武汉理工大学学报

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海水拌合碱激发水泥砂浆性能研究

陈晓星, 曹海琳, 翁履谦, 陈伟, 李国学

武汉理工大学学报. 2014, (12): 1-5.

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针对当前对海水拌合碱激发水泥混凝土性能研究的不足，开展了海水拌合碱激发水泥砂浆和自来水拌合普硅水泥砂浆在模拟海水中干湿循环条件下的长期力学性能、抗碳化性能、钢筋锈蚀性能实验。结果表明：海水拌合碱激发水泥砂浆中钢筋在早期有一定程度的锈蚀，但随着龄期的增长，钢筋锈蚀速率较普硅水泥砂浆中增长缓慢，30次循环后钢筋失重率为1.2%，仅为普硅水泥砂浆的1/3；碱激发砂浆后期强度不断增长，7个月龄期抗压强度较28 d时提高了96%，浆体致密度高；干湿循环10个月后碱激发水泥砂浆碳化深度为5.8 mm，与普硅水泥碳化深度无显著差别。采用XRD、MIP分析方法探索了碱激发水泥性能优越的机理。碱激发水泥可用于配制海工混凝土，甚至直接用海水拌合。

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聚合物改性偏高岭土浆料的制备与应用

袁凯，水中和，李秋，韩金龙，王桂明

. 2014, (12): 6-11.

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偏高岭土由高岭土煅烧制备，由于具有较大的表面能而易发生严重团聚，会对其性能产生不利影响；同时松散的堆积状态导致储存和运输成本增加。试验使用液相改性添加聚乙烯醇(PVA)和一种含纤维素的有机物(DMK)分散剂的方法制备分散浆料，对浆料的分散性和稳定性，以及浆料对砂浆的流动度和强度的影响进行了研究。结果显示，掺入1%~1.5%PVA或0.003%~0.005% DMK能够显著提高偏高岭土浆料的分散性和稳定性，各浓度的PVA或DMK分散偏高岭土浆料对砂浆流动度均有大幅提升。砂浆的强度随着PVA浓度的增加略有下降，而随着DMK浓度的增加略有增加，综合认为PVA浓度为1%和DMK浓度为0.003%的分散浆料能够保持浆料的有效稳定分散并在基本不损失强度的情况下提高砂浆流动度。

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全氧燃烧型浮法玻璃熔窑液流流场的数学模拟

贺建雄,姜宏，鲁鹏,，黄火强,，段秋桐，代志祥，朱利方

. 2014, (12): 12-18.

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模拟计算了日熔化量600 t的全氧燃烧型浮法玻璃熔窑液流流场，并模拟对比研究了具有多级池底台面的全氧燃烧型浮法玻璃熔窑和池底无台面的普通空气助燃型浮法玻璃熔窑，在玻璃液流表层、熔窑中心线处以及池底的温度场和速度场的差异。为研究全氧燃烧型浮法玻璃熔窑熔体流场稳定性，玻璃熔体气泡澄清，玻璃端面条纹和玻璃液4个主要环流等问题，提供数学依据和参考模型。并通过模拟研究提出了改善措施，使全氧燃烧型浮法玻璃窑炉实际生产中玻璃端面条纹紊乱现象得到明显改善。

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高比表面氮化硼对氯苯的吸附性能研究

蔡晶，袁颂东，陈仕强，熊鹏，黄道友，杨燕飞

. 2014, (12): 19-21.

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研究了高比表面氮化硼（BN)对水体中氯苯的吸附规律。采用静态吸附法研究发现氮化硼对氯苯的吸附过程符合一级动力学模型和Freundlich等温吸附模型。研究结果表明，pH值为6~7，吸附时间为2 h时，氮化硼对氯苯的去除率达到了79%，吸附饱和量可达到672.8 mg/g。

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基于时间反转法的单传感器复合材料声发射源定位研究

叶荣耀，王强，范昕炜，张维刚

. 2014, (12): 22-26.

