿真分析比较.仿真结果表明:文中算法簇首消耗能量的方差波动不大较稳定,相比UCR更好地均衡了簇首能量消耗,并且能够有效避免能量空洞,均衡网络负载,网络生命周期较UCR算法提高了约34%.关键词:无线传感器网络;非均匀分簇;能量空洞;分布式;能量高效;动态路由
TN921672-7207-201401000117
基于路径估计的卫星双向传播时延差估算方法.杨文可,占建伟,龚航,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 117-123.
利用卫星广播星历,采用坐标旋转修正Sagnac效应,获知信号传播路径;综合考虑Sagnac效应修正和双向伪距离时延差、电离层时延修正、对流层时延修正,对单向传播时延进行建模,提出一种迭代计算卫星双向时间频率传递(TWSTFT)中双向空间传播时延差的方法.利用北斗导航系统中相距3376 km的两地面站经过位于东经140°的GEO卫星建立的C波段TWSTFT进行2 d实验.实验结果表明:相比于国际权度局推荐的计算方法,该方法能更好地反映实际双向链路的卫星双向传播时延差随卫星运动而改变的情况,并且卫星运动不但使得双向几何距离时延差(包含Sagnac效应修正)出现幅度为0.412 ns、均值偏差为77 ps的日波动,还造成了双向电离层时延差出现最大幅度为0.120 ns、均值偏差为31 ps的日波动,需从双向测量结果中扣除.
关键词:卫星双向时间频率传递;卫星广播星历;迭代法;Sagnac效应修正;电离层时延修正;日波动
TN921672-7207-201402000428
移动无线传感器网络下的采煤机定位精度.罗成名,李威,樊启高,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 428-434.
基于节点的信号强度和距离解算模型,建立局域强信号与定位子空间的对偶映射,在此基础上推导包含测距误差和锚节点误差的拓展克拉美-罗下限方程.仿真研究无线测距误差、锚节点密度和锚节点基准坐标漂移方向等多因素对采煤机定位精度的影响,并在实验室三机模型上进行测试.实验结果表明:由无线测距误差引起的采煤机定位误差占到92.9%,且沿采煤机截割方向误差分量占78.11%以上,而通过增加锚节点密度以及减少移动节点与锚节点间垂直距离能减少定位误差.实验结果与仿真结果基本一致.研究结果可为移动传感器网络下采煤机精确定位提供理论与技术支撑.
关键词:综采工作面;采煤机;无线传感器网络;定位精度;不确定锚节点
TN92;TP3931000-1239-201403000479
完全竞争均衡的频谱双向拍卖机制研究.黄河,孙玉娥,陈志立,等.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 479-490.频谱拍卖可以通过市场竞争的方式实现资源的优化配置,从而缓解日益严重的频谱资源危机,已经受到了广泛关注.但现有的频谱拍卖研究重点考虑了如何在一般物品拍卖的基础上实现频谱的空间复用,以提高利用率,却忽视了频谱拍卖市场规模过小,存在盲目报价等问题,极易导致最终成交价与频谱实际价值相偏离.为了解决该问题,提出了完全竞争均衡的频谱双向拍卖机制(ComDSA).该机制首先将参与者之间的多人博弈抽象为参与者与市场间的双人博弈,随后引入市场类型概率,采用海萨尼转换将其转换为完全信息博弈.最后,引入了连续竞价模型,通过参与者的多轮反复竞价,最终使成交价达到完全竞争均衡水平.理论分析与仿真实验结果表明,设计的拍卖机制在实现完全竞争均衡的基础上,有效提高了频谱的空间复用率和拍卖成交率.
关键词:完全竞争均衡;频谱;双向拍卖;不完全信息博弈;海萨尼转换
TN9252095-6134-201402000243
延时信道信息下一种新的AF中继选择算法.叶帆,邱玲.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 243-248.
提出单源、多中继、单目的节点的放大转发中继系统中一种新的中继选择算法.考虑源端通过反馈获得第一跳链路过时(延时)的瞬时信道状态信息,推导了中继选择方案的中断概率闭式表达,并基于该表达式,以最小化条件中断概率为目标,提出利用信道相关性信息辅助的中继选择新方案.仿真验证了新方案相比于传统方案有明显的性能增益.
关键词:中继选择;放大转发;过时信道信息;信道相关系数;中断概率
TN9271001-9081-201403000640
多指数连续相位调制信号非数据辅助的前馈符号定时恢复算法.钟声,谢顺钦,张健,等.计算机应用, 2014, 34(3): 640-643.针对多指数连续相位调制(Multi-h CPM)信号的符号定时恢复困难且算法复杂的问题,提出了一种多指数(Multi-h) CPM信号的非数据辅助的前馈符号定时恢复算法.该算法基于Multi-h CPM信号的调制指数同步偏差和符号定时偏差的联合似然函数,通过平均可能的调制指数同步偏差所对应的期望函数将其联合似然简化,得到符号定时偏差似然函数以及符号定时偏差估计值,并给出了其定时偏差估计算法的修正的Cramer-Rao限(MCRB)以及其符号定时恢复的实现方案.仿真结果表明,该算法适用于全响应和部分响应的Multi-h CPM信号,符号定时恢复性能良好且对残留载波频偏和调制指数同步偏差不敏感.
关键词:多指数连续相位调制;非数据辅助;前馈;符号定时恢复;联合似然函数
TN929.41000-1964-201402000333
煤矿工作面可见光通信光源优化设计新方法.游春霞,张申,翟彦蓉,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 333-338.
针对煤矿井下工作面非常规型光通信空间,使用空间均匀分割法,设计了两种具体的分布式光源布局方案.在使用LED数目和功率相等的条件下,对同一等高平面无线光信号覆盖均匀性进行了定量分析,并分析了可见光接收平面高度变化时光信号均匀性变化规律,提出边缘功率修正法增加边缘LED功率改进光接收平面光信号均匀性的方法.结果表明:该方法可显著提高光信号均匀效果,接收面光信号标准差降低到原来的43%.这一理论在实际应用中无须变化LED光源位置,仅改变光源功率即可实现高均匀性光信号覆盖.
关键词:可见光通信;光源设计;照度分布;信噪比;边缘功率修正法
TN929.52095-6134-201401000139
家庭基站网络中基于移动和业务的接纳控制算法.潘军,张文逸.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 139-144.在分层蜂窝网络中,为改善网络容量,同时部署宏基站和家庭基站.本文对该网络中家庭基站的接纳控制进行研究.根据数据业务的到达/离开和用户移动性之间的时序关系,将家庭基站小区接受的数据业务分成4类.基于部分可观测的马尔可夫决策过程理论,提出针对分层网络的接纳控制分析模型,同时考虑带宽资源利用时间和信令开销.仿真结果证明了所提算法的有效性.
关键词:接纳控制;家庭基站小区;分层无线网络;部分可观测的马尔可夫决策过程
TN929.5;TP212.92095-6134-201401000130
一种高效的轻量级无线传感器网络文件系统设计与实现.朱士坤,李冬,黄奎,等.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 130-134,138.传感器节点要存储感知数据、系统配置数据、任务文件等信息,而文件系统可将各类信息以文件形式进行透明的组织管理,并提供统一的用户接口.本文通过改进日志文件结构实现了一种适合资源受限无线传感器节点的轻量级文件系统,利用节点EEPROM存储部分文件信息实现O(1)时间复杂度的文件访问.实验表明,与已有类似文件系统相比,该系统对RAM空间静态占用小(不足150字节),缩短了文件访问时间,并能提供文件目录管理与文件恢复等扩展功能.
关键词:无线传感器网络;文件系统;闪存;数据管理
TN949.61007-2780-201401000094
基于FPGA的液晶显示屏测试用标准白场装置.赵磊,王学亮,巩岩.液晶与显示, 2014, 29(1): 94-100.
针对液晶显示屏生产厂商对标准白场的需求,研制了一种用于现场色彩标定的标准白场装置.介绍了标准白场装置的工作原理,以及该装置的标准定标和用户输出2种工作模式.针对标准白场装置的FPGA主控模块、显示器模块、人机接口模块、探头模块等主要硬件进行了详细说明.以内部显示模块状态机、机械按键去抖和LCM控制器为例说明了标准白场装置的软件设计.对研制的标准白场装置进行了标准定标实验,并对其定标后的性能进行了测试.实验结果表明:该标准白场装置可输出6 500、9 300 K和12 500 K 3种色温的标准白场,具有不依赖标准光源、色温可调和数据存储等功能.标定后的标准白场装置能够生成色温可调的标准白场,24 h内输出亮度误差小于0.5%.基本满足液晶显示屏生产厂商对标准白场装置的运行稳定可靠、操作简单方便、精度高等要求.
关键词:标准白场;FPGA;液晶显示屏
TN951671-4512-201403000006
火箭羽流场电子密度及其RCS数值分析.胡耀垓,项正,赵正予,等.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 6-9.
在FLUENT+GAMBIT软件环境下,对不同高度下火箭羽流场结构及其电子密度分布进行了数值模拟,给出火箭羽流电子密度分布随高度的变化规律,并以此为基础构建了火箭羽流的HF波段电磁散射模型,对比计算了HF(高频)波段下火箭箭体、火箭箭体+羽流的雷达散射截面(RCS).结果显示:在HF波段的大部分入射角范围内,羽流会不同程度增加火箭的RCS.
关键词:数值分析;电子密度;雷达散射截面(RCS);羽流;固体火箭;等离子体
TN9531671-4512-201403000052
临近空间高超声速目标断续点迹航迹起始方法.肖松,谭贤四,王红,等.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 52-57.
针对雷达探测临近空间高超声速目标受到雷达散射截面(RCS)随照射姿态异常分布、目标高速高机动飞行和大气环境等的影响,容易出现断续点迹,导致航迹起始困难的问题,提出了一种基于并行流水线的可变波门航迹起始方法.通过分析传统航迹起始方法存在的问题,结合临近空间高超声速目标的机动特性,设计了针对性更强的相关波门,采用流水线思想,并行执行针对不同周期出现断续点迹的航迹起始进程,实现多目标断续点迹的航迹起始.蒙特卡罗仿真结果表明:新方法正确航迹起始概率高,虚假航迹起始概率低,计算量小,具有一定工程实践性和可推广性.关键词:航迹起始;临近空间;高超声速飞行器;断续点迹;可变波门;并行流水线
TN9571671-4512-201403000023
基于GHF高斯粒子滤波的检测前跟踪算法.郑作虎,王首勇,郑岱堃.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 23-27.
针对粒子滤波存在粒子退化,会导致检测前跟踪(TBD)算法的检测和跟踪性能下降这一不足,提出了一种基于高斯-哈密顿滤波(GHF)高斯粒子滤波的TBD算法.该算法基于高斯粒子滤波,采用GHF算法构造的重要性密度函数采样连续出现粒子,考虑了最新的量测信息,采样粒子更逼近于真实的后验概率密度,克服了粒子退化问题.仿真结果表明:与基本TBD算法相比,所提出的TBD算法提高了对目标的检测和跟踪性能.
关键词:检测前跟踪;粒子滤波;粒子退化;高斯粒子滤波;重要性密度函数;高斯-哈密顿滤波
TN9572095-6134-201402000231
基于随机重复频率和压缩感知的运动目标ISAR成像.刘波,李道京.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 231-237.
研究压缩感知(CS)理论在运动目标ISAR成像中的应用问题,结合CS理论的使用条件和ISAR雷达系统探测需求,提出一种基于随机重复频率的采样方案.针对毫米波ISAR观测运动目标时有严重的多普勒模糊问题,提出一种基于随机重频的运动目标CS成像方法,并分析随机重复间隔的变化区间宽度和最小变化间隔对该方法性能的影响.计算机仿真和实际数据处理结果验证了本方法的有效性.
关键词:ISAR成像;压缩感知;运动目标;多普勒模糊;随机重复频率
TN9572095-6134-201402000238
一种基于双树复小波变换的SAR图像边缘检测算法.毛成林,万寿红,岳丽华,等.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 238-242,248.提出一种新的基于双树复小波变换的SAR图像边缘检测算法.算法在复小波子带上求取图像直方图方向梯度矩阵,并基于复小波变换的多尺度性质和方向选择性求取全局的梯度矩阵.通过对这一矩阵阈值化实现边缘检测.该算法能有效检测出SAR图像上的显著边缘,并对SAR图像中存在的相干斑噪声、灰度不均匀性和边缘模糊等现象具有一定的鲁棒性.实验结果证明了该算法的有效性.
关键词:SAR图像;边缘检测;双树复小波变换;多尺度;方向选择性;直方图方向梯度
TN958.971000-1093-201402000280
GSM辐射源雷达直达波信号提取技术.卢开旺,杨杰,张良俊.兵工学报, 2014, 35(2): 280-284.
GSM辐射源雷达中,天线接收信号存在着主基站的直达波、多径信号和其他同频基站的干扰信号,而利用普通波束形成方法获得的主基站直达波信号可能还会受到其他信号的污染,针对这些问题,提出利用子空间方法精确估计主基站直达波信号的来波方向,然后利用一种基于阻塞信号的自适应波束形成方法获得主基站直达波信号.通过仿真数据验证了文中所提方法的有效性,并利用实测数据进行了对比分析.研究结果表明,文中所提方法优于传统的线性约束最小方差自适应波束形成方法,更适合用于工程实践.
关键词:雷达工程;外辐射源雷达;GSM信号;直达波信号提取;阵列天线
TN961672-7207-201402000457
基于不等间隔接收机钟差组合预报模型的辅助定位方法.占建伟,吴鹏,龚航,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 457-463.在典型城市或室内应用等情况下,卫星导航信号由于被频繁遮挡变而变得微弱甚至不可用,使得传统的定位模式难以满足连续定位的要求.针对此问题,分析接收机钟差辅助定位的可行性,建立原点插值条件下使残差平方和最小的多项式钟差预报模型和改进的非等间距灰色系统钟差预报模型,并提出一种基于不等间隔接收机钟差解算值序列的动态加权组合预测模型及相应的钟差辅助定位算法.该模型通过权值的合理选取可实现单一模型的最优组合,具有更高的预测精度和稳健性.实测结果表明:该组合模型对钟差解算值序列的预测是可行和有效的;对于50 s内的短时钟差辅助定位,定位误差与连续正常定位接近,仅降低2.76%,可有效提高可见卫星不足4颗时的定位连续性.
关键词:卫星导航;接收机钟差;钟差辅助;组合模型;不等间隔
TN967.11671-4512-201403000014
北斗GEO卫星广播星历的直接拟合算法研究.谢小刚,曾大治,龙腾,等.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 14-18.
针对因北斗地球静止轨道(GEO)卫星的小倾角特性,经典全球卫星定位系统(GPS)广播星历拟合算法不能直接应用于北斗GEO卫星这一问题,提出了一种基于无奇点变换的北斗GEO卫星广播星历直接拟合算法.该算法采用一组无奇点轨道根数代替经典轨道根数,解决了由GEO轨道的小倾角特性引起的经典广播星历拟合过程中法化矩阵奇异的问题;同时,避免了接收机GEO广播星历参数用户算法中坐标旋转的过程,减少了GEO用户算法的计算步骤.经仿真验证:该算法可很好地适用于北斗GEO卫星广播星历拟合,且拟合精度高,完全满足接收机导航定位的精度.但对于圆地球轨道(MEO)和倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星,该算法实用性较差,仍须进一步研究和改进.
关键词:卫星导航系统;广播星历参数;北斗;地球静止轨道(GEO);无奇点轨道根数;最小二乘估计
TN967.11672-7207-201401000105
三频载波多普勒组合的北斗星载钟短稳评估方法.龚航,张鑫,黄新明,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 105-110.
针对北斗系统目前尚无公开的精密钟差产品,一般用户无法获取精确的卫星钟短期稳定度参数的问题,提出一种适用于北斗系统的较容易实现的星载钟短稳评估方法.该方法基于单站接收机的观测数据,构建三频无电离层载波多普勒组合量,估算星载钟的相对频偏,并以此评估其稳定度特性.利用北斗观测数据对该方法进行有效性验证,并与通常的精密定轨与时间同步算法(ODTS法)以及平滑广播星历方法(SBE法)进行对比,最后,给出利用该方法对目前在轨的所有14颗北斗卫星(截止至2012-12)星载钟短稳的评估结果:6×10-12(τ=1 s),1×10-12(τ=10 s),4×10-13(τ=100 s)和2×10-13(τ=1 000 s).该方法与这2种算法的结果一致,10 000 s平滑间隔内相对误差小于10%,三频组合相比单频评估精度大幅度提高,以较简单的方法实现了与复杂算法相当的精度.
关键词:北斗卫星导航系统;星载原子钟;短期稳定度;载波多普勒;三频组合;单站评估
TN967.11672-7207-201402000464
一种基于电离层变化率的单频载波相位平滑伪距改进方法.徐博,刘文祥,廖鸣.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 464-467.为了避免单频用户可能出现的发散问题.在单频载波相位平滑伪距中,基于电离层延迟模型对电离层延迟变化进行补偿,进而推导该方法平滑后伪距精度的数学模型,使用IGS实测数据进行算例分析,验证本文方法的有效性.结果表明:本文改进的算法明显优于传统单频载波相位平滑伪距法.
关键词:卫星导航;单频载波相位平滑伪距;电离层延迟变化率
TN967.11672-7207-201402000468
功率增强下的卫星导航星间信号辅助能力分析.肖志斌,张鑫,唐小妹,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 468-473.设计基于卫星间信号辅助的接收机实现结构,在此基础上通过理论推导与数值计算分析加入卫星间信号辅助量后的载波相位跟踪门限.研究结果表明:加入卫星间信号辅助量后,可基本消除载波跟踪环路中由接收机运动引入的动态,从而极大地提高环路的动态适应性.在冲击动态为1~50 g/s,辅助卫星的GDOP值高达50的恶劣情况下,增加卫星间辅助量后,被辅助卫星的载波相位跟踪门限为23~25 dB,相对于无辅助情况下降低7~13 dB,显然卫星间信号辅助能力较为可观,且对辅助卫星的GDOP值要求不高.因此,选择功率增强卫星时只需要保证相关区域在全时段可以观测到4颗以上功率增强卫星即可,此时可以近似达到与全星座功率增强一样的性能.
关键词:功率增强;载波跟踪门限;卫星间信号辅助
TN972+.1;TJ413+.31000-1093-201401000049
基于波形诱骗的末敏弹毫米波有源干扰研究.陈曦,陈自力,许建中,等.兵工学报, 2014, 35(1): 49-54.
根据末敏弹毫米波交流辐射计探测金属目标时弹目交会特点和信号处理电路特性,提出了一种基于波形诱骗的毫米波有源干扰新方法.分析并建立了辐射计探测干扰源信号时的天线温度模型,与探测地面金属目标相比,天线温度信号脉宽明显展宽,幅度保持恒定.该信号经视频放大器低频截止作用后,使输入的等幅宽时信号发生频率失真,输出具有正、负脉冲形式的波形分裂信号,其中负脉冲部分可以模拟探测地面金属目标的输出信号.实验结果验证了设计方法的正确性和有效性,为毫米波末敏弹有源干扰提供了一种可行的方法.
关键词:兵器科学与技术;末敏弹;有源干扰;波形诱骗;宽时信号;毫米波交流辐射计
TN9741000-1093-201402000207
一种新的线性调频脉冲信号参数估计算法.陈磊,陈殿仁,刘颖.兵工学报, 2014, 35(2): 207-213.
在采用传统Wigner-Ville-Hough变换(WVHT)进行线性调频脉冲信号检测和参数估计的过程中,当观测数据具有多个线性调频脉冲周期时,在估计参数真值处的输出信噪比不能因为观察时间的增加而变好,反而会在时频变换图中出现多个峰值,影响信号参数的估计性能.为此,研究了一种基于周期WVHT(PWVHT)的线性调频脉冲信号参数估计方法,给出通用信号的PWVHT公式并推导了线性调频脉冲信号的PWVHT公式,分析PWVHT输出信号的信噪比与观测时间和样本信号信噪比的关系,采用MATLAB对PWVHT进行线性调频脉冲信号参数估计的误差进行了仿真.仿真结果表明:在对多线性调频脉冲分量信号进行参数估计时,PWVHT的性能更优.
关键词:信息处理技术;线性调频脉冲信号;参数估计;Wigner-Ville-Hough变换;周期Wigner-Ville-Hough变换
TP 自动化技术、计算机技术
TP131001-0645-201401000096
非高斯随机分布系统的集成故障诊断与容错控制.姚利娜,阴自阳,秦记峰.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 96-101.
针对一类非高斯非线性随机分布系统,提出了一种集成故障诊断与容错控制算法.将基于有理平方根模型逼近其系统输出概率密度函数(PDF),在此基础上给出了基于RBF神经网络观测器的故障诊断算法,诊断出系统发生的渐变故障信息,基于Lyapunov稳定性定理对其观测误差系统进行收敛性分析.根据故障诊断信息,给出了PI跟踪容错控制策略,使得系统输出概率密度函数仍能够跟踪给定的分布.仿真结果验证了该集成故障诊断和容错控制算法的有效性.
关键词:随机分布系统;RBF神经网络观测器;PI跟踪控制;有理平方根模型
TP131003-3076-201401000030
不平衡系统下无功补偿的策略研究.赵影,裴鹏鹏,杜乃成.电工电能新技术, 2014, 33(1): 30-35.
本系统设计的是以三电平空间矢量控制方案建立调制数学模型并分析控制过程,以瞬时无功理论为基础对无功量进行提取,又讨论了负载在不平衡时的补偿,通过基于d-q坐标系的双序同步控制SVG的策略,分离出三相不对称的正负序分量,采用对正序和负序同步控制器分别对SVG的输出进行正序和负序分量闭环反馈控制,最终实现对无功功率的实时补偿和提高电网的功率因数,通过仿真验证了该理论的正确性,并且通过实验对其中阻感负载情况下的无功分量进行实时补偿,根据提取的无功量通过空间矢量调制,补偿到电网中使功率因数得到显著提升.
关键词:无功补偿;空间矢量;双序同步控制;微处理器
TP181000-8608-201402000233
基于数据重传的电压岛NoC能量优化.颛孙宗亮,李克秋.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 233-239.
在支持电压岛的片上网络体系结构中,考虑供应电压对数据重传的影响,提出了一种新的能耗模型,并提出了基于电压岛划分、IP核映射和路由算法设计的架构方法.该方法针对电压岛划分、IP核映射和路由算法设计等问题,不仅考虑了IP核的计算能耗,还考虑了IP核之间数据在重传下的数据通信能耗问题.实验结果表明,在考虑数据重传的情况下,该设计方法能有效地降低系统能耗.
关键词:片上网络;电压岛;映射;路由算法
TP181000-1239-201403000570
D3L(ccy)的属性及分布式Tableaux推理算法的研究.赵晓非,田东平,张文波,等.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 570-579.
分步式动态描述逻辑(distributed dynamic description logics,D3L)很好地实现了在多个自治本体之间导入和重用知识的思想.在多个动态描述逻辑(dynamic description logics,DDL)本体之间桥规则构成链的情况下,知识并不总是按预期的方式正确传播.借鉴了基于包的描述逻辑(P-DL)的思想,引入了组合一致性语义对D3L进行了扩展从而很好地解决了上述问题.系统地研究了扩展得到的描述逻辑D3L(ccy)的属性及分布式推理理论.证明了该描述逻辑的单调性(D3L(ccy)是一种单调逻辑)、有向性(桥规则的影响具有方向性)及冲突局部性(局部本体的冲突不会传播到整个分布式系统);通过对原有Tableaux推理算法的扩展,为D3L(ccy)提出了分布式Tableaux推理算法并研究了算法的性质,证明了该算法是可终止的、可靠的和完备的.与传统的D3L相比,扩展后的D3L可以为信息集成系统、语义Web等分布式、动态的系统提供更为合理的逻辑基础.
关键词:分布式动态描述逻辑;知识传播;组合一致性;分布式推理;Tableaux推理算法
TP181000-1239-201403000580
基于动态迁移的ε约束生物地理学优化算法.毕晓君,王珏,李博,等.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 580-589.
提出基于动态迁移的ε约束生物地理学优化算法(εBBO-dm).首先,利用ε约束方法来处理约束条件,并根据群体约束违反度的优劣程度对水平参数ε进行自适应调整,充分利用较优不可行个体的有效信息,有效提高对可行域的搜索效率.其次,采用新的ε约束排序机制确定迁入率和迁出率,较好地平衡可行个体与不可行个体之间的关系.再次,为了增强迁移机制的搜索能力,提出新的动态迁移策略.最后,采用分段logistic混沌映射改进物种变异机制,提高了算法的收敛精度.通过对13个标准测试函数的仿真实验表明,εBBO-dm较其他算法在收敛精度和收敛速度上具有明显优势,尤其适合于复杂单目标约束优化问题的求解.
关键词:生物地理学优化;ε约束;排序机制;动态迁移策略;混沌变异策略
TP181001-9081-201403000911
基于差分进化的感应测井反演算法.熊杰,邹长春.计算机应用, 2014, 34(3): 911-914.
针对传统感应测井线性迭代反演受初始模型影响的问题,提出一种全局寻优的差分进化感应测井非线性反演算法.利用该反演算法对不同厚度二维轴对称地层模型进行反演研究,在无噪声情况下,反演结果和模型基本一致;在叠加5%,10%和15%随机噪声后,对厚储层反演结果良好,对薄储层反演结果稍差.数值实验结果表明,该反演算法具有很好的全局寻优和抗噪声能力,能有效解决感应测井传统迭代反演对初始模型依赖的问题.
关键词:差分进化算法;感应测井;非线性反演;抗噪性
TP181671-7775-201402000201
不完备序区间值决策系统中所有可信规则的获取.周海军,谢军.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 201-206.
研究了含区间值的不完备复杂信息系统,其不仅包含遗漏型未知属性值,而且属性值域为全序集.根据区间值特点给出其遗漏型和填充式区间值概念,并定义了不完备序区间值决策系统;然后,提出了区间段值概念和基于区间段值的序决策系统,其中引入灰的白化方法以将填充式区间值转换为区间段值;接着,提出基于区间段值的优势和弱势描述子,用以获取序区间段值决策系统中的所有可信规则并给出具体算法步骤;最后,用实例进行了验证.试验分析的结果表明了该方法的有效性.
关键词:粗糙集;不完备序值决策系统;区间值;描述子;可信规则
TP181000-6788-201402000458
基于自适应学习群体搜索技术的集成进化算法.薛羽,庄毅,许斌,等.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 458-465.
为了提高连续数值优化算法的普适性和鲁棒性,提出了基于自适应学习群体搜索技术的集成进化算法.该算法集成了3种自适应学习群体智能优化算法作为子算法,其中1种子算法是本文设计的,另外两种子算法来自相关文献.相应地,整个进化种群被分成了3个子种群,在进化过程中,算法以并行的方式采用每种子算法独立地进化各自的子种群,而在进化过程的不同阶段,每种子算法的进化策略及其参数可以自适应地调整.在实验部分,首先定义了算法性能度量标准,然后在26个较新的测试函数上做了算法性能对比实验,实验结果表明所提出的算法具有较高的普适性和鲁棒性.
关键词:自适应;集成进化;进化学习;智能计算;优化
TP18;TP391.41001-9081-201403000907
基于遗传算法和极限学习机的Fugl-Meyer量表自动评估.王景丽,李亮,郁磊,等.计算机应用, 2014, 34(3): 907-910.
为实现脑卒中上肢居家康复评定的自动化和定量化,针对临床上最常用的Fugl-Meyer运动功能评定(FMA)量表,利用极限学习机(ELM)建立了FMA量表得分自动预测模型.选取FMA肩肘部分中的4个动作,采用固定于偏瘫侧前臂和上臂的两个加速度传感器采集24名患者的运动数据,经预处理和特征提取,基于遗传算法(GA)和ELM进行特征选择,分别建立单个动作ELM预测模型和综合预测模型.结果显示,该模型可对FMA肩肘部分得分进行精确的自动预测,预测均方根误差为2.1849分.该方法突破了传统评定中主观性、耗时性的限制及对康复医师或治疗师的依赖性,可方便用于居家康复的评定.
关键词:脑卒中;居家康复;Fugl-Meyer评定;加速度传感器;遗传算法;极限学习机
TP1811671-4512-201403000058
基于可能性C-均值的鲁棒多视角聚类算法.杨欣欣,黄少滨.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 58-63.
目前多数多视角聚类算法不考虑噪声问题,为了更有效地分析含有噪声数据的聚簇结构,提出了一种基于可能性C-均值的鲁棒多视角聚类(PCM-RMVC)算法,该算法同时利用多个视角空间中的特征信息,最小化每个视角空间中数据对象与聚簇中心的距离.推导出数据隶属度和每个视角权重的迭代更新规则,设计出聚类过程的迭代算法.实验表明:PCM-RMVC算法对噪声具有较强的鲁棒性,并且聚类效果优于五种有代表性的多视角聚类算法.
关键词:数据挖掘;聚类;可能性C-均值;鲁棒性;多视角数据;聚簇数目
TP1811671-5489-201402000280
Distant Supervision方法中对齐数据的聚类去噪.朱兆龙,欧阳丹彤,叶育鑫.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 280-284.
基于聚类和寻找表达语义关系的句子模式,提出一种基于聚类去噪的distant supervision方法,解决了传统distant supervision方法在知识库和文本集对齐阶段会引入噪声数据的问题,得到了一种改进的distant supervision方法.实验结果表明,该方法可有效提高关系抽取任务的准确率.
关键词:关系抽取;聚类;distant supervision方法;去噪
TP1811000-1239-201403000536
动态贝叶斯网络的灵敏性分析研究.姚宏亮,张一鸣,李俊照,等.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 536-547.
灵敏性分析是研究复杂系统特性的一种重要方法.现有动态灵敏性分析方法都是针对特定类型的动态贝叶斯网络且计算复杂度高.为了对一般动态贝叶斯网络的灵敏性进行有效分析,提出了一种基于联合树的动态灵敏性分析算法(DSA_JT),DSA_JT算法构建动态网络的联合树,通过消息传播建立参数与目标结点的条件概率分布在时间上的函数关系;DSA_JT将联合概率分布分解成局部概率因式形式,通过降低计算幂次提升计算效率,但计算复杂度仍然偏高.为了更有效地提高动态贝叶斯网络灵敏性分析的计算性能,在DSA_JT算法的框架上提出了DSA_BK算法,DSA_BK算法在灵敏性函数计算过程中,用子系统的概率乘积近似整个系统的联合概率,通过对接口结点局部性的边缘化操作更新模型的联合概率分布,进一步降低了计算幂次,并论证了DSA_BK算法误差的有界性.进而,通过对这两种算法过程的抽象,分别给出了动态灵敏度函数计算公式的证明,表明2种算法可以有效处理一般动态贝叶斯网络的灵敏性分析问题.最后,在上证股票网络上的实验结果显示这2种算法的有效性.
关键词:动态贝叶斯网络;灵敏性分析;DSA_BK算法;DSA_JT算法;动态灵敏度函数
TP1811000-1239-201403000548
一种用于连续动作空间的最小二乘行动者-评论家方法.朱斐,刘全,傅启明,等.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 548-558.
解决具有连续动作空间的问题是当前强化学习领域的一个研究热点和难点.在处理这类问题时,传统的强化学习算法通常利用先验信息对连续动作空间进行离散化处理,然后再求解最优策略.然而,在很多实际应用中,由于缺乏用于离散化处理的先验信息,算法效果会变差甚至算法失效.针对这类问题,提出了一种最小二乘行动者-评论家方法(least square actor-critic algorithm,LSAC),使用函数逼近器近似表示值函数及策略,利用最小二乘法在线动态求解近似值函数参数及近似策略参数,以近似值函数作为评论家指导近似策略参数的求解.将LSAC算法用于解决经典的具有连续动作空间的小车平衡杆问题和mountain car问题,并与Cacla(continuous actor-critic learning automaton)算法和eNAC(episodic natural actor-critic)算法进行比较.结果表明,LSAC算法能有效地解决连续动作空间问题,并具有较优的执行性能.
关键词:强化学习;行动者-评论家算法;连续动作空间;最小二乘法;小车平衡杆问题;mountain car问题
TP1811001-9081-201403000873
平滑削边绝对偏离惩罚截断Hinge损失支持向量机的财务危机预报.刘遵雄,黄志强,刘江伟,等.计算机应用, 2014, 34(3): 873-878.针对传统支持向量机(SVM)分类存在对离群点敏感、支持向量(SV)个数多和分类面参数非稀疏的问题,提出了平滑削边绝对偏离(SCAD)惩罚截断Hinge损失SVM(SCAD-TSVM)算法,并将其用于构建财务预警模型,同时就该模型的求解设计了一个迭代更新算法.结合沪深股市A股制造业上市公司的财务数据进行实证分析,同时对比L1范数惩罚SVM、SCAD惩罚SVM和截断Hinge损失SVM(TSVM)构建的T-2和T-3模型,结果发现SCAD-TSVM构建的T-2和T-3模型都具有最好的稀疏性和最高的预报精度,而且其在不同训练样本数上的平均预测准确率都要比L1范数SVM(L1-SVM)、SCAD-SVM和TSVM算法的高.
关键词:支持向量机;平滑削边绝对偏离惩罚;截断Hinge损失支持向量机;财务预警;L1范数惩罚
TP1811000-6788-201403000793
基于改进蚁群算法设计的敏捷卫星调度方法.严珍珍,陈英武,邢立宁.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 793-801.
敏捷卫星与传统非敏捷卫星相比,增加了俯仰和偏航两个自由度,提升了卫星的成像能力,也加大了搜索空间,使敏捷卫星的调度问题变得更加复杂,组合优化难度加大.蚁群算法是可有效求解敏捷卫星调度问题的方法之一.针对蚁群算法优化性能严重依赖于算法参数以及各个组件的设计的问题,提出利用均匀设计的方法优化组合算法的各个组件,设计出能有效求解敏捷卫星调度问题的蚁群算法.利用7个不同规模的实例进行实验,实验结果表明了方法的有效性.
关键词:敏捷卫星调度;蚁群算法;均匀设计
TP1831000-1093-201402000200
基于径向基函数神经网络的高聚物粘结炸药切削表面粗糙度预测研究.唐贤进,张丘,邹刚,等.兵工学报, 2014, 35(2): 200-206.高聚物粘结炸药(PBX)的切削表面质量是影响炸药部件甚至是武器性能的重要因素.通过对PBX炸药切削表面三维轮廓的观察和分析,发现其切削表面形貌由于材料、工艺和工况等多因素作用而产生不确定崩落现象,导致对切削表面进行二维轮廓算术平均偏差与三维轮廓算术平均偏差的计算值最大相差32%.基于此,综合考虑多因素影响,利用RBF人工神经网络构建了炸药切削表面粗糙度预测模型.通过网络训练和验证表明,该模型基本能够反映PBX炸药切削表面成形的基本规律,并且预测值与实际值误差不超过3%.
关键词:机械制造工艺与设备;高聚物粘结炸药;表面形貌;粗糙度;神经网络
TP1831001-9081-201403000775
基于改进的粒子群算法优化反向传播神经网络的热舒适度预测模型.张玲,王玲,吴桐.计算机应用, 2014, 34(3): 775-779.
针对热舒适度预测是一个复杂的非线性过程,不便于空调的实时控制应用的问题,提出一种基于改进的粒子群优化(PSO)算法优化反向传播(BP)神经网络的热舒适度预测模型.这一预测模型通过采用PSO算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,改善了传统BP算法收敛速度慢及对网络初始值敏感的问题.同时,针对标准PSO算法易出现早熟收敛、局部寻优能力弱等缺点,提出了相应改进策略,进一步提高了PSO优化BP神经网络的能力.实验结果表明:与传统BP模型和标准PSO-BP模型相比,基于改进的PSO-BP算法的热舒适度预测模型具有更高的预测精度和更快的收敛速度.
关键词:热舒适度;预测;反向传播神经网络;粒子群优化算法;模型
TP2121001-0645-201401000064
基于噪声特征的地震动信号目标预警和识别算法研究.何光林,陶斯倩,范红波.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 64-67.
利用MEMS加速度传感器采集到的人员、车辆目标在地面运动产生的地震动信号,由MSP430单片机采集和处理,完成对地面目标的预警、分类识别.预警提出了基于噪声方差的3倍作为阈值的方法,目标识别采用一种改进的过零分析方法.结果表明,该算法能对8 m以内的人员、20 m以内的轮式车辆进行预警和分类识别,正确识别率达到85%以上.此算法对于识别数字输出式传感器采集到的信号非常简单、实用.
关键词:地震动信号;预警;目标识别
TP2121000-1964-201402000241
让压锚杆能量本构模型及支护参数设计.单仁亮,杨昊,钟华,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 241-247.
采用能量分析法将让压锚杆的荷载-位移曲线划分为弹性阶段、让压阶段和塑性强化阶段.分别推出3个阶段让压锚杆的能量本构方程以及围岩作用下的能量方程.近似求解让压锚杆和普通锚杆在弹性极限荷载、承载力极限以及围岩共同作用条件下的支护性能.结果表明:在3种不同条件下,让压锚杆的支护能力较普通锚杆分别提升了52.3%,211.2%,77.3%.依据组合拱理论给出了让压锚杆的支护数量、间距、长度、最大预留空间等参数的理论公式.关键词:让压锚杆;能量本构模型;力学分析;支护参数计算
TP212.9;TP393.31000-1239-201402000260
面向智慧城市应急响应的异构传感器集成共享方法.胡楚丽,陈能成,关庆锋,等.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 260-277.
智慧城市的实现是建立在传感器资源观测应用之上.城市传感器资源类型多样,观测机理各异,数量巨大,它们呈现出封闭、孤立和自治性.面对复合的城市应急事件时,基于万维网的城市异构传感器资源管理低效,导致城市应急响应的实时可靠数据来源匮乏与决策低效,严重阻碍了城市应急响应的“智慧化”.提出了面向智慧城市应急响应的异构传感器资源集成共享框架,通过将城市异构传感器资源统一化描述,然后基于标准的网络目录服务进行传感器资源万维网注册与按需发现.构建了城市异构传感器资源集成共享平台,以武汉内涝型灾害应急响应为案例,验证了城市内涝监测传感器资源的集成共享的可行性和可扩展性,促使城市分布式异构传感器资源从“观测孤岛”到“集成共享”的转变,为智慧城市应急响应所需的传感器资源共享与观测规划提供依据.
关键词:应急响应;智慧城市;传感网;内涝;传感器共享;集成管理
TP228.411672-7207-201401000111
一种低复杂度高精度多路GNSS多径信号模拟方法.张鑫,刘小汇,肖志斌,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 111-116.
为了对GNSS信号多径抑制算法进行研究,需要采用GNSS信号模拟器对各种多路多径环境进行高精度的模拟.传统多径生成方法信号通道数量和控制复杂度会随多径路数线性增加,限制了模拟器对复杂多径场景的模拟能力.在对多径信号建模分析的基础上,提出一种基于固定阶数复数滤波器的低复杂度多路多径信号高精度模拟生成方法.理论上,利用该方法仅以单个通道就可生成上百路多径信号,从而克服传统多径实现方法在生成方式上的缺点,有利于实现对复杂多径环境的模拟.并从几种典型相干早迟码间隔跟踪环路输出S曲线和过零点偏差的角度对两者的一致性进行定量分析.仿真验证结果表明:所提方法产生的多路多径信号对信号时域波形和码相关峰产生的畸变效果与仿真产生的参考多径信号的畸变效果相一致.
关键词:多径;模拟器;GNSS;复数滤波;早迟码跟踪环
TP241001-3881-201403000027
机器人运动学逆解及奇异和多解的处理.叶上高,刘电霆.机床与液压, 2014, 42(3): 27-29.针对后3个关节轴线相交于一点的6R工业机器人,提出一种有别于传统方法的位姿分离逆解算法,对逆解涉及的奇异和多解处理也做了详细分析,并仿真验证了该算法的正确性.该算法完全避免了矩阵求逆的运算,因此比一般的解析算法更加简单高效,便于实时控制.
关键词:工业机器人;逆运动学;奇异;多解
TP241674-7259-201401000108
低维特征空间中基于旋转图像的三维环境模型配准方法.梅元刚,何玉庆.中国科学:技术科学, 2014, 44(1): 108-118.
近年来,异类机器人之间(如飞行机器人和地面机器人)的协作成为机器人学研究发展的一个新的领域.异类机器人协作的难点之一是协作环境建模,而由于所获得的环境模型具有不同的观测视角和尺度,其环境建模中的模型配准是一个难点和关键.目前,能够适用于大视角差、大尺度差场景配准的方法并不多,基于旋转图像的配准方法被认为是一种可行方案,但其中存在的计算负担大和在野外环境中的鲁棒性差使得其也很难在实际系统中应用.基于此,面向三维点云环境模型,以旋转图像为基础,提出了一种新的基于低维特征空间的模型配准方法.首先,通过引入模型曲率、旋转图像熵值和激光反射强度3个特征构建了一个三维特征空间,得到候选对应点集合.然后,在候选对应点集合中利用旋转图像的方法查找正确的对应关系,实现模型配准.由于低维特征空间的引入,基于旋转图像特征的对应点搜索区域大大减小,因此算法计算效率得到了极大改善.同时由于引入的新特征与场景旋转图像特征的互补性,算法的鲁棒性和精确性也得到了提升.这些性能改进最后通过实验得到了验证.
关键词:环境建模;旋转图像;模型配准;机器人协作
TP24;TH1371001-3881-201403000005
基于广域网的遥操作工程机器人神经网络控制.秦辉明,李笑.机床与液压, 2014, 42(3): 5-8.
针对在广域网环境下因较大网络时延造成遥操作工程机器人系统操作性能下降甚至系统不稳定的问题,提出一种神经网络控制方法.借助于广域网模拟器,在局域网环境下进行了不同网络时延下的位置阶跃响应和稳态跟踪实验研究.结果表明:与常规PID控制方法相比,该方法具有更好的动态和稳态特性,对网络时延具有较好的适应性和鲁棒性.研究结果对提高广域网环境下的遥操作工程机器人系统的操作性能具有指导意义.
关键词:遥操作;工程机器人;广域网;神经网络;PID控制
TP241.21001-3881-201403000041
SCARA机械手的RBF神经网络自适应轨迹跟踪控制.龚发云,袁雷华,汤亮.机床与液压, 2014, 42(3): 41-46.
为了解决机械手系统模型存在参数变化、强耦合、高度非线性等不确定性因素,提出基于RBF神经网络机械手自适应控制方法.该方法利用RBF神经网络的自适应、容错、并行处理及非线性映射能力,从而实现了无需机械手精确模型信息的控制.通过Matlab/Simulink环境下的仿真实验表明,该方法可实现对SCARA机械手的位置跟踪控制,通过控制算法适时地修正网络参数,实现对非线性系统任意轨迹的轨迹跟踪控制,具有良好的控制品质.关键词:机械手;RBF神经网络;Matlab/Simulink;轨迹跟踪
TP241.31004-132X-201404000471
FROG-LEG型真空机械手的动力学建模与仿真.黄玉钏,曲道奎,徐方.中国机械工程, 2014, 25(4): 471-475.
根据FROG-LEG型真空机械手的结构特点,提出了其等效的串联结构运动学模型,并求出了运动学的正反解.将FROG-LEG型真空机械手动力学问题分为水平和垂直两个方向进行讨论,用牛顿-欧拉法求出了两个方向的动力学方程.最后利用MATLAB机器人工具箱对机械手的运动学和动力学特性进行了仿真实验.
关键词:真空机械手;运动学;牛顿-欧拉法;动力学仿真
TP2421001-3881-201403000024
基于实时栅格法的多机器人协作建图.王曙光,唐浩漾.机床与液压, 2014, 42(3): 24-26.
针对多机器人协作建立空间地图的问题,提出一种实时栅格法,通过控制机器人的编队,在探索环境的过程中,实时生成栅格地图,并标示出障碍的位置.机器人之间采用定向红外测距和无线通信技术保持多机器人的编队形态,同时划分栅格区域.用领导-跟随法和VHF+避障法控制编队绕过障碍.论证了该方法的基本原理及可行性,在InnoSTAR机器人平台上验证了该方法的有效性.该方法计算简单,占用存储空间小,可以使用简单廉价的传感器在小型机器人上实现,但必须要精确控制机器人编队的相对位置.
关键词:实时栅格法;多机器人;建图;编队
TP2421001-3881-201403000038
非对称3-(2SPS)并联机床的灵巧度分析.陈婕,李开明.机床与液压, 2014, 42(3): 38-40.
针对3-(2SPS)并联机床推导出了位置反解方程,并得到了逆雅可比矩阵.采用逆雅可比矩阵的条件数作为衡量机床灵巧度的标准,并运用MATLAB进行了仿真分析,得出了不同位形下的灵巧度分布情况,为工件基准位形的确立和机床的优化提供了一定的理论基础.
关键词:并联机床;逆雅可比矩阵;灵巧度
TP2421001-3881-201403000054
基于MATLAB的IRB2400工业机器人运动学分析.王晓强,王帅军,刘建亭.机床与液压, 2014, 42(3): 54-57.
以IRB2400工业机器人为研究对象,对其机构和连杆参数进行分析,采用D-H法对机器人进行正运动学和逆运动学分析,建立运动学方程.在MATLAB环境下,运用Robotics Toolbox工具箱进行建模仿真,仿真结果证明了所建立的运动学正、逆解模型的合理性和正确性.
关键词:IRB2400工业机器人;运动学;建模仿真
TP2421001-3881-201403000065
基于SolidWorks的管道除垢机器人设计与实现.焦圣喜,阚一凡,赵远新.机床与液压, 2014, 42(3): 65-67.
针对我国燃煤电厂排灰管道结垢状况,设计一种旋转刀具式管道除垢机器人.利用SolidWorks2012建立了该管道机器人三维数字模型,并进行了干涉分析和初步的仿真分析.在三维机械结构模型基础上生成工程图纸,并据此制作了第一代样机实体,搭建了以DSP和单片机为控制核心的运动控制系统,实现了对管道机器人的初期运动控制.
关键词:SolidWorks;管道除垢机器人;数字模型;运动控制
TP2421001-3881-201403000070
RoboCup中型组足球机器人运动控制系统的设计.刘银萍,蔡乐泉,杨宜民.机床与液压, 2014, 42(3): 70-72.
以RoboCup中型组足球机器人为研究时象,以提高机器人足球平台硬件系统性能为目标,设计了一种基于双DSP架构并结合Fuzzy-PID控制算法的足球机器人.实验结果表明,该控制系统对足球机器人的运动性能、控制精度、实时性都有了极大的改善,能满足全自主足球机器人的运动控制的要求.
关键词:足球机器人;运动控制系统;DSP;Fuzzy-PID算法
TP242.21001-3881-201403000051
面向涂胶机器人的胶线质量模型研究.林粤科,林君健,张晓瑾,等.机床与液压, 2014, 42(3): 51-53.
以胶线宽度和胶线高度作为胶线质量的评价标准,利用机器视觉技术设计胶线质量检测平台,通过该平台进行六自由度机器人的涂胶实验,考察涂胶速度、涂胶高度和胶管压力对胶线质量的影响.对获取的数据进行正交试验分析,得出影响胶线质量的各因素主次顺序,发现各参数之间具有交互作用.根据该结论进行多元非线性回归拟合,得到胶线高度模型和胶线宽度模型的表达式,经过分析两个模型均有较强的可靠性.
关键词:胶线质量;机器视觉;正交试验;多元非线性回归
TP242.21001-3881-201403000073
基于Robotics Toolbox的拆除机器人GUI仿真平台设计.朱婷婷,岑豫皖.机床与液压, 2014, 42(3): 73-75.
以拆除机器人工作装置为研究目标,采用MATLAB Robotics Toolbox建模,并在GUI中调用Robotics Toolbox程序,建立了该装置运动学仿真图形用户界面.在该平台可以进行正、逆运动学仿真研究,快速绘制工作装置总工作空间和特定姿态角下的工作空间,在工作空间利用鼠标自动拾取目标点的坐标数值并进行运动学逆解计算,动态显示运动轨迹等.仿真实验表明其有效性和实用性.
关键词:GUI;拆除机器人;工作空间;建模仿真
TP242.31001-3881-201403000001
基于模糊算法的水下机器人路径规划研究.王妹婷,陆柳延,齐永锋,等.机床与液压, 2014, 42(3): 1-4.
针对水下机器人的工作环境的复杂性与不确定性,为了提高自主式水下机器人与外部环境交互及自主航行的能力,结合视线导航原理与模糊控制算法,提出一种未知环境下水下机器人的局部路径规划策略,可实现机器人的实时避障功能.利用测距声呐、短基线系统对环境进行探测,得到一定范围内的障碍物与目标信息,通过模糊控制器实时调整水下机器人的运动偏转角度,有效地避开障碍物,达到预定目标点.最后通过MATLAB进行仿真,构建一个仿真实验平台,交互式设置障碍物的数量、大小、形状、位置等初始信息,机器人运用该算法在多障碍物、不同路障环境下,都能较好地实现机器人避障,验证了算法的有效性.
关键词:水下机器人;路径规划;多障碍物避障;模糊算法;未知环境
TP242.31001-3881-201403000016
乒乓球捡球机器人的设计与实现.许东伟,刘建群,林淦.机床与液压, 2014, 42(3): 16-19.
为解决乒乓球场上乒乓球的捡取问题,设计了一种以ARM作为主控制器的自动捡球机器人.该捡球机器人采用风扇产生的吸力来实现捡球;利用CMOS图像传感器实现对乒乓球的自动识别;通过红外传感器监测周围环境,实现自动避障.通过机器人实物模型的性能测试表明,该捡球机器人捡球效果良好,为更多捡球机器人的开发提供了借鉴和参考.
关键词:捡球机器人;乒乓球;CMOS图像传感器;运动控制
TP242.61008-973X-201402000285
单目视觉自然路标辅助的移动机器人定位方法.陈明芽,项志宇,刘济林.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 285-291.
针对很多场合下GPS信号会受到遮挡而无法使用,导致机器人定位精度下降很快的问题,提出一种基于单目视觉自然路标辅助的机器人绝对定位方法.在导航环境中的若干位置预先建立视觉路标库.机器人在利用惯导(INS)定位过程中,同时对采集到的单目图像和库中的视觉路标进行匹配.建立基于全局特征信息(GIST)和快速鲁棒算子(SURF)局部特征相结合的在线图像快速匹配框架,同时结合基于单目视觉的运动估计算法修正车体航向.最后利用卡尔曼滤波将视觉路标匹配获得的定位信息和INS有效地融合起来.结果表明,该方法有效地提高在GPS受限情况下惯性导航定位的精度和鲁棒性.
关键词:惯性导航;视觉自然路标;单目;绝对定位;图像匹配;航向修正;Kalman滤波
TP249;TP181001-9081-201403000767
自动导引车系统资源分配问题的建模及求解.王文蕊,吴耀华.计算机应用, 2014, 34(3): 767-770.针对自动导引车系统中由任务分派及路径规划共同构成的资源分配问题,基于自动化出入库系统建立模型,提出了一种以粒子群优化(PSO)迭代为框架,并加入无冲突路径规划的优化算法,弥补了以往只按顺序分配任务造成的不足.首先通过粒子群的迭代原理寻找最优任务分派方案;然后通过无冲突的路径规划得到资源分配的结果,同时在解的评价机制中加入了时间窗、工作量均衡及路径无冲突等约束条件,保证方案的可行性.通过模拟自动入库系统,与传统的自动导引车系统调度算法进行了对比,实验结果表明,所提算法在总行驶里程上平均节约了10%左右,且任务分配的均衡性更好,系统的整体效率得到了有效的提升.
关键词:自动导引车系统;资源分配;任务分派;无冲突路径规划;粒子群优化算法
TP2711001-3881-201403000095
电子束加工机床运动系统设计及误差补偿.金艳,胡建军,蒋鹏,等.机床与液压, 2014, 42(3): 95-97.
根据电子束加工机床的需要,构建了电子束加工工艺流程,设计了运动系统结构并实现了X和Y方向的二维运动,研究了运动系统驱动原理.完成了基于PC机的控制系统设计,开发出基于串口的上位机控制软件,设计出基于AT89S52单片机芯片的下位机.对完成的运动及控制系统进行实验研究并获得误差补偿值.
关键词:电子束加工;机床;运动系统;误差补偿
TP271+.31672-7207-201402000421
大型水压机操纵系统瞬变负载的控制策略.杨俊,谭建平,陈玲,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 421-427.
针对大型水压机液压操纵系统的负载力巨大且瞬变的特点,提出滑模变结构控制与精确线性化相结合的复合控制策略,利用精确线性化控制策略提高系统的稳态特性,变结构控制策略补偿瞬变负载的干扰,设计一个近似的连续可导函数代替符号函数以降低控制信号的抖动,并证明复合控制策略作用下系统的稳定性.通过建立系统的数学模型仿真对比复合控制策略与传统PID控制和精确线性化控制的动态响应,并将复合策略应用于大型水压机液压操纵系统.结果表明:复合控制策略能有效的抑制瞬变负载对系统的影响,系统无超调,凸轮响应时间在0.6 s内,转角的相对误差控制在4%以内,提高了液压控制系统的鲁棒性和控制精度.
关键词:大型水压机;操纵系统;精确线性化;近似变结构;瞬变负载
TP271+.41001-3881-201403000127
基于阵列式光电三极管的皮带跑偏检测技术研究与系统设计.李妍,朱亮,袁延强,等.机床与液压, 2014, 42(3): 127-131.
皮带运行时,对皮带跑偏的定量检测具有重要的意义.提出并设计一种基于阵列式光电三极管的皮带跑偏检测系统,有效实现了对皮带跑偏的定量检测.该系统采用阵列式光电三极管作为检测元件,下位机采用STC单片机作为处理核心,上位机人机交互界面使用VB开发,上、下位机之间采用RS485总线进行通信.
关键词:皮带跑偏;定量检测;阵列式光电三极管;单片机;RS485总线
TP2731000-1093-201402000158
逐发瞄准火炮的击发频率特性分析.王向民,姚兴太,王军,等.兵工学报, 2014, 35(2): 158-163.
针对逐发瞄准的火炮,在射击诸元误差为均方可导、各态历经的正态过程假定下,给出了射击诸元误差对椭圆射击门随机穿越周期的分布特性;在火炮存在射击准备(后坐、复进、装填、瞄准)时间的约束下,导出随机射频的分布特性,给出平均射频的解析表达.通过仿真示例和实验数据分析,验证了对平均射频分析的有效性和实用性.该研究为逐发瞄准武器系统的射击频率的论证、设计和检测提供了分析工具.
关键词:兵器科学与技术;逐发瞄准;射击门;随机穿越特性;击发频率
TP2731000-1093-201402000235
动态面滑模控制在大型液压起竖系统中的应用研究.李良,谢建,黄建招.兵工学报, 2014, 35(2): 235-240.
针对大型液压起竖系统中的非对称液压缸建模问题,对系统负载流量和负载压力进行了重新定义,推导建立了起竖系统的非线性模型.为克服系统非线性和不确定性对起竖过程控制的影响,引入滑模控制和动态面控制,提出采用一种基于动态面滑模的控制策略,并给出了控制律.仿真结果表明,与PID控制、一般滑模控制相比,该控制方法有较强的抗干扰能力和良好的跟踪性能,提高了起竖过程的鲁棒性和稳定性.
关键词:控制科学与技术;滑模控制;动态面控制;起竖系统;非线性;非对称液压缸;不确定性;鲁棒性
TP2731000-8608-201402000257
一种控制增益函数未知的自适应模糊控制.张明君,邵诚,李世宽.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 257-261.
针对一类控制增益函数未知的、含有不确定项的非线性系统,为实现其跟踪控制目标,提出了一种鲁棒直接自适应模糊控制方法.该方法仅要求控制增益函数为有界函数,用广义模糊双曲正切模型逼近一个与控制增益函数无关的新颖的等价控制器,并为消除系统中的不确定项和逼近误差设计了一个双曲形式的鲁棒补偿控制项,从而保证了系统跟踪误差收敛到原点的一个小的邻域内,且所有的变量一致有界,控制输入平滑没有抖振.利用Lyapunov函数证明了该算法的有效性,并用倒立摆仿真实例进行了验证.
关键词:模糊自适应控制;控制增益函数未知;广义模糊双曲正切模型;非线性系统
TP2731001-3881-201403000101
基于MPC和DOB的直线伺服控制系统设计.赵希梅,游健康,李洪谊.机床与液压, 2014, 42(3): 101-103.
数控机床用永磁直线同步电动机(PMLSM)在高速度高精度加工时存在的系统滞后、外部扰动、系统参数变化等不确定因素严重影响伺服系统的控制性能.为解决这一问题,提出将模型预测控制器(MPC)和扰动观测器(DOB)相结合的预测鲁棒控制系统.采用MPC作为前馈控制器,通过模型预测、滚动优化和反馈校正来提高系统的跟踪性能;采用DOB对外部负载等不确定性扰动进行观测和抑制,进而提高系统的鲁棒性,达到同时提高系统跟踪性能和鲁棒性的目的.仿真实验表明:所提出的控制方法是有效可行的,明显地提高系统的控制精度.
关键词:永磁直线同步电动机;预测控制;干扰观测器
TP2731000-3835-201406000086
基于饱和补偿控制器的壁板结构振动控制.马天兵,杜菲.振动与冲击, 2014, 33(6): 86-89.
引人具有良好非线性控制能力的EMCS(Extended Minimal Control Synthesis)算法进行壁板结构振动控制.为解决控制器输出饱和问题,基于波波夫准则设计含有饱和补偿控制器的SCMCS(Saturation Compensator Minimal Control Synthesis)控制策略,并进行稳定性证明.仿真及实验结果表明,该方法在多模态正弦复合随机扰动下,较EMCS算法鲁棒稳定性更好,尤其由积分器与sign函数引起的EMCS算法控制器输出饱和现象得到有效抑制.
关键词:饱和补偿;振动控制;壁板;最小综合控制
TP2731672-7207-201401000142
基于混合状态粒子群的墨盒闭环供应链运作模型与优化.周鲜成,周开军,贺彩虹.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 142-149.针对墨盒闭环供应链产品型号多、物流周期长、生产销售环节分布广以及报废墨盒环境污染严重等问题,建立墨盒闭环供应链运作模型.该模型既包含连续状态决策变量,又包含离散状态决策变量.为实现运作管理的优化,将离散粒子群优化算法引入墨盒闭环供应链运作模型,通过对连续决策变量和离散决策变量进行编码,设计粒子位置与速度的运算关系,构造粒子速度和位置的迭代方程,使得决策变量的优化求解过程始终保持在可行域内.研究结果表明:采用该算法的运作成本分别是连续粒子群算法和遗传算法的0.72倍和0.90倍,其运算速度分别是连续粒子群算法和遗传算法的1.01倍和1.73倍.
关键词:墨盒闭环供应链;离散粒子群;混合状态;供应链模型
TP2731672-7207-201402000441
一种相关型模糊集合及其在模糊逻辑系统中的应用.岳菊梅,陈秋双,陈增强.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 441-449.基于t-范数和t-余范数的模糊推理无法将模糊规则中前件集与后件集的相关性信息引入到模糊推理过程,这在某些情况下会导致模糊推理结果与实际经验不符.针对此问题,首先引入模糊集合之间相关度的概念,使模糊概念之间彼此相关.然后,在模糊集合相互关联的环境下提出相关型模糊集合的概念,包括相关type-1、相关区间型type-2以及相关一般型type-2模糊集合,并在理论上把模糊集合的基本概念和运算性质放在相关型模糊集合的环境下进行讨论,同时定义其自身特有的一些运算.最后,对相关型模糊集合在2种模糊逻辑系统(T1 FLS和IT2 FLS)中的应用进行探索,提出面向后件集的模糊推理方法.仿真实例表明:该方法比传统的模糊推理方法能捕获到规则中更多的不确定性信息.
关键词:模糊控制;模糊推理;模糊逻辑系统;区间型type-2 FLS
TP2731672-7207-201402000450
多个体系统编队分布式控制的循环追踪算法.杨希祥,杨涛,杨慧欣,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 450-456.
系统总结循环追踪算法演进过程,建立和推导二维平面循环追踪算法模型,包括线性循环追踪、定速非线性循环追踪、变速非线性循环追踪等,并结合数值仿真,对上述3种循环追踪算法性质和特点进行分析.研究结果表明:线性循环追踪中,个体均以对数螺旋曲线轨迹收敛于初始几何中心,定速非线性循环追踪中,个体收敛于以初始几何中心为圆心的圆上;变速非线性循环追踪中,系统最终状态与控制增益有关.
关键词:多体系统;编队控制;循环追踪算法
TP273.11673-8527-201401000072
基于虚拟仪器的电机测试平台设计.陈亮明,于军,章红,等.长江科学院院报, 2014, 31(1): 72-76.
基于虚拟仪器和LabVIEW 软件开发平台,完成电机测试平台的软硬件设计.测试平台主要对电机的电压、三相电流、功率因数、温度、转速、扭矩等信号进行采集,然后经过融合处理,对电机的综合性能进行评价.硬件设计主要包括信号采集、信号调理、信号处理等模块.其中信号调理电路主要包括电流转电压模块、电压放大模块、电流源模块和频压转换模块;信号处理主要利用NI-PCI6221数据采集和处理卡实现.软件设计主要是基于LabVIEW,利用信号选择控件、动态数据转换控件以及显示控件分别完成信号的采集与选择、信号的处理与显示,并利用PID控制算法完成电机转速和扭矩控制等.经过测试,测试平台可以达到预期的测试效果,研究工作是电机性能测试控制技术领域中的一次创新性尝试.
关键词:虚拟仪器;LabVIEW;电机测试平台;PID控制
TP273.51000-8608-201402000246
基于小波神经网络的工业以太网延时预测控制.刘达,李木国,杜海.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 246-250.
随着网络控制研究的兴起,对工业以太网延时进行补偿成为研究的重点方向.针对网络延时给网络控制系统带来的问题,提出用小波神经网络对工业以太网延时进行预测,根据输入的过去时间延迟序列预测输出下一采样时刻的网络延时值.预测模型的参数通过训练算法实时更新,以保证预测输出的准确性.对实际工业以太网延时数据样本的预测分析表明,该预测模型能够有效预测延时.为进一步说明延时预测效果,将延时预测模型应用于网络控制系统进行延时的预测与补偿,系统仿真结果证明了预测模型预测的准确性及补偿的有效性.
关键词:工业以太网;网络延时预测;延时补偿;小波神经网络
TP273;TF3451001-053X-201401000115
基于遗传算法的炼钢-连铸重计划方法.龙建宇,郑忠,高小强,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 115-122.
针对多约束的炼钢-连铸重计划问题,提出了一种按扰动时炉次的状态进行炉次分类求解的重计划方法.将重计划问题中的约束分成强制约束和柔性约束两类,针对正在作业炉次设计了基于时间顺推和遗传算法的混合算法,针对未作业炉次设计了基于时间倒推和遗传算法的混合算法,通过强制约束结合混合算法搜寻可行解,然后在可行解中利用柔性约束搜寻最优解.采用钢厂的生产实绩数据进行仿真实验验证了该方法的可行性和有效性.
关键词:炼钢;连铸;生产计划;调度;遗传算法
TP273;TM3151000-6788-201402000478
电网电压跌落故障下双馈风力发电机无源性控制.蒋说东,刘军.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 478-484.
为提高电网电压跌落故障情况下双馈风力发电系统不间断运行的能力,提出了一种基于无源性理论的双馈风力发电机低电压穿越控制策 略.通过分析双馈风力发电机系统模型的无源性,设计了状态反馈控制器;根据双馈风力发电机在电网电压跌落故障时的运行特点,给出了一种计及电网电压变化的期望状态值计算方法,状态期望值跟随电网电压变化而迅速改变,通过状态反馈控制器可实现电机电流快速跟踪.仿真结果 表明在电网电压跌落故障下所提出的控制策略可以有效的抑制双馈风力发电机定、转子过电流,并且降低了电磁转矩波动幅值.
关键词:双馈风力发电机;无源性控制;电网电压跌落;状态反馈
TP2741000-1093-201401000120
基于样条函数表征目标运动轨迹事后数据融合方法研究.宫志华,周海银,郭文胜,等.兵工学报, 2014, 35(1): 120-127.
针对靶场小型、机动目标多体制跟踪定位模式,提出一种基于样条函数描述目标运动轨迹并进而转换,实现以其为基函数对测控设备测元进行表征的数据融合方法.在最小二乘准则下,采用非线性最优化方法对样条函数最优节点分布进行搜索,使自由节点分布适应目标运动特性,极大减小截断误差,联合误差方程待估参数被极大压缩,计算效率提高.通过工程应用分析,该方法不仅目标轨迹参数计算精度高,而且能够准确自校准各测元系统误差.
关键词:信息处理技术;数据融合;非线性函数;模型误差;样条函数;最优节点
TP2741671-7775-201402000171
超声红外热波检测多模式激励的数值仿真.田干,张炜,金国锋,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 171-175.
针对超声红外热波检测中出现的驻波问题,提出了多模式激励方式消除驻波影响的方法.建立了含裂纹缺陷的复合材料构件有限元模型,并采用双源激励超声热波检测方法进行了检测仿真分析.结果表明:多模式激励方法能够使构件的响应波形中产生更为丰富的次谐波和高次谐波,可有效消除驻波的影响,提高超声热波技术的检测能力,并且可以避免对材料造成二次损伤.
关键词:超声红外热波技术;多模式激励;驻波;复合材料;无损检测
TP274;TM9351007-2780-201401000048
基于NiosⅡ的液晶屏控制器SOPC设计.宋跃,卢俊平,雷瑞庭,等.液晶与显示, 2014, 29(1): 48-54.为实现 TFT-LCD 显示控制器的SOPC-IP设计,选择FPGAEP4CE6F17C8作为设计验证平台,采用verilog语言,针对全彩AT070TN84 TFT-LCD,由Nios Ⅱ软核处理器、SDRAM控制器、JTAG UART、LCD控制器、Avalon总线等组成TFT-LCD控制器.以Nios Ⅱ软核处理器为核心,各IP核(如SDRAM控制器、TFT-LCD控制器等)通过Avalon总线相连接到Nios Ⅱ上,并通过 Avalon总线接口模块、DMA模块、FIFO模块和时序产生模块完成了TFT-LCD控制器IP核设计,实现800×480分辨率,16 bit颜色深度的彩色图形显示控制.显示实验运行稳定,图像清晰,色彩丰富,无闪屏、错行等现象,视觉效果良好,设计具有良好的可配置性、复用性和移植性.实践证明该设计行之有效.文中给出了控制器的设计原理、实现方法、仿真与实验过程的同时,重点讲述与控制器IP核相关的各设计环节.
关键词:Nios Ⅱ;SOPC-IP;液晶屏控制器;直接存储器存取
TP2781000-6788-201403000802
基于混合粒子群-NEH算法求解无等待柔性流水车间调度问题.张其亮,陈永生.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 802-809.
针对以最小化最大完工时间为目标的无等待柔性流水车间调度问题,提出了一种混合粒子群-NEH算法.该算法 利用粒子群优化算法解决机器分配问题,并进行全局优化;利用改进的NEH算法确定工件加工顺序,并首次提出差值 平移算法计算问题目标值.在算法求解过程中,通过不断对停滞粒子实行变异操作,避免粒子群陷入早熟收敛状态.基 于典型算例的仿真实验,证明了所提算法求解该类问题的可行性和有效性.
关键词:柔性流水车间调度;粒子群优化算法;NEH算法;无等待
TP291001-053X-201401000123
基于聚类-约束满足算法的钢管入库优化决策模型.董广静,施灿涛,李铁克,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 123-130.
针对钢管入库优化决策问题,建立了问题的约束满足优化模型,并通过对垛高和钢管堆放规则的分析,提出了基于聚类和约束满足技术的两阶段求解算法.算法在第一阶段采用聚类的方式对待入库的钢管按照多重属性进行分组;在第二阶段利用约束满足技术对于每组钢管分别指派垛位及其在垛位上的具体位置,并通过约束传播动态缩减问题的搜索空间.最后将算法与经典的BFD(best fit deceasing)算法进行实验结果对比.实验结果表明,算法能够在保证倒垛次数最小的前提下,有效减少垛位数并具有良好的垛位利用率,模型及算法可行、有效.
关键词:钢管;堆垛;聚类算法;约束满足问题;决策
TP291671-4512-201403000112
工程车辆自动变速器换挡过程建模与仿真.赵鑫鑫,张文明,冯雅丽,等.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 112-116.根据某型五速自动变速器具体结构,结合换挡过程中系统的动态特性,应用拉格朗日方法建立基于离合器输入扭矩的行星轮系数学模型.依据换挡时离合器充油过程,使用克服零速区域的数值模拟问题的Woods模型作为离合器结合过程扭矩传递模型.基于Matlab/Simulink软件,搭建换挡过程模型.仿真结果表明:相邻档位离合器充油重叠方式的差别直接影响车辆换挡品质,可为进一步分析离合器结合油压对矿用车辆换挡品质的影响提供合理的仿真模型.
关键词:工程车辆;自动变速器;行星轮系;换挡过程;拉格朗日法;虚功原理
TP291004-132X-201403000366
基于双网分流的工程机械设备数据网络构架研究.杨栋,陈小华,熊俊.中国机械工程, 2014, 25(3): 366-370.
针对已有工程机械设备数据网络在资源共享能力差、高负载率下丢包率高等问题,以及工程机械智能化程度日益增高、部件数量日益增多的应用需求,结合CAN总线可靠性高和工业以太网吞吐量大、资源共享能力强等优点,构建了一种用于工程机械设备数据传输的双网分流构架(DNSA).实验证明,DNSA丢包率低,能很好地实现监控网络间的资源共享和利用.
关键词:CAN总线;工业以太网;双网分流;数据网络架构
TP3011000-9825-201403000675
显著性纹理结构特征及车载环境下的行人检测.肖德贵,辛晨,张婷,等.软件学报, 2014, 25(3): 675-689.
边缘信息往往是视觉对象检测的关键,已有方法对边缘梯度在各个方向上进行计算,会导致计算冗余.受韦伯局部描述算子的启发,提出一种模拟人眼观察事物的发散性及显著性特点的纹理结构算子.首先,计算邻域像素与中心像素灰度值相对差的总和,除以中心像素的灰度值求出局部显著性因子;然后,通过中心发散灰度共生矩阵提取局部纹理结构;最后,构造二维直方图结合显著性因子和纹理结构,生成一定维数的显著性纹理结构特征描述算子.实验结果表明,该特征算子具有良好的边缘检测能力,应对噪声和明暗变化的鲁棒性以及强大的结构表达能力,其行人检测的准确率优于中心变换直方图和梯度方向直方图.对车辆主动安全有很高的应用价值.
关键词:行人检测;显著性;灰度共生矩;车辆主动安全
TP301.21001-9081-201403000851
列车安全距离控制形式化建模与验证.胡晓辉,肖知屹,陈永,等.计算机应用, 2014, 34(3): 851-856.
随着我国铁路的迅速发展,对列车运行安全性的要求越来越高.采用Event-B形式化建模方法研究了高速列车安全距离控制形式化验证问题,以Event-B形式化仿真工具Rodin为基础,通过结合多智能体理论,引入感知决策法则,实现了无线闭塞中心(RBC)与列车的车地通信,建立了多列车运行的安全距离控制模型.仿真研究了高速列车最小间隔追踪控制运行,对列车安全距离控车行为进行了形式化建模并进行了POs证明义务验证.仿真结果表明,对于CTCS列车控制系统的复杂逻辑关联行为,采用提出的Event-B和多智能体系统(MAS)结合的形式化验证方法,可进行系统规范的模型验证,对于复杂系统的逻辑验证有较强的实际意义.
关键词:Event-B方法;列车控制;多智能体;形式化建模;分布式系统
TP301.51000-1239-201403000598
最坏情况下X2SAT问题的上界.周俊萍,姜蕴晖,殷明浩.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 598-605.
最坏情况下XSAT问题上界的研究已成为一个热门的研究领域.针对XSAT的泛化问题X2SAT提出了算法X2SAT-N,该算法首先利用简化算法Simplify对公式进行化简,然后通过分支树的方法对不同情况的子句进行分支.证明了该算法可以将X2SAT问题的时间复杂度由目前最好的O(1.4511n)提高到O(1.4203n),其中n为X2SAT公式中变量的数目.X2SAT问题实例的大小不仅依赖于变量的数目还依赖于公式的长度,时间复杂性是根据问题实例的大小所组成的函数计算所得.因此又提出了算法X2SAT-L,并从公式长度的角度证明了X2SAT问题在O(1.3643l)时间上界内可解.
关键词:最坏情况;上界;X2SAT;复杂性分析;分支树
TP301.61001-9081-201403000668
优先级周期性互换的实时调度算法.王彬,王聪,薛洁,等.计算机应用, 2014, 34(3): 668-672.
针对实时多任务调度时低优先级任务的延迟问题,提出了一种优先级周期性互换的静态优先级调度算法.该方法以固定的时间片为周期,对多任务系统中的某两个不同优先级的独立性任务,周期性地互换它们的优先级级别,在保证较高优先级任务的执行时间的前提下,使得较低优先级的任务有机会尽快执行,以缩短其执行过程中的延迟时间.所提方法能有效解决低优先级任务的实时性问题,从而提高实时多任务系统的整体控制性能.
关键词:优先级互换;实时多任务控制;周期性互换;静态调度算法;时间片
TP301.61001-9081-201403000673
基于可靠性的云工作流调度策略.闫歌,于炯,杨兴耀.计算机应用, 2014, 34(3): 673-677.
经过对已有云工作流调度算法中可靠性问题进行分析研究,针对一些算法在任务调度过程中只考虑提高整个工作流的可靠性而牺牲了时间或增加花费的问题,结合云计算的特点,提出一种基于可靠性的工作流调度策略.该策略结合了工作流中任务的可靠性,充分考虑任务的优先顺序并结合复制的思想,在减少传输过程失败率的同时降低传输时间,使整个工作流在降低完成时间的同时,提高整体可靠性.通过实验和分析表明,通过该策略云工作流在不同任务数和通信运算比(CCR)的可靠性比异态最早结束时间算法(HEFT)算法及其改进算法——SHEFTEX都有所提升,完成时间比HEFT算法有所减少.
关键词:云计算;工作流;可靠性;任务分配;调度策略
TP301.61001-9081-201403000865
Boyer-Moore串匹配算法的改进.韩光辉,曾诚.计算机应用, 2014, 34(3): 865-868.
在分析Boyer-Moore (BM)算法的基础上,提出了BM算法的一个新的变形.其基本思想是在算法的预处理阶段,对扩展模式串Pa建立好后缀规则,其中:P是模式串,a是字母表中的任一字符,既加大了已匹配后缀的长度,同时隐含了Sunday算法的坏字符规则,从而获得更大的窗口跳跃距离.理论分析证明,该算法具有线性最差时间复杂度和亚线性平均时间复杂度,空间复杂度为O(m(σ+1)).实验结果表明,该算法的实际性能与BM算法相比有明显改善,尤其适合小字母表的情形.
关键词:串匹配;BM算法;复杂度分析
TP301.61671-7775-201402000214
一种成本驱动的云计算任务调度策略.邓见光,赵跃龙,袁华强,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 214-219.
为了使得云计算不仅满足调度任务的QoS要求,且尽可能地最大化其服务收益,从云服务提供方的角度出发,提出了一种成本驱动的云计算任务调度策略.提出的方法在满足用户任务QoS约束的前提下,以最大化云环境单位计算开销的服务收益作为其调度目标,在此基础上建立相应的任务调度模型,最后通过遗传算法在多项式时间复杂度内对上述调度目标进行优化求解.在Cloudsim模拟器上完成了一系列仿真测试.结果表明:提出的方法在任务完成时间、调度完成时间超过调度截止时间底线的任务比例,以及云环境单位计算开销的服务收益等指标上均优于传统的Min-min算法和改进的QoS约束的Min-min算法.
关键词:云计算;任务调度;服务收益;成本驱动;遗传算法
TP301.61007-2780-201401000071
双三次卷积模板插值算法的FPGA实现.陈志杰,凌朝东,魏腾雄.液晶与显示, 2014, 29(1): 71-76.
为了能在硬件上实现高质量、高效果的视频图像缩放、旋转等,文章研究分析了双三次插值算法的实现,对双三次插值计算进行离散化,得到相应的计算模板,简化计算过程.提出了一种在FPGA上实现双三次卷积模板算法的方法.实验结果表明:该算法的缩放效果优于双线性插值算法,略低于双三次插值算法,但计算性能上明显高于双三次插值算法.双三次卷积模板插值算法是一种能够在有限的资源上实现较好效果的插值算法.
关键词:双三次插值;双三次卷积模板插值;FPGA
TP301.6;TP181001-9081-201403000754
基于高斯扰动的粒子群优化算法.朱德刚,孙辉,赵嘉,等.计算机应用, 2014, 34(3): 754-759.针对标准粒子群优化(PSO)算法易陷入局部最优、进化后期收敛速度慢和收敛精度低的缺点,提出一种基于高斯扰动的粒子群优化算法.该算法采用对粒子个体最优位置加入高斯扰动策略,有效地防止算法陷入局部最优,加快收敛并提高收敛精度.在固定评估次数的情况下,对8个常用的经典基准测试函数在30维上进行了仿真.实验结果表明,所提算法在收敛速度和寻优精度上优于一些知名的粒子群优化算法.
关键词:粒子群优化算法;高斯扰动;快速收敛;全局搜索
TP301;TP181000-1093-201402000152
具有参数区间不确定的协调器保性能优化.石海军,钱林方,李淼.兵工学报, 2014, 35(2): 152-157.
为了解决协调器优化设计中的不足,提出了基于参数区间不确定分析的保性能优化方法.该方法考虑工程设计中关键尺寸或材料参数变化的区间性,通过将参数区间变化从参数变差空间映射到目标和约束空间,得到的目标和约束性能退化估计作为原优化问题的附加约束,形成外层、内层的优化结构.某火炮协调器的优化结果证明了该方法在解决具有参数区间不确定的复杂工程优化问题上的有效性.
关键词:兵器科学与技术;区间不确定;保性能优化;协调器
TP3021000-1239-201402000445
新型非易失存储研究.沈志荣,薛巍,舒继武.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 445-453.
近年来,由于处理器性能和存储性能之间的差距不断扩大,存储系统成为计算机整体系统性能提升的瓶颈.随着微电子技术的迅速发展,新型非易失存储器件由于具有非易失、低能耗、良好的可扩展性和抗震等优良特性,得到了学术界和工业界的广泛关注.介绍了4种新型非易失存储器件,分别是STT-RAM,RRAM,PCRAM和FeRAM,对比了其与传统存储器件的性能参数.讨论了目前在存储架构中的不同层面(即缓存层、主存层和外存层)针对这些非易失存储器件的利用所开展的一些探索性工作,并分析了其中针对非易失存储器件的写次数有限、读写性能不均衡等不足所作出的一些策略设计.最后,对新型非易失存储器件的研究现状进行了总结,并提出了未来可能的发展方向.
关键词:非易失存储;PCRAM;STT-RAM;缓存;主存;外存
TP3021000-1239-201403000618
基于节点能力的Hadoop集群任务自适应调度方法.郑晓薇,项明,张大为,等.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 618-626.
针对当前Hadoop集群固有的任务级调度分配方法在运行中存在的负载分布不均的现象,着重对集群节点的执行能力进行了分析与研究.提出了一种基于节点能力的任务自适应调度分配方法.该方法根据节点历史和当前的负载状态,以节点性能、任务特征、节点失效率等作为节点任务量调度分配的依据,并使各节点能自适应地对运行的任务量进行调整.实验结果表明集群的总任务完成时间明显地缩减,各节点的负载更加均衡,节点资源的利用更为合理.
关键词:Hadoop集群;任务级调度方法;执行能力;节点能力;自适应
TP3021000-1239-201403000681
基于Cache锁和直接缓存访问的网络处理优化方法.苏文,章隆兵,高翔,等.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 681-690.
通过分析计算机系统网络数据处理相关程序的访存行为、局部性特点和系统交互等问题,指出在高速网络环境下传统处理器网络子系统设计存在很大缺陷,并进一步提出一种基于软硬件协同设计的优化方案.该方案具体包括改进的直接缓存访问技术、关键程序的cache锁策略和相应系统互连结构及一致性协议等.实验表明,与传统方案相比,基于该方案的网络TCP传输带宽提高约48%,极限情况下UDP丢包率下降40%,传输延时降低超过10%.网络测试程序在与SPEC2000测试程序并发执行情况下,网络数据带宽提高约44%.此外还讨论了该优化方案与其他网络优化技术共同使用的基本原则和相应策略.
关键词:网络处理;直接缓存访问;cache锁;系统互联;I/O优化
TP3021008-973X-201402000268
基于媒体数字信号处理器的流预取机制.叶霞,辛愿,刘勇,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 268-278.
为了降低数据cache缺失而引起的延迟,提出一种针对媒体数字信号处理器MediaDSP64的一级数据cache优化策略,即基于流信息表的可变步长的最小差值预取,同时给出详细数据分析预取深度、流信息表项数和历史表长度对预取效果的影响,得出最优化的预取参数配置.仿真结果表明,该预取算法在最佳参数配置下针对评测程序H.264、DSP kernel和EEMBC消费类测试集性能分别提高了6%、32%和39%,处理器的平均访存时间分别减少了32%、56%和65%.
关键词:媒体数字信号处理器;流预取;高速缓存
TP302.11000-6788-201402000471
基于生成图的体系结构动态行为语义一致性验证方法.李志淮,谭贤四,王红,等.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 471-477.针对体系结构动态行为的语义一致性验证问题,提出了基于生成图的验证方法.首先根据体系结构的动态行为模型构建生成图,然后对生成图的逻辑结构和时间信息进行分析,来完成动态行为模型的逻辑关系和时序关系一致性验证.该方法不但能够有效解决动态行为的语义一致性验证问题,而且还能准确定位模型中出现问题的地方,指导用户进行模型不一致处理和优化动态模型.同时,生成图可供多个模型间的动态行为一致性验证,实用性更强,且在可理解性、可分析性等方面上相比传统方法具有较大改善.关键词:体系结构;动态行为;一致性验证;生成图
TP302.81000-1239-201402000454
一种可配置双向链路的片上网络容错偏转路由器.冯超超,张民选,李晋文,等.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 454-463.
随着CMOS工艺进入纳米时代,工艺尺寸的不断缩小增加了集成电路对瞬态故障与永久故障的敏感性.在片上网络中提供容错支持对于提高单芯片多处理器片上数据传输的可靠性至关重要.为了处理片上网络中的瞬态故障与永久故障链路,提出一种可配置双向链路的容错偏转路由器BiFTDR.相邻BiFTDR路由器之间采用一对可配置方向的双向链路互连,根据链路的故障状态和路由器的到达包信息对双向链路的方向进行动态配置,在单向链路故障的情况下不需要绕道路由即可实现容错,并且不需要路由表从而降低了路由器的硬件实现开销.模拟结果表明,在合成通信模式下,网络中包含5条和15条永久故障链路的情况下,BiFTDR路由器的包平均延迟比一种基于强化学习的容错偏转路由器分别少10%和19%;在真实应用运行踪迹通信模式下,与无故障网络的包平均延迟相比,BiFTDR路由器的性能损失不到1%.对于瞬态故障,即使在高故障率下BiFTDR路由器的性能下降程度也较小.在65 nm工艺下对BiFTDR路由器进行综合,能达到500 MHz的时钟频率,并且具有较小的面积和功耗开销.
