当期目录

    2012年, 第34卷, 第3期 刊出日期:2012-03-30
      
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    材料科学与工程
  • 邱阳,金扬利,赵华,祖成奎
    . 2012, (3):  1-4. 
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    选用高纯度ITO颗粒(w(In2O3)∶w(SnO2)=9∶1)作为蒸发膜料、CAB(钙铝钡)红外玻璃为基片,利用离子辅助电子束蒸发技术在不同的沉积速率下制备了光学性能优良的ITO薄膜,并详细讨论了沉积速率对ITO薄膜可见光透过率、禁带宽度、短波截止限、长波截止限及红外区透过率等性能的影响。结果表明:沉积速率对ITO薄膜的光学性能具有重要影响。薄膜的可见光透过率最高可达82.6%,并随沉积速率的升高而降低;禁带宽度随沉积速率的改变在3.75~3.98 eV之间变化,短波截止限随着禁带的宽化,向短波方向移动;在红外区,ITO薄膜的平均透过率随沉积速率的上升而明显减小,薄膜等离子波长λp发生蓝移现象。
  • 孙恩杰,杨冬,谢浩,何保凌,余晓铃,郑建文
    . 2012, (3):  5-8. 
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    基因枪在未来临床基因转导中很有前途,但目前所用微弹材料金、钨都属于重金属,其长期存在于人体的安全性尚无法估计。提出用羟基磷灰石(HAP)微粒来代替金或钨微粒,从理论上推导了这种取代的可行性,并报告了一种HAP微粒的制备及其负载DNA的研究结果。理论推导完全按照物理学方法进行。实验部分的方法:将稳定剂H以一定速度和比例滴入一定浓度的Ca(H2PO4)2溶液中,再按照一定的速度和比例滴入Ca(OH)2饱和溶液,期间或完成后超声处理一定时间,将所得HAP微粒溶液与亚精胺和DNA以一定比例和浓度在一定pH条件下混合。结论:所得HAP粒径值符合要求,并且能够高效负载DNA。
  • 提学超,宋功保,李伟民
    . 2012, (3):  9-14. 
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    以CaCO3、TiO2、ZrO2和CeO2粉体为原料,通过高温固相反应合成钙钛锆石固溶体,借助X射线衍射(XRD)、背散射二次电子像(BSE)和能谱(EDS)分析手段,研究铈在钙钛锆石固溶体中的固溶情况。研究结果表明,Ce4+取代Zr4+时,Ce4+固溶在CaZr1-xCexTi2O7固溶体中,其最大固溶量为10.84%;Ce4+取代 Ca2+时, Ce4+固溶在Ca1-2xCexZrTi2O7固溶体中,其最大固溶量为8.87%;掺Ce钙钛锆石固溶体的较佳合成温度为1 300 ℃.
  • 吴建锋,方斌正,徐晓虹,张亚祥,李坤,劳新斌
    . 2012, (3):  15-19. 
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    针对重金属污染这一课题,文中采用溶胶凝胶法、浸渍镀膜法在赤泥基多孔陶瓷滤球上涂覆EuCe共掺杂纳米TiO2膜,利用多孔陶瓷的吸附作用及稀土共掺杂TiO2膜的光催化剂强还原作用去除电镀废水中的As(Ⅴ)离子。研究了浸渍时间、涂覆次数、涂覆方式及膜热处理制度对膜与赤泥基多孔陶瓷滤球结合性及光催化性的影响,进行了涂覆EuCe共掺杂纳米TiO2膜的赤泥基多孔陶瓷滤球对As(Ⅴ)离子去除试验。结果表明,浸渍10 min、涂覆2次、550 ℃热处理的赤泥基环境修复滤球材料对As(Ⅴ)离子去除率可达95.96%。通过SEM、TGDTA、UVVis吸收光谱等现代测试技术对样品的结构及性能进行了表征,探讨了赤泥基多孔陶瓷滤球上涂覆EuCe共掺杂纳米TiO2膜的赤泥基环境修复材料的成膜机理和去除重金属As(Ⅴ)离子的作用机理。
  • 黄政,胡浩
    . 2012, (3):  20-22. 