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复合材料由于具有介质的不均匀性、各向异性的特点，常规声发射定位方法检测难以实现对其进行声发射源定位，作者提出利用单个声发射传感器（acoustic emission, AE），基于时间反转法（time reversal, TR）实现复合材料声发射源定位。在测试过程中，基于散射场条件和声场的互易性，时反和互易性时反（inverse filtering, IF）方法均较准确实现复合材料板材（100 cm×100 cm×3 mm）表面的声发射源定位。相对常规多传感器声发射源定位，时反方法定位精度可提高34.8%，并且不需要各向异性介质的相关先验知识（声速等）。互易性时间反转定位法在TR的基础上可进一步提高AE源信号的聚集效果，其第二匹配系数可提高36.4%。

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机制砂-铜尾矿复合砂商品混凝土性能研究

邹先杰，刘道斌，卢自立，李萌，邹晓丹，沈卫国

. 2014, (12): 27-31.

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机制砂天然级配不良是其广泛应用的制约因素之一。采用河砂、铜尾矿与机制砂制备混合砂用作混凝土细集料。采用“5点法”对机制砂混凝土(M)、河砂混凝土(R)、机制砂河砂混凝土(MR)、机制砂铜尾矿(MC)混凝土的砂率进行优化，并研究混合砂混凝土性能。结果表明：混合砂混凝土的最优砂率比河砂混凝土高4%。混合砂混凝土的强度、弹性模量均高于河砂和机制砂混凝土，且强度增长较大；铜尾矿的掺入增加了需水量和干缩率，但对抗氯离子渗透性以及离析泌水性有很大改善；机制砂河砂体系具有较小的干缩率。

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机制砂混凝土配比设计参数研究

卢自立，杨振国，沈卫国，吴化东，蔡磊，廖丹

. 2014, (12): 32-36.

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混凝土配比设计参数——砂率及水灰比对机制砂混凝土性能有着重要的影响。试验研究了设定水灰比、坍落度下砂率的优选及最优砂率下水灰比对机制砂混凝土坍落度及强度的影响。结果表明：设定水灰比及坍落度下，C30、C40、C50机制砂混凝土的最优砂率分别为40%、42%、40%；不同水灰比下，C40机制砂混凝土的最优砂率在40%~42%范围内；最优砂率下，各等级机制砂混凝土坍落度随水灰比提高而增大，且低水灰比时增大较明显；强度随水灰比提高略有增加后线性减小。

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微波辐射损伤大鼠神经胶质细胞的初步研究

谢浩，张静，李定伟，杨晓东，马闯，刘成国，邱彤，吴志鹏

. 2014, (12): 37-41.

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旨在揭示特定频率及强度微波辐射对周围神经胶质细胞的影响。对周围神经系统神经胶质细胞系雪旺细胞进行微波辐射后，通过检测细胞活性、细胞凋亡率，蛋白质水平的超级氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性以及胞内物质活性氧簇（ROS）和谷胱甘肽（GSH）的含量，探讨微波辐射对神经胶质细胞的影响。经频率为2.45 GHz，功率密度为1 mW/cm2 的微波辐射后，雪旺细胞的过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活力随时间的延长而升高，其细胞活性随时间的延长而降低，同时细胞凋亡率升高。模拟移动电话微波辐射将诱导大鼠神经胶质细胞出现细胞凋亡，同时细胞抗氧化系统的积极响应说明氧化损伤可能是导致细胞凋亡的原因之一。

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银-血清白蛋白纳米粒子的制备及抗菌性能

费成刚，余祥玮，牛文翰，刘鹏, 李曦

. 2014, (12): 42-48.