关键词:片上网络;容错;在线故障诊断;偏转路由;双向链路
TP306.11000-7857-201404000105
露天煤矿边坡稳定性的随机森林预测模型.温廷新,张波.科技导报, 2014, 32(4): 105-109.
边坡工程是露天煤矿中的重点工程,边坡的稳定性关系着煤矿的安全生产.边坡稳定性预测是边坡防治工作的前提,针对煤矿边坡工程稳定性预测的复杂性,为了快速、有效地判别煤矿边坡稳定性,利用随机森林算法建立煤矿边坡稳定性预测模型.通过选取与煤矿边坡工程密切相关的岩石重度、黏聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙水压力6个指标作为边坡稳定性的影响因素,即为随机森林预测模型的输入,边坡稳定性状态作为随机森林预测模型的输出,通过随机森林算法建立边坡稳定性影响因素与边坡稳定状态之间的非线性关系.利用煤矿实测30 组边坡稳定性数据作为随机森林预测模型的训练数据集,进行模型的学习训练;另用12 组边坡稳定性数据作为预测模型的测试数据,通过训练好的边坡稳定性预测模型进行测试;为了验证随机森林预测模型的准确率,同时与SVM和BP 神经网络的测试数据进行比较.结果说明,选取煤矿边坡稳定性的6个指标建立的随机森林预测模型,人工控制参数较少、结构简单、容易实现,且具有较高的准确度,边坡稳定状态预测结果与煤矿边坡工程实际状态相吻合,能有效预测边坡稳定性状态,指导煤矿边坡防治工作的开展.
关键词:随机森林;CART;边坡稳定性;露天煤矿
TP3091000-1239-201402000325
可证明安全的无双线性对无证书可信接入认证协议.马卓,张俊伟,马建峰,等.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 325-333.
提出一种无双线性对无证书的WLAN可信接入认证协议CTAPwoP.该协议以可信网络连接架构的基本思想为基础,将平台身份认证和平台完整性校验与用户身份认证过程巧妙结合,使得新协议仅需3轮交互就能实现站点(station,STA)与接入点(access point,AP)之间的双向身份认证和单播会话密钥的协商,同时实现AS对STA的平台身份认证和平台完整性校验.为进一步提高性能,该协议利用椭圆曲线上的点乘运算替换了传统无证书公钥密码体制中复杂的双线性对运算.安全性分析表明,该协议在高安全强度的eCK(extended Canetti-Krawczyk)模型下是安全的;性能分析表明:与IEEE 802.11i的接入认证方案相比,该协议在计算开销和通信负载方面性能优势明显.
关键词:无证书公钥;无线局域网;可信网络连接;认证协议;extended Canetti-Krawczyk模型
TP3091000-1239-201402000334
一种优化的直接匿名证言协议方案.谭良,孟伟明,周明天.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 334-343.
DAA(direct anonymous attestation)既解决了隐私CA(certificate authority)的瓶颈问题,又实现了对TPM(trusted platform module)芯片的认证和匿名,是当前可信计算平台身份证明最好的理论解决方案之一.但是该协议基于强RSA困难假设,实现过程中不仅涉及到多个实体,而且涉及大量的耗时运算.突出的性能问题制约了该协议的广泛应用.基于普通椭圆曲线离散对数的困难性假设,提出了一种较为优化的直接匿名证明方案TMZ-DAA.该方案仅依赖普通椭圆曲线离散对数的困难性假设,涉及到的主要运算是椭圆曲线的点加和标量乘,复杂性大大降低,不仅密钥长度和签名长度方案较短,而且在总性能方面得到较大提高,降低了Join协议、Sign协议以及Verify算法中TPM,Host,Issuer以及Verifier等各个参与实体的计算量,为基于椭圆曲线的TPM提供了可行的隐私性保护解决方案.利用理想系统现实系统模型对该方案的安全性进行分析和证明.结果表明,该方案满足不可伪造性、可变匿名性和不可关联性.
关键词:可信计算;直接匿名证明;隐私;强RSA困难假设;椭圆曲线离散对数困难假设
TP3091000-1239-201402000344
安全协议的博弈论机制.田有亮,彭长根,马建峰,等.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 344-352.
在博弈论框架下,基于纳什均衡设计安全协议的计算和通信规则.首先,提出安全协议的扩展式博弈模型,结合通用可组合安全的思想给出安全通信协议博弈参与者集合、信息集、可行策略、行动序列、参与者函数、效用函数等定义;在该模型下的安全协议能安全并发执行.其次,根据博弈的纳什均衡给出安全通信协议的形式化定义.最后,基于该机制给出一个安全协议实例,并分析该安全协议博弈机制的有效性.
关键词:博弈论;纳什均衡;博弈树;理性安全协议;通用可组合安全
TP3091000-1239-201402000353
基于位置密钥交换的UC安全模型.张俊伟,马卓,马建峰,等.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 353-359.
基于位置密码学的目标是将参与方的物理位置信息作为唯一的凭证来实现某些密码学任务,如基于位置的加密.可证安全的基于位置密钥交换协议应满足对于任意位置的证明者,在基于位置密钥交换协议后,证明者和验证者之间能够协商一个共享密钥.并且,对于任意多个共谋敌手而言,该共享密钥与随机数是不可区分的.研究了基于位置密码学中密钥交换的可证明安全问题.在通用可组合安全框架下,提出了基于位置密钥交换的可证安全模型.根据基于位置密钥交换协议的需求,设计了基于位置密钥交换的理想函数.对于任意多个共谋敌手而言,该理想函数生成的共享密钥与随机数是不可区分的.同时,作为基于位置密码学的一种前提假设,设计了有界检索模型(bounded retrieval model,BRM)的理想函数.此外,以1-维空间的基于位置密钥交换为例,证明了该协议在BRM模型下能够实现基于位置密钥交换的理想函数.
关键词:基于位置密码学;密钥交换;UC安全;理想函数;BRM模型
TP3091671-7775-201401000069
一种快速比对非编码RNA序列-结构的算法.宋佳,许力,孙洪.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 69-74.
针对目前基于共变模型的非编码RNA序列搜索软件计算效率低的缺点,对非编码RNA家族的成员序列与家族共变模型的比对结果进行了分析.在传统共变模型中加入了RNA二级结构中结构单元的长度分布信息,设计了一种结构单元的长度限制算法,并根据各个结构单元的长度分布对家族中的序列在进化过程中出现插入和删除的次数进行了限定,从而显著降低了序列结构比对的计算时间.应用C++编写程序实现该方法并对非编码RNA进行搜索.测试结果表明,与基于传统共变模型的搜索方法相比,本方法在不影响搜索精度的同时,能够显著减少序列结构比对所需的计算时间.特别是对于包含大量核苷酸的序列,计算速度的提高更加明显,在对Lin_4家族搜索时,可获得90.76倍的加速效果.
关键词:非编码RNA;序列-结构比对;共变模型;结构单元;改进的共变模型
TP309.21001-9081-201403000720
主动攻击下的隐写系统博弈模型.刘静,汤光明.计算机应用, 2014, 34(3): 720-723.
针对隐写系统面临的主动攻击问题,对隐写方和主动攻击方之间的对抗关系进行建模,提出了以信息嵌入率和错误率两个目标为收益函数的隐写系统博弈模型.借助二人有限零和博弈基本理论,分析了隐写方和主动攻击方博弈均衡的存在性,并给出了均衡局势下对抗双方的策略求解方法.最后通过求解一个实例说明了模型的有效性.建立的模型可为隐写方和主动攻击方的最优策略选择提供理论依据,对抗主动攻击的隐写算法设计也具有一定的指导意义.
关键词:隐蔽通信;隐写系统;主动攻击;博弈论;嵌入率;误码率
TP309.21001-9081-201403000724
基于代理重加密的云存储密文访问控制方案.郎讯,魏立线,王绪安,等.计算机应用, 2014, 34(3): 724-727.
针对在不可信的云存储中,数据的机密性得不到保证的情况,提出一种新的代理重加密(PRE)算法,并将其应用于云存储访问控制
方案中,该方案将一部分密文存储云中共享,另一部分密文直接发送给用户.证明了该访问控制方案在第三方的不可信任的开放环境下云存储中敏感数据的机密性.通过分析对比,结果表明:发送方对密文的传递可控,该方案利用代理重加密的性质,在一对多的云存储访问控制方案中,密文运算量和存储不会随着用户的增长而呈线性增长,显著降低了通信过程中数据运算量和交互量,有效减少数据的存储空间.该方案实现了云存储中敏感数据的安全高效共享.
关键词:云存储安全;公钥密码体制;代理重加密;数据机密性;访问控制
TP309.2;TP391.4131001-9081-201403000815
基于再采样的图像重采样伪作检测.刘一,刘本永.计算机应用, 2014, 34(3): 815-819.
重采样是图像篡改中的一种典型操作,针对现有重采样伪作检测算法对于JPEG压缩格式的图像检测效果不理想,也无法准确估计其中的缩放因子的问题,提出了基于再采样的图像重采样检测算法.该算法先将待检验的JPEG图像以缩放因子小于1进行再次重采样,以削弱JPEG压缩对算法的影响,再利用重采样信号二阶导数具有的周期性来进行重采样操作检测.实验结果表明,该算法具有很强的抗JPEG压缩能力,同时能够准确估计真实的缩放因子.另外,该算法对于经过不同缩放因子而得到的图像进行合成时的重采样操作,也有明显的检测效果.
关键词:数字图像盲取证;重采样伪作检测;再采样;抗JPEG压缩;缩放因子估计
TP309.51000-1239-201402000311
基于社区的移动互联网混合蠕虫双向反馈遏制系统.杨海陆,张健沛,杨静.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 311-324.
针对现有的蠕虫遏制方案无法应对移动互联网长短距混合蠕虫攻击这一问题,提出一种基于社区的移动互联网混合蠕虫双向反馈遏制系统.该系统分为社会信息网络(social information networks,SIN)遏制单元和地理信息网络(geographic information networks,GIN)反馈单元2个子系统,SIN遏制单元采用一种在线式社区隔离策略,通过识别社区间的门禁节点并设计相应的蠕虫标签投送算法,将蠕虫遏制在社区内部;GIN反馈单元收集用户的短程通信记录、GPS位置数据以及来自SIN遏制单元提交的历史安全信息,实现对节点的信任性评估,通过将结果反馈到SIN遏制单元,限制社区内部节点的下一步通信决定,从而降低蠕虫在社区内部的传播速度,实现了SIN遏制单元和GIN反馈单元的双向循环.最后通过仿真实验验证了所提方法的可行性和有效性.
关键词:移动互联网;混合蠕虫遏制;蠕虫建模;社区隔离策略;信任性评估
TP309.51000-1239-201402000373
基于有效窗口和朴素贝叶斯的恶意代码分类.朱克楠,尹宝林,冒亚明,等.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 373-381.
恶意代码分类是恶意代码分析和入侵检测领域中的核心问题.现有分类方法分析效率低,准确性差,主要原因在于行为分析原始资料规模大,噪声高,随机因素干扰.针对上述问题,以恶意代码行为序列报告作为基础,在分析随机因素及行为噪声对恶意代码行为特征和操作相似性的干扰之后,给出一个系统调用参数有效窗口模型,通过该模型加强行为序列的相似度描述能力,降低随机因素的干扰.在此基础上提出一种基于朴素贝叶斯机器学习模型和操作相似度窗口的恶意代码自动分类方法.设计并实现了一个自动恶意代码行为分类器原型MalwareFilter.使用真实恶意代码生成的行为序列报告对原型系统进行评估,通过实验证明了该方法的有效性,结果表明,该方法通过操作相似度窗口提高了训练和分类过程的性能和准确度.
关键词:恶意代码;行为分类;朴素贝叶斯;机器学习;入侵检测;行为特征;操作相似度
TP311674-7267-201401000001
基于网络的可信软件大规模协同开发与演化.王怀民,尹刚,谢冰,等.中国科学:信息科学, 2014, 44(1): 1-19.
随着网络时代的来临,软件的开发模式、运行环境和提供方式发生了巨大变化.互联网作为一种开放的协同工作环境,其中孕育的大规模协同创作机理对软件开发和应用产生了深刻影响.如何将其与工业化可信软件生产相结合以提高软件生产效率和质量,是网络时代软件技术面临的新课题.本文提出汇聚群体智慧的可信软件开发新方法—— 群体化方法,该方法的核心是“群体协同、资源分享、运行监控、可信分析”,支持创新软件作品向可信软件产品转化,支持软件的可信演化.提出一种基于证据的可信软件概念模型,将软件在开发阶段、分享阶段和应用阶段的基础数据作为软件的可信证据,并据此建立了软件演化过程模型;提出一种支持可信软件协同开发与演化的服务模型,支持软件创作与生产深度协同的可信软件社会化生产、开放有序的可信软件资源分享,以及基于海量数据分析的软件可信评估.最后以“十一五” 国家高技术研究发展计划重点项目“高可信软件生产工具及集成环境”为背景,阐述了面向群体化方法的关键技术、开发环境和应用实践
关键词:可信软件;群体协同;资源分享;运行监控;可信分析;软件演化
TP311674-7267-201401000020
基于软件网络的软件系统演化规律验证和模拟.顾庆,陈道蓄.中国科学:信息科学, 2014, 44(1): 20-36.
演化是计算机软件的固有特性.了解演化规律,可以改进软件演化过程,提高软件质量,降低维护成本.本文定义类依赖图,将软件系统描述为软件网络,基于网络度量验证软件演化规律,并讨论软件演化建模的可行性.首先针对Lehman的8项演化定律,设计3个方面的网络度量:网络规模、网络质量、以及结构控制.然后基于四个开源软件系统构建软件网络,统计网络度量;实证研究表明:支持Lehman的4项演化定律,否定另外3项,即复杂度提升、持续增长、以及质量折旧定律.最后分别采用E-R模型和模块依附模型模拟软件系统的演化过程,所生成的随机网络同软件网络的比较结果说明,软件演化存在客观规律,能够通过建模来重现甚至优化.
关键词:软件演化;复杂网络;软件演化定律;类依赖图;随机网络
TP311674-7267-201401000037
设计模式指导的软件分簇方法.王林章,何剑涛,韩志雄,等.中国科学:信息科学, 2014, 44(1): 37-53.
程序理解是一个从计算机程序中获取知识信息的过程,其主要目的是获取软件的各种有关知识以理解开发者的意图,从而支持针对现有或遗产软件系统进行软件评审、错误定位、反向工程、再工程、迁移、维护和复用等软件工程实践.本文提出一种设计模式指导的分簇方法,该方法采用程序中蕴涵的设计模式信息指导开源软件的分簇,运用分而治之"的策略辅助程序开发者和维护人员快速、方便地理解代码.首先,采用设计模式检测技术从程序代码中抽取设计模式信息;然后,基于设计模式中角色间的相互关系,利用检测出的设计模式信息指导分簇;最后,对分簇结果可视化,以辅助程序理解.基于以上研究工作,开发了原型工具TasteJ并进行了实例研究,设计并实现了以人工为基准的实验来检验本文提出的软件分簇方法,并通过7个软件分簇度量函数,从统计的角度将其与现有主流软件分簇方法进行分析和比较,实验结果显示出本文所提方法的优势.
关键词:设计;设计模式;软件分簇算法;程序理解;再工程;软件复用;可视化
TP311674-7267-201401000054
基于主题建模和静态分析技术的软件代码功能性主题获取方法.李萌,赵俊峰,谢冰.中国科学:信息科学, 2014, 44(1): 54-69.近年来,基于主题建模技术的代码理解方法成为研究热点之一.该类方法期望利用主题建模技术从软件代码中挖掘功能性主题,进而利用功能性主题帮助开发人员理解软件功能及其代码实现.然而,从代码挖掘出的主题中,功能性主题与其他类型主题(如横切性主题)混杂在一起,需要人工识别功能性主题;由于现有工作大多仅提供主题关联的词等基本信息,导致识别及应用功能性主题的过程费时费力.针对以上问题,本文提出了一种基于主题建模和静态分析技术的软件代码功能性主题获取方法.该方法在利用一组启发式过滤规则对代码进行预处理的基础上,基于主题建模技术从代码中挖掘原始主题;进而,基于代码静态分析获得的代码间结构关系,提出了一种名为主题内聚度的技术从原始主题中自动识别功能性主题;最后,定位主题关联的代码片段,并利用代码及其注释为主题生成自然语言描述文本,进一步帮助开发人员理解主题所体现的软件功能及其代码实现细节.本文基于一组开源软件代码进行了方法评估,评估结果表明本文方法能够有效获取功能性主题及其关联信息,进而帮助开发人员更好地理解软件功能及其代码实现.
关键词:程序理解;主题模型;静态分析;数据挖掘;信息检索
TP311674-7267-201401000070
基于形式化测试的实时系统变更后安全性验证.孙海英,刘静,陈小红,等.中国科学:信息科学, 2014, 44(1): 70-90.
变更后系统实现的安全性验证是安全攸关系统维护过程中必不可少的环节,也是其面临的主要挑战之一.软件模型检测和程序验证是目前常用的作用于代码层面的自动化安全性验证技术.本文站在系统行为角度,基于形式化方法,提出了一种将变更后系统实现的安全性验证问题归结为一致性测试的方法,尝试通过自动生成的一致性测试用例在系统行为级别上判定系统实现是否安全.为此,首先以时间输入输出自动机及其语义模型为基础,构建了该方法的证明体系,证明了该方法的正确性;其次,建立了变更后系统实现安全性验证的回归测试生成框架.相对于其它实时系统测试方法,这种测试方法不仅可以发现实时系统中常规的不一致性缺陷,而且为变更后系统实现在运行时是否满足指定的安全性属性提供了依据.最后,以轨道交通系统中的列车自动防护功能的变更情景为案例研究,说明了方法的具体应用.
关键词:软件工程;软件演化;实时系统;形式化方法;安全性验证;软件测试;安全性测试
TP311674-7267-201401000091
基于踪迹挖掘的自动缺陷警报分类方法.张大林,金大海,宫云战,等.中国科学:信息科学, 2014, 44(1): 91-107.
缺陷检测一般包括静态分析与人工确认两个阶段.静态缺陷检测工具报告大量警报,但是主要的警报确认工作仍然由人工完成,这是一件费时费力的工作.巨大的确认投入,会导致测试人员和管理人员拒绝使用该静态检测工具.为了辅助警报确认工作,提出一种基于警报踪迹挖掘的警报分类方法,使用该方法挖掘警报踪迹进而将代码结构相似警报分为一类,使得分类后的最终警报报告更加易于人工确认.实验表明,该方法能够在较大规模的软件测试过程中分类测试结果,提高警报确认效率.
关键词:静态分析;警报分类;踪迹;踪迹挖掘;频繁模式
TP311674-7267-201401000108
一种基于一阶逻辑的软件代码安全性缺陷静态检测技术.秦晓军,甘水滔,陈左宁.中国科学:信息科学, 2014, 44(1): 108-129.
软件代码安全性缺陷是可能引发软件系统高危后果的一类重要缺陷,针对该类缺陷的自动化检测和定位技术在软件维护和演化研究领域具有重要意义.本文提出并实现了一种形式化检测方法——基于一阶逻辑的软件代码安全性缺陷静态检测方法,利用命题逻辑和谓词逻辑定义模式路径公式,引入多个与依赖关系相关的谓词构造逻辑函数表达式,作为模式路径节点产生的制导条件,实现了对多类软件代码安全性缺陷的形式化描述,把安全性缺陷检测问题转化成在中间代码对应的有限状态空间中是否存在相应模式路径公式的判定问题.实验结果表明,该方法能适用于大多数类型的软件代码安全性缺陷检测,在对openssl,wu-ftpd等13个开源程序的测试中,准确重现了10个已公开安全漏洞,发现2个未公开安全漏洞.并且,与现有的模型检验等形式化静态分析方法相比,该方法的测试时间和代码规模成渐近线性关系.
关键词:软件代码安全性缺陷;一阶逻辑;模式路径;静态分析;形式化描述
TP311674-7267-201401000130
支持风险偏好的Web服务动态组合方法.林日昶,陈碧欢,彭鑫,等.中国科学:信息科学, 2014, 44(1): 130-141.
随着面向服务的体系结构、云计算以及软件即服务的流行和发展,提供相同或相似的服务功能以及差异化服务质量(quality of service,QoS)的服务提供者越来越多.因此,如何为一个复合服务业务流程中的抽象服务选择合适的服务提供者,并通过动态组合来最大限度地保障并优化整体服务质量就成了一个重要的研究课题.对于一个复合服务,传统的服务组合方法会为所有服务请求实例选择一套共同的服务绑定方案直至下一次自适应调整.此外,这些方法只考虑了候选服务质量的期望值,而忽略了服务质量在运行时的波动带来的潜在风险.这些问题可能导致复合服务请求者和提供者之间达成的服务等级协议(service level agreement,SLA)经常被违反,从而影响复合服务提供者业务价值的实现.针对这一问题,本文提出了一种支持风险偏好的Web服务动态组合方法.该方法综合考虑了服务质量的期望值和波动性,应用投资组合理论产生适应给定风险偏好的多套服务绑定方案的组合,从而控制风险、适应不同的风险偏好.实验结果表明,该方法与全局服务选择方法相比能够有效降低SLA违反率,同时提高复合服务所创造的业务价值.
关键词:自适应软件;动态演化;服务选择;服务质量;投资组合理论
TP311674-7267-201401000142
基于代码克隆检测技术的Android 应用重打包检测.王浩宇,王仲禹,郭耀,等.中国科学:信息科学, 2014, 44(1): 142-157.
随着智能移动设备的流行和普及,移动应用得到了飞速发展.这些移动应用带来了丰富的功能和友好的用户体验,同时也带来一些安全和隐私问题.恶意的开发者或者剽窃者可以破解已经发布的应用程序,并且在应用中植入恶意代码或者替换掉原有的广告库之后,重新打包应用程序并发布在应用市场中.重打包的应用不仅侵害了原开发者的知识版权和利益,同时也对移动用户的安全和隐私造成危害.本文提出了一种基于代码克隆检测技术的Android应用重打包检测方法并且实现了该方法的一个原型系统.实验证明本系统具有很好的准确性和可扩展性,能够用于应用市场级别的大规模应用重打包检测.
关键词:智能手机;重打包;移动应用;代码克隆;安全;隐私
TP311674-7267-201401000158
基于效用的云计算容错策略和模型.范贵生,虞慧群,陈丽琼,等.中国科学:信息科学, 2014, 44(1): 158-176.
云计算近年来已成为一种被广泛接受的计算模式.随着云计算在商业、交通、卫生等领域应用的不断推进,云应用系统的可靠性问题引起了人们的特别关注.然而,云应用系统的结构和行为特征复杂,如何保障系统的可靠性是一项极具挑战性的课题.本文研究云计算的容错模型和策略,通过构建可扩展的云计算容错模型,以刻画云计算的运行机理、组件故障行为、云应用间合作和竞争特性.依据云计算的故障及资源服务特征,提出云计算的故障迁移和恢复方案.围绕容错涉及的时间和价格,依次计算云计算组件和云应用的效用,进一步分析各云应用的利益.通过求解模型的Nash均衡,以优化整体云计算的容错效用.最后,利用模型检查技术验证容错模型和容错处理的正确性.本文研究对于揭示云计算的结构和行为特征、建立云计算容错设计理论、提高云计算容错的效用具有理论意义和应用价值.
关键词:云计算;容错;Petri网;博弈;模型验证
TP3111000-1239-201402000290
一种新的智慧城市数据共享和融合框架——SCLDF.陈真勇,徐州川,李清广,等.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 290-301.
智慧城市是物联网、云计算、移动网络、大数据等为代表的信息技术与城市化发展相结合的产物.如何有效地实现对智慧城市中海量、异构、多源数据的数据共享和融合是智慧城市必须要解决的核心问题.首先分析了传统数据融合技术的特点,然后阐述了当前可以用来解决智慧城市大数据共享和融合问题的技术.在此基础上提出了一种新的智慧城市数据共享和融合框架——智慧城市数据互联框架(smart city linked data framework),并详细阐述了其总体架构以及架构中每层的作用、关键技术和需要解决的问题,最后详细阐述了数据语义标注标签和数据互联层相关问题.
关键词:智慧城市;数据融合;语义网;关联数据;数据互联网络;数据活化
TP3111000-1239-201402000408
一种面向主题的领域服务聚类方法.李征,王健,张能,等.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 408-419.
随着互联网上服务资源规模的快速增长,如何高效、准确地发现服务成为一个亟待解决的关键问题.服务聚类是促进服务发现的一种重要技术.但是,现有服务聚类方法只对单一类型的服务文档进行聚类,并且没有考虑服务的领域特性.针对该问题,在对服务进行领域分类的基础上,提出了一种基于概率、融合领域特性的服务聚类模型——领域服务聚类模型(domain service clustering model,DSCM),然后基于该模型提出了一种面向主题的服务聚类方法.最后通过ProgrammableWeb网站提供的真实服务集对提出的方法进行了验证.实验结果表明,该方法可以准确地对不同类型的服务文档进行聚类.与经典的潜在狄利克雷分配(latent Dirichlet allocation,LDA),K-means等方法相比,该方法在聚类纯度和F-measure指标上均具有更好的效果,从而为按需服务发现与服务组合提供更好的支持.
关键词:服务聚类;潜在狄利克雷分配;主题;概率;特征降维
TP3111000-1239-201403000637
异构平台上性能自适应FFT框架.李焱,张云泉.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 637-649.
快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)在科学和工程界中具有着广泛的应用,尤其是在信号处理、图像处理以及求解偏微分方程领域.基于图形处理器(graphic processing unit,GPU)和加速处理器(accelerated processing unit,APU)的异构平台,提出了自适应性能优化的大规模并行FFT(massively parallel FFT,MPFFT)框架.MPFFT框架采用了安装时和运行时2层自适应策略.安装时借助代码产生器可以生成被GPU程序内核(kernel)调用的任意长度的代码模板库(codelet);运行时根据自动调优技术使代码产生器生成高度优化的GPU计算代码.实验结果表明:MPFFT在APU平台上,一维、二维以及三维FFT相对于AMD clAmdFft 1.6取得的平均加速比分别为3.45,15.20以及4.47,在AMD HD7970 GPU上平均加速比分别为1.75,3.01和1.69.在NVIDIA Tesla C2050 GPU上取得的整体性能都达到了CUFFT 4.1的93%,最大加速比能够达到1.28.
关键词:快速傅里叶变换;自适应性能优化;加速处理器;图形处理器;异构
TP3111001-9081-201403000857
基于变量跟踪的运行时错误现场分析工具.张天炯,王铮.计算机应用, 2014, 34(3): 857-860.
运行时错误是程序动态运行时产生的错误,错误发生后,需要借助传统的调试手段分析错误原因.对于某些异常行为和多线程程序不能再现真实的执行环境,传统的调试分析手段的作用不明显.如果能够捕获程序执行时的变量信息,那么运行时错误现场也会被捕获,进而以此为依据分析错误原因.对此提出基于变量跟踪的运行时错误现场捕获技术,它可以根据用户需求捕获特定变量信息,从而有效提高了变量信息获取的灵活性.以该技术为基础实现了运行时错误现场分析工具(RFST),该工具能够为程序运行时错误分析提供错误现场和辅助分析手段.
关键词:运行时错误现场;调试分析;变量跟踪;自动插桩技术
TP3111000-9825-201403000457
基于事件结构的并发程序可视化调试方法.伍晓泉,魏峻.软件学报, 2014, 25(3): 457-471.
在多核和并发技术得到广泛应用的今天,如何有效地调试并发程序,成为一个重要且亟待解决的研究课题.并发程序的不确定性及其行为的复杂性,使得传统的调试技术难以得到有效的应用;而软件维护场景中错误发现与错误调试过程的分离使得错误重现难以实现,面向缺陷报告的调试需求使得自动的错误定位技术难以应用,加剧了调试的困难.针对软件维护阶段由缺陷报告导向的程序调试场景,提出了可视化的并发程序调试方法.该方法能够根据缺陷报告中的信息对程序进行切片,缩小需要分析的代码范围;通过静态分析构造出程序行为的全局视图,帮助程序员发现隐含的程序执行路径;根据事件结构的语义简化程序行为视图,使得行为模型规模可控;根据图形中的分支,引导用户关注路径中的关键操作,从而更快地发现程序中的缺陷.与动态调试方法相比,该方法能够避免错误重现的代价.借助缺陷报告中的信息以及事件结构模型的特点,该方法能够尽量减少状态爆炸的发生.已开发出的交互式并发程序调试工具原型JESVis Debugger,初步实现了所提出的方法.
关键词:可视化调试;并发程序;事件结构;配置结构;标记迁移系统
TP3111000-9825-201403000472
一种场景敏感的高效错误检测方法.衷璐洁,霍玮,李龙,等.软件学报, 2014, 25(3): 472-488.
定值-引用类错误是一类非常重要且常见的错误.当前,对这类错误的检测很难同时达到高精度和高可扩展性.通过合理组合敏感和不敏感的检测方法并控制两类方法的实施范围,可以同时达到高检测精度和高可扩展性.提出一种新颖的场景敏感的检测方法,该方法根据触发状态对潜在错误语句分类,识别不同类别语句的触发场景并实施不同开销的检测,在不降低精度的同时最小化检测开销.设计了一个多项式时间复杂度的流敏感、域敏感和上下文敏感的场景分析以进行分类,并基于程序依赖信息识别触发场景,仅对必要的触发场景实施路径敏感的检测.为上述方法实现了一种原型系统——Minerva.通过使用空指针引用错误检测为实例研究以及总代码规模超过290万行,最大单个应用超过200万行的应用验证,用例实验结果表明,Minerva的平均检测时间比当前先进水平的路径敏感检测工具Clang-sa和Saturn分别快3倍和46倍.而Minerva的误报率仅为24%,是Clang-sa和Saturn误报率的1/3左右,并且Minerva未发现漏报已知错误.上述数据表明,所提出的场景敏感的错误检测方法可同时获得高可扩展性和高检测精度.
关键词:定值-引用错误;路径敏感错误检测;错误目标触发场景;场景敏感;程序分析
TP3111000-9825-201403000489
安全苛刻系统自动化测试的形式化语义模型.吕江花,马世龙,李先军,等.软件学报, 2014, 25(3): 489-505.
安全苛刻系统的可信性需求典型而迫切,其可信性评估和验证具有测试依赖性.安全苛刻系统一般是复杂系统,手工测试实际上不可行,发展自动化测试手段是必然趋势.针对安全苛刻系统测试过程自动化中存在的高阶协同、实时和时序性,以Ambient演算、CCS演算、论域理论等为基础,给出测试过程的高阶协同定义,建立一种层次化演算模型,为测试过程提供一种信息化和自动化手段.模型通过对被测产品、测试设备与测试任务的抽象与组织,给出安全苛刻系统测试过程自动化的工作模式.最后,通过扩展标记转换系统定义,给出高阶协同行为的收敛性和正确性的证明,论证了模型的可计算性,验证了安全苛刻系统测试的可自动化.模型已应用于航天器的自动化测试中,并成为航天器测试行为的日常工作规范.
关键词:安全苛刻系统;测试;自动化测试;设备协同;高阶演算;标记转换系统;实时
TP3111000-9825-201403000528
关系数据库中的关键词查询结果动态优化.林子雨,邹权,赖永炫,等.软件学报, 2014, 25(3): 528-546.
关键词查询可以帮助用户从数据库中快速获取感兴趣的内容,它不需要用户掌握专业的数据库结构化查询语言,降低了使用门槛.针对基于关键词的数据库查询,基于数据图的方法是一种比较常见的方法,它把数据库转换成数据图,然后从数据图中计算最小Steiner树.但是,已有的方法无法根据不断变化的用户查询兴趣而动态优化查询结果.提出采用蚁群优化算法解决数据库中的关键词查询问题,并提出了基于概念漂移理论的用户查询兴趣突变探查方法,可以及时发现用户兴趣的突变.在此基础上,提出了基于概念漂移理论和蚁群优化算法的查询结果动态优化算法ACOKS*,可以根据突变的用户兴趣,动态地优化查询结果,使其更加符合用户查询预期.在原型系统上得到的大量实验结果表明,该方法具有很好的可扩展性,并且可以比已有的方法取得更好的性能.
关键词:关键词查询;关系数据库;数据图;蚁群优化;Steiner树
TP3111000-9825-201403000547
基于信息流动分析的动态社区发现方法.索勃,李战怀,陈群,等.软件学报, 2014, 25(3): 547-559.
随着社交网络和微博等互联网应用的逐渐流行,其用户规模在迅速膨胀.在这些大规模网络中,社区发现可以为个性化服务推荐和产品推广提供重要依据.不同于传统的网络,这些新型网络的节点之间除了拓扑结构外,还进行频繁的信息交互.信息流动使得这些网络具有方向性和动态性等特征.传统的社区发现方法由于没有考虑到这些新的特征,并不适用于这些新型网络.在传染病动力学理论的基础上,从节点间信息流动的角度,提出一种动态社区发现方法.该方法通过对信息流动的分析来发现联系紧密、兴趣相近的节点集合,以实现动态的社区发现.在真实数据集上的实验结果表明:相对于传统的社区发现方法,所提出的方法能够更准确地发现社区,并且更能体现网络中社区的动态变化.
关键词:社交网络;社区发现;信息流动分析;传染病动力学模型
TP3111000-9825-201403000560
一种支持DTW距离的多元时间序列索引结构.李正欣,张凤鸣,李克武,等.软件学报, 2014, 25(3): 560-575.
现有的索引结构难以有效地支持DTW距离度量下的多元时间序列相似性搜索.首先给出一种将不等长多元时间序列转换为等长一元时间序列的方法,并证明这种转换满足下界距离引理;以此为基础,提出一种多元时间序列的DTW下界距离,并对其性质进行分析;然后,针对给出的下界距离,提出一种支持DTW距离度量的多元时间序列索引结构,对多元时间序列数据库进行有效组织;再给出多元时间序列相似模式搜索算法及流程,并证明该搜索方法具有非漏报性;最后,通过实验对所提方法的有效性进行验证.关键词:多元时间序列;动态时间弯曲;下界距离;索引结构;相似性搜索
TP3111000-9825-201403000662
面向云计算模式运行环境可信性动态验证机制.刘川意,林杰,唐博.软件学报, 2014, 25(3): 662-674.
如何为用户提供一个可证明、可验证的可信运行环境,是云计算模式面临的重要问题.提出一种动态的用户运行环境可信性验证机制TCEE(trusted cloud execution environment).通过扩展现有可信链,将可信传递到用户虚拟机内部,并周期性地对用户运行环境的内存和文件系统进行完整性验证.TCEE引入可信第三方TTP(trusted third party),针对用户虚拟机运行环境的可信性进行远程验证和审计,避免了由用户维护可信验证的相关信息和机制,同时也能够避免云平台敏感信息的泄露.实现了基于TCEE的原型系统,对TCEE的有效性和性能代价进行定量测试和评价.实验结果表明,该机制可以有效检测针对内存和文件系统的典型威胁,且对用户运行环境引入的性能代价较小.
关键词:云计算;可信性验证;可信计算;TPM
TP311.111001-9081-201403000690
层次化批分解算法云框架.袁欣辉,刘勇,漆锋滨.计算机应用, 2014, 34(3): 690-694.
Bernstein提出的批分解算法(BERNSTEIN D J.How to find smooth parts of integers.[2013-08-05].http://cr.yp.to/factorization/ smoothparts-20040510.pdf)能够快速完成给定光滑界B的一批随机整数的光滑性判断.然而该方法内存需求过于庞大,使得该算法广泛应用在理论分析阶段,实际应用却很少.为解决该问题,提出一种素数分段的方法,并据此提出一种层次化批分解算法云框架.该框架通过层次化的设计使得开发过程清晰简洁,具有较强的可移植性;借鉴自MapReduce的改进的云计算框架利用云客户端的分布存储和共享存储、消息机制等并行支撑平台提供的服务完成素数分段批分解算法的映射,解决了大规模Bernstein批分解算法空间需求过大的问题.实验结果显示,该框架能够适应素因子乘积规模由1.5 GB至192 GB的批分解运算,扩展性良好,增强了批分解算法的实用性.
关键词:层次化;并行框架;云计算;批分解;分段素数
TP311;TP393.091001-9081-201403000683
基于成本效益系数的Web服务组合可靠性优化方法.田强,夏永滢,付晓东,等.计算机应用, 2014, 34(3): 683-689.
为了解决Web服务组合优化过程计算量大、非线性等问题,提出在给定成本约束下利用成本效益系数(CBC)对Web服务组合可靠性进行优化的方法.首先分析了Web服务组合结构模式及其对应的可靠性函数,进一步给出服务组合的可靠性计算方法,并建立非线性可靠性优化模型;然后,通过组件服务的成本及其可靠性关系计算成本效益系数,进一步确定Web服务组合的优化方案,再根据优化模型计算得到优化结果;最后,以组件服务可靠性数据为基础,通过与传统的优化方法比较,验证了基于成本效益系数的方法可以在给定成本约束时获得更高的可靠性.实验结果表明,所提方法对Web服务组合进行可靠性优化是有效、合理的.
关键词:Web服务组合;服务质量;成本效益系数;可靠性;优化模型
TP312JA1000-1239-201402000429
以虚拟机为核心支持动态层绑定的方法.朱常鹏,赵银亮,韩博,等.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 429-444.
一些面向上下文的编程语言已经实现,但在这些语言中所有的层被编译为程序可执行代码的一部分,这限制了程序的应用范围.为了解决该问题,提出一种以虚拟机为核心的方法支持动态层绑定,它融入对象组合与代理到虚拟机实现层激活,利用虚拟机服务支持动态层绑定.为了精确描述该方法并有效分析该方法对程序类型安全的影响,定义一个以Featherweight Java演算为核心的演算.基于该演算,形式化分析它对程序类型安全的影响,定义相应的约束,并证明在满足该约束下动态层绑定能保持程序的类型安全.为证明方法可行,以演算为指导,通过扩展Java的编译器与虚拟机实现并评估该方法.该演算和方法的实现可用于指导类似Java的语言的扩展,以支持程序动态地绑定层,同时保证扩展后语言的类型安全.
关键词:虚拟机;面向上下文的编程;对象组合;代理;类型系统
TP3141000-1239-201403000661
动态翻译系统中的间接转移关联软件预测算法.贾宁,杨春,佟冬,等.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 661-671.
动态翻译系统每执行一次间接转移指令均需进行一次地址转换,该过程是翻译系统性能开销的主要来源之一.无特殊硬件支持的翻译系统常采用软件预测法来降低地址转换开销,而软件预测法的预测准确率较低,制约其对翻译系统整体性能的提升.低开销关联软件预测算法(low-overhead correlated software prediction,LOCSP)可利用代码副本区分待预测指令的不同转移场景,将到达该指令的多条动态执行路径分离为多个互不重合的代码缓存副本,并为各个副本提供独立的预测链.从而在不增加动态指令数的前提下实现关联预测,显著提升软件预测的预测准确率.同时,LOCSP算法基于动态剖析的结果,仅对部分难预测的热点间接转移指令进行关联软件预测,进一步降低预测开销.实验表明,相比软件预测法,LOCSP算法可将平均预测准确率从58.9%提升至82.2%,将翻译系统的整体性能开销平均降低19.3%,最高降低41.9%,而平均静态代码数量仅增加2.4%.
关键词:动态翻译;间接转移;软件预测;代码复制;关联预测
TP314;TN3321008-973X-201402000348
基于访问区域特征的高速地址翻译方法.王荣华,孟建熠,陈志坚,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 348-353.
针对系统级二进制翻译器在虚拟/物理地址转换中出现的性能瓶颈问题,提出一种基于指令、数据和堆栈等访问区域特征的快速地址转换方法.该方法在翻译态时识别不同区域的内存访问指令,并根据区域特征采取不同的优化算法,对于指令区域和数据区域采用编译时地址转换算法,对于堆栈区域采用连续页面映射算法.在开源高速指令模拟器QEMU上运行嵌入式CPU测试基准程序PowerStone.结果表明,运行态地址转换过程减少了1%~65%,运行态执行周期数减少了11%~38%.
关键词:内存访问区域属性;系统级二进制翻译器;快速地址转换
TP316.41000-1239-201403000606
基于MapReduce模型的范围查询分析优化技术研究.赵辉,杨树强,陈志坤,等.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 606-617.
近年来,MapReduce并行计算模型受到工业界和学术界广泛关注.基于该模型的系统实现已在谷歌、雅虎、Facebook等大公司内部成功应用.然而,基于MapReduce的系统实现最初用于解决海量无结构、半结构化数据的批处理问题,例如生成倒排索引、计算网页的pagerank、日志分析等,在设计上缺乏针对海量结构化数据进行交互式分析处理的优化考虑,例如:它总是采用全数据集强力扫描的数据处理模式,这有悖于结构化数据管理中常用的操作模式——选择性查询分析处理.针对该问题,引入传统数据库管理领域中常用的全局索引技术,将其应用在基于MapReduce模型的开源项目Hadoop上,以block为粒度对Hadoop分布式文件系统上的结构化数据构建全局索引结构,并给出一种面向范围查询分析的作业编译与调度执行优化算法,主要目标是基于应用语义及辅助索引结构减少不必要的map任务数,进而优化作业的调度开销和执行开销.在实验验证阶段,给出了80%,50%,30%,10%四种数据选择率在3种集群规模下的优化效果,发现作业响应时间最高可提升5倍,I/O开销最高提升10倍,任务调度开销最高提升11倍.
关键词:MapReduce;Hadoop;大数据分析;全局索引;范围查询
TP3191001-0645-201401000072
基于动态自适应区域生长的肝脏CT图像肿瘤分割算法.宋红,王勇,黄小川,等.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 72-76.
为提取人体肝脏CT图像中的肿瘤区域,提出一种基于动态自适应区域生长的算法进行肿瘤分割.通过自适应区域生长算法对CT图像进行预分割,得到感兴趣区域(region of interest,ROI),利用数学形态学滤波填充ROI中的空洞区域,最终提取肿瘤区域.通过对多组病人的CT图像进行实验,结果显示该算法对肝脏肿瘤的分割效果良好.
关键词:肝脏CT;肿瘤分割;自适应区域生长;形态学滤波
TP3311008-9497-201402000153
布尔函数的c导数及其在组合电路故障检测中的应用.王芳,应时彦,肖林荣.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 153-155.
提出了布尔函数c导数的定义和性质,并给出了部分性质的证明.在此基础上,提出了求解“或”搭接及“与”搭接故障测试矢量的2个定理.通过实例讨论了布尔函数c导数在组合逻辑电路故障检测中的应用.所提出的c导数是对布尔函数的布尔导数和e导数研究的补充与完善.
关键词:c导数;e导数;布尔导数;组合电路故障检测;布尔函数的特殊运算;搭接故障
TP332.1+21001-3881-201403000132
数控机床伺服进给系统状态监测方案的分析比较.韩军,常瑞丽.机床与液压, 2014, 42(3): 132-134.
为了得到准确获取机床状态监测信号的方法,研究了机床状态信号获取的3种方案,即外置传感器信号、内置传感器信号和伺服驱动器监测端口信号.这3种信号都是可靠的信息来源,但是信号获取的难度和信号质量各有优劣.分析比较了这3种方案,分析结果对研究数控机床伺服进给系统在线监测技术、提高机床可靠性和加工质量具有参考意义.
关键词:状态监测;数控机床;伺服系统
TP333.11000-1239-201403000672
基于数据对象规模的Rank级内存分配方法.钟祺,王晶,管雪涛,等.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 672-680.
利用主存的多bank/rank/channel结构挖掘访存并行性和局部性,是提高系统性能的重要手段.相关研究工作通过sub-rank技术增加可并行工作的存储资源,或在并行程序之间对bank划分,以隔离访存冲突.但上述方法没有考虑在bank/rank资源共存的情况下,单个程序内部数据对象间的冲突问题.通过观察数据在主存中的分布,发现程序的数据倾向聚簇于单个rank中,并提出了一种基于数据对象规模的rank级内存分配方法(data object scale aware rank-level memory allocation,DSRA).DSRA将冲突开销较大的数据对象分散到不同的rank,利用增长的bank/rank资源提高访存性能.DSRA工作在操作系统层,基于编译器和操作系统提供的信息来分析数据对象间的冲突开销,既不用修改源码,也不依赖特殊的底层硬件.基于2款真实处理器对来自NAS Benchmark和SPEC CPU2000中的存储敏感型基准测试程序进行评测.结果表明,在不影响cache失效率的情况下,DSRA通过减少主存访问周期数,可以降低程序的执行时间.与已有的优化技术相比,性能平均提高6.8%,最高性能提升幅度为16%.
关键词:访存冲突;操作系统;rank聚簇;内存分配;数据对象
TP333;TP316.41000-1239-201402000382面向大数据分析的分布式文件系统关键技术.周江,王伟平,孟丹,等.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 382-394.
大数据时代的来临使数据分析和处理能力成为数据中心和互联网公司日益倚重的技术手段.信息规模的扩大和数据结构的多样化,使海量数据存储成为大数据分析研究的热点.传统的分布式文件系统在扩展性、可靠性和数据访问性能等方面难以满足新形势下的需求.设计并实现了一个面向大数据分析、专为大规模集群应用的分布式文件系统Clover.该系统采用基于目录划分和一致性Hash映射的名字空间管理方法,解决了元数据扩展性问题;通过改进的两阶段提交协议,保证了多元数据服务器下分布式元数据操作的一致性;提出了基于共享存储池的高可用机制,通过热备和全局状态恢复机制提高了元数据的可靠性.评测结果表明,Clover的元数据处理能力随服务器的数量线性增长,增加单个服务器的元数据操作性能平均提升了5.13%~159.32%.由于名字空间管理和分布式事务的开销,多元数据服务器会导致复杂操作的性能下降,但是这种下降的幅度很小(小于10%).与HDFS相比,Clover的文件读写带宽与之接近,并能够保证在元数据服务器失效后文件系统快速恢复,适合于构建高可扩展和高可用的存储系统.
关键词:大数据;海量数据存储;分布式文件系统;元数据可扩展性;高可用性
TP3361001-9081-2014030006531553B总线通信终端知识产权核的设计.李延节,何劲松,李然.计算机应用, 2014, 34(3): 653-657.
为满足航天飞行器地面仿真设备使用的需求,设计了一种基于可编程逻辑门阵列(FPGA)的1553B总线通信终端知识产权(IP)核.在保证总线系统可靠性的前提下,采用自顶向下的设计方法与“双进程”编码方式,利用超高速硬件描述语言(VHDL)生成目标代码,使用ModelSim软件进行仿真,最后在实际设备中验证并应用.该IP核可配置在总线控制器、远程终端或总线监控器3种不同的工作模式下运行,易于集成入片上系统(SoC),对进一步应用1553B总线提供了更多的选择.
关键词:1553B总线;通信终端;可编程逻辑门阵列;知识产权核;可靠性
TP3381001-9081-201403000663延迟可扩展性与并行执行时间的关系.熊焕亮,曾国荪,吴沧海,等.计算机应用, 2014, 34(3): 663-667.
针对以往关于可扩展性研究中未充分考虑并行执行时间因素,可扩展性与并行执行时间的关系仍未研究清楚的问题,深入和全面研究延迟可扩展性和并行执行时间的关系,得出并证明了不同算法-机器组合体在相同初始状态下进行延迟扩展后,若执行更快的组合体具有更好的延迟扩展性,则该组合体在扩展后仍将保持更快等重要结论.这些结论丰富了可扩展性和并行执行时间关系的研究内容,为并行计算延迟扩展获得理想扩展性能提供了理论依据.最后,通过对不同算法-机器组合体进行扩展实验,进一步验证了结论的有效性.
关键词:并行计算;可扩展性;延迟度量;执行时间
TP3391000-6788-201402000444基于顾客选择行为的移动资费套餐优化模型.张铁军,雒兴刚,蔡莉青,等.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 444-450.
移动资费套餐是电信企业通过移动资费产品的多样化来满足市场中不同顾客需求的一种有效手段.在移动资费套餐的设计过程中,如何合理设计套餐的数量和定位细分市场,并选择套餐分档的属性值,是电信企业管理部门的一项重要任务,也是一项复杂的管理决策问题.文中提出了一种基于顾客选择行为分析的移动资费套餐优化模型,在模型中首次引入了新产品定位中的顾客选择行为分析的思路和方法,并采用多项式分对数规则来模拟顾客的选
择购买行为.同时,在优化模型中考虑了移动资费套餐的收入长期性、未来收益和资金折现率的 影响,强调以最大化顾客终身价值为目标来进行移动资费套餐方案的优化选择.最后给出了某电信公司套餐的一个实例,对所提的模型和方 法进行了计算和验证.
关键词:顾客终身价值;移动资费套餐;优化模型;顾客购买行为TP368.1;TN948.611001-9081-201403000884基于ZigBee与地磁传感技术的停车诱导系统.岳学军,刘永鑫,王叶夫,等.计算机应用, 2014, 34(3): 884-887.
针对汽车拥有量爆发式不断增长,停车位日益紧缺,而停车场管理落后导致其利用率低下的问题,设计出了一种基于ZigBee与地磁传感技术相结合的智能停车诱导系统.该系统采用地磁传感器技术检测停车场周围车辆分布,实时监测停车场周边交通信息;再结合ZigBee物联网技术,选用CC2530为主控芯片组网实现车位数据信息传输;在液晶显示屏(LCD)上实时发布停车场空闲车位数量与位置;再经四级诱导方式对车辆进行停车场外与场内引导,实现城市按需智能化停车.实验结果表明,系统可检车距精确度达到0.4 m,在150 m范围内采用增加路由器节点法实现0%掉包率的无线传输.该停车系统可提高车位利用率,减少车辆选择与停车时间,缓解城市车位紧缺,减少交通拥堵.
关键词:ZigBee;物联网;地磁传感技术;四级诱导;智能停车TP389.11001-3881-201403000030并联机器人系统的一种新型自适应滑模控制策略.陈海忠,沃松林,高国琴.机床与液压, 2014, 42(3): 30-34.
针对并联机器人的轨迹跟踪问题,提出一种新型自适应滑模控制(NASMC)策略.该方案无须知道系统扰动参数和不确定值上界,能有效解决滑模控制(SMC)中切换增益过度适应问题;且能减弱机器人启动时刻的冲击,从而避免并联机器人启动时可能出现的奇异位形.理论分析与仿真结果验证了该控制算法的有效性.
关键词:并联机器人;自适应滑模控制;抖振;奇异位形
TP391000-8608-201402000240基于模糊概念相似性与模糊熵度量的模糊分类算法.冯兴华,刘晓东,刘亚清.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 240-245.
在AFS(axiomatic fuzzy set)理论框架下,提出了一种基于模糊概念相似性与模糊熵度量的分类算法.模糊分类规则的前件通过概念聚合得到,一种基于模糊概念相似性与模糊熵度量的概念选择函数指导聚合过程;然后,利用剪枝算法对得到的模糊规则集进行剪枝,得到最终的分类规则集.用8组来自UCI数据库的数据集作为实验数据对算法进行验证,并与7种经典分类方法进行比较.实验结果表明该算法能得到较高的分类精度,分类结果明显优于参照的分类方法.
关键词:分类;模糊规则;相似性;模糊熵;公理化模糊集
TP391008-973X-201402000360基于并行欧式距离变换的三维障碍距离场计算.解聪,雷辉,徐星,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 360-367.
为了快速计算空间有障碍物的三维欧式距离场,提出一种基于图形处理单元(GPU)的三维空间有障碍物的并行欧式距离场计算算法.该算法包含2步:1) 采用扩展的三维欧氏距离变换算法计算待求物体形状顶点的三维Voronoi图,并用GPU并行计算加速;2) 通过多次迭代快速优化计算有障碍物的欧式距离场.算法在放疗靶区的规划中可用于计算不同级别靶区(GTV)在有障碍物情况下到临床放疗靶区(CTV)的外扩.结果表明,该算法比现有方法一般采用暴力求解的方法性能上有较大提升,同时保持稳定的精度.
关键词:距离场;并行欧式距离变换;图形硬件;三维VoronoiTP3911001-0645-201401000068一种基于类四叉树的位置K-匿名算法.金福生,叶子石,宋红.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 68-71.通过对Casper模型在匿名度和位置服务精准度方面优化,提出了一种基于类四叉树的位置K-匿名算法.该算法采用自底向上的机制,在扩大扫描区域时,对请求用户所在网格的周边网格进行优先扫描,然后再进行层级和空间分辨率上的提高.实验结果表明,该算法能够更好地提高位置服务的质量和匿名区域的准确度.
关键词:类四叉树;位置K-匿名;Casper优化;自底向上
TP3911673-8527-201401000066
水利工程建设项目管理系统的设计与开发.李喆,谭德宝,张穗,等.长江科学院院报, 2014, 31(1): 66-71.
水利工程建设领域存在着项目投资大、参建单位多、质量要求高等特点,以及人员素质良莠不齐、执行规范意识淡薄等问题,这些对于水利工程建设全过程监督管理提出较大的挑战.以水利工程建设管理相关技术规程为基础,应用现代信息技术构建水利工程建设项目管理系统,使得水利工程建设管理规范化、制度化和程序化,成为解决上述问题的有效途径.在用户分类、用户权限、业务处理流程、系统性能等需求分析的基础上,从建设目标、系统架构、主要功能和关键技术等方面进行系统详细介绍.选择湖北省漳河灌区续建配套与节水改造工程2011年度工程项目为实际案例,结合项目招投标、开工报审等业务流程,验证系统运行效果.该系统实现水利工程建设管理信息全过程规范化运行,提高工程建设管理透明度,保证工程建设依法按时完成,为工程建设过程实时监管和事后调查办案提供基础资料.
关键词:水利工程;建设管理系统;工作流
TP3911671-4512-201403000047
求解带性能约束凸多边形布局的混合算法.黄振东,肖人彬.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 47-51.
针对带性能约束的凸多边形布局问题,设计了一种波纹探测启发式定位算法(REHA),并将其与广义模拟退火算法(GSA)相结合,形成混合算法.波纹探测启发式算法模拟波纹的现象,以圆形容器的圆心为中心,构造同心圆,逐步增大同心圆半径向外探测,根据同心圆与质心临界多边形的交来确定布局物的放置位置.该算法同时兼顾布局问题的紧凑性和静平衡约束,是一种定位启发式方法,其解的质量受布局顺序的影响.利用广义模拟退火算法优化布局顺序,形成混合算法,并将其与经典的模拟退火算法作分析对比,数值试验验证了提出算法的有效性.
关键词:约束布局问题;凸多边形;临界多边形;启发式方法;广义模拟退火算法
TP3911001-3881-201403000098
基于U3D的在线测量技术研究.李铁钢.机床与液压, 2014, 42(3): 98-100.
为提高数控机床加工后的产品检验效率,提出了在机检测的方法并构建了系统的软硬件体系结构.提出了基于U3D模型的在机检测体系流程,论述了测量特征构建、数据规划和程序生成等关键技术,并通过典型实例证明了该方法的有效性,结构件数控编程的效率和质量提高了.
关键词:在机检测;U3D文件格式;测量特征;测量规划
TP3911000-1239-201402000302
基于移动增强现实的智慧城市导览.张运超,陈靖,王涌天,等.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 302-310.
提出一种采用移动增强现实技术实现智慧城市导览的方法,满足用户个性化、多尺度、按需推送的智能导览需求,呈现用户虚实融合的周边环境.移动终端计算性能以及资源存储能力有限,但集成多种传感器,方便携带,易于显示.利用服务器实现基于词汇树的海量场景识别定位系统.依据地理位置信息动态划分分区缩减了场景检索范围,基于二进制鲁棒尺度不变特征(binary robust invariant scalable keypoints,BRISK)进行层级式聚类提高了识别算法的实时性.移动终端利用服务器返回的识别结果进行BRISK特征与光流算法结合的混合特征跟踪注册方法,并通过点集映射消除特征点漂移,利用前后帧信息以及关键帧信息减少跟踪抖动.UKbench标准图像库以及真实环境下的实验结果表明,虚实融合的智能导览效果良好.该原型系统已成功应用于上海电信体验馆等展馆智能导览系统.
关键词:智慧城市导览;移动增强现实;动态区域划分;层级式聚类;混合特征跟踪
TP3911000-1239-201403000519
大样本多源域与小目标域的跨领域快速分类学习.顾鑫,王士同.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 519-535.
传统的跨领域分类学习一般考虑均衡的单一源域到单一目标域的学习,但在现实世界中数据往往是不平衡的.当用于解决不平衡分类问题时,由于分类器的偏向性,其分类精度、抗噪性能往往有不同程度的下降.为了克服域间不平衡性,提出了一种不平衡多源跨领域分类算法(imbalance multisource classfication on cross-domain learning,IMCCL),该算法依据被众多实验证明有效的“逻辑回归模型”与“后验概率最大法则”构建多个训练域分类器并综合指导目标域的数据分类.为了充分高效利用大样本的源域数据,满足大样本的快速运算,在结合CDdual算法的基础上,提出了IMCCL的快速算法(IMCCL-CDdual).将其应用到文本数据分类与图像识别分类的实验结果表明:该算法具有较高的识别率、快速的识别速度和抗干扰性和领域自适应性.
关键词:跨领域;多源;逻辑回归;后验概率;分类;不平衡
TP3911000-6788-201402000428
基于Retinex和小波分解的手背静脉识别方法.王华彬,陶亮,周健.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 428-436.
为了解决手背静脉识别系统中图像的对比度较低且静脉结构简单的问题,首先提出一种基于自适应平滑滤波器的Retinex增强算法,在增强静脉结构的同时均衡了图像灰度;然后分析了静脉图像的小波分解子带图像和灰度积分投影,指出小波低频子带图像和垂直方向的灰度积分投影比较适合作为手背静脉识别的特征;进一步提取了基于逼近系数的小波不变矩特征,并融合形成了90维的手背静脉特征向量;最后建立SVM分类器并利用手背静脉图像库进行实验,结果证明了该算法的识别优越性.
关键词:静脉识别;生物特征识别;特征提取;小波分解
TP3911000-6788-201402000437
融合PPI网络和基因表达的复合物识别算法.李敏,武学鸿,费耀平.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 437-443.
从大规模相互作用网络中识别蛋白质复合物,对解释特定的生物进程和预测蛋白质功能具有重要作用,同时也是后基因组时代一个最重要的研究课题.考虑到传统仅基于蛋白质相互作用网络(PPI网络)的蛋白质复合物识别算法可靠性不高,本文提出 了一种新的融合PPI网络和基因表达数据的蛋白质复合物识别算法IPCIPG.区别于之前用基因表达数据评估PPI网络可靠性的做法,本文提出在蛋白质复合物的识别过程中将PPI网络和基因表达数据有机地结合起来.算法IPCIPG首先根据边聚集系数(ECC)与蛋 白质间共表达的相关性(PCC)计算PPI网络中每个节点的权重,权重最大的节点作为种子,然后从种子节点开始扩充生成稠密子图.基于酵母数据集的实验结果表明,算法IPCIPG较其他算法HUNTER,HC-PIN,CMC,SPICI,MOCDE,MCL能够更准确,更有效地 识别出具有特定生物意义的蛋白质复合物.
关键词:系统生物学;蛋白质相互作用网络;蛋白质复合物;基因表达数据
TP3911000-6788-201402000451
非确定环境下基于分层理论多无人机动态协同设计.张广政,黄超会,曾建勤.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 451-457.
针对非确定环境下多无人机自主协同控制这一多约束、强耦合非线性优化问题,采用分层理论将其分解成三个相对独立子 层,即协同感知层、环境态势理解层和协同全局重规划层.协同感知层借助“层协作感知”算子来进行多模信息融合,解决非确定环境下目 标(包括静态确定目标和动态非确定目标)的感知与识别;环境态势理解层则是解决动态非确定环境更新,以及基于窗口势场法的障碍物(威胁目标)规避问题;而协同全局重规划层则是利用“层场景引擎”来实现多机非确定环境下的自主协同、路径快速寻优及状态决策.模拟结果显示构建的多机自主协同模型能较好地解决非确定环境下的路径寻优和状态决策问题.
关键词:非确定环境;多无人机;动态协同;分层理论
TP3911000-6788-201402000466
Hilbert曲线扫描在JPEG隐写分析中的研究与应用.雷雨,张敏情.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 466-470.
提出了一种具有较高正确检测率的JPEG 隐写通用型检测方法.利用Hilbert曲线对JPEG 图像DCT 系数块进行扫描,使用马尔可夫模型挖掘DCT 系数的块间和块内相关性,提取转移概率矩阵作为特征.针对nsF5和MB (model-based) 隐写方法的实验表明:此方法能对以上两种隐写方法进行有效检测,相比同类检测方法,其检测率有一定提高.
关键词:隐写分析;Hilbert曲线;马尔可夫模型
TP3911007-2780-201401000120
基于在线支持向量机的Mean Shift彩色图像跟踪.郭敬明,何昕,魏仲慧.液晶与显示, 2014, 29(1): 120-128.
为了解决传统Mean Shift跟踪方法中目标模板只能从单一图像建立,且很难更新问题,提出了一种新的Mean Shift彩色图像跟踪方法.将RGB颜色空间投影到HSV颜色空间,建立了基于HSV颜色空间的统一直方图核函数模型.为了实现模板在线更新,引入在线支持向量机,推理了基于HSV空间的在线支持向量机的Mean Shift跟踪算法,从而适应目标因尺寸、姿态及光照造成的模型变化.为了验证算法的有效性,对两组国际通用的CAVIAR彩色图像序列进行了跟踪测试.实验结果表明,提出的改进算法在目标姿态、光照或背景发生较大变化时,能有效跟踪目标.当图像分辨率为384×288(目标尺寸约为20×80)时,最快处理速度达40 f/s,且跟踪精度比传统Mean Shift提高32.1%.
关键词:Mean Shift;HSV颜色空间;在线支持向量机
TP3911008-973X-201402000303
非均匀介质退化图像快速仿真模型的建立.崔光茫,赵巨峰,冯华君,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 303-311.
针对非均匀介质成像仿真速度较慢的问题,提出一种获取近似退化图像的快速仿真模型.按视场将图像分为若干子块,计算得到各子块中心位置的点扩散函数矩阵,建立与像素大小对应的成像退化矩阵.近似认为各子块内成像满足等晕条件,分块卷积快速得到各子块退化图像,并采用少量重叠的方法实现整个视场的无缝拼接,加入畸变信息得到最终的退化图像.建立仿真成像系统,做了多组对比实验,并对光追法得到的精确退化图像和该模型得到的近似退化图像进行相似度的比较.结果表明,在一定相似度的要求下,对于512×512像素的图像实现毫秒级的处理速度.
关键词:非均匀介质;成像仿真;退化矩阵;卷积;相似度评价
TP3911008-973X-201402000312
基于强边缘宽度直方图的图像清晰度指标.张天煜,冯华君,徐之海,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 312-320.
针对图像清晰度评价在图像、视频领域应用的重要性,提出一种新的无参考图像清晰度评价指标.算法从图像模糊会造成边缘扩散的原理出发,通过自适应阈值的梯度算子求取含强边缘信息的图像,在得到各强边缘宽度的基础上建立强边缘宽度直方图,以此提出基于直方图信息的距离因子,通过将该因子引入到加权平均求取强边缘平均宽度的模型中,得到清晰度评价指标.实验结果表明,相比于主流的基于边缘宽度的清晰度评价方法,该方法更能够满足与图像内容无关性的要求,该方法的结果更接近于人眼主观评价.
关键词:图像清晰度;无参考;边缘宽度;直方图
TP3911008-973X-201402000354
基于双目视觉的显著性区域检测.刘中,陈伟海,吴星明,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 354-359.
针对传统基于像素的显著性模型存在的边缘模糊、不适于低对比度环境等问题,提出一种基于双目视觉信息的显著性区域检测方法.采用简单线性迭代聚类(SLIC)方法对图像进行超像素分割,将生成的超像素区域进行合并.通过计算各区域在左右视图的相对移动距离获取物体深度信息,以区域为单位分别计算颜色对比度及深度对比度,进行合成得到区域的显著性值.结果表明,生成的显著性图轮廓清晰,边缘锐利,同等条件下近处及深度变化显著的区域能够获得更高的显著性.该方法符合人类视觉感知特征,适用于移动机器人障碍物检测及场景识别.
关键词:视觉选择性注意;显著性图;双目视觉;图像分割;视差计算
TP3911004-132X-201404000444
协同设计中CAD模型的安全控制.叶建华,高诚辉,江吉彬.中国机械工程, 2014, 25(4): 444-450.
针对协同设计环境的复杂性和设计过程的特殊性,提出一种多层次细粒度的主动安全保护方法,以实现对产品三维CAD模型的全生命周期的多方位安全保护.采用基于角色的访问控制(RBAC)构建适合三维数字化协同设计的多层次安全访问控制方法,细化访问控制粒度;通过特征去除、模型三角化和三角网格模糊技术进行模型的多分辨率造型,实现产品模型的敏感细节保护;通过客户端的功能管理拓展安全控制能力,防止内部人员的泄密行为;采用透明加密技术对模型数据进行全生命周期的加密保护.实例证明,该方法有效保护了协同设计中的模型安全.
关键词:安全控制;CAD模型;协同设计;信息安全
TP3911004-132X-201404000497
基于“滑移”主方向自适应采样的ICP算法优化研究.姜晓通,戴宁,张长东,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 497-501.
在已有相关理论的基础上,研究了ICP算法中的采样策略及匹配点集的确定.首先确定重叠区域,识别边界点;其次对重叠区域进行采样,在ICP算法的迭代过程中的不同阶段采取不同的采样策略,同时提出一种基于法矢三点插值的方法确定匹配点,保证配准的精度,提高配准的速度;最后通过对点云数据的测试,验证了研究成果的有效性和实用性.
关键词:精确配准;采样策略;协方差矩阵;匹配点集
TP391.11001-9081-201403000861
方块苗文动态构造方法的形式化描述.莫礼平,周恺卿.计算机应用, 2014, 34(3): 861-864.
针对如何在计算机中生成和显示方块苗文的问题,提出了一种方块苗文动态构造方法,给出了该方法的基本原理,定义了实现方块苗文动态构造所需要的操作符,并以谓词规则的形式对方块苗文动态构造变换操作进行了描述.该方法仅需存储方块苗文构件及独体字的显现字符,通过对显现字符进行上下组合、左右组合、侧围组合来实现方块苗文的动态构造,为方块苗文字库中字形构件提取及合体字自动生成技术提供了重要支持.
关键词:方块苗文;信息处理技术;形式化方法;上下文无关文法;谓词规则
TP391.1;TP181001-9081-201403000738
基于势函数的标签传播社区发现算法.石立新,张俊星.计算机应用, 2014, 34(3): 738-741.
针对标签传播算法(LPA)存在大量随机性、算法稳定性差的问题,提出了基于数据场势函数的标签传播算法(LPAP).该算法计算所有节点的势值,搜索势值极值点.初始化时仅赋予势值极值点以标签,迭代过程中根据邻接节点中相同标签节点势值之和更新标签,所有节点标签不再改变时迭代结束.实验结果表明:该算法得到的社区划分方式平均是LPA的4.0%,是平衡传播算法(BPA)的12.9%;信息变化参数平均是LPA的45.1%,是BPA的73.3%.具有更好的稳定性,适用于大型网络的社区发现.
关键词:社区发现;标签传播算法;数据场;势函数;稳定性
TP391.3;TP181001-9081-201403000733
基于快速构建模板的购物信息抽取方法.李萍,朱建波,周立新,等.计算机应用, 2014, 34(3): 733-737.
针对由模板生成的购物信息网页,且根据其网页信息量大,网页结构复杂的特点,提出了一种不使用复杂的学习规则,而将购物信息从模板网页中抽取出来的方法.研究内容包括定义网页模板和网页的信息抽取模板,设计用于快速构建模板的模板语言,并提出一种基于模板语言抽取内容的模型.实验结果表明,在标准的450个网页的测试集下,所提方法的召回率相比抽取问题算法(EXALG)提高了12%;在250个网页的测试集下,召回率相比基于视觉信息和标签结构的包装器生成器(ViNTs)方法和增加自动信息抽取和视觉感知(ViPER)方法分别提升了7.4%,0.2%;准确率相比ViNTs方法和ViPER方法分别提升了5.2%,0.2%.基于快速构建模板的信息抽取方法的召回率和准确率都有很大提升,使得购物信息检索和购物比价系统中的网页分析的准确性和信息召回率得到很大的改进.
关键词:模板;电子商务;信息抽取;购物信息;商品
TP391.3;TP311.11001-9081-201403000695
基于Hadoop云计算平台的大规模图像检索方案.朱为盛,王鹏.计算机应用, 2014, 34(3): 695-699.
针对传统图像检索方法在处理海量图像数据时面临困扰的问题,提出了一种基于传统视觉词袋(BoVW)模型和MapReduce计算模型的大规模图像检索(MR-BoVW)方案.该方案充分利用了Hadoop云计算平台海量存储能力和强大的并行计算能力.为了更好地处理图像数据,首先引入一种改进的Hadoop图像数据处理方法,在此基础上分特征向量生成、特征聚类、图片的向量表示与倒排索引构建三个阶段MapReduce化.多组实验表明,MR-BoVW方案具有优良的加速比、扩展率以及数据伸缩率,效率均大于0.62,扩展率以及数据伸缩率曲线平缓,适于大规模图像检索.
关键词:云计算;Hadoop;MapReduce;图像检索;视觉词袋模型
TP391.41671-5489-201402000303
基于改进的2DPCA对近红外人脸图像的识别方法.吴博,刘小华,周春光.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 303-307.
基于二维主成分分析(two-dimensional principal component analysis,2DPCA)算法与近红外人脸识别方法,提出一种双向2DPCA算法和双向对称2DPCA算法,得到了识别率更高的人脸识别方法,解决了环境光照对人脸识别的影响.
关键词:人脸识别;近红外;2DPCA算法;双向2DPCA算法;双向对称2DPCA算法
TP391.41001-9081-201403000771
模拟阅读脑—机接口异步化研究.曹巧玲,官金安.计算机应用, 2014, 34(3): 771-774.
“模拟阅读”脑-机接口(BCI)工作在同步模式,而实际中使用者希望能在“工作/非工作”状态间自由切换,即异步化,针对该问题提出了利用闭眼固定时间的脑电信号作为两种状态间转换开关的方法.首先设计了实验方案;然后对采集的脑电图(EEG)信号分别在时域和频域进行特征提取,对时域特征利用支持向量机(SVM)和K-means分类器进行分类,对频域特征用SVM分类.时域最高识别率分别为91.25%和89.17%,平均分类所需时间分别为1.89 s和0.11 s,频域最高识别率和平均识别率分别为86.25%和81.875%.实验结果表明该实验模式能实现两种状态自由切换的目的.
关键词:异步;脑-机接口;支持向量机;特征提取;模式识别
TP391.41671-7775-201401000056
基于演化学习超网络的微阵列数据分类.王进,黄萍丽,孙开伟,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 56-62.
为解决传统模式识别方法学习结果过于复杂且难以解读的问题,提出了一种基于遗传算法的演化学习超网络模型.与传统的基于梯度下降和超边替代的超网络学习算法不同,演化学习超网络模型在其学习过程中引入了遗传算法.将超网络的超边集合划分成多个子种群;对子种群中的个体进行选择、交叉和变异等遗传操作,并对每一代种群进行子种群间优秀个体的迁移.每个子种群并行执行演化操作,完成演化后得到一个具有决策能力的超网络分类器.利用演化超网络对急性白血病、肺癌和前列腺数据集进行分类试验.结果表明,演化学习超网络对3个数据集的分类准确率分别为96.21%,99.26%,96.09%.所提出的方法与其他传统的模式识别方法相比,具有更高的分类准确率,而且其学习结果具有很好的可读性,有利于挖掘与癌症诊断密切相关的基因对高阶关联关系.
关键词:微阵列数据分类;模式识别;机器学习;超网络;遗传算法
TP391.4;TP181000-1239-201403000590
局部保持对支持向量机.花小朋,丁世飞.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 590-597.
多面支持向量机(multiple surface support vector machine,MSSVM)分类方法作为传统支持向量机(support vector machine,SVM)的拓展在模式识别领域成为新的研究热点之一,然而已有的MSSVM方法并没有充分考虑到训练样本之间的局部几何结构以及所蕴含的判别信息.因此将保局投影(locality preserving projections,LPP)的基本思想引入到MSSVM中,提出局部保持对支持向量机(locality preserving twin support vector machine,LPTSVM).LPTSVM方法不但继承了MSSVM方法具有的异或(XOR)问题处理能力,而且充分考虑样本间的局部几何结构,体现样本间所蕴含的局部判别信息,从而在一定程度上提高了分类精度.主成分分析(principal component analysis,PCA)方法克服了LPTSVM奇异性问题,保证了LPTSVM方法的有效性.非线性情况下,通过经验核映射方法构造了非线性LPTSVM.在人造数据集和真实数据集上的测试表明LPTSVM方法具有较好的泛化性能.
关键词:分类;多面支持向量机;保局投影;主成分分析;经验核映射
TP391.4;TP181001-9081-201403000742
基于神经网络的电影票房预测建模.郑坚,周尚波.计算机应用, 2014, 34(3): 742-748.
针对电影票房预测与分类的研究中存在预测精度不高、缺乏实际应用价值等缺陷,通过对中国电影票房市场的研究,提出一种基于反馈神经网络的电影票房预测模型.首先,确定电影票房的影响因素以及输出结果格式;其次,对这些影响因子进行定量分析和归一量化处理;再次,根据确定的输入和输出变量确定各个网络层次神经元数量,建立神经网络结构,改进神经网络预测的算法和流程,建立票房预测模型;最后,用经过去噪处理的电影历史票房数据对神经网络进行训练.针对神经网络波动性的特点,对预测模型的输出结果进行改进之后,输出结果既能更可靠地反映电影在上映期间的票房收入,又能指出电影票房的波动范围.仿真结果表明,对于实验中的192部电影,基于神经网络算法的预测模型有较好的预测和分类性能(前5周票房的平均相对误差为43.2%,平均分类正确率可达93.69%),能够为电影在上映前的投资、宣传以及风险评估提供较全面、可靠的参考方案,在预测分类领域具有较好的应用价值和研究前景.
关键词:多层反馈神经网络;电影票房预测;票房分类;影响因素量化
TP391.411671-5489-201402000291
基于Shadow Volume的场景阴影渲染方法.杨超,钟慧湘,李慧盈,等.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 291-294.
基于传统shadow volume方法提出一种改进算法,该算法通过采用基于八叉树的阴影体筛选策略和基于z值的阴影淡出策略解决了传统shadow volume算法对大场景效率较低的问题.实验结果表明,改进方法能有效减少需要渲染的阴影体数量,提高阴影渲染效率,同时保证较好的画面效果.
关键词:阴影生成;shadow volume方法;虚拟现实;八叉树
TP391.411671-5489-201402000295
基于正交多项式密度函数的CT图像分割方法.刘哲,徐涛.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 295-302.
通过构建面向CT图像数据的非参数正交多项式密度模型,解决了带有先验性质的参数化方法不能对复杂医学图像做出合适地描述,从而导致实际物理模型与假设模型间存在较大差异的问题,即模型不匹配的问题.在形成的多峰函数基础上采用改进的粒子群优化算法,依据启发式优化搜索策略实现多峰优化,先寻找多个局部最优解,再以局部最优解为聚类中心实现图像分割.通过模拟数据和真实CT图像数据的仿真,证明了基于正交多项式密度函数图像分割算法的有效性.
关键词:非参数密度估计;医学图像分割;正交多项式;张量积;粒子群优化
TP391.411671-7775-201402000207
基于粒子滤波和在线随机森林分类的目标跟踪.陈姝,彭小宁.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 207-213.
针对粒子滤波跟踪过程中不精确的状态模型或观测模型会降低跟踪精度的问题,提出一种基于粒子滤波与在线随机森林分类的目标跟踪算法框架.通过在线样本学习,随机森林中的样本集可以准确地近似目标外观的概率分布;在粒子滤波跟踪中,采用随机森林分类结果及区域直方图相似度来估计粒子相似度,从而提高了观测模型的精度.当出现跟踪漂移时,通过随机森林检测目标来重新初始化粒子滤波器,可以防止由于误差积累而造成的跟踪失败.采用vc 6.0+opencv实现了本算法,并设计两类试验分别来验证算法的跟踪精度和抗漂移能力.结果表明,该算法跟踪正确率比粒子滤波提高23%,比随机森林提高16%,因此可以防止无规则运动等因素造成的跟踪漂移,实现了长序列可靠跟踪.
关键词:粒子滤波;随机森林;在线学习;运动跟踪;观测模型
TP391.411007-2780-201401000129
改进型高精度实时视频多指尖检测方法的研究.黄阿云,郭太良,林志贤,等.液晶与显示, 2014, 29(1): 129-136.
指尖提取已成为基于视觉的裸手人机交互的关键技术,针对目前很多识别手势和指尖检测方法存在的对设备要求高、系统效率低、局限于单指检测、应用局限性高和对于弯曲手指存在误检等诸多问题,提出了一种改进型高精度曲率多指尖检测法.首先,通过对提取到的手势边缘序列点求曲率和像素值判断法排除手指凹槽.同时还提出了掌心测距法结合手掌外接圆法等有效地去除了握拳时和手指半弯时解决类指尖误判问题的方案.最后,整合优化算法流程,实验验证表明该改进的检测方法能较好地提高程序运行效率,检测精度与运行速度得到了明显的改善.
关键词:肤色跟踪;轮廓提取;曲率法;指尖检测
TP391.4131001-9081-201403000785
基于多尺度分解的色调映射算法.胡庆新,陈云,方静.计算机应用, 2014, 34(3): 785-789.针对高动态范围(HDR)图像显示于普通显示设备的问题,提出一种新的基于多尺度分解的色调映射(TM)算法.首先利用局部边缘保留(LEP)滤波器对HDR图像进行多尺度分解,有效平滑了图像的细节同时保留了突出的边缘;根据分解后各层的特点和压缩的要求,提出一个带参数的动态范围压缩函数,通过变化参数以便压缩图像的粗尺度层并增强细尺度层,从而压缩图像的动态范围并增强细节;最后重组各层并恢复颜色,所得到的映射后图像具有良好的视觉效果.实验结果证明,该方法在自然度、结构保真度和整体的质量评价上都要优于Gu等(GU B,LI W J,ZHU M Y,et al.Local edge-preserving multiscale decomposition for high dynamic range image tone mapping [J].IEEE Transactions on Image Processing,2013,22(1):70-79)和Yeganeh等(YEGANEH H,WANG Z.Objective quality assessment of tone-mapped images [J].IEEE Transactions on Image Processing,2013,22(2):657-667)提出的方法,同时也避免了局部色调映射算法所普遍存在的光晕效应.该算法可以用于HDR图像的色调映射.
关键词:色调映射;局部边缘保留滤波器;高动态范围图像;多尺度分解;自然度
TP391.4131001-9081-201403000790
基于局部谱能量自相似矩阵的纹理描述.杨鸿波,候霞.计算机应用, 2014, 34(3): 790-796.
对于纹理检测和分类中的纹理描述问题,提出一种新的基于Gabor滤波器组局部谱能量的自相似矩阵来描述纹理的方法.首先采用多尺度、方向的极坐标对数Gabor滤波器组对纹理模板进行滤波,获得频域上局部频段和方向上的纹理信息;然后计算频域上各尺度、方向上局部谱能量的自相似度量,将这些度量值以自相似矩阵的形式进行存储,并作为纹理特征的描述子;最后将这种描述方法应用到纹理检测和分类中.由于该描述子主要体现的是纹理模板在不同频段和方向局部谱能量的自相似程度,所以它对滤波器参数的依赖度较低.实验中利用纹理特征描述子可以实现比较准确的纹理检测,多类纹理合成图像分类实验的准确率达到了91%以上.实验结果说明,纹理局部谱能量的自相似矩阵是一种十分有效的纹理描述方法,其检测和分类的结果对后期的纹理分割、纹理识别等研究领域具有广泛的应用前景.
关键词:自相似矩阵;纹理描述;局部谱能量;纹理检测;纹理分类
TP391.4131001-9081-201403000801
基于有理数阶微分的图像去噪新方法.蒋伟,李小龙,杨永琴,等.计算机应用, 2014, 34(3): 801-805.
针对现有的全变分(TV)去噪方法效果不太理想,在去噪的同时不能较好地保持图像的边缘和纹理细节,提出了一种基于有理数阶微分的图像去噪新方法.首先详细地讨论了现有的全变分去噪方法和分数阶微分去噪方法各自的优缺点;然后将全变分去噪模型与分数阶微分理论相结合,获得有理数阶微分图像去噪新模型,并推导了相应的有理数阶微分模板.实验结果表明:与改进前的方法相比,信噪比(SNR)提高了接近2个百分点,较好地传承了全变分去噪方法对图像高频部分大幅改善及分数阶微分去噪方法能够很好地保留图像纹理细节的优点,是一种有效的图像去噪方法.关键词:图像去噪;全变分;有理数阶微分;纹理细节;客观评价指标
TP391.4131001-9081-201403000806
基于均值漂移的图像复制粘贴伪造盲检测.焦丽鑫,杜振龙.计算机应用, 2014, 34(3): 806-809.
针对传统图像复制粘贴伪造盲检测算法存在的耗时长、计算量大、检测精度不高的问题,提出了一种基于均值漂移(MS)的图像复制粘贴伪造盲检测算法.该方法提取图像的加速稳健特征(SURF)特征点,通过最近邻匹配方法进行特征匹配,滤除冗余点,初步定位复制粘贴伪造区域.利用均值漂移将具有相同或相似属性的图像像素分割为同一区域,借助匹配后的SURF特征点与其所在均值漂移分割区域的位置依赖关系确定伪造区域,并采用边缘直方图和HSV颜色直方图衡量特征点所在分割区域与相邻区域间的相似度,将大于相似度阈值的邻域划分到复制粘贴伪造区域中,进一步细化伪造检测结果,最终实现图像的复制粘贴伪造盲检测.实验结果表明,在细节轮廓清晰和灰度值变化明显的图像中,该算法能够达到比较理想的检测效果,能够鲁棒地、高效地检测出图像的复制粘贴伪造区域.
关键词:数字图像;复制粘贴;图像伪造;加速稳健特征;均值漂移
TP391.4131001-9081-201403000820
基于曝光融合的单幅图像去雾算法.唐鉴波,朱桂斌,王田,等.计算机应用, 2014, 34(3): 820-823.
针对雾霾等恶劣天气导致户外图像降质的问题,设计了一种简单、高效的图像去雾算法.首先通过空域高通滤波对降质图像进行处理,达到压制低频分量、增强图像边缘细节的目的;然后,对滤波后的图像进行空间线性对比度拉伸,增强图像的对比度;最后通过拉普拉斯金字塔的多曝光图像融合方法,将滤波结果与对比度拉伸结果进行融合,得到最终的去雾图像.实验结果表明,所提算法实时性较高,对雾霾、沙尘、水下等降质图像均有较好的增强效果.