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    针对由一平面磁性势垒隔开的两铁磁性金属电极构成的磁性隧道结,基于自由电子近似并利用传递矩阵方法计算了其零偏压下的隧穿电导、自旋极化率和隧穿磁阻比率,研究表明隧道结的磁结构对TC(隧穿电导)和TMR(隧穿磁阻)的值有很大的影响,当两磁性电极分子场方向相同,且都与势垒层分子场反平行时,TC数值达到最大,两者平行时,TC的数值最小,同时还分析了分子场的相对取向等对磁性隧道结自旋极化电子输运性质的影响。研究结果对自旋电子器件的设计具有一定的指导意义。
  • 夏艳晴,严云 ,胡志华
    . 2012, (3):  23-28. 
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    利用循环流化床燃煤固硫灰制备了免蒸压无水泥加气混凝土,并对影响其性能的因素进行了研究。讨论了石灰掺量、激发剂掺量、料浆初始温度、养护制度、固硫灰细度、铝粉掺量等因素对无水泥固硫灰免蒸压加气混凝土性能的影响;并使用SEM和XRD等手段对制品的水化产物进行了形貌和矿物成分分析。研究结果表明:激发剂掺量是影响加气混凝土性能的主要因素;在生石灰掺量为12%,激发剂掺量为2.1%和60 ℃蒸汽养护1 d的条件下,可以制备出容重为705 kg/m3 ,强度达5.44 MPa的无水泥固硫灰免蒸压加气混凝土。
  • 马懿星,高渝棕,叶楠,金龙,任婷艳,朱静,张校申,汪潇,杨家宽
    . 2012, (3):  29-33. 
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    将不同温度煅烧预处理磷石膏,与粉煤灰、石灰、普通硅酸盐水泥、外加剂等以不同配比混合制备高掺量磷石膏基复合胶凝材料。在研究其物理性能和强度的同时,重点通过软化系数、动水溶蚀率、静水溶蚀率等耐水性评价指标研究胶凝材料的耐水性。实验结果表明:随着煅烧温度的升高,磷石膏基复合胶凝材料的强度和耐水性能有提高的趋势;磷石膏掺量由80%增加到90%,对应复合胶凝材料的软化系数、动水溶蚀率等指标变差,对静水溶蚀率影响不大。
  • 何寿林,黄奠坤,张红丽
    . 2012, (3):  34-37. 
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    传统的多不饱和脂肪酸甘油酯的合成方法已不能满足现代保健品的要求。在减压条件下,不加催化剂,在无溶剂体系中直接用鱼油多不饱和脂肪酸与甘油酯化反应合成多不饱和脂肪酸甘油酯,考察了反应温度,反应时间以及醇酸比(摩尔比)对多不饱和脂肪酸转化率的影响,得出最佳工艺条件为:温度190 ℃,时间5 h,醇酸比1∶1,在此条件下,其转化率可达到89.12%。
  • 交通科学与工程
  • 张文刚,邹雨芯,孙国庆,王芳
    . 2012, (3):  38-41. 
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    针对二氧化钛沥青混合料光催化分解汽车尾气性能较低的问题,根据其光催化机理设计影响因素分析实验,选择二氧化钛粒径、晶体结构及非金属元素改性为研究对象,建立气体浓度修正n值概念,以混合料对一氧化碳和碳氢化合物的催化分解效果来分析其光催化性能的影响因素。研究结果表明:除混合料级配类型、温度、光照等外界条件外,二氧化钛粒径、晶体结构及非金属元素改性等是影响二氧化钛沥青混合料光催化性能的内在因素;氮掺杂的anatase相纳米TiO2沥青混料具有较高的光催化分解汽车尾气性能。
  • 熊锐,陈拴发,关博文,李华平,马起先
    . 2012, (3):  42-45. 
