武汉理工大学学报

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太阳能热发电Al₂O₃ZrO₂复相储热陶瓷的制备及其抗热震性

吴建锋，方斌正，徐晓虹，徐笑阳，丁小龙，徐涛

. 2013, (1): 7-12.

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以α-Al₂O₃、部分稳定氧化锆(PSZ)(Y2O₃5.2%)、红柱石、堇青石、滑石为原料，制备了太阳能储热用Al2O₃-ZrO₂复相储热陶瓷，采用XRD、SEM等测试技术对样品的性能及结构进行了研究，探讨了PSZ、堇青石和红柱石对储热陶瓷样品抗热震性能的影响。结果表明，添加堇青石、PSZ和红柱石均可提高样品的抗热震性能，且三者共掺时的抗热震性能最优。经1 340 ℃烧成的复相储热陶瓷样品（样品B4）抗折强度达60.83 MPa、热震（室温~800 ℃，气冷）30次不开裂，且热震后抗折强度增长了13.15%。相组成分析表明，B4样品热震前后晶相组成均为刚玉、四方氧化锆、红柱石、莫来石、堇青石。SEM研究结果表明，样品热震前后均较致密，少量连通气孔，气孔尺寸为1~80 μm，晶粒尺寸为1~5 μm，晶粒生长发育良好，被少量玻璃相包裹，晶粒间呈晶间型紧密连接，赋予了样品较高的强度和抗热震性。

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Na₂O对MAS系玻璃熔体性质及微晶玻璃结构的影响

何峰，郑媛媛，邓恒涛，冯小平，乔勇

. 2013, (1): 13-16.

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利用浇铸法制备了MgO-Al₂O₃-SiO₂微晶玻璃。采用示差扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析方法，研究玻璃组成中Na₂O对MgO-Al₂O₃-SiO₂（MAS）系统微晶玻璃的高温粘度、结构与析晶性能的影响。结果表明，掺入Na₂O后MAS微晶玻璃高温粘度有明显的降低，并且随着掺入量的增加玻璃的粘度逐渐降低。随着Na₂O掺入量的增加，玻璃熔体的熔制温度从A0的1 552 ℃逐步降低到1 494 ℃。未掺Na₂O的MAS微晶玻璃主晶相为颗粒状α堇青石相，掺入后的微晶玻璃全部析出柱状镁橄榄石相。

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合成工艺参数对金刚石聚晶（PCD）拉丝模坯性能的影响

王中

. 2013, (1): 17-21.

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借用六面顶液压机在高温高压条件，以粒度为5 μm的金刚石微粉为原材料，采用Co作为粘结剂，利用不同的工艺参数（温度、压力、时间）合成得到PCD拉丝模坯，分别测得不同工艺参数下PCD拉丝模坯试样的显微硬度和磨耗比，并通过对试样进行的显微形貌和微观结构观察，分析了PCD拉丝模坯试样出现显微硬度和磨耗比差异的原因。结果表明：PCD拉丝模坯的磨耗比、维氏硬度等均随着烧结时间的增长先增加后降低，在烧结时间为180 s时达到最大，这是由于烧结时间过短，其微观组织孔隙较大，烧结时间过长，金刚石石墨化严重；PCD拉丝模坯的磨耗比、维氏硬度等均随着烧结温度的升高先变大后减小，在烧结温度为1 550 ℃时达到最大，烧结温度过低，金刚石晶粒棱角分明，晶粒间隙较大，而烧结温度过高，晶粒发生异常生长。

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PVDC-MA水汽阻隔涂料的制备与性能

刘希伟，周元林，王善强，李迎军

. 2013, (1): 22-26.

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通过溶液聚合法制备了偏氯乙烯丙烯酸甲酯共聚物涂覆型涂料，并采用傅里叶红外光谱仪、热重分析仪以及凝胶渗透色谱仪对共聚物进行了表征，确定该共聚物的聚合条件为：单体配比m(偏氯乙烯)∶m(丙烯酸甲酯)=88∶12，引发剂过氧化苯甲酰与N,N二甲基苯胺的用量为单体总质量的0.6%，反应时间20 h；以四氢呋喃与乙酸丁酯为混合溶剂，当体积比为0.4∶1时涂覆后成膜情况最好，涂膜水汽透过率为5.42 g/（m2·24 h）。

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粉磨超细化对循环流化床固硫灰水化特性的影响

霍琳，李军，卢忠远，张文清，胡昌华

. 2013, (1): 27-33.