关键词:图像去雾;空域高通滤波;曝光融合
TP391.4131001-9081-201403000824
基于差值绝对值之和和置信传播的快速收敛立体匹配算法.张丽红,何树成.计算机应用, 2014, 34(3): 824-827.
针对传统置信传播(BP)立体匹配算法运算次数较多、效率低下的问题,提出了一种基于像素灰度绝对误差和(SAD)和BP的快速收敛立体匹配算法.首先使用SAD作为代价函数来计算初始视差值,并将可靠视差值作为约束项加入全局算法BP的能量函数中,进行全局的能量函数的优化;然后在优化过程中更新计算每个像素点的置信度时,考虑当前像素点自适应大小邻域内像素点对它的信息传递,而忽略距离较远的像素点的影响,从而减少了置信传播节点数并提高了置信度收敛的速度.实验结果表明,提出的算法在保持相近匹配精度的前提下,运行时间减少了50%~60%,提高了立体匹配效率,为实时应用打下了基础.
关键词:立体匹配;初始视差;能量函数;置信传播;快速收敛
TP391.4131001-9081-201403000828
融合KL散度和移地距离的高斯混合模型相似性度量方法.余艳.计算机应用, 2014, 34(3): 828-832.
为提高高斯混合模型(GMM)间相似性度量方法的计算效率和准确性,通过对称化KL散度(KLD)并结合移地距离(EMD)提出一种新的相似性度量方法.首先计算待比较的两个高斯混合模型内各高斯成分间的KL散度,对称化处理后用于构造地面距离矩阵;然后用线性规划方法求解两个高斯混合模型间的移地距离作为高斯混合模型间的相似性度量.实验结果表明,将该相似性度量方法应用于彩色图像检索,相对于传统方法能够提高检索的时间效率和准确性.
关键词:图像检索;高斯混合模型;KL散度;移地距离;颜色空间分布
TP391.4131001-9081-201403000833
基于视觉的手势识别方法及其在数字信号处理器上的实现.张毅,刘钰然,罗元.计算机应用, 2014, 34(3): 833-836.
针对手势识别算法复杂度高、在嵌入式系统上运行效率低的问题,提出一种以定点运算为主的基于形状特征的手势识别方法.采用内部最大圆法和圆截法提取特征点,在手掌内部寻找一个最大圆来获取掌心坐标;同时根据指尖的几何特征,在手形边缘以画圆的方式获取指尖,从而得到手势的手指数、方向和掌心位置等特征信息;再对这些特征信息进行分类并识别.通过对算法进行改进,完成了在数字信号处理器(DSP)上的移植.实验证明该方法对于不同人的手具有适应性,适合在DSP上处理,与其他基于形状特征的手势识别算法相比,平均识别率提高了1.6%~8.6%,计算机对算法的处理速度提高了2%,因此所提算法有利于嵌入式手势识别系统的实现,为嵌入式手势识别系统打下基础.
关键词:手势识别;计算机视觉;数字信号处理器;嵌入式系统;定点运算
TP391.4131001-9081-201403000837
结合形状约束的Graph Cut行人分割.胡江华,王文中,罗斌,等.计算机应用, 2014, 34(3): 837-840.
传统的Graph Cut算法没有对目标的形状予以限制,很难得到语义化的分割结果,即无法保证分割出来的是“行人”.针对该问题提出一种结合形状和底层特征的Graph Cut算法.对于行人分割,用大量真实行人轮廓来表达“行人”的先验形状,对Graph Cut分割算法予以约束,同时构建一个行人模板的层次树以减少匹配时间;并且提出一种区分性的外观模型来替换原来的外观模型.实验结果证明,该算法的分割结果明显优于传统Graph Cut算法的分割结果,所得到的轮廓与真实的行人轮廓比较吻合.
关键词:行人分割;Graph Cut算法;层次聚类;Chamfer距离;形状约束
TP391.4131001-9081-201403000841
基于改进多尺度乘积LoG算子的仿射不变形状匹配算法.杜海静,肖阳辉,朱丹,等.计算机应用, 2014, 34(3): 841-845.
目标在成像过程中发生的几何变形多数情况下可用仿射变换来描述.据此,提出一种利用角点进行仿射不变形状匹配的算法.首先引入多尺度乘积LoG(MPLoG)算子检测轮廓角点,并根据角点间距自适应地提取轮廓特征点,从而获取形状关键特征;为解决目标的仿射变形问题,采用Grassmann流形Gr(2,n)来表征和度量两形状之间的相似度;最后通过迭代式序列移位匹配算法来克服Grassmann流形对起始点的依赖并完成形状的匹配.对形状数据进行仿真实验的结果表明,所提算法能够有效地实现形状检索和识别,并对噪声有较强的鲁棒性.
关键词:多尺度乘积LoG算子;角点检测;Grassmann流形;迭代式序列移位;形状匹配
TP391.4131001-9081-201403000846
基于机器视觉的羊体体尺测量.江杰,周丽娜,李刚.计算机应用, 2014, 34(3): 846-850.
体尺参数是评价羊生长状况的重要指标,如何实现其无应激测量是羊养殖过程中亟需解决的重要问题.引入机器视觉相关方法,运用基于灰度的背景差分法,结合色度不变性原理,从复杂环境中检测羊体,并借助栅格法,提取羊体上轮廓包络线;采用D-P算法和海伦-秦九绍公式对轮廓序列进行分析,获取包络线最大曲率点,并以此作为羊体臀部测点;在此基础上,采用四点法求取羊体的其他3个测点,结合空间分辨率,得出羊体的体尺参数,实现无接触测量.实验结果表明,所提方法可以有效从复杂环境中提取出羊体;羊体臀部测点可以有效稳定地确定,羊体身高可稳定获取;由于环境光线的复杂性,肩胛点的确定仍存在一些问题.关键词:体尺测量;背景差分法;阴影抑制;测点提取;机器视觉
TP391.4131001-9081-201403000892
融合空域与频域特征的能见度监督学习.许茜,李岩,郝红卫.计算机应用, 2014, 34(3): 892-897.
大气能见度不仅影响海路空交通运输和居民出行,而且是空气质量检测的主要指标.现有基于图像处理的能见度评测方法存在采用固定公式计算、稳定性差、对适用环境要求苛刻等问题.能见度监督学习测量方法直接从观测场景图像中提取空域边缘相关特征与频域能量分布特征构成高维特征向量,无需人工设立目标物或对观测场景建模.它通过k最近邻(kNN)选取与待测图像相似样本进行支持向量回归机(SVR)的训练,动态构建图像特征与能见度之间的学习模型,将各种能见度影响因子隐藏于模型内.对自然场景的测量实验结果表明,该方法的测量正确率最高可达96.29%,且具有良好的稳定性和实时性,操作简单,便于大规模推广.
关键词:大气能见度;空域;频域;傅里叶变换;周向谱;监督学习
TP391.4131001-9081-201403000898
基于小波矩的改进遗传算法风切变识别.蒋立辉,陈红,庄子波,等.计算机应用, 2014, 34(3): 898-901.
针对采用三次B样条小波矩提取的低空风切变图像的形状特征,提出了一种改进的遗传算法(GA)用于微下击暴流、低空急流、侧风以及顺逆风4种风切变的类型识别中.该算法中自适应交叉概率仅考虑了进化代数的影响,而变异概率强调个体与群体适应度的作用,使得在均匀把握群体演变方向时,极大程度地丰富种群的多样性.对由此改进算法选取的最优特征子集,采用三阶近邻分类器进行分类识别.实验结果表明,该自适应遗传算法操作方向性强,能快速收敛到全局最优解,稳定地提取出最优特征子集,最终使低空风切变的平均识别率达到97%以上,获取了较好的识别效果.
关键词:小波矩;风切变;形状特征;遗传算法;类型识别
TP391.413;TP181001-9081-201403000760
全局加权稀疏局部保留投影.林克正,程卫月,刘帅.计算机应用, 2014, 34(3): 760-762.
针对稀疏保留投影(SPP)算法运行时间较长并且忽略了样本的类间差异信息的问题,在稀疏保留投影算法的基础上,提出了全局加权稀疏局部保留投影(GWSLPP)算法.该算法在保持样本的稀疏重构关系的同时,使样本具有很好的鉴别能力,算法通过对样本进行稀疏重构处理;然后对样本进行投影并且最大化样本的类间散度;最后利用得到的投影将样本分类.该算法分别在FERET人脸库和YALE人脸库上进行实验.实验结果表明,全局加权稀疏保留算法在执行时间和识别率综合性能上,优于局部保留投影(LPP)、SPP和FisherFace算法,执行时间只有25 s,识别率能达到95%以上,实验数据验证了算法的有效性.
关键词:稀疏保留投影算法;类间差异;稀疏重构;类间散度
TP391.431671-4512-201403000033
基于图聚类的脱机手写文档图像文本行分割.黄亮,殷飞,陈庆虎.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 33-36.
提出了一种基于自适应游程平滑算法和基于改进的最小张树聚类的文本行分割算法,该算法基于图的集成聚类的框架用以进一步解决文本行分割的问题,该框架可以很容易地推广到对更多的单一算法进行融合.在该融合框架中,由对应于连通部件的顶点以及顶点对之间的边构成文档图,边上的权值由两个单一文本行分割算法的结果决定.于是,文本行分割的任务就转化为如何以最小代价对文档图进行划分的问题.该融合算法在哈尔滨工业大学多人手写数据库上取得了较好的效果,召回率为99.31%,错误率为0.94%.
关键词:文本行分割;自适应游程平滑;最小生成树;距离测度学习;图聚类的集成
TP391.71671-5489-201402000319
面向全自动三维扫描系统的多视角三维数据自动配准技术.李杨,许志闻,宋展,等.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 319-325.针对利用高精度转台进行配准模型的顶部和底部与模型进行配准时效果不佳的问题,提出一种面向全自动三维扫描系统的多视角三维数据自动配准方案.对待扫描模型,利用单轴高精度转台获取由不同角度扫描的点云数据,先使用一种快速简单的方法求解转台中轴,利用中轴将多片点云拼合得到模型主体;再通过点云包围盒变换,完成点云的初始配准,并通过改进的ICP算法完成点云的精确配准.实验结果表明,该方法具有较好的操作性和较高的精度.
关键词:三维拼接;ICP算法;最小包围盒
TP391.71004-132X-201404000439
基于机床转角的叶轮流道加工刀轴控制方法.韩飞燕,张定华,党创锋.中国机械工程, 2014, 25(4): 439-443.
针对长短叶片形式叶轮流道非正交四轴加工刀轴难控制的问题,提出了一种基于线性插值的机床转角的刀轴控制方法.首先根据非正交四轴机床后置处理关系,推导机床转角与平动坐标的数学映射关系;然后在整个流道上对经过清根刀位数据后置处理后的机床转角进行线性插值,并对机床转角进行碰撞检测及修正,从而得到流道加工无干涉机床转角;进而利用映射关系实现机床平动坐标的求解.仿真实验表明,该方法能够保证刀位文件的几何信息准确,实现叶轮流道的精确加工.
关键词:叶轮流道;机床转角;非正交四轴加工;刀轴控制
TP391.721000-8608-201402000182
平面曲线间Hausdorff距离计算.曹利新,董雷,曹京京.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 182-188.
为克服传统的针对平面曲线间Hausdorff距离4种情况需分别求解不同非线性方程组的缺点,分两个步骤计算平面曲线间的Hausdorff距离.首先将曲线A进行离散化处理,并计算各离散点到曲线B的最小距离,从中选择若干个距离较大,且满足曲线A上相邻点到曲线B的距离呈“小大小”的点对作为近似解;然后根据各点对处曲线的特点,判断该点附近可能存在4种类型点的哪一种,建立相应的优化模型并进行局部寻优,选择优化结果中最大的距离值作为两平面曲线间的单向Hausdorff距离.该法将平面曲线间Hausdorff距离的计算转化为点到曲线的最小距离计算,计算过程简单有效.两个数值算例验证了该方法的正确性.
关键词:Hausdorff距离;平面曲线;最小距离
TP391.731004-132X-201403000299
复杂曲面五轴加工干涉检查的研究.王国勋,舒启林,王军,等.中国机械工程, 2014, 25(3): 299-303.
针对复杂曲面五轴数控加工刀具干涉检测算法复杂且效率低的问题,提出了基于空间三维坐标系变换原理的刀具干涉检查方法,即通过计算曲面上的点在刀具局部坐标系中刀具投影区域内的坐标值与刀具的位置关系来判断是否发生干涉.该方法能够同时检查局部干涉和全局干涉,大大减少计算量,提高检测效率和数控加工效率.为避免干涉,针对不同的干涉形式给出了不同的刀具姿态调整旋转轴和旋转角.通过实例验证了所提方法的可行性和有效性.
关键词:五轴加工;干涉检查;复杂曲面;坐标系变换
TP391.751000-8608-201402000204
基于GPU并行算法的水动力数学模型建立及其效率分析.赵旭东,梁书秀,孙昭晨,等.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 204-209.应用非结构化网格建立水动力模型目前已经得到了广泛的应用.针对在网格数过多,且无集群机情况下难以快速获得计算结果这一问题,基于GPU的高性能计算技术,在CUDA开发平台下设计并行算法,建立非结构化网格的二维水动力模型.与利用GTX460显卡和集群机的计算效率对比表明,在保持计算精度的前提下,速度提升了一个量级,且随着网格数的持续递增,可以保持较高的加速比增幅,比较适合应用于大范围海域的水动力模型的数值计算.
关键词:GPU;非结构化网格;水动力模型
TP391.91671-4512-201403000019
基于空域的网格匹配定位算法.刘雯,徐连明,李智峰,等.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 19-22.
提出一种基于空域的网格特征匹配定位算法,利用信号衰减模型,将信号空间的匹配计算变换为距离空间的匹配计算,并计算相似度,选出最邻近的目标网格,最后通过加权计算进行精确求解.该方法有效降低非线性空间匹配带来的位置相似度误差,利用网格匹配算法的思想,进一步降低了定位误差,提高了定位精度,与基于信号强度的K近邻算法和基于信号强度的网格匹配算法相比,所提出的基于空域网格匹配算法降低了定位误差,定位精度提升近10%,满足了目前室内高精度定位需求.
关键词:室内定位;指纹定位;网格匹配;信号空间;空域
TP391.91001-3881-201403000009
复杂曲面弯板机器人五轴联动控制算法研究.吴昌宇,程良伦.机床与液压, 2014, 42(3): 9-11.
针对水火弯板加工现状及现有的弯板机器人样机加工板型受限的问题,在新的水火弯板机器人样机机械结构的基础上,提出一种适用所有船体外板复杂曲面加工的机械行走控制策略,采用运动学和空间几何方法描述水火弯板机器人的五轴联动控制算法,实现了加工过程中互相关联的五轴的协同运动.通过采用板型实际数据进行计算验证,计算结果能准确表述各轴的位置信息,同时火枪头能准确对准钢板上的焰道加工点,保证了水火弯板机器人的自动化加工效率和质量.
关键词:弯板机器人;联动控制;运动学;焰道
TP391.91671-5489-201402000285
基于DEM-CFD耦合的新型CAE软件系统设计.付宏,吕游,金鑫禹,等.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 285-290.
基于离散元法和计算流体动力学方法,设计一种流固耦合及流动过程分析软件,实现了与三维计算机辅助设计软件的集成,从而开发出一种集设计与性能分析评价为一体的新型计算机辅助工程软件——AgriDEM,并通过实例验证了该软件的可行性和有效性.关键词:离散元法;计算流体动力学;计算机辅助设计;计算机辅助工程;优化设计
TP391.91000-1239-201403000650
网络中心化仿真任务共同体服务选择算法研究.孙黎阳,李阳,林剑柠,等.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 650-660.
网络中心化仿真的核心问题是如何动态地把散布在网络上的各种服务进行整合,以形成新的、满足不同用户需求的仿真任务共同体.提出了一种仿真任务共同体服务选择算法(simulation task community service selection algorithm,STCSSA),其主要思想是将仿真任务共同体的构建转换成带QoS全局约束多目标优化的服务查找问题.首先介绍了仿真任务共同体服务QoS模型,并对任务共同体服务组合流程进行了评价;接着详细介绍了STCSSA运行流程,对算法的惯性权重动态变化策略进行了设计,并提出了一种可选的变异操作方法;最后将STCSSA与其他粒子群优化算法进行了对比测试,不仅从算法性能角度验证了STCSSA在提高收敛速度及避免局部最优方面具有优势,还从算法应用角度验证了STCSSA适用于大规模仿真下的网络中心化仿真任务共同体构建.
关键词:网络中心化仿真;仿真任务共同体;服务选择;粒子群算法;动态惯性权重;可选变异操作
TP391.91001-9081-201403000780
基于笛卡尔切割单元法的复杂河道地理信息系统环评可视化.吴培宁.计算机应用, 2014, 34(3): 780-784.
复杂河道中污染物扩散计算及其在地理信息系统(GIS)上的可视化,对于地表水环境影响评价(EIA)具有非常重要的意义,但在网格生成、污染物计算模型及计算结果可视化方面存在着诸多困难.针对点源岸边排放河流污染物计算及基于GIS可视化中的难点问题,提出了基于切割单元法的地面水环境影响评价可视化方法.将切割单元法应用于网格剖分,通过切割单元交点追踪算法及河道轮廓线内背景网格筛取算法,生成了复杂河道笛卡尔网格.提出了基于污染物二维稳态衰减模式的网格自适应加密与稀疏算法,在非结构化笛卡尔网格基础上采用了基于河流几何信息判断的点源岸边排放河流污染预测算法与区域填充算法,实现了环境影响评价计算结果的可视化显示.通过一个河流污染环境影响评价可视化的实例,验证了所提方法的可行性与有效性.
关键词:笛卡尔切割单元法;环境影响评价;地理信息系统;可视化;地面水环境
TP391.91001-9081-201403000888
自动站气温数据异常的补偿方法.张颖超,郭栋,熊雄,等.计算机应用, 2014, 34(3): 888-891.
为了保证气象资料的完整性与准确性,针对含有间断噪声的自动站日平均气温数据提出了3种隶属度函数,设计了基于平方平均隶属度函数的模糊支持向量机(FSVM)补偿算法,建立了补偿模型,并与传统支持向量机(SVM)方法进行了对比.实验结果表明:基于平方平均隶属度函数的FSVM方法对噪声点有较强的识别能力,插补后的数据精度达到了1.4℃,优于传统SVM方法的1.6℃;整体预测精度达到了1.13℃,同样优于传统SVM方法的1.42℃.
关键词:自动气象站;间断噪声;日平均气温;平方平均隶属度函数;模糊支持向量机;补偿
TP391.91004-132X-201404000502
基于Kirchhoff动力学比拟理论的柔性管件维修可视化.焦玉民,王强,徐婷,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 502-507.
为逼真模拟柔性管件在虚拟维修过程中的变形过程,提出了基于横截面假设的软管模型构建方法.将软管的变形过程转换成截面中心受力后的响应过程,结合软管的物理特性,对其进行平衡状态下的受力分析;构建了软管Kirchhoff动力学平衡方程,为便于求解,使用欧拉四元参数法对动力平衡方程进行转换;构建了基于几何约束的圆截面运动微分方程,使用有限差分法对方程进行求解;基于软管模型假设,提出了基于节点间最短距离的碰撞检测方法.最后,以天然橡胶软管为仿真对象,结合其几何特征和物理特征,对其运动过程进行数值模拟,仿真结果证明,该方法可以有效模拟橡胶软管受力后的空间形态.
关键词:Kirchhoff动力学比拟;虚拟维修;柔性管件;碰撞检测
TP391.91672-7207-201401000124
基于三角模糊数的仿真模型验证方法.焦松,李伟,杨明.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 124-131.
为了保证仿真模型可信度量化结果的准确性,同时便于验证方法的实际应用,既需要充分考虑各种专家意见带来的不确定性,且需要采用统一的形式对专家意见进行刻画.由此提出基于三角模糊数的验证方法.首先分析专家意见的特点,并采用三角模糊数进行描述;然后将仿真输出分为静态、缓变和速变三类数据,并分别采用相应的图形将各自特征直观地呈现给专家,进而评定得到每个仿真输出分量的符合度;再者基于三角模糊数层次分析法得到各仿真输出变量的权重;最后基于模糊综合评判法综合各仿真输出分量的符合度,得到仿真模型的可信度.在实例应用中,该方法有效地对某导弹导引系统仿真模型进行验证.
关键词:仿真模型验证;三角模糊数;模糊层次分析法;模糊综合评判法
TP391.9;S223.21671-7775-201401000040
铲式成穴器成穴性能的离散元法仿真.纪玉杰,于淼,李成华.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 40-43.
针对铲式成穴器对土壤的动态破坏过程,提出采用离散元法研究成穴器的成穴性能.建立了成穴器与土壤的二维离散元仿真分析模型,通过施加合理的力学模型进行成穴器工作过程的离散元仿真分析.由仿真结果可知:随着工作速度的加快,土壤的扰动明显加剧,回流覆盖效果变差;随着土壤含水率的增加,土壤的团聚现象明显,土壤流动性变差.将仿真计算结果与理论分析结果对比,两者的变化趋势基本一致,由此初步说明了采用离散元法分析铲式成穴器成穴性能的可行性.
关键词:铲式成穴器;成穴;仿真分析;土壤;离散元
TP391.9;TP181671-7775-201401000050
基于突变理论与梯形模糊数的海洋视景仿真逼真度综合评定.梁洪涛,康凤举,翟楠楠.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 50-55.
针对海洋视景仿真逼真度评定难以兼顾模糊性和主观性的问题,提出了一种基于突变理论和梯形模糊数的分析与评判方法.从视景仿真所遵循原则和海洋战场环境特点出发,建立了一套定量指标为主、定性指标为辅的四级海洋视景仿真逼真度指标评价体系;构建了基于梯形模糊数的突变理论动态综合决策模型,利用梯形模糊数对低层指标初始化和突变理论归一化公式机理本身来确定各指标对各目标重要性的确定性量化,并通过对3个典型海洋战场视景仿真完成系统决策评定.试验结果表明:该模型能够合理和正确地解决视景仿真逼真度评定问题,为大型复杂系统的多属性决策提供了一个新视角.
关键词:海洋视景仿真;突变理论;梯形模糊数;逼真度;综合评判
TP391;TG8061001-3881-201403000085
三维光学检测冰箱门外壳成形回弹值获取研究.张德海,白代萍,杨勇,等.机床与液压, 2014, 42(3): 85-89.
针对冰箱门外壳因高塑性、小弹性模量和曲率半径大导致的成形回弹量难以精确预测和测量的问题,采用三维光学检测方法去获得门外壳的三维回弹量.该检测方法由摄影测量技术和计算机双目视觉技术组成,通过对实际零件测试获得点云数模,与设计的CAD数模进行基准对齐后,根据实际需要在任意位置作截面线,获得两个数模之间的差值,即回弹值,包含大小和角度两个方面.以某型号冰箱门外壳为研究对象进行了测试,以第一个截线读取结果为例,研究表明:回弹最大值为7.346 mm,最小值1.426 mm,最大回弹角为13.791°,最小回弹角1.739°.说明该方法可以实现回弹数值大小和回弹角度的检测.
关键词:检测;回弹;弹性模量;摄影测量
TP391;TP181001-9081-201403000763
多决策树的模糊积分融合在银行信贷管理系统中的应用.傅玥,潘世英,王建岭.计算机应用, 2014, 34(3): 763-766.
为了提高基于数据挖掘的商业银行信贷管理系统的信贷风险评估水平,将多决策树的Choquet模糊积分融合(MTCFF)模型应用到银行信贷管理系统中.基本思想是采用决策树在已知类型的客户数据上进行挖掘,按照决策树剪枝程度不同形成不同的决策树并产生规则,利用所生成的不同决策树的规则,对未知类型的客户数据进行分类,然后让Choquet模糊积分对多棵决策树的分类结果进行融合,形成最优判断.采用UCI数据库中German客户信用卡数据集进行验证,实验证明Choquet模糊积分的非线性融合效果优于单棵决策树的分类效果,也优于其他线性融合方法,并且Choquet模糊积分要优于Sugeno模糊积分.
关键词:个人信用风险评估;数据挖掘;决策树;Choquet模糊积分;Sugeno模糊积分
TP391;TP3921000-1239-201403000627
度量空间中的Top-k反向Skyline查询算法.张彬,蒋涛,高云君,等.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 627-636.
不同于传统的度量空间Skyline查询,提出了一种新颖的度量空间中的Skyline查询MkRS(metric top-k reverse skyline).MkRS从反向角度执行度量空间中的Skyline.给定查询对象q和单调参考函数f,MkRS返回k个包含m个数据对象的子集,以至于每个子集G的度量Skyline包含q.评估这种查询,需要执行从输入数据集P中n个数据对象里选择m个对象的穷举搜索以及每个排列子集的度量Skyline.这些计算由于巨大的搜索空间而需要极高成本.提出了基于排序机理的算法STS(sort and threshold skyline),它可以提前终止计算,仅需要检查很少部分的子集.然后,利用信息重用技术给出了基于重用的STS算法rSTS(reuse STS),进一步减少了STS中80%以上的I/O访问.大量的实验表明提出的算法有效、快速.
关键词:查询;算法;度量空间;Skyline;反向Skyline
TP391;TP3931001-9081-201403000869
基于有限信息融合的中央银行大额支付系统反洗钱管理模型.王征,彭嘉陵,傅立立,等.计算机应用, 2014, 34(3): 869-872.
针对跨行洗钱犯罪的复杂性和协作性,在中央银行大额支付系统(HVPS)框架内,综合有限信息管理新方法,构建了新型的反洗钱管理模型.该模型采用分布式检测点采集排队队列中的洗钱信息,从而对大额支付系统中的协作洗钱犯罪进行整合的动态跟踪.它采用了基于事件的描述方法记录洗钱犯罪过程,应用灰色关联度算法实现大额支付系统中的多检测点信息融合,通过有限信息发掘出大额支付系统中的异常操作行为,最终应用功率谱估计算法实现洗钱犯罪的快速分析与识别.仿真测试结果证明,该模型与传统的反洗钱管理模型相比,洗钱客户覆盖率和发现精确度超过12%以上,而洗钱事件召回率提高了5%以上.从总体来看,该模型具有较高的信息处理效率和处理精度.
关键词:有限信息;反洗钱;大额支付系统;信息融合;识别
TP3931000-8608-201402000228
基于循环谱特征的楼宇室内频谱感知算法.高治军,王洪玉,王鑫.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 228-232.
针对目前楼宇室内环境中,信道多径衰落和噪声不确定性等低信噪比情况下主用户信号检测性能较低的问题,提出了一种基于支持向量机(SVM)的主用户信号频谱感知算法.该算法融合了循环平稳特征检测和SVM算法的特点,对信号循环平稳特征参数进行特征提取,作为训练样本和待测样本,再采用SVM算法分别对有无主用户情况下的信号进行分类检测.仿真实验表明与人工神经网络(ANN)和最大最小特征值法(MME)相比较,所提算法可在低信噪比情况下,有效地实现对主用户信号的感知,具有较好的稳健性.关键词:SVM;认知网络;频谱感知;循环谱;楼宇室内
TP3931671-4512-201403000001
基于叠加编码的增强型Gossip算法研究.杨博,朱光喜,张文峰,等.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 1-5.
提出了一种无线传感器网络中的Gossip算法,该算法能充分利用无线网络的广播特性来加快收敛速度.通过叠加编码的处理,增大了有效通信半径,使无法获得完整发射信息的节点获得部分发射信息,且这部分信息可以有效加快信息的传播速度,从而达到加快算法收敛速度、节约传感器能量消耗的目的.理论分析及仿真验证表明:基于叠加编码的Gossip算法可以有效加快收敛速度,同时通过对叠加编码通信半径的调整,可以在收敛速度与收敛精度之间取得平衡.
关键词:无线传感器网络;分布式计算;Gossip算法;信息扩散;随机几何图;叠加编码
TP3931000-1239-201402000278智慧城市中无线网络节点部署优化方案研究.黄书强,王高才,单志广,等.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 278-289.
智慧城市无线网络基础设施中,网络节点部署直接影响到网络服务质量.该问题可归结为在给定的几何平面上部署合适的普通AP节点作为无线终端的访问节点,部署特殊节点作为网关以汇聚普通节点的流量到有线网络中.以无线Mesh网络为例,提出根据区域人流量的统计来确定AP节点的部署位置和数量,将网关节点部署问题抽象为几何K-中心问题.以节点和网关之间路径长度最小为优化目标,提出自适应的粒子群算法来求解网关节点部署位置.在自适应粒子群算法中引入随机调整惯性权重、自适应改变学习因子和邻域搜索等改进策略,并设计一种新的适值函数计算方法,使得算法更容易获得最优解.仿真结果表明,相对于GA算法和K-means算法,改进粒子群算法求解效果稳定,鲁棒性强,可获得更小的覆盖半径,从而提高网络的服务质量.
关键词:智慧城市;无线Mesh网络;网关部署;几何K-中心;自适应粒子群算法;路径长度
TP3931000-1239-201402000395
现代数据中心网络特征研究.邓罡,龚正虎,王宏.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 395-407.
近年来,随着虚拟化技术的广泛运用和云计算等新兴应用模式的发展,数据中心网络在组成、结构、功能、规模及应用模式等方面正发生着深刻的变革.深入研究分析现代数据中心网络的特征,对于揭示数据中心网络的工作原理、提高数据中心网络的性能、设计合理的资源管理方案和系统,具有重要的意义.然而,当前针对数据中心网络特征的综合分析研究尚比较缺乏.从数据中心网络结构特征、应用特征、流量特征及虚拟化特征等几个方面,对数据中心网络的基本特征进行了分析研究,并就这些特征对网络资源管理的影响及下一步的研究方向进行了分析,得出了一些初步的结论,以期能为数据中心网络的理论研究和系统设计实践提供基本的借鉴和支撑.
关键词:数据中心网络;结构特征;应用特征;流量特征;虚拟化
TP3931000-1239-201402000420
基于分布式OSGi的动态服务组合算法.罗娟,周峰,李仁发.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 420-428.
物联网近年来得到快速发展和普及,而应用与感知设备的严重耦合使得开发过程变得十分困难和复杂.针对OSGi中间件系统,提出了一种分布式OSGi的轻量级中间件结构,将网络中的节点提供的各种功能虚拟抽象为网络服务,通过面向服务架构(service oriented architecture,SOA)的服务管理对设备节点进行解耦.网络设备提供的服务单一,还存在移动性及续航等限制,为了适应动态变化的网络及应用需求,提出了一种满足服务质量约束的网络服务组合机制DscGOM,包括满足服务质量的组合路径选择机制设计和服务重定向机制设计.实验结果表明,该机制能够很好地适应动态网络需求,快速有效地生成服务组合路径.在网络节点意外退出失效的情况下,能够快速寻找替代组合路径和恢复组合服务的执行.
关键词:中间件;OSGi;服务;组合;面向服务架构
TP3931000-1239-201403000465
基于短基线传感器网络的远场声源TDoA定位组合算法.崔逊学,卢松升,陈云飞,等.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 465-478.
针对远场声源定位问题,提出到达时间差(TDoA)定位的短基线传感器网络方案.通常有一类定位算法无需估计初始点,而另一类算法则依赖初始估计值,提出将这2类方法相结合,设计出几种组合定位算法.主要思想是扬长避短,由第1类定位算法实现粗定位和输出初始估计位置,将其作为初始点输入给定位精度高和依赖初始值的第2类算法.提出利用蒙特卡洛法和简化的几何配置案例,计算定位算法的概率误差圆,论证了这种性能评估准则的可行性.通过对组合算法的概率误差圆进行数值分析,得出球形插值法与最小二乘方程差法的有机组合具有最优性能的结论,并分析了这种组合算法的盒图特性.根据不同的距离和声程差标准偏差进行模拟,以及采用野外真实场景下获得的声源数据进行试验,验证了结论.
关键词:传感器网络;目标定位;到达时间差;远场声源;短基线
TP3931000-1239-201403000491
基于区间Mamdani模糊推理的认知无线网络频谱迁移方案.王振东,王慧强,冯光升,等.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 491-501.机会式频谱接入技术虽能够有效提升认知无线网络频谱利用率,但在保障认知用户服务质量(quality of service,QoS)以及频谱资源有效利用率方面存在不足.为了提高认知用户QoS,提升认知无线网络系统性能,提出一种基于区间Mamdani模糊推理的认知无线网络频谱迁移方案.通过引入预判决方法减少不必要的数据量和系统开销.综合考虑待迁移频谱的频谱占用率以及链路维持率,并利用模糊推理计算出频谱迁移度,指导认知用户迁移至最优的频谱空穴.为了缩短模糊推理时长,提出区间Mamdani模糊推理方法.仿真结果表明,该方案能够降低认知用户业务传输的强制中断率、重传率以及频谱迁移次数,在维持较高系统吞吐量的同时,提高认知无线网络频谱资源的有效利用率.
关键词:认知无线网络;频谱迁移;机会式频谱接入;区间Mamdani模糊推理;预判决
TP3931000-1239-201403000502
CM-MAC:一种基于分簇的多信道车载网MAC协议.何鹏,阎保平,李志,等.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 502-510.
车载网VANET是一种应用于智能交通系统的新型无线移动自组织网络(mobile ad hoc network,MANET).随着车辆以及移动ad hoc网络技术的发展,车载网已经成为一个新兴的研究领域.针对VANET中车辆行驶的特征,提出一种拓扑相对稳定的车辆分簇算法.在此算法基础上,根据专用短程通信(dedicated short range communication,DSRC)标准中控制信道(control channel,CCH)和服务信道(service channel,SCH)的分配,考虑车辆间的无线通信干扰和不同应用的QoS需求,提出一种基于分簇的多信道混合型MAC协议,簇内通信采用非竞争的TDMA机制,簇间通信采用基于竞争的CSMA/CA机制,相邻簇采用不同的服务信道.模拟实验表明,提出的MAC协议在同时满足实时应用的延迟需求和非实时应用的吞吐量方面,优于现有协议.
关键词:车载网;分簇算法;车与车通信;专用短程通信;多信道MAC协议
TP3931000-1239-201403000511
面向工厂自动化无线网络的时间同步方法.杨雨沱,梁炜,张晓玲,等.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 511-518.
时间同步技术是保障工厂自动化无线网络高实时性与高可靠性的支撑技术.工厂自动化无线网络技术指标要求时间同步的精度成为同步方法的重心,在商用的IEEE 802.11硬件平台上,设计并实现了基于时分多址(time division multiple access,TDMA)机制并由时钟偏差测量、时钟偏差预测和时钟漂移补偿3部分算法组成的高精度时间同步方法.实验证明由于该同步算法相对于传统的双向同步算法加入了时钟偏差预测与补偿机制,使其有精度高、可靠性高、自适应性强等优势,有助于实现工厂自动化无线网络微秒级的TDMA时隙调度.
关键词:工厂自动化;无线网络;时间同步;802.11;时分多址;双向同步;预测补偿
TP3931000-9825-201403000631
低占空比WSN中一种节点休眠调度算法.陈良银,王金磊,张靖宇,等.软件学报, 2014, 25(3): 631-641.
低占空比无线传感器网络(low-duty-cycle wireless sensor networks,简称LDC-WSN)可以有效地延长网络生命周期.但是,现有的LDC-WSN中端到端的延迟非常大,并且现在很多关于LDC-WSN的算法没有充分考虑传输链路质量的问题.为了解决这两个问题,提出了一种基于链路质量和能量感知的节点休眠调度算法(link-quality and energy-aware based scheduling scheme,简称LES).仿真实验结果表明,相比现在的典型算法,LES算法能够在满足同样延迟要求的情况下很明显地节省能量,从而延长网络的工作寿命.
关键词:低占空比;链路质量;延迟控制;节点休眠调度;能量感知
TP3931000-9825-201403000642
防范路由劫持的协同监测方法.王小强,朱培栋,卢锡城.软件学报, 2014, 25(3): 642-661.
路由劫持是当前Internet域间路由系统(BGP)所面临的最严重的安全威胁之一,但目前仍缺乏有效的防护手段.将自治系统(autonomous system,简称AS)基于BGP路由信息自我发现路由劫持的概率定义为对路由劫持的免疫能力,对该免疫能力进行了建模,并给出了AS自我免疫的充分条件和必要条件以及该免疫能力的上界.实验结果发现,80%以上的AS对路由劫持完全没有免疫能力,仅不超过0.26%的AS具有大于85%的免疫能力.对AS免疫过程的进一步分析,揭示了造成AS免疫能力低下的提供商栅栏现象——提供商优先选择客户路由,从而阻止了劫持路由向被劫持者的传播.为了克服提供商栅栏,提高AS的免疫能力,设计了协同监测机制,并提出了一种计算复杂度较低的启发式协同邻居选取策略.该机制无需修改BGP协议,可增量部署.实验结果表明,仅与25个自治系统进行协同,就可以将对路由劫持的免疫能力提高到高于95%的水平.
关键词:域间路由;路由劫持;提供商栅栏;协同;监测
TP3932095-6134-201402000155
超二次曲面Q3中的共形极小二维球面.王军,钟旭.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 155-159.
利用调和序列研究超二次曲面Q3中的共形极小二维球面,得到四类线性满的常曲率的极小二维球面.尽管它们在CP4中都是极小的,但是它们的几何并不相同.
关键词:高斯曲率;超二次曲面;调和序列;Kähler角;极小二维球面
TP3932095-6134-201402000267
Ares:一个稳健的实时编译引擎保护系统.朱若宇,张玉清,燕敬博.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 267-275.
JIT(实时)编译技术可以大大提高代码执行效率.目前大部分浏览器以及 Java,Perl,Ruby,Flash都采用JIT技术提高性能.但是,JIT引擎为了达到较高的执行效率,将具有读写可执行权限的对象分配到可预期的偏移位置.这违背了数据执行保护以及随机地址分配的保护措施.我们分析了两个现有的JIT引擎保护工具.基于本文的分析,设计与实现了JIT引擎保护工具Ares.Ares不需要修改JIT引擎源码,使JIT引擎免受现有各种针对JIT引擎的攻击.实验证明其时间与内存开销在可接受范围内.
关键词:实时编译引擎;随机地址分配;数据执行保护;防范工具TP3931000-1964-201402000351
煤矿工作面定位WSN的部署与能耗分析.胡青松,吴立新,张申,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 351-355.
将工作面移动目标定位网络设计为二维线性无线传感器网络,提出了煤矿工作面定位无线传感器网络(PWSN)模型.分析了理想PWSN情况下的能量消耗情况和最优中继节点数目,探讨了一般PWSN的节点部署和下一跳选择方法.为了延长网络寿命,在选择下一跳时应综合考虑单跳能耗最小和能耗均衡两个因素.提出了利用定位目标的运动模式进行位置预测,结合变距节点部署方法来进一步提高PWSN的寿命.仿真实验表明:所提出的方法克服了PWSN没有锚节点和通信空间变化带来的挑战,能够显著节省网络能耗.
关键词:煤矿工作面;移动定位;无线传感器网络;物联网;感知矿山
TP393.011001-9081-201403000619
基于M/G/1/K排队理论的IEEE 802.15.4网络吞吐量分析.郭宁,毛剑琳,王瑞,等.计算机应用, 2014, 34(3): 619-622.
针对IEEE 802.15.4时隙载波侦听多址接入与碰撞避免(CSMA/CA)算法,利用二维Markov链分析方法提出了一个网络分析模型.该模型特别考虑了IEEE 802.15.4协议的休眠模式以及退避窗口先于退避阶数(NB)达到最大值的情况.在此基础上,结合M/G/1/K排队理论推导得到了吞吐量的表达式,进而分析了网络在非饱和状态下数据包到达率对吞吐量的影响,利用模拟平台NS2进行了仿真.实验结果显示理论分析结果与仿真结果可以较好地拟合,并能准确描述网络吞吐量的变化,验证了分析模型的有效性.
关键词:无线传感器网络;时隙载波侦听多址接入与碰撞避免;Markov链;M/G/1/K排队模型;吞吐量
TP393.021671-7775-201402000189
基于两层结构的无线传感器网络Mesh路由协议.王宏飞,李大霖,牟荣增,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 189-195.
针对ZigBee中路由算法AODVjr对于路径对称性和路由管理帧投递成功率依赖性过强的问题,提出了一种基于两层网络结构的无线传感器网络Mesh路由协议.路由算法统计路径上的路由管理帧统计丢包率作为路由判据,消除了管理帧丢失造成的影响;另一方面路由建立仅依靠管理帧的单向传输,降低了对于路径对称性的依赖;同时在Mesh网络下形成星型子网,在扩充网络容量的同时有效降低下层节点的资源消耗.给出了网络拓扑,建立了星型子网,分析了Mesh路由的信标帧、路由判据和路由建立过程,并用实际测试进行了性能分析.结果表明:相比于采用AODVjr路由算法的ZigBee协议,该协议在无线传感器网络中具有更高的数据传输可靠性,丢包率降低约30%.
关键词:无线传感器网络;网状拓扑;星型拓扑;路径对称性;投递成功率
TP393.041001-9081-201403000635
基于CAPWAP协议的WLAN集中管理系统的研究与实现.刘倩倩,胡志坤,廖北平,等.计算机应用, 2014, 34(3): 635-639.
针对大规模部署无线局域网(WLAN)存在的维护困难,成本高等问题,就应用于接入控制器(AC)和无线终端(WTP)间通信交互的CAPWAP协议进行了研究与实现.在Linux系统下实现了CAPWAP协议主要功能,如状态机管理、WTP集中配置等;搭建了本地转发架构下的WLAN集中管理系统的实现平台,并采用了Wireshark抓包工具,Chariot和Iperf软件进行测试.抓包结果验证了该架构的可行性,吞吐量和用户数据协议(UDP)测试结果表明网络性能高效稳定.
关键词:CAPWAP协议;系统架构;平台搭建;测试结果;网络性能
TP393.062095-6134-201401000117
基于3G网络视频传输的一种QoS控制方法.程振宇,张灿,和智涛,等.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 117-123.
针对3G网络视频传输,提出一种应用层的服务质量(quality of service,QoS)控制方法.该方法采用线性预测算法计算丢包率,并引入严增松减等步长拥塞控制算法对视频输出码率进行自适应调节.实验结果表明,端到端延迟时间和延迟时间抖动等QoS控制参数均符合通信行业对实时业务的指标要求,同时网络利用率也得以提高.该QoS控制方法适用于3G网络视频传输,具有良好的可行性和实用性.
关键词:3G;视频传输;服务质量
TP393.071001-9081-201403000632
控制时延的主动队列管理算法.吴东.计算机应用, 2014, 34(3): 632-634.
针对现有的主动队列管理(AQM)算法造成的队列时延无法满足VoIP、音视频等流媒体传输需求的问题,提出一种直接控制队列时延的主动队列管理算法——DCQA.该算法使用PID控制器计算路由器缓存的数据包丢弃概率,用其对即将进入缓存排队的数据包做丢包判断并采取相应动作,以控制队列时延在期望值以下.实验仿真了3种网络环境下DCQA的性能,链路利用率分别是99.93%、99.88%和99.95%.并且,队列时延分别有50.45%、51.59%、52.4%被控制在期望值以下,比CoDel算法分别提高了3.6%、40.53%、50.69%.实验结果表明,DCQA在不同的网络环境中都可以获得较高的链路利用率,而且控制队列时延的能力优于CoDel算法,适用于流媒体的传输.
关键词:主动队列管理;缓存;队列;服务质量;时延
TP393.071001-9081-201403000644
基于历史相遇概率的容迟容断网络主动拥塞控制算法.申健,夏靖波,付凯,等.计算机应用, 2014, 34(3): 644-648.
为了解决容迟容断网络(DTN)由于节点拥塞造成网络阻塞的问题,提出了一种基于历史相遇概率的主动拥塞控制算法.该算法提出了参考概率这一概念,可以通过节点的拥塞程度动态调整参考概率的大小,进而控制消息的转发条件,以达到对节点拥塞的避免与控制作用,并且在网络资源出现空闲时,可以提升空闲资源的利用率,提高整个网络的传输效率.仿真结果表明,该算法提高了整个网络的递交率,降低了负载比率及消息丢失率,在实现主动拥塞控制的同时也提升了网络的传输性能.
关键词:容迟容断网络;概率策略路由;主动拥塞控制;参考概率;动态调整
TP393.0711001-9081-201403000615
基于多分支优先级树的IP路由查找算法.黄胜,张卫,吴川川,等.计算机应用, 2014, 34(3): 615-618.
针对现有路由表查找方法效率低的问题,提出了一种基于多分支优先级树的数据查找算法.该算法将优先级较高的前缀依次存储在原多分支树的虚节点上,将需要进行扩展的前缀存储在辅助存储结构中,从而在路由查找时,该方法可在内部节点找到最长前缀匹配而无需查找到叶子节点,同时避免了在路由表更新时对路由表的重建.仿真结果表明,提出的查找算法能够有效减少在对路由表查找、插入和删除操作所需的内存访问次数,并大幅度地提高路由查找及其更新速率.
关键词:IP路由查找;多分支tire树;最长前缀匹配;多分支优先级树
TP393.081000-1239-201402000360
一种可确保完整性策略有效性的可信恢复模型.袁春阳,许俊峰,朱春鸽.计算机研究与发展, 2014, 51(2): 360-372.
多策略融合是访问控制技术研究的重要内容.可信恢复是高等级安全操作系统的必需功能.为解决过于严格的安全策略难以推广应用的局限性,提出了一种可确保完整性策略恢复后有效性的可信恢复模型.首先给出了模型的框架结构,利用多模型融合方法,通过对类型实施模型(type enforcement,TE)和基于角色的访问控制(role-based access control,RBAC)模型的重新构造和配置,实现了形式化的Clark-Wilson完整性策略模型及其扩展模型PCW(Povey's Clark-Wilson).然后,结合文件系统的具体特点,提出静态和运行时两类恢复算法,通过分析系统日志,撤销恶意操作,使文件系统恢复到原先的一致状态.该恢复方法增强了系统的可用性,对设计和实现我国自主高等级安全操作系统的可信恢复机制进行了重要探索.
关键词:信息安全;安全操作系统;完整性策略;可信恢复;访问控制
TP393.081001-9081-201403000700
基于模糊预测的无线传感器网络信任模型.曹晓梅,沈何阳,朱海涛.计算机应用, 2014, 34(3): 700-703.
针对无线传感器网络(WSN)中的信任值更新问题,提出了一种基于模糊预测(FP)的无线传感器网络信任值更新的方法——RMFP.算法采用模糊数学理论方法,利用模糊隶属函数来全面地刻画节点的表现行为,并将其转换成节点的模糊隶属度,最后将模糊隶属度进行整合以实现节点的信任值更新.仿真实验表明,所提算法在整合节点信任值精确度方面提高了10.8%,在判断可疑节点的速度方面提高了两倍.这说明基于模糊预测的节点信任值更新算法在发现并摒除恶意节点的准确率和速度上均有显著的效果,尤其是针对前期取得高信任的恶意节点的判断具有很强的优势.
关键词:无线传感器;模糊预测;信任模型;隶属度
TP393.081001-9081-201403000704
显式和隐式质量属性分离的可信服务质量评估模型.周国强,丁成成,张卫丰,等.计算机应用, 2014, 34(3): 704-709.
针对目前服务质量(QoS)评估方法中忽视对服务隐式质量的评估而导致结果不准确的问题,提出了一种综合考虑显式和隐式质量属性的服务评价方法.首先,显式质量属性以向量形式表达,采用服务质量评估模型,经过量化、归一化,计算出评估值;然后,隐式质量属性以用户评价间接表达,根据评价相似用户的推荐而完成对隐式服务质量的评价,评估过程考虑推荐用户的可信性和新老用户的区别;最后综合显式和隐式质量评价作为服务质量评价结果.使用100万条Web服务的QoS数据与其他3类算法进行了对比实验.仿真实验证明了所提方法的可行性与准确性.
关键词:显式服务质量;隐式服务质量;可信性;评估;服务选择
TP393.081001-9081-201403000710
基于邻居路由的Ad Hoc网络虫洞检测.曹晓梅,吴雷,李佳耕.计算机应用, 2014, 34(3): 710-713.
针对Ad Hoc网络中虫洞检测方法带来的高时延和能耗问题,提出一种低时延和能耗的轻量级虫洞检测方法.即在节点查询路由后,利用路由节点的邻居数目,找出可能受虫洞影响节点的集合,同时依据路由节点的某个邻居节点的路由信息,进一步确定路由节点是否受虫洞影响.仿真结果表明,该方法可有效减少虫洞检测中的路由查询次数,并且与DeWorm和E2SIW方法相比,可有效减少时间延迟和能量消耗.
关键词:Ad Hoc网络;虫洞攻击;路由信息;路由节点;虫洞检测
TP393.081001-9081-201403000714
基于分布式认证的完整性保护数据融合方案.杨文文,马春光,黄予洛.计算机应用, 2014, 34(3): 714-719.
针对无线传感器网络(WSN)数据融合中存在的数据完整性保护问题,在双簇头安全融合(DCSA)方案的基础上,提出一个安全高效的数据融合方案,通过在节点间加入对称密钥,采用分布式验证方法,使节点认证与融合同时进行,在向上融合的过程中立即证实子节点融合数据的完整性.同时,利用红黑簇头的监督特性,能够定位恶意节点,增强抗共谋攻击能力.实验结果表明,所提方案在保证与DCSA相同安全等级的前提下,能够及早检测并丢弃错误数据,提高了完整性检测机制的效率,且具有更低的网络能耗.
关键词:无线传感器网络;数据融合;安全性;数据完整性;分布式认证
TP393.11001-9081-201403000728
实现欧洲/电气安装总线协议数据加密和设备认证的方法.丁俊,张曦煌.计算机应用, 2014, 34(3): 728-732.
为了实现家居和建筑自动化(HBA)的数据安全传输,在欧洲安装总线(KNX/EIB)标准协议引入加密和认证机制;使用迪菲-赫尔曼(Diffie-Hellman)算法实现非对称密钥共享,高级加密标准(AES)实现数据加密,基于哈希算法的挑战握手认证协议实现设备认证,使用控制器协调密钥分享和设备认证过程.模拟实验表明,所提方法在空间和时间上都是可行的,比其他改进方法更容易实现,操作更简单,能够保证数据的安全.
关键词:家居与建筑自动化;迪菲-赫尔曼算法;高级加密标准;哈希算法;挑战握手认证
TP393;TN919.31001-9081-201403000623
基于分量解耦融合的无线传感网时钟同步算法.史昕,赵祥模,惠飞,等.计算机应用, 2014, 34(3): 623-627.
无线传感器网络(WSN)时间同步精度的提高通常以增加额外同步能耗为代价,针对时间同步的高精度与低能耗的权衡问题,提出一种基于分量解耦融合的时钟同步算法.该算法结合双向广播同步机制和节点间时钟的相关性,利用分量解耦融合思想计算被同步节点与基准节点间的时钟偏差,同时根据线性无偏最小方差准则估计各个分量加权参数的取值.仿真结果表明,该算法能够在不增加额外同步能耗的条件下,相比PBS、TPSN和RBS算法,20轮同步后同步精度分别提高4.52 μs、13.8 μs以及25.48 μs.
关键词:无线传感器网络;时间同步;分量解耦融合;同步精度;同步能耗
TP393;TP181000-1239-201403000559
基于话题综合因子分析的语义社会网络社区发现算法.杨静,辛宇,谢志强.计算机研究与发展, 2014, 51(3): 559-569.
针对一般社会网络社区发现算法仅考虑各节点的邻接关系,所划分的社区仅为一元关系社区,不能代表社区成员的语义相似性且无法处理具有多元语义话题的语义社会网络社区发现问题,提出基于话题因子分析的语义社会网络社区发现算法.该算法将节点的多元信息抽象为话题,先以多元话题综合因子作为节点话题信息度量,以节点间的话题密度差异作为节点聚合方向,构建初始社区结构;再以最大化社区内部话题信息相似度和最小化社区外部话题信息相似度为目标建立语义社区发现的目标函数及节点变动的代价函数;再以初始社区结构和代价函数作为初始解和判断准则,以节点变动的代价函数值为参数,建立全局优化的模拟退火策略优化语义社区结构,实现语义社会网络的语义社区发现;最后通过实验分析验证了算法的有效性.
关键词:语义社会网络;语义社区发现;多元语义话题;因子分析;模拟退火
TP393;TP181001-9081-201403000628
基于云免疫算法的认知无线网络参数优化.张华伟,魏萌.计算机应用, 2014, 34(3): 628-631.
为了提高认知无线网络的参数优化效果,提出了一种基于免疫优化的认知引擎参数调整算法.免疫克隆优化是一种有效的智能优化算法,适合求解认知无线网络的引擎参数调整问题.免疫优化中,变异概率影响着算法的搜索能力;利用正态云模型云滴的随机性和稳定倾向性特点,提出了一种基于云模型的自适应变异概率调整方法,并用于认知无线网络的参数优化.在多载波环境下对算法进行了仿真实验.结果表明,所提算法收敛速度较快,参数调整结果与对目标函数的偏好一致,能够实现认知引擎参数优化.
关键词:云模型;免疫克隆算法;认知无线网络;参数优化;变异概率
TP393;TP31001-9081-201403000678
基于加权多属性云的服务信任评估方法.卫波,王晋东,张恒巍,等.计算机应用, 2014, 34(3): 678-682.
针对云计算环境中服务信任的随机性和模糊性以及现有基于云模型的信任评估方法对时效性和推荐信任考虑不足的问题,提出一种基于加权多属性云的服务信任评估方法.首先,引入时间衰减因子为每次服务评价赋权重,从服务的多个属性细化信任评估粒度,通过加权属性信任云逆向生成器得到直接信任云;然后,根据评价相似度确定推荐实体的推荐权重,并计算得到推荐信任云;最后综合直接信任云和推荐信任云生成综合信任云,通过云相似度计算确定服务的信任等级.仿真结果表明,所提方法明显提高了服务交互成功率并有效抑制恶意推荐,能够更加真实地反映云计算环境中服务信任情况.
关键词:云计算;云模型;信任评估;信任云;时间衰减因子
TP3991001-9081-201403000810
内投式球幕投影系统的实现算法.陈珂,吴建平.计算机应用, 2014, 34(3): 810-814.
针对内投式球幕投影中涉及的计算机处理过程,提出了基于虚拟球面变换和虚拟鱼眼透镜投射的内投式球幕投影算法,并针对不规则鱼眼透镜导致的球幕映像扭曲,提出了基于等立体角投影函数的六阶函数校正算法,该六阶函数的系数可通过简单求解六元一次方程获得.实验结果表明,该方法能完全消除不规则鱼眼透镜导致的球幕投影扭曲.针对球幕投影导致的图像亮度分布变异提出了基于投射角余弦修正的球幕光强校正算法.实验结果表明,该算法成功地把与输入二维图像亮度分布差异明显的球幕投影图像校正至与原始图像亮度分布高度一致的状态.该方法对球幕投影系统的设计和软件开发具有重要的理论指导意义和实践应用价值.
关键词:球幕投影;鱼眼透镜;虚拟球面;鱼眼投影函数;鱼眼畸变校正
TP3991008-973X-201402000190
面向全生命周期的合同能源管理支持系统.诸利君,陈芨熙,王子龙,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 190-199.
为了解决合同能源管理中方案设计复杂、风险评估困难、评价指标单一、信息化程度低和相关知识积累少等问题,分析合同能源管理的研究现状和业务需求,构建面向项目和产品全生命周期的合同能源管理支持系统的总体框架,从基础应用平台、合同能源管理业务和企业业务三个层次构建支持系统.提出节能方案产生、风险评估、综合评价、实时监测和知识管理等实现合同能源管理支持系统的关键技术.通过合同能源管理支持系统的企业应用,论证了该支持系统的有效性,结果表明该系统能够有效地生成节能方案.
关键词:合同能源管理;支持系统;业务需求;系统框架;节能方案
TP3992095-6134-201401000124
基于Map/Reduce并行编程模型的XBRL维度数据解析算法.朱健鹏,王颖,杨诚.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 124-129.
从XBRL维度数据处理的角度,研究大规模半结构化数据处理技术,提出一种基于Map/Reduce并行编程模型的XBRL维度数据解析算法.该算法在Map/Reduce编程模型和StAX流式解析技术的基础上,针对XBRL财务报告中各XML文件之间较复杂的数据引用关系,以整份XBRL财务报告为处理的最小单位,结合并行技术提取维度事项所包含的数据,再处理业务语义数据,从而实现复杂XBRL维度数据的解析.性能比较分析表明,该算法在大规模XBRL数据处理方面具有显著优势.
关键词:XBRL;半结构化数据处理;大数据处理;Map/Reduce;XBRL维度
TP7061001-9081-201403000902
羽毛球动态稳定性研究.张晶华,汪仁煌,岳洪伟.计算机应用, 2014, 34(3): 902-906.
为了解决羽毛球动态稳定平衡调节问题,提出了羽毛片质点影响系数调节法.该方法结合羽毛球质量模型以及羽毛片质量、弯拱度和攻角等相关要素,通过调节质心高度得到对应的质点影响系数,求取倾斜摆动平方最小值得到满足羽毛球动态稳定性要求的羽毛片的质心调节高度.与传统的羽毛球动态稳定调节须依赖经验积累相比,所提出的羽毛片质点影响系数法形成了一个理论系统,并且具有耗时少、效率高等特点.通过数值实验进一步地验证了所提方法的正确性和有效性.
关键词:羽毛球动态稳定性;羽毛片;质点影响系数法;离心力;弯拱度;攻角
TP722.60254-6124-201402000226
全极化综合孔径辐射计的极化模式.杨晓城,阎敬业,吴季.空间科学学报, 2014, 34(2): 226-234.
全极化综合孔径辐射计(Full Polarization Interferometric Radiometer,FPIR)是一套高分辨率、轻量化、低功耗的X波段一维综合孔径微波辐射计.分析了FPIR的极化理论,推导出FPIR的极化可视度函数.为了获取全极化信息,FPIR系统采用两种不同的天线阵列设计方案.对于每种稀疏天线阵列,设计了最优极化切换序列.设计的最优极化序列不仅使灵敏度的损失达到最小,还使得水平极化、垂直极化和交叉极化亮温的灵敏度达到相同水平.
关键词:辐射计;综合孔径;极化;FPIR
TP7521007-2780-201401000137
基于CCD图像的LED显示屏亮度均匀性评估方法.王宇庆,刘维亚,丁铁夫,等.液晶与显示, 2014, 29(1): 137-145.
将CCD摄像机用于LED显示屏亮度特征数据的采集,深入分析了LED显示屏CCD感光图像的特点,在此基础上,完成了感光单元的识别以及亮度特征数据的提取,提出了一种通过计算亮度特征图像各部分之间的相似程度评估显示屏亮度均匀性的方法.针对亮度特征图像,采用在水平和垂直方向上各等分为2块以及直接将其等分为4块2种分块方法,分别计算各图像分块之间奇异值向量的夹角以度量其相似程度,最后将各分块相似度的平均值作为该显示屏样块亮度均匀性的度量.实验结果表明,2种分块方法对同一组显示屏样块的亮度均匀性评估结果是一致的,均与人的主观感觉相符.
关键词:光学测量;CCD图像;亮度均匀性;奇异值分解
TP792095-6134-201402000176
基于三波段模型的大豆叶绿素a含量估算模型.邵田田,宋开山,杜嘉.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 176-181.
基于实测大豆冠层高光谱及叶绿素a数据,利用植被指数和三波段方法建立大豆叶绿素a的高光谱反演模型.通过IDL(interactive data language)实现NDVI和RVI波段的重新选择,提高了基于2种植被指数的模型反演精度.比较而言,三波段方法建模反演大豆叶绿素a含量的精度较改良后植被指数的更高(R2=0.81).研究结果表明,利用波段重新组合的植被指数建立的估算模型可以提高大豆叶绿素a的估算精度;三波段模型法可以筛选更好的波段来构建模型,并在一定程度上提高大豆叶绿素a反演精度.
关键词:叶绿素a;三波段模型;植被指数;生化参数
TP9111007-2780-201401000106
光度非均匀彩色序列图像超分辨率重建.贾苏娟,韩广良,陈小林,等.液晶与显示, 2014, 29(1): 106-113.
为了实现外界光照变化或相机积分时间自动调节等情况下拍摄的彩色序列图像的超分辨率重建,文章首先提取图像感兴趣区域的方向梯度直方图作为匹配特征,以相关系数作为相似性测度进行几何配准;其次建立光度测量模型进行光度配准;最后采用最大后验估计算法求出光度改善的高分辨率图像.文章采用平均梯度、信息熵、图像对比度对重建图像质量进行评估.实验表明,重建后高分辨率图像平均梯度及信息熵均有大幅提高,图像更清晰、信息更丰富.算法能有效减小重建图像间的光度差异,提高彩色图像的对比度,对光度变化具有一定的鲁棒性.
关键词:彩色序列;超分辨率重建;光度非均匀;HOG;ICM;光度配准
TP929.52095-6134-201402000276
基于自适应能量阈值的按需节能组播路由协议.段国建,郝洁,姚郑,等.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 276-283.
提出一种面向无线Ad Hoc与传感器网络的基于自适应能量阈值的按需节能组播路由协议EMRP.该协议能根据网络能量状态和节点保护比例,自适应地确定能量保护阈值.在按需构造组播路由树的过程中,该阈值抑制网络中能量过低的节点参与组播,从而实现网络能耗均衡.EMRP同时引入目标驱动的策略,以尽量减小组播结构的规模、降低组播代价.EMRP协议执行过程中,不要求节点保存任何全局或局部网络拓扑信息,开销低,实现简单.仿真结果表明,与已有工作相比,EMRP协议能大大降低组播路由的每分组传输能耗,显著延长网络寿命.
关键词:无线Ad Hoc与传感器网络;节能组播;能量阈值;目标驱动;按需组播路由
TQ 化学工业
TQ013.11005-9954-201401000015
乙二醇单叔丁醚与乙二醇二叔丁醚的分离.汤志刚,李红伟,郭栋,等.化学工程, 2014, 42(1): 15-18.
在实验测定乙二醇单叔丁醚(TMBE)与乙二醇二叔丁醚(TDBE)相平衡数据的基础上,回归得到了Wilson方程的相互作用参数Λ12和Λ21,并利用回归参数的Wilson方程预测了TMBE和TDBE共沸组成随压力降低,TMBE的摩尔分数降低.根据此特性,文中设计了利用差压精馏分离TMBE和TDBE的流程,并在Pro/Ⅱ流程模拟软件上,建立了差压精馏分离TMBE和TDBE的模型并进行了模拟计算.模拟结果表明:利用差压精馏可分别获得纯度(摩尔分数)大于99%以上的TMBE和TDBE.
关键词:乙二醇单叔丁醚;乙二醇二叔丁醚;Wilson 方程;差压精馏;分离
TQ013.11005-9954-201402000034
含离子液体醋酸-醋酸正丙酯物系等压汽液平衡.辛华,李青松.化学工程, 2014, 42(2): 34-36.
用Ellis双循环汽液平衡釜测定在常压下2种醋酸正丙酯-醋酸-离子液体的等压汽液平衡数据,即醋酸正丙酯-醋酸-三丁基铵醋酸盐([N4,4,4,H][AC])和醋酸正丙酯-醋酸-三辛基铵醋酸盐([N8,8,8,H][AC]).实验结果表明:当加入[N4,4,4,H][AC]和[N8,8,8,H][AC]后,醋酸正丙酯-醋酸二组分物系的汽液平衡线发生了偏离,[N4,4,4,H][AC]和[N8,8,8,H][AC]表现出盐效应,醋酸正丙酯对醋酸的相对挥发度发生改变.离子液体对醋酸正丙酯-醋酸的盐效应顺序为:[N4,4,4,H][AC]>[N8,8,8,H][AC].因此,[N4,4,4,H][AC]和[N8,8,8,H][AC]可以作为醋酸正丙酯-醋酸物系萃取精馏的溶剂,汽液平衡数据的测定可为分离过程优化设计提供依据.
关键词:离子液体;汽液平衡;醋酸;醋酸正丙酯
TQ013.21005-9954-201402000069
分置式膜反应器中TS-1催化苯酚羟基化的稳定性.姜修龙,佘飞,姜红,等.化学工程, 2014, 42(2): 69-73.
研究了分置式膜反应器中TS-1催化苯酚羟基化反应的稳定性.膜反应器系统可连续运行20 h以上,苯酚转化率、苯二酚选择性分别保持在11%,95%左右,膜过滤阻力逐渐增加.采用系列技术对使用前后的TS-1催化剂及陶瓷膜进行了表征.场发射扫描电子显微镜显示使用后的TS-1催化剂团聚加重,紫外可见分光光谱、红外光谱、N2吸附-脱附、热质量损失分析结果表明使用后TS-1催化剂的表面及孔道内存在有机物;X射线衍射结果表明:使用后TS-1催化剂的骨架钛有流失,二者共同造成TS-1催化剂失活,使反应初期苯酚转化率下降.将使用后的TS-1催化剂在600℃下锻烧6 h进行再生,在苯酚羟基化反应中考察其催化性能,并与新鲜及使用后TS-1催化剂的催化性能进行比较.高温煅烧再生后TS-1催化剂的活性略有提高,但仍低于新鲜催化剂.场发射扫描电子显微镜分析结果显示,使用后陶瓷膜表面吸附一层由TS-1催化剂与有机物组成的滤饼层,是导致膜过滤阻力上升的主要原因.酸碱清洗可恢复陶瓷膜通量,反应过程中陶瓷膜保持良好的结构稳定性.关键词:分置式膜反应器;TS-1;苯酚羟基化;稳定性
TQ0181005-9954-201402000055
费托合成浆态床反应器的CFD模拟.石战胜,翁力,门卓武,等.化学工程, 2014, 42(2): 55-60.
利用基于多流体模型框架的瞬态计算流体力学(CFD)预测了流场、浓度分布、压力变化及放大效应等流体力学特征,结果显示:集液杯起到很好的脱气作用,改变了周围流场和反应器压降;不含内构件的区域,浆液在中心处向上、边壁处向下流动;对于三维模拟,小直径反应器的集液杯顶端下方出现气含率增加的现象,放大后此效应消失,集液杯上的压降随着集液杯距离中心增加而减小,而受力则先增加后减小,为其合理设计提供了理论依据.关键词:浆态床;模拟;计算流体力学;集液杯;压降
TQ021000-6613-201403000710
固相反应法制备纳米ZnO及其晶粒生长动力学.张帅国,米杰,尚素利,等.化工进展, 2014, 33(3): 710-713.
以乙酸锌和草酸为原料,采用低热固相化学反应法制备纳米氧化锌的前体,通过微波和马弗炉两种焙烧方式焙烧制备得到纳米氧化锌,考察了焙烧温度和时间对纳米氧化锌粒径的影响.使用透射电镜、热重-差热、傅里叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪对前体和纳米ZnO进行表征;采用晶粒生长动力学唯象理论计算得出纳米氧化锌在这两种焙烧方式下的晶粒生长动力学规律.结果表明,前体为ZnC2O4·2H2O,随着焙烧温度的提高,纳米氧化锌晶粒迅速长大,在相同焙烧温度和时间下,微波焙烧氧化锌的晶粒尺寸要明显大于常规焙烧方式.微波焙烧和常规焙烧下氧化锌的晶粒生长平均动力学指数分别是6.114和6.858,晶粒生长的平均活化能分别为70.67 kJ/mol和52.13 kJ/mol.
关键词:合成;动力学;纳米粒子;晶粒生长;微波
TQ021.81000-6613-201403000577
集中式提纯器的设置与具有中间等级氢气网络的优化.梁肖强,刘永忠,张亮.化工进展, 2014, 33(3): 577-582.
氢气系统的集成与优化对于炼厂合理配置氢气资源和降低生产成本具有重要意义.针对具有中间等级氢气分配网络系统,本文提出了先确定中间等级状态再设置集中式提纯器的氢气网络分步优化模型,分析了在具有中间等级氢气网络中优化设置集中式提纯器的策略,并通过实例阐明了本文所提出方法的有效性.研究表明:对于具有中间等级的氢气网络系统,集中式提纯器应设置在氢源与中间等级之间,本文所提出的优化方法不仅使氢气网络结构具有可扩充性,而且可降低氢气公用工程的用量,减少炼厂的用氢费用.
关键词:氢;氢气网络;中间等级;纯化;集中式提纯器;优化
TQ021.8 1000-6613-201403000595
3-氯-4-甲基苯基异氰酸酯装置光气回收系统优化设计.毕荣山,李明.化工进展, 2014, 33(3): 595-598.
传统冷凝回收3-氯-4-甲基苯基异氰酸酯(CMPI)生产装置尾气的方法具有以下不足:不能保证光气完全回收,而一旦光气进入尾气破坏系统,不仅会增加产品的成本,而且还会降低系统安全性、增加碱液消耗和废水排放;文献中研究的甲苯二异氰酸酯装置的尾气回收系统,由于反应条件的不同,不能适用于常压CMPI装置.本文以年产2000 t CMPI常压反应装置为例,对其光气回收系统进行了模拟分析和优化设计,确定了满足工艺要求的最佳理论塔板数为12,最佳吸收剂甲苯用量为780 kg/h.对常压装置与高压装置光气回收系统进行了比较,认为常压装置的光气回收系统需要更多的吸收剂用量,但是不需要在塔中增加中间冷却器,并给出了理论上的解释.考虑异氰酸酯生产工艺的共性,本文研究结论可以推广应用于其他类似异氰酸酯装置.
关键词:异氰酸酯;光气回收;优化设计;模拟优化
TQ021.80438-1157-201403000967
基于夹点技术与超结构模型的多程换热网络最优综合.孙琳,赵野,罗雄麟.化工学报, 2014, 65(3): 967-975.
基于热力学原理,以夹点技术为基础结合数学规划法,采用两步法综合多程换热网络.第一步在多程换热网络热力学分析的基础上优化求解最小温差,计算公用工程用量.第二步将求得的最小温差作为夹点温差,将网络分为夹点之上和夹点之下两个子网络,建立多程换热网络的超结构模型,确定流股匹配并优化网络配置.最后,以换热网络总费用最小为目标,连接两个子网络,权衡设备投资费用和操作费用,综合多程换热网络.该方法基于热力学原理,改进了夹点技术在多程换热网络综合中的应用,进而实现了多程换热网络的自动综合.示例分析证明了本文所提方法的有效性.
关键词:换热网络;综合;多程;夹点;超结构
TQ021.80438-1157-201403000976
分段导数分析法用于苯胺甲醛缩合反应过程综合.李玉龙,胡仰栋,伍联营.化工学报, 2014, 65(3): 976-980.
苯胺甲醛缩合制多胺的反应是典型的第Ⅲ类反应体系,反应过程复杂.针对反应的阶段性特征,采用分段导数分析法对其进行反应器网络综合,第一阶段应采用DSR或PFR;第二阶段应采用PFR.采用不同的流程结构进行试验,结果为:采用DSR+PFR的流程结构,最终产品中二氨基二苯甲烷(MDA)含量最高;采用PFR+PFR的流程结构,最终产品中二氨基二苯甲烷(MDA)含量次之.试验结果与导数分析法分析结果一致,表明本文所用方法是有效的.
关键词:分段导数分析;多胺制造;二氨基二苯甲烷;过程综合;过程系统;动力学;优化
TQ021.80438-1157-201403000981
遗传-分布估计算法求解化工生产中一类带多工序的异构并行机调度问题.李作成,钱斌,胡蓉,等.化工学报, 2014, 65(3): 981-992.针对化工生产中广泛存在的一类带多工序的异构并行机调度问题,即部分产品需多工序加工,同时不同产品间带序相关设置时间的异构并行机调度问题(heterogeneous parallel machine scheduling problem with multiple operations and sequence-dependent setup times,HPMSP_MOSST),提出了一种遗传-分布估计算法(genetic algorithm-estimation of distribution algorithm,GA-EDA),用于优化最早完工时间(makespan).首先,提出了一种基于GA的概率模型训练机制,用来提高概率模型在算法进化初期的信息积累量,进而提高搜索的效率;其次,设计了一种有效的GA与EDA混合策略,使得算法的全局探索和局部开发能力得到合理平衡.计算机模拟验证了GA-EDA的有效性和鲁棒性.
关键词:异构并行机;多工序;遗传算法;分布估计算法;优化;概率模型;计算机模拟
TQ022.31005-9954-201401000050
Shell煤气化装置的煤粉输送过程稳定性分析.林雯,汪永庆,龚欣,等.化学工程, 2014, 42(1): 50-54.
在中石化安庆分公司Shell粉煤气化装置上,通过测量并采集煤粉循环过程以及气化炉运行过程的煤粉输送管线上压力与煤粉流量信号,开展了煤粉密相气力输送过程稳定性分析研究.在获得管线压力和煤粉流量时间序列基础上,借助标准差和最大振幅的信号处理方法,重点研究了煤粉流量调节阀开度、煤粉质量浓度和输送压差对煤粉输送稳定性的影响.研究结果表明:煤粉流量调节阀开度增加,管线压力易受给料罐压力波动的影响;煤粉流量调节阀开度减小,管线压力呈随机波动,输送不稳定程度增加.煤粉质量浓度增加,其输送稳定性有所降低;输送压差对煤粉输送稳定性的影响与调节阀开度有关.在此基础上,通过对比分析气化炉运行工况的煤粉输送稳定性,提出了适当降低输送压差,以减少系统能耗的建议.
关键词:Shell煤气化;气力输送;稳定性;煤粉
TQ022.31005-9954-201402000065
Shell煤气化装置煤粉输送系统压降特性研究.赵锦波,陆海峰,盛新,等.化学工程, 2014, 42(2): 65-68.
在中石化安庆Shell粉煤气化装置的煤粉输送系统中,通过新增设压力与压差传感器,对2#煤线系统的压降特性进行了测试研究.在装置运行不同阶段,分别获得了煤粉循环输送系统与煤粉入炉输送系统的压力分布曲线,给出了各系统主要阻力部件煤烧嘴、煤粉流量调节阀和减压器的压降数据及其压降分率.研究表明:在煤粉循环输送系统中,减压器所占的压降分率最大,具有良好的提压作用;煤粉入炉输送系统的最大压降在煤粉流量调节阀上.针对煤粉流量较低负荷运行情况下,提出了合理设置煤粉输送压差与煤粉流量调节阀开度的优化、节能操作方法.文章还对所获测量参数进行了综合整理,给出包括煤粉速度、煤粉质量浓度、煤粉流量以及管线压降的多参数操作曲线.
关键词:粉煤气化;压降;气力输送
TQ0261000-8608-201402000171
切应力作用下降膜吸收过程特性研究.薄守石,杨朝合.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 171-175.
利用CFD软件Fluent,通过数值模拟方法研究了溴化锂溶液降膜吸收过程.模型中考虑了界面切应力对于降膜吸收特性的影响,给出了不同界面切应力下主体温度、浓度随着下降距离的变化及热量、质量通量随着下降距离的变化.模拟结果表明:切应力对降膜吸收过程有一定的影响.与无切应力相比,正向切应力对降膜吸收过程不利,而逆向切应力对降膜吸收过程有利.这主要是由于切应力的存在改变了液膜内的速度分布及液膜在吸收器内的停留时间.
关键词:Fluent;降膜;传热传质;界面切应力
TQ026.91005-9954-201402000037
含盐酸和盐的气液固三相平衡计算.庞景辉,胡仰栋,伍联营,等.化学工程, 2014, 42(2): 37-39.
利用亨利定律和溶解平衡方程,建立了气液固同时存在时体系总Gibbs自由能的数学模型,活度系数模型选用Pitzer模型,基于相平衡体系Gibbs自由能最小化原理,运用遗传算法求解,计算NaCl-KCl-HCl-H2O体系固液平衡和气液平衡,并和实验数据进行对比,进一步计算了该体系固液气三相平衡,实现了一步计算固相、液相和气相的组成.
关键词:Gibbs自由能最小法;气液固三相平衡;HCl-KCl-NaCl-H2O
TQ0271005-9954-201402000050
自吸式反应器气液传质实验研究和CFD模拟.张庆文,蔡子金,李军庆,等.化学工程, 2014, 42(2): 50-54.
对一种自吸式反应器的气液分散性能进行了实验研究,并采用计算流体力学(CFD)ANSYS CFX中对自吸式反应器在600,800,1000,1200 r/min 4种转速条件下气液二相流的流场、局部气含率及整体气含率进行了数值模拟,并采用Higbie溶质渗透模型模拟研究了反应器的容积传质系数.研究结果表明:气液二相流场与高速摄像机拍摄的结果相同,成对称分布;自吸式反应器的局部气含率分布均匀,上下分布良好,整体气含率的模拟结果与实验结果一致,实验值和模拟值误差为5.1%;局部容积传质系数分布良好,气体出口附近较好,容积传质系数模拟值与实验值变化趋势一致.
关键词:自吸反应器;气液氧传质系数;自吸反应器CFD模拟
TQ027.21005-9954-201402000040
泛能式桨混合特性的数值模拟.李健达,苏红军,徐世艾.化学工程, 2014, 42(2): 40-44.
运用CFD技术研究了泛能式桨在高黏假塑性流体中的搅拌混合特性.重点考查了搅拌桨的上、下叶片错开角和下叶片后掠角在不同组合下对混合过程的影响,包括搅拌流场的分布、功耗特性、泵送准数、死区分率、剪切速率和表观黏度.结果表明:功耗与错开角和后掠角成反比,这与文献报道的实验结果相同.流场分布为双循环流型,且受到错开角和后掠角的影响.错开角和后掠角存在最佳的组合方式60°-60°,使得相对功耗小,泵送准数大,死区分率小.
关键词:泛能式桨;功耗;计算流体力学(CFD);流体混合
TQ027.31005-9954-201401000045
搅拌槽内固液悬浮和气液分散的实验研究.秦佩,郝惠娣,冯荣荣,等.化学工程, 2014, 42(1): 45-49.
在实验室提出的新型三相搅拌槽——自吸式龙卷流型搅拌槽中,采用六直叶圆盘涡轮桨进行三相混合性能的实验.从固液悬浮、气液分散和传质性能等方面对搅拌槽进行了研究,探讨了固相颗粒对气含率和传质性能的影响,得到了搅拌槽中不同性能参数的变化规律.结果表明:自吸式龙卷流型搅拌槽作为一种新型的三相搅拌槽,能够获得良好的固液悬浮和气液分散效果;当搅拌槽内固相体积分率较低(φ<20%)时,可采用颗粒的壁面堆积高度作为完全悬浮状态的判定标准;固相颗粒的存在会使气含率明显降低,但对传质性能的影响较为复杂,φ<5%时的体积传氧系数KLa高于纯溶液,φ>5%时的KLa低于纯溶液,但都随固相体积分率的增加而降低.
关键词:搅拌槽;固液悬浮;气液分散;传质性能
TQ0281000-6613-201403000781
乙醇胺脱氨脱水工艺的研究.岳金彩,孙可慧,程华农,等.化工进展, 2014, 33(3): 781-785.
乙醇胺生产中的氨水浓度对能耗有很大影响,需要对脱氨脱水工艺进行能量集成以降低能耗,同时乙醇胺又是热敏性物质,操作温度限制成为能量集成时要考虑的因素.本文实验研究了含水和不含水乙醇胺混合物的色号随温度、停留时间的变化规律,确定160℃为脱氨脱水工艺的操作温度上限.在不同氨水浓度下,对未进行能量集成的能耗和各塔操作条件进行了比较,结果表明当氨水浓度达到45%时,脱氨塔底温度为160.2℃,已大于操作温度上限,需要改变脱氨操作才能满足温度限制.通过提高脱水塔操作压力,使其塔顶蒸汽为脱氨塔和真空脱水塔提供能量,针对不同氨水浓度,对3种热量集成方案进行了研究.结果表明,由于受到操作温度限制,不同氨水浓度的脱氨脱水工艺需要采取不同的集成方案.
关键词:乙醇胺;热敏性;模拟;集成;分离
TQ028.11000-6613-201403000599
综合考虑泵的设备及运行费用的换热网络优化.吴敏,肖武,贺高红.化工进展, 2014, 33(3): 599-604.
流体流经换热设备产生的压降是影响换热网络综合的重要因素,且压降会对整个换热网络系统的稳态运行造成影响.因此在进行换热网络综合时,泵的设备购置费、运行泵的能耗费用需同换热设备费用和公用工程费用同时进行考虑.本文基于有分流的非等温混合分级换热网络超结构模型,并且去除流股给热系数为常数的假设,将流股的给热系数作为流股流速的函数,以换热网络最低年总费用作为本文数学模型的目标函数,综合考虑泵的设备购置费用和泵运行时的能耗费用,建立了一个换热网络同步综合的MINLP数学模型.采用改进的拟并行的遗传/模拟退火算法对该数学模型进行求解,可获得最优的压降值及最优流股给热系数下的换热网络结构.最后,通过具体的算例证明了模型的有效性和可靠性,达到了既简化换热网络结构又降低了年总费用的目标.
关键词:换热网络;非等温混合;压降;遗传/模拟退火算法;混合整数非线性规划
TQ028.150438-1157-201403000934
正构烷烃在介孔5A沸石中的吸附.刘芝平,张嫱嫱,马静红,等.化工学报, 2014, 65(3): 934-941.分别选取具有不同碳原子数的正庚烷、正辛烷和正癸烷为吸附质,微孔及具有不同晶内介孔孔隙度的介孔5A沸石为吸附剂,通过重量吸附法测定了3种正构烷烃在293、308和318 K 3个温度下在微孔和介孔5A沸石上的吸附等温线,并从热力学的角度对其进行了分析.Langmuir、Langmuir-Freundlich和Toth 3种吸附模型对从实验获得的吸附数据的拟合结果表明,不同于烷烃分子在微孔5A沸石内的吸附,3种烷烃在介孔5A沸石上的吸附可用Langmuir-Freundlich和Toth两种吸附模型得到较好的拟合,在同一温度下,3种正构烷烃在介孔5A沸石内的最大吸附量均大于各自在微孔5A内的最大吸附量,但吸附质与吸附剂相互作用力随中孔的引入而减小,并由于微介孔吸附的共存,使得表面吸附多相性增加;另外,基于吸附数据计算获得的烷烃分子在沸石表面的吸附亨利常数和初始吸附热数据表明,沸石晶内介孔的存在,使其亨利常数和初始吸附热均减小;另外,由Clausius-Clapeyron方程计算得到的等量吸附热随表面吸附量变化的趋势表明,3种正构烷烃在介孔5A沸石内吸附热均随吸附量的增加而减小,其中以癸烷的变化最为明显.
关键词:介孔沸石;5A沸石;烷烃;吸附;吸附热
TQ028.31005-9954-201401000019
反歧化反应精馏处理二氯二氢硅.黄国强,孙帅帅.化学工程, 2014, 42(1): 19-23.
利用二氯二氢硅与四氯化硅反歧化反应生成三氯氢硅的原理,提出一种用于回收处理二氯二氢硅的反应精馏流程,其特征是将四氯化硅含量较高的塔釜液通过外部循环返回到含有催化剂的反应段参与反应.在建立反歧化反应精馏流程及相关工业试验装置的基础上,利用Aspen Plus软件进行模拟.理论模型采用平衡级模型,其中反应模型考虑了主反应的动力学影响和副反应的化学平衡限制.模拟结果和工业试验数据吻合良好,该流程能将二氯二氢硅转化为高价值的三氯氢硅,二氯二氢硅转化率高达98.6%,三氯氢硅纯度可达91.6%.在此基础上,优化反应精馏操作参数,考察了进料位置、持液量、回流量和进料摩尔比对产品纯度的影响,确定了各变量的最佳值,并对反歧化工艺进行了经济评价.