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以牛血清白蛋白（BSA）为包裹剂，液相还原硝酸银制备了椭圆形的银牛血清白蛋白（BSAAg NPs）纳米粒子。探究了BSA的浓度、溶液pH值和温度对纳米Ag粒子晶体生长的影响，用透射电镜（TEM）、傅里叶红外光谱仪（ATRFTIR）和热重分析仪（TG）表征了纳米粒子的结构和形貌，用荧光淬灭法分析了纳米粒子的构象和作用机理，建立了位点结合模型，证明纳米粒子发生的是静态荧光淬灭。通过测量大肠杆菌培养基吸光度，发现BSAAg NPs纳米粒子对大肠杆菌具有很强的抑制作用，其抗菌性随粒径减小逐渐增强。结果表明：合成的BSAAg NPs纳米粒子粒径大约5 nm，纳米粒子形态稳定，分散性好，抗菌性强，是一种用途广泛、环境友好型和能直接投入应用的抗菌性材料。

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氯原酸对成骨细胞I型胶原及骨钙蛋白基因表达的影响

张珠，尹美珍，易继凌，王永红，殷义霞

. 2014, (12): 49-53.

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为了探讨陆英作为骨折常用中草药对成骨细胞的影响和相关机理。以陆英提取物氯原酸（chlorogenic acid，简称CHA）对成骨细胞的作用为研究模型，通过提取纯化获得原代成骨细胞，并经细胞活性观察、组织化学染色及荧光定量PCR检测技术，分别对CHA作用于成骨细胞后，检测成骨细胞活性及CHA对成骨细胞生长及I型胶原及骨钙蛋白基因表达的影响。结果表明：10 μmol/L，100 μmol/L CHA能促进成骨细胞钙化结节形成，且能促进I型胶原基因持续增长；在培养第3 d时，CHA对骨钙蛋白的表达具有促进作用。陆英有效成分氯原酸能明显增强成骨细胞I型胶原蛋白和骨钙蛋白基因的表达，合成和分泌骨基质，具有一定的成骨活性。

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壳聚糖/壳聚糖季铵盐微胶囊的微流控制备

王慧萍,周佑亮,赵子晗,何世文,张柯,陈艳军,张超灿

. 2014, (12): 54-59.

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以壳聚糖和壳聚糖季铵盐为微胶囊制备的壁材原料，利用自制气液微流控装置，采用单凝聚法制备了尺寸稳定、大小均一、粒径分布较窄的壳聚糖壳聚糖季铵盐微胶囊。对微胶囊的合成条件气、液相速度、接收液浓度、壳聚糖和壳聚糖季铵盐质量浓度及其配比等进行了研究，并对所制备的微胶囊进行了酸碱和离子稳定性测试，对其载药性能进行了初步研究。结果表明：在气流速度为0.5~0.8 L/min、液相速度为3 mL/h、接收液浓度为2%、壳聚糖和壳聚糖季铵盐质量比1∶1时，可制得大小均一、粒径分布窄的微胶囊，微胶囊具有良好的酸碱稳定性、离子稳定性。微胶囊对水杨酸具有较好的包埋效果和释放作用。

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车辆轴数和轮组对半刚性沥青路面极限轴载的影响

曾梦澜，谷世君，薛子龙，谭邦耀

. 2014, (12): 60-65.

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通过对半刚性沥青路面典型结构进行有限元计算，探讨车辆轴数和轮组对路面极限轴载的影响。分析结果显示：轴数和轮组是影响半刚性沥青路面结构极限轴载的重要因素，路面的极限轴载随着车辆轴数或者轮组的增加而增大，增加轴数或者轮组可以提高半刚性沥青路面的极限轴载，保证路面的承载能力；极限轴载与轴型系数呈正比关系，轴型系数反映了轴数与轮组对极限轴载的综合影响；轮组相同时，随着轴数从单轴增加到双轴、三轴、四轴，轴型系数的增长率随轴数的增加而降低，为50%～27%～18%；轴数相同时，随着轮组从单轮组增加到双轮组、四轮组，轴型系数的增长率随轮组的增加而增加，为7.3%～13.5%。

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设应力吸收层复合式路面动态响应灰关联分析

周娟兰, 郑木莲, 袁海涛, 王建亮

. 2014, (12): 66-71.