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    通过沥青混合料空隙率及冻融前后混合料劈裂抗拉强度变化进行冻融循环条件下沥青混合料的耐久性能研究,并采用灰色系统理论中GM(1,N)模型对冻融循环条件下沥青混合料的耐久性能进行预测。试验结果表明:沥青混合料耐久性因素中的空隙率和劈裂抗拉强度与冻融次数之间有良好的相关性, 在冻融循环条件下, 空隙率随着冻融次数的增加而明显增加,劈裂抗拉强度随着冻融次数增加显著减小。建立的GM(1,N)灰色预测模型能够较好地预测冻融循环条件下沥青混合料的空隙率和劈裂抗拉强度,且计算结果与试验数据吻合较好,表明在冻融循环条件下沥青混合料耐久性研究中引入灰色系统理论是可行的;通过GM(1,N)多因素预测,可以大量减轻试验工作量以及降低试验成本。
  • 郑木莲,陈拴发,马庆雷
    . 2012, (3):  46-50. 
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    刚性基层耐久性沥青路面作为一种新型的路面结构,现行规范对于上覆沥青层水泥混凝土路面的设计思路对其并不适用,其轴载换算公式由于没有考虑刚性基层沥青路面结构的特点,得出的结果存在较大误差。依据普通混凝土及贫混凝土的疲劳方程,结合耐久性沥青路面混凝土基层在标准轴载和不同轴轮型荷载作用下回归得出的荷载应力计算公式,按照混凝土基层等效疲劳损伤原则,推求得出单轴单轮、单轴双轮组、双轴双轮组荷载换算为标准轴载的公式。结果表明:得出的轴载换算公式可充分考虑混凝土基层耐久性沥青路面基层厚度、基层模量、地基模量结构设计参数的影响,具有良好的实用性,可为路面结构设计提供依据。
  • 赵桂娟, 郭平
    . 2012, (3):  51-54. 
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    利用ANSYS软件,建立了半刚性基层沥青路面结构三维模型,分析了在相同垂直荷载和3种不同水平荷载作用下,基面层层间接触状态分别处于完全连续、完全光滑和半连续状态时的路面结构最大剪应力。结果表明:随着水平力的增加,沥青面层内的最大剪应力显著增大,且最大剪应力的位置在深度方向上有向上移动的趋势;在相同的水平力作用下,面层和基层层间光滑和半连续状态比完全连续状态时路面结构最大剪应力均有不同程度地增加;路面结构中层间接触条件将增加面层内高应力区的范围。
  • 韦佑坡,司伟,马骉
    . 2012, (3):  55-58. 
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    针对多年冻土地区常年温度低、温差大等特殊气候条件,通过沥青混合料室内抗压回弹模量试验,分析温度、油石比、沥青种类和级配对混合料抗压回弹模量的影响。结果表明,沥青混合料回弹模量随温度的升高而降低;对比不同级配沥青混合料可知,低温下,SBR改性AC16混合料的抗压回弹模量与AC13相当;存在对应于抗压回弹模量达到最大值时的最佳油石比,范围约在6.0%~7.0%之间;SBR改性沥青混合料的低温抗压回弹模量明显优于130#道路石油沥青混合料。混合料抗压回弹模量值的常对数与温度及油石比的关系符合二元一次函数。用SPSS相关分析方法分析各个影响因素对混合料抗压特性的影响程度可知,温度和沥青种类对抗压回弹模量影响显著。
  • 孙吉书,陈朝霞,肖田,靳灿章
    . 2012, (3):  59-62. 