关键词:二氯二氢硅;反应精馏;反歧化;反应动力学
TQ028.80438-1157-201403000954
PAA-g-ZrO2复合膜过滤牛血清蛋白过程的污染阻力分析.周守勇,张艳,薛爱莲,等.化工学报, 2014, 65(3): 954-959.
通过对PAA-g-ZrO2复合膜过滤牛血清蛋白过程的污染阻力及其分布分析揭示接枝聚丙烯酸(PAA)对ZrO2膜抗污染性能的影响规律.结果表明:PAA-g-ZrO2复合膜和ZrO2膜的总阻力均随着过滤时间的延长而增加,但是PAA-g-ZrO2复合膜总阻力的增加趋势明显低于原ZrO2膜,同时,PAA-g-ZrO2复合膜的内部污染阻力Rif所占比例下降为原ZrO2膜的一半,这表明PAA接枝到ZrO2膜表面明显降低了膜孔内堵塞的内部污染,提高了膜的抗污染和易清洗性能.此外,溶液的pH值对PAA-g-ZrO2复合膜的污染阻力及其分布有着明显影响,当溶液pH值为8.0时,PAA-g-ZrO2复合膜几乎不存在膜孔堵塞污染.
关键词:膜;过滤;膜污染;蛋白质;丙烯酸;pH敏感;膜阻力
TQ028.80438-1157-201403001003
焦炉煤气-甲醇产业链延伸技术方案的经济分析.易群,吴彦丽,范洋,等.化工学报, 2014, 65(3): 1003-1011.
与煤制甲醇和天然气制甲醇工艺相比,焦炉煤气制甲醇不仅可以有效利用焦炉煤气中的氢,而且具有低成本的优势.在焦炉煤气制甲醇工艺基础上,文中提出了3种具有发展潜力的焦炉煤气综合利用方案:①气化煤气-焦炉煤气制甲醇生产方案;②焦炉煤气-乙炔-甲醇下游产品方案;③气化煤气-焦炉煤气-乙炔-甲醇下游产品方案.以200×104t焦炭的生产规模分析了3种方案经济性,其毛利润分别为24.21亿元,18.92亿元和28.74亿元;内部收益率分别为28.29%、24.34%和27.11%.气化煤气-焦炉煤气-乙炔-甲醇下游产品方案充分发挥了规模效应和产品高附加值的特点,具有明显的经济优势;系统灵活性高,抵御市场风险能力强.
关键词:焦炉煤气;气化煤气;甲醇;产业链;经济分析
TQ028.80438-1157-201403001012
固体材料对微型钝体燃烧器吹熄极限的影响.万建龙,范爱武,刘毅,等.化工学报, 2014, 65(3): 1012-1017.
通过数值模拟研究了固体材料(石英、不锈钢和SiC)对微型钝体燃烧器内氢气/空气预混火焰的吹熄极限的影响.结果表明:计量比为0.5时,3个燃烧器对应的吹熄极限分别为36、25和21 m·s-1.理论分析揭示了微型钝体燃烧器中火焰稳定性与流动和传热之间的相互作用非常密切.当热导率较小时,通过壁面向上游传导的热量较少,壁面对未燃预混气的预热效果较差,燃烧后的气体膨胀相对较弱,从而钝体后的低速区面积较大,稳燃效果较好.对于不锈钢和SiC燃烧器,由于SiC的发射率更大,通过壁面的散热损失较大,从而使得其吹熄极限较小.为获得良好稳燃性能的微型钝体燃烧器选择合适的材料提供了指导.
关键词:微尺度;吹熄极限;固体材料;流场;传热;数值模拟
TQ032.40438-1157-201403000905
丙烯醇催化氨化合成3-甲基吡啶催化剂的制备及性能.马天奇,魏天宇,骈岩杰,等.化工学报, 2014, 65(3): 905-911.
采用浸渍法制备了一系列H-ZSM-5分子筛负载过渡金属锌催化剂,在固定床反应器上考察了这些催化剂对丙烯醇催化氨化合成3-甲基吡啶的催化性能.通过对H-ZSM-5的硅铝比、锌负载量对催化剂催化性能影响的考察,发现硅铝比为80、锌负载量为12%时得到的催化剂Zn12/H-ZSM-5(80)的催化性能最佳.在常压、反应温度420℃、氨醇摩尔比3:1、空速300 h-1条件下,丙烯醇在该催化剂上的转化率和3-甲基吡啶的选择性分别达到97.8%和37.9%.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及吡啶吸附红外对催化剂进行了表征,结果表明,Zn12/H-ZSM-5(80)上负载的Zn2+为L酸;在丙烯醇生成3-甲基吡啶的反应过程中催化剂的脱氢活性物种为氧化锌,而加成和环合反应则主要是由催化剂中的L酸催化实现的.
关键词:丙烯醇;3-甲基吡啶;分子筛;催化(作用);氨化;Zn12/H-ZSM-5(80);固定床
TQ032;TQ426.61000-6613-201403000758
超声协同交联β -环糊精处理苯酚废水.周玉青,韩萍芳,吕效平.化工进展, 2014, 33(3): 758-761.
环糊精因其特殊的结构特点,尤其是经过交联剂改性的交联β-环糊精(MDI-β-CD),可以处理与其空腔尺寸匹配的苯酚污染物,具有更好的处理苯酚废水的能力.为进一步提高MDI-β-CD处理苯酚废水的效果,研究其在超声协同条件下的废水处理能力和适合工况.通过对MDI-β-CD用量、废水pH值、废水浓度、超声声强和频率的研究,找到处理苯酚废水的适合工艺条件:超声频率20 kHz,超声声强0.2 W/cm2,苯酚初始浓度100 mg/L,pH值6.0,溶液体积100 mL,反应温度40℃,吸附时间120 min,MDI-β-CD用量40 g/L;在此条件下,MDI-β-CD与超声协同处理苯酚废水吸附效率可以达到94.1%.
关键词:交联β-环糊精;超声;苯酚废水;吸附
TQ0380438-1157-201403001093
磷酸二氢铵脱除气相氯化钾的模拟与实验.韩奎华,齐建荟,李辉,等.化工学报, 2014, 65(3): 1093-1098.
脱除生物质燃烧中气相氯化钾,有助于消除受热面的积灰和腐蚀.采用热力学化学平衡分析方法探索了磷酸二氢铵脱除气相氯化钾的反应特性,考察了温度和化学计量比对反应的影响,结果表明磷酸二氢铵在700~950℃范围内可以有效地将气相氯化钾主要转化为磷酸氢二钾.利用X射线衍射分析对沉降炉实验得到的反应产物进行物相分析,探索了磷钾摩尔比、停留时间、温度对磷酸二氢铵脱除氯化钾的影响,实验结果表明增加停留时间以及磷钾摩尔比均可以促进KCl的脱除,停留时间3 s,磷钾摩尔比为1时,700~1000℃下的反应产物中未检测到物相KCl,而生成了磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、偏磷酸钾、焦磷酸钾、磷酸钾铵、磷酸二氢铵钾等产物.结果有助于深入研究磷酸二氢铵用于脱除燃烧中碱金属离子.
关键词:生物质;燃烧;氯化钾;磷酸二氢铵;脱除
TQ050.4+251000-7857-201404000029
木质纤维素气凝胶在离子液体中的制备及表征.卢芸,邱坚,孙庆丰,等.科技导报, 2014, 32(4): 29-33.
为制备一种新型的木质基新材料,采用离子液体将木粉溶解,经循环冻融工艺处理结合临界点干燥即得木质纤维素气凝胶.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对制备的木质纤维素气凝胶的微观形貌和结晶特性进行分析表征.结果表明,制备出的木质纤维素气凝胶具有的三维纤丝网状结构,通过冻融循环可以逐渐增强为片状结构,纳米纤丝的网络支架影响了气凝胶的多层级微米-纳米形貌;木质纤维素气凝胶的结晶度随冻融次数的增加呈先增加后减小的变化趋势;并阐释分析了木质纤维素气凝胶的形成机理.
关键词:木质纤维素气凝胶;离子液体;三维网络结构
TQ050.4+251000-7857-201404000034
海藻纤维素气凝胶:从绿潮到新材料.赵卫,卢芸,欧阳欢,等.科技导报, 2014, 32(4): 34-39.
系统讨论了绿潮浒苔的独特结构和功能特性,旨在制备纳米纤丝化的海藻纤维素和高比表面积的气凝胶材料,并为浒苔的高价值应用提供新的思路.将绿潮肇事种浒苔化学纯化脱去多糖、蛋白、脂肪后,用圆盘胶磨(20000 r/min,20 min)进行纳米纤丝化,制备出均一直径(大约40 nm)和高长径比的Iα纳米纤丝化纤维素.经由叔丁醇置换和冷冻干燥后可以制备出高比表面积(277 cm2/g)、密度为23 mg/cm3的柔性纳米纤丝化纤维素气凝胶.所有这些结果通过扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)进行分析.在此基础上,采用机械法直接用胶体磨将浒苔原料进行纳米纤丝化,冷冻干燥后制备出全组分的浒苔泡沫材料.
关键词:纳米纤丝化;纤维素;海藻;气凝胶;泡沫
TQ050.4+251000-7857-201404000040
废报纸基纤维素气凝胶的绿色制备及其清理泄漏油污性能.金春德,韩申杰,王进,等.科技导报, 2014, 32(4): 40-44.
为制备廉价清洁的吸水吸油性废报纸基纤维素气凝胶(WNCA),使用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(AmImCl)溶解无任何前处理的废报纸,经去离子水、无水乙醇和叔丁醇依次置换即可得纯净的纤维素水凝胶,将其冷冻干燥即可制备柔性的WNCA.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对制备的WNCA的形态特征、结晶特性及结晶度进行表征分析.结果表明,WNCA 具有良好的多孔三维网络交联结构;其晶型结构为纤维素Ⅰ型,结晶度为62.6%,较之所用原料提高了12.8%;该气凝胶能够吸收其自身质量18~20 倍的水和废弃污油,通过简单挤压即可把99.8%的液体除去,具备循环利用性能,同时该气凝胶显示了良好的机械性能且可反弹.该研究所用试剂均绿色环保,为绿色气凝胶的制备提供了科学思路.
关键词:气凝胶;废报纸;离子液体;吸油
TQ050.4+251000-7857-201404000061
超声法制备α-甲壳素纳米纤维及气凝胶.卢芸,肖少良,高汝楠,等.科技导报, 2014, 32(4): 61-64.
为高效利用海生节肢类废弃物,采用化学预处理结合超声法处理废弃蟹壳,从中分离制备α-甲壳素纳米纤维(α-NCF),同时制备了甲壳素纳米纤维气凝胶(NCA)材料.采用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和BET 比表面积测定,对制备的α-NCF和NCA的形态特征、结晶特性、化学结构和比表面积进行了测试表征.结果表明,制备的α-NCF为丝状交联结构,直径约为20 nm;FTIR 表明化学预处理可有效脱除蟹壳中的蛋白质和矿物质;制备的α-NCF的结晶度为85.4%,具有较好的结晶性;制备的NCA的比表面积为133 m2/g,且柔性可折叠.研究结果为高效开发利用海洋生物质资源提供了一定的研究思路和理论指导.
关键词:蟹壳;甲壳素;纳米纤维;超声法;气凝胶
TQ050.4+251000-7857-201404000074
三聚氰胺甲醛气凝胶-木材复合材的性能分析.李君,邱坚,秦磊,等.科技导报, 2014, 32(4): 74-78.
采用真空加压浸注法将三聚氰胺甲醛(MF)溶胶填充于木材内部,并经超临界干燥可得MF 气凝胶-木材复合材.扫描电镜(SEM)显示,MF 气凝胶在木材内部呈三维网络结构,X射线衍射仪(XRD)分析结果表明,MF 气凝胶的填充也对木材的结晶特性并无破坏.傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分析表明,MF 气凝胶和木材之间可通过化学实现有机结合,制备的复合材热稳定性有较大提高.对MF 气凝胶/木材复合材的物理力学性能的检测分析表明,其具有良好的尺寸稳定性、优良的力学性能和热稳定性.
关键词:三聚氰胺甲醛气凝胶;木材;复合材料
TQ0510438-1157-201403000813
流化床内生物质石英砂双组分混合流动混沌递归分析.王肖祎,仲兆平,王春华.化工学报, 2014, 65(3): 813-819.
采用递归分析方法对流化床内的压力脉动信号进行分析,研究了不同工况下石英砂与柱形生物质颗粒混合双组分颗粒的流动特性.柱形生物质颗粒尺寸为10 mm×10 mm(直径×长),石英砂粒径为0.8 mm.在鼓泡床阶段,随着生物质含量的增加,系统的周期性呈现先减弱再增强的变化趋势;该阶段确定性与层流率均表现为随气速的增加而增大,其值在生物质含量低时会明显减小,系统熵则随着气速的增大而减小.在腾涌阶段,生物质添加前后系统信号的递归图呈现相似的纹理特征,确定性与层流率变化较小,此时熵随着气速的增加而减小,与单组分流动呈现相反的趋势.
关键词:递归图;递归定量分析;生物质;混合;流化床;混沌
TQ051.51005-9954-201402000023
矩形通道内螺旋曲面肋的强化传热及其结构优化.陈爱瑞,卿德藩,唐鹤文,等.化学工程, 2014, 42(2): 23-27.
研究换热器的矩形通道内设置螺旋面肋用来强化换热器的传热能力,利用Fluent仿真软件来数值模拟分析在不同结构参数(螺旋角度θ、迎流攻角β、肋横向间距Pt、肋宽与肋纵向间距比v=b/s、排列方式)下,螺旋面肋对换热器传热性能以及通道内流体阻力的影响.采用正交试验优化设计螺旋面肋的结构参数,确定螺旋面肋的最佳结构参数,并实验测试在该结构参数下换热器的换热性能.数值模拟与实验结果表明:在Re=5000,θ=35°,β=60°,Pt=13 mm,v=0.65,排列方式为叉排时,换热器的综合换热性能最好.而且,实验测出优化型换热器的表面总换热系数K和压降Δp比普通型分别提高了65.7%和30.3%.
关键词:矩形通道;螺旋曲面肋;结构参数;换热性能
TQ051.61005-9954-201401000033
基于量纲一分析的循环流量实验关联式.俞天兰,陈黎,彭德其,等.化学工程, 2014, 42(1): 33-36.
自然循环蒸发器工艺设计中阻力的衡算一般按试差算法进行,其中一个关键步骤即修正单位面积总循环流量,计算工作量大且精度低.采用量纲一化分析方法,将循环流量、传热温差、蒸发室压力、流体密度、流体黏度、导热系数、比热容、加热管内径、加热管管长等9个参数关联起来,探讨了用于描述自然循环过程的5个量纲一数.以水为实验介质,设计单管常压自然循环蒸发实验台,对不同传热温差下循环流量的变化进行了实验,并在实验数据的基础上,推导得到用于计算循环流量的量纲一准数关联式.结果表明:由量纲一准数关联式计算得到的π2和由实验数据计算得到的π2相对误差在3%以内.
关键词:量纲分析;循环流量;蒸发器;自然循环
TQ0521005-9954-201402000045
小直径管道气液逆流的流体力学.尚会建,张高,赵丹,等.化学工程, 2014, 42(2): 45-49.
文章提出了一种新反应器形式——小通道逆流反应器,考察了模型中单管道的进出口和管长对流体力学性能的影响.设计了管道的不同进出口结构,对比研究其液泛特性.结果显示:小直径管道的进出口结构对液泛特性有明显的影响,增加管子的进出口结构使液泛气速得到极大的提高.I管的进出口形式最圆滑,可以有效避免气、液在进出口处发生冲突.其液泛气速最高可达7.6 m/s,远远高于平切口管道内的操作气速,说明进出口越圆滑液泛气速越大.使用圆滑进出口的管道,考察了管长对液泛特性的影响.发现长度增大后,管道的液泛气速相差不大,但压降有所增大.小直径管子的压降很小(100 Pa/m左右),且变化平稳.
关键词:小直径管道;气液逆流反应器;流体力学;液泛
TQ0851000-6613-201403000605
具有双出口再生单元再生循环水网络的优化.史春峰,邓春,冯霄.化工进展, 2014, 33(3): 605-610.
污水循环回用,提高污水的重复利用率,是实现节水优化的有效途径.再生后浓度是影响污水回用再生系统新鲜水用量、操作费用的关键因素.随着处理深度的增加,再生水的水质不断上升,可匹配的水阱增加,但污水的回用成本不断上涨,再生率也相应下降,可回用水量减少.本文提出双出口再生单元再生后浓度与再生率、回用成本关系的关联模型,并求解具体的案例说明具有双出口再生单元再生循环水网络的优化设计步骤.采用改进的问题表法,确定不同再生后浓度下具有双出口再生单元再生循环水网络的目标值.综合考虑新鲜水量和操作成本,确定最优再生后浓度,并对水网络进行优化.计算实例表明,本文建立的方法是可行的.工业实例分析,石化企业雨排水处理回收利用项目考虑了再生率与再生后浓度关系,比较两种方案的节水量,以便指导方案的选择.
关键词:废水;废水最小化;再生;优化
TQ0861005-9954-201401000072
DNTF氧化反应紧急排放系统模拟研究.金建平,陈松,周彦水,等.化学工程, 2014, 42(1): 72-75.
对DNTF合成氧化反应紧急排放系统进行了的模拟和设计.将反应体系的物料衡算和容器流量模型、放空流量模型结合起来,并根据氧化反应热失控特点,计算出反应器在热失控条件下紧急排放最小泄放面积为0.00126 m2,才能保证泄放压力低于反应器设计压力0.6 MPa.通过用模拟方法来研究失控及泄放的整个过程,并从理论上给出了氧化反应过程失控条件下反应压力随时间的变化关系;同时对安全泄放系统进行了评估,考察和分析反应器的不同泄放面积对热失控温度和压力变化关系,以确定要保证工艺安全的最小泄放面积,为DNTF合成反应器的设计和生产工艺的安全可靠性提供重要的理论依据,具有十分重要的意义.
关键词:紧急排放系统;DNTF;反应器模型;模拟;ChemCAD
TQ110.91000-6613-201403000769
磷石膏在低浓度硫酸中的溶解及相态变化.倪丽娜,李沪萍,罗康碧,等.化工进展, 2014, 33(3): 769-772.
湿法磷酸生产过程副产大量磷石膏,因其含有较多杂质而无法直接利用,目前可采用硫酸酸浸处理提高磷石膏品质.为弄清酸浸过程中石膏的溶解性能和结晶形态的变化,本文探讨了在0~ 80℃、0~30%的硫酸浓度条件下,磷石膏在硫酸溶液中的溶解度大小、结晶形貌、物相组成及结晶水含量的变化情况.实验结果表明,磷石膏在硫酸溶液中的溶解度随温度升高而升高,在80℃时达最大;随浓度升高呈先升后降的变化,在硫酸浓度为10%时溶解度最大.硫酸浓度小于10%时,磷石膏中二水硫酸钙溶解,但无新相生成,其形貌变化不大;硫酸浓度大于10%时,二水硫酸钙溶解,同时再结晶转化成无水硫酸钙,最终导致磷石膏形貌和相态发生了改变,溶解度随硫酸浓度升高而降低.
关键词:磷石膏;硫酸溶液;溶解;结晶;相变
TQ131.110438-1157-201403001099
紊流循环法合成超细磷酸锂及表征.胡意,艾常春,刘洋,等.化工学报, 2014, 65(3): 1099-1103.
采用共沉淀法在紊流循环方式下制备超细磷酸锂的一种新工艺,探索了氢氧化锂和磷酸在紊流循环釜中制备超细磷酸锂的反应条件,用X射线粉末衍射、激光粒度仪、扫描电镜、比表面及孔隙分析仪及热分析仪对产物的晶体结构、粒度分布、外观形貌、比表面积以及热稳定性进行了表征.结果表明该方法制得的磷酸锂热稳定性好,粒度分布窄(D50=3.25 mm),比表面积(BET)为13.38 m2·g-1,为一种分散均匀的超细粉体材料,可望成为一种高活性的锂离子电池正极材料原材料或电解质添加剂.
关键词:超细;磷酸锂;紊流循环;表征
TQ132.21672-7207-201401000025
盐湖卤水制备棒状氢氧化镁.杨喜云,于培峰,徐徽,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 25-32.
以卤水浓缩结晶得到的水氯镁石为原料,采用两步法制备棒状氢氧化镁,即先用氨法制备纤维状碱式氯化镁(Mg3Cl(OH)5·4H2O)前驱体,再将前驱体用烧碱转化为棒状氢氧化镁.探讨Mg2+浓度、反应时间、陈化时间对前驱体成分和形貌的影响.在碱式氯化镁转化为氢氧化镁的过程中,探讨反应溶剂的组成与反应温度对氢氧化镁形貌的影响.研究结果表明:只有Mg2+浓度大于3.0 mol/L时才能得到碱式氯化镁,Mg2+浓度小于3.0 mol/L时只能得到氢氧化镁;随着反应时间的增加,前驱体部分转化为氢氧化镁;随着陈化时间的延长,前驱体结晶趋于完善,粒子表面更加光滑规则,长径比由8.3增加到35.6;溶剂组成对氢氧化镁的形貌影响显著,在纯水体系中,氢氧化镁团聚严重,棒状颗粒少,在乙醇体系中,氢氧化镁分散性好,表面光滑,棒状粒子产率高.在乙醇体系中,40℃反应1 h,得到长径比大于25.0,纯度达99.8%以上的棒状氢氧化镁.
关键词:碱式氯化镁;前驱体;棒状;氢氧化镁
TQ133.31000-6613-201403000720
纳米二氧化铈的制备及光催化性能.耿九光,臧文杰,李毅,等.化工进展, 2014, 33(3): 720-723.
介绍了一种以双氧水氧化硝酸铈[Ce(NO3)3],并用氨水沉淀制备纳米二氧化铈粉末(CeO2)的方法,用扫描电镜(SEM)观察了产物的颗粒形貌和粒度,分析了其制备过程中影响微观形态的因素.通过尾气降解试验装置研究了纳米CeO2对汽车尾气中的有害气体(HC、NOx)的光催化降解效能.结果表明:当Ce(NO3)3浓度为2.0 mol/L,氨水浓度为1.0 mol/L,选用乙醇和乙二醇为分散剂时,制备的球形纳米CeO2粒度在50 nm左右且分散性良好,对HC、NOx气体降解率可分别达12%和90%,具有良好的光催化性能.
关键词:纳米材料;二氧化铈;氧化-沉淀法;光催化;尾气降解
TQ138.11672-7207-201402000401
硅油基纳米Fe3O4-Co复合磁流体的制备及性能.蒙海宁,赵芳霞,张振忠,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 401-407.
针对传统Fe3O4磁流体比饱和磁化强度低、传热性差的缺点,以采用自制直流电弧等离子蒸发设备制备的纳米钴粉为磁性颗粒,添加到硅油基Fe3O4磁流体中,研究钴粉的添加量对磁流体比饱和磁化强度、密度、黏度及摩擦学性能的影响.研究结果表明:纳米Co/Fe3O4质量比从1/3增大到6/3时,复合磁流体的密度和黏度均有一定程度提高,且纳米钴粉的加入能明显提高复合磁流体的比饱和磁化强度,当纳米钴粉的加入量达到Fe3O4的2倍时,其比饱和磁化强度由0.43 A·m2/kg增大到2.91 A·m2/kg.同时,从摩擦因数和磨斑直径的角度分析,制备的新型复合磁流体能明显改善基础油载液的摩擦学性能.此外,新型复合磁流体能显著改善机械密封件的密封性能,且具有一定的修复作用.
关键词:纳米复合;纳米钴粉;比饱和磁化强度;摩擦磨损性能
TQ170.90438-1157-201403001104
镁铝离子共存硅酸体系的聚合行为.申星梅,李辽沙,武杏荣,等.化工学报, 2014, 65(3): 1104-1110.
通过对镁铝离子共存硅酸体系中硅酸胶凝时间、单硅酸聚合反应速率以及凝胶热性能的研究,得出:在pH<4的微酸性条件下,硅酸体系的胶凝时间随镁铝离子共存浓度的增大而减小,且铝离子在对硅酸体系的促凝过程中起主要作用.镁铝离子共存硅酸体系的单硅酸反应速率常数比不含金属离子硅酸体系的有所增大,计算得出MA0.1+0.1硅酸体系的单硅酸平均速率常数为:k0=7.28×10-4,k1=5.62×10-4.镁铝离子共存硅酸体系凝胶的晶化转变温度与晶型转变温度,相较于不含金属离子硅酸体系的均有所降低,根据热重曲线计算出MA0.1+0.1硅酸体系水合二氧化硅的化学式为:SiO2·0.556 H2O.
关键词:硅酸体系;镁铝离子;胶凝时间;聚合;凝胶;二氧化硅
TQ171.41672-7207-201402000389
微波和酸蚀作用下石英砂中气液包裹体的去除机理.银锐明,李静,侯清麟,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 389-394.通过 Leica偏光显微镜、傅里叶红外光谱仪、气相色谱仪等仪器表征,分析微波和酸蚀单独及共同作用国产高纯石英砂中气液包裹体中水分子含量和气液包裹体显微形态的变化规律,并对气液包裹体的去除机理进行研究.研究结果表明:在微波场作用下,石英砂中气液包裹体的水分子的红外吸收峰强度及面积大幅度增加,偏光显微图显示部分体积较大的气液包裹体体积减小,并有大量的体积较小的液相包体群生成;单独的酸蚀作用对石英砂中气液包裹体中水分子的红外吸收峰强度及面积几乎没有影响;在微波和酸蚀共同作用下,石英砂中气液包裹体的水分子红外吸收峰强度及面积大幅度降低,在经过HF酸蚀处理5 h后,石英砂中气液包裹体的水分子的红外吸收峰强度及面积均远小于原料中水分子的红外吸收峰强度及面积,此时石英砂样品光透过率最高,气液包裹体和羟基水(OH)-的去除效果最佳.
关键词:微波场;酸蚀;石英砂;气液包裹体;石英玻璃
TQ1741001-4861-201403000529
CeO2表面修饰提高锂离子电池正极材料LiNi0.80Co0.15Al0.05O2的循环及存储性能.夏书标,张英杰,董鹏,等.无机化学学报, 2014, 30(3): 529-535.
采用共沉淀法制备锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2.通过溶胶凝胶法对LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料进行表面修饰提高循环和存储性能,包覆后的材料经过600℃热处理4 h.测试结果显示,0.2C下,CeO2包覆量为0.02%(物质的量比)时首次放电比容量为182.44 mAh·g-1,与未包覆样品相比没有下降;同时包覆后拥有更优的容量保持率,在2.75~4.3 V,0.5C下,100次循环后容量保持达到85.96%.包覆CeO2不仅可以阻止电极与电解液之间的副反应,而且高氧化性CeO2包覆层可以提前与电解液反应,从而消耗电解液中痕量的水和HF,保护内部活性材料.
关键词:LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正极;CeO2包覆;循环性能;电解液
TQ1751000-6613-201403000714
用六水氯化镁制备高纯镁砂工艺.谢垚,陈镇,吴玉龙,等.化工进展, 2014, 33(3): 714-719.研究了以MgCl2·6H2O为镁源,Na2CO3为沉淀剂,在反应温度为35℃的条件下,通过恒流进料,制备出高纯镁砂的前体.由XRD表征结果可知:前体的主要成分为二水合碳酸镁(MgCO3·2H2O).在800℃温度下,将前体煅烧2 h,得到高纯度、粒径分布均匀的活性MgO颗粒.后续高温真空烧结致密化的过程中,与果壳、焦油活性炭相比,当椰壳活性炭作为第二相添加剂时,高纯镁砂的气孔率降低和体积密度提高效果最为明显.对比可知,椰壳活性炭的添加量为0.03%~0.05%时效果最优,经1600℃真空烧结5 h得到烧结镁砂的体积密度高于3.4 g/cm3,纯度高于98.5%.
关键词:前体;椰壳活性炭;真空烧结;高纯镁砂
TQ2131000-6613-201403000573
乙炔氢氯化反应体系热力学分析.王雷,沈本贤,程晓光,等.化工进展, 2014, 33(3): 573-576.
对乙炔氢氯化反应体系主反应与副反应的热力学性质进行了计算.采用Aspen Plus11.1中的Gibbs反应器模块并结合Sensitivity工具对单一产物、不考虑聚合反应与考虑聚合反应3种情况下各产物在90~420℃下的平衡收率进行计算.结果表明:从热力学角度讲,各反应均为强放热反应,标准状态下能自发进行;210℃以下各反应单独进行时均能达到接近100%的转化率,随温度升高,各反应乙炔平衡转化率逐渐降低且非聚合副反应降低的最快;当考虑非聚合副反应时,氯乙烯收率仍能达到97%以上;但当考虑聚合反应时,氯乙烯收率最高仅为0.6%,主要生成氯丁二烯.表明生成的氯乙烯容易与乙炔发生串联聚合,实际反应过程中应及时将氯乙烯移除,并避免乙炔过量.反应过程中应考虑催化剂的积炭失活因素,降低积炭.
关键词:乙炔氢氯化;热力学;反应器;聚合;模拟
TQ2141005-9954-201401000076
BDO装置丁醇回收工艺优化与改造.张进华,褚雅志,郭建全,等.化学工程, 2014, 42(1): 76-78.
某厂1,4-丁二醇装置,丁醇回收单元超负荷运行,副产物正丁醇产品不合格,废水COD高达1500.通过样品分析、工艺优化、工艺模拟计算、塔器水力学核算与工况研究,辅助以旋液分离、脱色和过滤实验,对该装置进行了一系列的设备优化、内件改造,增设旋液分离器和脱色过滤设施.标定结果表明:改造后装置运行平稳,处理量翻倍,废水COD降低了一半,产品纯度达到国标优等品要求.
关键词:丁醇回收;工艺优化;PRO/Ⅱ模拟;BDO装置
TQ2431000-6613-201403000583
苯酚与叔丁醇烷基化反应的热力学研究.袁海宽,张天骏,任杰,等.化工进展, 2014, 33(3): 583-589.
采用热力学计算方法研究了苯酚与叔丁醇烷基化反应热力学,研究结果表明,苯酚与叔丁醇烷基化反应是自发进行的放热反应,反应热效应和反应平衡常数均随着温度升高而减小.在相同的温度下,与苯酚羟基上成醚反应相比,苯酚C上烷基化反应的自发进行趋势和反应平衡常数均较大.苯酚C上烷基化反应中,三取代反应的自发进行趋势和反应平衡常数均最大,二取代反应居中,一取代反应最小.与气相反应相比,液相烷基化反应放热量较大,其自发进行趋势和反应平衡常数均较大,反应以液相进行更有利.关键词:烷基化;热力学;平衡;化学反应;热效应
TQ253.21000-6613-201403000744
2-羟基-4-(5,6-二硝基-1H-苯并[2,3-d]咪唑-2-基)苯甲酸甲酯的合成探索.张青龙,金宁人,杨健,等.化工进展, 2014, 33(3): 744-748.以4,5-二硝基邻苯二胺和2-羟基对苯二甲酸单甲酯为起始原料,设计并成功采用一锅法合成出2-羟基-4-(5,6-二硝基-1H-苯并[2,3-d]咪唑-2-基)苯甲酸甲酯(MHDIB).以50 mL二乙二醇二甲醚为溶剂,1.5 g的2-羟基对苯二甲酸单甲酯和2.5 g SOCl2在80℃反应2 h制2-羟基-4-氯羰基苯甲酸甲酯.室温下快速向反应体系中加入1.56 g 4,5-二硝基邻苯二胺,并于85℃反应1 h后加入3.52 g多聚磷酸,回流反应1 h后水析出粗产品,经乙醇重结晶得到纯度为93.67%的黄色针状产物,产率为17.82%.产物经IR、MS、1H NMR的准确定性和表征,作为AB型新单体的前体可应用于羟基改性PBI纤维即聚2-羟基-1,4-亚苯基-2,6-苯并[2,3-d:5’,6’-d’]二咪唑(H-PBI)的创新研究.
关键词:2-羟基-4-(5,6-二硝基-1H-苯并[2,3-d]咪唑-2-基)苯甲酸甲酯;4,5-二硝基邻苯二胺;羟基改性PBI纤维;聚合;合成;纯化
TQ311674-7259-201401000099
极性分子对甲基丙烯酸丁酯/丙烯酰胺共聚合的影响.饶小波,陈建勇,张华鹏,等.中国科学:技术科学, 2014, 44(1): 99-107.
以自由基本体聚合方法制备了甲基丙烯酸丁酯/丙烯酰胺(BMA/AM)共聚物.将极性分子环己醇引入到BMA和AM的共聚体系中,研究了环己醇对单体转化率和BMA/AM共聚物特性黏度的影响.随着环己醇加入量的增加,AM在反应体系中溶解的量明显增大,单体转化率增加,BMA/AM共聚物的特性黏度存在峰值.借助傅里叶变换红外(FTIR)、核磁共振(13C NMR)、动态力学分析法(DMA)、差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TGA)研究了环己醇对BMA/AM共聚物的结构和性能的影响,结果表明:AM只能与BMA进行共聚反应,随着环己醇的加入量的增加,BMA/AM共聚物的含量将增加,由此发泡阶段的酰亚胺化反应程度就越高,BMA/AM共聚物分子链中的酰亚胺环结构就越多,从而显著提高BMA/AM共聚物的性能,有望制备高性能的聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料.
关键词:本体聚合;酰亚胺化;聚甲基丙烯酰亚胺(PMI);共聚
TQ314.10438-1157-201403001111
ATRP法均相制备纤维素/甲基丙烯酸丁酯接枝聚合物.哈丽丹·买买提,开比努尔·艾尔肯,米娜瓦尔·乌买尔.化工学报, 2014, 65(3): 1111-1117.
在纤维素LiCl/DMAc均相溶液中,通过氯乙酰氯(ClC2OCl)与纤维素的均相酰化反应制得纤维素氯乙酸酯(Cellulose-ClAc)后,将其溶解在DMAc中,在FeCl2/4-二甲氨基吡啶(DMAP)的催化作用下,引发甲基丙烯酸丁酯(BMA)的均相ATRP 聚合反应,制备了纤维素/BMA接枝共聚物(Cellulose-g-PBMA),考察了反应时间、反应温度、反应物配比等对酰化及接枝聚合反应的影响,并通过测试Cellulose-g-PBMA薄膜的接触角,对最终产物的疏水性能进行了研究;采用FTIR、NMR、SEM、TEM、AFM等分析手段对Cellulose-ClAc及Cellulose-g-PBMA的结构进行了表征;利用GPC分析了接枝聚合反应的活性特征.
关键词:纤维素;甲基丙烯酸丁酯;均相ATRP;接枝聚合;疏水性能
TQ314.2481005-9954-201401000055
催化合成3-甲基-3-丁烯-1-醇醋酸酯及其水解过程研究.周哲,刘清,费兆阳,等.化学工程, 2014, 42(1): 55-59.
采用酯化水解两步法高效合成3-甲基-3-丁烯-1-醇(MBOH).首先采用硅烷嫁接法制备了MCM-48嫁接SnCl2催化剂,应用于多聚甲醛、异丁烯和醋酸缩合酯化制备3-甲基-3-丁烯-1-醇醋酸酯(MB-AC),然后MB-AC碱性水解制备MBOH,并对缩合酯化和水解反应进行工艺条件考察.结果表明,最佳缩合酯化反应条件为:2.4 g 催化剂,16 g多聚甲醛,120 g异丁烯,128 g醋酸,反应温度140℃,反应时间 6 h.在此条件下,MB-AC的收率为55.5%,MBOH的收率为13.8%.进一步将缩合酯化反应产物碱性水解,最佳水解条件为:水解温度50℃,进料速度为60 mL/h,碱溶液质量分数为20%.在此条件下,水解收率为94.5%.酯化水解两步法制备MBOH的总收率达到65.5%.
关键词:锡嫁接;MCM-48;3-甲基-3-丁烯-1-醇;3-甲基-3-丁烯-1-醇醋酸酯
TQ320.20438-1157-201403000929
苯并嗪改性环噁氧酸酐体系的固化机理及动力学.廖进彬,姜其斌,曾智,等.化工学报, 2014, 65(3): 929-933.
利用一种二胺型苯并噁嗪改性环氧酸酐体系.通过FT-IR和DSC分析了改性体系的固化机理.结果表明:共混树脂体系在固化时存在两个反应,首先是环氧树脂与足量的酸酐在咪唑作用下在100℃先开始固化,并在150℃固化2 h后固化完全,之后苯并噁嗪在180℃发生开环聚合.用非等温DSC法研究了该共混体系的固化动力学.采用Flynn-Wall-Ozawa方法求出了共混体系在固化时两个固化反应的活化能,分别为65.27 kJ·mol-1和92.8 kJ·mol-1,并利用Friedman方法判断了两个反应都是自催化反应,计算得到自催化模型曲线与实验曲线能较好地吻合.
关键词:苯并噁嗪;环氧树脂;酸酐;固化机理;固化反应动力学TQ322.41672-7207-201402000383
纳米SiO2/聚己内酯(PCL)/聚丁二酸丁二醇酯-聚己二酸丁二醇酯
共聚物(PBSA)复合材料的力学及流变性能.何宏,龙柱,戴磊,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 383-388.
用熔融共混法制备纳米SiO2/聚己内酯(PCL)/聚丁二酸丁二醇酯-聚己二酸丁二醇酯共聚物(PBSA)复合材料,利用红外光谱仪、扫描电镜、万能拉力机及流变分析仪等,研究改性纳米SiO2的加入对复合材料体系的力学及流变性能的影响.研究结果表明:钛酸酯偶联剂与纳米SiO2发生强烈的键合作用,使得纳米SiO2能较好分散在基体中.当SiO2的质量分数为2%时,PCL/PBSA/纳米SiO2复合材料的缺口冲击性能有明显提高,此后随着改性纳米SiO2含量的提高,其断裂伸长率和拉伸强度呈下降趋势;熔融状态下,复合材料体系剪切储能模量(G')和损耗模量(G")随着频率的增大呈单增趋势,复合材料体系的黏度随剪切速率的增大而减小,属假塑性流体;少量的改性纳米SiO2可以均匀分散在PCL/PBSA基体树脂中,并能显著提高复合体系的韧性,但当加入量过多时,容易发生团聚现象,并使得冲击强度、断裂伸长率等性能降低.
关键词:聚己内酯;聚丁二酸丁二醇酯-聚己二酸丁二醇酯共聚物;纳米二氧化硅;力学性能;流变性能
TQ352.41000-7857-201404000015
植物纤维纳米化拆解分离与高值利用.吴义强,卿彦,姚春花,等.科技导报, 2014, 32(4): 15-21.
为进一步阐述机械剪切对植物纤维纳米化拆解分离的作用机制,采用超微细磨-微射流纳米均质化联合的方法制备纤维素纳米纤丝,对其微观形貌、晶体结构、分子聚合度等特性进行综合表征,并探讨了其新型功能材料的主要性能与应用前景.结果表明,微射流纳米均质化特有的剪切方式能拆解分离超微细磨产生的大径级“顽固”微纤丝束(团),提高纤维整体性能.纤维素纳米纤丝直径8~40 nm,长约数微米,在溶液中高度网状交联;保持原料纤维的晶型,结晶度降至44%,分子聚合度降低32%.其自组装薄膜力学性能好、透光性强,是新型集成电路、显示器材、光学材料的良好基材.纤维经过功能化修饰后,获得的新型功能材料质轻多孔、绿色环保、性能可裁剪设计,在污水(空气)净化处理、高效催化、智能控制等领域具有巨大的应用潜力.
关键词:植物纤维;纤维素纳米纤丝;机械拆解;高值化利用
TQ352;O636.21000-7857-201404000069
再生竹纤维球形介孔气凝胶的表征.刘志明,杨少丽,吴鹏.科技导报, 2014, 32(4): 69-73.
为获得均一稳定的纤维素气凝胶,以再生竹纤维为原料,采用滴定悬浮和真空冷冻干燥的方法制备球形纤维素气凝胶.傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析结果表明,球形纤维素气凝胶为纤维素Ⅱ型结构,内部为疏松多孔的网络状结构.球形纤维素气凝胶的比表面积均在240 m2/g以上,且孔径均在15 nm以下,最小密度可达37 mg/cm3,这表明球形纤维素气凝胶具有较高的比表面积、较小的孔径.热重分析(TG)结果表明,纤维素气凝胶大球的最大热失重温度为364.4℃,纤维素气凝胶中球的最大热失重温度为357.3℃,纤维素气凝胶小球的最大热失重温度为354.2℃,而再生竹纤维的最大热失重温度为354.0℃.球形纤维素气凝胶在污水处理、海水除油、重金属离子吸附等领域具有开发价值.
关键词:纤维素气凝胶;球形;介孔
TQ353.61000-6613-201403000634
超声波-微波辅助柠檬酸催化纤维素水解条件.王霞,吴玉娥,颜洁,等.化工进展, 2014, 33(3): 634-637.
以柠檬酸为催化剂,采用超声波-微波相结合的辅助手法对自制稻草纤维素进行了水解研究.以还原糖得率为指标,在单因素试验的基础上,通过3因素3水平的正交试验考察了酸浓度、超声波处理时间和微波加热时间对指标的影响.对实验结果进行了极差分析和方差分析,结果表明,最佳反应条件为:柠檬酸浓度20%、超声波处理90 min、微波500 W加热30 min,此时还原糖得率最高,达64.46%.对稻草纤维素原料和水解残渣进行了红外表征,结果显示,水解残渣仍以纤维素的形式存在,可重新水解,提高原料利用率.
关键词:柠檬酸;超声波;微波;稻草纤维素;水解
TQ424.11000-1964-201402000314
磷酸氢二铵法制备高产率褐煤基活性炭.赵茂爽,冯莉.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 314-318.
以筛选出的磷酸氢二铵作为活化剂,采用水蒸气活化法制备了高产率高比表面积的优质褐煤基活性炭,并对其性能进行了表征,采用热重分析的方法探讨了磷酸氢二铵活化剂在褐煤活化中的作用.研究结果得到了制备褐煤基活性炭的优化条件为:活化剂与干燥无灰基褐煤的浸渍质量比4:1,活化温度750℃,水蒸汽流量9 mL/g.在该工艺下制得的活性炭比表面积为965 m2/g,产率为63.1%,碘吸附值为826 mg/g.活化过程主要发生在450~800℃,释放大量气体,增大了活性炭的比表面积.
关键词:褐煤;磷酸氢二铵;水蒸气活化
TQ426.61000-6613-201403000685 H6P2W18O62/C催化合成环己烯.曹小华,王原平,徐常龙,等.化工进展, 2014, 33(3): 685-688.
以活性炭为载体,用浸渍法制备出负载型Dawson结构磷钨酸(H6P2W18O62/C)催化剂,通过FT-IR和SEM对催化剂进行表征,以环己醇脱水合成环己烯为探针反应,考察催化剂的酸催化性能.实验结果表明,H6P2W18O62/C表现出良好的催化活性.在优化反应条件下:w(H6P2W18O62/C)=6.2%(基于环己醇质量),反应温度为180℃,反应时间为40 min,环己烯收率可达89.1%,催化剂重复使用5次后,收率仍可达80.3%.
关键词:Dawson结构磷钨酸;活性碳;催化;合成
TQ450.40438-1157-201403001126
双梳型共聚物对吡虫啉悬浮剂分散稳定性的影响与表征.郝汉,冯建国,马超,等.化工学报, 2014, 65(3): 1126-1134.
通过FTIR、SEM、XPS、zeta电位和粒度测试研究了双梳型共聚物AgrilanTM752对吡虫啉悬浮剂分散稳定性的影响.结果表明AgrilanTM752分子中存在羧基、酯基和聚氧乙烯醚侧链,通过氢键、范德华力和疏水作用力结合吡虫啉,从而有效地分散吡虫啉颗粒;AgrilanTM752用量与悬浮剂的分散稳定性密切相关,实验条件下得出其最佳用量为3%(质量分数),此用量下AgrilanTM752的吸附层厚度和zeta电位负值最大;初始pH值超过6后AgrilanTM752的吸附层厚度逐渐降低,zeta电位在初始pH =10处存在最大负值,初始pH值在2~10范围内悬浮hina剂的分散稳定性普遍较高,pH值超过10后分散稳定性明显降低;电解质离子(Na+、Mg2+和Ca2+)浓度越高则AgrilanTM752的吸附层厚度和zeta电位负值越低,悬浮剂的分散稳定性越差,相同浓度下电解质离子对悬浮剂的分散稳定性影响程度顺序为Ca2+>Mg2+>Na+.
关键词:分散;吡虫啉;悬浮系;稳定性;双梳型共聚物
TQ460.641005-9954-201401000001
响应曲面法优化金银忍冬果中黄酮类化合物提取工艺.李玲,冯自立,王飞利,等.化学工程, 2014, 42(1): 1-5.
以金银忍冬果为原料,在单因素实验基础上,以液料比(体积质量比)、提取时间、乙醇体积分数为自变量,黄酮类物质提取率为响应值,根据Box-Behnken的中心组合实验设计原理,用响应曲面分析法对工艺过程进行优选,并对预测值的可靠性进行了验证,然后与溶剂回流法做了比较.实验结果表明,提取金银忍冬果中黄酮的最优工艺条件为:提取温度60℃、液料比18.6:1 mL/g、时间1.32 h、乙醇体积分数71%;响应曲面法所得的优化条件与预测值吻合度较好,相同实验条件下,超声辅助提取法明显优于回流提取法,提取率更高.
关键词:金银忍冬果;响应曲面分析法;超声辅助提取;黄酮类化合物
TQ510438-1157-201403000820
煤粉高压密相气力输送稳定性分析.贺春辉,沈湘林,周海军.化工学报, 2014, 65(3): 820-828.
在自主研发的密相气力输送实验装置上,以N2作输送载气,以3种不同粒径的褐煤作输送物料进行输送实验,运用域重标分析方法对水平管差压信号和料罐质量脉动序列进行了Hurst指数分析,并采用统计学方法对料罐质量脉动序列进行了标准差分析,从管内流动和料罐出料出发,对整体输送稳定性进行了探讨.结果表明:水平管差压信号Hurst指数Hdp能较好地表征管内流动稳定性,而料罐质量脉动Hurst指数Hma则需结合标准差分析才能更好地表征料罐出料稳定性.以表观气速与跃移速度比值K为特征参数进行探讨,在K=1.5左侧,随着K值减小,Hdp减小,管内流型发生转变,甚至可能发生堵管,管内流动稳定性变差,料罐质量脉动标准差增大,出料稳定性变差,整体输送稳定性变差;在K=1.5右侧,随着K值增大,Hdp减小趋势不明显,管内流动稳定性虽有变差的趋势,但不会发生堵管,而结合对料罐质量脉动序列的标准差分析,发现出料稳定性变差,甚至可能出现出料中断的情况,整体输送稳定性变差.
关键词:密相气力输送;两相流;稳定性;域重标分析;分形
TQ522.641000-6613-201403000623
焦化轻油制备高辛烷值汽油调和组分.申曙光,任云朋,张东峰,等.化工进展, 2014, 33(3): 623-628.
以焦化轻油为原料,通过精馏脱除苯,预加氢采用NiMo/γ-Al2O3脱除不饱和组分,主加氢在CoMo/γ-Al2O3作用下完成脱硫来制备高辛烷值汽油调和组分.比较了先精馏后加氢和先加氢后精馏两种工艺对产品中苯、硫含量和辛烷值的影响,确定了最佳工艺.在此基础上,探讨了工艺参数对加氢脱硫的影响,最优的工艺条件为:温度300℃、压力3.0 MPa、氢油比900:1、液体空速0.4 h-1.在此工艺条件下脱硫率为98.73%,产物中苯含量0.96%和硫含量36 mg/kg均符合车用汽油国家标准Ⅳ的要求;此外,加氢产品的氮含量为87 mg/kg,溴价为0.45,辛烷值达112.1,焦化轻油经本工艺处理后可作为高芳高辛烷值汽油调和组分.
关键词:焦化轻油;加氢脱硫;高辛烷值;汽油调和组分
TQ531005-9954-201401000066
煤氧化基腐殖酸在NaOCl水溶液中的解聚.宫贵贞,储济明,魏贤勇,等.化学工程, 2014, 42(1): 66-71.
为探求煤氧化基腐殖酸(COHA)的结构信息和其高附加值利用的方法,考察了COHA在温和条件下与次氯酸钠(NaOCl)水溶液的反应.所得反应液经酸化后用乙醚萃取,萃取物经重氮甲烷酯化后用GC/MS分析.结果表明:COHA与NaOCl水溶液的反应性高于原煤,残渣剩余率仅为4.3%.产物中主要包括脂肪酸、苯多酸、氮硫化合物,其中苯多酸类物质相对含量高达72.98%.因此NaOCl水溶液可有效降解COHA为重要的有机化学品,可进一步提高煤氧化工艺的经济性.
关键词:煤氧化基腐殖酸;NaOCl水溶液;氧化;GC/MS分析
TQ530.21000-6613-201403000643
烘焙稻壳与不同煤化程度的煤共热解特性.王燕杰,应浩,孙云娟,等.化工进展, 2014, 33(3): 643-650.
稻壳在250℃/30 min条件下烘焙后,与无烟煤、烟煤和褐煤3种不同煤化程度煤进行不同比例的混合,混合物分别进行热重分析和高温共热解特性研究.结果表明:热重分析中,添加烘焙稻壳有利于提高无烟煤和烟煤的转化率,其提高率低于5%,但是不利于提高褐煤的转化率;高温共热解实验中,随着烘焙稻壳添加比例的提高,无烟煤和烟煤与烘焙稻壳共热解固体产物减少,气体产物增加,而褐煤与烘焙稻壳共热解固体产量增加,气体产量略有下降;烘焙稻壳的添加有利于共热解产气中H2组分的增加和CO2组分的减少,通过改变烘焙稻壳在混合物中的比例可以对共热解气体组分进行调节.
关键词:烘焙;稻壳;煤炭;共热解
TQ534.90253-9993-201401000161
煤燃烧过程中CaO-HF固氟反应动力学机理.王宏伟,齐庆杰,王继仁,等.煤炭学报, 2014, 39(1): 161-165.
为了揭示钙基吸收剂燃烧固氟机理,提高固氟效率,建立了CaO-HF固氟反应的未反应收缩核动力学模型,通过模型计算,分析了反应温度、HF气体浓度、CaO粒径及添加量对固氟反应特性的影响,并与实验结果进行了对比.结果表明:未反应收缩核模型可较好地描述CaO-HF固氟反应的宏观动力学,预测反应温度、HF气体浓度及CaO颗粒粒径对化学反应的影响.CaO转化率随反应温度和反应时间的增加而增加,但在1073~1273 K范围内,反应温度的提高对CaO转化率的提高幅度不是很大;CaO转化率随HF气体浓度的增加而增加,与反应温度的影响相比,HF气体浓度对固氟反应影响更为明显.随CaO初始粒径的减小,CaO转化率显著提高,CaO初始粒径对固氟反应速度有显著的影响.
关键词:煤燃烧;钙基固氟剂;CaO-HF固氟反应;动力学
TQ5360253-9993-201401000147
褐煤微波脱水过程中水分的迁移规律和界面改性研究.徐志强,辛凡文,涂亚楠.煤炭学报, 2014, 39(1): 147-153.
针对褐煤脱水能耗高、易复吸的难题,运用自制微波脱水系统,对蒙东褐煤进行5种不同功率和4种不同粒度的脱水实验.建立了褐煤微波脱水的数学模型并采用有限差分法求解,实验结果与模型计算结果吻合良好.采用扫描电镜(SEM)和低温氮吸附仪测定脱水前后煤样的表面形态和孔隙结构.采用化学滴定法测定羧基和酚羟基官能团的变化.通过恒温恒湿复吸实验和热重分析确定煤样的复吸和自燃特性.发现微波脱水后褐煤复吸水分远低于热风干燥褐煤的19.87%,着火点也由原煤的275℃提高到295℃以上.说明微波脱水后褐煤的界面稳定性得到改善,不易复吸和自燃.
关键词:微波脱水;水分迁移;界面改性;孔隙结构;含氧官能团
TQ536.11005-9954-201402000061
褐煤腐植酸的抽提及其对褐煤吸水性能的影响.王颖,贾建波,李风海,等.化学工程, 2014, 42(2): 61-64.
褐煤腐植酸含量高,腐植酸中含有多种活性基团,在工业、农业、畜牧业等领域有多种用途.褐煤直接燃烧利用率不大,因此在开发利用褐煤资源前对其进行腐植酸抽提是一种较好的提质方式.本文采用碱浸法对褐煤进行腐植酸的抽提,研究了煤样粒度、抽提条件等因素对腐植酸抽提率的影响,以及干燥的原煤、腐植酸抽提残煤和脱灰煤的水分复吸性能.结果表明:粒度在0.2 mm以下的煤样,在超声波条件下抽提腐植酸效果较好;抽提残煤水分复吸率明显高于原煤,但将抽提残煤脱灰处理后,水分复吸率有明显下降,且与原煤脱灰后吸水性能相近,说明抽提残煤的吸水性与煤的孔隙率及表面的极性官能团有关,特别是碱浸法抽提腐植酸时生成的强吸水性羧酸盐类对抽提残煤吸水性有显著影响.
关键词:褐煤;腐植酸抽提;复吸性;脱灰;羧酸盐
TQ540438-1157-201403000993
滴管炉内不同煤阶煤焦水蒸气气化反应特性.丁路,周志杰,赵冰,等.化工学报, 2014, 65(3): 993-1002.
在滴管炉内对煤焦与水蒸气气化反应进行了实验研究,考察了煤阶、气化温度、水蒸气与进料煤焦质量比(气焦比)对气化气体产物释放特性以及煤焦转化率的影响.实验温度为1100、1200、1300和1400℃,气焦比分别为0.4:1、0.6:1和1:1.研究发现:滴管炉内不同煤焦的水蒸气气化气体产物以H2含量最高,CH4含量最低.不同煤阶热解焦、气化温度以及气焦比的变化影响滴管炉内水蒸气气化产物气体组成和转化率的高低.随气化温度的升高,神府煤焦和北宿煤焦气化气体产物中H2和CO产率不断增大,H2/CO的比值则逐渐减小,碳转化率有不断增加的趋势.在气化温度大于1200℃的条件下,当气焦比从0.4:1增至0.6:1,神府煤焦和北宿煤焦的碳转化率变化幅度不大(5%以内);当气焦比从0.6:1增至1:1,北宿煤焦的碳转化率略微降低,而神府煤焦的碳转化率增幅则在15%以上.
关键词:滴管炉;水蒸气气化;碳转化率;气焦比
TQ546.21000-6613-201403000651
秸秆灰对煤焦气化反应性的影响.邢康,唐庆杰,练佳佳,等.化工进展, 2014, 33(3): 651-654.
钾、钙对煤焦气化反应性具有重要影响,秸秆灰中含有丰富的钾、钙.以神木煤为制焦原料,通过STA409PC同步热分析仪研究了秸秆灰对煤焦气化反应性的影响,并通过测定煤焦的碘吸附值对其比表面积及孔隙结构进行了分析.结果表明:煤与玉米秸秆共焦化所得煤焦的气化反应性明显优于单独煤焦,且与玉米秸秆的添加比例有关;采用脱灰玉米秸秆与煤共焦化所得煤焦的气化反应性与单纯煤焦相近;将与玉米秸秆等效的秸秆灰添加到煤焦中,煤焦的气化效果明显优于等效玉米秸秆与煤共焦化所得煤焦.煤焦碘吸附值测定结果表明,脱灰秸秆与煤共焦化所得煤焦的碘吸附值最大,单纯煤焦的碘吸附值最小,说明玉米秸秆及秸秆灰对煤焦的比表面积及孔隙结构具有重要的影响,与煤焦的气化反应性评价结果基本一致.
关键词:秸秆灰;煤焦;气化反应性;碘吸附值
TQ9271000-2030-201402000139
氨基酸和碳架物质前体对surfactin生物合成的影响.姚树林,陆兆新,郝天怡,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 139-145.
本文研究了单独添加以及组合添加氨基酸和碳架物质对surfactin生物合成的影响.氨基酸筛选试验表明,赖氨酸和甘氨酸能在一定程度上提高surfactin产量.添加一定浓度的赖氨酸和亮氨酸时,surfactin的产量分别比对照提高了29.20%和23.58%.进一步采用空间填充试验设计研究了氨基酸协同作用对surfactin生物合成的影响.结果表明:组合添加试验各氨基酸之间无交互作用,而且对surfactin生物合成未表现出比单独添加更高的增强作用,因此推测其surfactin生物合成存在严密的特异性限速机制.对碳架物质的筛选试验发现,添加三羧酸循环(TCA循环)相关碳架柠檬酸钠、琥珀酸钠和草酸时surfactin生成系数(YP/X)均高于对照组.琥珀酸钠和草酸单独添加浓度为0.75 mmol·L-1和0.5 mmol·L-1时,YP/X分别达到0.58和0.52.由于壬酸钠和癸酸钠的细胞毒性作用,碳架组合添加的均匀试验设计中对surfactin产量提高不明显,推测其surfactin生物合成途径与能量代谢存在潜在调控路径.
关键词:氨基酸;碳架;前体;surfactin;TCA循环
TS 轻工业、手工业
TS190.20438-1157-201403001118
基于细乳化/溶剂蒸发法制备复合纳米色素.赵晓,刘佳伟,代洪军,等.化工学报, 2014, 65(3): 1118-1125.
采用细乳化/溶剂蒸发(MESE)的方法,制备了溶剂型染料/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合纳米色素.系统分析了不同实验参数,包括表面活性剂浓度、聚合物浓度、染料装载量及超声时间对所制备的染料/聚合物复合色素形态的影响.结合TEM、X射线光电子能谱(XPS)及元素分析,发现借助MESE法制备染料/PMMA复合色素纳米颗粒具备核壳异质的微观结构.借助紫外-可见分光光度计测试了溶剂型染料经包覆后在水油两相的迁移过程,其随着聚合物溶解所发生的动态变化证实了染料已封装于聚合物壳内.所制备的染料/聚合物复合纳米色素表现出优异的光学稳定性能、存储稳定性能及耐水牢度.
关键词:细乳化;蒸发;复合材料;纳米粒子;纳米色素
TS201.31000-2030-201402000127
2种耐压菌对盐水鸭货架期的影响.冯郁蔺,孙仪,赵颖,等.南京农业大学学报, 2014, 37(2): 127-132.
将前期研究分离得到的2种耐压菌蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)和沃氏葡萄球菌(Staphylococcus warneri)接种至盐水鸭胸肉中,以贮藏过程中理化性质的变化为指标,评价2种耐压菌对真空包装盐水鸭货架期的影响.结果表明:2种细菌在盐水鸭胸肉中表现出很强的生长能力;由Gompertz方程得到沃氏葡萄球菌和蜡状芽孢杆菌的生长动力学参数,最大比生长速率分别为0.257 5和0.473 3 h-1,延滞时间分别为5.1和11.2 h,最大菌落数分别为7.18和6.53 lg(CFU·g-1);在盐水鸭菌落总数的可接受范围内(<4.9 lg(CFU·g-1)),2种耐压菌对盐水鸭胸肉贮藏过程中的pH值及挥发性盐基氮(TVB-N)值影响较小,其致腐能力较弱;在60 h时(即菌落总数达到6 lg(CFU·g-1)),蜡状芽孢杆菌对盐水鸭胸肉气味影响较大,接种该菌的样品与对照组样品的气味存在显著差别.结论:耐压菌快速生长导致菌落总数超标可使货架期缩短,因此,控制耐压菌的快速生长是确保盐水鸭货架期的关键因素.
关键词:耐压菌;盐水鸭;货架期
TS223.41008-9497-201402000181
改进的Scheibel萃取塔非平衡级模型的建立与求解.袁妍娜,袁慎峰,陈志荣,等.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 181-184.
建立了1个描述1级改进的Scheibel萃取塔稳态传质过程的非平衡级模型,并采用庚烷-丙酮-水体系进行稳态传质实验以验证该模型.通过对不同条件下模型计算值与实验值的分析表明,在搅拌速度和两相总流量较低的情况下,使用该模型能准确地模拟1级改进的Scheibel萃取塔中的传质行为.
关键词:改进的Scheibel萃取塔;稳态传质;非平衡级模型
TU 建筑科学
TU112.11000-8608-201402000189
汉语语言可懂度客观评价的STI与SⅡ方法实验对比研究.祝培生,莫方朔,王季卿.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 189-196.
语言传输指数STI和语言可懂度指数SⅡ为当前语言可懂度的两个主要客观评价体系.对STI和SⅡ计算模型和测量结果的研究表明,二者并没有本质上的区别,测量结果的差别也主要是由采用的具体方法不同造成的;STI和SⅡ的汉语语言可懂度主、客观评价关系曲线差别也不大,都可以用来对汉语的语言可懂度进行客观评价.但考虑到SⅡ的测量过程更为复杂,在传统建筑声学等领域的应用也不具有优势,以及ANSI S3.5对测量条件限制的相对宽松可能会带来数据之间的可比性降低等因素,STI更适用于对汉语语言可懂度的客观评价.
关键词:汉语语言可懂度;客观评价方法;语言传输指数;语言可懂度指数
TU21000-1964-201402000203
高温后水泥基灌浆料低周重复荷载作用下的受力性能.袁广林,何旭,李庆涛,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 203-207.
针对不同掺水率(12%,14%,16%)、受热温度(150,300,450,600℃)和冷却方式(自然冷却、喷水冷却),对高温冷却后水泥基灌浆料棱柱体在低周重复荷载作用下的受力性能进行了试验研究.结果表明:水泥基灌浆料棱柱的峰值应力随受热温度升高而降低,喷水冷却下峰值应力下降速率略快于自然冷却下峰值应力下降速率;峰值应变随受热温度升高而增大,且喷水冷却峰值应变大于自然冷却峰值应变.随着受火温度的升高,冷却方式对水泥基灌浆料棱柱体试块在低周重复荷载作用下的应力-应变曲线影响明显,喷水冷却下试块的应力-应变曲线较自然冷却下更为饱满,残余塑性变形更大.
关键词:水泥基灌浆料;受热温度;低周反复;冷却方式;受力性能
TU3111000-3835-201405000155
地震动频谱特性和持时对IDA结果影响的研究.潘志宏,洪博.振动与冲击, 2014, 33(5): 155-159.
地震动记录的选择是增量动力分析的基础性工作.为了研究地震动记录的频谱特性和持时对增量动力分析结果的影响,总结了四种常用的计算地震动记录特征周期方法,建立了地震记录分组,进行了反应谱比较,以建立的地震记录分组为地震输入,结合算例进行了IDA分析,比较了IDA曲线和地震易损性曲线的差异.在此基础上,按两种地震持时原则输入进行IDA分析,分析了地震记录持时对IDA结果的影响.研究结果表明,地震记录频谱特性对IDA的数值大小和离散程度存在较大影响,足够的持时输入有助于获得稳定性好的IDA结果.
关键词:地震动记录;增量动力方法;特征周期;地震持时
TU311.21000-7857-201406000063
高层钢框架预应力索支撑结构脉动风模拟AR模型参数分析.王海忠,冉克显,刘学春,等.科技导报, 2014, 32(6): 63-67.
以高层钢框架预应力索支撑结构为例,研究了应用AR模型进行脉动风模拟时,模型的2个关键参数——时间步长、时域点数的取值对模拟结果的影响.在讨论基于AR模型的脉动风模拟方法的基础上,利用有限元软件Sap2000建立结构模型,利用Matlab编制AR算法程序,分别选用不同的时间步长、时域点数对结构进行脉动风速时程分析,将生成的脉动风速功率谱曲线与目标谱进行对比,根据曲线吻合情况确定参数的合理取值范围.结果表明,时间步长的取值对AR模型模拟结果有较大影响,其最优值域为0.10~0.18 s,超出这一范围均会导致功率谱曲线与目标谱偏离,降低模拟精度;时域点数对AR模型模拟精度的影响较小,可根据工程需要选择时域点数.
关键词:脉动风模拟;AR 模型;高层钢框架预应力索支撑结构
TU311.31000-3835-201406000053
基于Tikhonov正则化及奇异值分解的载荷识别方法.郭荣,房怀庆,裘剡,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 53-58.
针对矩阵求逆法应用中存在的病态逆问题,用Tikhonov正则化及奇异值分解法解决.通过对平板模型仿真分析,利用频响函数法矩阵条件数评价系统的病态性,系统病态性不同时用奇异值分解法与基于不同正则化参数选择的Tikhonov方法对载荷进行识别.研究表明,条件数大于1000时,Tikhonov正则化方法识别误差较小;反之,奇异值分解法较优.提出综合使用Tikhonov正则化与奇异值分解的载荷识别方法,给出方法流程.仿真与实验结果表明该方法可提高结构载荷识别精度,具有一定工程应用价值.
关键词:载荷识别;Tikhonov正则化;奇异值分解;条件数
TU311.31672-7207-201401000214
基于精细有限元分析的既有RC框架结构破坏机理.雷拓,钱江,刘成清.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 214-222.
在三层既有框架结构现场推覆试验的基础上,建立该试验框架的精细化有限元模型.通过动力特性分析及Pushover分析,讨论试验框架的动力特性、荷载-位移曲线、钢筋应力及混凝土损伤分布,得到结构破坏过程中底层框架柱的剪力需求,并与各主要国家规范的抗剪承载力计算结果进行比较.研究结果表明:精细化模型能较好地模拟剪切破坏发生前试验框架的荷载-位移曲线,反映试验框架由于底层柱端配箍不足而导致的弯-剪破坏;各规范公式计算的抗剪承载力存在一定的离散性.
关键词:既有结构;钢筋混凝土;框架;精细化有限元;破坏机理
TU3171000-3835-201406000071基于FBG反射谱特征的铁路道岔损伤识别试验研究.叶肖伟,姜洋,倪一清,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 71-76.
针对道岔结构性能及安全状态对列车(尤其高速列车)行车安全与运行质量的重要性,提出基于光纤布拉格光栅(FBG)传感技术,利用FBG传感器反射谱特征对铁路道岔钢轨结构进行损伤(裂纹)识别.在带裂纹的道岔钢轨上安装FBG传感器进行静、动态加载室内实验.通过分析FBG传感器反射谱形状精细变化,实现对裂纹的识别.实验结果表明,该基于FBG反射谱特征的损伤识别方法可有效识别铁路道岔钢轨裂纹.
关键词:铁路道岔;光纤布拉格光栅;反射谱;损伤识别;裂纹监测
TU318;O3221000-3835-201405000053
弦-梁耦合系统的动力学行为分析.王霞,李建平.振动与冲击, 2014, 33(5): 53-57.
研究了弦-梁耦合系统在初始平衡解处的稳定性与分岔情况,给出了特征值随阻尼参数的变化情况,并利用稳定性分析和特征值分析等解析方法,得到了初始平衡解、周期解和拟周期解的稳定边界以及导致Hopf分岔和2维胎面等分岔解的临界分岔曲线.最后,利用数值模拟方法研究了弦-梁耦合系统的稳定性与分岔情况.
关键词:弦-梁耦合系统;稳定性;分岔;周期解
TU3521000-3835-201405000137
“站桥合一”式车站结构抗震性能评估的简化方法.倪永军,李钊,杨娜,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 137-142.
近年来随着我国铁路与城市轨道交通的快速发展,“站桥合一”式车站结构体系已经成为大型枢纽式车站的首选结构型式,而此种结构体系的抗震设计却缺乏专用的抗震设计规范,设计结果要分别满足现有《建筑抗震规范》与《铁路工程抗震设计规范》两个不同设计理念的规范.以典型“站桥合一”式枢纽车站-北京南站为例,采用Midas/Gen和SAP2000结构分析软件,分别建立了考虑上部网架效应的整体模型与简化模型,采用自振特性分析、反应谱分析与时程响应分析方法验证了简化模型的合理性;针对简化模型,分别采用多种侧向力加载模式的Pushover分析和增量动力分析(IDA)方法研究了简化模型的塑性屈服机制和性能特点,研究表明:简化模型可以反映主体结构在设定地震下的地震行为,基于改进的模态组合方法的侧向力加载模式下的Pushover分析方法适合于站桥合一车站结构的抗震性能评估.
关键词:“站桥合一”车站结构;简化模型;塑性屈服机制;能力谱;抗震性能评估
TU352.11000-3835-201405000149
叠层橡胶支座与抗风支座组合隔震反应分析.吴应雄,王兆樑,祁皑,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 149-154.
为研究隔震层增设抗风支座对风压较大地区的隔震结构减震效果的影响,以某实际隔震工程为背景,设定结构水平向减震系数分别小于0.53和0.40的目标,建立有(无)设置抗风支座的两种隔震结构模型,采用时程分析法对比结构在地震作用下的响应.结果表明,相比较于抗震结构,两种隔震结构地震响应都有显著的降低;无抗风支座隔震方案增加了LRB数量,满足抗风设计要求,但降低了减震效果;有抗风支座隔震方案,减少了LRB的数量,提高了减震效果.在正常使用条件和小震作用下,抗风支座参与工作,隔震层不屈服,当结构遭遇中震作用时,抗风支座能屈服并破坏,退出工作,不影响上部结构的减震效果.
关键词:基础隔震;地震响应;时程分析;抗风支座
TU352.11000-3835-201405000160
极低屈服点钢在密肋壁板结构中的减震控制研究.田洁,颜智超,卢俊龙.振动与冲击, 2014, 33(5): 160-164.
密肋壁板结构是由预制的密肋复合墙板、现浇的隐形框架和楼板组合而成的一种具有独特构造特点的新型复合结构体系.根据密肋壁板结构体系的基本特点,引入耗能减震技术,结合极低屈服点钢材的特性,将结构中部分密肋复合墙板中的填充砌块置换成极低屈服点钢板,利用极低屈服点钢板耗散地震能量,实现对结构的耗能减震控制.建立了密肋壁板结构耗能减震控制体系的非线性动力分析模型,通过算例对耗能减震控制体系进行了地震响应分析,探讨了极低屈服点钢的耗能减震效果.计算结果表明,在结构中布置少量的极低屈服点钢板就能取得明显的减震效果,从而为密肋壁板结构提供一种适合这种结构构造特点的简单有效的耗能减震措施.
关键词:密肋壁板结构;密肋复合墙板;极低屈服点钢;地震反应;减震控制
TU352.1+11000-3835-201406000035
考虑螺栓球节点半刚性的网格结构有限元模型修正研究.刘才玮,张毅刚,吴金志.振动与冲击, 2014, 33(6): 35-39.
为获取用于螺栓球节点网格结构健康监测准确有限元模型,用具有刚度可调节点单元描述节点半刚性;采用神经网络技术,利用有限测点的模态信息构造频率与振型的组合参数CPFM作为网络的输入参数,提出对螺栓球节点单元刚度折减系数进行分步修正新方法.以单层柱面网壳振动台试验模型为例,在螺栓球节点精细化模型基础上,基于实测模态数据对其进行有限元模型修正.结果表明,修正后有限元模型能较好反映该网壳结构的真实动力特性,采用分步修正算法能精简神经网络结构,可有效用于螺栓球节点网格结构有限元模型修正,具有一定实用价值.
关键词:螺栓球节点;空间网格结构;半刚性;模态试验;神经网络;模型修正
TU3751000-8608-201402000210
预埋件受剪性能数值分析.朱耀国,王清湘.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 210-214.
预埋件的抗剪机理复杂,很难通过试验和理论计算确定预埋件的内力分布和应力大小,通常是在一定的简化与假定基础上,对试验结果统计回归得出预埋件的抗剪计算公式来进行计算.为更精确得到抗剪承载力,建立有限元模型对预埋件的受剪性能进行数值计算,锚板、锚筋与混凝土的相互作用通过三维面-面接触来模拟,并考虑了混凝土对锚筋的粘结作用.通过数值分析得到了剪力作用下预埋件的应力分布和锚筋的截面内力,确定了锚筋反弯点的位置和混凝土的承压范围.有限元计算得出的预埋件抗剪承载力与试验实测值很接近,说明所建立的有限元模型是比较合理的,数值分析的结果可以运用到理论分析和实际工程中.
关键词:预埋件;剪力;数值分析;应力分布;截面内力
TU3751671-4512-201403000096
考虑薄膜效应的钢筋混凝土双向板承载力分析.王勇,董毓利,袁广林,等.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 96-101.为了简单地确定钢筋混凝土双向板荷载-位移关系曲线,基于塑性铰线理论,考虑受拉薄膜效应,提出三阶段分析模式,建立修正板块平衡法;同时,根据面向对象方法和板壳有限元理论,建立钢筋混凝土双向板非线性分析程序;采用上述两方法计算双向板荷载-位移关系曲线及极限荷载,并结合有限元程序,验证修正板块平衡法合理性.结果表明:与有限元方法相比,修正板块平衡法原理简单、精度满足要求,可用于确定混凝土双向板的荷载-位移关系及极限荷载.
关键词:钢筋混凝土板;修正板块平衡法;有限元;薄膜效应;极限荷载
TU3751000-7709-201402000106
混凝土Ⅱ型断裂破坏试验及其断裂韧度的确定.胡少伟,胡亮.水电能源科学, 2014, 32(2): 106-109.
为了解混凝土Ⅱ型断裂破坏过程中应力应变变化规律并确定混凝土剪切断裂韧度,制备了4组32件单边切口半边对称加载试件,利用特殊的加载方式在5000 kN压力机上对试件做了混凝土Ⅱ型断裂破坏试验,并描述了各个试件破坏时的变化情况.试验结果表明,混凝土Ⅱ型断裂破坏外加荷载—时间关系曲线、外加荷载—应变关系曲线、荷载—裂缝尖端滑移位移曲线、应变—时间关系曲线各有特点,所得单边切口半边对称加载试件能够实现混凝土的剪切断裂,且断裂韧度与初始缝长大小无关.
关键词:单边切口半边对称加载试件;混凝土Ⅱ型断裂;试验;断裂韧度
TU3751008-973X-201402000221
持续荷载与氯盐作用下钢筋混凝土梁力学性能试验.金伟良,王毅.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 221-227.
针对已有的研究以小尺度的试块实验而未能反映实际混凝土结构在荷载与氯盐耦合作用效应,自行设计大尺度钢筋混凝土梁的持续荷载施加装置,采用“电渗-恒电流-干湿循环”的方法对钢筋混凝土梁进行持续荷载作用下的加速锈蚀实验,并对试验后的混凝土梁的力学性能进行研究;同时,采用RCT方法研究试验梁混凝土保护层厚度范围内的氯离子分布规律,采用半电池电位法及称重法相结合来评价试验梁内纵向受拉钢筋锈蚀程度.结果表明:氯盐与持续荷载耦合作用下,随着持续荷载水平的提高,保护层厚度范围内的氯离子质量分数会增大,会在钢筋附近出现聚集现象;同时,也使纵向钢筋的锈蚀率增大,钢筋截面的锈蚀不均匀程度明显;导致混凝土梁的极限荷载减小,延性降低,截面曲率延性增高.
关键词:持续荷载;氯盐耦合作用;钢筋混凝土梁;力学性能;试验研究
TU375.11672-7207-201401000193
锈蚀钢筋混凝土梁的受弯分析模型.邢国华,牛荻涛.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 193-201.
以锈损率较低的钢筋混凝土简支梁为对象,在平截面假定基础上,提出考虑钢筋、混凝土材料性能劣化和几何尺寸变化的受弯承载力计算公式;采用换算截面法计算锈蚀钢筋混凝土梁的等效刚度,给出考虑锈蚀钢筋、混凝土二者间黏结性能退化的有效刚度计算公式,建议锈蚀钢筋混凝土简支梁在集中荷载作用下跨中挠度的计算方法,并通过39根锈蚀钢筋混凝土梁的试验数据对建议受弯分析模型验证.研究结果表明:锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力试验值与计算值之比的平均值为1.100,方差为0.041,二者吻合较好;多数锈蚀试件按受弯分析模型计算得到的荷载-跨中挠度曲线与试验曲线吻合较好,变化趋势相当,建议受弯分析模型可为锈蚀钢筋混凝土梁的全过程受力分析提供参考.
关键词:黏结;锈蚀;受弯性能;梁;有效刚度
TU375.41672-7207-201402000589
高温后混凝土断裂能的确定.商兴艳,俞可权,陆洲导.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 589-595.
采用楔入劈拉法对高温后混凝土试件的断裂能GF进行测试,试验设置20~600℃内共10个温度段.对试验得到的荷载-开口位移曲线进行尾部曲线拟合.结果表明:当温度不超过120℃时,采用幂函数拟合更为准确;而当温度超过120℃时,采用指数函数拟合更为准确.由荷-开口位移曲线计算各温度下混凝土试件的断裂能GF,稳定断裂能GFS及失稳断裂能GFU,随温度的变化趋势均为保持不变—上升—下降,表明高温后混凝土断裂性能随温度呈现保持不变—上升—下降的趋势.
关键词:楔入劈拉法;高温;混凝土;曲线拟合;断裂能
TU375.6;P315.981000-7709-201402000097
大梁水库大坝饱和砂砾料重塑土液化特性及应变发展模式分析.李铮,李宏恩,范光亚,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 97-101.通过对大梁水库大坝砂砾料重塑土进行动三轴试验,分析了该重塑土在动荷载作用下的力学特性,发现在不同围压、不同固结应力比条件下砂砾料的动强度与振动周数之间均可用乘幂函数进行拟合.在等压固结时轴向应变在动荷载作用下存在一个“临界应变点”,该点处的动孔压比约为0.8;而在偏压固结时,轴向应变的增长较平稳,无明显临界应变点.不同固结比条件下动剪应力比与动孔压比变化规律为等压固结时,动孔压比增长较快,且动孔压比能够达到1.0,而偏压固结时最大动孔压比仅能达到0.7左右.
关键词:砂砾料重塑土;液化;动强度;临界应变;动剪应力比;动孔压比
TU392.41000-1964-201402000227
新型波形钢腹板支架结构及力学性能分析.吴丽丽,余珍,邢瑞蛟,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 227-232.
提出一种适用于软岩隧道(巷道)中的新型波形腹板金属支架结构.波形腹板工型构件由波形钢腹板与平翼缘钢板焊接而成.这种结构加工制作简单、施工快捷、能较好地适应软岩大变形、力学性能良好.以马蹄形断面的支架为例,分析了波形腹板支架结构的弹性屈曲性能,讨论了构件截面各参数变化对其弹性屈曲荷载的影响.结果表明:波形腹板的波幅、波高对结构屈曲荷载的影响不大,而腹板高度和翼缘宽度等参数对其影响较显著.通过对波形腹板工型构件、U型钢和矿用工字钢构件稳定承载力的比较表明,波形腹板构件的轴压稳定承载力较高,用钢量较省,具有良好的经济效益.
关键词:波形腹板;支护结构;软岩;隧道;屈曲
TU393.3;TU311.31000-3835-201406000124
粘滞阻尼器对空间桁架结构减震作用研究.贾斌,罗晓群,丁娟,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 124-130.
为研究粘滞阻尼器对大跨空间桁架结构减震控制作用,在某体育馆屋盖不同部位设置粘滞阻尼器,输入三向地震波进行时程分析.以屋盖结构水平向位移、加速度及构件内力为减震控制目标,计算分析表明,设置粘滞阻尼器能有效抑制结构在地震作用下响应;屋盖结构均匀布置阻尼器较集中布置减震效果好;结构减震效果不随阻尼系数的增大而线性提高,且存在较优值范围;不同地震烈度下粘滞阻尼器对空间桁架结构减震控制均有明显效果;粘滞阻尼器在不同地震波输入时滞回曲线均较饱满,呈现典型速度相关型阻尼器特征.研究结果对粘滞阻尼器用于大跨空间结构减震控制具有一定参考价值.
关键词:空间结构;体育馆建筑;粘滞阻尼器;消能减震;多维地震输入
TU3981006-7647-201401000037
预应力钢-混凝土连续组合梁抗弯性能试验.胡少伟,叶祥飞.水利水电科技进展, 2014, 34(1): 37-42.
为研究预应力钢-混凝土连续组合梁的抗弯性能和内力重分布情况,设计了7根简支组合梁、3根连续组合梁以及1根连续纯钢梁进行抗弯性能试验.试验结果表明:预应力连续组合梁抗弯性能良好,对负弯矩区的混凝土翼板施加预应力能明显提高组合梁的截面刚度,减缓连续组合梁的开裂,同时也降低了截面滑移;预应力筋内力增量与荷载、挠度均呈现较好的线性关系.
关键词:预应力;连续组合梁;负弯矩;抗弯性能;内力重分布
TU3981000-3835-201405000046
型钢混凝土框排架混合结构弹塑性地震响应及抗震防线问题研究.王博,白国良,刘林,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 46-52.型钢混凝土框排架混合结构是一种新型的火电厂主厂房结构体系,合理的剪力墙布置能够使该类结构实现三道抗震防线.采用ABAQUS有限元软件进行8度小震、中震、大震以及9度大震下的弹塑性地震反应分析,获得结构在不同强度地震下的基底剪力、整体侧移、层间侧移角以及结构构件的损伤演化特性.研究结果表明:强震作用下剪力墙首先出现损伤破坏,可以起到第一道抗震防线的作用,有效提高了结构的抗震能力;随着地震作用的增强,结构薄弱部位由煤斗层到运转层再到底部两层下移,且整体侧移曲线由弯剪型向剪切型转变;整体结构的变形性能较好,能够满足“大震不倒”的抗震设防需求.最后,通过计算分析提出适用于不同烈度、不同场地类别下的剪力墙布置数量与抗震构造措施,可供工程设计参考.
关键词:型钢混凝土框排架混合结构;弹塑性地震反应;变形性能;损伤演化;薄弱部位;抗震防线
TU398;U448.211672-7207-201401000249
锈蚀栓钉力学性能试验研究.余志武,石卫华,匡亚川.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 249-255.
通过对人工气候环境和恒电流加速锈蚀得到的锈蚀栓钉进行拉伸试验,研究2种加速锈蚀方法对锈蚀栓钉力学性能的影响,分析比较不同锈蚀程度的栓钉各项力学性能的变化规律.研究结果表明:人工气候环境和恒电流加速锈蚀方法可有效模拟自然环境引起的栓钉锈蚀;随着栓钉锈蚀程度的增加,屈服强度和极限强度减小,塑形性能下降,弹性模量降低.在试验结果分析基础上,建立锈蚀栓钉力学性能退化模型和本构关系模型,为侵蚀环境下钢-混凝土组合结构数值仿真、耐久性评估及寿命预测提供应用参考.
关键词:栓钉;锈蚀;力学性能;退化;本构关系
TU41000-7709-201402000072
土工格栅加筋对高土石坝坝坡地震稳定性影响研究.周扬,余钧陶.水电能源科学, 2014, 32(2): 72-75.