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为了解超细固硫灰的特性，更好地实现超细固硫灰的应用，研究了不同细度固硫灰的基本物化性质，尤其是水化特性。通过XRD、TG、SEM、EDS等分析测试手段研究了水化放热过程，水化产物的物相及数量变化，微观形貌和成分，分析了细度对固硫灰水化特性的影响。结果表明，粉磨超细化有利于提高固硫灰的水化反应活性和有效反应组分，改善硬石膏的溶解速率和水化放热速率，加深水化反应程度，有利于解决原状固硫灰水化缓慢所引起的体积稳定性差的问题。

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LDHs-MK复合改性混凝土抗氯离子渗透性能的研究

马军涛，陈雷，陈伟，王康

. 2013, (1): 34-39.

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以LDHs材料和偏高岭土为主要功能组分开展混凝土试验，针对混凝土的工作性能、力学性能和抗氯离子渗透性能进行研究。结果表明，偏高岭土在混凝土中的火山灰作用可促进水泥的水化进程，改善混凝土内部的显微结构，而LDHs材料可有效固化外界侵入的氯离子，从而在混凝土内部形成一个防御屏障。LDHs与MK的复合可实现固化氯离子和优化孔结构的叠加效应，从而大幅度增强混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能。

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丁苯乳液改性水泥砂浆性能及机理研究

刘纪伟，周明凯，陈潇，郝文斌，徐方，方东

. 2013, (1): 40-43.

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研究了丁苯乳液掺量(聚灰比为0~20%)对水泥砂浆的工作性能、力学性能、抗渗性能的影响。结果表明：丁苯乳液对水泥砂浆有良好的减水效果，也能使抗折强度、折压比、抗拉粘结强度、抗渗性能等得到显著改善，且丁苯乳液的较佳掺量(聚灰比)在15.0%左右；与基准砂浆相比，聚灰比为15.0%试样的28 d抗折强度、折压比、抗拉粘结强度、抗渗性能分别提高65.5%、53.6%、173.8%、65.2%。最后，通过SEM、XRD探究了其对砂浆的改性机理。

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椰油基羟乙基磺酸钠的合成和性能分析

张光旭，祁予博，张洪波

. 2013, (1): 44-47.

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以羟乙基磺酸作为催化剂，椰子油酸和羟乙基磺酸钠为原料，制备椰油基酸羟乙基磺酸钠（ＳＣＩ）。通过正交实验法考察了原料配比、反应温度和反应时间对合成反应的影响，最优条件为：n（椰子油酸）∶n（羟乙基磺酸钠）=1.2∶1，反应温度155 ℃，反应时间3 h，产品外观为白色粉末，活性含量达60%。通过红外光谱法对产品进行鉴定，用气相色谱法测定其碳链分布，对产品进行性能分析，其常温下表面张力和临界胶束浓度分别为33.71 mN/m和2.37×10^-3mol/L，发泡力为173 mm。

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有机-无机杂化材料耐热性研究进展

王超，张慧

. 2013, (1): 48-52.

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有机无机杂化材料兼具有机材料和无机材料的优异性能，具有广阔的应用前景。通过杂化的方法，在有机基体中引入无机组分制备的有机无机杂化材料，两相间具有较强的相互作用，在综合性能方面优于传统的复合材料。简要概述了有机无机杂化材料耐热性研究进展，按照有机相组成进行分类，并分类介绍了其研究进展。最后，对今后有机无机杂化材料耐热性研究进行了展望，并指出了其在航空航天领域的广阔应用前景。

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热拌再生橡胶沥青混合料水稳定性的试验研究

孙岩松，坎佩·邦维莱

. 2013, (1): 53-57.