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为研究车辆动载对设置应力吸收层复合式路面结构的影响，建立三维有限元模型，计算得到不同路面结构参数下路面结构的力学响应结果。基于灰色关联分析理论，定量分析了各结构层参数对沥青加铺层和应力吸收层底的等效应力σe、最大剪应力τmax、竖向剪应力τxy和水泥混凝土板接缝处弯沉差的影响程度。结果表明，水泥混凝土板厚度、沥青层模量、基层厚度和沥青层厚度为影响复合式路面动态响应的主要因素。并通过回归分析得到上述各力学指标的计算公式。

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地铁票价制定影响因素分析

陈赟,陈嘉,谭秀娟

. 2014, (12): 72-77.

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地铁是一个城市发展到一定阶段的产物，它具有运量大、方便准时、节约能源等优点。地铁作为社会公益性产品，影响地铁票价制定的因素多而杂。作者从运输成本、运输市场需求、居民出行支付能力、竞争因素以及政府管制5个方面考虑，先对其进行了定性分析，以城市地铁票价作为内生变量，将运输成本、运输市场需求、居民出行支付能力、竞争因素和政府管制5个因素作为外生变量，构建结构方程模型。结合案例重点分析了各变量与观察指标，内生变量与其他外生变量之间的关联性，得出了影响城市地铁票价制定因素的强弱次序依次为：运输成本>运输市场需求>政府管制>居民出行支付能力>竞争因素。同时对5个基本因素的影响程度做了分析比较，对地铁票价制定具有一定的借鉴作用。

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船舶海水冷却管网分区供水研究

姚世卫，李邦明，杨钢，刘真

. 2014, (12): 78-83.

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船舶海水冷却管网不仅需要准确分配管网流量，而且更需要节能。针对某船舶海水冷却管网系统，进行了分区供水研究。在流量分区的基础上，综合考虑压力、结构等因素优化了船舶海水冷却管网分区供水方案。通过理论分析和实验研究，在满足变工况运行时海水用户所需额定流量的前提下，优化分区方案相比经验分区方案具有更低的能耗。该研究对于船舶海水冷却管网分区供水设计具有理论指导意义。

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用无机胶粘贴CFRP布加固预应力梁受弯性能试验研究

陈伟宏，崔双双

. 2014, (12): 84-88.

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为研究一种自制的无机胶粘贴CFRP布加固混凝土结构构件的受力性能，采用该无机胶粘贴CFRP布对3根已经历抗弯承载极限状态的两跨预应力混凝土连续梁进行加固，并对加固梁进行正截面抗弯性能试验。得到了加固梁的荷载挠度变形曲线和正截面抗弯承载力等试验数据。3根梁均出现继纵向受拉钢筋屈服后，CFRP布被拉断的破坏模式。试验结果表明，用无机胶粘贴CFRP布加固损伤预应力混凝土连续梁可有效提高其承载力。提出了计算值与试验值吻合较好的此类加固梁的抗弯承载力计算方法。

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基于LS-DYNA的混凝土三维随机凹凸型骨料数值建模

程书怀，任志刚，李培鹏，上官瑾瑜

. 2014, (12): 89-94.

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提出了三维随机凹凸型碎石骨料生成方法，利用ANSYS/LSDYNA有限元软件进行数值骨料投放模拟，得到了混凝土三维随机凹凸型碎石骨料几何模型。采用“基本单元模型”在投放区域生成立方体网格单元，结合新的空间点与随机多面体空间相对位置判定方法，判定出各单元材料属性，最后生成混凝土三维随机凹凸型碎石骨料有限元模型。以上混凝土细观有限元模型生成方法较好地控制了骨料粒径、数量和级配，生成的数值模型中骨料体积率在55%左右，处于真实混凝土骨料体积率的范围中。生成的数值骨料与真实碎石骨料形状接近。提出的细观混凝土有限元模型为对混凝土力学性能进行细观数值研究奠定了基础。

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车道荷载作用下的矮塔斜拉桥的索梁活载比

宋涛, 宋一凡, 贺拴海,文锋

. 2014, (12): 95-99.