以300 m级双江口心墙堆石坝为研究对象,采用有限元动力时程稳定与变形分析方法,研究了高土石坝顶部1/5坝高范围内采用土工格栅加筋措施对坝坡动力稳定与变形的影响.结果表明,采用土工格栅加筋措施后,增强了高土石坝坝顶区堆石体的整体稳定性,坝坡最危险滑弧深度增加,有效提高了坝坡安全系数;土工格栅加筋方案明显抑制了坝坡滑动位移,最小安全系数对应滑弧的累积滑动量减小.随着输入地震动峰值增加,土工格栅加筋方案对坝坡动力稳定贡献越大.
关键词:高土石坝;坝坡稳定;土工格栅加筋;有限元动力法;安全系数
TU41672-7207-201401000299
颗粒摩擦因数对胶结砂岩力学特性的影响.许明,刘先珊.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 299-305.
为确定胶结砂岩的力学参数,探讨岩体破坏机理,采用细观力学分析方法,建立三维颗粒流数值模型,对胶结砂岩的剪切特性进行模拟.根据应力应变曲线以及平行黏结分布和接触网络变化说明胶结砂岩不同于无黏结砂岩的破坏机理,验证数值模型的可行性,分析不同胶结半径比的砂岩模型的应力比、体应变、配位数和平行黏结破坏数的变化规律.计算结果表明:胶结半径一定时,不同摩擦因数对岩样宏观力学特性的影响不同,特别是随着胶结半径比的减小,颗粒间摩擦力在胶结砂岩受力过程中占主导作用,对砂岩抗剪能力起着决定作用,不同摩擦因数对胶结砂岩力学特性的影响较大.颗粒摩擦因数对胶结砂岩数值试验中的力学行为有着重要的影响,是准确选择三维颗粒流模型细观参数的关键.关键词:颗粒流数值模拟;胶结砂岩;剪切试验;颗粒摩擦因数
TU4111008-973X-201402000236
土体的充气阻渗试验.刘长殿,孙红月,康剑伟,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 236-241.
针对降雨诱发滑坡的作用机理,提出一种边坡充气截排水方法.考虑气压作用,进行一维土柱积水入渗试验,分别开展自然入渗和充气入渗2个过程的模拟,观测湿润锋面的推进过程,进行土柱不同深度容积含水量的实时监测.在考虑气压对容积含水量和湿润锋推进影响的基础上,建立充气阻渗效果的评价方法.试验结果表明:向土体中充气能够显著减缓湿润锋面的推进速度;在充气条件下,气压可以使土体维持一定的容积含水量梯度;对于试验模型,充气气压为10 kPa条件下,入渗20 min时,土壤入渗率约为自然入渗的1/2.
关键词:充气;阻渗作用;湿润锋面推进速率;容积含水量
TU411.931673-8527-201403000092
土工格栅加筋土挡墙土压力测试与有限元分析.吕鹏,汤劲松,刘杰,等.长江科学院院报, 2014, 31(3): 92-95.
为研究土工格栅加筋土挡墙内的土压力分布规律,结合某试验段挡墙土压力现场测试,采用有限元法进行了计算分析.分析了土工格栅参数及填料重度对挡墙内土压力分布规律的影响,研究结果表明:①挡墙面板处的水平土压力,数值解均小于规范设计值,随加筋间距减小、刚度和长度的增大而减小;填料重度则对其无明显影响.②基底处垂直土压力在面板附近有明显波动,部分数值超过规范设计值,其它位置的计算值与设计值基本符合;土工格栅加筋性能则对其无明显影响.
关键词:土工格栅加筋土挡墙;土压力;有限元;现场测试
TU4131671-7775-201402000243
高含水率疏浚泥自重沉积过程中颗粒分选规律.徐桂中,丁建文,殷杰,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 243-248.
通过疏浚泥自重沉积试验,对沉积结束后的疏浚泥进行分层取样,并进行颗粒粒径分析,探讨高含水率疏浚泥自重沉积过程中颗粒分选规律.试验结果表明:初始含水率越高,液限、黏粒质量分数越低,土样越容易发生分选.导入分选度定量评价疏浚泥的颗粒分选程度,建立了分选度随初始含水率变化规律模型,该模型中将土样随初始含水率由低至高分为3个阶段:不分选阶段、分选度增长阶段和分选度稳定阶段,并给出了临界含水率的变化趋势.另外,对于初始状态处于分选度稳定阶段的疏浚泥,分选后的黏粒质量分数沿深度呈分段线性分布,且与初始含水率无关.关键词:疏浚泥;颗粒分选;自重沉积;分选度;初始含水率
TU413.621000-7709-201402000128
基于可靠度分析的不同极限平衡法安全系数取值研究.吴柳东,苏爱军,霍欣,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 128-131.
在不考虑岩土体的不确定性因素和不区分不同的计算方法差异的前提下,现行规范主要根据工程等级和计算工况来确定边坡安全系数致使取值偏于保守.以猴子石滑坡为例,应用可靠度分析理论,利用MATLAB软件编制了基于传递系数法、改进的传递系数法、美国陆军工程师团法、罗厄法和简化简布法的蒙特卡洛法程序,研究了不同方法可靠度指标与安全系数之间的关系,探讨了在同一可靠度(失效概率)条件下,不同方法安全系数取值的差别.结果表明,相同方法在c、φ值的变异系数不同时、不同方法在c、φ值的变异系数相同时,边坡的安全系数取值均有差异.
关键词:极限平衡法;安全系数;可靠度分析;边坡;滑坡
TU417.1151673-8527-201403000139
台阶式加筋挡墙验算的对比分析.戴征杰,褚景英,陈丽丽,等.长江科学院院报, 2014, 31(3): 139-141.采用加筋挡墙设计软件MSEW3.0,对台阶式加筋挡墙不同平台宽度、上下墙高度的变化以及采用综合坡率法等几种不同工况下加筋土挡墙稳定性进行验算,对比分析计算所需筋材长度和所需筋材强度的变化以及不同工况下所需筋材用量的不同.土工格栅筋材的用量随上墙高度的增大而减少.一定范围内,随平台宽度的增大,计算所需的每延米挡墙土工格栅筋材的数量逐渐减少;但是随着平台宽度的继续增大,计算所需土工格栅筋材的数量逐渐增加.综合坡率单级加筋挡墙比对应的台阶式加筋挡墙所需的每延米土工格栅筋材的数量少,而且随着平台宽度的增加,采用综合坡率单级加筋挡墙的土工格栅筋材节省量显著增加.
关键词:台阶式加筋挡墙;平台宽度;土工格栅;筋材用量;综合坡率
TU431673-8527-201401000077
一种新型平衡自调节系统在土工离心机上的应用.刘显军,王军,李思忠,等.长江科学院院报, 2014, 31(1): 77-80.
为了实现土工离心机运转以后的实时配平,减小离心机运转过程中的不平衡力,研制了一套平衡自调节系统.该系统构建了一套由电磁阀、传感器、PLC控制器组成的反馈控制系统,通过它向安装在配重端的水箱中受控注水,来实时调节工作端载荷变化引起的不平衡.将该系统应用到某土工离心机上,开展了离心机升速和负载增大工况下的自平衡调节试验,实现了离心机的实时配平.相对传统的液压缸或电机驱动配重块的平衡调节机构,该注水配平系统结构更简单、平衡调节范围更宽.
关键词:土工离心机;注水配平;实时;平衡自调节;反馈控制
TU431673-8527-201403000011
加筋挡土墙合理设计方法的探讨.杨广庆.长江科学院院报, 2014, 31(3): 11-18.
加筋挡土墙作为一种轻型支挡结构得到了广泛应用.对比分析基于极限平衡法、极限状态法和数值模拟法的3种加筋挡土墙设计方法的优缺点,结合国内外相应规范(指南)系统,总结介绍了加筋挡土墙的设计方法和步骤.探讨了加筋挡土墙设计中有关潜在破裂面形状、墙背侧向土压力系数、挡土墙填料选用、加筋材料选择、筋材设计强度取值和多级加筋挡土墙设计等问题.针对目前基于极限平衡分析的加筋挡土墙设计方法的保守性,建议考虑不同影响因素的分项材料系数、分项荷载系数和分项破坏形式系数.研究成果对建立加筋挡土墙合理的设计方法具有一定的参考价值.
关键词:加筋挡土墙;设计方法;筋材;填料;强度
TU431673-8527-201403000084
土工格栅横肋在加筋作用中贡献的试验研究.王子鹏,贾梓.长江科学院院报, 2014, 31(3): 84-86.
土工格栅对土的加固机理在于格栅与土的相互作用,其中,格栅横肋所起的作用十分重要.借助于室内中型拉拔试验,分析了单向土工格栅和双向土工格栅横肋的受力特点.试验结果表明:横肋在土工格栅拔出过程中提供超过30%的摩擦阻力;去掉土工格栅的横肋后,界面摩擦因数和黏聚力都产生了较大幅度的降低;试验过程中所测出来的拉拔力中仍然有一部分是由于格栅横肋作用所产生的力,最终计算结果要小于格栅横肋实际发挥时的结果.
关键词:土工格栅;筋土界面;拉拔试验;横肋
TU431673-8527-201403000122
神农架机场高加筋土挡墙的设计与实践.任佳丽,龚泉,姜志全,等.长江科学院院报, 2014, 31(3): 122-127.
以神农架机场60 m高挡墙为例,论述了高加筋土挡墙基于极限平衡理论的设计方法,为了确保设计方案安全合理,采用强度折减有限元法对设计方案进行应力应变分析和稳定性验证,并在挡墙关键部位布设了监测断面.根据监测资料可知:挡墙变形较小,变化速率呈收敛趋势,应力应变监测成果稳定.现场观测成果证明了该设计方法的合理性,可为类似工程借鉴.
关键词:高加筋土挡墙;极限平衡理论;强度折减有限元法;安全监测
TU431000-1964-201402000195
砂土剪切特性的荷载与粒径效应研究.陆勇,周国庆,赖泽金.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 195-202.
采用自行研制的DRS-1型高压直剪试验系统进行了法向压力0.4~
12.0 MPa条件下3种不同粒组砂的直剪试验.结果表明,砂土的剪切力学特性与剪切体变特性受法向压力与粒径共同影响,称为荷载效应与粒径效应.剪切耗能因子与剪切体变参数Δh’随法向压力的增大呈非线性减小,这一趋势随粒径增大而更加明显.剪切耗能因子随砂土粒径的增大而增大,但在高压条件下可以忽略.剪切体变参数Δh’受粒径影响,在低压与高压下呈现不同的规律.法向压力影响颗粒破碎程度,进而影响砂土剪切耗能方式,即砂土剪切特性的荷载效应机制.粒径效应在不同法向压力下的机制不同:低法向压力下,粒径影响颗粒变位带状区的厚度;高法向压力下,粒径影响砂土颗粒剪切破碎程度.
关键词:砂土;剪切特性;法向压力;粒径
TU43;TV3121000-7709-201402000102
静力固结及动力固结有效应力法在FEPG中的实现.郁章涛,马怀发,党发宁.水电能源科学, 2014, 32(2): 102-105.
针对有效应力法应用于饱和土体动力反应分析时扩展性不强的缺陷,从D’Alembert-Lagrange原理出发,结合有效应力原理和渗流连续性条件,给出饱和砂土的动力固结耦合方程及相应增量方程的弱解形式.根据有限元语言的语法规则,分别编写静力固结问题和动力固结问题的脚本文件,由有限元程序自动生成系统(FEPG)生成FORTRAN源程序,且对等效刚度阵进行了对角线归一化处理,并编写了相应子程序.算例分析表明,所开发的程序正确、可靠.
关键词:饱和砂土;动力固结;有效应力;孔隙水压力;FEPG
TU43;U416.031673-8527-201403000069
筋材-砂-黏土层状体系接触面剪切特性试验研究.刘枫,徐超,宋世彤.长江科学院院报, 2014, 31(3): 69-72.
以筋材-砂-黏土层状体系为研究对象,采用界面剪切试验,对筋材-黏土间夹砂层后改善筋土之间相互作用效果进行试验研究.借助直接剪切试验和拉拔试验,通过改变砂层的粒度成分(粗砂和细砂)和砂层厚度(1~3 cm),分析该层状体系的具体影响.试验结果表明,尽管在筋材-黏土间夹砂层可有效提高界面的抗剪强度,但在25~75 kPa法向应力下,砂的组构(粗砂和细砂)和砂层厚度对该体系的影响都不明显.
关键词:筋材-砂-黏土层状体系;界面剪切试验;砂层厚度;粒度成分
TU4321673-8527-201403000001
极限平衡理论在加筋土结构设计中应用的评述.包承纲,丁金华,汪明元.长江科学院院报, 2014, 31(3): 1-10.
为分析加筋土结构设计目前大都采用的极限平衡理论的保守问题,在介绍国际上若干现行规范要点的基础上,以国内外若干工程的实测资料说明这种保守的程度.还对加筋土结构的破坏模式和稳定校核的内容作了叙述,建议从筋材本身的安全与加筋土结构整体稳定2方面进行稳定计算,认为复合滑动面可能是结构稳定安全系数最小的滑动面,该滑动面可能穿过筋材并沿筋材表面滑动.目前常用的所谓“外部稳定校核”、“内部稳定校核”等分析方法,不可能找到整个结构所有可能的滑动面.最后对加筋土结构的合理设计方法提出了建议,认为对结构物的应力应变分析是设计的最基本、最有用的资料,但极限状态下结构物性状也需掌握,因此最合理的是采用有限元分析法和极限平衡分析法相结合的设计方法.
关键词:岩土工程;加筋土结构;极限平衡理论;复合滑动面;“有限元法+极限平衡法”的综合设计方法
TU4321673-8527-201403000077
土-格栅界面强度参数和剪切刚度试验研究.张俊峰,王协群,邹维列,等.长江科学院院报, 2014, 31(3): 77-83.
以4种不同土工格栅和2种不同填料为试验材料,完成了不同填料初始状态(含水率、干密度)和不同剪切速率的筋-土界面特性直剪试验,详细分析了不同工况对界面强度参数和剪切刚度的影响.结果表明:①填料压实度的增大和剪切速率的增大会分别引起格栅-砂砾石界面抗剪强度参数的增大;②格栅-砂砾石界面的抗剪强度参数和剪切刚度明显都大于格栅-黏土界面;③格栅-黏土界面似黏聚力和内摩擦角随着填料含水率的增大而显著降低,而且格栅-黏土界面强度参数对含水率比黏土本身更为敏感;④现行规范中对格栅-土界面摩擦因数比的推荐值为0.8是合适的,但是总结文献发现,拉拔试验所得到的筋-土界面强度参数都远小于直剪试验;⑤法向压力的增加、填料压实度的增加、黏土填料含水率的减小以及剪切速率的减小都会使筋土界面剪切刚度明显增大;⑥在采用的4种格栅中,纵肋较短的单向格栅-砂砾石界面的剪切刚度最大,其余3种格栅的筋土界面剪切刚度比较接近.
关键词:土工格栅;填料;界面强度;剪切刚度
TU435;S2161008-973X-201402000242
饱和土中球形沼气池的动力响应.向天勇,张正红,闻敏杰,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 242-248.
采用解析方法研究饱和土中球形沼气池的频域响应.将土体视为流固两相介质,饱和土体的动力学行为采用Biot理论模拟,建立具有球形沼气池饱和土体的动力方程.通过引入势函数,得到饱和土体的位移、应力和孔隙水压力等的解析表达式.将模具结构视为均匀弹性介质,根据弹性理论,推导模具结构的位移和应力解.根据土体和模具结构接触面以及模具结构内边界的连续性条件,确定待定系数的具体表达式.与单相土中球形沼气池动力响应的结果、有无模具结构的结果、有限元方法、边界单元法进行对比分析.考察饱和土和模具结构各参数对位移和孔压幅值的影响,结果表明:流体压缩性系数对响应幅值的影响与接触面的孔隙水渗透性有关;边界透水情形下流固耦合系数对系统动力响应的影响远大于不透水情形下的系统动力响应.
关键词:饱和土;球形沼气池;模具结构;动力响应;参数研究
TU435;TU441.81000-3835-201405000175
饱和横观各向同性分数导数黏弹性土中半封闭衬砌振动响应.陈学丽,闻敏杰,高华喜.振动与冲击, 2014, 33(5): 175-181.
在频率域内研究了饱和横观各向同性分数导数黏弹性土体中深埋圆形隧道半封闭衬砌振动响应问题.根据土体在长期沉积过程中存在各向异性的特点,将土骨架视为具有分数导数本构关系的横观各向同性黏弹性体,采用饱和多孔介质理论和弹性理论,利用衬砌内边界应力协调以及土体和衬砌界面处应力和位移连续,得到了简谐荷载作用下饱和横观各向同性黏弹性土和弹性衬砌的位移、应力和孔隙水压力解析表达式.考察了饱和经典弹性土、饱和分数导数性黏弹性土和饱和经典黏弹性土三种条件下饱和黏弹性土和衬砌各参数的影响,表明:横观各向同性面的弹性模量和衬砌厚度对系统动力响应的影响与分数导数阶数和土骨架的黏性有关;渗透系数较小时,系统存在明显的共振现象.另外,在三种条件下半封闭衬砌振动响应存在较大差异.
关键词:横观各向同性;分数导数本构关系;黏弹性;半封闭衬砌
TU441673-8527-201403000101
山区超高加筋土路基力学行为的有限元分析.任非凡,徐超,许强,等.长江科学院院报, 2014, 31(3): 101-105.
以十堰至房县高速公路为例,采用弹塑性有限元程序,对山区某超高加筋土路基修筑过程中的双向位移、土压力、剪应力以及加筋体轴力与位移分布等力学行为进行数值分析.研究结果表明:①加筋体内及加筋体后填土内侧向土压力不大,垂直土压力主要为填土自重应力;②加筋土路基底部混凝土圬工挡墙承受较大的侧向压力,墙趾承受较大的压力与剪应力,应保证基础平台的稳定性;③加筋体最大拉力出现在路基底部,墙面最大水平位移出现在路基中部,底部格栅后端承受一定的压应力,可通过对混凝土圬工挡墙后的填土进行压实控制.研究成果可为山区超高加筋土路基设计方案提供参考,同时对其他类似工程的数值分析具有一定的理论借鉴意义.
关键词:十房高速公路;超高加筋土路基;混凝土圬工挡墙;弹塑性有限元
TU4411672-7207-201402000515
非饱和土渗流特性对库岸边坡稳定性的影响.刘博,李江腾,王泽伟,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 515-520.
通过对大型有限元软件ABAQUS进行二次开发,建立库水位下降条件下库岸边坡的数值模型,并结合土水特性曲线估算公式,通过改变其中3个待定参数a,m和n,分析土体不同的非饱和渗流特性对边坡内浸润线位置及边坡安全系数的影响.研究结果表明:非饱和土相对渗透系数与基质吸力关系曲线与库岸边坡的浸润面位置和安全系数有极大的相关性;a反映非饱和土的进气值和非饱和土渗透系数的变化率,其取值越大越有利于非饱和土的渗流,有利于土坡的超孔隙水压力扩散,其对安全系数的影响可达20%以上,这一影响并不低于饱和土渗透系数对库岸边坡稳定性的影响;m反映非饱和土的剩余饱和度,但其对相对渗透系数及边坡安全系数的影响都很小;n是控制土水特性曲线拐点斜率的参数,同时也影响进气值,故其对库岸边坡的浸润面和安全系数也有较大影响.
关键词:边坡;安全系数;强度折减法;非饱和土渗流特性
TU441.331673-8527-201402000073
地震作用下土质斜坡稳定性的数值模拟.田凯,倪化勇,陈芳,等.长江科学院院报, 2014, 31(2): 73-76.
为分析研究地震作用下斜坡的稳定性,采用Phase2有限元软件,建立考虑最不利荷载对斜坡稳定性影响的数值模型,分析地震水平峰值加速度0.1 g条件下不同监测位置模拟的位移和地震加载时间关系曲线以及斜坡位移场、应力场和剪应变增量的变化情况.研究表明:受水平地震加速度的影响,坡面法向应力减小,下滑力增加,沿着滑动面向下移动;斜坡中部位移极值达到0.36 mm,地震加载时间4 s时处于失稳状态.随着地震加载时间的增加,斜坡发生累计破坏效应,强震作用下斜坡最易于发生瞬时溃滑.
关键词:土质斜坡;地震作用;数值模拟;稳定性分析
TU441.331673-8527-201403000073
复合土工膜砂砾料界面摩擦特性研究.童军,胡波,龚壁卫,等.长江科学院院报, 2014, 31(3): 73-76.
复合土工膜与粗粒砂砾料垫层的界面摩擦特性对工程结构稳定性十分重要.现有的试验研究多集中在粒径较小的土料与土工织物接触,对于由粒径较大的砂砾料与土工膜界面特性的研究较少.利用大型土工合成材料直剪仪开展了砂砾料与土工膜界面直剪摩擦试验研究,讨论了砂砾料级配以及相对密度对界面摩擦特性的影响.试验结果表明:相对密度一定时,粗颗粒含量越大,摩擦因子越大;相同级配条件下,相对密度越高,摩擦因子越大.最后探讨了土工膜与剪切下盒基座间的固定方式对界面摩擦参数的影响,求得不同的固定方式导致界面摩擦角相差可达1倍以上.
关键词:复合土工膜;砂砾料;界面摩擦特性
TU4421673-8527-201403000115
加筋土结构设计方法及设计安全冗余分析.Michael Dobie,何波.长江科学院院报, 2014, 31(3): 115-121.
在加筋土结构设计中,为减少安全冗余,节省造价,可以从计算方法、材料参数和系数这3方面着手考虑.①计算方法,如果在太多的假设条件下进行,很容易造成设计保守.可以通过采用更接近实际的计算模式,充分利用加筋材料,同时确定一些薄弱点来尽可能减小安全冗余.②材料参数包括土体参数、加筋材料参数,以及两者之间的相互作用系数.采用排水条件下的土体强度测试方法很重要.加筋材料的强度需要经过正确的加速试验方法,确定在设计年限中的强度值,并考虑在这个过程中导致强度衰减的各种因素.③设计采用的系数,有的是考虑不确定性,有的是要确保一个安全的结构,还有的是要确保在设计年限范围内有充分的可靠度.因此在加筋土结构设计中减小安全冗余,主要应该从计算方法着手,并且对土样进行适合的抗剪强度试验,得到可靠的强度值.另外在设计中还有许多的系数可以选取和调整.当设计的结构节省大量加筋材料时,应该进行使用状态下的验算,确保加筋材料的工后应变不会超过限值.
关键词:加筋土;计算方法;材料参数;系数;安全冗余
TU4431673-8527-201401000047
三峡库区碎石土滑坡地下水浸润线监测频率及其误差研究.李漪,樊炼,尚义敏,等.长江科学院院报, 2014, 31(1): 47-52.
对三峡库区碎石土滑坡高频率的地下水浸润线监测结果进行分析,表明库区碎石土滑坡地下水浸润线的监测误差通常是因监测频率过小引起的.库区滑坡地下水浸润线的合理监测频率可以通过误差分析得到,以3个滑坡的高频率地下水浸润线监测结果为基础,利用设计出的“模拟监测试验”研究了不同监测频率下三峡库区碎石土滑坡地下水浸润线的监测误差.结果表明:随着监测频率的不断减小,浸润线监测误差会逐渐达到不可接受的程度,若以平均误差0.15 m、最大误差1.5 m作为监测值的容许误差,则三峡库区碎石土滑坡地下水浸润线的监测周期不得大于4 d,监测频率不得小于0.25次/d.
关键词:库区滑坡;地下水浸润线;监测频率;误差
TU4431673-8527-201403000096
列车荷载对路堤式加筋土挡墙结构力学特性影响的数值模拟.刘明志,杨广庆.长江科学院院报, 2014, 31(3): 96-100.
利用有限元计算软件PLAXIS,建立路堤式加筋土挡墙在列车荷载作用下的计算模型,并且通过与垂直土压力和水平土压力的实测值和理论计算值相对比,肯定了模型的合理性.进一步改变加筋间距与填土高度,探讨了加筋土挡墙在列车荷载作用下水平土压力、面板水平位移和筋材最大拉力的变化规律.结果表明:同一高度的垂直土压力值沿筋长方向呈增加趋势;水平土压力值随填土高度增加而增加,沿墙高方向值变小.增加拉筋间距,会使水平土压力值、面板水平位移和筋材最大拉力均增大.降低填土高度对墙背水平土压力、面板水平位移和筋材最大拉力的影响较小,在施加列车荷载后2种曲线均近乎重合.在列车荷载作用下,可通过增大加筋间距和降低台阶填土高度来优化加筋土挡墙的整体性能.
关键词:Plaxis;加筋土挡墙;列车荷载;有限元计算
TU4451672-7207-201401000202
热棒填土路基降温效果的三维非线性有限元分析.郭春香,吴亚平,董晟,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 202-207.基于热棒的工作原理,结合唐古拉山冻土区的道砟填土路基,考虑热棒材料本身的高导热性、阴阳坡、冻土相变等因素,采用有限单元法计算分析热棒对填土路基的降温效果.研究结果表明:第1年热棒运行结束后在路基阳坡下方形成直径大约为8.6 m、温度低于-0.5℃的低温区;右坡脚(阴坡)下形成直径大约为9.6 m、温度低于-0.5℃的低温区,并在低温区内热棒周围形成了温度低于-3℃的条形低温核;第3年路基下方靠近阴坡位置形成温度低于-0.8℃的低温区,热棒起到了很好的制冷效果,保证路基下伏冻土不融化,从而保证路基的稳定性.
关键词:热棒;填土路基;材料高导热性;阴阳坡;降温效果
TU4471671-7775-201401000101
指数形式渗流定律下软土一维大变形固结分析.李传勋,徐超,苗永红.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 101-106.
在土中渗流遵循指数形式渗流定律下,假定土体压缩系数和渗透系数在固结过程中均保持不变,在拉格朗日坐标系下,以超静孔隙水压力为变量,建立软土一维大变形固结问题的控制方程及求解条件.利用有限差分法,对计算模型进行求解,得到超静孔隙水压力的数值解答.在此基础上,对某时刻不同深度处土体孔隙比以及地基沉降变形进行求解,并据此给出按变形定义的地基平均固结度和按应力定义的地基平均固结度的解答.最后,结合实例分析了渗流指数对大变形固结性状的影响,分析了基于指数形式渗流定律的软土一维大、小变形固结理论的区别,给出了基于指数形式渗流定律的软土一维固结问题中必须要考虑大变形特性的条件.
关键词:软土;指数形式渗流定律;大变形;变荷载;一维固结
TU4491672-7207-201401000269
路基砂土液化势的灰色三角白化权函数聚类方法.禹建兵,刘浪.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 269-275.
借鉴灰色系统理论,将砂土液化与其影响因素之间的关系作为灰色系统,提出采用灰类白化权函数聚类的预测方法对砂土液化势进行预测.分析影响砂土液化的因素,选取震级M、地面加速度最大值gmax、标准贯入击数N63.5、比贯入阻力ps、相对密实度Dr、平均粒径D50和地下水位dw这7个实测指标作为砂土液化势预测的主要影响因子,并构造适于砂土液化势预测的各聚类指标的白化权函数,同时引入信息熵理论确定各指标的权重,采用本文提出的方法对16组唐山大地震震害资料对模型进行评价,利用广东省三水市部分地区的9组砂土液化实例进行仿真测试,并与工程实际结果进行对比.研究结果表明:所提出的基于灰类白化权函数聚类的砂土液化势预测方法具有较高的预测精度,准确率达90%.
关键词:砂土液化;预测;灰色聚类;白化权函数
TU451006-7647-201401000043
高温作用下花岗岩的脆延性转化温度点.徐小丽,高峰,张志镇.水利水电科技进展, 2014, 34(1): 43-48.
为了探讨在高温作用下花岗岩的脆延性转化温度点,进行了高温力学试验和扫描电镜试验,分析了温度对花岗岩屈服应变、破坏应变、延性系数和应力-应变关系的影响.试验结果表明:在实时高温作用下及高温作用冷却后花岗岩的脆延性转化温度点均在800℃左右,此时花岗岩晶体中出现穿晶裂纹、解理台阶、滑移带和浅表韧窝等共存特征,岩样呈现延性破坏特征;随着温度的升高,花岗岩破坏方式由突发式的脆性破裂逐渐向渐进式的半脆性剪切破坏转化.
关键词:花岗岩;屈服应变;破坏应变;延性系数;脆延性转换
TU451008-973X-201402000228
轨道结构动力响应Newmark方法时间积分步长的确定.史吏,蔡袁强,徐长节.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 228-235.
为了明确轨道结构动力响应计算中Newmark方法时间积分步长的确定依据,采用双层离散点支承轨道结构模型解析求解不同移动速度点荷载作用下的轨枕动反力频谱,进而采用模态叠加法和Newmark方法求解不同时间积分步长下上述双层轨道结构的位移和加速度响应,并与高精度的四阶Runge-Kutta方法计算结果对比.结果表明,不同荷载移动速度下的时间积分步长均应满足Nyquist采样定理,且采样定理中的频带宽度应至少包括由离散支承参数激励引起的轨枕动反力频谱的前二阶谷值.作为算例,根据上述采样定理确定的时间积分步长,采用Newmark方法计算了移动列车轴荷载作用下三层离散点支承轨道的枕木及道砟加速度响应.
关键词:移动荷载;轨道结构;Newmark方法;时间步长;Nyquist采样定理
TU4521673-8527-201401000058
固结灌浆后岩体变形模量的确定方法——以高摩赞大坝枢纽工程为例.陈书文,许仙娥.长江科学院院报, 2014, 31(1): 58-60.根据国内外工程经验,岩体变形模量的确定方法主要有现场试验和间接估算.固结灌浆后建基岩体的变形模量,往往难以进行大量的现场试验,而固结灌浆后的检查孔多会进行孔内声波测试.结合工程实例,在取得大量纵波测试数据和现场岩体变形模量试验资料基础上,拟合出纵波速度与岩体变形模量的相关关系,利用固结灌浆检查孔实测声波纵波速度,采用拟合的相关关系,对固结灌浆后岩体变形模量进行估算的方法,经济、便捷地取得灌浆后岩体的变形模量值.为工程设计复核提供了可靠的依据,可用于相似工程或试验资料不足工程灌浆岩体变形模量的确定.
关键词:变形模量;固结灌浆;建基岩体;变形试验;纵波速度
TU4520253-9993-201402000301
基于摩擦滑动的峰后断续灰岩力学特性的研究.刘洋,刘长武,王东,等.煤炭学报, 2014, 39(2): 301-306.
利用MTS815 Flex Test GT电液伺服岩石力学试验系统对完整灰岩及断续(裂隙、断裂)灰岩进行三轴压缩试验,研究不同围压下完整灰岩及断续灰岩的强度及变形特征.基于试验结果建立断裂灰岩圣维南体力学模型模拟岩石破裂形成断续结构后失稳摩擦滑动,在此基础之上,采用单结构面理论研究限定其发展的条件.试验结果表明:完整灰岩及断续灰岩试样峰前弹性模量随围压的增大并没有产生明显的变化,且裂隙灰岩峰前弹性模量与完整灰岩基本一致;完整灰岩表现为低围压下的脆性向高围压下的塑性破坏转化的变形特征,而裂隙灰岩在不同围压条件下均表现为塑性破坏,断裂灰岩则表现为理想弹塑性变形;完整灰岩及断续灰岩峰值强度都随着围压的增大而增大,相同围压下裂隙灰岩强度低于完整灰岩强度,但相差不大,循环加载对断裂灰岩强度影响较小;灰岩破坏形成断裂结构后,破裂面间的摩擦决定断裂灰岩承载能力,当破裂面剪应力超过摩擦力时,将发生塑性滑移,通过增大围压可以增强破裂面间摩擦进而提高断裂灰岩承载能力,抑制塑性滑移.
关键词:断续灰岩;力学特性;摩擦;三轴压缩;塑性滑移
TU4521006-7647-201401000090
连通率法与Hoek-Brown经验估算法的力学参数估值比较.丛璐,宋彦辉,孟祥凌.水利水电科技进展, 2014, 34(1): 90-93.
以镇安抽水蓄能电站上库边坡大理岩为例,分别运用连通率法和Hoek-Brown经验估算法对岩体力学参数进行分析计算.计算结果表明:连通率法计算的大理岩力学参数与Hoek-Brown经验估算法的估算值比较接近,后者稍小于前者,其中黏聚力约低13%,内摩擦因数约低3%,连通率法计算精度较高,是一种简便易行的计算岩体力学参数的方法.
关键词:边坡岩体;力学参数;连通率法;Hoek-Brown经验估算法
TU4521672-7207-201401000276
岩石裂纹亚临界扩展实验与压剪流变断裂模型.赵延林,曹平,万文,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 276-286.
采用双扭试件的常位移松弛法对金川三矿区的大理岩、二辉橄榄岩和混合岩进行双扭试验,获得其裂纹扩展速率v与应力强度因子KI的关系及岩石断裂韧度,确定岩石亚临界门槛值K0.结合岩石压剪断裂理论和岩石亚临界裂纹扩展试验,建立压剪岩石裂纹翼形流变断裂扩展理论模型,提出翼形裂纹最终扩展长度由瞬时扩展长度和流变扩展长度组成.采用ANSYS断裂力学模块实现翼形裂纹尖端关键点随翼形裂纹扩展的自动生成,建立翼形裂纹流变扩展的数值分析模型.研究结果表明:采用常位移松弛法所测岩石的lg KI-lg v关系有很好的线性规律,3种岩石的K0/KIC在0.6~0.9之间;通过对算例进行理论分析和数值模拟,发现翼形裂纹流变断裂理论模型与数值分析结果很吻合.提出的岩石裂纹流变断裂理论为研究岩石裂纹流变扩展细观机理及岩体工程流变破坏的宏观机制提供了一个新的研究手段.
关键词:岩石力学;岩石裂纹;亚临界扩展;流变断裂
TU4571001-053X-201401000001
岩体节理产状系统聚类与边坡失稳模式分析.吴顺川,刘芳标,周喻,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 1-7.
以白云鄂博铁矿东矿C 区岩体节理产状为研究对象,通过构造空间直角坐标系,采用基于Euclidean 距离度量标准的系统聚类法对反映节理产状的单位法向量进行分类,选用合适的分布函数描述各组节理,并对各组节理的概率分布模型进行卡方检验.结果表明,采用系统聚类法能较好反映现场节理产状,准确给出岩体节理分类方案,消除人为判别模糊性.基于聚类分析结果,结合边坡参数,采用赤平极射投影法进一步确定边坡最可能失稳模式,为调整边坡设计参数,控制边坡灾害提供依据.
关键词:岩体;节理;聚类分析;边坡稳定性
TU4571673-8527-201402000057
库水位变化和降雨作用下付家坪子高陡滑坡稳定性研究.周永强,盛谦.长江科学院院报, 2014, 31(2): 57-61.
运用非饱和土渗流理论和抗剪强度理论,以付家坪子高陡滑坡为例,采用极限平衡法,分析了库水位不同升速和降速、降雨不同强度以及库水位变化与降雨联合作用工况下滑坡的稳定性.计算结果表明:库水位上升越快,滑坡安全系数的增长速率越大;降速对滑坡稳定性的影响基本上呈抛物线变化,即安全系数先减小,后增加,每个降速下均存在一个临界水位;降雨强度越大,滑坡的稳定性就越差,随着库水位的升高,降雨对安全系数的降低幅度有所减小;在研究库水位下降与降雨在时间上的最不利组合方式时,发现降雨作用在最末对滑坡稳定性的影响比作用在最初要有利;该高陡滑坡在库水位变化、降雨以及库水位变化和降雨联合作用下,安全系数的变化幅度均很小.
关键词:高陡滑坡;库水位变化;降雨;滑坡稳定性
TU4571673-8527-201403000034
有限元法在加筋土结构设计中应用的必要性和可行性.介玉新,李广信.长江科学院院报, 2014, 31(3): 34-39.
近半个世纪以来,有限元方法作为一种有效的数值计算手段已经广为认可,但关于有限元的作用总是存在争议,对有限元的计算结果也常常存有疑虑.对有限元在加筋土结构设计中的应用进行探讨,介绍了加筋土计算中常用的筋土接触面处理方法.以有限元在加筋高边坡设计、基坑位移分析中的作用为例,论述了其应用的必要性,从专业教育、商业软件和社会认识发展等方面探讨了有限元应用的可行性,也对有限元应用中应当注意的问题提出了建议.
关键词:有限元;加筋土;高边坡;应力应变;强度折减法
TU4571672-7207-201401000231
顺层岩质边坡稳定性及预应力锚杆加固研究.廖峻,李江腾,郝瑞卿,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 231-236.
运用FLAC3D软件建立顺倾向层状岩质边坡数值计算模型,采用强度折减法分析边坡稳定性与岩层倾角的关系.对自身稳定性不足的边坡用预应力锚杆加固,探讨边坡稳定性与锚杆倾角、锚固长度的关系.研究结果表明:采用预应力锚杆加固边坡时,存在一界限锚固长度Ldff:当锚固长度小于Ldff时,锚杆倾角对边坡的稳定性影响较小;当锚固长度大于Ldff时,锚杆倾角的影响明显增大;传统由极限平衡原理推导出的最优锚杆倾角公式未考虑锚固长度,但最优锚杆倾角受锚固长度的影响,在界限锚固长度以下,传统方法和数值方法得出的结果一致,但当锚固长度大于Ldff时,数值计算得出的最优锚杆倾角比传统方法得到的结果提高10°左右;布设锚杆时,若锚杆倾角过大,则锚杆将以受剪切为主,因而达不到加固效果,在工程加固中应予以注意.
关键词:顺层岩质边坡;稳定性;预应力锚杆;锚固长度;锚杆倾角;数值模拟
TU457;P642.221000-7709-201402000132
大幺姑边坡治理工程中的抗滑桩应用分析.步向义,倪国葳,吕桂林.水电能源科学, 2014, 32(2): 132-134.
鉴于大幺姑滑坡土体特征、地形地貌及年降雨量等因素有可能使滑坡体复活的问题,使用ABAQUS对大幺姑滑坡进行模拟,通过不同的抗滑桩排列形式得到合理的抗滑桩组合,采用强度折减法得到了不同抗滑桩的强度安全系数,可知在两排桩布置下安全系数为2.25时最为合理,从而为了解大幺姑地区的边坡滑移规律及其治理提供依据.
关键词:抗滑桩;ABAQUS;模拟;边坡;大幺姑滑坡
TU4581672-7207-201402000529
预制裂隙几何参数对类岩材料破坏模式及强度的影响.靳瑾,曹平,蒲成志.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 529-535.
采用岩石力学伺服试验机,对混凝土材料预制裂纹试件进行单轴压缩试验,根据试验结果分析裂隙参数(裂隙倾角和岩桥倾角)对试件破坏模式和试件单轴抗压强度的影响规律.研究结果表明,当以岩桥倾角分组时,60°岩桥倾角试件组单轴抗压强度最小;当以裂隙倾角分组时,75°裂隙倾角试件组单轴抗压强度最大.裂隙参数变化对于试件的破坏模式及其单轴抗压强度影响显著,并且不同破坏模式中起主要影响作用的参数不同.对于预制裂隙贯通破坏的试件,其微裂纹的搭接贯通模式及试件的单轴抗压强度主要受岩桥倾角影响;对于单裂隙微裂纹贯通破坏和无微裂纹发育的整体脆性破坏的试件,其破坏模式及单轴抗压强度则主要受到裂隙倾角的影响.
关键词:裂隙岩体;单轴抗压强度;裂隙倾角;岩桥倾角;贯通模式
TU4591672-7207-201401000237
岩质边坡爆破振动速度高程效应.蒋楠,周传波,平雯,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 237-243.
基于量纲分析理论,分析影响边坡爆破振动速度相关物理量,推导改进考虑高程影响的爆破振动速度衰减经验公式.结合大冶铁矿东露天采场狮子山北帮边坡挂帮矿开采工程实际,建立简化模型计算分析并通过现场实测数据进行验证.采用已验证模型及参数,分别建立不同坡度边坡(坡角依次为15°,30°,45°和60°)爆破振动数值模型模拟计算,研究高程效应对爆破振动速度衰减的影响.计算分析结果表明:对于同一边坡坡体内同一水平监测点,高程作用对边坡振动速度的放大效应明显,并主要以垂直方向振动速度放大为主;对于同一边坡坡面监测点,随着水平距离、高程差的增大,爆破振动速度以衰减趋势为主导,放大效应不够明显;对于不同坡度边坡,在同一水平处各坡面监测点爆破振动速度随着边坡坡度增加以衰减为主,但存在高程放大效应占主导的现象;对比分析结果说明基于量纲分析改进的经验公式能够对边坡爆破振动速度高程的影响进行更好地修正.
关键词:岩质边坡;爆破振动;高程效应;量纲分析;数值模拟
TU471672-7207-201402000563
夹双筋体复合锚杆锚固性能与界面力学传递特征.张景科,谌文武,李最雄,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 563-569.在世界最大的生土遗址-交河故城开展现场试验,选用2种长度的锚杆按照基本试验的要求开展拉拔试验,同时在各界面层布设应变监测点.结果表明:8 m长锚杆锚固力达408 kN,满足大体量土遗址锚固的需求;随着长度增加,极限锚固力增长,但平均锚固力减小;复合锚杆各界面剪应力沿着杆长呈现单峰值或多峰值的空间分布特征,随着荷载的增加,界面各点剪应力增加并且向锚固末端传递,峰值剪应力亦同时向锚固末端偏移;试验过程中在较高荷载下出现界面剪应力状态转化的现象.
关键词:夹双筋体复合锚杆;极限锚固力;界面力学传递;长度效应
TU471.991673-8527-201402000047
考虑雾化雨条件下边坡的稳定性分析.刘鸿,杨涛.长江科学院院报, 2014, 31(2): 47-52.
以锦屏水电站边坡为例,将渗流理论引入边坡的稳定分析,结合数值分析软件SLIDE,研究了边坡在不同降雨入渗深度下动水压力、安全系数的变化情况及规律,提出了降雨入渗及排水加固后的边坡稳定性评价方法.分析结果表明:随着雾化雨的降雨入渗,动水压力有不断增大的趋势,安全系数有不断减小的趋势,降雨入渗雾化3 d后,坡体下部已达到完全饱和状态,持续的雾化雨作用对坡体下部地下水位的改变不大,形成了稳定水流,边坡的安全系数也没有太大变化;同时,采用固定的土性参数来计算边坡的稳定性还不能全面地评价边坡的稳定性,土体抗剪强度参数c和φ的变异性及其相关性是影响边坡可靠度指标的一个极其重要的因素.
关键词:锦屏水电站边坡;降雨入渗;渗流理论;有限元;滑坡分析
TU4721673-8527-201403000065
加筋高陡边坡离心模型试验与数值模拟.李波,徐丽珊,龚壁卫,等.长江科学院院报, 2014, 31(3): 65-68.
采用离心模型试验和二维有限元法,研究加筋高陡边坡的加筋机理及其对边坡稳定性的影响.开展2组离心模型试验,逐级增大加速度直至边坡发生破坏,分析无加筋边坡与加筋边坡的变形和土压力随分级加载过程的变化规律.基于离心模型试验的基本参数,建立有限元模型,通过对比计算结果与离心模型试验结果,验证数值模型的合理性;进一步采用该数值模型开展填料强度与加筋体抗拉强度对边坡稳定性的敏感性分析.研究结果表明:加筋体的引入能够有效提高安全系数,但对沉降影响较小;无加筋边坡与加筋边坡的破坏形式不同,无加筋边坡坡肩垮塌,而加筋边坡主要在1/6~1/3边坡高度处出现应力集中.
关键词:加筋边坡;离心模型试验;有限元;边坡稳定性
TU4721673-8527-201403000106
土工合成材料加筋土地基承载性能数值分析.沈盼盼,徐超.长江科学院院报, 2014, 31(3): 106-110.
对土工合成材料加筋地基进行了数值模拟,旨在研究加筋材料布置方式对加筋地基承载性能的影响及其变化规律.在已有加筋土地基模型试验结果的基础上,建立了加筋土地基数值模型,针对不同的加筋材料布置方式,进行有限元计算并对结果进行了系统分析.分析结果表明:①随首层筋材埋深的增大,承载力提高系数先增大后减小,存在峰值;②加筋土地基承载力提高系数随加筋层数的增加而增大,但不宜超过3层;③承载力提高系数随加筋层间距的减小而增大,但存在一个合理的布筋间距;④随加筋长度增加,地基承载力提高而基础沉降减小,但加筋长度增加不宜超过3倍基础宽度.所得出的结论是,基础下存在一个合理的布筋范围,超过此范围,加筋对提高地基承载力作用不大.分析成果可为土工合成材料加筋土地基的工程应用提供借鉴.
关键词:土工合成材料加筋土地基;布筋方式;承载力提高系数;数值分析
TU4721673-8527-201403000142
复杂地形条件下填方路基稳定性分析与设计.蒋堃,徐超.长江科学院院报, 2014, 31(3): 142-146.
土工格栅加筋土路基是一项重要的技术革新,对于提高公路质量、节约工程用地、保护生态环境意义重大.以某山区高速公路土工格栅高填方路基为对象,采用简化Bishop法和楔形体法对其稳定性进行了分析,并选择极限抗拉强度为90 kN/m的单向HDPE土工格栅作为加筋材料,对36 m高边坡进行加筋设计.根据最终设计方案,简化Bishop法得出最小安全系数K为1.32,楔形体法得出最小安全系数K为1.45,可以看出,在复杂地形条件下,可采用土工格栅加筋来改善高填方路基的稳定性,使其稳定安全系数可以满足相关标准的要求;同时,应结合实际工程特点,通过合理调整筋材布置来提高填方路基的可靠性.
关键词:填方路基;土工格栅加筋土;稳定性分析;复杂地形
TU472.2;U416.11673-8527-201403000048
软土地基土工合成材料加筋堤的理论研究与设计方法.汪益敏,徐超.长江科学院院报, 2014, 31(3): 48-57.
重点关注软土地基上直接设置加筋垫层的路堤工作机理、设计理论和方法,归纳加筋垫层路堤的特点,总结已取得的相关成果和工程实践经验,探讨软土地基施工过程中地基部分固结、地基强度随深度增长、筋材的蠕变特性、软弱灵敏黏土等因素对加筋垫层路堤设计的影响,指出软基上加筋路堤与时间相关的长期稳定和沉降问题值得进一步研究和探索,期望所做的工作能为加筋垫层路堤的理论研究和工程应用提供参考.
关键词:软土地基;加筋垫层;路堤;设计方法
TU472.31673-8527-201403000040
刚性面加筋土挡墙工作性状与设计方法探讨.王协群,邹维列,冷建军,等.长江科学院院报, 2014, 31(3): 40-47.
“重力式”加筋土挡墙和“全高刚性面”加筋土挡墙是墙面为具有抗弯刚性的新型挡土结构,可统称为“刚性墙面加筋土挡墙”.与普通面板式加筋土挡墙的主要不同在于其墙面厚、刚度大,对墙后填土侧向变形的约束较大,并要求刚性墙面承担墙后土压力的作用.但目前我国对其工作性状、设计方法缺少系统、深入的研究,相关规范也没有涉及,明显落后于实践.针对墙顶有堆载的路堤式挡墙,采用数值分析方法,考虑“先筑刚性墙、后填加筋土”和“先填加筋土、后筑刚性墙”2种不同施工顺序,从筋材与填土的应力、应变和挡墙变形等方面,分析了刚性墙面加筋土挡墙的工作性状.结果表明:刚性墙面的水平变形沿墙高为直线分布,墙顶处最大;“先填加筋土、后筑刚性墙面”的施工顺序能更好地发挥筋材的作用,减小墙后土压力,控制墙体的变形.综合数值分析结果和现有文献资料,提出了刚性墙面加筋土挡墙筋材拉力的确定方法,并建议借鉴日本《RRR-B工法设计·施工规范》的“双楔法”计算墙后土压力.
关键词:加筋土;刚性墙面;筋材拉力;土压力;双楔法
TU472.341673-8527-201403000027
高强土工格室加筋砂土地基模型试验研究.韩晓,张孟喜,李嘉洋,等.长江科学院院报, 2014, 31(3): 27-33.
分别针对纯砂地基和高强土工格室加筋地基进行多组模型试验,研究了单层土工格室埋深、焊距以及地基土压实度对地基承载力和变形特征的影响,并结合格室拉应变和筋材下方附加土压力的分布规律,以及地基和筋材的极限破坏状态,总结了高强土工格室加筋地基的作用机理.结果表明:相比纯砂地基,土工格室加筋能的地基承载力提高2倍多,可以减小地基沉降,并提高土体抗变形能力;加筋效果随格室埋深、焊距的减小和地基压实度的增加不断提高.影响程度从大到小依次为:砂土压实度、格室埋深、格室焊距;中间高强格室单元充分利用其抗拉强度,发挥侧限作用,有效扩散土中应力.
关键词:高强土工格室;加筋地基;承载力;拉应变;应力扩散
TU472.341673-8527-201403000058
加筋土挡墙破坏形式的离心模型试验研究.朱海龙,刘一通,邢义川,等.长江科学院院报, 2014, 31(3): 58-64.
针对加筋土挡墙内部破裂形式存在争议的问题,通过几组离心模拟试验,研究了不同拉伸强度和不同网格尺寸的网格式材料作为加筋材料的加筋土挡墙的变形和沉降特征,初步判定了用网状加筋材料的加筋土挡墙的破裂面形式和破裂面的大致位置.通过对几组离心模拟试验结果的对比分析,发现:加筋体的复合强度是加筋土挡墙破裂面位置变化的一个重要影响参数,加筋复合体强度较高的加筋土挡墙,其破裂面较小;随着加筋复合体的强度降低,加筋土挡墙的破裂面范围逐渐增大.据此认为,加筋土挡土墙的破坏面位置与形式和加筋材料对回填土的约束作用密切相关,当约束作用越强(此时筋土复合体强度高),加筋土挡墙的破坏面位置越靠近挡墙临空面,破坏体越小.
关键词:土工格栅;加筋土挡墙;破裂面;离心试验
TU4731671-4512-201403000087
群桩基础抗力系数和安全系数的可靠度设计.边晓亚,郑俊杰,徐志军.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 87-91.
针对由于群桩效应和系统效应的存在,群桩基础的可靠性分析与设计较为复杂这一问题,基于单桩可靠度分析与设计原理,考虑群桩效应和系统效应的影响,对抗力系数和安全系数进行修正,并结合桩基设计方法进行分析.研究结果表明:桩基设计方法、群桩效应和系统效应对抗力系数和安全系数影响很大.在满足目标可靠度水平条件下,当群桩效应系数和系统效应系数大于1时,可以提高抗力系数设计值,降低设计安全系数.忽视群桩效应和系统效应往往会导致设计方案过于保守,造成较大的浪费.
关键词:可靠度设计;群桩效应;系统效应;抗力系数;安全系数
TU473.161673-8527-201402000062
人工挖孔桩低应变反射波法完整性检测的局限性研究.郭庆清,陈维文,张绍和.长江科学院院报, 2014, 31(2): 62-67.
目前国内外对低应变完整性检测的局限性所做的研究主要集中于尺寸效应,而对于在自身成桩工艺及周边地层的综合影响下的人工挖孔桩低应变反射波法完整性检测的局限性少有涉及.介绍了低应变反射波完整性检测原理,结合湖南某电厂工地进行了大量的现场检测,采集测试曲线进行分析,利用钻芯法对若干检测时程曲线异常的基桩进行验证,作出正确判断,并在人工挖孔桩低应变反射波法完整性检测的局限性这个问题上进行了深入研究.最终得出相应结论:桩周地层、桩端持力层的性质及桩长会影响桩端反射,护壁、桩周地层变化、阻抗变化界面处的二次反射都将对低应变检测产生干扰,桩土相互作用下可能会使低应变检测失效.
关键词:低应变反射波完整性检测;人工挖孔桩;钻芯法;局限性
TU473.161000-3835-201406000179
基于小波变换的反射波法基桩检测.张敬一,陈龙珠.振动与冲击, 2014, 33(6): 179-183.
鉴于反射波法在低应变检测中主要受较大长径比、桩侧土剪切模量及微小缺陷、桩顶非裸露自由等条件限制存在的局限性,而小波变换时频特性优良,适用于基桩检测信号中探测奇异成分,故通过建立三维轴对称有限元模型,对模拟信号进行小波变换后发现:对顶部裸露自由桩,小波变换可获取微小桩底或缺陷反射,可减小长径比、桩侧土剪切模量、缺陷面积的限制;通过平台激振,使平台在有效尺寸范围内实现对桩底的深度检测.
关键词:反射波法;基桩;长径比;小波变换;桩顶非裸露
TU4751001-053X-201401000131
冻土覆盖下液化场地桩基地震响应的振动台试验研究.杨润林,乔春明,ZHANG Xiao-yu,等.北京科技大学学报, 2014, 36(01): 131-137.
利用振动台进行了在地震激励下冻土、可液化砂土与钢管桩之间的相互作用模拟试验研究.试验设计柔性模型箱装填土体以模拟边界影响,通过配比试验制备混凝土砂浆模拟上覆冻土层,采用饱和砂土作为液化土,利用顶部附加集中质量的方法模拟钢管桩的惯性荷载.试验过程中选取调幅地震波模拟地震激励,通过实时测量桩的应变、桩/冻土位移和砂土内的孔隙水压力等方面的数据,分析冻土层覆盖下砂土的液化情况和与之对应的桩基动力反应情况.试验结果显示:在地基液化发生前,冻土层可以给桩基提供一定的侧向约束,有利于提高其承载力并抑制其侧向变形;然而一旦出现液化,冻土层则可能增强地基液化的趋势,导致桩基承载性能下降.
关键词:桩基;冻土;液化;地震响应;振动台测试
TU4761673-8527-201403000087
地震荷载作用下路堤式加筋土挡墙结构力学特性数值分析.匡柯柯,杨广庆.长江科学院院报, 2014, 31(3): 87-91.
基于有限元数值模拟,分析了路堤式加筋土挡墙在自重荷载作用下的水平位移、竖向沉降以及基底垂直应力的分布规律,研究了地震荷载作用时,不同激励加速度条件下路堤式加筋土挡墙加速度的放大效应以及对其水平位移的影响.计算结果表明:在结构自重荷载作用下,挡墙基底垂直应力呈曲线分布;路堤中心竖直沉降最大,路堤水平位移沿高度呈现凸肚状;地震荷载激励加速度峰值越大,加速度放大效应越明显,水平位移随激励加速度增大,其变化幅值增大;不同路堤,存在最优Rinter值.
关键词:加筋土挡墙;水平位移;强度折减系数;水平加速度
TU502.60559-9350-201401000010
混凝土三轴动态强度准则.杜修力,黄景琦,金浏,等.水利学报, 2014, 45(1): 10-17.
动态荷载作用下,混凝土材料存在着明显的率相关性,建立混凝土材料在动态荷载作用下的三轴动态强度准则具有重要的科学意义.本文在广义非线性强度理论的框架下,结合混凝土材料的非线性单轴、双轴动态强度特性,推导了广义非线性强度理论材料参数的率效应公式,从而得到了考虑率效应的混凝土材料的三轴动态强度准则.双轴情况下,所建立的动态强度准则与动态试验数据吻合较好;根据混凝土材料强度参数的率效应公式,探讨了混凝土材料的多轴非线性强度特性.
关键词:混凝土;率效应;三轴动态强度准则;非线性
TU502;TU4111673-8527-201402000068
无机结合料加固吹填海砂土的三轴试验研究.喻国轩,李淑娥,金明东,等.长江科学院院报, 2014, 31(2): 68-72.
吹填海砂土黏聚力小,工程性能较差,容易受到雨水冲刷而导致路基破坏,因此用作路基填料时需要采用无机结合料加固.对掺加石灰和水泥加固的海砂土试样,通过三轴试验来研究它们的强度特性和应力-应变规律.试验结果表明:干密度、养护龄期、无机结合料掺量是固化海砂土强度影响的正相关因子;延迟击实时间和含水率为负相关因子;对于含盐量,3%为分界,含盐量小于3%时,强度随含盐量增加而增加;大于3%时,强度随含盐量增加而减小.
关键词:吹填海砂土;三轴试验;抗剪强度参数;无机结合料
TU5281672-7207-201401000293
冻融循环下无黏结预应力钢绞线耐久性的实验研究.邹洪波,罗小勇,周奇峰.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 293-298.为研究预应力钢绞线在冻融循环下的预应力损失,制作2根预制试件,经受冻融循环,测量规定的冻融次数后钢绞线的预拉力损失值.为检验钢绞线及其保护层在冻融循环下的抗腐蚀能力,设计5组试件,考虑冻融、预应力、冻融+预应力3种因素对钢绞线抗腐蚀的影响.研究结果表明:当混凝土所受的压应力较大时,钢绞线预拉力随混凝土的冻融次数增加而降低;当混凝土所受的压应力较小时,钢绞线预拉力随混凝土的冻融次数增加而增加.钢绞线能受到防腐油脂的有效保护,钢绞线的耐久性依赖于保护层的完整性;在冻融和预应力共同作用下,无黏结钢绞线的腐蚀率大于各因素单独作用时腐蚀率的简单叠加.
关键词:冻融循环;无黏结预应力钢绞线;耐久性;实验研究
TU528.11671-7775-201402000238
高温作用后混凝土损伤与耐久性能评价.王海龙,俞秋佳,孙晓燕,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 238-242.
通过测定不同的高温作用后混凝土的剩余强度、氯离子渗透性能以及超声波在混凝土中的传播速度,研究高温对混凝土的损伤规律.试验结果表明:随着温度的上升,混凝土的强度先升高后降低,混凝土的非稳态氯离子迁移系数持续增大,耐久性能降低;当环境温度达到800℃时,虽然混凝土仍然有一定的剩余强度,但是混凝土的耐久性已完全丧失.同时,随着温度的上升,混凝土内的超声波传播速度减小,且声速变化与强度以及耐久性能变化呈现较强的相关性.基于试验研究结果,建立了运用现场声速检测结果评价混凝土剩余强度与耐久性能的计算公式.
关键词:混凝土;高温;损伤;耐久性;超声波;剩余强度
TU528.411672-7207-201402000570
自然环境中混凝土内部温度响应规律.王卫仑,刘鹏,邢锋.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 570-575.
通过理论分析,推导出自然环境温度作用模型和混凝土内温度响应模型,同时,借助不同混凝土及不同深度的混凝土内温度试验,检证模型的合理性.研究结果表明:所建立的理论模型能够较准确地描述自然环境与混凝土内温度变化规律,计算曲线与实测结果有较好的一致性;由于混凝土自身热阻效应,混凝土内温度响应与自然环境温度表现出温度响应波幅、极值和滞后时间等方面的均有差异;低水灰比的混凝土内温度响应较敏感且响应幅值衰减较小,混凝土内温度响应幅值随距表层深度增加而减小.
关键词:混凝土;自然环境;温度响应
TU528.581006-7647-201401000053
UHTCC加固混凝土梁断裂行为分析.范兴朗,潘剑云,吴熙,等.水利水电科技进展, 2014, 34(1): 53-56.
超高韧性水泥基材料(UHTCC)在结构加固改造中具有巨大潜力,运用断裂力学方法研究了UHTCC加固混凝土梁的开裂行为,其中混凝土以及UHTCC的开裂采用虚拟裂缝模型模拟.通过引入裂缝扩展准则以及裂缝口张开位移的协调条件,建立整体控制方程;通过叠加原理计算得到裂缝尖端净应力强度因子,最后得到荷载-裂缝口张开位移曲线.断裂力学方法计算结果与试验结果吻合良好,为UHTCC加固混凝土梁的设计提供了一种有效的计算手段.关键词:断裂力学;混凝土;超高韧性水泥基材料;裂缝扩展准则;权函数
TU831.20438-1157-201403000890
基于动态负荷的地埋管管群换热模型对比分析.李永,茅靳丰,耿世彬,等.化工学报, 2014, 65(3): 890-897.
对比分析了地埋管换热器的无限长线热源、有限长线热源和渗流有限长线热源模型,指出轴向传热和地下水渗流作用对地埋管换热具有不可忽略的影响;基于温度场叠加原理和动态负荷建立了地埋管管群换热模型,借助于典型年动态年负荷模型,分析了管群长期动态换热特性.结果表明,无渗流型管群中心温度升高过快,长期运行应考虑土壤换热能力的衰减;对于渗流型管群换热,应采取合理优化策略避免下游土壤温升过快,并且设计埋管时应采用其进入稳定期的换热能力,避免长期运行时换热能力不足.对3种日负荷动态运行模式下管群的典型点温度变化进行了对比分析,结果表明,运行模式调节可以减缓土壤温度的上升趋势,特别是可减少渗流型管群的下游热量堆积,有利于土壤换热能力的恢复.
关键词:地埋管管群;动态负荷;土壤温度场;传热;模型
TU9230559-9350-201401000042
地下工程智能连续优化方法的实现Ⅰ:参数化设计及优化方法.王辉,陈卫忠,李廷春,等.水利学报, 2014, 45(1): 42-49.
地下工程空间分布优化设计是大型地下工程稳定性分析的关键.如今,制约其发展的瓶颈主要有两个:一是模型的建立;二是优化方法的实现.针对以上问题,以大型有限元软件ABAQUS为平台,基于其标准设计语言Python对其前后处理进行二次开发,将参数化模型可动边界的非线性关系编入到程序中,实现了有限元参数化设计;通过MATLAB语言编程,建立基于Nelder-Mead法与精确罚函数法的联合优化方法,并将优化分析程序与有限元参数化设计相结合,实现了地下工程问题的“智能连续”优化.文中涉及到工程应用将在本文的Ⅱ部分给出.
关键词:地下工程;优化方法;参数化设计
TU9230559-9350-201402000187
地下工程智能连续优化方法的实现Ⅱ:大型地下厂房空间分布优化研究.王辉,陈卫忠,李廷春,等.水利学报, 2014, 45(2): 187-196.基于修正的Rabotnov损伤理论,建立了适合于依托工程岩体的非线性蠕变损伤本构模型,利用白云质灰岩室内三轴蠕变试验结果对本构方程进行了参数识别;将该模型编入到ABAQUS子程序进行二次开发,对变质灰岩室内三轴蠕变试验过程进行三维数值仿真,数值计算得到的流变时程曲线与试验曲线较为一致.将文章第Ⅰ部分实现的地下工程“智能连续”优化方法应用于四川大渡河猴子岩水电站地下厂房合理空间分布优化中,建立考虑围岩体流变特性、地下厂房分步开挖及其支护体系的参数化模型,通过优化分析得到适合于工程建设的最优空间分布施工方案,并将优化方案与设计方案计算结果进行对比,验证了优化方案的合理性.
关键词:地下工程;优化分析;蠕变
TU991.20438-1157-201403001076
微污染水源水中重金属镉的去除.杨威,刘灿波,余敏,等.化工学报, 2014, 65(3): 1076-1083.
针对我国水源水中微量重金属污染特点,在不改变常规给水处理工艺前提下,提出了用水合二氧化锰去除饮用水中的微量重金属镉污染物的强化混凝工艺.采用硫代硫酸盐与高锰酸盐经氧化还原反应生成的水合二氧化锰处理含镉水源水,系统讨论了pH、浊度、腐殖酸等水质参数对水合氧化锰混凝除镉效能的影响;采用XRD、XPS技术并结合投射电镜技术对水合二氧化锰粒子的物相晶型、表面组成及水中形态进行了表征;采用透光脉动检测技术对水合二氧化锰絮凝的全过程进行了研究,把微观的絮体结构与形态观测同宏观的混凝现象结合起来进行综合分析,试图探讨水合二氧化锰混凝去除水中重金属镉的可能机理和特点.结果表明:水合二氧化锰为表面积大、吸附力强的非晶形胶体,对溶解态隔和吸附态镉均表现了优异去除能力,其去除金属镉的机理可能是依靠专属吸附、静电吸附以及网捕卷扫综合作用的结果.水合二氧化锰能够很有效去除水源水中的微量镉,并能使出水满足饮用水水质标准.
关键词:饮用水源;重金属;镉;强化混凝;水合二氧化锰;结构表征;形貌
TU991.21672-7207-201402000655
紫外-微臭氧工艺中O3的产生及其在有机物降解中的作用.赵光宇,吕锡武,朱光灿,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 655-662.
研究以低压汞灯作为光源的高级氧化工艺中石英玻璃套管内O3的产生情况,考察紫外-微臭氧工艺(UV-microO3)对氯苯、苯胺和甲基叔丁基醚的去除能力,分析O3在降解有机物中的作用.研究结果表明:套管内空气接受185 nm紫外辐射能够产生一定质量浓度的O3,当空气以3.0 L/min的流量通过套管时产生O3质量浓度为0.778 mg/L,降低进气湿度和压强均有利于O3的产生;低质量浓度O3的投加能够显著提高UV对有机物的去除效果,不同工艺对氯苯、苯胺和甲基叔丁基醚的去除能力由大到小为:UV-microO3,UV/曝气,UV;投加羟基自由基(·OH)清除剂——叔丁醇对UV-microO3去除有机物产生抑制作用;UV-microO3去除有机物过程中O3分子的直接氧化作用可忽略,而O3受到紫外激发产生的·OH发挥了重要作用.在氯苯、苯胺和甲基叔丁基醚的去除中,·OH的贡献率分别为:48.29%,65.31%和69.05%,ACUCHEM程序模拟结果验证了该结论.
关键词:紫外-微臭氧;羟自由基;高级氧化工艺;氯苯;苯胺;甲基叔丁基醚
TU991.240438-1157-201403001049
紫外/氯耦合处理饮用水中氨氮的响应面优化.张欣然,李伟光,公绪金,等.化工学报, 2014, 65(3): 1049-1055.
基于响应面优化法,研究紫外/氯耦合处理饮用水中氨氮的效能.考察氯氮质量比、紫外辐射时间和pH值3个影响因素及其交互作用对氨氮去除的影响,采用二阶方程进行数学模拟,并优化工艺条件.结果表明,紫外/氯耦合技术能有效去除氨氮,三因素均对氨氮的去除影响显著,各因素的交互作用也显著存在.数学拟合模型的相关系数较高(R2=0.992),模型回归性好.满足饮用水氨氮出水要求(0.5 mg·L-1)的最优工艺条件为:氯氮质量比4.00,紫外辐射时间6.00 min和pH值7.5.验证实验结果与预测值的偏差仅为0.64%,响应面拟合方程可用于氨氮去除率的预测和最优工艺条件的确定.紫外/氯耦合技术是一种新型的氨氮去除方法,具有投药量小、去除效率高、操作简单等优点.
关键词:光化学;优化;数学模拟;紫外/氯耦合;氨氮去除;中心复合设计
TU9950438-1157-201403001025
基于喷射式热泵的热电联产供热系统.徐翔,王远超,张博.化工学报, 2014, 65(3): 1025-1032.
热电联产面临着两个严重问题:供热面积与质量的增加导致供热不足;电厂凝汽器循环冷却水存在大量低品质热量浪费.为同时解决这两个问题,提出了一种利用喷射式热泵强化集中供热的新型EDH-CHP系统.该系统从循环冷却水中回收余热,并将余热应用于集中供热;另外通过增大供热一次网的供回水温差提高原一次网的供热能力.与原系统相比,新型系统在热力首站和热力站分别增加一台喷射式热泵(HP1、HP2).分别对两台喷射式热泵进行热力学分析及性能实验研究.分析结果表明:HP1和HP2均能有效提高系统性能.实验结果表明:HP1的COP可达1.4~1.9,HP2可降低一次网回水至35℃.经典案例分析表明:新型系统可增加50%供热能力或减少6%能源消耗.
关键词:设计;集中供热;喷射式热泵;回收;实验验证
TV 水利工程
TV121000-7709-201402000007
滹沱河流域汛期气温、降雨及径流变化特征分析.陈雪晴,梁忠民,王军.水电能源科学, 2014, 32(2): 7-10.
分析汛期水文气象等要素的变化特征对认识流域水资源演变规律非常重要.选取滹沱河流域1958—2004年的水文气象数据,采用线性趋势回归检验法、滑动秩和法及Morlet小波分析法分别对汛期水文气象要素序列的趋势、突变及周期性进行分析,并基于Surfer 9软件分析了降雨变异前后空间分布的变化情况.结果表明,滹沱河流域汛期月平均气温呈升高趋势,而降雨及洪量则呈下降趋势;气温、降雨和洪量序列均存在突变现象,变异点大致出现在1980年前后;变异后流域平均降雨量明显减少,且变异前后降雨空间分布也存在明显差异,变异前降雨在流域空间上更为集中,更易形成洪水过程,变异后滹沱河流域洪涝灾害发生可能性有所降低.关键词:滹沱河流域;线性趋势回归检验法;秩和法;Morlet小波分析;水文气象要素
TV1211006-7647-201402000059
多重组合神经网络模型在年径流预测中的应用.崔东文.水利水电科技进展, 2014, 34(2): 59-63.针对线性组合预测模型预测精度不高、单一预测模型权重较难确定和非线性组合预测模型组合函数难以构造等问题,为最大限度地挖掘输入向量间的有用信息以及充分发挥神经网络模型的高度非线性映射能力,提出一种基于BP、Elman、RBF、GRNN这4种神经网络算法原理的多重组合年径流预测模型.以4种单一预测模型的预测结果作为一次组合预测模型的输入向量,实测流量作为输出向量,构建4输入1输出的一次组合预测模型;再以一次组合预测模型预测结果作为二次组合预测模型的输入向量,实测流量作为输出向量,构建4输入1输出的二次组合预测模型;依次类推,构建12种多重组合预测模型.以新疆伊犁河雅马渡站年径流预测为例,将预测结果与4种单一预测模型及IEA-BP模型的预测结果进行比较,结果表明:多重组合预测模型的预测精度和泛化能力较单一预测模型均有较大提高,随着模型组合重数的增加,预测精度呈提高趋势,是提高预测精度的有效方法.
关键词:径流预测;组合模型;BP神经网络;Elman神经网络;RBF神经网络;GRNN神经网络
TV121;P338+.91000-7709-201402000019
三水源新安江模型的函数曲面参数率定方法.赖善证,包为民,王俊生,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 19-22.
目前常规的以误差平方和为目标函数的参数估计方法存在着诸如给非线性函数增加不相关的局部优值等问题,采用函数曲面参数率定方法展开样本函数的泰勒级数,给定参数初值,通过最小二乘估计新的参数向量.以三水源新安江模型为例,将该方法应用于理想模型及邵武、东张两个实际模型的日模参数优选中.理想模型的研究结果表明,该方法随率定参数个数的增多,迭代次数有所增加;实际模型的研究结果表明,由该方法率定的参数在率定期及检验期算出的结果相对误差普遍较小.
关键词:函数曲面参数率定方法;参数估计;新安江模型;流域;应用
TV121+.71000-7709-201402000023
Nash汇流模型在无资料地区的应用.姚蕾,梁忠民,王军,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 23-26.
针对无资料地区水文预报(PUB)问题,分析了Nash模型在无资料地区水文模拟与预报中的适用性.首先基于流域DEM数据及GIS技术提取流域的地形地貌参数,再根据初损后损法计算净雨过程及平均净雨强度,然后采用Eagleson-Bras的流速经验公式推求流速因子,最终确定Nash模型中的各参数,并将其应用于渭河水系秦渡镇流域.结果表明,Nash模型对洪峰和洪量模拟效果较好,对无资料流域洪水预报具有较好的适用性.
关键词:无资料地区;Nash模型;地形地貌参数;Eagleson-Bras公式
TV122;TV1451000-0690-201402000242
基于Copula函数的洞庭湖流域水沙丰枯遭遇频率分析.周念清,赵露,沈新平.地理科学, 2014, 34(2): 242-248.
受人类活动的影响,水沙灾害事件相继发生,对人们的生产、生活造成了威胁.以洞庭湖流域代表性水文站的年径流量和年输沙量系列数据为基础,应用P-III型曲线分别拟合并求得“松滋口、太平口、藕池口”三口入湖、“湘江、资江、沅水、澧水”四水入湖和城陵矶站出湖年径流量、年输沙量的边缘分布函数,再采用水文事件遭遇分析中广泛应用的Copula函数,建立洞庭湖流域水沙联合分布模型,分析洞庭湖流域水沙丰枯遭遇频率.研究结果表明洞庭湖三口、四水和城陵矶站的水沙丰枯遭遇频率关系与洞庭湖流域的水沙运动有密切联系,运用该水沙耦合模型可以为洞庭湖流域防洪减灾提供重要的理论依据.
关键词:Copula函数;水沙关系;丰枯遭遇频率;洞庭湖流域
TV122+.31006-7647-201401000020
论设计洪水计算.芮孝芳,张超.水利水电科技进展, 2014, 34(1): 20-26.
论述了作为随机现象的洪水的致灾率和风险率,以及防洪工程措施减小洪水致灾率或风险率的功能.认为防洪计算的任务是:基于洪水的统计规律,建立调洪库容-调节流量-频率(重现期)的关系,而不是直接推求洪水的多维联合分布.证明了基于概率论和数理统计的防洪计算途径理论上的正确性和实用上的不可能性,分析了同倍比法和同频率法产生的背景,通过与数理统计途径的对比,揭示了借助于“设计洪水过程线”概念建立起来的这两个方法的理论基础.指出峰量频率计算在同倍比法和同频率法中的关键作用,以及对旨在依据小样本推估无限总体统计特性的峰量频率计算,提高其成果稳定性的重要性和可能性.
关键词:设计洪水;洪水计算;致灾率;风险率;同倍比法;同频率法;峰量频率计算
TV1241000-6788-201402000521
基于混合核函数SVM水文时序模型及其应用.唐奇,王红瑞,许新宜,等.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 521-529.
核函数的选取与构造是SVM应用的关键所在.传统SVM在水文时序分析方面的应用多是默认选取单一径向基核函数,而忽略了核函数的选择对模型精度和预测结果的影响.本文基于Mercer核理论,将多项式核与径向基核进行线性组合,构造出混合 核函数,并植入SVM中,对水文时序建立自回归预测模型.基于武山站和南河川站的月径流预测结果表明,预测序列的相对误差及 均方误差明显优于任一单一核函数.这是由于混合核函数能够更好地适应并处理复杂的水文时序变化,因此提高了预测精度.该研究为利用SVM解决复杂多变的非线性水文时序提供了新的探索模式.关键词:支持向量机;混合核函数;水文时序;月径流量;武山站;南河川站
TV1251000-7709-201402000011
安徽省淮河流域近56年来气候时空变化的R/S分析.周丽萍,王宗敏,杨海波,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 11-14.
基于1955—2011年安徽省淮河流域7个水文站点气候资料,运用R/S分析方法对安徽省淮河流域近56年来的平均气温、降水量等指标的冬季(12月~次年2月)、夏季(7~9月)及年均值进行了计算,分析了该流域段的气候要素空间分布情况.结果表明,平均气温和冬季降水量呈上升趋势、夏季降水量呈微弱上升趋势,年降水量上升趋势不明显;各项指标的H值均大于0.5,说明存在明显的赫斯特现象,反映了该流域近56年来气候变化存在趋势性成分;气候因子的1月、7月、冬季、夏季和年平均H值存在季节性差异,均为夏季大于冬季,说明安徽省淮河流域夏季的气候效应影响高于冬季;气温和降水都存在空间分布差异,整体表现为西南部气温高、降水多,东北部气温低、降水少,中部气温适中、降水少的特点.关键词:气候时空变化;R/S分析;Hurst指数;变化趋势;安徽省淮河流域
TV125;P3391000-7709-201402000001
珠江流域水汽输送特征分析.苏翠,陆桂华,何海,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 1-6.
基于NCEP/NCAR逐日再分析资料及同期逐日降水数据,分析了珠江流域1981—2010年多年平均状况下水汽含量、水汽输送通量和水汽输送通量散度特征,并与流域降水分布特征做了对比分析.结果表明,多年平均水汽含量与年降水量空间分布较为一致,均从西北向东南逐渐增大,而降水时空分布更为复杂;水汽输送季节变化特征具有过渡性和周期性,与水汽输送通量散度变化特征相一致,与降水的季节变化相对应.
关键词:珠江流域;水汽含量;水汽通量;水汽通量散度;降水
TV1310559-9350-201401000065
雷诺数对空腔水流时均结构的影响.陈槐,钟强,李丹勋,等.水利学报, 2014, 45(1): 65-71.利用PIV(粒子图像测速)测得的不同雷诺数下空腔中垂面的流场序列,分析来流条件对空腔流场涡旋结构及掺混特性的影响.时均流场中存在两个不同大小、旋转方向相反的涡旋.随着雷诺数增大,大涡旋发展壮大并最终受制于固壁边界,小涡旋受大涡旋压迫而减小,两者最终稳定的雷诺数都接近2000,大小涡旋稳定半径分别为0.83D、0.13D(空腔深度).雷诺数的增大导致来流剪切层与空腔冲撞区域从空腔下游角点延伸至凹腔内部,其中,掺混程度相对较小的区域,面积随雷诺数增加而快速增大;掺混程度相对剧烈的区域,范围会较快趋于稳定.剪切层与空腔下游边壁的冲撞作用,决定了空腔的掺混特性,并使得雷诺应力高值区与时均大涡旋间的形态存在较好的相关性.
关键词:空腔流动;时均涡旋;雷诺应力;雷诺数;PIV
TV131.321000-1093-201401000088
绕平头回转体空穴的发展及脱落特性研究.胡常莉,王国玉,陈广豪,等.兵工学报, 2014, 35(1): 88-95.
综合数值计算及实验技术研究了绕平头回转体的空穴发展及脱落特性.采用流动显示技术观察了绕平头回转体的空穴在不同空化数下的发展及脱落历程,并利用局部时均化湍流模型(PANS)进行了数值计算.研究结果表明:绕平头回转体空穴的发展过程和空泡的脱落细节均随空化数的不同而呈现出明显的差异;空化数较大时,空穴发展及脱落没有准周期性,空化数越小,空穴的发展周期越长,脱落空泡的尺度越小;绕平头回转体的空泡准周期性脱落过程主要包括空穴断裂与空泡脱落两个过程;空穴断裂的位置大约位于距回转体肩部0.3D(D为回转体直径)处,由于反向射流的作用使空穴的断裂呈U型涡状;在一定的空化条件下,绕平头回转体的空化由于断裂和融合两个过程的存在,将使空穴在发展过程中呈现更加稳定性的特征.
关键词:流体力学;平头回转体;空穴断裂;空泡脱落
TV131.41673-8527-201401000038
陡坡隧洞不同进口形式的水力特性分析.李蘅,李学海,杜泽金.长江科学院院报, 2014, 31(1): 38-41.
为研究陡坡隧洞的泄流能力和洞内水流流态等水力特性与隧洞进口形式的关系,以某水电工程支流导流陡坡长隧洞为例,运用水力计算分析和模型试验验证的方法,分析比较了锐缘进口和曲线进口形式对陡坡隧洞泄流能力和流态的影响.研究表明:采用曲线进口形式可以提高泄流能力,降低围堰高程,但设计工况下洞内流态处于明满交替流状态,不利隧洞结构安全;采用锐缘进口形式,泄流能力有所降低,但可避免洞内出现明满交替流状态.综合比较认为,在围堰规模较小时,设计陡坡隧洞采用锐缘进口更为合理.
关键词:陡坡隧洞;进口形式;水力计算;试验验证
TV131.41000-7709-201402000055
TUFLOW在模拟桥墩对行洪影响评价中的应用.唐岳灏.水电能源科学, 2014, 32(2): 55-59.
为分析桥梁雍水对行洪的影响,以汉北河竟陵大桥为例,利用TUFLOW软件计算了贴体网格、阻水面积和局部区域加糙等不同的桥墩概化方法下的雍水高度,并将计算结果与MIKE21和《公路工程水文勘测设计规范》公式的结果进行对比可知,计算工况下桥墩不会对河道行洪产生显著的影响.结果表明,贴体网格不能合理反映桥墩的阻水效应,会高估桥墩的阻水效应;合理设置阻水面积以及人工加糙系数能够取得与现行规范相一致的结果.
关键词:TUFLOW;MIKE21;桥墩概化;平面二维;雍水高度
TV131.41006-7647-201401000032
海上不同结构形式桩基对水流的影响.杨娟,王卫远,何倩倩,等.水利水电科技进展, 2014, 34(1): 32-36.
为了研究不同结构形式桩基对水流的影响规律,建立三维数值模型,采用直接模拟法将桩基作为不透水边界处理,利用三角形加密网格精确模拟桩基形状,计算分析不同结构形式桩基影响下水位和流速的变化.结果表明:桩基引起的水流变化主要表现为桩基上游水位壅高,下游水位跌落,在桩基两侧流速较大,上、下游流速较小;不同结构形式桩基的流速变化分布略有不同,三桩导管架基础对流速影响最大,其次为单桩基础,高桩承台基础影响最小;流速垂向变化由表至底呈增大趋势,水深越大,流速越大.
关键词:桩基;直接模拟法;垂向流速;风电场
TV131.41006-7647-201401000078
平底Ⅰ型马蹄形断面临界水深的简化计算公式.文辉,李风玲,赵洁,等.水利水电科技进展, 2014, 34(1): 78-80.
为了简化平底Ⅰ型马蹄形断面临界水深的计算公式,对平底Ⅰ型马蹄形断面临界水深基本方程进行数学变换,分析无量纲临界水深和无量纲参数之间的关系,以幂函数形式构造公式,采用拟合优化方法得到临界水深的简化计算公式.该简化公式不是分段函数,形式简单,通用性强,水深位于隧洞下部扇形和上部半圆形内都可以直接计算临界水深;在工程适用范围内,临界水深计算值的最大相对误差绝对值为 0.485%,具有较高的精度.
关键词:水力学;平底Ⅰ型马蹄形断面;临界水深;简化计算公式
TV131.41006-7647-201401000081
无压流六圆弧蛋形断面临界水深近似算法.滕凯.水利水电科技进展, 2014, 34(1): 81-84.
针对六圆弧蛋形断面临界水深常用计算表达式涉及4个分间的分段函数、需求解超越方程、计算工作量大的问题,依据优化拟合理论,以标准剩余差最小为目标函数,在实际工程参数取值范围内,通过对4个分段函数的逼近拟合获得了一个通用的简化近似公式,该公式可使六圆弧蛋形断面临界水深的计算大幅度简化.该公式的精度分析及算例计算结果表明,在工程实用范围内,该公式最大计算相对误差为0.563%,可以满足实际工程的精度要求.
关键词:临界水深;六圆弧蛋形断面;无压过水隧洞;近似计算
TV131.41006-7647-201402000016
城门洞断面有压隧洞流速分布的数值模拟.张青青,胡明,王雅莉.水利水电科技进展, 2014, 34(2): 16-21.
为了研究城门洞断面有压隧洞的流速分布规律,采用流体数值计算方法和雷诺应力模型对城门洞断面有压隧洞水流进行三维数值模拟,分析城门洞断面形式、雷诺数及水力半径等对城门洞断面有压隧洞流速分布的影响.计算结果表明:普通城门洞断面的流速分布比非普通城门洞断面的均匀;断面最大流速出现在0.6H~0.7H处;普通城门洞断面有压隧洞流速分布均匀的条件是系数ε为0.25,此时流速分布为对数分布.
关键词:有压隧洞;城门洞断面;流速分布;水力半径;雷诺数
TV131.41006-7647-201402000064
蛋形断面无压隧洞水面线解析算法.滕凯.水利水电科技进展, 2014, 34(2): 64-67.