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    根据《公路无机结合料稳定材料试验规程》的相关试验方法,对石灰粉煤灰稳定铁尾矿碎石混合料的强度、模量、抗冻性能、水稳定性等路用技术性能进行了系统的试验研究,分析了其强度的影响因素,并阐述了石灰粉煤灰稳定铁尾矿碎石的强度形成机理。试验结果表明,石灰粉煤灰稳定铁尾矿碎石的各项技术性能满足现行规范的要求,可以作为各级公路的底基层或基层材料。
  • 史东亚,陆键,陆林军
    . 2012, (3):  63-68. 
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    为弥补基于传统交通信息采集技术的高速公路交通事件检测算法仅能判断交通事件发生与否而无法判断车辆个体是否受到交通事件影响的不足,作者提出了一种基于RFID和FOAGRNN的高速公路交通事件对车辆影响的判断模型。该模型使用RFID获取关键交通信息,利用广义回归神经网络对交通信息进行归类,应用果蝇优化算法获取广义回归神经网络的最佳平滑参数值。用VISSIM进行了仿真,对模型进行了验证,结果表明该判断模型具有检测率高、误警率低的特点,能迅速判断出受到交通事件影响的车辆,为交通疏导工作提供支持。
  • 巩建强, 肖媛,商建伟
    . 2012, (3):  69-74. 
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    交通事故的成因错综复杂,驾驶员驾驶过程中感知、判断、决策任一环节出现差错都可能导致道路交通事故的发生。以公路交通事故为研究对象,运用AHP分析方法和模糊评判方法,分析了影响驾驶员事故前操作行为的影响因素,建立了驾驶员事故前对各感知因素的评价指标体系及驾驶员对各影响指标的评价模型,并用模糊数学和模糊推理的方法建立了基于交通事故的驾驶员事故前操作行为模式模糊控制规则。该研究成果可以运用于对车辆驾驶人的安全培训,提高交通运输的安全性;也可用于交通事故的鉴定与处理环节,提高交通事故鉴定水平,使相关部门对交通事故的处理更为妥善。
  • 倪全慧,梁承姬
    . 2012, (3):  75-79. 
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    堆场是集装箱码头的重要组成部分,几乎所有的港口作业都与其密切关联,因此提高堆场作业效率是港口工作的重点。文中针对进口集装箱的装卸作业,提出避免装卸设备交通拥堵的高低作业量平衡堆存策略,并建立了数学模型。模型中不仅考虑了相邻箱区之间作业量的平衡,同时也考虑了不同装卸作业路上的并行堆存,从而实现了岸边集装箱船中卸下的集装箱在堆场堆存空间的实时配置。模型的计算结果,可有效实现不同装卸作业路的集装箱错开堆放,也避免了集卡和场桥的交通拥堵状况,大大提高码头的装卸效率。
  • 土木工程
  • 李扬,侯建国
    . 2012, (3):  80-85. 
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    以“引入模糊示性函数的蒙特卡罗法”为基础,建立了一种混凝土构件裂缝控制可靠指标计算方法。对GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》以及修订前规范GB 50010—2002中裂缝宽度计算公式的可靠指标进行了计算比较。由此得出:GB 50010—2010中裂缝宽度计算公式的可靠指标处于1.0~1.4之间,较修订前规范公式的可靠指标整体下降了0.8左右。目前仍宜将规范公式的裂缝宽度计算保证率取为95%。
  • 黄耀英,郑宏,周宜红,武先伟
    . 2012, (3):  86-90. 
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    结合三维弹性徐变仿真计算公式分析了应变计组实测值转化为实际应力的计算公式,认为当前采用应变计组实测应变计算三维空间实际应力的公式不够完善,给出了理论严谨的应变计组测值转化三维空间实际应力计算公式。提出了利用小概率事件法估计大坝混凝土实际抗拉强度,结合混凝土大坝埋设的应变计组和无应力计实测值,采用小概率事件法初步探讨了大坝混凝土的实际抗拉强度和极限拉伸变形的估计,实践表明,当获得应变计组长时间测值系列,以及获得较多的应变计组的测值样本后,基于小概率事件法可以得到符合大坝混凝土实际情况的抗拉强度和极限拉伸变形。
  • 廖祖江
    . 2012, (3):  91-96. 