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基于水煮法，采用剥落率对沥青/集料粘附性进行定量评价。通过冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验及汉堡车辙试验等，对热拌再生橡胶沥青混合料水稳定性进行了系统的试验研究。结果表明：剥落率R能有效评价沥青/集料粘附性；沥青再生剂能恢复橡胶沥青混合料的水稳定性；和浸水马歇尔试验相比，冻融劈裂试验对SMA-13粗级配的水损害更为严重；在汉堡车辙试验中，高温稳定性和水稳定性呈相反关系。

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重载交通水泥路面传力杆设计的力学分析和建议

申俊敏，张艳聪，李祖仲

. 2013, (1): 58-63.

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建立了Winkler地基上的双层结构模型，分析了传力杆几何尺寸、空间位置、与混凝土结合状况及布设方式对接缝传荷能力、传力杆内力和面层底部最大应力的影响。结果表明，增加传力杆直径和长度不能有效提高传荷能力；弯沉传荷系数随传力杆竖直偏角的增大线性减小，随传力杆支撑模量的增大呈指数增大，随松动量的增大呈二次曲线下降；传力杆数量相同时，布设在轮迹带上与沿横缝均匀布设的传荷能力相近，达到一定数量后传荷能力不再因布设位置、层数明显变化。

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高速三体船总振动计算方法研究

任慧龙，陈亮亮，甄春博，张立,刘磊

. 2013, (1): 64-68.

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高速三体船是一种在商业和军事都具有广泛应用前景的特殊船型，结构振动性能是其研发的重要指标之一。相对于单体船此种船型的振动特点比较复杂，目前没有简化的计算公式对其振动性能做出可靠评价，因而研究高速三体船型的总体振动计算方法显得极其重要。首先采用有限元法建立三体船的三维有限元模型，采用不同于刘易斯法的源汇分布法计算附连水质量，然后对三体船总振动固有频率和振动响应进行计算分析，最后结合相应的振动标准，对其振动程度做出准确的评价，从而总结出一套计算三体船振动的可靠方法。

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基于作业均衡的集装箱堆场箱区场桥作业调度

赵磊，胡志华，李淑琴

. 2013, (1): 69-74.

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为了提高集装箱堆场场桥作业量分布的均衡性，进而提高作业人员任务分配的均衡性和作业资源的利用率，提出集装箱堆场箱区场桥均衡作业的调度问题。根据集装箱场桥作业特点及其关联性，以集装箱堆场箱区作业箱量均衡和作业时间均衡两个均衡调度为目标，建立了集装箱堆场箱区场桥均衡调度模型，并设计遗传算法求解。通过设计均衡度评价指标，对不同均衡目标与所得方案效果之间的关系进行分析，得到均衡度改善的比率。最后通过输入场桥数量参数的变化得出场桥数量与均衡性之间的关系，为场桥配置与调度工作提供理论依据。

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驾驶员分类的路径诱导系统及评价指标

龚 ;李苏剑'刘启生

. 2013, (1): 75-81.

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为了提高城市交通诱导率，使路径诱导方法满足多数驾驶员出行需求，提出了一种基于驾驶员分类的路径诱导系统。采用SP调查方法对北京地区驾驶员出行需求进行调查，通过统计调查数据将驾驶员分为关注出行时间类型、关注出行距离类型及关注出行时间和距离类型。路径诱导系统分别为不同类型驾驶员提供量身制定的路径规划，并给出驾驶员分类的路径诱导系统示意图。建立各种类型驾驶员对诱导路径的满意度评价模型及驾驶员对路径诱导系统的满意度评价模型。出行需求调查数据表明，采用该方法能大幅提高驾驶员诱导接受率，利于交通管理和交通系统交通流分配。

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复杂高耸结构表面风压的CFD分析

邢琼,钱江

. 2013, (1): 82-87.

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以上海“东方明珠”电视塔为工程背景，利用CFD模拟其静风荷载，考虑结构表面粗糙度，计算模拟多体间流场干扰问题，数值模拟结果和风洞试验结果吻合良好。在此基础上，进一步研究结构表面粗糙度对风压分布特征的影响。结果表明，圆球表面粗糙度分布对其表面风压分布的对称性特征影响不大；对于三圆柱绕流问题，柱体表面粗糙度分布变化时，偏流现象稳定存在，偏流程度略有改变。

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不同风场下典型高层建筑风压分布的试验研究

郅伦海，李秋胜

. 2013, (1): 88-93.