针对蛋形断面形式复杂,用常规方法完成水面线计算不但存在误差累积而且计算工作量大、效率低的问题,依据优化拟合理论,以标准剩余差最小为目标函数,在工程适用参数范围内,经拟合计算得到了一个简化通用算式来替代原积分中的分段且不可积函数,并推求出了蛋形断面隧洞水面线计算的近似解析通式.拟合误差分析和实例计算结果表明:解析通式的计算误差小于2%;利用近似解析通式完成蛋形断面隧洞水面线计算可使求解过程大幅度简化,工作效率明显提高.
关键词:过水隧洞;蛋形断面;水面线;优化拟合;近似计算
TV131.4;TV661006-7647-201402000011
三汊河河口闸泄流特性与整流措施.郎韵,臧英平,唐洪武,等.水利水电科技进展, 2014, 34(2): 11-15.
针对外秦淮河入江口的三汊河河口闸大流量泄洪时过闸水流不均的问题,建立了江-河-水闸大范围水深平均二维数学模型来研究河口闸的泄流特性,并利用河工模型试验结果率定模型参数.对长江不同水位流量组合及河口闸上游河床地形修整工况下河口闸大流量泄流特性模拟计算结果表明,导致过闸水流不均的主要因素是河势及河道深泓位置;河口闸上游阻水建筑物的拆除对过闸偏流的改善作用有限;37 m墙长结合5°偏角的导流墙可有效改善过闸水流不均的现状.
关键词:三汊河河口闸;导流墙;泄流特性;整流措施;秦淮河;长江
TV131;TV6711000-7709-201402000114
抽水蓄能电站上库侧式进/出水口数值模拟.蔡倩雯,蔡付林,王蓉蓉.水电能源科学, 2014, 32(2): 114-117.
进/出水口是抽水蓄能电站输水系统的重要组成部分,其水力性能直接关系到抽水蓄能电站的运行和经济效益.利用CFD软件,对某抽水蓄能电站上库四孔侧式进/出水口进行数值模拟计算,模拟其在不同库水位、不同运行工况下的水力特性,包括水头损失、通道中流量分配及流速分布情况.结果表明,该方法得到的数值模拟结果均符合客观规律,与物理模型试验结果具有较好的一致性和精度,可实现对抽水蓄能电站上库侧式进/出水口水力特性的预测,对指导实际工程建设具有一定意义.
关键词:抽水蓄能电站;侧式进/出水口;四孔;数值模拟;CFD
TV1320559-9350-201401000036
三峡水库运用对荆江三口分流及洞庭湖的影响.方春明,胡春宏,陈绪坚.水利学报, 2014, 45(1): 36-41.
三峡水库运用后荆江河段冲刷观测数据说明其冲刷已呈减缓趋势,预计水库运用20多年时冲刷量接近9亿m3,之后冲刷发展缓慢.三峡水库运用后荆江河段小流量时水位有所下降,但下降速度减缓趋势明显,大流量时变化不大.小流量时水位下降幅度与荆江河段冲刷量相关性较好,并据此估算了未来枯水位变化.三峡水库运用至2010年,干流不同流量下三口分流能力尚未有明显变化,但三峡水库径流调节使三口实际分流量有所减小,年径流量减小约7%.三峡水库汛后蓄水期也降低了洞庭湖水位,使枯水期提前了1个月左右,未来金沙江梯级水电站运用后影响将更大.三峡水库运用后对荆江三口分流及洞庭湖的影响应加以重视,研究应对措施.
关键词:三峡水库;荆江;三口分流
TV133;TV6751006-7647-201401000068
Y形导流墩几何参数对泵站前池整流效果的影响.成立,祁卫军,罗灿,等.水利水电科技进展, 2014, 34(1): 68-72.
为了改善泵站前池流态,基于Fluent软件,运用可实现的k-ε模型对加Y形导流墩的正向进水泵站前池流态进行数值模拟,分析Y形导流墩几何参数对前池流态改善的影响.结果表明:Y形导流墩具有分流效果,流经Y形导流墩的水流会沿其两翼发生扩散,同时在Y形导流墩尾后产生漩涡.无整流措施时,泵站前池流态紊乱;通过在前池加设Y形导流墩可显著改善流态;Y形导流墩位置宜在前池中间,其中长度、高度、尾部夹角越大,两侧漩涡越小,行近流速分布越不均匀.
关键词:泵站;Y形导流墩;前池;流态;数值模拟
TV1341000-7709-201402000164
基于有限体积法的有压管道水锤计算.赵修龙,张健,俞晓东.水电能源科学, 2014, 32(2): 164-166.
在水电站运行过程中,为了避免机组增减负荷产生的水锤威胁输水系统的安全,需要对有压管道中的水锤进行精确的模拟计算.基于有限体积法对有压管道水锤方程分别进行空间和时间尺度上的积分,并采用隐式的Crank-Nicolson格式对偏微分项进行处理,从而得到了具有二阶精度且无条件稳定的水锤方程离散格式.通过算例比较了该离散格式与特征线法的计算结果,结果表明,新推导的离散格式在计算有压管道水锤问题时具有较高的精度且稳定性较好.
关键词:有限体积法;有压管道;水锤方程;离散格式;算例验证
TV1341000-7709-201402000167
空气阀的水锤防护性能及其在联合防护中的应用.郑兴兴,张健,何喻,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 167-170.
输水工程中空气阀通过进排气来控制管道内的压力,管道内出现复杂的气液两相流过渡过程,其最大进气量和排气完毕后的弥合水锤限制了空气阀在水锤防护中的应用.通过对空气阀动作过程的分析,确定空气阀设置点的初始压力、最大降压量及空气阀的排气速度对其防护性能影响最大.在特征线法基础上用工程算例对不同位置的空气阀的进排气情况进行了对比分析,证实空气阀可以作为水锤防护的辅助措施和其他防护措施联合使用,承担一定的消减水锤的任务,并通过将空气阀布置在管道的后部来提高空气阀在水锤防护中的可靠性.
关键词:输水工程;水锤防护;进气量;弥合压力;空气阀设置;联合防护
TV134.11000-7709-201402000159
水轮机阻抗对长有压输水系统水力振动特性的影响.黄笑同,周建旭,邵卫红.水电能源科学, 2014, 32(2): 159-163.
为了解水轮机不同运行工况点的水力特性对水力-机械系统自由振动分析的影响,结合长输水系统水电站,基于两种不同的水轮机选型方案,考虑同一水轮机在不同运行工况点以及不同水轮机在相近工况点的系统自由振动分析,揭示了水轮机阻抗特性对系统振动特性的影响.分析结果表明,自由振动分析的角频率反映了系统的固有频率特性,不同运行工况下水轮机阻抗的变化对角频率的影响较小;不同的水轮机特性及运行工况点对系统振动稳定性存在不同程度的影响,在一些工况点水轮机阻抗可能为负值,自由振动分析中会出现衰减因子为正的自振频率,系统不稳定;不同水轮机相近工况点的系统振动特性基本一致.
关键词:水电站;自由振动分析;传递矩阵法;水轮机;水力阻抗
TV1351671-7775-201402000149
后台阶流的水动力特征.肖潇,吴时强,樊新建,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 149-153.
后台阶流动是一种经典的分离流动问题,为了更深入地分析后台阶流动结构,探讨台阶流动水力特性,基于FLUENT软件,采用三维k-ε紊流模型对大范围雷诺数50<Re<50000情况下的后台阶水流流动进行了数值模拟,将其结果与PIV试验所测结果相结合,分析后台阶流动的回流区特性和回流区长度变化规律,详细分析了中心剖面的断面速度、压力、紊动能和涡量等水力特性的分布情况.结果表明:模拟值与试验值吻合较好,两者都存在稳定的回流区,回流区长度变化趋势相一致,模型结果可靠;水力特性均受回流区的影响较大,尤其在分离点处压力达最小值,涡量也在此处沿回流区边缘扩散,而在回流中心处速度较小,紊动能则较大.
关键词:后台阶流;FLUENT;k-ε模型;旋涡;紊流
TV1361671-7775-201402000160
深水自激吸气脉冲射流装置冲蚀性能试验.高传昌,苏泊源,张世斌,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 160-164.
为了研究在深水条件下提高射流效果,依托自行研制的试验系统,在结构参数一定时,对自激吸气脉冲射流装置中影响装置性能与射流冲蚀效果的运行参数进行了试验,运用量纲归一的分析方法,确定了工作压力、水深和吸气效率之间的关系,分析了三者对装置性能与冲蚀效果的影响规律.结果表明:吸气是提高装置性能和冲蚀效果的有效途径,但装置吸气效率受水深及工作压力的共同作用,随工作压力的增大而增大,随水深的增大而减小;相同条件下,自激吸气脉冲射流在射流轴向的相对冲击力较不吸气时大;水深为10~60 m,随着工作压力的增大,装置相对冲击力呈线性规律缓慢增大,吸气效率呈对数型规律增大;工作压力一定时,自激吸气脉冲射流的冲蚀表面积均较不吸气时大,但二者差距随水深的增大而减小.
关键词:脉冲射流装置;自吸气;运行参数;冲蚀;深水
TV1360559-9350-201402000235
叶顶间隙对轴流泵轮缘泄漏流动影响的大涡模拟.黎耀军,沈金峰,严海军,等.水利学报, 2014, 45(2): 235-242.
为揭示不同尺寸叶顶间隙下轴流泵轮缘区湍流特征,采用大涡模拟方法对轴流泵在设计流量下的内部非定常流动进行了数值计算,分析了5种叶顶间隙下泵轮缘间隙区的流场结构.通过泵外特性参数预测值与实验结果的对比,证实本文所提出的方法可较准确反映泵内流动特征.结果表明:随轮缘间隙增加,泵扬程、功率和效率均呈下降趋势;叶顶间隙内泄漏流速度沿径向逐渐增大;随间隙尺寸增加,轮缘间隙主泄漏涡强度及与叶片夹角均增大,泄漏涡的非稳定性增强;当间隙δ/D2大于1.0‰,间隙主泄漏涡发展至相邻叶片正面;当δ/D2大于1.5‰,叶顶间隙内出现间隙分离涡,间隙区形成多个次泄漏涡,其影响范围随间隙尺寸的增加而增大.
关键词:轴流泵;大涡模拟;轮缘间隙;间隙泄漏涡
TV139.141000-7709-201402000086
ABAQUS程序在某混合坝不同坝型接触面渗流分析中的应用.冯龙龙,包腾飞,李晓晨.水电能源科学, 2014, 32(2): 86-89.
针对混合坝坝体边界较复杂致使边界条件施加困难,从而增加渗流计算难度的问题,利用大型通用有限元软件ABAQUS提供的用户子程序,对ABAQUS进行二次开发,对某混合坝不同坝型接触面进行渗流计算时,采用Fortran子程序对其施加孔压边界条件并进行渗流场分析.结果表明,该混合坝的防渗安全满足要求,进而证明提出利用二次开发施加边界条件可行.
关键词:渗流分析;ABAQUS程序;二次开发;三维混合坝;防渗安全
TV1421673-8527-201402000001
壅水条件下推移质泥沙输沙率变化规律初步研究.金中武,张小峰.长江科学院院报, 2014, 31(2): 1-7.
壅水条件下水流结构特征及推移质泥沙输移规律问题目前尚未得到很好的解决,如天然壅水河段、水库库区壅水等条件下的泥沙输移、河床冲淤等问题,亟需这方面的理论支撑.利用理论分析、实测资料、水槽试验等方法进行对比分析:首先分析不同条件下推移质输沙率变化的差异性;然后利用水槽试验观测壅水条件下非均匀流水流结构特征;最后结合天然实测资料和水槽试验资料,回归分析得出了适合在水库库区壅水河道的推移质输沙率计算公式.研究结果为:当壅水程度指标β达到1.3以上时,现有各家公式已基本不能用来计算壅水条件下的推移质输沙率;利用水槽试验资料得到了相对床面切应力与壅水程度指标β的定量关系;回归分析得出壅水河道推移质输沙率计算公式可以在三峡库区河段适用.
关键词:壅水条件;推移质输移;水槽试验;输沙率公式
TV142+.21000-7709-201402000124
考虑推移质运动有效应力的Smart推移质输沙率公式修正及验证.郑飞东,黄廷杰,王晓刚,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 124-127.
针对Smart推移质输沙率公式在计算中高强度输沙时存在的问题,分析了推移质输移的有效切应力,获得平整床面和有沙波存在时,推移质运动的有效应力均是床面切应力与基于能坡分割的沙粒阻力的非线性组合的结论,并据此重新对实测数据进行拟合,提出了新的推移质输沙率公式.验证结果表明,新提出的公式预测精度较高.
关键词:Smart公式;推移质;输沙率;有效切应力;非线性因子
TV1431673-8527-201402000114
三峡坝下游河道造床流量与水流挟沙力的变化.闫金波,唐庆霞,邹涛.长江科学院院报, 2014, 31(2): 114-118.
通过对三峡水库蓄水前后坝下游水沙条件代表站——宜昌水文站的资料进行统计,分析了三峡水库蓄水前后坝下游河道造床流量的变化,并结合水力学计算对水流挟沙能力进行估算,简要分析了坝下游河道水流挟沙能力沿程的变化情况.分析认为:三峡水库蓄水后引起的坝下游第一、第二造床流量变化和水流挟沙能力变化反映了坝下游河床以纵向冲刷为主的发展趋势;三峡蓄水前后同流量级条件下沿程水流挟沙能力的变化反映了三峡蓄水以来坝下游河段以中低水冲刷为主、中枯水位下降相对明显及河床沿程变化受节点控制的客观事实.
关键词:造床流量;水流挟沙能力;三峡蓄水;冲刷;水位
TV1431000-7709-201402000110
苦草对明渠水流运动特征影响的试验.武迪,赖建武,张英豪,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 110-113.
为了解含植被水流运动规律,以柔性植物苦草为对象,在室内水槽中开展了苦草斑块对水流时均运动特征影响的试验,观测分析了不同水流(断面平均流速分别为3、5、10 cm/s)和不同植株密度(172、86、43、0 株/m2)条件下含苦草水流的流速分布结构.结果表明,植被斑块对水平流速分布有影响,在斑块尾部边缘有涡的产生;由于植被的阻流作用,使得植被斑块内部流速沿程减小,斑块外围流速沿程增大;垂线流速呈S型,可划分为底边界层区、冠层次级最大流速区、冠顶过渡区及冠层上部对数流速分布区.植株密度对冠层次级最大流速区影响最为显著,密度越大,流速削减越迅速,逆转梯度越大;断面平均流速越大,植被对水流的影响越显著.
关键词:明渠水流;柔性植物;时均流速;逆转梯度
TV143.31673-8527-201401000001
基于BSTEM的长江中游河道岸坡稳定性分析.王博,姚仕明,岳红艳.长江科学院院报, 2014, 31(1): 1-7.
以长江中游荆江出口熊家洲至城陵矶段典型断面为例,利用河岸稳定性与坡脚侵蚀模型(BSTEM)计算了2个典型断面在不同自然条件下的岸坡形态、水位条件、坡脚横向冲刷距离、植被类型及有护岸工程条件下河岸稳定的安全系数,分析了这些因素对河道岸坡稳定性的影响.结论表明:水位变化对河岸稳定性有重要影响,高、低水位岸坡稳定性与河岸组成密切相关,退水速率较快时,安全系数大幅度减小,易引起崩岸的发生;不同岸坡形态下河岸安全系数也不同,均随着坡脚横向冲刷距离的增大而减小;坡面实施护岸工程与植被覆盖会增加岸坡的稳定性.
关键词:BSTEM;河岸稳定性;崩岸;岸坡形态;水位变化
TV143.31000-3835-201406000090
基于POD的大涡模拟入流脉动合成方法研究.郑德乾,顾明,张爱社.振动与冲击, 2014, 33(6): 90-96.
针对并行计算特点,发展适用于流体并行计算的大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)入流脉动直接合成方法.基于特征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)型谱表示法合成入流面主要网格点脉动风速时程,采用有限元形函数空间插值获得入流面所有网格点风速时程,采用UDF(User Defined Functions)编程实现Fluent软件平台流体并行计算时合成的脉动风速时程读入及赋值.进行B类1:500缩尺比风场内宽高比1:6的单体方形截面高层建筑非定常绕流LES计算,将数值模拟所得风剖面、风速谱及结构风压系数统计值、自谱、相干性等,与刚性模型测压风洞试验及文献数值模拟结果比较.研究表明,该合成方法可较好模拟紊流风场,预测结构风荷载具有一定精度.
关键词:高层建筑;大涡模拟;入流脉动;并行计算;特征正交分解(POD)
TV143;P333.91000-7709-201402000031
感潮河道水位资料延展的智能算法.贾晨,杨小寒,徐向阳,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 31-34.
为了解决感潮河网地区水动力模型水位边界资料较短的问题,基于圣维南方程组定解问题分析,利用BP神经网络建立了缺资料地区短系列水位资料的智能延展模型.模型以邻近水文站水位作为输入,以缺资料地区水位作为输出,利用Levenberg-Marquardt算法对缺资料地区短系列水位资料进行学习,利用邻近水文站提供的长系列水位资料对缺资料区短系列水位资料进行延展.以某三叉感潮河道为例进行计算,结果表明,延展值与实际值的线性相关系数为0.944,相关性较好,达到工程应用的精度.该模型能够充分利用已有资料,获得足够的建立水动力模型所需的资料,以解决感潮河网地区建模边界资料较短的问题.
关键词:资料延展;感潮河道;智能算法;BP神经网络
TV1471673-8527-201401000008
长江戴黄河段河道演变及治理措施探讨.张慧,范北林,朱勇辉.长江科学院院报, 2014, 31(1): 8-11.
利用实测水沙和地形资料,系统地分析了长江中游戴黄河段的演变特点、趋势及河道存在的主要问题.分析表明:近年来戴黄河段总体河势基本稳定,但局部河段变化仍较大,主要表现为戴家洲头分流区河势不稳定,主流摆幅较大,影响河势和航运安全;戴家洲左汊左岸及黄石河段凹岸已护岸线主流贴岸冲刷,岸线不稳定,影响堤防安全.在此分析基础上,提出了对戴家洲左汊已护岸线进行加固,实施直港凸岸中上段低水潜丁坝工程和戴家洲右缘中上段护岸工程,对黄石河弯进行护岸加固及对黄石江滩进行综合整治等治理措施,可为河道治理研究与设计提供参考.
关键词:戴黄河段;河道演变;治理措施
TV1470559-9350-201402000150
黄河小北干流和渭河下游淤积过程模拟.郑珊,吴保生.水利学报, 2014, 45(2): 150-162.
在分析黄河小北干流和渭河下游河道淤积的主要影响因素和演变机制的基础上,将河道淤积体纵剖面的平衡形态概化为一个由潼关高程抬升值ΔZ、初始河床比降J0和平衡比降Je所决定的三角形,得到了河道初始形态与平衡形态之间淤积体的体积计算公式,进而基于河床演变的滞后响应模型,建立了既能考虑河床调整的滞后响应特性又能考虑潼关高程和水沙条件协同作用的黄河小北干流和渭河下游河道淤积量的计算方法.采用1960—2001年黄河小北干流和渭河下游河道长系列冲淤资料对计算方法中的参数进行了率定,并采用2002—2010年实测河道冲淤资料进行了检验,结果表明,建立的计算方法能够较为全面地反映河床调整的驱动机制和内在机理,模拟计算及预报精度较以往方法有较大提高.结果还显示潼关高程对两河道的长期累计淤积过程的影响占主导地位,在1960—2011年实际水沙条件下,潼关高程每下降1 m,小北干流和渭河下游累计淤积量分别减少约5.1 亿m3和2.7亿m3;近期潼关高程和水沙条件对河道的淤积均具有重要影响,二者对2003年水库采用318 m控制运用以来产生的河道减淤量的贡献约各占一半,体现了潼关高程和水沙条件的协同作用.
关键词:黄河小北干流;渭河下游;潼关高程;水沙变化;淤积;滞后响应模型
TV147.51673-8527-201402000108
河道实测冲淤量不同计算方法结果比较分析.段光磊,彭严波,郭满姣.长江科学院院报, 2014, 31(2): 108-113.
在生产实践中,采用不同计算方法得出的冲淤量结果往往差别很大,部分河段、部分时段甚至存在冲淤性质相反情况.采用大量的实测水沙、地形资料,运用断面地形法、网格地形法和输沙量平衡法3种方法计算了三峡水库蓄水后三峡坝下游宜昌至监利河段的实测河床冲淤量,对不同计算方法的计算结果和影响计算精度的因素进行了分析,运用非线性分形理论对河床起伏程度与断面代表性关系进行了研究.研究结果表明:输沙量平衡法需对悬沙测验成果进行改正,并考虑泥沙测验定线误差、水量不平衡、河道采砂和分流洪道冲淤;断面地形法需在弯道、汊道、河道急剧放宽和束窄的局部河段布置相对较密的断面;网格地形法需选择适宜的插值方法,且网格尺寸不宜大于施测断面点间距.
关键词:河道;冲淤量;计算方法;分形维数
TV147+.51000-7709-201402000118
西气东输某输气管道穿越工程对二河河道行洪及堤防安全的影响.徐洁,谢悦波.水电能源科学, 2014, 32(2): 118-120.
为评估输气管道以人工定向钻技术穿越二河对河道行洪及其两岸堤防的影响程度,针对穿河工程地质条件及管道埋深情况,复核了穿河段工程防洪标准,计算了设计洪水位、校核洪水位时的河道冲刷深度,说明管道埋深设计合理,对河道行洪无影响;水平定向钻穿河工程对东堤、西堤稳定性及堤防沉降影响不大.
关键词:输气管道;水平定向钻施工;穿河工程;河道;堤防;冲刷深度;稳定性
TV1491673-8527-201402000012
B超在含沙量及其垂线分布测量中的首次应用.胡向阳,许明,邹先坚,等.长江科学院院报, 2014, 31(2): 12-15.
针对河港工模型试验中的泥沙测量与研究,借助B超仪和三维定位行走控制平台构建了一个含沙量及其垂线分布的分析与测量系统.系统利用B超成像技术获取含沙水流中悬浮沙粒的图像,针对B超图像编写含沙量分析软件,分析图像中指定区域的沙粒成像光斑面积的灰度浓度.通过率定试验,建立灰度浓度与水中实际含沙量的对应关系,并利用这种对应关系来计算待测含沙量.系统实现了较低含沙量及其垂线分布的在线同步分析与测量,具有操作简单、直观可视、实时性好、灵敏度高的特点.
关键词:含沙量分析软件;B超图像;灰度浓度;率定试验;垂线分布
TV161006-7647-201401000057
固化淤泥持水特性试验.赵含梅,赵仲辉,胡孝彭,等.水利水电科技进展, 2014, 34(1): 57-60.
为了研究固化淤泥的持水特性,采用离心试验获得土水特征曲线,分析水泥掺量和龄期对固化淤泥持水特性的影响.试验结果表明:固化淤泥的进气值随着水泥掺量和龄期的增加而增大;干燥率随着水泥掺量和龄期的增大而减小;水化产物的胶结与填充作用改变了淤泥孔隙结构,增强了固化淤泥的持水特性,减小了渗透系数,能够有效地阻止重金属的迁移,从而避免对环境造成二次污染.
关键词:土水特征曲线;离心试验;固化淤泥;进气值;干燥率;水泥掺量;龄期
TV211.11000-694X-201402000565
中国内陆干旱、半干旱区苦咸水分布特征.俄有浩,严平,李文赞,等.中国沙漠, 2014, 34(2): 565-573.
通过大量野外调查、水样采集和化验分析,对中国内陆干旱、半干旱区的苦咸水和高氟水分布特征进行了初步研究.采集到的地表和地下水样中,分别有51.0%和41.5%属于苦咸水;55%和59%水样氟化物含量超标,属于高氟水.研究区的苦咸水以Cl--Na+和HCO3--Na+为主要离子类型,SO42--Mg2+和SO42--Ca2+为次要离子类型.苦咸水和高氟水主要分布在内陆河流域下游尾闾、封闭内流区低洼湖盆低地、北部准平原化干燥剥蚀低山残丘间冲积洼地、沙漠低洼湖盆和黄土高原中西部径流系数较小的河流及部分露头潜水等区域,并具有区域富集性分布特点.季节性降水、季节性河流或渠系灌溉对苦咸水的季节性或年际间变化和空间分布有较大影响.较高浓度基质含盐量、水文地质结构、气候条件和特定的水文地球化学环境是苦咸水和高氟水形成与富集分布的主要原因.
关键词:苦咸水;矿化度;硫酸盐;氟化物;干旱、半干旱区
TV212.21000-7709-201402000090
基于改进的AHP-PP模型的重力坝安全综合评价方法.周红梅.水电能源科学, 2014, 32(2): 90-92.
为解决大坝安全综合评价中指标权重完全主观或完全客观的问题,结合层次分析法和投影寻踪法在综合评价中的应用建立了改进的AHP-PP模型,综合评价了济南市卧虎山大坝的安全等级.结果表明,基于层次分析法的主观权重参考了决策者的知识经验,基于投影寻踪的客观权重体现了指标间的内在联系,两者优势互补,加权权重对评价结果更具说服力.综合评价发现该坝处于轻度异常等级,与实际情况相吻合,说明该方法稳定有效.
关键词:大坝安全;综合评价;权重;层次分析;投影寻踪
TV212.5+31000-7709-201402000060
基于闸泵联合运用的平原感潮区排涝分析计算方法.邴建平,吕孙云,邵骏.水电能源科学, 2014, 32(2): 60-63.
针对平原感潮区内地势平坦、河涌密布、洪水受外江(海)潮水顶托的复杂排涝问题,研究了平原感潮区水闸和泵站联合运用的排涝分析步骤和计算方法,并将改进的平湖法应用于广州市典型感潮区的排涝分析计算中.结果表明,改进平湖法将河网概化为蓄水湖泊,并考虑了不恒定流水面曲线的变化规律,可作为平原感潮区排涝规划和排涝工程设计的参考.
关键词:平原感潮区;闸泵联合运用;排涝分析计算方法;改进平湖法
TV2131000-8608-201402000215
基于水文要素变化特征的浑河干流生态需水量计算.周林飞,赵崭,张玉龙.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 215-221.
将浑河干流划分为4个区域进行生态需水量计算.根据浑河干流特点,将其生态需水分为河流基本生态需水、河流稀释自净需水、输沙需水和蒸发需水.根据浑河水文要素变化特征确定各类生态需水量的计算方法,并对各类生态需水进行类型整合.计算结果表明:北口前站全年的生态需水量为0.55×108m3,抚顺站为9.59×108m3,沈阳站为6.93×108m3,邢家窝棚站为10.55×108m3,并给出了逐月变化,以利于浑河干流水资源优化配置.结合浑河干流水文要素变化特征,对其生态需水量特征进行了分析,并提出相应建议.
关键词:浑河干流;水文要素;生态需水量;特征
TV213.41000-7709-201402000042
基于权重集对分析法的滁州市饮用水水源地富营养化评价.方国华,杨琳,黄显峰.水电能源科学, 2014, 32(2): 42-45.
针对城市饮用水水源地富营养化评价问题,以安徽省滁州市城区的西涧湖和沙河集水库两处饮用水水源地为例,在运用权重法定性确定富营养化评价因子影响程度的基础上,利用集对分析法建立了城市饮用水水源地富营养化评价的五元联系数评价模型,将水体富营养化评价因子和水质富营养化的分级标准作为集对,从而实现对水体富营养化等级的评价.研究结果表明,西涧湖和沙河集水库评价因子的五元联系数分别为(0.024, 0.429, 0.375, 0.171, 0)、(0, 0.472, 0.366, 0.163, 0);在置信度取0.7的情况下,西涧湖和沙河集水库的富营养化状态均为中营养,可见该方法评价结果直观、准确,为水源地富营养化评价及水质防护提供了理论依据.
关键词:城市饮用水水源地;富营养化;权重法;集对分析法;西涧湖;沙河集水库
TV213.41006-7647-201401000073
芦苞涌分流量变化分析.刘中峰,黄本胜,邱静,等.水利水电科技进展, 2014, 34(1): 73-77.为解决芦苞涌分流量大幅度减小的问题,调查整理了芦苞水闸修建、改建、重建时的过流量资料,分析北江干流石角—芦苞河段河床冲淤演变及其引起的河道水位变化,计算了典型年来流条件下芦苞涌在河床下切前、后分流量的变化.结果表明,芦苞水闸的修建和北江河床下切导致北江向芦苞涌的分流量大幅减少,现状工况(2007年水闸、河床下切后)与最初天然工况(无闸、河床下切前)相比,在97%典型年来流条件下年均分流量减少约96.5%.
关键词:分流量;水位;河床冲淤演变;芦苞涌
TV213.91000-7709-201402000035
基于多目标粒子群算法的水资源优化配置研究.闫志宏,刘彬,张婷,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 35-37.
在分析阿拉尔市水资源利用现状的基础上,构建了以区域供水系统总缺水量最小、水库损失水量最小为目标的水资源优化配置模型,应用多目标粒子群算法,对阿拉尔市2015、2020和2025年三个水平年,二种不同保证率(P=50%、P=75%)下的水资源优化配置方案进行求解.结果表明,该方法有效解决了阿拉尔市水资源系统不同水平年、多水源、多用户、多受水区、多工程、多目标的求解问题,得到了阿拉尔市各受水区及其各用水部门的分配水量,实现了阿拉尔市水资源的综合配置.
关键词:水资源;优化配置;多目标;粒子群算法
TV213.91000-7709-201402000038
最严格水资源管理制度背景下的水资源配置分析.王伟荣,张玲玲.水电能源科学, 2014, 32(2): 38-41.
水资源配置是解决水资源短缺问题的有效措施.从水资源配置的含义、任务、目标出发,分析了一般水资源配置情形;从最严格水资源管理制度的角度出发,解析了最严格水资源管理制度“三项制度”对水资源配置目标设定的影响,以及“三条红线”对设定约束条件的作用.以南四湖为例,以2005年为基准年、2015年为规划年,通过对南四湖水资源配置模型的建立和求解,分析比较一般模式和最严格水资源管理制度下的配置结果.结果表明,最严格水资源管理制度下的水资源配置整体缺水率明显降低,更能符合流域社会经济发展的需要.
关键词:水资源;最严格水资源管理制度;三条红线;水资源配置
TV2141000-7709-201402000027
基于Mike11的双支流河道中支流流量变化对下游水温的影响.马中良.水电能源科学, 2014, 32(2): 27-30.
天然河道中支流流量的变化会对下游河道水流的水温分布产生一定程度的影响,进而影响河道的水生态平衡及水生物分布.以新疆开都河中一段天然河道为例,运用Mike11软件结合影响河道水温变化的因素,建立了一维水温数值模型,研究了4~8月天然河道在双支流汇入情况下,支流流量变化对河道水流月平均升温的影响.结果表明,一定流量范围内,对于温度均匀水体上游支流流量小于下游支流流量时,有利于主河道水温升高,且支流流量越大越不利于河道水温的上升;通过控制支流流量,利用支流间的相互影响可在一定程度上调节河道水温分布,对改善水生生物环境具有积极的意义.
关键词:双支流河道;支流汇入;水温;数值模拟;天然河道
TV2141006-7647-201401000085
基于相空间重构原理的遗传神经网络模型在城市需水预测中的应用.崔东文.水利水电科技进展, 2014, 34(1): 85-89.
针对多元变量需水预测模型中变量之间普遍存在多重共线性问题以及BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部极值等缺点,将相空间重构原理及遗传算法(GA)引入BP神经网络需水预测模型中,提出基于相空间重构原理的GA-BP城市需水预测模型,并对上海市需水预测进行实例分析.实例分析结果表明:GA-BP模型对上海市2005—2009年的年用水量预测平均相对误差绝对值和最大相对误差绝对值分别为1.434 4%和2.767 2%,对2010—2011年的年需水量预测相对误差分别为0.5136%和0.0270%,精度均优于BP神经网络预测模型;基于相空间重构原理的GA-BP需水预测模型具有较好的预测精度和泛化能力,是提高需水预测精度和泛化能力的有效方法.
关键词:相空间重构;BP神经网络;遗传算法;需水预测
TV2141006-7647-201402000046
以灌溉为主小水电水能的改进计算方法.王平.水利水电科技进展, 2014, 34(2): 46-49.
针对SL 76—2009《小水电水能设计规程》中缺少以灌溉为主的小水电水能计算方法,而设计工作中常用的计算办法存在一些不合理之处的问题,在分析常规方法不足的基础上,提出了一种改进的计算方法——长系列连续时历法,改正或避免了常规方法不合理的假设条件、简化计算等问题.实际工程应用结果表明,采用改进方法计算可提高小水电发电和灌溉运行的合理性,适用于不同调节性能的水库,可以得到比常规方法更多的灌溉水量和更好的发电指标.
关键词:小水电;灌溉水库;径流调节;水能计算
TV221673-8527-201402000053
水库浸没区浅埋基础临界埋深的计算方法探讨.喻振林,王艳丽.长江科学院院报, 2014, 31(2): 53-56.
针对目前地基规范中尚无水库浸没区建筑物地基承载力计算的内容,通过分析水库浸没对建筑物地基的影响机理,并对浸没建筑物地基土体的物理力学特性开展试验研究,建立了水库浸没区建筑物地基弹塑体结构的计算模型.通过图示给出水库浸没区浅埋基础安全深度的求解方法,为水库浸没区建筑物处理区域范围划定提供参考.
关键词:水库浸没;浅埋基础;影响安全深度;临界埋深
TV311000-8608-201402000197
沥青混凝土心墙坝三维有限元静动力分析.孔宪京,余翔,邹德高,等.大连理工大学学报, 2014, 54(2): 197-203.
针对沥青混凝土心墙均质坝,运用非线性三维有限元法进行静动力分析.对大坝填筑与蓄水阶段分别进行模拟,并计算了沥青混凝土心墙坝动力响应,分析了坝高、动剪切模量、地震峰值加速度及地震波对心墙最大动剪应变的影响,总结了心墙应力与变形、动剪应变分布规律.结果表明:静力状态下,尤其是满蓄期,应重点关注心墙坝肩处、顶部和底部区域,且高心墙处于更不利的应力与变形状态.地震作用下,动剪应变最大值发生在河谷中央心墙顶部区域,但动剪应变幅值较小,一般不超过0.5%.
关键词:沥青混凝土心墙坝;三维有限元;静动力分析;动剪应变
TV3121000-7709-201402000093
考虑复杂因素影响的升船机塔柱地震响应分析.刘文化,赵兰浩,郭博文.水电能源科学, 2014, 32(2): 93-96.
以景洪水电站水力浮动式升船机为例,研究升船机高耸塔柱在地震工况下的动力响应及地震响应影响因素.采用时程分析法计算升船机塔柱在三向地震作用下的位移、加速度和应力响应,同时对竖井内水体和塔柱的流固耦合作用、地基辐射阻尼效应及鞭梢效应等因素对塔柱地震响应的影响做了对比分析.结果表明,水力浮动式升船机塔柱结构应力状态复杂,塔柱联系梁、竖井矩形截面四角等部位出现明显的拉应力集中;水体流固耦合模型比竖井无水工况塔柱各高程应力提高了0.4%~12.3%,水体附加质量法较水体流固耦合模型计算结果差别较大;地基辐射阻尼效应等因素对塔柱地震响应的影响显著,在塔柱地震响应分析时应给予重视.
关键词:升船机塔柱;地震响应;流固耦合;地基辐射阻尼效应;鞭梢效应
TV3121008-973X-201402000254
地震动强度指标与高拱坝响应的相关性.姚霄雯,蒋建群.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 254-261.
为了在高拱坝动力时程分析中采用合适的地震动强度指标选择和调整地震记录,将12种地震动强度指标进行分类,并对其中3种提出改进.以某300 m级高拱坝为例,通过一系列非线性动力时程分析研究这15种地震动强度指标与高拱坝响应的相关性.结果表明,融合结构特征得到的地震动强度指标的相关性明显好于直接由地震动本身得到的指标;考虑一定周期范围的指标的相关性更优于只考虑结构基本周期的指标.改进后的3个强度指标能够更好地反映与结构响应的相关性和地震动表征的准确性,为高拱坝抗震设计中地震动的重构提供理论依据.
关键词:地震动强度指标;高拱坝;时程分析;地震响应;相关性
TV3141000-7709-201402000076
潘口水电站面板堆石坝施工度汛断面坝坡稳定性分析.卢晓春,许威,甘亮.水电能源科学, 2014, 32(2): 76-78.
在对潘口水电站面板堆石坝施工期洪水作用下坝体与坝基渗流场进行有限元模拟的基础上,采用线性和非线性强度参数分析了施工度汛断面坝坡稳定性.结果表明,潘口面板堆石坝临时度汛断面在施工度汛期内渗流稳定性及上下游坝坡稳定性均满足现行规范要求,汛期安全性有保障;度汛期内临时断面采用挤压边墙和垫层料联合防渗的方案是可行的;与线性强度参数相比,非线性强度参数更符合堆石料的抗剪强度特性,其稳定性计算结果更合理,从而为潘口水电站面板堆石坝施工度汛断面的设计方案提供了技术支持,也为混凝土面板堆石坝施工期临时度汛坝体的坝坡稳定安全问题提供了一种有效的分析方法.
关键词:混凝土面板堆石坝;坝坡稳定;施工度汛;有限元;渗流场
TV3141006-7647-201402000031
水工混凝土结构设计规范应力图形法配筋计算的比较.孟影,汪基伟,冷飞.水利水电科技进展, 2014, 34(2): 31-35.
介绍了水工混凝土结构设计规范中应力图形法的演变过程,对比分析了4种规范配筋计算公式的差异,以承载板、泄洪深孔、升船机上闸首等实际工程为例计算配筋量.计算结果表明:应将SL 191—2008中允许混凝土承担的拉力不宜超过总拉力的30%修正为15%;SL 191—2008修正后,SDJ 20—1978计算的配筋量最大,SL 191—2008居中,DL/T 5057—2009最小;当承载板、泄洪深孔和升船机上闸首结构按平面问题计算时,DL/T 5057—2009和DL/T 5057—1996计算的配筋量相近,最大仅相差4.1%;计算应力场未考虑温度作用时,通常混凝土承担的拉力取零,通过增加配筋量限制裂缝宽度.
关键词:应力图形法;非杆件体系结构;配筋计算;钢筋混凝土;有限元法
TV3140559-9350-201401000096
一种新型水平底钢岔管设计理论的研究与应用.汪洋,伍鹤皋,杜芳琴.水利学报, 2014, 45(1): 96-102.
本文提出了一种新型对称水平底钢岔管,并研究了相应的设计理论和方法.该岔管在保持传统钢岔管优点的基础上,保证各管节的管底在同一高程,使其在高压管道检修时可以自流排水,不需要采用水泵抽水或在钢岔管上留孔并接专用排水系统,可大大缩短排水时间,增加检修的有效工时.结合某工程实例,通过有限元方法与月牙肋钢岔管进行对比分析,结果表明,新型水平底钢岔管体形匀称,加工简单,水力特性良好,受力合理,采用地下埋管布置时开挖断面较小,经济性好,可以在实际工程中推广应用.
关键词:水电站;新型水平底钢岔管;体形设计理论;有限元分析
TV321;TV6491006-7647-201401000049
胶凝砂砾石料动力特性试验.明宇,蔡新,郭兴文,等.水利水电科技进展, 2014, 34(1): 49-52.为研究胶凝砂砾石料的动力特性,采用大型动力三轴试验仪进行胶凝掺量为60 kg/m3的胶凝砂砾石料的动力试验,分析了材料最大动弹性模量与围压之间的关系,推导了非线性动弹性模量及阻尼比的表达式.试验结果表明:胶凝砂砾石料的动应力动应变关系具有明显的非线性特征,且受围压的影响较大;材料动弹性模量随动应变的增大而减小,而阻尼比则相应增大,并趋于某最大值;动应变一定时,围压增大引起材料动弹性模量增大,而阻尼比则随之减小.
关键词:胶凝砂砾石料;动力三轴试验;动弹性模量;阻尼比
TV371006-7647-201401000065
拱坝结构损伤的多测点R/S分析.田振华,孙建会,朱赵辉.水利水电科技进展, 2014, 34(1): 65-67.
为了研究大坝监测资料与结构完整性的关系,利用R/S分析法对实测资料时间序列进行分时段分析,根据计算的分形维数判断坝体结构的损伤程度.实例计算结果表明:大坝结构完整,实测资料的变化规律相似性越高,其分形维数越小;当大坝结构出现损伤,实测资料的变化规律越复杂,其分形维数越大;与传统的仿真模拟相比,R/S分析法更接近大坝实际工作性态,具有很强的适用性.关键词:结构损伤;监测资料;分形维数;非线性程度;R/S分析法
TV3911000-7709-201402000171
基于开源软件的山洪灾害监测预警系统设计.徐静,张鹏,严华.水电能源科学, 2014, 32(2): 171-174.
针对目前国内普遍采用的山洪灾害监测预警系统软件(包括ArcGIS、SQL Server、Window Server等)及其开发工具价格昂贵的问题,为降低系统软件费用,提出采用开源软件来构建山洪灾害监测预警系统的方法.给出了基于开源软件的山洪灾害监测预警系统的总体设计,并详细描述了系统的构建与实现.实例应用表明,该方法实现了山洪灾害监测预警,大幅降低了系统软件费用,有效可行.
关键词:山洪灾害监测预警系统;开源软件;GRASS;Mapserver;WebGIS;B/S
TV420559-9350-201402000205
水化硅酸钙纳米颗粒间水特性.何真,郑巧,蔡新华.水利学报, 2014, 45(2): 205-212.
C-S-H(calcium silicate hydrate,水化硅酸钙)纳米颗粒(约几十到几百个nm)是硬化水泥浆体纳米层次的重要组成,水分在其中的输移特征对硬化水泥浆体有着极其重要的影响.本文通过理论分析,结合原子力显微镜观测结果,提出了水在C-S-H纳米颗粒簇中流动的控制方程,然后确定了黏滞系数和滑移长度2个参数对控制方程的影响,同时考虑C-S-H纳米颗粒表面的范德华力对周围流体的作用,建立了水在C-S-H 纳米颗粒簇中流动的物理模型.研究发现,C-S-H 纳米颗粒簇间的流体特性不可忽略,在C-S-H 纳米颗粒间水分可进行局部的自由交换,交换的结果可能会导致C-S-H纳米颗粒的堆聚结构产生变化,最终会影响水泥基材料的收缩变形行为.
关键词:水化硅酸钙;纳米颗粒;纳米尺度;流体;输移;模型
TV51;C931.61673-8527-201401000061
溪洛渡水电站灌浆网络管理信息系统建设及应用.饶小康,罗熠,姚振和.长江科学院院报, 2014, 31(1): 61-65.
溪洛渡水电站灌浆管理信息系统总体采用B/S体系结构,结合数据库技术、无线网络技术、图形图像技术,将灌浆基础数据采集、数据实时监控、数据统计分析、形象展示有机结合在一起.该系统包括数据管理子系统、查询与分析子系统、形象可视化子系统3大子系统,可对灌浆盲区进行无线组网、将灌浆数据实时传输至Internet、对灌浆数据进行统计分析、生成灌浆形象展示图形、图表,并可对现场异常进行预警,有助于现场灌浆质量和进度的管理和提高工程管理水平.
关键词:溪洛渡水电站;灌浆;数据库;无线网络;报表图表;异常预警
TV5111673-8527-201401000085
台段式场平建设项目土方平衡优化设计的研究.姜清华,程江涛,蔡清,等.长江科学院院报, 2014, 31(1): 85-91.
针对台段式场平项目的复杂性和特殊性,考虑台段面设计标高调整对土方挖填工程造价、边坡支护投资及建构筑物基础投资的影响,提出一种基于场平单元特征参数的土方平衡优化设计方法.首先通过场地地形坡度分析确定稳定合理的边坡挖填坡比;然后根据不同场平单元挖填方量、面积及挖填不平衡系数等特征参数,确定控制性场平单元和依附性场平单元,并在控制性场平单元中,遴选出关键性挖方单元和填方单元;在此基础上,根据土方平衡优化设计目标,以关键性挖方单元和填方单元设计标高构建平衡优化数学模型,进行土方平衡优化设计;最后,以大型熟料水泥生产线建设项目为例,考虑土方开挖回填扩容效应,验证了该优化方法的实用性和有效性.研究结果表明,优化后场平总挖方量减少17.3万m3,边坡挖方量减少2.04万m3,挖填不平衡系数由1.59降低至0.97,既减少了土方挖填工程造价,又减少了边坡支护投资及施工难度.
关键词:台段式场平;土方量计算;土方平衡;优化设计;场平单元
TV52;TV6411000-7709-201402000135
新疆布尔津山口拱坝混凝土入仓方案选择与缆机应用.丁照祥,刘辉,罗斌,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 135-138.
为解决布尔津山口水电站陡峻“V”型河谷常态混凝土高拱坝制冷混凝土的入仓问题,拟选了高门塔机和缆机入仓两个混凝土浇筑入仓方案,对两个方案的优缺点、可行性、经济性及运行使用等方面进行了分析比选,考虑了坝址区的地形地貌、气候风力温差、坝体温控施工对设备的入仓强度及保证率要求等因素,研究确定了双缆机入仓方案,解决了拱坝制冷混凝土的入仓问题.两年的运行使用实践证明,缆机是一种较好的入仓方式.
关键词:高拱坝;混凝土浇筑;入仓方案选择;缆机;应用
TV543.21673-8527-201402000077
水利行业化学灌浆技术最新研究及应用.魏涛,邵晓妹,张健.长江科学院院报, 2014, 31(2): 77-81.
介绍了水利行业常用的化学灌浆材料,如水玻璃、环氧、聚氨酯、丙烯酸盐等灌浆材料的最新研究成果,对目前化灌行业内常用设备,如化学灌浆泵、化学灌浆记录仪及深孔阻塞设备进行了介绍;对水利行业涉及的化学灌浆有关规范、标准以及化学灌浆理论的最新研究成果进行了概括和总结.并结合典型工程实例,介绍了化学灌浆技术在水工建筑物中的应用情况,综合提出水利行业化学灌浆技术的可持续发展之路.
关键词:水利行业;化学灌浆材料;技术;设备;最新研究
TV546;TV672+.11006-7647-201402000054
南水北调穿黄隧洞工程预应力混凝土施工技术.梁岩,罗小勇,万翱宙.水利水电科技进展, 2014, 34(2): 54-58.
在简要介绍南水北调穿黄隧洞断面结构及锚索布置的基础上,详细介绍了该隧洞衬砌施工中采用的有黏结后张法环形预应力混凝土施工工艺,具体分析了混凝土浇筑、锚索张拉、锚具槽回填、孔道灌浆等工序的施工流程、方案及施工技术.施工实践表明,南水北调穿黄隧洞工程是有黏结后张法环形预应力混凝土施工技术在我国大洞径、高水头有压输水隧洞衬砌结构工程中的又一次成功应用,完全满足对预应力控制的条件,各项指标均达到设计要求,取得了较好的效果.
关键词:穿黄隧洞工程;输水隧洞;预应力混凝土;衬砌;南水北调工程
TV547.51000-7709-201402000139
基于丰满发电厂厂房钢屋架加固工程的锚索索力监测系统开发及应用.李炳奇,何长利,肖俊,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 139-142.
预应力锚索已广泛应用于边坡、钢屋架等各种结构加固工程中,为了对结构加固后的效果进行评价,把握结构运行过程中的安全状态,以丰满发电厂厂房钢屋架加固工程为例,在基于磁弹效应测量原理的磁通量传感器的基础上开发出锚索索力监测系统,该系统可有效监测锚索张拉后的索力值、温度等参数,进而对加固系统进行综合评价.结果表明,该系统可对锚索索力进行实时监测与预警,使用该系统既可在施工阶段把握锚索张拉质量,也可在施工完成后厂房运营阶段进行长期监测,可随时把握加固系统的工作状态,进而判断系统的安全性.
关键词:钢屋架;锚索加固;锚索索力监测系统;磁通量传感器;丰满发电厂
TV551.4+21672-7207-201402000596
深基坑开挖中双排桩支护的数值模拟及性状.王星华,谢李钊,章敏.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 596-602.
为研究深基坑开挖中双排桩支护结构的内力和变形规律,结合实际工程,建立双排桩、预应力锚杆联合支护体系的数值计算模型,对不同开挖过程中桩-土相互作用机理、支护结构内力、变形和土压力分布特征进行研究,讨论排距、桩长和冠梁刚度等参数对基坑稳定性的影响.研究结果表明:锚杆作用部位桩身将产生较大的反向弯矩,基坑监测时应重点关注;当排距为(3~4)d(其中d为桩的直径),桩长约为开挖深度的1.7倍时,双排桩结构将发挥较好的支护效果;适当增加冠梁刚度将有效地协调前后排桩,减小土体侧向位移.
关键词:双排桩支护结构;深基坑;数值模拟;影响因素
TV5541673-8527-201401000114
某地下水封石洞油库工程水幕孔施工技术研究.周永力,孙海江.长江科学院院报, 2014, 31(1): 114-118.
针对某地下水封石洞油库(简称“地下水封洞库”)工程水幕系统水幕孔长,造孔质量控制难度大等特征,系统阐述该工程水幕孔造孔施工技术要求,并从不同水平孔孔深的造孔时开孔上仰角度、钻孔过程中钻进速度控制、钻孔孔底偏差等方面进行分析研究,得出影响水幕孔水平造孔精度有关因素.同时对水幕孔注水试验流程、注入回落试验、有效性试验及施工期注水等施工技术进行研究总结.
关键词:水幕孔;长水平造孔;施工技术;注水试验;质量控制
TV554;TU9491000-7709-201402000143
闭合排队网络模型在隧道出渣机械优选中的应用.杨林振,赵春菊,周宜红,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 143-146.
为了解决隧道出渣过程中主要施工机械即装载机、出渣车优选的问题,采用闭合排队网络模型,模拟装渣系统1和卸渣系统2的运转过程,分别计算在不同机械配置下各系统的目标参数及生产效率,并优化机械配置.工程实例表明,对于选定的同数量机械,随着型号的不同,出渣所用时间有所变化,但变幅不大;对于选定的同型号机械,刚开始随着出渣车数量的增加,出渣所用时间明显减小,当出渣车增加到一定数量时,出渣所用时间变幅明显变小.
关键词:闭合排队网络论;出渣系统;目标参数;优选
TV62;D632.41000-7709-201402000151
生计资本视角下水库移民的稳定发展.孙海兵,段跃芳.水电能源科学, 2014, 32(2): 151-154.
为了解水库移民生计资本对其稳定发展的影响,基于南水北调丹江口农村外迁移民的调查资料,测算水库移民的生计资本,并采用Logistic回归模型分析影响因素.结果表明,移民生计资本总量较低,与金融资本有关的搬迁前后收入变化、人力资本中的生产适应与社会资本中的人际交往对移民安稳发展有着重要影响,而自然资本和物质资本则无显著影响;非自愿搬迁引发的消极心态制约着移民自我发展.丹江口移民安置地亟需加强智力培训、重视就业创业、注重社区整合等;今后水库移民搬迁应以新型城镇化为契机,在落实移民自主选择的基础上积极稳妥地实行非农化.关键词:水库移民;生计资本;稳定发展;丹江口水库
TV641.11673-8527-201401000053
复合土工膜心墙与斜墙高土石坝应力应变研究.姜海波.长江科学院院报, 2014, 31(1): 53-57.
高土石坝在静力情况下的应力、变形特性和抗水力劈裂性能一直是高土石坝设计和施工的关键问题.为了研究复合土工膜高土石坝的应力应变特性,以一座坝高127.5 m的复合土工膜高土石坝为例,基于有限元计算方法,采用邓肯张E-B模型,分析和计算竣工期及渗流稳定期复合土工膜高土石坝坝壳料堆石体应力和应变、坝壳料堆石体变形以及大坝渗流量,得出复合土工膜心墙式和斜墙式高土石坝的应力变形特性,并对是否发生水力劈裂进行判断.算例表明复合土工膜对降低坝体浸润线,减小坝体孔隙水压力均有显著作用,堆石体的应力应变有了一定的改善,且不会发生水力劈裂等不利问题.
关键词:复合土工膜;高土石坝;心墙;斜墙;应力应变
TV641.40559-9350-201402000163
基于碾轮振动性态分析的土石坝压实质量实时监测与评估.刘东海,王爱国,柳育刚,等.水利学报, 2014, 45(2): 163-170.
有效控制坝体填筑碾压质量是确保土石坝工程安全的关键.常规采用碾压参数过程控制与事后试坑抽检相结合来控制土石坝压实质量的方法,不能在碾压过程中直接控制坝料压实质量(如压实度、干密度、孔隙率等),且用有限个抽样点不仅难以真实反映整个施工仓面的压实质量,而且由于试坑检测结果不能快速获得,不易及时反馈控制现场施工.本文基于碾轮振动性态及坝料压实机理分析,提出了土石坝料压实质量的实时表征指标——压实监测值CV(Compaction Value),研制开发了相应的车载实时监测装置.基于实时监测的CV,并考虑坝料的级配及含水率,提出了土石坝料压实质量(压实度)的全仓面快速评估方法.实际工程应用表明,CV与坝料压实度之间存在很强的相关性,所建立的压实度回归模型精度较高.本文方法可实现土石坝压实质量全仓面的快速评估,有效避免试坑抽检的片面性及滞后性,为土石坝施工质量控制提供了一条新的途径.
关键词:土石坝;压实质量;实时监测;质量评估;碾轮振动性态;压实监测值
TV641.4+11006-7647-201402000050
高海拔地区碾压式沥青混凝土心墙施工技术——以旁多水利枢纽大坝为例.向尚君,石林,廖佼.水利水电科技进展, 2014, 34(2): 50-53.
为总结碾压式沥青混凝土心墙在高海拔地区的施工经验,以首次在西藏高海拔地区应用的西藏旁多水利枢纽大坝碾压式沥青混凝土心墙施工为例,从原材料、施工机械设备、沥青混合料施工配合比、沥青混合料拌和、沥青混凝土心墙施工方法、温度控制及防护措施等方面针对制约高海拔地区碾压式沥青混凝土心墙施工的主要问题进行了总结,指出高地震烈度、强紫外线辐射、深覆盖层、高寒等地质和气候特点是制约高海拔地区碾压式沥青混凝土心墙施工的主要问题,初步探寻出了加大沥青含量提高变形能力、采用帆布覆盖措施防止紫外线辐射、采取棉被和砂砾石覆盖措施进行保温等解决方法,并在旁多水利枢纽大坝碾压式沥青混凝土心墙施工中得到成功应用.
关键词:沥青混凝土心墙;碾压式混凝土;砂砾石坝;高海拔地区;旁多水利枢纽
TV6420559-9350-201401000001
基于损伤理论的重力坝坝基岩体渐进破坏数值模拟研究.任青文,刘爽,陈俊鹏,等.水利学报, 2014, 45(1): 1-9.
目前,有关重力坝深浅层抗滑稳定问题的研究主要集中在分析方法和失稳判据上,而对于荷载作用下坝基岩体与软弱结构面不断弱化,进而导致大坝失稳的过程则鲜有成果.本文基于损伤力学的相关理论,考虑岩体材料的非均匀性,建立了坝基岩体损伤破坏的数值分析模型.以三峡大坝左岸3号非溢流坝段为研究对象,动态模拟了其坝基岩体的损伤破坏过程,给出损伤区的发展和不同损伤程度的分布,并对其整体稳定性进行了安全分析.计算结果与室内模型试验的结果相当接近,证明了本文建立的损伤数值模型的可靠性,表明本模型可以用于岩体破坏机理的研究和抗滑稳定安全性分析.
关键词:重力坝;抗滑稳定;损伤力学;岩体破坏;数值模拟
TV642.41006-7647-201401000061
基础变形模量不确定条件下的拱坝体形稳健可行性优化设计.孙林松,孔德志.水利水电科技进展, 2014, 34(1): 61-64.
针对拱坝在具体实施时,基础变形模量等设计参数常常与设计取值有所差别的问题,为了使拱坝优化设计体形能够适应设计参数可能发生的变化,基于最大波动分析方法讨论了考虑设计参数不确定性时的稳健可行性约束条件;建立了基础变形模量不确定条件下的拱坝体形稳健可行性优化设计模型.对某拟建椭圆线型拱坝进行的优化设计表明,优化体形的坝体体积比初始设计体形减小了3.31%,而且优化体形能够很好地适应基础变形模量的不确定性,在基础变形模量的可能变化范围内坝体应力均能满足设计要求.
关键词:基础变形模量;不确定性;稳健可行性;体形优化;拱坝
TV642.40559-9350-201402000127
特高拱坝真实温度荷载及对大坝工作性态的影响.张国新,陈培培,周秋景.水利学报, 2014, 45(2): 127-134.
特高拱坝实际温度荷载与设计温度荷载在初次蓄水期有较大差别:一是承担封拱后温度回升荷载的结构形式不同,封拱后的温升仅作用于封拱之后的部分坝体而不是整体大坝;二是实测库水温与预测库水温不同,中下部高程实测库水温明显高于设计库水温.本文以二滩和小湾特高拱坝为例,研究设计温度荷载与真实温度荷载差异对特高拱坝的影响,并分析了真实温度荷载作用下小湾拱坝受力情况.结果表明,考虑坝体温度回升分层施加过程时,坝踵部位明显呈受压趋势;目前常用的库水温预测方法会低估坝体上游面受压程度.考虑真实温度荷载后得到的小湾拱坝坝踵应力结果与监测结果规律一致,数值相近,结果更为准确.
关键词:特高拱坝;真实温度荷载;温度回升;实测库水温;坝踵应力
TV642.4;TV610559-9350-201401000018
溪洛渡特高拱坝初期蓄水工作性态分析研究.罗丹旎,林鹏,李庆斌,等.水利学报, 2014, 45(1): 18-26.
大坝各方面性能能否经受住首次蓄水的考验,是关系大坝安全的关键问题.本文针对溪洛渡拱坝,采用非线性有限元方法,考虑横缝的接触非线性,实现了大坝初期蓄水全过程模拟,分析了蓄水过程中坝体和坝基变形、应力的分布特征和变化规律,以及横缝应力和张开度的变化情况,并确定了保证接缝灌浆的安全蓄水水位.研究结果表明,在水荷载作用下,坝体和坝基发生向下游的顺河向变形和向两岸的横河向变形,坝体上游面主拉应力和下游面主压应力不断增大,横缝有压紧的趋势.同时,对坝体与坝基关键变形和应力的初期实测数据与计算成果进行了对比,二者规律吻合较好;并结合国内同类大坝工程的情况分析了蓄水变形实测值与设计计算值存在差异的原因.计算和监测结果表明,溪洛渡初期蓄水阶段大坝应力应变及横缝状态符合特高拱坝低水位运行特征,大坝蓄水整体安全有保障.随着蓄水位增加,需跟踪开展大坝混凝土与基础岩石实际参数的反馈分析,动态 评价大坝整体的安全性能.
关键词:水工结构;溪洛渡拱坝;蓄水期;工作性态;横缝
TV651.30559-9350-201401000103
无黏结环锚预应力混凝土衬砌结构优化.亢景付,随春娥,王晓哲.水利学报, 2014, 45(1): 103-108.
针对水工高压隧洞环锚无黏结预应力混凝土衬砌的结构特性和已建工程在施工及运行过程中暴露出来的问题,提出了将锚索钢绞线由衬砌内部移至外侧表面、锚具槽由衬砌下部的双排布置改为衬砌底部的单排布置、减小衬砌厚度和锚索钢绞线根数的结构优化方案,并对结构优化依据、可行性和结构优化前后衬砌混凝土中预应力分布状态进行了分析论证.结果表明,本文提出的结构优化方案可显著减小隧洞岩石开挖量、衬砌混凝土浇筑量和锚索无黏结钢绞线用量;在保持衬砌预压应力水平不变的基础上,环向预压应力分布更为均匀,低应力区范围显著减小;结构优化后锚具槽混凝土易于回填密实,增强了锚具保护可靠性.
关键词:预应力混凝土衬砌;环锚;无黏结;锚具槽;环向应力
TV6531006-7647-201401000027
消力池内悬栅辅助消能工优化试验.吴战营,牧振伟.水利水电科技进展, 2014, 34(1): 27-31.
针对新疆迪那河五一水库溢洪洞消力池原设计方案不能满足正常宣泄洪水的问题,对消力池内梯形墩和T形墩的位置、数量和尾坎高度等进行调整,设计了17种消力池修改方案,并采用悬栅与梯形墩联合运用的综合式消力池,通过对悬栅优化方案的比选和悬栅高度的合理性验证,最终确定了溢洪洞消力池悬栅消能工的最佳方案进行优化.试验结果表明:悬栅消能工的设置解决了原设计方案水流溢出池外、不能形成淹没水跃的问题;消力池池长由原设计方案的83 m缩短至70 m,避免了工程投资的增加.
关键词:悬栅;梯形墩;T形墩;淹没水跃;消力池;消能工
TV6971006-7647-201402000006
水库降等与报废评估指标体系与评判方法.成荣亮,杨正华,王昭升,等.水利水电科技进展, 2014, 34(2): 6-10.
为给水库降等与报废工作提供理论支撑和技术指导,基于水库降等与报废研究与实践现状分析,根据《水库降等与报废管理办法(试行)》、2000年调研情况及我国的水库现状,提出了水库降等与报废评估指标体系及指标的具体赋值,运用隶属函数法和模糊综合评判法,建立了水库等级模糊评价模型.模型评价实例验证结果与水库降等与报废实际评估结果相符,表明评估指标体系与评价模型是科学合理和实用可行的.
关键词:水库管理;降等;报废;评估方法;评价模型;指标体系
TV697.10559-9350-201402000197
李仙江流域梯级总出力调度图优化.纪昌明,蒋志强,孙平,等.水利学报, 2014, 45(2): 197-204.
分析了蓄供水判别式法运用于梯级水库调度所存在的不足,为提高梯级水库水资源利用效率,以梯级调度期总发电量最大为目标,构建了梯级总出力调度图优化模型和时段内最优出力分配模型,给出了基于逐步收索方式和逐步优化算法的模型求解流程.以李仙江流域梯级为实例进行计算,在得出总出力调度图的同时,利用最优模拟结果和逐步回归方法建立了梯级各库时段出力比值与各相关因子的函数关系,其调度结果与常规方案相比,年发电量和发电保证率均有较大程度的提升,验证了所建模型的合理性.关键词:梯级水库;总出力调度图;蓄供水判别式法;逐步优化算法;逐步回归;李仙江流域
TV697.21006-7647-201402000068
原型观测法在确定九龙滩水库污染物降解系数中的应用.刘中峰,曹玲玲,冯镜洁.水利水电科技进展, 2014, 34(2): 68-70.为了确定水体的降解能力,进行九龙滩电站库区枯水期水质原型观测,结合水质采样和室内试验计算得到库区特定断面的BOD5、CODCr、NH3-N等水质因子的浓度分布,并采用3种断面特征浓度值计算各水质因子的沿程降解系数.计算结果表明:按断面中垂线水面浓度值和断面浓度均值计算的平均降解系数比较接近,而按水面浓度均值计算的结果偏差较大;当采用原型观测法确定类似沿程无支流及排污口汇入的低坝径流式电站库区水体的降解系数且观测断面较多时,为提高工作效率,在先行验证的基础上,可以仅采集断面中垂线水面处的水样进行分析与计算.
关键词:水质因子;降解系数;断面特征浓度值;原型观测;九龙滩电站
TV697;TK791000-7709-201402000188
基于通用虚拟电厂应用系统的分布式水电资源规划.谢传胜,钟朋园.水电能源科学, 2014, 32(2): 188-191.
为应对分布式小型水电机组的大规模应用给电力系统尤其是配电侧电压控制带来的巨大冲击,引入了通用虚拟电厂技术,并基于面向服务架构理论,对通用虚拟电厂技术存在的松耦合问题、适用性问题、可交换策略及安全性问题提出了改进策略,形成针对分布式小型水电优化调度的通用虚拟电厂应用系统模型.选取某地区小型水电机组群进行分析,结果表明,通用虚拟电厂应用系统可有效调节含分布式小型水电的电力系统配电侧电压,降低系统日负荷峰谷差,维持电力系统的平衡运行.
关键词:分布式小型水电;通用虚拟电厂技术;面向服务架构;电压控制
TV698.11673-8527-201402000082
三峡水利枢纽导流底孔闸门泄流振动监测与分析.张晓萍,吴杰芳,张林让,等.长江科学院院报, 2014, 31(2): 82-85.
对三峡水利枢纽工程导流底孔闸门动力安全监测资料作了介绍与分析,其中包括闸门的动力特性和在设计水位条件下闸门在动水启闭过程中的振动加速度、振动位移、动静应力、脉动压力和启闭力的监测成果.监测成果表明:闸门的自振频率监测成果与闸门水弹性模型试验成果很接近,振型相同;在动水开门和关门过程中,闸门在小开度时,下游面底缘的脉动压力较大;闸门门叶和支臂的振动小开度比大开度的大,未出现危害性振动,各测点的振动位移和振动应力都比较小,闸门振动是安全的.
关键词:三峡水利枢纽;底孔闸门;动力监测;振动分析
TV698.1+11000-7709-201402000079
温度取值对混凝土坝实测应力的影响研究.曾超.水电能源科学, 2014, 32(2): 79-82.
在实测混凝土总应变中消除自由温度应变时,温度取值对最终应力计算成果影响很大.分别采用应变计温度、无应力计温度、应变计组平均温度计算实测应力,结合中误差和极限误差理论,推导了三种温度取值方法的计算精度.研究结果表明,温度误差使应力应变计算精度至少降低了一倍;考虑温度误差影响下,采用应变计温度和应变计组平均温度计算精度相当,采用无应力计温度计算精度最低.结合某混凝土拱坝实测应力计算实例,得出了应变计组和无应力计所处位置混凝土温度差异是造成实测应力精度降低的重要原因,并建议根据温度测值实际情况,使用应变计自身温度或应变计组平均温度计算实测应力.
关键词:混凝土坝;应力应变监测;温度;中误差;资料分析
TV731000-3835-201406000023
水电站机组与厂房结构耦合动力系统振动传递路径识别.孙万泉,黄雄辉.振动与冲击, 2014, 33(6): 23-28.
针对水轮发电机组与厂房结构相互作用耦合动力系统的振动传递路径及传递方向反分析问题,提出基于信息流理论的延时传递熵识别方法.结合数值模拟分析,研究基于传递熵的水电站振动信息传递路径识别方法;结合现场测试资料开展对原型水电站中不同振源信号传递方向、传递途径识别.为进一步分析水电站振动传递规律、振源位置及内在机理提供新的时域识别方法及相关研究结论.
关键词:水电站;振动;识别;传递熵;传递路径
TV7310559-9350-201402000213
厂坝分缝处钢管预留环缝焊接时机对垫层蜗壳的影响.胡蕾,石长征,伍鹤皋,等.水利学报, 2014, 45(2): 213-219.
对于坝后式水电站,厂坝分缝处钢管预留环缝焊接时机和分缝下游侧是否设置止推环均对垫层蜗壳以及水轮发电机组支撑结构的受力和变形存在影响.本文建立了坝-厂房三维有限元模型,通过数值模拟手段研究了上述影响.结果表明,对于坝后式水电站,在坝体变位作用下引水钢管对蜗壳进口作用一个数值可观、指向下游的推力,因此在分析垫层管过缝对厂房结构的影响时,在蜗壳进口施加轴向约束的简化处理不能合理反映实际情况.不同焊接时机条件下设置止推环对垫层蜗壳的受力、座环的抗剪等都是有利的,尤其在上游水位较低时焊接预留环缝,止推环的作用效果更加明显,在可能的条件下建议设置止推环.与此同时,为确保水轮发电机组的安全稳定运行,建议以座环和机墩的对角不均匀上抬变形为主要考虑因素,尽可能在上游水位较低时焊接钢管预留环缝.
关键词:水工结构;厂坝分缝;焊接时机;止推环;垫层蜗壳
TV732.4+21006-7647-201402000026
基于弹性模量缩减法的钢衬钢筋混凝土压力管道极限承载力计算.付传雄,张伟,张瑾.水利水电科技进展, 2014, 34(2): 26-30.针对钢衬钢筋混凝土压力管道(SLRCP)的体形和承载特性,在弹性模量缩减法基础上引入变截面拱和弹性中心法,建立了表征管道结构截面承载状态的单元承载比表达式,提出了SLRCP极限承载力分析的新方法.实例计算结果表明,该计算方法可通过弹性迭代模拟结构损伤演化过程,进而结合极限分析定理得出管道结构的极限承载力,具有原理简单和应用方便的特点,能够准确高效地求解SLRCP的极限承载力.
关键词:钢衬钢筋混凝土压力管道;极限承载力;弹性模量缩减法;弹性中心法
TV737;TV7411000-7709-201402000064
龙江水电站动态出力系数计算及其合理性分析.林志强,王雨雨,王宗志,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 64-67.
水能计算是水电站运行调度与管理的核心,尤其是在水电站实际优化调度中,为寻求最合理的调度运行方案,水能计算要求更加准确.针对目前水能计算通常采用直接计算方法偏差很大且往往导致不合理决策的问题,以出力系数由定值转化为受调度决策变量影响的动态值为目标,在分析出力系数影响因素的基础上,根据水电站历史运行资料建立模型函数以模拟水电站单机出力系数,进而给出水电站综合出力系数的计算方法,并以龙江水电站为例进行了运算,结果表明该方法计算的出力系数趋势稳定,性能可靠,精度较高.
关键词:水电站;出力系数;水能计算;调度模拟;龙江水电站
TV741;TK733+.10559-9350-201402000220
抽水蓄能电站中球阀协同导叶关闭的水力瞬变过程控制方式.李小芹,常近时,李长胜,等.水利学报, 2014, 45(2): 220-226.
为了降低抽水蓄能机组水轮机工况甩负荷时蜗壳压力上升值和压力脉动值,应用了球阀协同导叶关闭的流量控制方式.于2012年在蒲石河大型抽水蓄能电站,进行了水轮机工况甩负荷过渡过程球阀参与导叶控制方式的现场试验.针对这一流量控制方式,利用内特性法预测了在甩负荷过渡过程中各动态参数的瞬变规律,预测的机组转速上升最大值与试验值的相对误差为2.11%,预测的蜗壳压力上升最大值与试验值的相对误差为0.74%,从而验证了内特性方法的合理性;同时证明,只要合理地选择导叶与球阀的控制规律,即可显著改善水泵水轮机装置水轮机工况甩负荷过渡过程的动态品质,降低抽水蓄能电站引水系统的水压上升值.
关键词:水力瞬变;内特性;甩负荷;球阀
TV743;TV1311000-7709-201402000083
某抽水蓄能电站抽水时上库库区流场三维数值模拟方法及比较.王蓉蓉,蔡付林,蔡倩雯.水电能源科学, 2014, 32(2): 83-85.为探讨抽水蓄能电站上库抽水进流时库水流场变化情况,采用Standard κ-ε、RNG κ-ε、Realizable κ-ε三种κ-ε模型模拟分析了某抽水蓄能电站抽水工况时上库库区的流场,得到了库区流态图,并与设计阶段的水工模型试验结果进行了对比.结果表明,三种κ-ε模型均可模拟抽水蓄能电站上库抽水时的流场,尤其是Realizable κ-ε模型模拟效果最好.
关键词:抽水蓄能电站;上库库区;流场;κ-ε模型;水工模型试验
TV851000-7709-201402000175
河道保洁在线监管系统设计及应用.宋立松,王挺,陈吉江.水电能源科学, 2014, 32(2): 175-178.
针对河道保洁管理模式粗放、快速反应能力弱和绩效考评难的现状,基于信息技术和精细化理念,将河道保洁工作细分为5项内容17个指标,探讨了河道保洁工作的在线监管模式,并设计了河道保洁在线监管系统,实现了河道保洁的全过程监管和台帐式管理.实际运行结果表明,该系统界面友好、性能稳定可靠、功能实用、操作简便,不仅显著提高了河道保洁管理效率,且节约了管理成本.
关键词:河道保洁;在线监管;信息系统;余姚城区
TV870559-9350-201402000243
基于Copula函数推求设计潮位过程线.刘学,诸裕良,孙波,等.水利学报, 2014, 45(2): 243-247.
现行推求设计潮位过程线采用的同频率设计方法,未考虑到高潮位与潮差间的相关性及同时发生的概率.择优选用G-H Copula函数建立年最高潮位和年最大潮差的二维联合分布模型,对重现期进行计算与分析.以天津港塘沽站长期潮位资料为研究数据,经分析得到以下结果:在年最高潮位与年最大潮差相关性弱的感潮河段,较大重现期的高潮位和潮差同频率发生的概率很小;实测资料中年最高潮位与相应潮差的同现重现期主要受高潮位重现期的控制,且二者间存在良好的线性相关关系.提出了一种以高潮位为控制要素,结合同现重现期推求设计潮位过程线的方法,可应用于以考虑高潮位为主的防洪潮设计,而对以考虑潮流为主的设计潮位过程线推求则不适用.
关键词:设计潮位过程线;Copula函数;高潮位;潮差;重现期
TV877;F069.91673-8527-201402000030
溃坝经济损失评估方法研究.王志军,宋文婷,马小童.长江科学院院报, 2014, 31(2): 30-34.
根据溃坝洪水演进特征及其对经济财产的破坏作用,提出了一种基于淹没范围区划的溃坝经济损失评估方法.为便于确定溃坝洪水财产损失率,将溃坝洪水淹没范围划分为6种区域:溃决区、毁灭区、重灾区、中灾区、轻灾区及安全区,制定了溃坝洪水淹没区划标准及每种分区财产损失率的建议表.为避免溃坝洪水淹没范围区划中的不相容问题,提出了基于物元模型的溃坝洪水淹没范围区划方法.该评估方法简便快捷,可以节省工作量,实现快速评估.
关键词:溃坝;经济;财产损失率;评估;区划
TV882.2;P313.31673-8527-201402000098
三峡水库下游江湖演变与治理若干问题探讨.卢金友,朱勇辉.长江科学院院报, 2014, 31(2): 98-107.
三峡工程于2003年6月开始蓄水运用,迄今已10 a,坝下游水文情势、河道冲淤与江湖关系等均已发生变化.简要分析了三峡水库蓄水以来长江中游江湖水沙输移特性变化、中游干流河道与三口分流道冲淤变化、中游干流河势变化与江湖关系变化特点;简要介绍了长江科学院近期利用实体模型和数学模型开展三峡工程运用后长江中游江湖演变的预测结果,并与实测资料进行了对比分析;在此基础上就长江干支流水库群联合运用后长江中下游江湖演变研究与治理若干问题进行了探讨,可为未来江湖治理的思路、方案的制定与实施等提供参考借鉴.
关键词:三峡工程;长江中游;江湖演变;江湖治理;实体模型;数学模型
TV-91000-7709-201402000147
基于改进的ANP的国际水利工程投标决策.卢亚琼,章恒全.水电能源科学, 2014, 32(2): 147-150.
为帮助承包商面对多个投标机会进行投标选择,采用网络分析法(ANP)建立多层次的国际水利工程承包投标决策模型,分析了投标决策的主要影响指标,并将三角模糊数引入到模型的求解过程,增加了评估的准确性.以某施工企业选择A、B、C三个项目之一进行投标为例进行计算,结果表明改进的ANP模型为国际承包商投标决策提供了一种更准确的有效方法.
关键词:国际水利工程;投标决策;ANP;三角模糊数
TV931000-7709-201402000121
黄河三角洲盐碱地工程治理暗管布设系统优化.李庆国,刘建强.水电能源科学, 2014, 32(2): 121-123.
针对黄河三角洲粉砂壤土盐碱地特点,以山东省小开河引黄灌区为研究对象,对研究区暗管适宜埋深范围及考虑蒸发影响下的暗管铺设适宜间距进行了探讨,并考虑工程建设、材料及不同埋深及间距组合的成本差异,以单位面积投资最小为目标建立黄河三角洲盐碱地工程治理暗管布设系统优化模型,对暗管埋深与间距的最佳组合进行了研究.结果表明,暗管埋深2.4 m、间距137.0 m为最优方案.结果可为综合考虑经济性、治碱效果及技术操作性的黄河三角洲盐碱地综合治理适宜工程布置形式提供理论依据.关键词:黄河三角洲;暗管;埋深;间距;系统优化
U1 综合运输
U178;TH113.11000-3835-201405000037
基于气流激振的离心式压缩机管道破坏机理研究.李宏坤,郭骋,张晓雯,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 37-41.
大型石化压缩机组中,管道易产生气流激振作用下的疲劳破坏.从气流激振的产生与作用机理进行分析,研究管道疲劳破坏的主要来源-声共振.采用实验室的管道声腔进行仿真分析,应用LMS仿真软件有限元法对管道内部的声模态进行计算,获取其特征频率,并进行实验测试分析,当叶片的通过频率与管道声模态频率一致时将产生声共振,振动将明显增加,揭示了声共振造成的管道疲劳破坏机理.在此基础上,结合实际大型离心式压缩机组管道振动控制的实例,证明了此方法的有效性,为大型离心式压缩机组管道的高周疲劳破坏抑制提供依据.
关键词:管道;疲劳破坏;气流激振;声模态;声共振
U181672-7207-201402000615
柔性悬索吊桥的几何非线性特性.曹国辉,胡佳星,张锴,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 615-621.
对悬索吊桥的结构性能进行空间非线性有限元分析,并通过静力荷载试验,将实测变形与数值分析结果进行对比.研究结果表明:结构变形试验结果与仿真结果接近,说明该有限元分析方法可精确地模拟出悬索吊桥成桥后的受力状态,对其受力性能评估具有较高可靠性;各测点变形实测值均小于仿真值,说明柔性悬索吊桥受力性能良好.且得到从主索3L/8和5L/8(L为桥梁主跨)截面向跨中截面趋近时,主索垂度增量与跨中施加荷载和张力的增量基本呈线性关系,几何非线性特性不明显;从主索3L/8和5L/8截面向端部截面趋近时,几何非线性特性更加突出;在主索L/4和3L/4截面附近,增加单位垂度所需跨中荷载量和张力逐渐减少;在主索L/8和7L/8截面附近,增加单位垂度所需跨中荷载和张力逐渐增大;在L/2,3L/8和5L/8截面附近,主索增加单位垂度所需荷载和轴向张力相差很小.
关键词:柔性悬索吊桥;几何非线性;荷载试验;受力性能
U2 铁路运输
U211.5;U270.331.11000-3835-201406000113
轨道局部缺陷动态检测冲击特征定位比较法.丁建明,林建辉,王晗,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 113-117.
利用前后车轮相继冲击轨道局部缺陷特点,提出轨道局部缺陷车载动态检测新方法.即对车速积分确定车轮旋转一圈对应的起止时刻,用该起止时刻去截取对应时间历程前后轴箱垂向加速度,对截取信号作频率切片小波变换提取信号的时频特征,将时频特征时间轴变换为车轮弧长位移轴,实现冲击特征车轮圈内定位,在车轮连续旋转三圈内定位特征中,比较前后轴箱加速能量峰位置,建立轨道局部缺陷动态检测模型.经动力学仿真数据对该方法及模型的有效性验证结果表明,该方法精准性好、可靠性高,具有一定工程适应性.
关键词:轨道局部缺陷;轴箱加速度;频率切片小波变换;特征定位比较;动态检测
U2131672-7207-201402000638
青藏铁路不冻泉地区桥上无缝线路梁轨纵向位移试验研究.曾志平,张向民,孙永宁,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 638-642.
针对青藏铁路不冻泉地区桥上无缝线路梁轨纵向位移开展试验研究与理论分析.研究适合青藏高原恶劣气候环境的梁轨纵向位移自动采集存储系统,对青藏铁路不冻泉地区双片式T型混凝土简支梁桥的梁端纵向位移和梁轨纵向相对位移分别进行为期214 d和134 d的连续测试.对测试数据进行理论分析.研究结果表明:测试期间内,该地区梁体最大日温差为9.28℃;现行《铁路轨道设计规范》中关于有砟轨道混凝土梁体日温差的取值以及桥上无缝线路伸缩力与位移的计算方法适用于该地区的桥上无缝线路设计.
关键词:青藏铁路;无缝线路;混凝土简支梁;纵向位移
U213.152.21673-8527-201403000128
关于FHWA的加筋土挡墙设计指南对比分析.胡晨霞,杨广庆,吕鹏.长江科学院院报, 2014, 31(3): 128-133.
为了对比分析FHWA-NHI-00-043和FHWA-NHI-10-024这2个版本的异同,从而深入理解FHWA有关加筋土挡墙设计方法的发展方向与趋势,通过算例较为细致地对比分析了二者设计方法的不同之处,包括抗滑移验算、基底合力偏心距验算、侧向土压力Kr计算和拉拔稳定性验算等.分析结果表明:基于极限平衡理论的设计方法比较保守,并且与挡墙实际工作状态相差较远,而荷载与抗力系数法较为经济安全,且符合挡墙实际工作状态;荷载与抗力系数法的设计理念和极限状态法相关.美国的加筋土挡墙设计方法正在逐步向极限状态法发展.
关键词:FHWA;加筋土挡墙;设计指南;对比分析
U213.2+441001-8360-201403000087
水位变化对无砟轨道路基变形特性影响的研究.陈仁朋,赵星,蒋红光,等.铁道学报, 2014, 36(3): 87-93.
在地下水位变化等干湿循环作用下,高速铁路路基中含水量和饱和度发生变化,加剧了路基在列车移动荷载作用下的累积变形,影响路基的长期服役性能.本文采用足尺物理模型试验,研究多次水位变化情况下高速铁路无砟轨道路基的变形特性,获得轨道板弹性变形以及路基累积变形的发展规律.本文研究表明,轨道结构弹性变形会受到列车运行速度、列车轮轴荷载振动次数和水位变化等综合因素的影响.路基地下水位第一次循环变化极大加剧了路基的累积变形,而多次循环下路基累积变形变化较小.最后对路基累积变形实测结果进行拟合,得出路基累积变形随轮轴荷载振动次数以及列车运行速度的变化规律.
关键词:无砟轨道路基;模型试验;水位变化;变形特性
U213.6+31001-8360-201403000075
尖轨廓形对地铁道岔使用寿命的影响研究.徐井芒,王平,徐浩,等.铁道学报, 2014, 36(3): 75-79.
针对地铁折返线道岔伤损严重及使用寿命短等问题,利用有限元方法建立道岔区三维弹塑性轮轨接触计算模型,分析尖轨刨切部位轨距角半径对尖轨接触应力和内部应力的影响.模型中车轮型面采用实测磨耗状态LM型车轮型面.结果表明:轨距角半径从13 mm增加到17 mm,顶宽20 mm断面接触应力最大值从1170 MPa增加到1606 MPa,其Von Mises应力最大值从528.33 MPa增大至573.68 MPa,进入塑性变形阶段,将导致尖轨的磨耗严重;顶宽35.5 mm及其以上断面接触应力最大值变化较小,其Von Mises应力最大值却随之减小,且均处于弹性变形阶段;增大尖轨断面粗壮度可以改善其受力状态,延长使用寿命;综合考虑尖轨受力状态,轨距角半径为13 mm时优于其他轨距角半径.