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    以穗盐路特大铁路桥为对象,对安装E型钢阻尼支座的独塔双索面曲线铁路斜拉桥的抗震性能进行了研究。建立了斜拉桥的动力有限元模型之后,考虑两种地震水平力的作用,采用反应谱法和非线性动力时程分析法对斜拉桥的抗震性能做了数值分析。研究表明,横向约束销钉剪断后,安装了E型钢阻尼支座的桥梁结构的地震内力响应相比无减震体系有较好的改善,且桥梁各代表截面及桩基础内力等的抗震验算均满足相应的抗震性能要求。
  • 张冬兵,江祥林,曾国良
    . 2012, (3):  97-100. 
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    将大跨度钢桁架桥梁简化为等截面质量梁进行结构动力分析,车辆荷载假设为附加质量,通过具有附加集中质量梁的自由振动微分方程,推导了附加质量与梁固有频率变化量的关系:结构各阶次的固有频率与位置固定的附加质量成线性比例关系,其斜率数值与阶次及附加质量位置相关。通过某大跨度钢桁架桥模型采用数值及试验说明了理论关系式的正确性,并且相对桥梁质量很小的附加质量对结构频率影响明显。
  • 孙林柱,杨芳,谢子令,赵善宇,徐海珣
    . 2012, (3):  101-106. 
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    采用淤泥陶砂、废弃加气混凝土结合传热系数小的玻化微珠为砂浆骨料,基于“复合化”思想,制备自保温墙体配套砂浆。采用正交实验探讨混掺砂浆的合理配比,控制4项参数:胶凝材料用量、陶砂(或废料)与玻化微珠体积比、硅灰取代量和胶粉掺量,以干容重、抗压强度、导热系数为考核指标,制备综合利废效果最佳的新型混掺复合保温砂浆。结果表明,陶砂玻化微珠复合砂浆导热系数0.16~0.29 W/(m·K),随着陶玻比增大而增大,因此陶砂体积含量增加有利于提高保温性能,加气废料玻化微珠复合砂浆的导热系数0.10~1.14 W/(m·K),与陶砂复合保温砂浆相比,有较大的降低。
  • 资源与环境工程
  • 钟乐乐,龚文琪,李育彪,辛桢凯,陆玉,刘时健
    . 2012, (3):  107-110. 
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    针对某焙烧磁选后的高磷铁精矿(铁品位54.92%,磷含量0.83%),采用超声波强化硫酸浸出其中的磷。试验结果表明:随着超声时间的延长,除磷率逐渐降低,当超声时间为60 min时,矿石的铁品位有一定波动,但比原来都有一定程度的提高,可达到58%以上,而铁回收率会随着超声时间的延长呈下降趋势,但都在92%以上;随着矿浆浓度的增加,浸出后矿石中的磷含量也逐渐增加,当矿浆浓度低于6%时,超声波除磷效果显著,固体中磷含量都低于0.24%;铁品位呈下降的趋势,但相对铁精矿都有一定程度的提高,而铁回收率也呈波动增加趋势,从最低的91.89%上升至95.50%。
  • 李登科,刘洋,侯云飞,李晓虎,刘杰,陈先锋
    . 2012, (3):  111-114. 
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    利用分布式采集方式采集工程爆破中非电起爆网路的起爆信息,经过STC89LE52单片机控制技术处理,采用JF24DB通过无线通信技术,传输信息至监控中心,由单片机分析信息后将数据通过通用串行总线传输到上位机进行处理。实现非电起爆网路的无线监测。
  • 张钦礼,王石,谢盛青
    . 2012, (3):  115-119. 