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针对矮塔斜拉桥的受力特点，现有的界定矮塔斜拉桥与斜拉桥索梁活载比简化公式存在缺陷。采用比拟梁法，推导出车道荷载作用下的索梁活载比计算公式。比较了该公式与已有简化公式和有限元计算结果，结果表明，该公式与有限元解更为逼近。研究表明，在计算矮塔斜拉桥的索梁活载比时要计入车道荷载中的集中荷载的影响，并提出权矩阵可界定矮塔斜拉桥、斜拉桥及连续体系梁桥。

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推扭荷载下群桩工作机制及实用分析方法研究

贺炜，沈文杰，尹平保

. 2014, (12): 100-105.

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在分析推扭荷载下群桩基础工作机理的基础上，根据静力平衡条件建立了以转心为参照点的各基桩位移及转角普适方程。采用py曲线法与单桩扭转刚度计算理论分别确定各基桩的水平刚度与扭转刚度，并提出了各计算参数的取值方法。然后，建立出推扭荷载群桩内力与位移的解算流程，编制了相应的计算程序。与试验数据的对比表明，文中方法计算结果与实测结果吻合较好，且计算过程简单，具有工程实用性。最后，采用计算程序对推扭耦合作用下群桩基础进行了失稳破坏分析。结果表明，当荷载偏心距变大时，同等量级荷载下群桩转角即随之增大，偏心距对承台转角的影响更明显，而影响群桩水平位移的主要因素则是水平荷载及桩头水平刚度。

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铀尾矿土壤优势微生物对普通碳钢腐蚀行为的影响

李梓番，罗学刚，张楠

. 2014, (12): 106-111.

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以铀尾矿场址土壤中筛选的优势真菌菌群作为Q235A钢片的腐蚀基质，采用分批补料培养的方式进行培养，通过钢片表面的真菌膜结构的红外图谱分析，腐蚀速率的测定以及钢片试件的电化学测试研究了真菌对Q235A的腐蚀行为。结果表明：通过一段时间的浸泡，钢片表面的真菌膜结构中含有具有加速腐蚀作用的多糖、脂蛋白、细胞外高聚物等物质的官能团O—H、—CH3、C=C、C—C和C—O；真菌对Q235A的腐蚀速率随着时间的增加而增大，浸泡90 d时腐蚀速率增加到0.141 mm/年，比对照组增加了0.07 mm/年；电化学测试发现，当真菌存在的条件下，腐蚀电位降低，腐蚀电流增大，说明此条件下Q235A更容易受到腐蚀作用，同时造成局部微电池，加速金属阳极溶解，真菌的存在促进了试件的腐蚀。文中的结果可为金属的微生物腐蚀与防护提供一定的参考。

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盐析破乳-芬顿氧化预处理乳化液废水的研究

杨卫，李孟

. 2014, (12): 112-116.

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详细地阐述了采用盐析破乳芬顿氧化预处理乳化液废水的研究。在静态实验条件下考察了氯化钙、明矾的组合投加量、搅拌强度及时间和pH值对破乳效果的影响，并且考察了初始pH值、芬顿试剂投加量、反应时间等因素对芬顿氧化处理效果的影响。结果表明：原乳化液废水经过预处理后，废水的CODcr≤3 500 mg/L、浊度为50 NTU左右，B/C由0.05左右升高到0.45，废水的可生化性得到了很大的改善。

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湖滨带生态功能对城市湖泊健康生态系统的影响研究

王凤珍，宋新娟，林中和,徐舟影

. 2014, (12): 117-121.