关键词:地铁道岔;轨距角半径;接触应力;Von Mises应力;弹塑性
U216.31001-8360-201403000080
高速铁路轨道几何状态的车载摄影快速检测方法与试验.陈强,刘丽瑶,杨莹辉,等.铁道学报, 2014, 36(3): 80-86.
为实现高速铁路轨道静态几何平顺性的快速检测与准确评估,本文提出基于车载近景摄影采集轨道数字图像以检测轨道线形的方法.采用轨面移动平台搭载数码相机采集连续高分辨率数字影像,以轨道板和轨道面稀疏布设的像控点作为约束条件,使用近景摄影测量空间解析几何模型,平差解算轨道测点三维坐标.仿真计算结果表明:车载近景摄影测量轨道平面坐标的精度为0.2 mm,高程精度为0.3 mm;在杭甬客运专线无砟轨道上的现场试验结果表明,车载摄影沿轨向测量的绝对坐标精度为0.6 mm、垂直于轨向的精度为0.8 mm,沿轨向的相对精度为0.2 mm、垂直于轨向的相对精度为0.7 mm,验证了车载摄影测量方法用于轨道静态几何参数检测的可靠性与高精度潜力.
关键词:车载摄影测量;铁路轨道;静态几何状态;精度评估
U2251008-973X-201402000321
受电弓弓头悬挂系统的随机跳跃与分岔.宦荣华,宋亚轻,朱位秋.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 321-326.
基于随机平均法研究考虑刚度非线性时DSA X型受电弓弓头悬挂子系统的随机动力学特性.建立弓头悬挂子系统的非线性动力学模型,基于受电弓的结构参数计算获得非线性刚度.弓网间接触压力简化为对弓头悬挂系统的周期和随机组合外激励,建立描述弓头悬挂动态行为的非线性随机微分方程.基于随机平均法得到弓头悬挂子系统的稳态响应统计量,研究非线性强度对稳态响应的影响规律.结果表明,弓头滑板的稳态响应出现随机跳跃,随着非线性强度的变化随机跳跃会产生或消失,即发生分岔.
关键词:受电弓;弓头悬挂;刚度非线性;随机跳跃;分岔
U226.81001-8360-201403000025
基于摄像机标定的非接触式接触线导高和拉出值的检测.张桂南,刘志刚,刘文强,等.铁道学报, 2014, 36(3): 25-30.
提出一种基于摄像机标定的非接触式接触线几何参数检测方法:在Matlab软件平台基础上,对CCD摄像机采集到的接触线二维图像进行预处理;利用迭代阈值法,对图像中由车载激光器发射到接触线上所形成的激光光斑的中心点进行定位;最后,根据摄像机针孔成像模型,将该激光光斑点在图像坐标系中的坐标与该点由摄像机标定的世界坐标系中的三维空间坐标建立对应关系,并据其算出接触线的几何参数.将用此方法计算与用光学测量仪对同一段实际线路测量的结果进行比较得知,此方法求得的拉出值与光学测量仪的实测值之差小于11 mm,所得导高之差小于10 mm.该结果表明:此方法较准确地计算出接触线导高、拉出值,可满足检测的需求.
关键词:摄像机标定;迭代阈值;针孔模型;导高;拉出值
U241000-3835-201406000137
桥墩不均匀沉降对高速列车运行安全影响研究.王昆鹏,夏禾,郭薇薇,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 137-142.
针对运营阶段列车循环加载导致软土地基桥梁产生附加不均匀沉降威胁行车安全性问题,分别建立车辆-桥梁动力相互作用模型、桩基础-地基沉降模型.将用动力模型获得列车过桥时支反力时程作为外部激励,利用沉降模型研究列车荷载作用下桩基础的累积沉降规律;将由桥墩沉降产生的附加线形变化叠加到原始轨道不平顺中,考虑由其引起的竖向类离心力影响,用动力模型研究桥墩不均匀沉降对列车行车安全影响.以德国ICE3高速列车及三跨32 m简支梁桥为研究对象进行实例分析,结果表明,软土累积沉降主要发生在桩底约10 m厚土层范围内;相邻桥墩沉降引起的桥梁相对上拱对行车安全更不利.
关键词:软土地基;桥梁;高速列车;运行安全;塑性累积变形;桩基础
U260.35;TH117.10254-0150-201402000043
对流系数及制动方式对制动盘表面温度的影响.卢巍,王强,穆立文,等.润滑与密封, 2014, 39(2): 43-47.
运用ANSYS建立盘式制动器热传导的有限元模型,分析对流系数以及制动方式对制动盘表面温度的影响.结果表明:对流系数对制动过程中制动盘表面的最高温度的影响很小,对流换热主要在制动结束后的冷却过程中起作用;不同的制动方式将会产生不同的温度分布,在制动接触时间相同的情况下,点刹制动利于表面温度的降低,尤其是制动接触时间较短时温度降低效果显著.
关键词:制动盘;热对流冷却;制动方式;接触温度
U2631008-973X-201402000342
塑料缸盖罩透射及结构辐射噪声.郑康,郝志勇,王连生,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 342-347.
为了研究缸盖罩透射噪声及结构辐射噪声之间的关系,对某典型四缸汽油机的塑料缸盖罩在最大功率工况下(6000 r/m)靠近螺栓处的表面振动速度进行测量,利用多体动力学计算整机振动得到该处振动速度结果并与试验进行对比,证明计算结果与试验基本吻合,通过该仿真结果计算出缸盖罩声压级.利用覆盖法对能对顶面声压带来影响的部件进行屏蔽,只保留缸盖罩不屏蔽,对缸盖罩在相同工况下进行声压级的测量.将计算所得声压级(结构辐射噪声)与测试所得声压级(总辐射噪声)结果进行对比分析.结果表明,透射噪声主要分布于频率1500~3000 Hz,结构辐射噪声主要分布于500~1500 Hz利用有限元法及边界元法计算缸盖罩隔声量对该结论进行验证,得到缸盖罩隔声量在1500~3000 Hz处迅速下降,与分析结果吻合.
关键词:薄壁件;透射噪声;结构辐射噪声;隔声量
U263.6;TP2771001-8360-201403000067
CCBⅡ制动机系统模式追踪与多故障诊断技术.黄志武,宾睿,杨迎泽,等.铁道学报, 2014, 36(3): 67-74.
由于CCBⅡ制动机具有多种工作模式,工况复杂,工作部件繁多且耦合性强等特点,经常有多故障并发.传统的故障诊断技术难以对其进行多故障诊断.本文在基于解析冗余关系的诊断技术上,引入差分进化算法进行多故障检测与定位.首先构建制动机各工作模式模型,并推导系统的扩展全局解析冗余关系以获得模式转变特征表和系统故障特征表,再引入一致性向量比较特征表,实现系统的模式追踪.当模式追踪失败后,构建候选故障假设集,对每个候选故障设计基于差分进化算法参数估计器,通过比较候选故障参数的平均适应函数值,定位同时发生的多个故障,实现制动机系统多故障实时在线检测.最后通过仿真实验和实际应用验证本文方法的有效性.
关键词:多故障诊断;差分进化算法;模式追踪;CCBⅡ制动机
U266.41001-8360-201403000037
磁浮列车悬浮架吊杆型防滚解耦机构研究.刘耀宗,邓文熙,李杰,等.铁道学报, 2014, 36(3): 37-41.
防滚和解耦是中低速磁悬浮列车悬浮架的重要功能.本文基于虚拟样机技术,比较分析弹性解耦和几何解耦方式对悬浮架防滚和解耦功能的影响,提出吊杆型防滚解耦机构的防滚和解耦功能是相互制约的,几何解耦方式表现出非对称性,左右模块相对轨道的滚动角不相等,对磁浮列车的安全运行不利.考虑到悬浮控制和轨道不平顺,吊杆型防滚解耦机构应采用半弹性解耦的方式.
关键词:低速磁浮列车;悬浮架;防滚解耦机构
U270.11001-8360-201403000014
基于ANSYS/DYNA软件的高速车轮通过道岔的轮轨动力研究.闻方宇,任尊松,孙守光,等.铁道学报, 2014, 36(3): 14-18.
基于采用ANSYS-DYNA软件所建立的LMA型踏面标准车轮和38号高速道岔辙叉区的三维有限元模型,研究车轮直向、逆向通过辙叉区时的轮岔接触状态和轮轨动力特性.通过所获得的车轮质心高度、接触斑位置和面积以及轮轨横向、垂向接触力的动态变化特征,分析车轮不同横移量对轮岔接触的影响.研究结果表明,车轮通过辙叉区时必然发生两点接触,且存在轮轨力转移过程;可动心轨式辙叉可消除可能引起车辆脱轨的道岔的“有害空间”,并明显改善车辆过岔性能,但叉心区走行轨线的不连续仍将引起车轮和道岔的振动;轮对横移量对轮-岔的接触状态和振动有一定影响.
关键词:高速道岔;有限元模型;轮轨接触;车轮横移
U270.1+11000-3835-201405000143
坡道上重载列车纵向冲动研究.魏伟,王强.振动与冲击, 2014, 33(5): 143-148.
针对重载列车实际运用中在复杂纵断面紧急制动时导致列车纵向冲动过大的问题,应用空气制动系统和纵向动力学联合仿真系统,研究重载列车通过坡道时纵向冲动水平,以及坡道上列车制动起始位置、坡道坡度大小和列车制动波速等因素对列车纵向冲动的影响.结果表明列车完全处于同一坡道上坡或下坡制动时与平道时的冲动水平相当.列车在通过平道+上坡或下坡+平道时做紧急制动会产生较大的车钩力压力,1万吨编组列车第40车位于变坡点是最不利的制动起始位置.列车在变坡点的纵向冲动主要受到制动不同步性和坡道坡度两种因素影响,坡道坡度越小,列车的纵向冲动水平越小;提高制动波速能有效减小车钩力.
关键词:纵向动力学;坡道;车钩力;制动模拟
U2841001-8360-201403000049
地图辅助北斗/惯导组合的列车轨道占用估计方法.刘江,蔡伯根,王剑.铁道学报, 2014, 36(3): 49-58.
卫星导航在铁路运输系统众多基于位置的应用服务中具有广阔的应用前景,我国自主建设的北斗卫星导航系统已正式开始提供区域服务,为卫星导航在铁路系统中的应用发展提供了重要契机.在采用卫星导航实现列车定位的过程中,列车轨道占用状态的估计识别是列车位置描述的重要内容和定位正确性必要前提,本文结合高速列车追踪接近预警系统这一应用背景,根据系统功能及性能的实际需求,提出一种基于地图辅助北斗/惯导组合的列车轨道占用估计方法,该方法利用地图辅助信息对北斗/惯导融合所需系统模型进行约束,并采用交互多模型估计策略将列车组合定位过程与轨道占用状态估计进行结合,有效实现了轨道占用识别的实时性和自主性.论文采用实际现场测试数据对所提出的轨道占用估计方法进行了验证,并通过与GPS模式的比较探讨了我国北斗卫星导航系统在铁路系统应用中的可行性和实际性能.
关键词:列车定位;组合定位;轨道占用估计;北斗卫星导航系统;轨道电子地图
U2841001-8360-201403000059
基于改进FAHP方法的列车运行控制系统仿真可信度研究.陈建球,唐涛.铁道学报, 2014, 36(3): 59-66.
为科学的评价列车运行控制系统仿真的可信度,改进模糊层次分析法FAHP (Fuzzy AHP),使其更适合评价列车运行控制系统仿真.首先提出根据列车运行控制系统仿真目的不同而进行不同仿真层次的划分,分析确定影响仿真目的可信度的具体指标因素;然后请相关领域内不同研究方向的专家采用三角模糊方法对影响指标因素进行评判,取其平均值构造三角模糊一致判断矩阵;接着使用FAHP计算各因素的模糊权重值,并进行去模糊化处理,获取各层次模块最终的权重值;再根据各层次模块的权重值及可信度按层加权计算获取列车运行控制系统仿真的可信度.根据不同仿真目的划分层次结构,确定影响指标因素,具有更强的针对性,以领域内多个不同研究方向专家的评判平均值构造三角模糊矩阵,可以更好的降低个人喜好和知识层面不同带来的偏差,加之FAHP方法考虑了人们对复杂事物判断的模糊性,能够更好地克服人为主观判断、偏好给决策带来的影响,因而更具有合理性.
关键词:可信度;模糊层次分析法;列车运行控制系统;仿真;评价
U284.221001-8360-201403000031
基于电接触理论的轨道电路分路电阻计算方法研究.孙上鹏,赵会兵,陈德旺,等.铁道学报, 2014, 36(3): 31-36.
轨道电路中,分路电阻主要由在轨道上走行车辆的轮对自身材料的电阻和轮轨接触电阻构成.分路不良可严重影响铁路运输的安全和效率,而分路电阻过高是导致分路不良的主要原因.本文基于电接触理论对轮轨接触表面进行分析,提出一种轨道电路分路电阻的计算方法,并对其变化规律及影响因素进行定量分析.实验结果表明,轮对的材料电阻通常比轮轨接触电阻小得多,因此实际分路电阻可近似为轮轨接触电阻.轮轨接触电阻主要受轮轨间存在的污染膜层的影响,加强对污染膜层特性的研究,对消除分路不良现象有重要的意义.
关键词:轨道电路;分路不良;接触电阻;污染膜层
U284.481001-8360-201403000042
动车组制动过程多模型自适应PID控制.杨辉,严瑾,张坤鹏.铁道学报, 2014, 36(3): 42-48.
动车组制动性能受制动模式、运行环境、线路条件及乘务员操纵策略等因素影响,如何建立动车组制动过程的有效模型是实现动车组安全可靠制动的基础.基于CRH2系列380AL型动车组制动特性曲线和运行数据,采用数据驱动建模方法,建立多个局部线性模型来描述动车组制动过程动态特性.基于累计误差最小的切换策略在线选择最佳匹配模型,并采用模糊自适应PID算法调节车速和准确停车.仿真结果表明:所提出的方法具有较好制动性能,可确保动车组高效安全节能运行.
关键词:动车组;制动过程;多模型;自适应控制;PID控制
U292.161672-7207-201401000317
基于列车解编作业时间估算的编组站阶段计划配流优化.黎浩东,宋瑞,何世伟,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 317-327.
为获得鲁棒性更高的阶段计划配流方案,以配流代价最小的车流接续与分配为目标,构建考虑出发列车牵引质量及换长等不同满轴约束、静态配流和列车解编方案协同优化的编组站阶段计划配流优化模型.其中的列车解编作业时间根据到解列车的解体钩数、出发列车的编组钩数和连挂次数等进行估算,使列车解编计划时间更加接近实际作业时间.针对模型中出发列车编组作业时间估算需基于配流方案确定等特点,设计相应的求解思路和具体方法.采用ILOG求解配流方案,再用和声搜索策略求解列车解编方案,循环迭代至获取较优方案.算例结果表明:通过列车解编作业时间的估算,可使计划作业时间更加接近实际作业时间,从而减少所编制方案在实施过程中的调整范围和规模.
关键词:编组站;阶段计划;配流;解编作业时间估算;和声搜索U293.131001-8360-201403000009
基于物联网设备检测数据的城市轨道交通车站站台多维度实时客流密集度指数预测方法研究.李得伟,尹浩东.铁道学报, 2014, 36(3): 9-13.
实时准确的客流预测是城市轨道交通客流预警和疏导的基础.本文针对城市轨道交通车站站台的实时客流密集度指数预测问题,根据实时客流的“间歇性”特点,依据30 s为周期的真实检测数据,分别构建低、中、高3个时间维度在线实时预测模型.根据应用需要,对30 s低纬度预测采用自回归与移动平均整合模型(ARIMA),对3 min左右中维度提出多因素logistic预测模型,15 min构建一种灰色与移动平均整合模型,并分别对预测参数进行估计.通过对10余个车站早晚高峰及平峰不同数据的大量在线实验验证模型的准确性,以北京地铁动物园站为例进行介绍,3个维度精度分别达到97%、95%、99%.结果表明:采用本文提出的模型较其他时间序列模型进行城市轨道交通车站设施的实时客流预测,具有更好的预测性能.本文所提模型已经用于北京市轨道交通安全防范物联网示范工程中,初步取得较好的实践效果.
关键词:物联网;城市轨道交通;多维度;客流密集度指数;实时预测
U29-39;TP391.981001-9081-201403000879
城市轨道交通系统运行仿真平台的设计与实现.李少伟,陈永生.计算机应用, 2014, 34(3): 879-883.
为研究不同客流状况下轨道交通的运行效率和应急方案效率评估,以及突发事件下应急策略的仿真和定量分析,提出了一种城市轨道交通运行仿真平台.该系统从列车运动模型、自动列车控制(ATC)系统结构模型、轨旁设备对象功能模型和移动闭塞系统模型等4个方面对城市轨道交通运行仿真系统进行建模.在此基础上,以VC++作为开发平台,结合计算机网络以及数据库技术,设计并实现了完整的地铁运行仿真平台.在时刻表的驱动下,仿真平台可以实现列车的自动运行.该系统以轨道交通8号线数据进行验证,仿真结果与真实时刻表达一致.
关键词:轨道交通;仿真平台;建模;面向对象;自动列车控制
U4 公路运输
U4111671-4512-201403000102
实测轮载接地压力的沥青路面车辙贡献率研究.李杰,仲甡,胡小弟.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 102-106.
利用三维有限元计算工具,考虑沥青路面结构层不同的模量和厚度组合,结合实测的竖向轮胎-路面接地压力并考虑水平轮载,分析沥青路面结构层的车辙贡献率.分析结果表明:沥青路面结构层各层的车辙贡献率不同,并受模量和厚度组合情况的影响,尤其是模量的影响更为显著;横向力的大小对中面层剪应变车辙贡献率的影响较小,对每一层压应变车辙贡献率的影响也较小,但对上、下面层的剪应变车辙贡献率影响较明显;轻型货车对车辙的贡献十分突出,不容忽视.
关键词:沥青路面;厚度;模量;实测轮载接地压力;三维有限元;车辙贡献率
U412.3661000-1964-201402000339
高速公路路段交通运行状态的模糊综合评价方法.高朝晖,张晓春,王遥,等.中国矿业大学学报, 2014, 43(2): 339-344.
为了正确评价高速公路路段交通运行状态,制定合适的交通诱导与控制策略,提出了基于模糊综合评价的交通运行状态评价方法.选取路段饱和度、空间平均车速、交通密度和平均行程延误构建交通运行状态评价指标,并设计了各个指标的计算方法.根据高速公路服务水平分级表确定各指标的隶属度函数,采用层次分析法与熵值法相结合的策略以设定各个指标的权重,并根据有效性选择最大隶属度原则或贴近度分析法,以确定综合评价结果.基于苏嘉杭高速公路交通数据的实例分析,证明了方法的可行性和有效性.
关键词:路段运行状态;模糊综合评判;层次分析法;熵值法;贴近度分析法;高速公路
U4161673-8527-201403000134
山区复杂地形条件下超高土工格栅加筋土路堤的稳定性分析.董健,张明,罗玉珊,等.长江科学院院报, 2014, 31(3): 134-138.在山高坡陡、地形地质条件复杂的山区修建土工合成材料加筋土路堤是一个很大的挑战.结合某公路建设中利用隧道开挖弃土修筑的50 m高土工格栅加筋土路堤,探讨了在山区复杂地形条件下加筋土高陡路堤面临的工程地质水文地质问题,采用极限平衡法对加筋土路堤典型断面进行了计算分析,对可能采取的对应工程措施进行了讨论.基于计算结果,阐述了增设坡底支撑墩、岩层锚杆,调整加筋层间距和长度等增强山区加筋土路堤的稳定性和控制变形能力的工程措施.施工及监测结果表明,该土工格栅加筋土路堤工作稳定,所采取的工程措施达到了预期的目的.
关键词:路堤;土工格栅加筋土;稳定性;山区;复杂地形
U416.011672-7207-201402000576
沥青路面非线性疲劳损伤特性及应力状态演变规律.孙志林,卓斌,廖中平.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 576-580.
运用通用有限元软件ABAQUS及其二次开发平台,建立考虑路面材料非线性疲劳损伤的沥青路面结构数值计算模型,分析沥青路面结构在车辆荷载反复作用下路面结构损伤的空间分布、演化规律以及路面结构内部水平正应力的空间分布与演化规律.研究结果表明:路面结构损伤主要分布在双轮中心线下靠近基层与底基层层底的区域,随着荷载作用次数增加,基层层底与底基层层底损伤度均增加,且增加幅度逐渐增大;双轮中心线下靠近基层与底基层层底区域,考虑损伤的路面结构相比无损路面结构,层底水平拉应力均有所减小,且随荷载作用次数增加,水平拉应力逐渐减小,减小的幅度逐渐增大.研究结果可用于路面维修养护中路面破坏区域及程度的判断,以及路面设计研究中设计指标的确定.
关键词:道路工程;路面结构;损伤力学;疲劳损伤模型;有限元
U416.1+21672-7207-201401000262
降雨条件下粗粒土高路堤渗流特性.何忠明,周功科,张力,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 262-268.
为了分析降雨条件下粗粒土高路堤的渗流特性,基于饱和-非饱和渗流理论,结合室内试验渗透系数数据与实际气候条件,对算例边坡在设计降雨方案条件下孔隙水压力、体积含水率以及暂态饱和区的变化规律进行研究.研究结果表明:在降雨过程中,一定深度内的边坡表层孔隙水压力与体积含水率逐渐增大;降雨停止后,孔隙水压力与体积含水率才开始沿着坡面向下逐渐恢复到初始状态;当降雨持续5 h时,路堤边坡表层及坡脚水平面会形成一定范围的暂态饱和区;降雨停止4 h后,暂态饱和区面积达到最大值374.5 m2;随着时间持续,暂态饱和区沿路堤边坡坡面迅速消散,暂态饱和区的形成与消散均表现出明显滞后特点;暂态饱和区的扩展深度与降雨时间呈正比例关系;在整个降雨过程中,雨水入渗对路面以下地下水位线影响有限.
关键词:道路工程;孔隙水压力;体积含水率;暂态饱和区;粗粒土路堤
U416.1+41672-7207-201402000622
基于Fuzzy-AHP的膨胀土边坡稳定性多级综合评判.彭东黎,胡甜,郭云开.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 622-628.
为快速有效评价运营期高速公路膨胀土边坡稳定性并采取科学的预防性养护对策,考虑评价模型的科学性与公路边坡养护的可操作性,总结现有国内外膨胀土边坡研究成果,选择反映公路膨胀土边坡特点的边坡稳定性指标,建立膨胀土边坡稳定性分析的Fuzzy-AHP分析模型.Fuzzy-AHP模型由2级4类14项评价指标组成,包括:坡体状况 (边坡高度、坡度、土性、裂隙深度);水力及气象特征(渗流、输水设施、降雨强度、地下水位);防护及加固措施(防护结构状况、加固结构状况、植被覆盖率);其他因素(开挖方式、破坏历史、地震).该模型基于Fuzzy理论(模糊数学)及AHP层次分析权重确定方法,通过AHP方法确定指标权重,然后结合模糊分析理论计算各指标的相对隶属度向量,通过模糊综合评判对膨胀土边坡的稳定性进行分析,确定相应边坡稳定性等级,最后通过工程实例验证该模型的正确性.研究结果表明:应用该模型可以使膨胀土边坡稳定性评价更全面,更科学合理,更符合公路边坡工程实际;该方法简便可行,结论可靠,具有一定的优越性,可为相关部门膨胀土边坡养护决策提供参考.
关键词:高速公路;膨胀土;边坡稳定性;层次分析;模糊数学
U441.31000-3835-201406000082
非线性涡激力模型气动参数识别新方法.翁祥颖,葛耀君,陈海兴.振动与冲击, 2014, 33(6): 82-85.
基于非线性最小二乘法提出识别单自由度经验非线性涡激力模型气动参数新方法.通过同伦分析法获得涡振响应二阶解析解,基于该解构造非线性拟合目标函数并采用遗传算法识别出在给定参数区间内的最优拟合结果.分别用光滑信号及有噪信号进行数值验证,结果表明该方法具有可行性及较好稳定性,并运用该方法识别出流线型闭口箱梁断面的涡激力气动参数.
关键词:气动参数识别;涡激力模型;Van der pol振子;遗传算法;桥梁节段模型
U441.71000-3835-201405000087
考虑地震行波效应的高铁连续梁桥梁轨互制.闫斌,戴公连,魏标.振动与冲击, 2014, 33(5): 87-90.
为研究行波效应下高速铁路连续梁桥与无缝线路的非线性互制作用,采用带刚臂的梁单元模拟梁体,用非线性杆单元模拟梁轨间的互制作用,建立了考虑纵向和竖向地震动行波效应的梁轨相互作用模型.以我国沪昆线上某(60+100+60)m连续梁桥为算例,分析了轨道结构对梁体和墩台地震响应的影响,研究了纵向和竖向行波效应下钢轨和墩台的受力特点.研究表明:轨道的存在可提高系统基频,降低连续梁桥地震响应;但在地震动的行波效应下,钢轨纵向力最大值可达一致激励下的1.2倍;减小线路纵向阻力,增加桥墩刚度可减小地震作用下的钢轨应力;在检算钢轨时,还应累计竖向行波效应对钢轨受力的影响.
关键词:铁路桥梁;无缝线路;连续梁桥;行波效应;梁轨相互作用
U441+.31001-8360-201403000100
钢-混凝土简支结合梁基本动力特性的解析解.侯忠明,夏禾,张彦玲.铁道学报, 2014, 36(3): 100-105.
考虑钢梁与混凝土板之间的相对滑移,对考虑阻尼的钢-混凝土结合梁基本动力方程进行推导,采用分离变量法得到简支结合梁自振频率与振型的解析解,并对其正交条件进行探讨.将理论分析结果、数值结果及试验结果进行对比分析,结果吻合良好.分析结果表明:由于柔性抗剪连接件的存在,结合梁中钢梁与混凝土板之间发生相对滑移,其动力平衡方程形式更为复杂,表现出与普通梁不同的动力特性.
关键词:钢-混凝土结合梁;动力特性;阻尼;自振频率;正交条件;试验研究
U446.11672-7207-201401000208
基于无线传感器网络的斜拉桥模型动力特性分析.柳成荫,何显银,张海江.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 208-213.
通过建立斜拉桥模型的振动试验系统,探讨利用无线传感器网络进行斜拉桥模型结构动力特性研究的可行性.以有线加速度传感器试验系统为参考,使用特征系统实现算法和频域分解法对无线传感器网络实验数据进行了结构模态参数识别,提取的模态参数与有线试验分析结果基本一致.基于Imote2节点的无线传感器网络采集的数据可靠,传输过程无数据丢失现象,表明该无线传感器网络可应用于桥梁结构动力特性试验研究.试验所用斜拉桥模型基本振型为主梁竖向弯曲,模态比较密集,符合斜拉桥特性.
关键词:动力特性分析;斜拉桥模型;无线传感器网络
U4471672-7207-201402000542
模型及参数不确定下钢筋锈蚀率动态演进分析.张建仁,马亚飞,王磊.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 542-549.
为合理预测钢筋锈蚀状况,综合考虑均匀锈蚀、局部锈蚀及其影响因素的不确定性,提出钢筋锈蚀率动态演进分析方法.该方法以Bayes理论为基础,利用桥梁检测数据,来实现锈蚀率物理模型选择及其参数的更新;结合一座既有实桥,分析锈蚀率的时变规律,并对理论结果进行实验验证.研究结果表明:模型的不确定性对预测结果的影响不容忽视;基于检测数据的信息更新可使预测结果更接近实际,检测数据越多、更新频率越高,对提高预测准确度越有利;在桥梁管理过程中,应注重检测数据积累和养护管理系统的完善.
关键词:混凝土桥梁;钢筋锈蚀;锈蚀形态;不确定性;信息更新
U447;TU3751008-973X-201402000249
混凝土结构道路护栏设计计算方法.卫军,张萌,杨曼娟,等.浙江大学学报(工学版), 2014, 48(2): 249-253.
为了研究我国混凝土结构道路护栏的设计计算方法,通过研究冲击荷载对混凝土结构护栏的动力作用过程,建立车辆撞击护栏的冲撞模型,获得撞击过程的碰撞力及其分布长度.应用运动学原理导出碰撞力的分布形式为1/4余弦曲线式.基于能量原理,通过建立车辆撞击混凝土护栏板的塑性变形屈服线,确定碰撞作用下混凝土结构道路护栏的抗冲击能力的计算方法.该方法与依据现行美国规范设计方法和我国有关规范方法所得的计算结果对比表明,在同一工况下新方法配筋明显小于另外2方法,计算过程更符合实际碰撞情况,可以为我国制定有关道路护栏设计规范提供技术参考.
关键词:混凝土结构护栏;车辆冲撞作用;屈服线理论;设计计算方法
U4481671-4512-201403000092
考虑垂度及抗弯刚度影响的斜拉桥索力测试.吴霄,肖汝诚.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 92-95.
基于轴向受力梁的振动微分方程,提出同时考虑拉索垂度及抗弯刚度的拉索振动非线性微分方程,并引入多尺度法求解拉索非线性振动问题,得到拉索频率与索力的非线性关系式.对拉索非线性振动频率的公式进行分析,研究初始条件、索力、抗弯刚度及拉索的几何特性对基频的影响,建立索力计算的实用公式并对公式的适用范围进行讨论,将其与目前索力计算公式及有限元分析结果进行比较.结果表明:所获得的基频计算公式简单实用,能同时考虑拉索抗弯刚度与垂度的共同影响,满足精度要求.
关键词:索力测试;垂度;抗弯刚度;非线性振动;多尺度法
U448.211001-8360-201403000106
混凝土板分段浇筑的曲线结合梁施工阶段受力性能研究.李运生,马瑞泽,侯忠明,等.铁道学报, 2014, 36(3): 106-112.
为了对钢-混凝土曲线结合梁施工阶段的受力性能进行准确分析,进行了混凝土浇筑过程中简支曲线结合梁的模型试验,采用ANSYS有限元计算软件分析了栓钉连接件时变抗剪强度对模型梁施工阶段受力性能的影响.分析结果表明:从一端向另一端分段浇筑混凝土板时结合梁的应力和变形均比一次性整体浇筑时小,且沿梁轴不对称;自各节段之间的浇筑时间间隔为6 h起至7 d之内,均应计入钢梁与混凝土板之间的早期组合作用,且需考虑这种组合作用随混凝土龄期而增长的时变特性.在对混凝土板浇筑过程中的结合梁进行受力分析时,必须考虑已浇好硬化的梁段中钢梁与混凝土板结合面上的相对滑移,否则会使计算结果偏于不安全,出现工程安全隐患.
关键词:曲线结合梁;组合作用;栓钉连接件;时变抗剪强度;施工阶段
U451+.21001-8360-201403000094
黄土隧道围岩压力拱效应分析.扈世民.铁道学报, 2014, 36(3): 94-99.
以兰渝铁路大断面黄土隧道工程为背景,采用数值计算和模型试验对黄土围岩压力拱效应进行分析,可得结论:(1)由于荷载传递路线发生偏转,拱部围岩切向应力因承担径向传来的荷载而增加,且离隧道边界越近应力增幅越大,压力拱边界向围岩深部扩展.(2)靠近隧道洞周,边墙处应力路径切向应力、径向应力低于原岩应力,切向应力表现出较强的应力集中,径向应力只有小幅增加.(3)相对于黏性土,黄土抗剪强度较小,需要更大范围的土体参与承受围岩压力,致使压力拱外边界远离隧道断面;黄土围岩压力拱边墙处最大,拱顶处次之,拱底处最小.(4)黄土围岩破坏过程表现为局部裂隙产生、局部裂隙扩展、裂隙急剧贯通、残余强度等4个阶段;拱顶松动塌落出现在边墙剪切滑移破坏基础上.(5)数值分析与模型试验所得黄土围岩压力拱的范围基本相符,验证了压力拱的客观存在;压力拱承担着自重与外部土体荷载,自洞周向围岩深部依次为松动区、压力拱、原岩应力区.
关键词:黄土隧道;围岩;模型试验;松动塌落;压力拱
U461.61671-7775-201402000137
基于车速及装载变化的纯电动客车操纵稳定性分析.游专,何仁,刘文光,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 137-143.
针对纯电动客车具有动力电池质量大、轴荷转移大等特点,建立了考虑车速及装载质量变化的纯电动客车弯道行驶的非线性动态解析模型.应用遗传算法仿真分析和实车试验相结合的方法,构造适应度函数,实现了对非线性立方轮胎模型的参数辨识.仿真结果表明:客车弯道制动初速度越高,减速度越大,瞬态响应越灵敏,操纵稳定性越差;随着装载质量的增加横摆角速度增益稳态值减小,转向响应灵敏性变差,侧倾角的稳态值增大,侧翻的可能性加大;与实车试验数据吻合程度高,采用遗传算法对客车操纵稳定性模型进行参数辨识具有很好的可行性和弯道行驶模型的准确性.
关键词:纯电动客车;车速变化;装载变化;操纵稳定性;遗传算法;参数辨识
U461.61004-132X-201404000563
基于灰色关联度法的汽车转向操纵动态特性评价.赵又群,许健雄,刘英杰,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 563-567.
为解决汽车转向操纵动态特性的评价问题,提出了一种主观评价汽车转向操纵动态特性的综合评价方法.针对在主观评价中,专家所打的分数无法避免个人因素的影响而具有一定灰色性与模糊性的问题,采用灰色关联度法处理专家所打的分数,并通过模糊数学方法来计算汽车转向操纵动态特性的综合得分.最后,通过实例计算,比较了采用该方法得到的汽车转向操纵动态特性的计算结果与实际专家平均打分结果,验证了该评价方法的正确性与可行性.
关键词:汽车转向操纵;动态特性;灰色关联度法;模糊数学
U461.911671-7775-201402000125
基于GA-BP的安全带佩戴识别方法.葛如海,胡满江,张学荣,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 125-131.
为了避免不规范佩戴安全带行为的发生,进一步提高安全带的佩戴率,提出了一种基于GA-BP的安全带佩戴识别方法.该方法在图像处理技术的基础上,提取安全带极坐标转化后的二值化图像像素值作为表征安全带佩戴状态的特征向量,并通过PCA方法对其进行降维;然后采用BP神经网络算法,建立基于BP神经网络的安全带佩戴识别模型,同时为了提高安全带佩戴识别模型的精度,引入遗传算法对其权值和阈值进行优化,建立基于GA-BP的安全带佩戴识别模型;最后通过具体实例验证.结果表明:该方法合理有效,能较好地对安全带的不同佩戴状态进行识别,具有较好的实用性和推广性.
关键词:安全带佩戴;状态识别;特征向量;PCA降维;BP神经网络;遗传算法
U462.3;U467.11000-1093-201402000262
基于动力学仿真的特种车辆操纵稳定性试验方法研究.李军,苑士华,剧冬梅,等.兵工学报, 2014, 35(2): 262-267.
为研究和制定特种车辆操纵稳定性试验方法,在参照相关国家标准和国际标准的基础上,针对其具体特点,通过整车动力学建模、操纵稳定性仿真、仿真数据处理及计分评价等多工况全流程的动力学仿真计算,分析确立了特种车辆操纵稳定性试验的关键参数,提出了试验方法.经实车验证试验,表明了试验方法的可行性以及通过动力学仿真手段提出的试验方法可以满足特种车辆操纵稳定性试验和计分评价要求.
关键词:兵器科学与技术;特种车辆;操纵稳定性;动力学仿真;试验方法
U4631004-132X-201403000417
融合助力转向功能的新型主动转向系统LQG控制策略.赵万忠,李怿骏,于蕾艳,等.中国机械工程, 2014, 25(3): 417-421.
在传统主动转向系统基础上,集成电动助力转向技术,开发出一种新型主动转向系统,使其同时融合主动转向和电动助力转向功能,不仅解决了汽车低速转向轻便与高速转向稳重的矛盾,而且可以实现驾驶员路感和汽车主动安全性的完美结合.推导出新型主动转向系统动力学方程,考虑系统中可能存在的各种干扰和噪声,构建了新型主动转向系统LQG控制模型,设计了新型主动转向系统LQG控制策略,并对转向路感和系统鲁棒性进行了仿真分析.仿真结果表明,基于LQG控制的新型主动转向系统,具有较好的系统鲁棒性能和鲁棒稳定性,可有效抑制路面随机激励、转矩传感器量测、模型参数不确定所引起的各种干扰和噪声,使驾驶员获得满意的转向路感.
关键词:新型主动转向;LQG控制;路感;鲁棒性
U4631004-132X-201403000422
汽车爆胎附加横摆力矩模型研究.陈庆樟,李学智,郭立书,等.中国机械工程, 2014, 25(3): 422-426.
在对爆胎车辆动力学特性进行分析的基础上,建立了爆胎车辆产生附加横摆力矩预估计算模型,并结合车辆电控液压制动系统中进液电磁阀开启时间与制动轮缸压力的相关特性,把附加横摆力矩预估值转化为制动轮缸增压时间,以直接控制车辆各轮缸增压时间来实现差动制动,从而产生相应的抗爆胎附加横摆力矩以平衡车辆.设计了相关试验系统,试验结果表明,该预估计算模型基本可以近似计算车辆爆胎后所需的抗爆胎横摆力矩,为提高汽车爆胎应急自动制动系统响应能力,进一步精准控制爆胎车辆运动轨迹提供了先行条件.
关键词:汽车爆胎;附加横摆力矩;预估计算;验证
U463.331001-0645-201401000022
理想天棚阻尼的被动实现方法.张孝良,聂佳梅,袁朝春,等.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 22-26.
为解决理想天棚阻尼要求阻尼元件与惯性参考系相连的技术问题,利用"惯容-弹簧-质量"系统的反共振现象,提出一种理想天棚阻尼的被动实现方法.将这种方法应用于车辆悬架,建立悬架的半车模型,分析悬架系统的频响特性,从理论上检验理想天棚阻尼被动实现方法的正确性与有效性.结果表明,被动天棚阻尼悬架改善了车辆的低频频响特性,有效抑制了车身垂直和俯仰振动,提高了车辆的乘坐舒适性,实现了理想天棚阻尼悬架的主要功能.关键词:悬架;机电相似;惯容器;天棚阻尼;反共振
U463.331000-3835-201406000059
基于动力学模型与参数优化的ISD悬架结构设计及性能分析.杜甫,毛明,陈轶杰,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 59-65.
为寻找结构简单、性能优越的悬架结构ISD(Inerter Spring Damper),对储能元件、支撑元件及耗能元件按不同位置构建21种工程上可行的拓扑结构,建立通用动力学模型.以簧上质量加速度及轮胎动载为目标进行优化,获得每种结构的元件参数.有12种新型结构性能优于传统悬架,对典型结构分析表明,动力学建模与参数优化方法在ISD悬架设计中具有一般性、通用性.
关键词:ISD悬架;惯容器;动力学模型;参数优化;机械阻抗
U463.331000-3835-201406000156
随机激励下重载车辆空气悬架参数多目标优化.庞辉,彭威,原园.振动与冲击, 2014, 33(6): 156-160.
为提高车辆行驶平顺性、减小轮胎对路面的动载荷,以某重载车辆空气悬架系统为研究对象,建立四自由度1/2车辆多目标优化模型,提出改进的多目标自适应遗传算法对悬架参数进行优化.与一般遗传算法相比,车身垂向加速度、前后轮动载荷有效值约减小10%,目标函数值改善度降低57.03%.该方法不仅能提高车辆行驶稳定性,且可减小轮胎对路面的动载荷,已进一步证明该方法的有效性及可行性.
关键词:重载车辆;空气悬架;多目标优化;遗传算法
U463.821004-132X-201404000559
适用于乘用车人机设计验证的人机台架系统开发.李世海,任金东,高晓娴,等.中国机械工程, 2014, 25(4): 559-562.
针对传统的采用物理模型或样车进行人机工效验证的方式存在成本高、修改不便、设计周期长等缺点,结合企业需求,研究并开发了各主要部分能够调节位置的人机设计验证台架系统.首先进行了需求分析,确定了需要覆盖的目标车型范围,明确了利用该台架能够验证的人机工效内容,并确定了主要的功能和结构要求.在此基础上,对总体的设计开发思路、需要考虑的定位基准系统以及各部分空间和各主要的自由度位置及行程进行了概念设计.根据经过反复论证的概念方案,参考各种型材和机构的行业标准,设计了台架的总体结构和各部分调节机构,并对结构和机构进行了强度、刚度和运动分析.与第三方制造商合作完成了整个台架系统的加工、制造、装配和调试过程.试运行的结果证明,该台架能够很好地模拟和呈现设计目标所规定的车型,并能方便地对汽车使用中的各种人机工效进行评价、修改和再评价.
关键词:乘用车;人机工效;台架系统;开发
U463.91000-7857-201407000044
重型商用汽车制动鼓温度无线监控系统研究与设计.赵轩,刘强,刘瑞,等.科技导报, 2014, 32(7): 44-50.
针对重型商用汽车长下坡运行安全问题,提出了基于NewMsg_RF2401的制动鼓温度无线监控系统研究与设计方案.针对监控系统需求提出了制动鼓温度监控系统总体设计方案,并对Freescale S12 单片机最小系统、信号采集模块、无线收发模块和MCGS 人机交互智能仪表等硬件电路和软件进行了设计实现,对监控系统进行了装车道路实验.实验结果表明,重型商用汽车制动鼓温度监控系统能够对制动鼓温度进行实时监测,实现了重型商用汽车运行过程的智能化、可视化、安全性和稳定性要求,有效地提高了重型商用汽车长下坡运行安全.
关键词:制动鼓温度;重型商用汽车;NewMsg_RF2401;Freescale S12 单片机
U465.41000-3835-201405000024
单轴拉伸状态下橡胶隔振器的疲劳寿命预测研究.王文涛,肖苏华,黄健龙,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 24-30.
针对橡胶隔振器疲劳寿命预测问题,基于哑铃型橡胶材料试片的疲劳寿命试验数据,建立橡胶隔振器的疲劳寿命预测模型,进而提出橡胶隔振器疲劳寿命预测的研究方案.设计了一哑铃型橡胶试片进行拉伸疲劳试验,实测其疲劳寿命数据并以最小二乘法拟合了该试片疲劳寿命的幂函数预测模型.再通过有限元方法计算了橡胶隔振器的三种常见的疲劳寿命评价参数:对数主应变、柯西主应力和应变能密度,最后将橡胶隔振器的疲劳寿命预测值与实测值进行比对.结果发现:当疲劳失效标准静为刚度降级25%时,三种疲劳寿命评价参数均能较好地拟合成幂函数疲劳寿命预测模型,对数主应变的预测值较为接近实测值、应变能密度参数的预测值约为实测值2倍左右、柯西主应力预测寿命的可靠性验证系数均接近5,且三种疲劳损伤评价参数的疲劳寿命拟合曲线形状均较为相似.
关键词:橡胶隔振器;单轴拉伸;疲劳寿命预测模型;可靠性验证系数
U465.41000-3835-201405000102
粘弹性阻尼材料力学参数测试实验用双边附加自由结构阻尼试件设计方法研究.王超,吕振华.振动与冲击, 2014, 33(5): 102-108.悬臂梁弯曲共振法测量粘弹性阻尼材料力学参数的实验中常以双边附加自由结构阻尼试件为实验对象.实验中试件设计的合理程度直接影响实验的测试精度.为了指导试件设计,通过灵敏度分析提出了影响系数的概念,并将其应用于分析试件的厚度比、共振频率比、密度比、损耗因子等参数的测量误差对粘弹性材料力学参数测试精度的影响中,进而对试件的设计提出一些有重要意义的技术规范.最后,基于悬臂梁弯曲共振法获取粘弹性材料力学参数的实验,分析了双边自由阻尼结构试件的适用范围.
关键词:粘弹性材料;试件设计;影响系数;灵敏度分析;结构阻尼
U467.31000-3835-201405000170
摩托车车架多轴向多激励道路模拟试验方法研究.邹喜红,熊锋,余勇,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 170-174.
为在室内比较全面考核摩托车车架在实际道路行驶载荷作用下的疲劳可靠性,结合车架有限元分析建立了摩托车车架道路载荷谱采集方法,并对道路载荷谱进行了采集和分析.在分析摩托车车架实际行驶受力情况基础上,基于远程参数控制技术,结合美国MTS液压伺服作动器和控制系统,设计并搭建了一套多轴向多激励摩托车车架道路模拟试验平台,并提出了力-位移混合控制的道路载荷谱模拟迭代方法.结合所采集的摩托车车架道路载荷谱,采用力加载控制和惯性加载控制混合加载控制方式,在室内对摩托车车架道路载荷谱进行了高效准确的模拟,并建立了摩托车车架多轴向多激励道路模拟试验方法,为在室内考核摩托车车架的疲劳可靠性提供了一种行之有效的方法.
关键词:摩托车车架;多轴向多激励;远程参数控制;混合控制;道路模拟
U467.51001-0645-201401000027
新型轮胎试验机载荷解析研究.郭孔辉,张立浩,陈书奇.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 27-31.
研究了新型6自由度轮胎试验机试验原理及轮胎载荷的解析方法.应用多体动力学理论以及空间坐标旋转变换矩阵,求得各种试验工况下的作动缸长度.考虑各个作动缸受力方向、轴向力传感器测量方向、作动缸向量的方向,以及存在侧偏角时轮胎力的空间转换,得出了轮胎地面3个方向力的解算方法.利用空间向量运算方法得出了轮胎地面3个方向力矩的解算方法,建立了轮胎试验机的仿真模型.通过轮胎稳态侧偏力学特性试验以及轮胎稳态侧倾力学特性试验的仿真分析,验证了作动缸运动规律的理论分析的正确性.通过轮胎稳态侧倾侧偏复合工况力学特性试验仿真分析,验证了轮胎地面6分力载荷的解算方法的正确性.
关键词:轮胎试验机;轮胎力学特性试验;轮胎载荷
U4691671-7775-201402000144
轮毂电动机驱动车辆电动机的失效安全性.田韶鹏,兰志宇,徐文立.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 144-148.
针对四轮独立驱动轮毂电动机式电动汽车电动机失效后车辆存在的安全性问题,提出了一种新型电动机失效控制策略.首先,失效控制器检测每台电动机的失效因子,判断失效类型;其次,根据油门踏板开度和转向盘转角决定失效控制目标,迅速协调正常工作电动机的输出转矩,以满足车辆期望纵向力矩和横摆力矩的需求,保证车辆行驶的动力性和稳定性.利用Simulink软件搭建了7自由度轮毂电动机驱动车辆动力学模型,对提出的控制策略进行了仿真研究.结果表明:该算法能在油门踏板开度大且转向盘转角小时保证汽车的动力性需求;在油门踏板开度较小或转向盘转角过大时进行稳定性协调控制,改善了电动机失效后车辆的行驶稳定性.
关键词:轮毂电动机;失效安全;四轮驱动;控制策略;仿真
U4911001-0645-201401000039
随机环境下公交调度问题双层规划模型与算法.张红军,广晓平.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 39-44.
提出一种以随机环境为基础并能适用于实际公交调度的优化方法.考虑公交线路运营环境下的随机因素,建立一个尽可能使乘客和企业综合满意度达到最大的双层规划模型,并通过智能算法进行求解.算例研究表明,模型和算法具有可行性和有效性.在车型、发车时间间隔、运营费用等因素组合情况下,以实际站点统计数据为基础,能够快速给出优化结果.
关键词:公交调度;发车间隔;双层规划;遗传模拟退火算法
U4911001-0645-201401000045
基于动态贝叶斯网络的交通流状态辨识方法.张敬磊,王晓原,马立云,等.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 45-49.
为准确地对交通流状态进行辨识,进而支持交通流实时诱导系统有效运行,结合速度、流量与车道占有率3种交通流参数,将贝叶斯网络用于交通流状态辨识,提出了基于动态贝叶斯网络的交通流状态辨识方法.利用英国南安普敦市的实际数据对上述方法进行了仿真验证.验证结果表明,利用动态贝叶斯交通流状态辨识方法可以更加准确地判别出交通流所处的运行状态,这为智能交通系统,特别是交通流实时诱导系统,提供了一定的理论支持.关键词:交通流状态;动态贝叶斯网络;先验概率;转移概率
U4911001-8360-201403000001
轨道交通新线投入运营下常规公交网络优化调整方法研究.孙杨,孙小年,孔庆峰,等.铁道学报, 2014, 36(3): 1-8.
以轨道与常规公交一体化网络为研究对象,以一体化网络性能优化为研究目标,提出基于轨道交通新线的常规公交网络优化调整方法.首先在分析问题的基础上提出常规公交候选线路的生成算法,然后以公交网络有效服务及轨道交通客运量最大、乘客平均公交成本最小、运营成本最低、车辆需求最少为目标,构建常规公交网络优化调整的多目标规划模型.模型不仅优化调整常规公交线路的走向,而且优化调整线路的运营参数.然后设计遗传算法以求解模型的Pareto解集,最后用实例对模型与算法进行验证.关键词:轨道交通新线;常规公交;候选线路;网络优化调整;多目标规划
U4911000-6788-201402000494
多模式交通网络税费政策评价模型.彭向,周星慧,张勇,等.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 494-501.
为了实现节能减排,政府改革了燃油税并出台了车船税政策,以鼓励使用低能耗的小排量汽车.为了科学评价这两种税费政策的实施效果,面向包含小汽车和公交车组成的多方式交通网络,利用网络均衡原理和变分不等式理论,构建了等价的多用户、多准则均衡变分不等式(Ⅵ)模型,设计了求解该模型的启发式算法,并进行了算例验证.利用所建立的模型分别研究了燃油税和车船税对交通网络的成本-收益影响、公交出行分担率以及对不同排量汽车用户公平性的影响问题.研究表明:提高燃油税和车船税的税率,虽然有可能减少交通网络的整体收益,但能提高公交分担率,其中车船税对公交分担率边际增加作用递减;而不同的税率将在出行成本方面影响出行者的公平性.
关键词:燃油税;车船税;变分不等式(Ⅵ)模型;网络均衡
U4911000-6788-201402000509
实行区域拥挤费征收的交通系统与居住地选择之间的关系.张邻,杜文,夏璇,等.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 509-520.
为了探讨区域拥挤征收对居民居住地和交通方式选择的影响,建立对各小区居住地进行满意度评估模型,结合家庭收入和房价,构造家庭消费剩余模型.通过对路网实行区域拥挤征收政策,根据家庭每个成员不同出行目的的旅行链特征和相应的出行方式,得到家庭的通勤广义交通阻抗和节假日娱乐出行的广义交通阻抗,利用消费剩余模型,获得家庭剩余最大的居住地.例证表明:区域拥挤征收政策不影响低收入移动家庭居住地选择;征收水平较低时不影响高收入移动家庭居住地选择,征收水平较高时高收入家庭由郊区向征收区域边界移动,征收水平很高时又无影响;在工作日和节假日,区域征收水平都存在一个最佳的征收点,且节假日最佳的征收点比工作日的最佳征收点高,实行最佳征收点征收,有利于经济效益和社会效用发挥到最大.
关键词:交通工程;家庭消费剩余;满意度;居住地;区域拥挤征收
U491.11000-6788-201402000502
基于网络分解与叠加的用户均衡网络敏感度分析.程琳,李向阳,徐婷.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 502-508.
在交通网络用户均衡问题中,敏感度分析就是确定均衡网络状态时起讫点交通量及路段旅行时间的变化对路段交通量或路段旅行费用的影响.文章以确定型交通网络用户均衡问题为研究对象,推导了均衡网络的敏感度方程,运用网络分解与叠加的方法 提出了敏感度方程的求解方法,并分别给出了网络分解与叠加的实现方法.该方法可以有效解决均衡网络敏感度分析中的秩亏 问题,相比基于数学规划法的敏感度分析有了很大改善.这样,基于变分不等式的网络敏感度方程即可直接用于敏感度分析,为敏感度分析在交通规划、建设与管理中的应用提供了很大的便利.
关键词:用户均衡;敏感度分析;网络分解与叠加;秩亏
U491.11672-7207-201402000643
降级路网组合出行交通流分配模型与算法.孟梦,邵春福,曾靖静,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 643-649.
研究降级路网条件下的组合出行交通平衡问题.首先,基于出行者对降级路网的不同风险态度,将出行者分为3类:守时型、冒险型和平均型.其次,考虑小汽车出行和小汽车换乘地铁出行2种出行模式,分析降级路网条件下不同用户类的组合出行行为,建立相应的多用户变分不等式交通分配模型,讨论模型解的性质.最后,设计模型的求解算法,并通过算例说明模型和算法的有效性.结果表明:不同出行时间预算的出行者在降级路网中的路径选择行为存在较大差异,路网降级程度对出行者出行选择行为影响显著;随着道路通行能力的降低,出行者更倾向于选择组合出行模式.
关键词:降级路网;组合出行模式;变分不等式
U491.1;TP391;TP181001-9081-201403000749
基于前景理论的居民出行方式选择.张薇,何瑞春.计算机应用, 2014, 34(3): 749-753.
对于实际出行中居民心理因素对出行方式选择的影响问题,构建基于前景理论的居民出行方式选择模型,提出了一种更加符合人类思维习惯的出行方式选择方法.综合考虑居民对行程时间及出行费用两种指标的心理参照点,得出相对最能使居民满意的出行方式选择结果;通过不同参照点下出行方式的综合前景值的变化分析了参照点对出行方式的选择的影响;最后通过实例说明了此方法在出行方式选择中的应用.实验结果表明:行程时间参照点要求较低的小范围内居民倾向于公交出行,尽管出租车与私家车出行方式综合前景值趋势变化一致,但更大范围内的居民倾向于私家车出行,这与实际相符.所提方法为预测居民出行方式提供了一种新的途径.
关键词:前景理论;出行方式选择;情景;参照点;前景值
U4961.911671-7775-201402000132
某轻型卡车正面A柱撞击仿真与改进.王良模,陈东益,邹小俊,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 132-136.
为了提升轻型汽车的碰撞安全性,建立了某轻型卡车有限元模型,对驾驶室进行有限元仿真模态以及100%正面碰撞仿真,并通过驾驶室试验模态与实车碰撞试验,验证有限元模型的准确性.参照ECE R29-03标准,针对最大允许质量小于7500 kg的轻型卡车,提出了正面A柱摆锤撞击仿真方法.同时根据该车碰撞仿真结果,发现驾驶室压溃损坏,A柱及后围变形严重,假人触碰驾驶室内非弹性零件,乘员生存空间不满足要求.为提升碰撞性能,采取了A柱填充结构泡沫、增加后围加强梁和后围横梁加强板等改进措施.结果表明:驾驶室刚度得到提升,优化了力的传递路径,各零件能量吸收更均匀,具有足够的生存空间,顺利通过正面A柱摆锤撞击试验.
关键词:轻型卡车;碰撞;仿真分析;结构改进;ECE R29
U6 水路运输
U661.11671-4512-201403000117
尾鳍柔性变形对仿金枪机器鱼自主游动的影响.刘焕兴,苏玉民,张曦,等.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 117-121.以自由游动为基础,研究和探讨了尾鳍柔性对仿金枪鱼水下机器人自主加速及巡游运动的影响.首先应用计算流体动力学(CFD)技术建立自主游动的计算模型,然后对不同柔性变形参数下的仿金枪鱼的运动和水动力性能进行模拟和分析.结果表明:当仿金枪鱼自主加速到稳定巡游时,其阻力和推力达到平衡;尾涡对推力有增加作用.弦向柔性变形相位角、变形位置、变形幅度及拱度对自主游动的巡游速度和尾鳍水动力性能有重要影响.使弦长前半部分也发生变形可以提高推进效率;当柔性变形落后横移运动π/2相位或取适当的变形幅度和拱度时,仿金枪鱼自主游动的推进效率取得极大值.
关键词:水动力学;柔性变形;水下机器人;自主游动;尾涡;相位角
U661.311000-7857-201406000029
载人潜器水动力性能研究.刘峰,韩端锋,王小波,等.科技导报, 2014, 32(6): 29-33.
水动力性能是载人潜器的关键技术指标,特别是在总体设计阶段针对载人潜器进行水动力计算具有重要意义.研究了数值计算的方法,选取长细比为6:1的椭球体为研究对象,开展了网格划分方式的研究,得出了计算结果,并将计算结果与实验值进行了对比.对比结果表明,该方法具有一定的精度,验证了数值计算方法的可行性.选取几个典型工况,针对轻载作业型载人潜水器水动力进行数值预报,得出了相关的水动力系数,为该载人潜器的总体设计提供了理论依据.
关键词:载人潜器;水动力性能;数值计算;水动力系数
U661.41000-3835-201406000107
浮动冲击平台对应实船冲击环境判别分析.王军,郭君,姚熊亮,等.振动与冲击, 2014, 33(6): 107-112.
由于浮动冲击平台自身结构与实船存在差异,使其在水下爆炸过程中提供给设备的冲击环境较难与实船建立对应关系.为使浮动冲击平台不同工况所得设备抗冲击能力能反应不同排水量舰船及舰船不同位置的设备抗冲击性能,对4艘不同排水量舰船在水中爆炸冲击波作用下垂向滤波效应进行研究;对不同工况下浮动冲击平台与设备连接处的冲击谱参数用Fisher方法与舰船内外底谱参数判别分析,并通过数值仿真验证判别结果的合理性.结果表明,排水量较大船体滤波效应较明显,无上层建筑一甲板较船体内部二、三甲板冲击环境恶劣.通过多元统计分析判别方法建立的实船与浮动冲击平台考核设备冲击环境对应关系,对舰船设备考核具有一定指导意义.
关键词:水下爆炸;滤波效应;浮动冲击平台;冲击环境;判别分析
U661.441001-0645-201401000032
基于辐射噪声线谱削峰的双层加肋圆柱壳结构声学设计.夏齐强,陈志坚.北京理工大学学报, 2014, 34(1): 32-38.
为降低水下航行器辐射噪声线谱,提出了一种弱辐射双层加肋圆柱壳结构.采用机械阻抗理论分析了环肋圆柱壳模态响应幅值控制机理;引入圆截面内运动假设,利用模态展开法推导了环肋径向机械阻抗表达式;基于阻抗失配、波形转换原理,设计了阻抗加强环肋模型,并利用波动理论分析了其隔振性能;考虑壳间托板的强耦合作用,对托板进行了阻波设计.将阻抗增强肋骨和复合阻波托板联合应用到双层壳结构声学设计中,数值分析了设计前后双层壳振动与声辐射性能.结果表明:提出的新型双层加肋圆柱壳能有效实现辐射噪声线谱削峰,振动均方速度、辐射声功率和辐射声压大幅降低,具有显著的减振降噪效果.
关键词:双层加肋圆柱壳;振声性能;线谱削峰;阻抗增强;阻波;结构声学设计
U666.11000-1093-201401000076
无人飞行器背景磁场学习方法研究.周建军,林春生,赵建扬.兵工学报, 2014, 35(1): 76-82.
精确补偿飞行器背景磁干扰是航磁测量的一项关键技术.针对无人飞行器在模型求解前的学习飞行问题,在Tolles-Lawson模型的基础上考虑了地磁梯度的影响,提出了一种折线飞行的学习方法,并对不同学习路径进行了讨论.通过仿真实验与实测飞行数据验证可知:文中提出的折线飞行方法求解的模型参数能够较好地补偿飞行器的背景磁干扰,同时在学习飞行时,增加航向数有利于模型参数的精确求解;在航向数相同的情况下,学习航向越相互垂直,模型参数求解的精度越高.
关键词:大地测量学;航磁测量;地磁梯度;折线飞行路径;航向数;磁补偿
U666.121671-4512-201403000042
高敏感度微机械陀螺阵列的设计.郝燕玲,刘博,周广涛.华中科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(3): 42-46.
提出了一种新型的四自由度陀螺设计方式,结构设计基于科罗奥利效应采用多敏感模态振动单元组合阵列的形式.与传统二自由度陀螺比较,该陀螺阵列在提高增益的同时保持了本身具有的鲁棒性.在四自由度陀螺的设计中,两个具备固有中心频率差值的完全二自由度振动单元被应用在敏感模态中.通过设定中心频率差值,综合考虑了提高陀螺敏感度和稳定性的因素.陀螺阵列通过联合两个敏感模态振动单元的输出,达到提高敏感模态增益和增强系统敏感度的目的.仿真结果表明:与单个敏感模态振动单元相比,陀螺阵列的增益增加了8 dB;而且在敏感模态和驱动模态分别产生了220和160 Hz范围内的3 dB带宽;两个模态的带宽彼此高度匹配,并且为整个系统提供了160 Hz的带宽.陀螺阵列对于结构参数的变化和制造误差都有很强的鲁棒性,从而说明该设计能满足实际需求.
关键词:微机电系统;陀螺阵列;多自由度;模态匹配;增益增强
U6911000-6788-201402000485
基于混合流水作业组织的港口拖轮调度优化.徐奇,邵乾虔,靳志宏.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 485-493.
在对拖轮调度问题进行分析的基础之上,将拖轮调度问题归结为一类具有多阶段共用机器特征的混合流水车间调度问题.建立了针对多停泊基地不同作业模式下、且考虑靠泊与停泊两阶段的拖轮调度优化模型,推导了基于混合流水作业组织的港口拖轮调度优化问题的理论下界值,并设计了启发式规则与模拟退火相结合的混合算法(HSA)求解该模型.通过运用该算法求解仿真算例,并将其结果与模型理论下界值、三种基于现行调度规则及基于Johnson 规则的调度方案进行比较.结果表明,运用HSA求解的结果与理论下界值的平均偏差值为5.39%,且该结果远小于基于现行调度规则及Johnson规则的求解值,验证了模型与算法的高效性,可以为拖轮作业模式的选择以及调度方案的制订提供决策支持.关键词:拖轮调度;混合流水车间;下界值;模拟退火;启发式规则
V1 航空、航天技术的研究与探索
V191000-6788-201402000421
改进的离差最大化决策模型及其在临近空间多任务规划中的应用.彭张林,张强,李珠瑞,等.系统工程理论与实践, 2014, 34(2): 421-427.
一些常用的多属性决策方法在处理多属性评价问题时,易出现评价结果相近,评价值差异较小、区分度不高等问题.运用离差最大化思想构建的多属性决策模型,能有效拉大评价值间的差异,便于决策方案的优选和排序.但该模型在实践中,只考虑了因属性值差异性引起的可变权重,忽略了评价指标本身的属性权重,易造成评价结果偏离真实结果.鉴于此,对已有的基于离差最大化的多属性决策模型进行改进,综合考虑评价属性的可变权重和属性权重,设计了改进的离差最大化决策模型,并将该模型应用于临近空间多任务系统综合效能评估中,为临近空间多任务规划方案的排序及优选提供决策支持.最后,通过算例,对比验证了该模型具有一定的适用性.
关键词:离差最大化;多属性决策;临近空间;多任务规划
V2 航空
V211.31006-2467-201402000214
增升装置中的流动控制技术.周涛,李亚林,陈迎春.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 214-221.
阐述了襟翼涡流发生器、主翼后缘偏折技术、Zhu's襟翼、自激励运动襟翼、零质量射流、等离子体技术以及动力增升等各类主动控制技术的工作原理及其增升效果分析和具体应用情况.结果表明,这些流动控制新技术对于进一步提高民用飞机的增升效果具有巨大的潜力.
关键词:民用飞机;增升装置;流动控制;涡流发生器
V212.11000-1093-201401000102
变后掠变展长飞行器动力学建模与动态响应分析.杨贯通,唐胜景,赵林东,等.兵工学报, 2014, 35(1): 102-107.
飞行器机翼后掠角和展长动态变化时,气动力、转动惯量、压力中心和质心等关键参数都发生剧烈变化.基于Newton-Euler方法建立了包含5个刚体的变后掠变展长飞行器的动力学模型,推导了由于变形所产生的附加气动力和气动力矩.在纵向上解耦简化了动力学方程,基于准定常气动力模型,分析了不同变形形式和变形速度下的纵向动态响应.研究结果表明,后掠角和展长的变化对动力学特性影响较大,但不同的变化速度对结果影响不大.通过合适的变形方式和变形速度的结合可以弱化变形过程中的动力学参数波动,减小控制系统的负担.
关键词:应用力学;无人机;变后掠变展长;动力学建模;动态响应
V2261004-132X-201403000399
某起落架收放联动机构故障分析及改进设计.魏小辉,王钰龙,印寅,等.中国机械工程, 2014, 25(3): 399-403.
结合某起落架收放试验中出现的收放机构变形卡滞问题,分析了机构受载情况并得出了机构故障机理.分别利用ADAMS和LMS virtual.lab建立了起落架刚柔耦合模型,采用刚柔耦合动力学仿真方法分析了装配间隙对结构变形的影响.研究表明,机构设计造成的附加弯矩和装配间隙是造成收放机构变形卡滞的主要原因.提出了改进设计方案并进行了刚柔耦合仿真验证分析.结果表明:新方案很好地解决了机构中传动部件受力不合理的问题,且关键部件的变形也减小到不足0.05 mm,解决了该收放机构的变形卡滞问题.
关键词:起落架;收放机构;刚柔耦合;动力学
V2311006-2467-201402000222
高负荷扩压静叶中附面层抽吸策略的设计与优化.余锐,羌晓青,滕金芳,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 222-228.
以某高负荷、大折转角扩压静叶为研究对象,采用数值方法进行了二维叶型和全三维流动层面的附面层抽吸策略设计与优化研究.从流动机理和作用机制出发,揭示附面层抽吸减小流动分离、改善压气机性能的原因.研究结果表明,在实施二维叶型的附面层抽吸时,效果最佳的抽吸位置位于流动分离起始点后的临近区域;进行三维抽吸时,采取叶片表面全叶高抽吸缝和下端壁沿流向抽吸缝的复合抽吸方式,可以有效地控制静叶吸力面及角区的强三维分离流动,改善叶栅流动条件,提高性能.
关键词:压气机;扩压叶栅;附面层抽吸;高负荷;流动控制
V231.961000-3835-201405000008
转速数对滑动轴承动力学系数影响研究.马文生,陈照波,焦映厚,等.振动与冲击, 2014, 33(5): 8-13.
建立了滑动轴承的基于短轴承非线性油膜力模型,通过转速对轴承动力学特性的影响研究,得到了偏心率、最小油膜厚度、最大油膜压力、摩擦功耗、温升、临界轴颈质量、刚度系数、阻尼系数、二维和三维油膜压力的影响因素研究;在对三维油膜压力分析时发现转速存在一个临界值,当转速低于这个临界值时,转速对最大油膜压力影响较大,当转速高于这个临界值时,转速对最大油膜压力影响不大.
关键词:转速数;动力学系数;DyRoBeS;Reynolds方程
V233.40254-0150-201402000080
航空润滑油过滤器特性的数值模拟.徐让书,常柱宇,牛玲,等.润滑与密封, 2014, 39(2): 80-83.
采用计算流体力学(CFD)的方法建立网式航空滑油滤的数学模型.利用多孔介质模型来模拟滤网的阻力效应,用多孔阶跃面代替滤网来模拟滤网的压降;应用离散相模型模拟过滤效率,在多孔阶跃面上应用用户自定义函数(UDF)对颗粒进行捕集,对该模型进行计算,得到过滤器的三维内部流场分布及其压力损失和过滤效率与润滑油进口速度的关系,为航空滑油滤的优化设计提供了参考.
关键词:压力损失;过滤效率;过滤器;航空润滑油
V241.81007-2780-201401000065
基于SOPC的机载显示器图形实时生成技术.郭超,曹峰,高伟林,等.液晶与显示, 2014, 29(1): 65-70.
目前以DSP或GPU为核心、FPGA为协处理器的机载显示器图形生成技术无法满足低成本、低功耗的应用场合.针对此现状,文章提出了一种基于SOPC的图形生成技术.该技术以SOPC为核心,搭建图形生成的硬件平台,使用SOPC内部集成的NiosⅡ软核处理器执行图形生成算法运算,并协同可编程逻辑资源完成对帧存的乒乓操作,实现图形数据的实时生成.与传统方法相比,该技术无需DSP或GPU芯片,可以明显降低产品的成本和功耗.实验结果表明,采用该技术后机载显示器可以生成640×480分辨率的图形,帧频为26 fps,能够满足机载显示器实时显示的需求.
关键词:机载显示器;可编程片上系统;NiosⅡ处理器;图形生成
V251674-7259-201401000089
铝锂合金高速铣削表面完整性实验研究.牟海阔,黄信达,袁益楚,等.中国科学:技术科学, 2014, 44(1): 89-98.
铝锂合金密度低、比强度高、比刚度高等优良特性使得其成为新一代航空航天飞行器的主要结构材料.飞机蒙皮作为维持飞机外形的主要结构件,在飞机起飞降落过程中承受舱内外压差变化所引起的交变载荷作用,因此对于蒙皮结构零件的疲劳强度要求十分苛刻.零件的疲劳裂纹萌生往往是从表面的微观缺陷开始,并且表层以及亚表层的力学状态将影响裂纹萌生以及扩展速度.表面完整性包括表面的几何轮廓、显微硬度、金相组织、残余应力等,这些因素综合影响着零件的疲劳性能.与此同时,表面完整性表征参数与被加工材料属性、热处理状态以及加工工艺等具有密切的联系.研究了铝锂合金的机械铣削加工工艺对于其表面完整性的影响.传统蒙皮结构加工往往采用化学铣削的方法进行,占用厂房面积大,污染严重,废液处理费用高等,不符合现代可持续绿色制造的理念.目前对于铝锂合金的超塑成形工艺研究较多却鲜见有相关铝锂合金切削表面完整方面的相关研究.研究在干切情况与液氮冷却情况下切削三要素以及上一道滚压工艺对于表面完整性的影响,通过正交试验的方法全面考察了工艺参数对于表面形貌各个指标、表层亚表层金相组织以及残余应力的影响权重,并且验证了其显著性.比较了干切与液氮低温切削情况下表面形貌以及残余应力状态的异同点,验证了液氮冷却切削对于铝锂合金表面完整性提升的有效性,为提高铝锂合金疲劳性能提供了实验依据.
关键词:表面完整性;铝锂合金;液氮冷却;铣削加工;正交试验
V2741006-2467-201402000234
柔性飞艇主气囊干湿模态分析与影响因素.陈宇峰,陈务军,何艳丽,等.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 234-238.
为了掌握柔性飞艇无约束状态下的模态特性,以25 m平流层验证飞艇为基本分析对象,对其自振特性进行研究.根据充气膜结构的力学特点,基于柔性飞艇主气囊初始形状,通过充气压力静力非线性分析得到充气平衡形态位形和应力,利用兰索斯法进行模态数值分析.分析表明,影响柔性飞艇模态特性的主要因素为:壳单元与膜单元模型、拼接缝、不均匀质量分布、内外压差、尺寸、飞艇周围空气附加质量,且最后三者为重要影响因素;壳单元和膜单元模型频率相近且振型一致.对柔性平流层飞艇结构设计具有参考价值.
关键词:平流层飞艇;主气囊;干模态;湿模态;空气附加质量
V4 航天(宇宙航行)
V41000-3835-201405000200
悬臂式SGCMG的高速转子的径向振动特性研究.罗睿智,虎刚,王全武.振动与冲击, 2014, 33(5): 200-204.
悬臂式单框架控制力矩陀螺(SGCMG)的高速转子在运行过程中将会激发复杂的微幅高频振动,迄今对SGCMG的这种振动特性的认识既不准确也不完整.首先,在线性假设的基础上分析了径向振动的来源——静动不平衡量所产生的离心力和力偶以及预紧轴承滚动面的几何误差产生的预紧力的波动;其次,在结构的基础上利用分析力学的方法得到了悬臂式高速转子的径向振动模型——相互耦合的二阶常微分方程组;最后,通过数值仿真和测试结果的对比验证了分析的合理性和模型的有效性.
关键词:单框架控制力矩陀螺;高速转子;动力学建模;高频振动
V411006-2467-201402000229
基于简化差分插值滤波的编队卫星相对导航.李伟,刘美红,段登平.上海交通大学学报, 2014, 48(2): 229-233.
将一种基于Stirling内插公式的非线性差分插值滤波(Divided Difference Filter-DDF)算法的简化形式(Simplified Divided Difference Filter-SDDF)应用到编队卫星相对导航中.该算法通过对非线性系统方程进行多项式展开并取有限差分插值项进行近似.数值仿真结果表明:该算法相对于EKF(Extended Kalman Filter)算法有明显的优势,有较高的滤波精度、更快的收敛速度和较好的稳定性,其中相对位置估计相比EKF提高79%、相对速度提高52%,对编队卫星相对导航具有一定应用价值.
关键词:编队卫星;相对导航;差分插值滤波;扩展卡尔曼滤波
V411.31000-1093-201401000018
超声速流动中底部排气减阻的数值研究.卓长飞,武晓松,封锋.兵工学报, 2014, 35(1): 18-26.
为了研究超声速流动中底部排气减阻特性,采用高精度的AUSMPW+迎风格式、k-ω SST湍流模型、8组分12反应化学动力学模型、二阶矩湍流燃烧模型耦合求解三维带化学反应的Navier-Stokes方程.在数值方法的有效性和可靠性经过验证后,对超声速流动底部排真实气体流场进行了数值模拟.计算结果表明:随着排气参数的增大,底压比将先增大后减小,然后再增大;当排气参数较小时,底压比基本不随排气面积的改变而改变.当排气参数较大时,底压比随着排气面积的增大而增大;在最佳排气减阻区内,提高排气总温对提高底压比是有利的;底部排气中富燃气体含量越高,则二次燃烧越强,有利于提高底压比.研究结果可为底部排气弹工程应用提供参考.
关键词:流体力学;底部排气弹;底部阻力;底压比;减阻特性
V4121674-7259-201401000050
运载火箭全箭动特性三维建模技术.王建民,吴艳红,张忠,等.中国科学:技术科学, 2014, 44(1): 50-61.
目前国内运载火箭动力学特性建模以梁模型为主,但梁模型是对运载火箭三维结构的一种简化,存在若干弊端.采用三维建模方法可以克服这些弊端.总结了作者近几年开展的运载火箭三维建模的研究工作,提出了运载火箭三维建模方法,包括硬壳与半硬壳结构建模方法、夹芯结构建模方法、发动机架及发动机建模方法、燃料液体建模方法、非结构质量建模方法以及连接建模方法.尤其针对液体建模,提出了燃料液体杆单元建模方法,使液体建模工作大为简化.通过工程实例应用以及和试验的对比,证明了建模方法的适用性.同时也提出了运载火箭建模当中的不确定因素.
关键词:运载火箭;结构动力学;有限元;建模
V434.141005-9954-201402000018
侧壁不连续边界下多孔介质自然对流数值模拟.吴峰,王刚,马晓迅.化学工程, 2014, 42(2): 18-22.
采用局部非热平衡模型,在方腔左侧壁面布置不连续等温边界条件,数值模拟了固体骨架发热多孔介质方腔内的稳态非达西自然对流传热,探讨了不同等温边界布置方案及方腔的高宽比M/L对方腔内自然对流传热的影响规律.计算结果表明:由于单向重力影响,多孔介质方腔内流函数结构呈现上下不对称特性,而固体相温度场分布呈现出上下对称分布规律;流体相局部Nu数的大小及分布规律与等温边界的位置相关,局部Nu数随着Y=0.5值的增大而增加,固体相局部Nu数则以Y=0.5处为中心呈现上下对称分布规律.存在一个最佳ξ值及高宽比值,使得多孔介质方腔内的整体向外传热量达到最大值,等温边界布置于方腔上侧更有利于强化方腔整体的自然对流传热.
关键词:非热平衡模型;不连续等温边界;自然对流;数值模拟
V441674-7259-201401000012
神舟飞船交会对接自动控制系统设计.解永春,张昊,胡军,等.中国科学:技术科学, 2014, 44(1): 12-19.
2011年11月、2012年6月、2013年6月相继发射的神舟八号、神舟九号、神舟十号无人和载人飞船分别与天宫一号目标飞行器成功地进行了4次自动交会对接.本文首先简要介绍了神舟飞船交会对接自动控制系统的组成和飞行阶段划分,重点对自动交会对接制导、导航和控制的设计方案和算法进行了介绍,对决定交会对接任务成败的导航精度、制导精度和控制精度进行了分析,并给出了在轨飞行验证结果.
关键词:交会对接;制导、导航与控制;自动控制;自主
V4470254-6124-201402000242
空间材料科学实验中的X光三维成像仿真.于强,童方圆,周炳红.空间科学学报, 2014, 34(2): 242-248.
用于空间材料科学研究的X射线观察设备已列入空间站材料科学实验规划,仿真实现X光三维成像的流程可为X射线观察设备的研制提供设计依据.仿真流程主要包括三个步骤:使用锥束X光照射被扫描对象并旋转对象,获取多角度下的投影影像;根据投影影像和几何信息重建扫描对象,获取对象空间点数据;将扫描对象三维显示出来.使用线衰减系数不同且相互重叠的多个椭球组成的三维Shepp-Logan模型对算法进行了仿真测试,仿真结果能很好地将模型重建并显示出来.
关键词:X射线;三维显示;空间材料科学实验
V447;P353.10254-6124-201402000235
基于绝对磁场测量的磁通门磁强计在轨标定方法.张镇琦,李磊,周斌,等.空间科学学报, 2014, 34(2): 235-241.
卫星在轨进行磁场测绘及监测时,需要高精度的磁场值,但由于磁通门磁强计三轴非正交性以及零点漂移所引起的误差大大降低了磁强计的测量精度,因而有必要对此进行校正.本文利用绝对标量磁强计,采用一种改进的最小二乘标定算法,通过不断迭代实现对磁通门三轴正交性和零点漂移的修正.结果表明,在考虑了磁强计本身噪声水平的实际情况下,磁通门磁强计的误差可由100 nT左右修正到0.2 nT以内.该算法为卫星在轨高精度磁场测量提供了一种可行的方法.
关键词:磁通门磁强计;卫星在轨标定;标定算法
V448.11000-1093-201401000070
制导系统设计参数多准则优化决策方法研究.张一航,侯明善.兵工学报, 2014, 35(1): 70-75.
研究了考虑制导控制系统性能和成本等因素的一体化设计参数优化决策问题.提出将制导控制系统参数优化设计问题转化为多准则决策问题的方法,以比例导引制导系统为模型采用多因素决策的优劣解距离法(TOPSIS)决策过程验证了方法的有效性.在决策准则选取方面,将系统精度、成本等因素综合考虑建立了参数决策矩阵,根据不同初始条件下制导系统脱靶量仿真结果,分析了性能、成本不同加权情况对设计方案决策排序结果的影响.提出的决策方法能够有效决策出制导系统兼顾多种准则的最优设计方案,决策的鲁棒性良好.
关键词:控制科学与技术;制导系统;系统设计;多准则决策;TOPSIS
V448.1331000-1093-201401000134
基于模糊变系数策略的迎击拦截变结构制导律设计.熊俊辉,唐胜景,郭杰,等.兵工学报, 2014, 35(1): 134-139.
迎击拦截是拦截问题中常见的一种制导方式.为提高拦截器的末制导精度,基于变结构控制设计零化视线角速率的变结构制导律是一种典型方法.对高速目标的迎击拦截出现相对速度过大,目标机动能力引起的导引初段需用过载过大的问题,应用模糊控制设计制导律的导航项及变结构项系数随剩余导引时间变化的策略以延长系统进入滑模面的时间,使系统进入滑模面的同时有效减小末制导初段的控制量.建模及仿真结果显示,该制导律在使视线角速率收敛的同时显著地减小了导引初段的需用过载,验证了该方法的有效性及对传统比例导引律的优越性.
关键词:飞行器控制、导航技术;变结构制导律;模糊控制;迎击拦截;变系数;速度比
V4740254-6124-201402000201
基于遥测数据动态特征的卫星异常检测方法.李维铮,孟桥.空间科学学报, 2014, 34(2): 201-207.
基于遥测参数分析异常是保证卫星正常在轨运行的基础,通常采用阈值法判断遥测参数是否超差来判断卫星工作状态,由于其无法检测在阈值范围内变化的卫星遥测数据异常,因而会导致故障漏报.本文利用遥测参数动态变化特性,提出一种基于遥测数据变化规律检测异常的方法.利用周期图谱法求解遥测参数周期,根据遥测数据各周期之间参数值的相似性,按照遥测参数周期对数据进行采样,得到平稳差分序列,对其建立自回归移动平均混合模型,通过精确的预测结果与实测遥测数据比较来发现异常.利用该方法对实际在轨运行的某卫星2012年5月太阳能帆板转动异常故障进行验证,结果表明其能够有效避免故障漏报.
关键词:卫星故障检测;遥测数据;时间序列;周期图谱;ARMA模型
V476.30254-6124-201402000219
嫦娥三号着陆器有效载荷.贾瑛卓,代树武,吴季,等.空间科学学报, 2014, 34(2): 219-225.
嫦娥三号着陆器配置了地形地貌相机、月基光学望远镜、极紫外相机、降落相机等四种科学探测有效载荷.介绍了有效载荷的科学探测任务、系统设计方案和系统组成,描述了各有效载荷的方案设计和主要技术指标等.
关键词:嫦娥三号;有效载荷;地形地貌相机;月基光学望远镜;极紫外相机;降落相机
V488.21000-1093-201402000248
多无人机远距突防协同目标搜索决策.国海峰,丁达理,吴文超,等.兵工学报, 2014, 35(2): 248-255.
针对需要远距突防的不确定区域运动目标的搜索问题,提出了多无人机(UAV)远距突防和协同目标搜索的路径决策.改进基本的二维扩散模型,建立考虑目标运动与地理环境限制条件下的不确定区域扩散模型,在此基础上基于电势场算法和滚动时域控制研究了远距突防与优化路径决策策略.综合考虑不确定性降低收益、平均不确定度与综合抗力,构建协同搜索收益函数,为协同搜索路径决策提供路径优化准则,进行仿真实验.仿真结果表明,本算法能够有效地应对突发威胁与不确定区域扩散,完成多UAV远距突防与协同目标搜索任务.
关键词:飞行器控制、导航技术;多无人机;不确定区域扩散模型;远距突防;协同目标搜索
V5261674-7259-201401000020
飞船空间对接机构技术.张崇峰,柏合民.中国科学:技术科学, 2014, 44(1): 20-26.
空间对接是载人航天工程的关键技术,本文讨论了我国神舟对接机构的系统方案,分析了对接捕获和缓冲的动力学设计、机构学设计,以及对接机构连接刚度的保证等方面问题,讨论了对接机构地面试验系统和试验方案,介绍了我国首次空间对接的情况.
关键词:空间对接;对接机构;捕获
V5261674-7259-201401000027
交会对接地面验证技术.石磊,管乐鑫,王京海,等.中国科学:技术科学, 2014, 44(1): 27-33.
本文对交会对接地面仿真验证技术的实现途径进行了总结,着重对我国交会对接地面仿真验证技术发展历程中具有重要代表性的交会对接九自由度半物理仿真验证系统的设计特点进行了介绍,给出了利用该仿真验证系统对我国交会对接技术核心的自控/人控系统设计进行仿真验证的结果,最后对我国交会对接地面仿真验证技术的发展方向进行了展望.
关键词:交会对接;仿真验证
V5261674-7259-201401000034
神舟飞船交会对接人工控制系统设计.胡海霞,解永春,胡军.中国科学:技术科学, 2014, 44(1): 34-40.