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    运用FMEA的原理,建立金川龙首矿充填系统失效风险评价模型。引入层次分析法与模糊综合评判方法,综合考虑子系统间的相互作用,并对其对进行定性和定量地分析,最终找到充填系统的薄弱环节。结果表明:在金川龙首矿充填系统的三大系统中,制浆系统与管道输送系统的失效概率较大;在子系统中,搅拌系统、立式砂仓、管道输送系统(竖直管道、水平管道)和充填挡墙更容易失效。
  • 马丽丽,龚先政,高峰,王志宏
    . 2012, (3):  120-123. 
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    通过采用生命周期评价方法(LIFE CYCLE ASSESSMENT,LCA)分析利用脱硫石膏生产纸面石膏板从原料回收到石膏板生产的环境负荷,从而辨识和定量分析石膏板的环境影响。结果表明,利用脱硫石膏制备每平方米纸面石膏板的综合能耗为48 MJ,折合标煤1.63 kgce/m2,石膏板生产过程由于燃煤所产生的直接排放是纸面石膏板生产气态污染物排放的主要责任者,主要气态污染物是CO2
  • 汽车工程
  • 芮鹏飞,刘志恩,颜伏伍,谢志清
    . 2012, (3):  124-127. 
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    对一款车用催化器的消声特性进行了试验测试和仿真研究。利用白噪声测试法获得其传声损失,基于GT-Power软件实现了对其声学性能的仿真分析。试验结果表明催化器具有明显的消声频段和通过噪声,峰值消声量可达到20 dB;与催化器孔隙率相等的单管催化器模型传声损失曲线形状与试验结果接近,但消声量偏低;催化器载体的孔隙率以及管径、管数对传声损失有重要影响;双床催化器较单床催化器传声损失有较大提高,两级催化器较单级催化器传声损失也有很大的提高,消声特性改善明显。
  • 梁晓娟,张硕
    . 2012, (3):  128-131. 
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    电动助力转向系统(EPS)设计中最重要的是助力控制模式的控制器设计。在PID控制的基础上引入了模糊控制,提出了基于模糊PID控制的助力控制模式;应用TruckSim和Simulink建立EPS联合仿真模型;采用常用的操纵稳定性开环和闭环两种评价方法进行PID控制和模糊PID控制仿真对比试验,研究模糊PID助力控制模式对EPS性能及整车操纵稳定性的影响。开环评价对比试验结果表明:模糊PID控制器的助力性能较好,但操纵稳定性略差一些。闭环对比试验表明:EPS助力控制模式能有效地提高转向系转向轻便性,模糊PID控制器作用下的操纵性和汽车行驶安全性较好。认为模糊PID控制器下的助力控制模式助力性能好于PID控制器,模糊PID控制器更适合EPS助力控制模式。
  • 倪依纯,黄海,傅彩虹
    . 2012, (3):  132-136. 
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    燃油出租车由于其特殊的行驶工况,运营时间长、起停次数多、低速段占比大,不仅单车油耗高,而且是城市空气污染的重要来源。将在用出租车通过油电混合动力的改造,是改善排放和油耗的有效途径。要实现改造,必须增加一套价廉实用的电驱动系统,该系统的核心是用于整车控制的电控系统,研发过程中运用了先进的RCP(快速控制原型)/HIL(硬件在环仿真)技术,采用了基于Matlab/dSPACE/Target—link的现代开发平台,不仅系统的控制性能得到了优化,还大大缩短了研发周期,节约了大量研发经费。
  • 计算机与信息工程
  • 雷建云,余涵,蒋天发,朱容波
    . 2012, (3):  137-140. 
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    已有的敏感信息保护方案不能完全满足一些应用的实际安全需求,在已有方案的基础上,提出了一个基于信任向量的敏感信息保护方案。参与信任协商的双方中,一方根据己方的安全策略和对另一方的信任评估结果可以有选择性地显露证书中的敏感属性。通过具体的应用实例说明了方案的实现过程,并分析了方案的安全性和其他性能。