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以武汉市典型城市湖泊墨水湖不同类型湖滨带为研究对象，基于原子法(AAS)、地累积指数法和潜在生态风险指数法综合分析、评价墨水湖存在的重金属污染等生态风险状态，比较分析不同类型湖滨带对城市湖泊健康生态系统的影响。结果表明：湖滨带对城市湖泊污染具有控制与净化作用，不同类型湖滨带其截污与净化能力存在明显差异，林田型湖滨带具有较好的生态修复功能，而堤岸型湖滨带对污水的耐受能力和净化降解效果相对较弱。

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NCRS-GEP编程算法及其在统计建模中的应用

李康顺，程海丹，张文生，张雁

. 2014, (12): 122-130.

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为了克服传统基因表达式编程算法容易陷入局部最优的缺点，在传统基因表达式编程（GEP）算法的基础上设计了一种基于IS插串和RIS插串的非编码区域插串算子NCRS插串，再根据NCRS插串提出一种改进的基因表达式编程算法NCRSGEP。该算法针对基因表达式编程的非编码区域能带来无限搜索空间的特点进行了算子设计的改进，通过增加种群分布的多样性，克服了传统GEP算法容易陷入局部最优的缺点，提高了算法的建模精度。数据实验表明，与传统GEP算法相比，NCRSGEP能够更准确地收敛到建模问题的全局最优解，从而使建模误差更小。

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改进的提升小波变步长LMS滤波算法及其应用

徐翔, , 汪坤, 康晓妮, , 赵美云,

. 2014, (12): 131-136.

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通过对变步长LMS自适应滤波算法和提升小波变换理论进行研究，将两种算法换相结合，提出一种新的提升小波变步长LMS自适应滤波改进算法；根据信号特征对更新算子和预测算子自适应的构造，对正交分解的信号进行变步长LMS自适应消噪，提高了收敛速度和稳定性；通过仿真分析，证明了改进的提升小波变步长LMS滤波算法具有较快的收敛速度和更强的抑噪能力；最后，将提出的方法应用于低速重载齿轮箱的故障诊断中，分析结果表明，该方法是一种非常有效的故障特征处理方法。

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能量回收大功率DC/DC装置的主电路拓扑设计

杨帆，杨元君，吴迅，姜勇，黄露

. 2014, (12): 137-141.

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针对某种型号的大功率电动汽车设计了一款能够实现软开关的多相交错的双向大功率DC/DC装置的主电路拓扑。设计中为了减小装置的体积以及提高装置的效率，使用了非隔离型的双向DC/DC主电路拓扑。为了减小主电路的输入输出电流纹波以及提高主电路拓扑的可靠性，使用了多个非隔离型的双向DC/DC主电路拓扑相并联。通过控制多相交错型拓扑结构中主功率开关管的导通和断开的时序实现了软开关技术，这样不仅降低了功率开关器件的功率损耗而且还减少了主电路本身对其它电路的干扰。最后，使用Matlab/Simulink仿真软件对所设计的主电路拓扑进行了仿真，验证了基于软开关的主电路拓扑的正确性。

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基于基站选择性休眠的非线性加权算法研究

王丽君，韩涛，薛曼琳，俞侃

. 2014, (12): 142-146.

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针对现有蜂窝网络运营中基站能耗过高的问题，提出一种基站休眠算法。该算法首先将网络表示成基站、用户以及他们的连接关系的二部图，在此基础上对用户服务质量和基站节能进行非线性加权得到基站休眠机制，将基站休眠机制与基站常开机制作对比，然后建模为01规划模型。仿真结果表明：当采用非线性加权算法选择用户连通性时，不论是在简单蜂窝网络中还是在中继蜂窝网络中，选取适当的加权系数——权值系数，可使中断率和激活基站数达到两者的最优值中，网络的能效有较大的提高。该算法能提高基站节能减排效率，符合中国能源结构的演进趋势。

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