神舟九号飞船首次人工控制(以下简称“人控”)交会对接的圆满完成,标志着我国全面掌握了空间交会对接人工控制和自动控制技术.交会对接人控系统为航天员提供稳定可靠的操作平台和驾驶飞船的操作方法,对人控交会对接任务的成败起着至关重要的作用.本文在分析交会对接人控系统设计原则的基础上,阐述了人控交会对接控制系统组成和各主要部件的工作原理,首次提出了通过电视摄像机图像进行相对状态确定的测量参数定义及其估计方法,并给出了人控交会对接的操作方法.神舟九号的在轨验证说明了交会对接人控系统操作简单、可靠,满足高精度的对接要求,该项技术具有良好应用前景.
关键词:人工控制;交会对接;相对状态估计;操作方法
V5280254-6124-201402000208
一种基于TLE数据的轨道异常分析方法.王荣兰,刘卫,刘四清,等.空间科学学报, 2014, 34(2): 208-213.
空间在轨物体的轨道异常是航天工程及预警领域普遍关注的问题,及时发现轨道异常意义重大,通过分析空间物体的轨道异常,可以及时发现和识别规避事件或碰撞事件,还可以了解监测网的能力.本文提出一种基于TLE数据的简单的轨道异常分析方法——长半轴变化法.该方法快速有效,应用到低轨在用卫星和美俄解体碎片的异常分析中,异常物体正确识别率可达到100%;对美俄解体碎片进行轨道异常分析后得出,美国空间监视网可以稳定探测90%以上的解体碎片.
关键词:轨道异常;长半轴变化;标准差
X1 环境科学基础理论
X1311671-5489-201402000376
基于平面光极的DO二维实时监测系统在生物扰动存在下水/沉积物体系中的应用.周楠楠,李一楠,郭志勇,等.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 376-382.
采用改进的平面传感膜制备方法,建立应用于淡水/沉积物模拟体系的溶解氧(DO)二维分布监测系统.结果表明:采用物理包埋法将荧光指示剂三(4,7-联苯-1,10-邻菲啰啉)二氯化钌固定于乙基纤维素膜上,制备的DO平面传感膜荧光强度随DO质量浓度的增加而减小,符合荧光淬灭的Stern-Volmer方程,具有DO响应范围宽(0~20 mg/L)、 响应速度快(<60 s)、 准确性高、 可逆性和稳定性好等优点;在生物扰动存在下,沉积物DO变化较小,对上覆水DO影响较大,这是由于物理混合和氧化还原等多种机制综合作用所致,生物扰动将直接或间接影响这些作用.
关键词:生物扰动;平面光极;DO传感器;沉积物;生物地球化学
X1311000-6923-201402000499
三峡库区消落带甲基汞变化特征的模拟.张成,宋丽,王定勇,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 499-504.
为探寻三峡水库消落带在干湿交替条件下甲基汞的变化规律,以库区典型消落带土壤为研究对象,采用模拟试验,研究了干湿交替条件下消落带土壤和水体甲基汞含量和动态变化趋势及其影响因素.结果表明:淹水过程会促进土壤无机汞向有机汞转化,土壤甲基汞含量在淹水和落干过程均呈现先增加后减少的趋势;随着干湿交替周期的增加,土壤甲基汞含量增加,第二次淹水后土壤甲基汞平均含量比第一次淹水增加了22.13%,第二次落干后土壤甲基汞平均含量比第一次落干增加了58.17%.第二次淹水过程土壤甲基汞占总汞的比例明显高于第一次淹水,土壤中汞的甲基化主要与干湿交替循环有关.土壤淹水后会迅速向水体释放甲基汞,水体中甲基汞含量明显增加,两次淹水过程增幅分别为119.42%和334.72%,水体甲基汞和土壤甲基汞之间无显著相关.干湿交替环境土壤甲基汞含量主要受pH值、有机质含量、Eh和土壤含水量等因素的影响;水体中甲基汞含量的影响因素则主要有水体pH值、DO、DOM、水温等.
关键词:三峡库区;消落带;甲基汞;干湿交替
X1311000-6923-201402000532
板材甲醛释放实验及其释放参数的测定.池东,李立清,马卫武.中国环境科学, 2014, 34(2): 532-538.
采用1 m3的小型环境模拟舱,测试了不同温度和装载度条件下胶合板、密度板、细木工板和复合地板中甲醛释放规律.研究发现:甲醛浓度在初始阶段(0~3 h)均迅速增大,随后速度慢慢减小,最后浓度趋于恒定值;温度升高会促进板材内甲醛释放,温度每升高5℃,甲醛释放量会增加10%~30%;而装载度增大则会减少单位体积板材内甲醛的释放量.利用不同装载度条件下板材在密闭环境舱散发过程和平衡状态浓度,求解了影响板材释放特性的关键释放参数:可散发初始浓度Cm,0、扩散系数Dm和分配系数K;模拟计算的浓度结果与实验测试数据吻合良好,为研究板材甲醛释放规律提供了一种有效手段.
关键词:甲醛释放;人造板;释放参数;密闭环境舱
X131.11000-6923-201402000289
天气因素对道路灰尘铂族元素累积的影响.刘玉燕,刘浩峰,曾何华,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 289-294.
以新疆昌吉市为研究区,探讨了天气因素对道路灰尘铂族元素(PGEs)累积的影响及其作用机制.样品经王水消解后由ICP-MS测定.结果表明,径流冲刷与风力是道路灰尘中PGEs迁移转化的主要外力,而降水量与气温是城市道路形成径流的主要影响因素,干旱区降水稀少,更利于灰尘PGEs的累积.各类天气因素对道路灰尘PGEs含量的影响具体表现为:降水量小(12 h降水量<5 mm),且气温高于0℃以上时的降雪(包含雨夹雪)后PGEs含量上升;降水量大(12 h降水量>5 mm),且气温高于0℃以上时的降雪(包含雨夹雪)后PGEs含量下降;气温低于0℃时,无论降雪量大小,雪后PGEs含量下降.单场次小雨(12 h降雨量<5 mm)后PGEs含量上升;单场次中雨及其以上降雨(12 h降雨量>5 mm)后PGEs含量下降;连续性小雨(12 h降雨量<5 mm)后PGEs含量上升,其累积达到上限,若继续降小雨,其含量不再升高反而呈缓慢下降趋势.4级以上大风天气后PGEs含量明显下降.
关键词:天气因素;道路灰尘;PGEs;累积;影响
X131.31000-6923-201402000452
城市建筑物对周围土壤中多环芳烃含量与分布的影响.于英鹏,杨毅,刘敏,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 452-458.
为探讨城市建筑物对其周围土壤中多环芳烃(PAHs)含量与分布的影响,对建筑物勒脚或散水边缘(B)和距建筑物5 m(B-5)处20个表层土壤样品中16种优控PAHs进行了检测分析.结果表明,B处土壤中Σ16PAHs含量为824~8960 ng/g,平均为2649 ng/g;B-5处土壤中Σ16PAHs含量为637~1706 ng/g,平均为1297 ng/g,B处PAHs含量远高于B-5.各样点主要以4环和5环PAHs为主,B处3环PAHs含量高于B-5处.其中Σ4PAHs(Fl、Pyr、InP和BghiP)含量分别占B和B-5土壤中Σ16PAHs的48%和45%.参照Maliszewska-Kordybach建立的土壤PAHs污染标准,HJ-5、AJ、AJ-5、EB-5和TC-5属于中等污染程度(600~1000 ng/g),其余各样点均属于重度污染(>1000 ng/g).B处土壤中TOC相对B-5处有富集趋势,B和B-5处土壤中PAHs与TOC无明显的相关性.BaA、Chry、B(b/k)F、BaP、InP和DahA是B和B-5处土壤中TEQBaP浓度的主要贡献者.溯源结果表明B和B-5处土壤中PAHs主要来源于煤炭、汽油和柴油的燃烧;B-5土壤中PAHs部分可能来源于石油类的泄漏.
关键词:城市;建筑物;土壤;多环芳烃;分布特征
X131;O647.311000-7857-201406000034
氧化石墨对对硝基苯酚的吸附行为.查飞,曾慧崇,常玥.科技导报, 2014, 32(6): 34-39.
以石墨粉为原料,经Hummers 法制备氧化石墨,采用红外光谱、X射线衍射和扫描电镜对产物结构进行表征.结果表明,氧化石墨含有C—OH、—COOH和C—O—C等官能团,使石墨的层间作用力减弱,层间距增大.研究了氧化石墨对对硝基苯酚的吸附行为,当吸附温度为298 K,pH为7.0时,氧化石墨对对硝基苯酚的吸附量为80.69 mg/g,是石墨粉吸附量的6.1 倍.吸附热力学研究表明,氧化石墨对对硝基苯酚的吸附可以用Langmuir 方程拟合,吸附是自发的放热过程,低温有利于吸附的进行.动力学拟合显示吸附符合二级动力学模型.
关键词:氧化石墨;对硝基苯酚;吸附热力学;吸附动力学
X132;X1311671-7775-201402000233
中空纤维支载离子液体液液微萃取测定环境水样中的4-n-壬基酚.邹艳敏,张祯,吴向阳,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(2): 233-237.
建立了中空纤维支载离子液体液液微萃取方法,结合HPLC/UV用于测定环境水体中痕量4-n-壬基酚.以l-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸离子液体([C8MIM][PF6])为萃取剂,优化影响萃取效率的萃取剂体积、供体相pH值、离子强度和萃取时间.最佳条件下,即[C8MIM][PF6]为5.0 μL,pH=5,盐质量分数5%,萃取时间8 h时,对水体中4-n-壬基酚的富集倍数可达1129倍,检出限质量浓度为0.05 μg·L-1(S/N=3),质量浓度线性范围0.15~100.00 μg·L-1(R=0.9997),地表水加标回收率为80.1%~105.6%.
关键词:离子液体;4-n-壬基酚;中空纤维支载液膜微萃取;高效液相色谱;环境水体
X140253-9993-201401000072
超高水材料地裂缝充填治理技术.刘辉,雷少刚,邓喀中,等.煤炭学报, 2014, 39(1): 72-77.
为了进行西部采煤沉陷区地表生态恢复治理,针对采动引起的地表永久性地裂缝的治理,在进行超高水材料物理力学性能测试的基础上,研制了野外超高水材料地裂缝充填工艺及充填系统,提出了“深部充填—表层覆土—植被绿化”的地裂缝治理3步法,并以神东矿区大柳塔煤矿12203~12205工作面老采空区生态治理示范基地为试验区,进行了超高水材料地裂缝治理试验,通过与常规沙土充填方法对比分析发现,该系统采用水体积为94%的超高水材料进行地裂缝深部充填后,地表下沉量大大减小,且地表保水性能大大提高,植被长势良好.
关键词:超高水材料;地裂缝;塌陷区治理;西部矿区;生态建设
X1430559-9350-201402000227
河流水环境容量计算方法研究.周刚,雷坤,富国,等.水利学报, 2014, 45(2): 227-234.
为了给河流污染物容量总量控制提供技术支持,以赣江下游化学需氧量和氨氮水质因子为例,提出了动态水文条件下基于WESC2D(Two Dimensional Water Environment Simulation Code)模型水质模拟和粒子群算法中RPSM(Repulsive Particle Swarm Method)非线性优化的河流水环境容量计算方法.该方法直接以水质目标空间约束控制断面允许平均期浓度及超标重现期为条件计算水环境容量,相对于以稳态设计水文条件间接控制风险进行模拟计算的方法,更有利于控制容量计算的风险,同时,因不受Courant数限制的WESC2D 模型与无需试算的非线性规划方法有机结合,灵活易用,可以显著地提高容量计算的效率.计算结果表明,赣江下游化学需氧量水环境容量为71 233.4 t/a,氨氮水环境容量为2 361.8 t/a.该结果可为赣江下游污染物总量分配方案的制定提供决策依据.
关键词:水环境容量;氨氮;化学需氧量;粒子群算法;赣江下游
X1431000-6923-201402000410
湖泊水动力模型外部输入条件不确定性和敏感性分析.李一平,邱利,唐春燕,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 410-416.
以我国典型的大型浅水湖泊太湖为研究区域,采用国内外常用的环境流体动力学模型(EFDC),结合拉丁超立方取样(LHS)方法,研究湖泊水动力模型中4个重要的外部输入条件,即3个边界输入条件(出入湖流量、风速、风向)和1个初始输入条件(初始水位),对模型水动力模拟结果(水位、水龄以及流场)的影响与贡献.结果表明,初始水位的设定对模拟全湖水位和水龄产生决定性影响,不确定性的贡献率分别达到85.73%和66.125%,对垂向平均流速影响的贡献率只有3%;风速对表面流速模拟结果影响较大,贡献率达到58.70%,而对水位和水龄的贡献率分别为5.25%和3.00%.在垂向上,各层流速受外部输入条件不确定性的影响规律相似,贡献率排序为风速(55%~60%)>风向(10%~15%)>初始水位≈出入湖流量(1%~5%).因此在模拟大型浅水湖泊水动力过程时,可以根据不同的输出目标能够有针对性地提高外部输入条件的准确度,为提高模型精确度提供有效信息.
关键词:输入条件;不确定性分析;敏感性分析;environmental fluid dynamic code (EFDC);大型浅水湖泊
X161000-6923-201402000295
长江三角洲城市群人为热排放特征研究.陆燕,王勤耕,翟一然,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 295-301.
基于常规可获取的能源、交通、人口等统计资料,利用“自上而下”的能源清单法,研究了2010年长江三角洲(以下简称“长三角”)城市群地区各类人为热排放量及其时空分布特征.结果表明:该地区人为热排放总量为1.4×1019J/a,其中工业、交通、建筑、新陈代谢分别占75.1%、12.5%、9.9%和2.5%.上海、苏州、无锡、杭州和南京五个城市的人为热排放总量约占研究区域总量的71%.长三角城市群的人为热年平均排放通量为5.3 W/m2,大部分地区介于5~30 W/m2,城市高值区一般介于20~70 W/m2,上海明显高于其他城市.为方便有关环境气候模式的输入,本文提供了人为热排放的网格化空间分布和简单的时间变化廓线.
关键词:人为热;排放清单;城市热岛;长江三角洲
X1691000-6923-201402000302
影响上海的一次沙尘过程WRF-Dust数值模拟.马井会,周广强,周骥,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 302-310.
利用完全耦合大气化学模式WRF-Dust(Weather Research and Forecasting-Dust)对2011年5月1~4日影响上海地区的一次典型沙尘天气过程进行了数值模拟研究,并与观测资料进行了对比分析.结果表明:WRF-Dust模式成功模拟了此次沙尘过程的形成、发展和演变的整体特征及其影响时间及范围;较好地模拟了沙尘到达上海的时间(模式和观测均在1日11:00前后)和直接影响的结束时间(2日02:00前后),而且模式沙尘浓度与观测资料较为一致;但局部地区和部分时段的气象条件和沙尘模拟还存在一定的偏差,未能准确模拟过程后期沙尘回流对长三角沿海地区的影响.分析了导致模拟偏差的原因,并探讨了提高模式沙尘模拟能力的可能途径.
关键词:WRF-dust模式;沙尘;PM10
X1711000-6923-201402000492
改性黏土絮凝海洋原甲藻对水体中氮、磷的影响研究.卢光远,宋秀贤,俞志明,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 492-498.
通过对比研究典型有害微藻海洋原甲藻(Prorocentrum micans Ehrenberg)自然消亡(A1组)及改性黏土絮凝(A2组)两种体系,考察两体系中氮、磷等主要水质因子的变化情况.结果表明,改性黏土能有效去除P.micans并影响其后期生长状态,0.4 g/L改性黏土添加3.5 h后去除率可达60%以上,且藻密度无二次增长.改性黏土絮凝藻华过程中能有效去除水体营养元素,A2组DIP和DIN较A1组分别降低85%和35%.另外,添加改性黏土对水体有机氮、磷影响值得关注,第33 d A2组TON和TOP较A1组分别减少约120,6 μmol/L.改性黏土对有机氮、磷存在一定的埋存保护作用,通过吸附絮凝、螯合等作用使有机氮、磷脱离水体系统,而自然消亡体系中的微藻消亡后将通过分解、矿化等过程快速进入水体参与再循环.该研究系统阐述了改性黏土絮凝P.micans对水体营养环境的影响,以期为现场治理提供理论支持.
关键词:有害藻华;改性黏土;有害藻华治理;营养盐去除;海洋原甲藻;生态效应
X1712095-6134-201401000074
北京城区河岸带的物理结构对交通污染物扩散特征影响的模拟.吴芳芳,张娜,陈晓燕.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 74-84.以北京城区北护城河为例,探讨具有不同物理结构的河岸带对交通污染物扩散特征的影响.结果表明,在不同季节,不同物理结构的河岸带对应不同的ρ分布和最大质量浓度落地点xρmax,表现出不同的影响.其中,与线源水平方向上的距离对xρmax的影响最大,但需结合其他因素综合分析xρmax在河岸带或河流中的相对位置;与线源垂直方向上的高度H对ρ和xρmax均有影响.同时,线源源强和气象参数(如大气稳定度和风速)对交通污染物的扩散特征也有影响.
关键词:地面质量浓度;最大质量浓度落地点;距路高度;距路距离;河岸带宽度;气象参数
X171.41000-7857-201407000027
丛枝菌根真菌和腐殖酸联合作用对矿区沙土改良效应.王义,杨艳,李少朋,等.科技导报, 2014, 32(7): 27-32.
针对神东矿区采煤塌陷地土壤不断沙化、植物难以定植的特点,通过室内盆栽模拟试验,研究丛枝菌根真菌和腐殖酸联合作用对矿区沙土改良效应.结果表明,丛枝菌根真菌和腐殖酸联合作用提高了玉米生物量和根系活力.当施加腐殖酸质量分数为0.05%时,菌根与其联合作用对玉米生长和沙土的改良效果最优,玉米干质量比空白对照组高出73%,根际土壤中的有效磷含量和酸性磷酸酶活性分别提高了30%和49%,玉米根际土壤菌丝密度比空白对照提高了0.8 m/g,且根际土壤中微生物数量增加显著.丛枝菌根真菌和腐殖酸联合作用有利于玉米生长,对退化沙土具有改良效应.
关键词:丛枝菌根真菌;腐殖酸;沙土;改良效应
X171.51000-6923-201402000478
镉对铜绿微囊藻和斜生栅藻的毒性效应.刘璐,闫浩,夏文彤,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 478-484.采用不同Cd2+浓度处理铜绿微囊藻(Microcysis aeruginosa Kutz.)和斜生栅藻[Scenedesmus obliquus (Turp.) Kutz.],研究Cd对两种淡水藻的毒性效应.结果表明,Cd2+浓度低于0.1 mg/L促进斜生栅藻生长,高于0.15 mg/L时才转变成抑制作用,表现为毒物的低浓度促进高浓度抑制的Hormesis效应;但铜绿微囊藻对Cd2+的毒性非常敏感,0.05 mg/L Cd2+作用72 h后,其生长就受到明显抑制,随着浓度的升高,抑制作用越明显;受到Cd2+的胁迫,两种藻细胞均表现为细胞膜受损,藻液可溶性蛋白质和核酸含量升高,扫描电子显微镜观察显示,藻细胞表面的絮状物随着Cd2+的升高增多,尤其是铜绿微囊藻改变更为明显;同时,氧自由基(O2)含量升高,过氧化物酶(POD),过氧化氢酶(CAT)活性早期均可随Cd2+浓度的增加而上升;两种藻对Cd2+均有一定吸收作用,单位藻细胞内,斜生栅藻对Cd2+的吸收能力明显好于铜绿微囊藻.镉对这两种藻的毒性机制之一可能是通过刺激氧自由基产生以及由其引起藻细胞生理生化改变而使这两种藻受到损伤,相比铜绿微囊藻,斜生栅藻不仅对Cd2+胁迫具有较好的耐受性,且对其具有良好的吸收作用,提示斜生栅藻具有开发成水体Cd2+生物处理材料的潜质.
关键词:镉;铜绿微囊藻;斜生栅藻;毒性效应
X1721000-6613-201403000737
3株厌氧产电菌的分离与特性.邹然,朱葛夫,张净瑞,等.化工进展, 2014, 33(3): 737-743.
采用Hungate厌氧菌培养技术从微生物电解池(MEC)中分离得到3株厌氧产电菌Z1、Z2和Z3.16S rDNA基因测序和系统发育树构建结果表明,Z1属于柠檬酸杆菌属(Citrobacter),Z2和Z3属于梭菌属(Clostridium).生理生化特性研究表明,Z1为兼性厌氧菌,Z2和Z3为严格厌氧菌;3种菌株能够耐受较酸的pH值条件,在pH值为5~7.5的环境中增殖良好;Z1的最适生长温度为35℃,Z2和Z3的最适生长温度为30℃;3种菌株的最适NaCl浓度为0.1%~2.0%;均能以蔗糖、淀粉、丙酸钠、乙酸钠等为碳源生长.产电活性测试试验表明,3种菌株在-0.29 V时具有较大还原峰,氧化峰不明显,适用于微生物燃料电池(MFC)的阴极.在MFC的启动试验中,加入3种菌株的混合物后,可显著缩短其启动周期,同时产电效能提高了18.1%.
关键词:厌氧产电菌;分离;生理生化特征;电化学活性
X1721000-3207-201402000222
异味物质β-环柠檬醛降解菌的分离和鉴定.代志刚,蒋永光,谷依露,等.水生生物学报, 2014, 38(2): 222-226.
β-环柠檬醛(β-cyclocitral)是由微囊藻产生的主要藻源性异味污染物之一.利用稀释涂平板法,从采集到的微囊藻水华水样中分离得到两株降解β-环柠檬醛的菌株DH16和DH18,16S rRNA序列比对和系统进化树分析表明它们分别属于食酸菌属 (Acidovorax)和不动杆菌属(Acinetobacter).实验室保藏的微囊藻毒素降解菌Novosphingobium sp.THN1对β-环柠檬醛也有降解效果,该菌属于新鞘氨醇杆菌属(Novosphingobium).对三株菌进行以β-环柠檬醛为唯一碳源的培养实验,气相色谱检测分析表明DH18和THN1两株菌具有高效降解β-环柠檬醛的能力,可以作为研究β-环柠檬醛生物降解机理的理想材料.
关键词:微囊藻;β-环柠檬醛;食酸菌属;不动杆菌属;新鞘氨醇杆菌属;生物降解
X1721000-6923-201402000518
一株苯酚降解菌的分离鉴定及响应面法优化其固定化.葛启隆,岳秀萍,王国英.中国环境科学, 2014, 34(2): 518-525.
从太原市焦化厂废水活性污泥中分离、筛选出一株苯酚降解细菌,经生理生化反应和16S rRNA鉴定,该菌株为Diaphorobacter属细菌,命名为PD-07.代谢机制研究表明,苯酚可诱导该菌合成邻苯二酚2,3-加氧酶降解苯酚.为了提高该菌株对苯酚的降解率,以海藻酸钙为材料,对该菌株进行包埋固定化研究.首先采用Plackett-Burman实验设计筛选出影响固定化菌株苯酚降解率的关键因素,然后采用最陡爬坡实验逼近最大苯酚降解率响应区域.最后用Box-Behnken实验设计及响应面回归分析,应用二次方程对实验数据进行拟合得,拟合曲线与实验实测值相关性良好,最佳条件为海藻酸钠浓度3.83%(m/V)、CaCl20.3 mol/L、菌胶比1:26.73、固定化时间2 h、摇床转速180 r/min、培养温度30℃、初始pH值7.2、液固比4.86:1,在此条件下苯酚降解率可达96.89%.
关键词:Diaphorobacter sp.PD-07;Plackett-Burman;海藻酸钠;固定化细胞;苯酚;生物降解;响应面法
X1721000-6923-201402000526
腐殖酸和半胱氨酸对Shewanella oneidensis MR-1生物转化硫化汞的影响.陈艳,黄潇,司友斌.中国环境科学, 2014, 34(2): 526-531.研究了不同浓度腐殖酸和半胱氨酸条件下,铁还原菌Shewanella oneidensis MR-1对固态硫化汞的生物溶解和甲基化作用.结果表明,固态硫化汞的生物溶解量随加入腐殖酸浓度的增大而增加,当腐殖酸浓度为10 mg/L时,固态硫化汞的溶解量约为3.35 mg/L;在腐殖酸浓度为1~5 mg/L范围内,S.oneidensis MR-1对硫化汞的生物甲基化率呈上升趋势,在5~10 mg/L范围时呈下降趋势,其中生物甲基化率最大值约为10.55%;加入不同浓度半胱氨酸对菌株生物溶解固态硫化汞的影响不明显,但能增加S.oneidensis MR-1对硫化汞的生物甲基汞生成量,加速甲基化反应进程,使硫化汞的生物甲基化率提高至19.23%.该研究为自然水体生态系统中铁还原菌参与固态硫化汞生物溶解及生物甲基化提供了直接证据.
关键词:铁还原菌;硫化汞;生物转化;腐殖酸;半胱氨酸
X1722095-6134-201401000067
反应器形式及污泥形态对厌氧氨氧化菌群落结构的影响.徐亚慧,刘苗苗,张树军,等.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 67-73,84.通过构建克隆文库,对反应器类型和污泥形态对厌氧氨氧化(anammox)细菌的群落结构的影响进行探索.研究发现,反应器类型对anammox细菌群落结构影响不大,但其种泥来源对功能细菌的群落结构有一定影响.污泥形态对anammox细菌群落结构有着重要影响,絮体污泥中的anammox细菌以Candidatus Kuenenia为主;聚集态污泥中的anammox细菌则以Candidatus Brocadia为优势菌;在同时存在絮体污泥和生物膜的复合式反应器中,不同污泥形态中anammox细菌在接触时会发生迁移,但其优势菌种不发生变化.
关键词:厌氧氨氧化细菌;颗粒污泥;絮体污泥;生物膜污泥;PCR-Clone
X2 社会与环境
X242095-6134-201402000198
松花江流域(吉林省段)区域经济差异研究.刘永,佟连军.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 198-205.
以县域为研究单元,人均GDP为测度指标,利用SPSS16.0和ArcGIS9.3作支撑,对2001—2011年松花江流域吉林省段区域经济差异的时空格局进行初步探究.结果表明,1)2001年以来流域区域经济极化、经济总体差异均呈缩小趋势,区域内差异是区域整体差异的主要贡献者;2)流域上、下游经济差异较大,但经过多年发展,经济空间格局发生较大变化,松原次级经济增长极逐渐形成,经济空间结构由梯度分布转变为长吉、松原组团的“双核”结构;3)资源条件、产业结构和政策因素等是造成流域区域经济差异的主要原因.
关键词:区域经济差异;泰尔指数;松花江流域(吉林省段)
X3 环境保护管理
X3211000-6788-201403000810
京津冀大气污染治理省际合作博弈模型.薛俭,谢婉林,李常敏.系统工程理论与实践, 2014, 34(3): 810-816.
首先,结合目前京津冀区域大气污染的实际情况,提出了通过省际合作达到大气污染治理的 3个基本假设.其次,通过构建区域优化模型和 Shapley 值合作收益分配方案,建立了京津冀大气污染治理省际合作博弈模型.通过求解区域优化模型得到各省份最优去除量和去除成本,进而利用 Shapley 值法获得相对公平的合作收益分配方案.最后,以 2009年京津冀各省份 SO2去除为例进行了实证分析,结果显示了京津冀省际合作博弈模型的有效性和实用性,而且模型最优化模拟结果可作为区域决策的重要参考,促使各省份合作共赢.
关键词:大气污染;泡泡政策;合作博弈;Shapley 值分配法
X5 环境污染及其防治
X5111672-7207-201401000328
核壳结构纳米催化剂的制备及其低温催化氧化NO性能.王盼,唐晓龙,易红宏,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(1): 328-333.
选用醋酸锰作为成壳的前驱物质、纳米二氧化硅作为核材料,分别采用浸渍法、浸渍沉积法和层层自组装法制备SiO2/MnOx核壳结构催化剂,并探索所制核壳结构催化剂NO低温催化氧化活性,对3种方法所制催化剂进行TEM表征.此外,分别研究核壳结构催化剂制备过程中核材料SiO2焙烧温度、SiO2负载锰物质后的焙烧温度、焙烧时间和锰负载量(质量分数) 4个因素对催化剂催化性能的影响.研究结果表明:层层自组装法可制备出核壳结构催化剂,SiO2球形颗粒表面形成了厚度均一、包裹完整、界面清晰的晶状物壳层,壳层厚度为6~15 nm;能量色散谱仪(EDS)结果显示壳层上包覆物质主要为MnOx晶粒.在SiO2焙烧温度为400℃,SiO2负载锰物质后的焙烧温度为400℃,焙烧时间为4 h,锰负载量为15%条件下制得的SiO2/MnOx核壳结构催化剂,在反应温度为150℃时,NO转化率可达38.3%(进口配气为0.05% NO和3% O2(体积分数),空速为30 000~35 000 h-1),已达到现阶段较成熟的负载型锰基催化剂在此温度区间的NO转化水平.
关键词:核壳结构催化剂;层层自组装法;低温催化氧化NO
X511;TP79;P4071000-6923-201402000282
北京2013年1月连续强霾过程的污染特征及成因分析.杨欣,陈义珍,刘厚凤,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 282-288.
以北京市2013年1月份连续灰霾天气中10~16日的强霾污染过程为例,利用MPL-4B型IDS系列微脉冲激光雷达观测资料由Fernald算法反演得到此次污染过程中气溶胶垂直分布特性,结合地面气象条件和天气形势分析污染原因,并讨论与气溶胶地面监测数据的符合性.结果表明:此次连续强霾过程污染严重,观测时段内89.4%的时间出现霾,39.8%的污染时段达到重度霾级别,其中大气地表消光系数与PM2.5浓度变化呈显著线性相关关系,相关系数达0.95.研究过程内,大气边界层在91%的时段低于500 m,平均仅为293 m,低边界层抑制了污染物的有效扩散;近地面垂向各高度的消光系数持续达到1.5 km-1以上,对比气溶胶退偏比发现城市上空的大气强消光为气溶胶颗粒物和大气水分共同导致;气溶胶光学厚度(AOD,532 nm)较大,有83.6%的时段超过1,且受相对湿度影响较大,相对湿度偏小时段的AOD值主要为气溶胶颗粒贡献,相对湿度较大时段,细颗粒物吸湿增长导致AOD受大气水分干扰显著.连续静稳的天气形势和区域污染是导致此次强霾发生和持续的主要原因,高湿天气则加剧了灰霾状况.
关键词:灰霾;微脉冲激光雷达;特征;成因
X5131000-6923-201402000311
南京地区大气气溶胶及水溶性无机离子特征分析.张秋晨,朱彬,龚佃利.中国环境科学, 2014, 34(2): 311-316.
于2010—2011年在南京市城郊两个采样点收集了气溶胶样品,并利用离子色谱(IC)法分析了其中的水溶性无机离子成分.结果表明,采样期间除了夏季,其他3个季节南京城郊气溶胶污染都较严重.南京城郊气溶胶谱分布特征基本在0.65~2.1 μm和5.8~9 μm粒径段出现峰值.PM2.5与能见度的相关性很大.城郊离子总质量浓度均是春冬季高于夏秋季,四季阴离子质量浓度明显高于阳离子,且这一特征在细粒子上表现明显.水溶性离子在气溶胶中所占比例是夏秋冬季城区高于郊区.南京城郊NO3-/SO42-年均值表明采样期间燃煤仍然是主要污染源,且该比值夏季最低,冬季最高.NH4+、K+、NO3-和SO42-主要富集在细粒子上;Na+、Cl-和NO2-在粗粒子和细粒子上都有富集;Ca2+、Mg2+和F-主要在粗粒子上富集.因子分析(FA)的方法表明南京城区气溶胶主要有3个来源.
关键词:气溶胶;水溶性无机离子;季节变化;南京市
X5131000-6923-201402000317
北京大气降水中细菌气溶胶的多样性研究.梁宗敏,杜睿,杜鹏瑞,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 317-323.
利用16S rRNA基因测序分类学技术,分别以北京市区2011及2012年不同月份的降水样品中细菌的基因组DNA为模板,通过克隆、测序构建基因组文库,研究了北京市大气降水中细菌的群落结构组成及多样性变化.系统发育分析结果表明,变形菌门(Proteobacteria) (α-,β-,γ-)是北京市降水样品中细菌的优势菌群(75.6%~100%),另外包括拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、异常球菌门(Deinococcus-Thermus)、蓝藻门(Cyanobacteria)、硝化螺菌门(Nitrospira)、厚壁菌门(Firmicutes)共7个主要门类的细菌,以及未定菌(TM7).多样性指数分析结果显示,不同的降水样品,细菌群落结构组成及多样性均存在着差异性,冬季12月份雪水样品细菌群落结构多样性明显高于其他季节的样品,细菌群落多样性(Shannon,H)特点是,冬季>秋季>夏季.
关键词:降水;细菌;群落结构;多样性;16S rRNA
X5132095-6134-201402000284
基于实测数据的太湖上空气溶胶单次散射反照率特征分析.饶加旺,马荣华,段洪涛.中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 284-287.基于AERONET太湖站2005年9月~2010年9月的太阳分光光度计实测数据,分析太湖上空单次散射反照率(SSA)随时间变化特征以及频率分布特征.结果表明,SSA的月均最大值、最小值分别为8月的0.95±0.03和12月的0.87±0.03.季节均值的最大值为夏季的0.94±0.03,最小值为冬季的0.88±0.04;SSA的年均值为0.90.从频率分布来看,SSA的最高频率分布区间为0.9~0.92.分析表明,太湖上空存在中度吸收型的气溶胶.
关键词:气溶胶;单次散射反照率;实测数据;湖泊水色遥感;CE-318
X521671-7775-201401000115
催化臭氧化降解水体中藻毒素及COD动力学研究.刘宏,黄凯,李新建,等.江苏大学学报(自然科学版), 2014, 35(1): 115-119.
采用催化臭氧化工艺处理含藻毒素污水,分别用直接代入法和微分法,研究常见金属氧化物在催化剂作用下,该工艺对污水MC-LR和COD降解的反应动力学.直接代入法研究结果表明:采用催化臭氧化工艺,MC-LR降解基本符合准二级反应动力学,COD降解基本符合准一级反应动力学.动力学微分法研究验证表明以上结论成立.温度、催化剂投加量与pH值大小等试验因素均能影响该工艺的降解速率.试验表明:温度对该工艺的影响较小,各温度下降解速率较接近;增加催化剂投加量使该工艺处理性能提高,降解速率加快;pH值对该工艺处理性能影响显著,且碱性环境对该工艺性能的抑制使降解速率显著降低.
关键词:藻毒素;催化臭氧化;降解;动力学;COD
X5221000-6923-201402000505
太湖地区稻作系统不同水体硝态氮同位素特征及污染源.夏永秋,李跃飞,张心昱,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 505-510.为辨别稻作系统不同水体硝态氮来源,选择太湖地区典型稻作区域,应用硝态氮δ15N同位素技术,结合水化学方法(如NO3-,NH4+,TP,Cl-,SO42-),研究水稻施肥之前(4~5月),施肥期(6月),及施肥之后(7~8月)地表水和地下水硝态氮来源.结果表明,地表水和地下水硝态氮含量普遍较高.在施肥期,各水体硝态氮中δ15N均较低,表明该时期农业化肥是水体硝态氮的主要来源.在施氮前期,池塘水δ15N较低,其可能原因是受雨水的影响;而地下水δ15N较高,可能是水体发生了强烈的反硝化.在施肥后期,池塘水δ15N较高可能受养殖废水影响;地下水δ15N较低,可能受农田渗漏水的影响.河水和灌溉水硝态氮δ15N在各时期波动不大,其中河水硝态氮主要来源是生活污水和动物粪肥,但灌溉水硝态氮主要来源于雨水.本研究提出新的Cl-浓度和NO3-/Cl-物质的量比区间以辨别太湖地区水体硝态氮来源.
关键词:稻作系统;硝态氮;d15N-NO3-;NO3-/Cl-;污染源
X5231671-5489-201402000383
化学修饰型PRB反应介质草炭土的制备及性能.党江艳,张玉玲,董甜姿.吉林大学学报(理学版), 2014, 52(2): 383-388.
选用11种化学试剂对渗透性反应墙(PRB)反应介质草炭土进行修饰,并分析吸附前后草炭土的微观结构.结果表明:经HCl,NaOH,CH3COOH,Mg2+,Na3C6H5O7和PO43-修饰后的草炭土吸附总石油烃(TPH)的能力降低;经Ca2+,Fe3+,Cu2+,乙二胺四乙酸(EDTA)和腐植酸修饰后的草炭土吸附TPH的能力升高,其中,经0.100 mol/L Ca2+修饰后的草炭土去除地下水中TPH为92.26%,其吸附规律符合Langmuir等温吸附方程,理论最大吸附量为2.04 g/g;吸附动力学规律遵循准二级动力学方程,吸附60 min后达到动态平衡;草炭土通过物理吸附和化学吸附去除石油污染物.
关键词:草炭土;石油污染;地下水;渗透性反应墙修复;化学试剂
X5231000-7709-201402000050
桂林市岩溶地下水典型污染物演变过程分析.张志永,焦剑妮,张伟,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 50-54.
以桂林市地下水为研究对象,通过折线图对2001—2008年的地下水水质数据进行整理和分析,从而展示桂林市城区岩溶水中的几种主要无机污染物随时间的变化,进而通过监测数据分析城市建设和经济发展与地下水污染的变化关系.结果发现,大部分年份地下水水质均处于国家规定的范围内,个别区域存在比较严重的水污染,氨氮、亚硝酸盐氮、总硬度存在着较为严重的超标现象.关键词:地下水;水质;岩溶;桂林市
X5231000-6923-201402000417
吉林市城区地下水污染时空演化.危润初,肖长来,梁秀娟.中国环境科学, 2014, 34(2): 417-423.
通过提出投影寻踪地下水污染指数模型,求得吉林市城区1980—2009年地下水监测井的污染指数.同时考虑第二松花江两岸地下水污染的非连续性,用修正的局部多项式插值方法对各年污染指数进行分区插值,得到各年地下水污染指数分布图.结果表明,吉林市城区地下水受到不同程度的污染,地下水污染指数普遍偏高,江北片区污染最为严重.全区在时间演化上具有“轻-重-轻”的阶段特征,地下水污染时空演化规律与人类活动方式紧密联系.吉林市城区地下水主要污染因子为“三氮”,其中NO2-对地下水污染的影响最大,对地下水污染指数的贡献度多年保持在0.7上下.
关键词:吉林市;投影寻踪;地下水污染指数;修正局部多项式;时空演化
X523;P6412095-6134-201401000054
裂隙管道网络物理模型水流与溶质运移模拟试验.腾强,王明玉,王慧芳.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 54-60.
基于离散裂隙网络模型和裂隙介质管道流模型,在室内建立一套裂隙介质管道网络试验装置,并开展裂隙渗流和溶质运移试验.结果表明,在相同定水头的饱和渗流条件下,不同几何参数组成的裂隙网络的渗流流量及溶质通量存在较大差异,表现出流量和溶质运移通量与裂隙管网物理模型的有效空隙率、裂隙密度、裂隙产状、进出口数量等均存在非常显著的相关性.经进一步回归分析获知,流量与有效空隙率及裂隙密度、溶质通量与流量及裂隙密度之间皆存在较好的统计关系.
关键词:裂隙;管道网络;物理模型;模拟试验;水流与溶质运移
X5241000-6923-201402000352
分层水库温度梯度对扬水曝气原位控藻效果的影响.孙昕,叶丽丽,赵伟丽,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 352-358.
基于计算流体力学(CFD)方法,数值模拟了不同温度梯度条件下扬水曝气器外围流场及藻类浓度场,并与实际工程运行数据进行对比.当水深为80 m、水面下30 m内的温度梯度从0.17℃/m增加到0.73℃/m时,核心控藻区域的半径从100 m增加到150 m,控藻区域百分比从25.16%增大到28.60%,藻类完全混合的时间分别从16 d增加到24 d.在稳定条件下,藻类在补偿点以下的停留时间均大于48 h,基本不受温度梯度的影响,藻类生长受抑制.藻类浓度模拟结果与实际工程运行结果吻合良好.推荐水库中扬水曝气器合理设计间距为250 m.
关键词:分层水源水库;扬水曝气;温度梯度;藻类控制;间距
X5241000-6923-201402000485
太原市迎泽湖富营养化控制的模型研究.武春芳,徐明德,李璐,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 485-491.
针对湖泊富营养化问题,对太原市迎泽湖进行资料收集和长期水体监测,综合水动力模型、水质模型,融合参与湖泊富营养化的各种生命活动过程,建立湖泊富营养化耦合模型,用实测水质数据进行参数率定与验证,选取总氮、总磷、叶绿素a及透明度4项因子进行模拟,得出迎泽湖营养物质输移扩散及时空分布规律.结合迎泽湖实际情况,从补水方式、补水频率以及改变湖泊柔性结构三方面,提出改变水动力条件的方案并进行数值模拟,研究了各方案水动力、物质输移扩散的改进效果,结果表明,作为富营养化程度表征的叶绿素a在空间和时间分布上均存在一定的规律性,其浓度变化范围在0.035~0.105 mg/L之间;藻类等浮游植物迅速增殖导致水质恶化水华暴发,而采取加大湖水水力循环和改善入口水质的控制方案,可有效改善湖水水质.
关键词:迎泽湖;水动力模型;水质模型;富营养化耦合模型;MIKE 21
X531000-6923-201402000445
土壤中铜生态阈值的影响因素及其预测模型.王小庆,李菊梅,韦东普,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 445-451.
利用中国土壤的铜毒理学数据通过物种敏感性分布法推导了土壤中铜的不同风险水平(P%)的毒害浓度值(P% Hazardous concentration,HCp),并利用淋洗―老化因子校正HCp获得不同土地类型土壤中铜的生态阈值,探讨了土壤性质对铜生态阈值的影响并建立了两者之间的量化关系.结果表明,土壤性质对铜的生态阈值有显著影响,土壤pH值和阳离子交换量(CEC)是影响土壤铜生态阈值的最主要因子,可达铜生态阈值变异的80%以上.基于土壤pH值和CEC的两因子回归模型能较好地预测铜生态阈值,其决定系数R2为0.820~0.913;增加土壤有机碳含量(OC)的三因子模型具有更高的准确性,其决定系数R2为0.852~0.988.研究结果可为科学合理地进行土壤中铜的生态风险评价和建立土壤环境质量标准提供依据.
关键词:生态阈值;铜;土壤性质;淋洗-老化因子;预测模型
X53;S1531000-6923-201402000437
2种组配改良剂对稻田土壤重金属有效性的效果.周航,周歆,曾敏,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 437-444.为研究2种组配改良剂LS(碳酸钙+海泡石)和HZ(羟基磷灰石+沸石)对土壤重金属的生物有效性以及水稻吸收累积重金属的影响,在湘南某矿区附近污染稻田中施用了不同添加量(0,2,4,8 g/kg)的两种组配改良剂,并进行了水稻种植的田间试验.结果表明,施用2~8 g/kg组配改良剂LS和HZ均能使土壤pH值和CEC含量显著增加,有机质含量变化不明显,LS比HZ更能提高土壤pH值和CEC含量.施用2~8 g/kg组配改良剂LS能使土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的TCLP提取态含量分别降低25.7%~52.2%、12.7%~25.7%、6.4%~17.2%和8.6%~23.4%,施用2~8 g/kg HZ使土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的TCLP提取态含量分别降低57.6%~80.1%、7.0%~40.9%、2.3%~22.7%和4.5%~33.2%.两种组配改良剂能显著降低土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的生物有效性,抑制水稻植株对Pb和Cd的吸收,土壤Pb、Cd和Cu的TCLP提取态含量与水稻根系和糙米中Pb、Cd和Cu的含量之间存在显著或极显著的正相关关系,TCLP提取态含量能较好的表示重金属在土壤中的生物有效性.
关键词:重金属;组配改良剂;生物有效性;水稻;TCLP;土壤
X5931000-6923-201402000539
基于神经网络集成的单个飞行事件噪声预测模型.徐涛,燕宪金,杨国庆.中国环境科学, 2014, 34(2): 539-544.
通过分析影响单个飞行事件噪声的各种因素,构建了BP神经网络回归预测模型,并通过自适应遗传算法优选出参与集成的个体神经网络,提出了预测单个飞行事件噪声的神经网络集成预测模型.为了有效保证差异性,设置不同隐藏神经元个数和Bagging算法来构建和训练单个网络.实验结果表明,单个飞行事件噪声的神经网络集成预测模型相对单个BP神经网络模型泛化能力更强,稳定性能更好.本文方法在测试集上误差在3 dB以内的平均比率为96.9%,比单个网络高6.8%.
关键词:单个飞行事件噪声;预测模型;BP神经网络;神经网络集成;遗传算法
X7 废物处理与综合利用素在针铁矿上的光解作用可能包括溶液中的均相反应和针铁矿表面的异相反应两个过程.在评估抗生素的环境风险时,应当综合考虑环境因素对其转化过程的影响.
X701.71008-9497-201402000191
吸收-光化学氧化法处理二氯甲烷废气研究.周天潇,金一中,徐涛.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 191-194.
通过配置一定浓度的含二氯甲烷的有机废气,考察了UV、H2O2和Fenton等单一及组合氧化工艺氧化降解二氯甲烷的技术可行性.研究表明,UV/H2O2联合法对二氯甲烷的降解效果较好,其最优反应条件为30% H2O2用量1.5 mL,初始pH=3~7,吸收液循环再生流量200 mL·min-1,紫外灯功率8 W.此外,考察了UV/H2O2体系氧化降解二氯甲烷的动力学特性,结果表明,在紫外光强度稳定、液相反应物均匀分布、且H2O2用量过量的条件下,该氧化降解过程遵循准一级反应动力学方程.
关键词:UV/H2O2;二氯甲烷;反应动力学
X7030438-1157-201403000942
好氧颗粒污泥吸附氨氮性能.王昌稳,赵白航,李军,等.化工学报, 2014, 65(3): 942-947.
在水温(25±1)℃、0.1 mol·L-1Trise-HCl缓冲液为反应体系并不断通入高纯氮气的厌氧条件下,以小试SBR反应器培养的好氧颗粒污泥为吸附剂,考察了好氧颗粒污泥对氨氮的吸附作用及其影响因素.好氧颗粒污泥表现出比絮体活性污泥更大的对氨氮的吸附容量.当初始氨氮浓度为30 mg·L-1时,颗粒污泥与絮体污泥的吸附容量分别为1.83 mg NH4+-N·(g VSS)-1和1.18 mg NH4+-N·(g VSS)-1.由于细胞之间的遮蔽效应,污泥对氨氮的吸附容量随污泥浓度的升高而降低.盐度(NaCl)显著影响颗粒污泥对氨氮的吸附效果:盐度越高,污泥吸附容量越小.试验结果表明,污泥对氨氮的吸附作用不可忽略且需要进一步深入研究.
关键词:吸附;好氧颗粒污泥;氨氮;胞外聚合物
X7030438-1157-201403000960
改性玉米芯生物碳对氨氮的吸附特性.张扬,李子富,张琳,等.化工学报, 2014, 65(3): 960-966.
以农业废弃物玉米芯为原料,采用限氧热解法(600℃)制备生物碳,分别采用盐酸、双氧水和硝酸对其进行改性.通过元素分析、FTIR、BET-N2、Boehm滴定法及扫描电镜等手段表征了生物碳的组成与结构.通过序批实验,研究了生物碳对氨氮的吸附性能及影响因素,探讨了其吸附机理,为生物碳在污水处理中更好的应用提供参考.结果表明,未改性生物碳和经过盐酸、硝酸和双氧水改性的生物碳其比表面积分别为17.74、212.89、208.74和209.15 m2·g-1;表面酸性含氧官能团数量分别为0.11、0.95、5.73和2.15 mmol·g-1.等温吸附曲线符合Freundlich方程.动力学研究表明,生物碳对氨氮吸附行为符合准二级动力学方程.且经硝酸改性生物碳由于表面酸性含氧官能团的增加,其对氨氮的吸附能力显著提高.
关键词:生物碳;氨氮;吸附;动力学;等温模型
X7031005-9954-201401000006
超临界水氧化处理鲁奇炉气化废水的研究.高志远,程乐明,曹雅琴,等.化学工程, 2014, 42(1): 6-9.
采用240 L/d的连续式超临界水氧化(SCWO)装置对鲁奇炉气化废水进行试验研究,通过实验室设计的高压连续加氧系统和在线温度测量装置,系统研究了废水的反应温度、停留时间、质量浓度等对废水COD、NH3-N和挥发酚去除率的影响,并对氧化自热过程进行了初步探索.结果表明:升高温度和延长反应时间均可促进废水中有机物的分解;随着废水质量浓度的升高,COD去除率增加而挥发酚和NH3-N的去除率有所下降;当温度超过500℃、压力23 MPa、停留时间为68 s时,经处理的废水COD、NH3-N和挥发酚去除率均超过了99.8%.通过高质量浓度鲁奇废水的氧化试验,证明在现有的试验装置上实现过程自热操作是可行的,为过程开发和放大提供基础数据.
关键词:超临界水氧化;鲁奇炉气化废水;废水处理;氧化自热
X7031000-6923-201402000359
原水水质对输水管道硝化作用形成的影响.张达,杨艳玲,李星,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 359-363.
采用配制水样模拟Ⅱ类、Ⅲ类和劣Ⅴ类地表水,利用管道模拟反应器研究不同原水水质条件下输水管道中硝化作用的形成及对输水水质的影响.结果表明:原水中氨氮(NH4+-N)及溶解氧(DO)含量对NH4+-N去除均有一定影响,DO充足时,去除率随原水中NH4+-N含量的增加而增加,DO浓度低时,DO成为影响NH4+-N去除的主要因素;原水NH4+-N含量对运行初期NO2--N积累有重要影响,NH4+-N含量越高,NO2--N积累量越大,随着生物膜的成熟,影响作用逐渐减弱;反应器中AOB数量主要受原水NH4+-N浓度的影响,随NH4+-N浓度升高而增加;NOB数量受NH4+-N和DO浓度的双重影响,DO含量低会抑制NOB活性,使NOB数量减少,导致NO2--N积累;输水管道中的硝化作用是水中及生物膜中硝化细菌共同作用的结果,但生物膜中硝化细菌存在水平高,其硝化作用占主导地位.
关键词:生物膜;原水水质;硝化作用;输水管道
X7031000-6923-201402000364
环境因素对针铁矿光解泰乐菌素的影响.郭学涛,杨琛,曾晓明,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 364-370.
为了正确评估抗生素的环境风险,了解抗生素在水环境中自然光转化的规律,考察了抗生素的初始浓度、pH值、离子强度及腐殖酸对针铁矿光降解泰乐菌素的影响.结果表明:针铁矿光解泰乐菌素的速率随着溶液pH值的增加先减小再增加,而与泰乐菌素的初始浓度及离子强度成反比;同时,腐殖酸的存在有助于光解作用,而且腐殖酸的浓度越高,泰乐菌素的光解速率越快.泰乐菌的液体流态特性进行研究.研究结果表明:在模拟无产气工况下,螺旋厌氧反应器和螺旋升流区的液体流态均呈现良好的平推流特性,有利于基质降解;在模拟高容积负荷工况下(产气率Ug=67.5 L/h),因大量产气实现反应器内液体的有效自循环,反应器流态介于平推流与全混流之间,反应器内的自循环量可达4倍进水流量,有助于稀释进水基质质量浓度,缓解基质抑制作用,这是螺旋厌氧反应器能够取得高容积效能的重要原因.
关键词:针铁矿;泰乐菌素;光解;腐殖酸
X7031000-6923-201402000383
基于反硝化聚磷菌的颗粒污泥的培养.何理,高大文.中国环境科学, 2014, 34(2): 383-389.
采用SBR反应器,利用絮状污泥为接种污泥,培养反硝化聚磷菌颗粒污泥,在提高污泥氮磷去除率的同时,实现污泥的颗粒化.结果表明,经过三个阶段45 d的培养,体系达到稳定状态,利用其处理模拟生活废水时,磷的去除率在90%左右,氨氮、COD的去除率在95%左右,单位硝态氮反硝化吸磷量达到0.876 mg/mg,反硝化聚磷菌占聚磷菌的比例为74.36%.污泥的平均粒径在1.0~2.0 mm之间,平均沉降速度为44~72 m/h.由此可以看出,通过调节溶解氧,使污泥处于厌氧、缺氧及好氧状态,可以实现基于反硝化聚磷菌的污泥颗粒化.
关键词:反硝化聚磷菌;颗粒污泥;颗粒化;硝酸盐
X7031000-6923-201402000396
选择性排泥改善颗粒污泥亚硝化性能的研究.刘文如,阴方芳,丁玲玲,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 396-402.
通过好氧颗粒污泥反应器160 d的运行,考察了选择性分离颗粒污泥对改善短程硝化工艺长期稳定运行的有效性.反应器整个运行过程分3个阶段,在第一阶段污泥停留时间(SRT)仅通过出水中携带的污泥自行调控,SRT极高,造成颗粒污泥的解体以及短程硝化性能的恶化.阶段2和阶段3中通过排出颗粒污泥床顶部污泥,控制SRT分别为(45±5),(30±5)d,氨氧化细菌(AOB)活性有明显提升.NO2--N比累积速率由阶段1运行时的7.44 mg/(g·h)上升至阶段2时的8.08 mg/(g·h)和阶段3时的9.14 mg/(g·h);相反,NO3--N比产生速率从3.01 mg/(g·h)下降至SRT为(30±5)d时的1.54 mg/(g·h);阶段3出水中亚硝化率达80%以上.以上结果表明,通过选择性分离颗粒污泥控制SRT是实现短程硝化颗粒污泥工艺长期稳定运行的一种有效调控策略.另外,分析认为反应器高径比越大以及引入与NOB竞争亚硝酸盐基质的微生物均有利于该策略的实施.
关键词:好氧颗粒污泥;短程硝化;选择性排泥;污泥龄;高径比
X7031000-6923-201402000424
剩余污泥超声提取液培养生物破乳菌Alcaligenes sp.S-XJ-1.黄翔峰,朱其玮,申昌明,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 424-430.将超声法预处理剩余污泥得到的提取液用于培养高效生物破乳菌Alcaligenes sp.S-XJ-1,以探索剩余污泥资源化利用的新途径.使用超声能量(ES)为443~56647 kJ/kg TS的超声条件处理剩余污泥,获得的污泥提取液中氨氮、有机氮、总磷的浓度最高分别为171.94,142.20,76.29 mg/L,提取液中包含K、Ca、Mg、Fe等破乳菌生长必须的金属元素.将污泥提取液(ES为885~56647 kJ/kg TS)作为培养基用于合成高效破乳菌Alcaligenes sp.S-XJ-1,产量较MMSM培养基可提高0.3%~68.3%,其中ES为56647 kJ/kg TS时破乳菌产量最高,为2.03 g/L.污泥提取液中的pH缓冲能力对菌体产量有重要影响,提取液的有机氮浓度可能是破乳菌产量提高的关键因素.污泥提取液培养的破乳菌破乳性能稳定保持在80.0%左右,菌体细胞表面疏水性与菌体C/N较MMSM培养基培养菌体无明显差异.说明以剩余污泥超声提取液作为培养基可以培养稳定高效的破乳菌Alcaligenes sp.S-XJ-1.
关键词:剩余污泥;资源化;超声法;生物破乳菌;培养基
X7031672-7207-201402000650
高效螺旋厌氧反应器的液体流动特性.唐崇俭,郑平,闵小波,等.中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(2): 650-654.
以NaCl作为示踪剂,采用刺激-响应的试验方法,对螺旋反应器内
关键词:螺旋厌氧反应器;流态;平推流;自循环
X703.11673-8527-201401000012
太阳能人工湿地净化农村生活污水研究展望.汤显强,柴培宏,吴敏,等.长江科学院院报, 2014, 31(1): 12-17.
通过分析农村生活污水特征、人工湿地主要技术缺陷和太阳能光催化、光伏-光热技术在国内外污水处理中的研究应用状况,从综合利用太阳能资源和解决湿地低温季节运行效率低、易堵塞和供氧不足等角度出发,提出了太阳能湿地保温技术和湿地防堵及供氧技术.新型太阳能人工湿地无能源消耗、简便易行,有助于改善湿地出水水质和长期运行稳定性,在太阳能资源丰富的广大农村地区具有广阔的应用前景.
关键词:农村生活污水;人工湿地;太阳能
X703.10438-1157-201403001040
氮/磷缺乏对污泥沉降性能及丝状菌生长的影响.杨雄,彭永臻,郭建华,等.化工学报, 2014, 65(3): 1040-1048.
在4个序批式反应器中,分别考察了氮磷正常供给、磷缺乏、氮缺乏及氮磷同时缺乏对污泥沉降性能和丝状菌生长的影响.结果显示:磷缺乏会导致聚磷菌流失,限制菌胶团菌对碳源的贮存和利用,导致胞外聚合物中蛋白质的含量减少,SVI达到200~250 ml·g-1;氮缺乏对聚磷菌生长及菌胶团菌贮存利用碳源的影响较小,能刺激菌胶团菌大量分泌蛋白质,SVI低于100 ml·g-1;短期内氮磷同时缺乏会导致污泥沉降性能恶化,但经长期驯化后微生物种群结构会发生较大改变,丝状菌数量减少,且会滋生大量球状菌胶团菌,SVI在120 ml·g-1左右.进水磷缺乏的优势丝状菌为N.limicola Ⅱ;进水氮缺乏的优势丝状菌为Type 0092;进水氮磷同时缺乏的优势丝状菌为N.limicola I.氮磷缺乏所滋生的丝状菌种类对污泥沉降性能均只能产生有限的影响.
关键词:需氧;营养元素;氮磷缺乏;污泥膨胀;丝状菌;沉降;分子生物学
X703.10438-1157-201403001062
Cu2+对生物膜及其胞外聚合物的影响.胡学伟,李姝,荣烨,等.化工学报, 2014, 65(3): 1062-1067.
利用自行设计的生物膜培养装置进行挂膜,通过向生物膜反应器中投加不同浓度的Cu2+,探讨生物膜上的胞外聚合物(extracellular polymeric substance,EPS)与生物膜去除金属铜之间的关系.研究结果表明:生物膜法较活性污泥法对Cu2+具有更好的耐受性;当Cu2+<2 mg·L-1,Cu2+会抑制生物膜分泌EPS,在2 mg·L-1<Cu2+<5 mg·L-1时,生物膜分泌EPS的量增加,当Cu2+>5 mg·L-1,生物膜系统表现为严重的不稳定性;比较蛋白质(proteins,PN)/多糖(polysaccharide,PS)值发现,Cu2+对生物膜的抑制主要是对生物膜上胞外多糖的抑制,而生物膜对Cu2+的抵抗表现为分泌更多的胞外蛋白;EPS与Cu2+的富集率关系呈线性正相关.
关键词:生物膜;铜胁迫;活性;胞外蛋白;胞外多糖
X703.11000-6923-201402000337
海绵铁感应热固定床对染料废水脱色研究.王明,李剑超,毛勇,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 337-344.
感应热固定床(IHBF)在有机废水非均相反应中,通过能量靶向作用于磁性滤料微界面,形成固液相界面高温微反应区,实现了有机废水低能耗高效降解.本文探讨了海绵铁感应热固定床处理直接紫D-BL废水的运行条件和机理.结果表明,在进水pH值6~7,水温为30℃,HRT为2.08 min的条件下,运行30 min后脱色率高达93.5%.降解溶液的UV-vis结果表明,直接紫D-BL在554 nm和220 nm的特征峰消失.通过SEM-EDS技术对Ni-SI降解前后的样品进行表征,结果显示,降解后Ni-SI中的Fe形成了Fe的氧化物和氢氧化物.根据降解、表征分析其反应机理,推断是直接紫D-BL首先吸附在海绵铁颗粒表面,接着铁与水反应产生的H2在Ni的催化和局部高温作用下产生大量的氢自由基,并与直接紫D-BL发生催化还原反应,使得分子中最毒性的共轭双键和苯环断开而降解.此外对酸性黑10B废水、直接大红D-GLN废水和实际染料废水分别进行试验,脱色率分别达到82%、78%、81%左右,表明海绵铁感应热固定床在染料工业废水处理中具有良好的应用潜力.
关键词:海绵铁;感应热固定床;直接紫D-BL;脱色;染料废水;降解机理
X703.11000-6923-201402000371
盐度对膜-生物反应器污泥表观硝化速率的抑制机理.李彬,王志伟,安莹,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 371-377.
为研究盐度对膜-生物反应器(MBR)污泥表观硝化速率的抑制机理,采用批次试验模拟不同盐度条件下MBR活性污泥的硝化反应并测定其表观硝化速率、自养菌活性和SMP、EPS中脱氧核糖核酸和蛋白质的含量变化.结果表明,随着盐度的不断提高,污泥表观硝化速率逐渐下降,当盐度大于12.5 g/L时,污泥体系出现NH4+-N含量上升的现象.自养菌的活性逐渐被抑制,抑制程度和盐度正相关,当盐度大于2.5 g/L时,SMP和EPS中DNA的含量逐步上升,细胞结构被破坏是微生物活性被抑制的原因.SMP和EPS中蛋白质含量随着盐度的提升明显增长,蛋白质在污泥系统水解并发生氨化释放NH4+-N也是表观硝化速率下降的原因;当盐度小于12.5 g/L,系统释放NH4+-N对表观硝化速率抑制作用随着盐度的提高而不断提升.
关键词:膜-生物反应器(MBR);硝化速率;盐度;污水处理
X703.11000-6923-201402000378
碳磷比对SND过程污染物去除及N2O释放的影响.王榕,成鹏飞,张建,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 378-382.
以两个平行运行的SBR反应器为研究对象,研究了碳磷比对同步硝化反硝化过程中污染物去除及温室气体N2O释放的影响.结果表明:系统对COD和氨氮的去除率均能达到90%以上,总磷和总氮去除率随碳磷比的降低而提高,这是由于低碳磷比下聚磷菌得到富集,同时部分聚磷菌利用NO3-和NO2-为电子受体吸收磷,从而实现脱氮除磷的同步提高.系统的N2O释放量随碳磷比的降低而降低,低碳磷比下N2O释放量仅为高碳磷比的76%.低碳磷比下N2O释放量的减少主要是由于异养反硝化过程对N2O释放的贡献降低导致的.
关键词:同步硝化反硝化;碳磷比;生物脱氮除磷;N2O
X703.11000-6923-201402000431
超声灭活饮用水中隐孢子虫研究.胡健龙,冉治霖,李绍峰,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 431-436.
为研究超声对饮用水中隐孢子虫(Cryptosporidium parvum)的灭活情况,考察了超声频率、功率、pH值和温度对灭活率的影响,通过形态学观察初步探讨了超声灭活隐孢子虫的机制,并进行了灭活动力学分析.结果表明,低频有利于隐孢子虫灭活,19.8 kHz,pH7.2,温度(20±1)℃条件下超声15 min灭活率可达92.5%,频率升高灭活率反而下降.在本实验条件下,超声功率103 W对隐孢子虫的灭活效果与151 W的相近,pH值对超声灭活隐孢子虫的影响不大,36℃超声灭活15 min灭活率为95.6%,而在9℃下超声15 min灭活率为88.3%,水温升高有利于灭活.灭活前后的形态学变化表明超声空化作用导致细胞膜破坏,细胞质流出从而起到灭活孢囊的效果.超声灭活隐孢子虫遵循假一级反应动力学,灭活隐孢子虫以低频率高功率的效果最好,可认为隐孢子虫的灭活以超声空化的强度为主.
关键词:隐孢子虫;超声;饮用水;灭活
X703.12095-6134-201401000061
小便器尿液源头分离及其磷资源回收关键技术的研究.孟宪超,胡正义,刘小宁,等.中国科学院大学学报, 2014, 31(1): 61-66.
在研发源头尿水自动分离技术的基础上,集成了尿液磷高效回收技术.评价了延迟时间和如厕尿量对尿水分离影响,以及尿纯度对尿液磷回收影响.结果表明,随延迟时间增长,收集的尿纯度下降;随如厕尿量增加,尿纯度增加.在70%~100%尿纯度下,尿液磷回收率大于96%.可见,研发的基于尿水分离小便器的尿液磷回收技术,在回收尿液磷领域具有广阔的应用前景.
关键词:磷回收;尿水分离;尿液自动收集
X703.51000-6923-201402000324
O2+、O3同时脱硫脱硝实验.白敏菂,毛首蕾,朱玉鹏,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 324-330.
针对目前的烟气同时脱硫脱硝方法中存在的投资成本、运行费用、占地面积大等问题,研究强电离放电方法产生高浓度氧活性粒子(O2+、O3)注入烟气外排管道中,进行O2+、O3消除烟气中的NO,SO2转化成HNO3,H2SO4的等离子化学反应.描述强电离介质阻挡放电制取O2+、O3原理和烟道中O2+与H2O反应形成·OH及其氧化脱硫脱硝反应机制,分析回收酸液中的酸根离子种类及浓度.在O2+、O3与NO+SO2的物质的量比为5,烟气温度为65℃,H2O体积浓度为10%,停留时间为1 s的实验条件下,脱硝脱硫率分别为97.4%,83.2%.
关键词:脱硫脱硝;氧活性粒子;·OH;强电离介质阻挡放电;脱硫脱硝率
X703.51000-6923-201402000331
以PHAs为固体碳源的城镇二级出水深度脱氮研究.李彭,唐蕾,左剑恶,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 331-336.
利用从连续运行的缓释碳源滤料滤池中取出的聚羟基脂肪酸酯(PHAs)颗粒,研究了微生物和硝酸盐对其的总有机碳(TOC)释放速率的影响,并研究了温度、pH值、硝态氮浓度对其反硝化速率的影响.结果表明:原有的和附着有微生物的PHAs颗粒在去离子水中TOC释放速率分别为0.030,0.053 mg/(g·d),远低于水中有硝酸盐时的TOC释放速率[进水NO3--N为30 mg/L时,TOC释放速率为0.533 mg/(g·d)].温度和pH值对反硝化速率影响较大,pH值为7.5时,在15~35℃范围内,30℃下的反硝化速率最大,为0.067 mg/(g·h);温度为30℃时,pH值在6.0~9.0范围内,pH值为7.8时的反硝化速率最大,达到0.061 mg/(g·h).反硝化速率与NO3--N浓度之间的关系符合Monod方程,最大反应速率和半饱和常数分别为4.74 mg NO3--N/(gSS·h)和56.6 mg/L.
关键词:缓释碳源;固相反硝化;可生物降解聚合物;聚羟基脂肪酸酯;城镇二级出水
X703.51000-6923-201402000345
曝气强度对蠕虫捕食污泥过程的影响.张晓琦,田禹,王强.中国环境科学, 2014, 34(2): 345-351.
利用寡毛纲蠕虫-水丝蚓(Limnodrilus sp.)的捕食实现污泥量的削减,并针对曝气强度对蠕虫捕食污泥过程的影响,考察了不同的曝气强度所引起的蠕虫活性、泥水性质和污泥减量效能等的变化.结果表明:蠕虫对曝气强度的耐受能力有限,其受损程度与曝气强度和时间正相关,低强度的间歇曝气下蠕虫受损数量较低,为总数的1.7%.蠕虫的组织乳酸脱氢酶活力在2.8~9.5 m3/(m2·h)的曝气强度下明显升高,表现了较高的物质代谢和能量消耗水平.较低的曝气强度下污泥上清液中硝酸盐氮的累积较轻.蠕虫对污泥的捕食能够抑制低曝气强度下溶氧缺乏所引起的污泥容积指数(SVI)增加,改善污泥的沉降性.在2.8 m3/(m2·h)的间歇曝气下,污泥减量效率比连续曝气的污泥减量效率更稳定.
关键词:曝气;蠕虫;捕食;污泥减量;污泥容积指数;脱氮
X703.51000-6923-201402000390
废弃Mg(OH)2/AC焙烧产物对染料吸附性能研究.孙金香,王海增.中国环境科学, 2014, 34(2): 390-395.
吸附染料后的废弃Mg(OH)2/AC复合材料经高温焙烧得到MgO/AC复合材料,研究了制备MgO/AC的最佳焙烧条件,采用差热-热重、BET比表面积测定、X射线衍射(XRD)等技术对其进行表征,考察了MgO/AC对弱酸性艳蓝RAWL的吸附及再生性能.结果表明,伪二级动力学和Langmuir模型更适合描述MgO/AC对弱酸性艳蓝RAWL的吸附过程.4次再生后的MgO/AC对弱酸性艳蓝RAWL吸附能力仍可达到新鲜MgO/AC的1.08倍,是新鲜Mg(OH)2/AC吸附能力的2.11倍,为印染废水处理提供了廉价高效的吸附剂.
关键词:Mg(OH)2/AC复合材料;MgO/AC复合材料;焙烧;吸附性能
X703.51000-6923-201402000403
活性炭纤维固定化菌对微囊藻毒素MC-LR的去除研究.袁媛,吴涓,李玉成,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 403-409.
研究了藻蓝蛋白提取过程中微囊藻毒素MC-LR的释放分布规律,并用活性炭纤维对一株微囊藻毒素降解菌株进行了固定化,考察了不同活性炭纤维预处理方法、活性炭纤维用量、pH值、温度以及MC-LR浓度对固定化藻毒素降解菌去除MC-LR的影响.结果表明,藻蓝蛋白提取过程中MC-LR主要分布在超滤滤液中,占MC-LR总含量的81.2%.固定化藻毒素降解菌去除 MC-LR的效率明显高于非固定化藻毒素降解菌.藻毒素降解菌用(1+9)盐酸预处理后的活性炭纤维固定化,其去除效果最佳.MC-LR去除的最适条件为:活性炭纤维用量为10 g/L,温度为35℃,pH值为8.0.固定化藻毒素降解菌对pH值,温度具有一定的耐受性,能够在pH5~pH9、10℃~35℃范围内有效地去除MC-LR.
关键词:微囊藻毒素-LR;固定化;活性炭纤维;去除率
X7050438-1157-201403001068
无机调理剂与表面活性剂联合调理对污泥脱水性能的影响.洪晨,邢奕,王志强,等.化工学报, 2014, 65(3): 1068-1075.
研究了CaO、PAFC联合表面活性剂预处理对污泥脱水性能的影响.以污泥滤饼含水率和比阻(SRF)作为评价污泥脱水性能的指标,通过测定污泥调理过程中胞外聚合物(EPS)含量、Zeta电位的变化来阐明污泥脱水性能的变化.实验结果表明,十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)的加入导致上清液中EPS含量发生变化,有效降低了SRF和滤饼含水率,提高污泥脱水性能.CaO、PAFC和表面活性剂的联合调理污泥比单独使用表面活性剂的效果更好,CaO、PAFC的投加不仅改善污泥脱水性能,并有助于减少表面活性剂的用量.污泥上清液中EPS及其各组分含量与污泥滤饼含水率、SRF均有较高的相关性,对污泥的脱水性能有重要贡献.实验中确定的最佳污泥调理条件是CaO投加量为66.67 mg·(g DS)-1、PAFC投加量为33.33 mg·(g DS)-1和表面活性剂投加量为56.25 mg·(g DS)-1,污泥滤饼含水率和SRF分别降至69.41%、0.294×1013m·kg-1.
关键词:废物处理;混凝;表面活性剂;污泥;胞外聚合物;脱水性能
X7050438-1157-201403001084
污泥深度脱水调理剂对污泥干化过程中含硫气体释放的影响.刘鹏,刘欢,张强,等.化工学报, 2014, 65(3): 1084-1092.
采用5种复合调理剂改善污泥脱水性能,制得深度脱水泥饼.通过检测N2气氛下,不同干化温度(100℃、200℃),停留时间(30 min、60 min)时,不同调理脱水污泥含水率的变化情况,以及含硫气体的种类和释放量,探讨不同调理剂对干化过程中含硫气体释放特性的影响.结果表明,提高温度、延长时间都可以有效降低污泥的含水率;原污泥干化过程释放的主要含硫气体为H2S和SO2,其总量占含硫气体的82.4%;FeCl3+CaO和H2SO4+FeSO4+H2O2+CaO复合调理剂调理脱水泥饼在干化过程中SO2释放量占原污泥释放量的40.3%和40.6%,H2S则基本没有释放;H2SO4+FeSO4+H2O2+ CaO调理脱水污泥在100℃和200℃干化过程中的总硫释放量分别占原污泥总释放量的75.0%和45.6%,该复合调理剂在有效提高污泥脱水性能的基础上,能最大限度地抑制含硫气体的释放.
关键词:污泥;深度脱水;干化;失水;含硫气体
X7051000-6923-201402000459
含生物质炭城市污泥堆肥中溶解性有机质的光谱特征.闫金龙,江韬,赵秀兰,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 459-465.
以外源添加生物质炭的城市污泥堆肥过程中溶解性有机质(DOM)为研究对象,讨论了其紫外-可见和荧光光谱特征变化.结果表明:与对照组相比,外源添加生物质炭的处理其堆肥DOM的芳香性和腐殖化程度更高,有利于提高堆肥的腐熟度,且外源添加花生壳炭的处理较添加小麦秸秆炭的处理更有利于堆肥腐熟度的提高.外源添加花生壳炭的处理在堆肥21 d后,其堆肥腐熟度可能达到峰值,而外源添加小麦秸秆炭的处理其堆肥腐熟度则随着堆肥时间的进行而增加.对照组和处理组堆肥DOM的FI>0.7,BIX>0.8,表明其来源为自生源,可能与微生物对有机物的降解有关.因此,通过对城市污泥堆肥过程中DOM的光谱特征分析,能较好地评估城市污泥堆肥腐熟度的情况.
关键词:生物质炭;堆肥;溶解性有机质(DOM);紫外光谱;荧光光谱
X7051000-6923-201402000466
污泥焚烧过程中Pb的迁移行为及吸附脱除.刘敬勇,孙水裕,陈涛,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 466-477.
在一维固定燃烧炉上进行了城市污水污泥层燃模拟实验,重点研究了不同焚烧工况条件下重金属Pb的迁移行为和形态转化特征,并利用4种固体吸附剂(CaO、Al2O3、粉煤灰和高岭土)对污泥焚烧过程中Pb的排放进行脱除,同时把结果与热力学模型计算进行了对比.热力学平衡计算得到污泥焚烧过程中Pb主要以PbO(g)形式挥发,当氯化物存在时,Pb主要以PbCl2(g)形式挥发,并且Cl有促进Pb挥发的趋势;当硫化物存在时,Pb主要以PbSO4(s)形式存在,阻滞了Pb的挥发;固体吸附剂Al2O3、SiO2、CaO的加入有稳定的(PbO)(Al2O3)(s)、PbSiO3(s)和CaPbO4(s)化合物生成,延缓了PbO(g)生成温度,并且Al2O3对Pb脱除效果优于SiO2和CaO.焚烧实验得到,随着焚烧温度的升高,焚烧底渣中Pb的残留量有减小趋势,并且底渣中Pb的易还原态比例逐渐增加,残渣态比例有下降趋势;焚烧时间的延长,对焚烧过程中Pb的挥发影响不大,但底渣中Pb的残渣态比例有所减小.焚烧过程中水分的增加导致Pb的氯化态向氧化态转变,阻滞了Pb的氯化物挥发,而空气过剩系数的增加,导致Pb的残留率下降.污泥焚烧过程中固体吸附剂CaO、Al2O3、粉煤灰和高岭土的加入有利于Pb的残留并固定在焚烧底渣中,从控制Pb挥发角度来看,CaO及Al2O3的效果要优于粉煤灰和高岭土.
关键词:污泥焚烧;Pb;形态;迁移;吸附剂;热力学平衡分析
X711008-9497-201402000185
热解温度对畜禽粪便制备的生物质炭性质的影响.王立华,林琦.浙江大学学报(理学版), 2014, 41(2): 185-190.
以猪粪和鸡粪为原料,研究了热解温度(200~700℃)对生物质炭物理和化学性质的影响.结果表明,生物质炭的得率随着热解温度的升高逐渐降低,猪粪生物质炭的得率较鸡粪高;猪粪和鸡粪生物质炭的灰分含量分别为41.2%~70.6%和20.3%~48.1%.生物质炭均为中性或碱性,300~700℃热解所制备的生物质炭的pH值不仅与灰分含量有关,还可能与Ca含量密切相关.红外光谱表明,低温热解条件下(≤300℃)生物质炭中的含氧官能团与原材料相比无明显变化;但是当热解温度高于400℃时,生物质炭中的含氧官能团明显减少.生物质炭中的矿质元素含量均随着热解温度的升高而增大,猪粪生物质炭的富集倍数平均为1.04~1.65,鸡粪生物质炭为1.08~2.26.此外,猪粪K、Cu、Zn的挥发损失较鸡粪少,300~700℃热解鸡粪中K的挥发损失达30%;700℃热解,鸡粪Cu、Zn挥发损失达14.02%和21.70%.这些结果为畜禽固废制备生物质炭提供了重要的参考依据,为畜禽固废的资源化利用提供了新的思路.关键词:猪粪;鸡粪;生物质炭;物理化学性质;傅里叶变换红外光谱
X751000-6613-201403000762
铜污泥中重金属形态分布及浸出毒性分析.廖天鹏,祝星,祁先进,等.化工进展, 2014, 33(3): 762-768.
结合目前有色冶金工业上普遍采用的石灰铁盐法工艺特点,首次采用改进的BCR连续提取法与毒性浸出实验相结合的方法对铜污泥(中和渣与铁砷渣污泥)的重金属形态分布与浸出毒性进行了系统的研究.结果表明:采用改进的BCR方法对铜冶炼污泥重金属元素形态进行提取,形态提取具有较高的回收率;As、Zn、Pb与Cd为中和渣与铁砷渣污泥中主要的重金属元素(质量含量As>Zn>Pb>Cd),其中中和渣含As高达58566 mg/kg(折合5.85%),铁砷渣含As为12582 mg/kg(折合1.26%);两种重金属形态分布差异主要体现在As的形态分布上,铁砷渣污泥中重金属稳定性较好,特别是砷的稳定性较中和渣高;中和渣污泥中,As主要以弱酸态形式存在(占68.01%),Zn、Pb与Cd主要以残渣态存在;铁砷渣污泥中,As、Zn、Pb与Cd主要以残渣态存在,其中残渣态As占59.21%;浸出毒性结果显示两种污泥中砷的浸出毒性都远远超过国标GB 5085.3—2007规定值,因此铜冶炼厂污泥属于含高砷危险废弃物,而以弱酸态As为主的中和渣污泥浸出毒性较高,而主要以残渣态As存在的铁砷渣污泥浸出毒性较低.
关键词:污泥;砷;重金属;形态分布;浸出毒性
X8 环境质量评价与环境监测
X8241000-7709-201402000046
大纵湖沉积物中磷形态特征分析.张喜,刘凌,王流通,等.水电能源科学, 2014, 32(2): 46-49.
为了探究中小型富营养化湖泊的演变过程,了解沉积物中磷的形态分布规律,以江苏省里下河地区大纵湖为例,采用改进的磷分级分离法分析了大纵湖3个采样点沉积物中各组分磷的垂向分布,探讨了大纵湖沉积物的潜在释磷能力和生物可利用磷的来源.结果表明,大纵湖DZ1采样点的沉积物中TP含量最高,而DZ2和DZ3采样点的TP含量则相差不大;沉积物中碎屑钙磷(De-P)和有机磷(Or-P)对TP的贡献巨大,而可交换态磷(Ex-P)、自生钙磷(ACa-P)和De-P与生物有效磷显著相关,这部分磷具有潜在的释放风险;活性磷由Ex-P、Fe-P、Al-P三种形态组成,其中以Ex-P为主;生物有效磷的含量次序为:AAP>Olsen-P>WSP>RDP,垂直方向上,AAP、Olsen-P含量随沉积物深度增加呈下降趋势.
关键词:大纵湖;沉积物;磷形态;生物可利用磷
X8351000-6923-201402000511
短期暴露于城市污水处理厂尾水的文蛤抗氧化酶响应.苏恩萍,孟范平,孙婷,等.中国环境科学, 2014, 34(2): 511-517.
为研究城市污水处理厂(STPs)尾水是否会引起海洋生物的氧化逆境,将取自青岛市李村河污水处理厂的尾水用海水稀释到不同浓度(0%、1%、5%、10%、20% V/V),对文蛤(Meretrix meretrix)暴露培养15 d,分析其内脏中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性.结果表明:SOD活性随尾水暴露时间延长基本表现为“抛物线型”的响应特征,体积比10%、20%的尾水暴露6~12 d期间,文蛤体内SOD活性均受到诱导,最大增幅为15.88%;CAT和GPx对尾水的主要响应特征是抑制效应,分别在暴露9 d、12 d时最为明显,最大抑制率分别为64.38%和52.39%;较高浓度(20%)的尾水能够持续抑制GR活性,而其他处理组中,GR对尾水表现为“抛物线型”的响应特征,即:暴露3 d或6 d时活性增加,而后显著降低.GR活性的最大诱导出现在暴露3 d和6 d时,分别比对照组上升81.47%和80.91%.研究结果进一步表明STPs不能有效降解有害化学物质以消除尾水的毒性,文蛤内脏SOD、CAT、GPx和GR活性能够敏感指示尾水诱导的氧化逆境.
关键词:城市污水处理厂;尾水;文蛤;抗氧化酶
X841000-694X-201402000617
沙坡头站荒漠生态环境长期定位监测数据信息管理系统的建设与发展.李爱霞,曹占江,谭会娟.中国沙漠, 2014, 34(2): 617-624.积累、管理和共享科学数据是沙坡头沙漠研究试验站科研、监测的日常工作之一.基于“沙坡头站动态监测数据库管理系统”逐步建立和完善起来的“沙坡头站荒漠生态环境长期定位监测数据信息管理系统”,在系统结构、后台管理、数据共享服务方式及Web页面与用户的交互性等方面均有优化提高,用户将更加快捷、直观地了解沙坡头站监测数据的管理与集成,有效使用和共享数据.该信息系统将为生态环境保护、资源可持续利用搭建长期、综合的数据与信息交流平台.
关键词:荒漠生态系统;定位监测;元数据;信息管理;数据共享
X9 安全科学
X9370438-1157-201403001135
硝酸铵乳胶在持续受热条件下的热失控特性.徐森,陈相,段瑞坤,等.化工学报, 2014, 65(3): 1135-1141.
为了研究乳胶基质在运输过程中在火灾条件下持续受热的热失控发展过程,采用TG和ARC研究了乳胶基质的热分解特性,同时采用联合国橘黄书中改进的通风管试验分析研究了乳胶基质在持续受热条件下发生热爆炸的过程.TG和ARC的试验结果表明:水分含量高的乳胶基质在受热条件下,更容易发生破乳,但反应的放热量较低.在通风管试验中,样品温度在100~146℃时,随着加热时间的变化,样品温度缓慢上升;当乳胶基质温度达到146℃后,样品温升速率明显加快,表明样品开始产生明显的放热效应;当温度达到270℃时,乳胶基质发生剧烈的热失控反应.可见,为了提高乳胶基质在运输和储存的安全性,应严格控制其运输温度.关键词:乳胶基质;热力学;安全;热爆炸;改进的通风管试验;模型