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通过不同边界层条件下的风洞试验，对典型高层建筑表面风压分布规律进行了对比研究。获得了不同风场下建筑幕墙表面的平均风压系数和峰值风压系数，评估了风场的改变对各种无量纲风压系数的影响。测试的结果可以为高层建筑幕墙设计提供依据，同时，也为其它高层建筑的抗风设计和风洞试验提供技术参考。

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典型超高层建筑风荷载的风洞试验研究

雷静雅，徐兵先，马守龙，徐家云

. 2013, (1): 94-98.

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通过测力风洞试验对典型超高层建筑风荷载的作用机理进行了系统的研究。评估了各风力脉动分量的相关特性，研究了结构顺风向、横风向和扭转基底谱的分布特征，分析了结构三维等效静力风荷载及顺风向风振系数，并与规范结果进行了对比研究。研究成果可为超高层建筑的抗风设计及相关研究提供有用的资料及依据。

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岩质边坡结构面强度参数反演方法

陈贺，刘芳，蒋明镜，张顺高

. 2013, (1): 99-102.

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基于随机理论和反演理论给出了一种确定结构面强度参数的方法。通过实测数据的离散性分析和统计分析，确定先验概率分布函数；生成符合先验概率分布函数的参数样本，以天然边坡在已有地震、暴雨条件下的安全系数为反演目标函数，通过边坡稳定反演分析，生成目标参数样本，确定目标参数的后验概率函数。该方法能够避免反演分析过程中调整任一结构面强度参数达到目标安全系数的缺点，为工程治理提供有力的参考。

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基于拱效应的软岩大断面隧道锚杆作用效应研究

何本国，张志强，阚呈，曹苏亚，李俊逸

. 2013, (1): 103-107.

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研究了锚杆在软岩隧道施工过程中不同部位锚杆荷载传递和动态调控过程。施工初期主要依靠拱部锚杆来促进拱效应形成，最大轴力先升高而后逐渐降低，中性点向围岩深部移动，形成动态“压力拱”现象，建议客运专线软岩大断面隧道拱部只需打设短锚杆或注浆可有效促进拱效应形成，控制隧道围岩稳定性。

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山区公路岩堆防治方案优化方法及应用

申思然，曾逢春，谢全敏，曾勇，韩贝

. 2013, (1): 108-112.

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岩堆边坡防治往往同时具有多个可供选择的防治方案，其决策分析过程是一个多属性多层次多目标评判问题, 为此，提出了一种山区公路岩堆防治方案优化方法，该方法基于最优传递矩阵理论，改进常规的层次分析法，建立岩堆防治方案选择优化的改进层次分析模型，进而对岩堆防治方案进行优化。以宜巴高速公路三里花岩堆边坡防治为实例，详细讨论文中的方法在岩堆边坡防治优化决策中的应用。该研究成果为岩堆边坡防治提供了重要的参考。

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基于模糊神经网络的边坡稳定性评价方法

李元松，陈文峰，李新平，田昌贵，夏进，郭运华

. 2013, (1): 113-118.

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针对模糊逻辑推理和人工神经网络各自的优势与局限，提出模糊逻辑与神经网络相结合的边坡稳定性评价方法。基于实测数据的回归分析，找出影响边坡稳定性的主要因素，建立模糊神经网络评价模型。通过对输入知识的预处理和输出知识的后处理，将模糊逻辑推理融入神经网络的非线性计算中；将模糊规则隐含分布于神经网络中，实现了模糊映射算法。选定将整个边坡的稳定状态视为同一变形规律的评价模式，利用所建模型对施工期岩质边坡稳定性进行综合评价。结果表明，该方法用于岩质边坡的稳定性评价取得了较好的效果。

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球罐爆炸碎片抛射的撞击概率

孙东亮，黄光团，蒋军成，张明广，王志荣

. 2013, (1): 119-123.

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应用MonteCarlo法，综合分析了罐方位、体积、间距与充装水平对球罐爆炸碎片撞击概率的影响。结果表明，3 000次模拟可获得足够精度的撞击概率值；撞击概率随罐体积的增加而缓慢递增，随罐间距的增加而急剧衰减。通过数据拟合，获得了撞击概率模型，回归度较高。

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胺型腰果酚醛树脂对Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺的吸附与解吸

刘小英,郑燕玉,江松渊

. 2013, (1): 124-130.

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研究了胺型腰果酚醛树脂对Cu²⁺、Pb²⁺与Cd²⁺的吸附解吸行为，并探讨了吸附热力学及动力学特征。结果表明，溶液pH为5.5时树脂的吸附量最大，等温吸附行为符合Langmuir方程；热力学数据显示树脂的吸附以自发的吸热的化学吸附为主过程；动力学特征可用Lagergren准二级方程描述。采用0.1 mol/L稀硝酸对吸附在树脂上的重金属离子进行洗脱，解吸率可达95％以上，且降温有利于提高解吸速率。

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平果铝拜耳法赤泥物相及热行为分析

郭威敏，朱文凤，王林江，刘芳，梁美荣，曾建民

. 2013, (1): 131-135.

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利用XRD、TG/DSC、TG-TR联用等分析方法研究广西平果铝厂拜耳法赤泥的化学成分、矿物组成及其热行为。结果表明，赤泥主要化学成分为Fe₂O₃、CaO、Al₂O₃；主要矿物相有赤铁矿、水化石榴石、钙钛矿等；在100～1 200 ℃升温范围内，存在3个主要的失重区间（200～460 ℃，460～600 ℃和600～800 ℃）。

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基于干扰观测器的机械臂反演控制器设计

曹伟,孙明,张辉

. 2013, (1): 136-141.

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针对机械臂在使用中会遇到各种不确定性和外界未知干扰影响较大的问题，根据系统动力学模型和Lyapunov稳定性理论，提出一种干扰观测器，在线观测系统的不确定性和外加干扰，并利用该观测值设计出一种反演控制器。最后通过基于控制目标构造的Lyapunov函数，对系统的稳定性进行了验证。提出的观测器能够精确估计出系统的不确定性和未知干扰，从而使得所设计的控制器能有效克服系统因各种因素而引起的干扰，增强了系统的鲁棒性。仿真结果验证了该方法的有效性。

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超磁致伸缩作动器新型温控系统设计

曾帆，朱石坚，楼京俊

. 2013, (1): 142-146.

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利用半导体制冷片、温度传感器、单片机STC12C5410AD以及等电路，设计了一种超磁致伸缩作动器新型温控系统。由PID控制算法控制半导体制冷片进行温度自动调节，保持超磁致伸缩作动器温度恒定。由编制的VC软件界面显示控制温度和其他参数，并通过计算机向单片机发出指令，控制半导体制冷片的驱动电流，自动调节作动器内部温度。

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一种新型悬臂梁式光纤光栅加速度传感器

赵前程，戴玉堂，徐刚，李治勇

. 2013, (1): 147-150.

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建立了加速度传感器力学模型，设计了一个新型光纤加速度传感器；采用三维建模软件进行建模，并推导固有频率计算公式进行理论计算，采用ANSYS软件对板簧进行模态分析，对加速度传感器进行动态测试。实验结果表明，所设计传感器结构的固有频率可达到95 Hz，灵敏度达到300 pm/g,能扩大其工程应用的范围。

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几种典型声学结构的声辐射阻抗测量实验研究

王校青，向阳，施雨骁，吴绍维，薛鹏

. 2013, (1): 151-156.

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声辐射阻抗反映了声源与声场之间的能量交换关系，是优化结构声学性能中控制的关键变量之一，针对其实验测量，基于波叠加法的基本原理，设计了用于测量结构声辐射阻抗的实验装置，进行标定实验后，对截面积均匀的圆管、截面积连续变化的号筒和截面积突变的消声器3种经典管道声学结构进行了测量，数据处理后得到实验解。对上述实验对象用有限元结合边界元法进行仿真计算，得到结构声辐射阻抗的数值解。对比实验解与数值解得出，该实验测量装置可以在一定频率范围内得到较精确的解。

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