武汉理工大学学报

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基于改进GRU的电动汽车续驶里程预测

李肖力, 石〓英, 张〓健, 吴明宇

武汉理工大学学报 . 2023, 45 (1): 85.

PDF （16630）

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电动汽车续驶里程预测是驾驶者最关心的问题之一，为解决现有预测算法模型精度低、相对误差大，无法有效缓解用户“里程焦虑”的问题。提出了基于改进GRU的电动汽车续驶里程智能预测方法，该模型引入双向记忆改进策略、多尺度深度特征提取策略和多头外部注意力机制改进策略，实现续驶里程精准预测的同时保证预测实时性。消融实验表明，3个改进策略均能有效提升预测准确度，共同作用时，MSE误差较改进前降低72.2%；对比实验表明，该算法的MAE误差仅为9.82，优于主流深度学习预测算法，且预测速度能够满足实时性需求。该算法进一步实现电动汽车续驶里程的准确预测，为电动汽车的信息化管控和智能化建设提供指导意见，具有突出的工程应用意义。

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弹性聚合物SBS纳米纤维的石墨烯包覆及其导电性能

石跃婷, 李善霖, 孙梅洁, 陈志宏, 李小强

武汉理工大学学报 . 2023, 45 (1): 1.

PDF （1512）

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采用多巴胺对苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段弹性共聚物纳米纤维表面进行活化改性，进一步基于静电吸附作用将带负电的氧化石墨烯片吸附到带正电的弹性聚合物纳米纤维表面，并利用液相还原方法制备了石墨烯包覆的弹性聚合物纳米纤维。探索了多巴胺改性浓度和时间对纳米纤维表面物理化学状态的影响规律。制备出了电阻约为5.29 kΩ具有变形能力的石墨烯包覆弹性体聚合物导电网络。

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基于感性工学分级推论法的农场车设计开发

李卓，邓亚东，周全

. 2008, 30 (4): 125-127.

PDF （1492）

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提出了感性工学中分级推论法的细化程序,以此为指导建立农场车设计的应用模型,实现了设计过程中的数据采集和系统分析。应用分级推论法可以把复杂约束分解为约束子问题进行求解,将产品的感性层次予以分类、比较,逐层推论,实现由定性到定量的转变。设计结果能够较好地反映原始设计意图,验证了该方法的有效性。

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Ho³⁺掺杂锗硅酸盐玻璃2.0 μm发光性能研究

韩建军，胡敏，王静，谢俊，吕鑫，胡开文，周学东，赵修建

. 2015, 37 (4): 1-5.

PDF （1253）

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(1.武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,武汉 430070；2.湖北三峡新型建材股份有限公司,宜昌 444105)

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发动机配气机构的配气定时研究与应用

于兴芝

. 2008, 30 (10): 147-151.

PDF （1114）

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针对发动机配气机构设计与分析所提出的工程实践问题,导出了一整套出气门运动规律反求的计算理论,提出了发动机配气机构的配气定时分析的方法,分别对汽车、摩托车发动机配气定时的排气提前角、排气迟闭角、进气提前角、进气迟闭角及相应位置的气门位移和气门重叠角等进行了研究,揭示了中低速和高速发动机配气定时应有的参数特征。

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基于LevelSet方法的Ghost技术研究

王雪瑶，姜凡，刘长春

. 2008, 30 (4): 153-156.

PDF （1029）

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使用SMAC方法求解Navier-Stokes方程,应用Ghost技术的LevelSet方法追踪运动界面,采用五阶精度的WENO格式,时间离散采用TVD Runge-Kutta格式,完成了对方腔驱动算例和水池中油滴的上升与合并算例的数值模拟,并与商用软件Fluent的计算结果进行了比较,肯定了采用Ghost技术的LevelSet方法捕捉产生间断的运动界面的合理性。同时,程序的编制过程体现了LevelSet方法无需进行复杂的界面重构,易于编程的优越性。

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预应力桁式组合拱桥的病害成因分析

刘立胜，杨大鹏，吴代华，程筑江

. 2008, 30 (4): 110-113.

PDF （998）

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为了分析桁式组合拱桥的损伤原因,建立了贵州清水大桥的三维实体有限元模型。对考虑预应力钢筋+桥梁自重工况和不计上弦预应力钢筋,只考虑斜杆预应力钢筋+桥梁自重2种工况进行了数值分析,得到了2种工况下桥梁第1主应力和第3主应力的分布情况。结果显示的损伤情况与贵州省交通科学研究所的清水大桥检测报告吻合较好,比较2种工况,初步判定不合理的预应力设计水平为造成该桥新拱脚和双竖杆部位损伤的主要原因。

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复合型裂纹扩展过程的温度场分析

林红，陈国明

. 2008, 30 (4): 128-131.

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针对实际工程结构中广泛存在的Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹,以有限元软件ANSYS为平台,采用能量释放率准则作为判定依据,模拟了复合型裂纹的扩展路径;将裂纹扩展过程中裂尖前面耗散的塑性功视为内热源,采用热-力耦合方法,分析了扩展过程中的裂尖温度场变化,讨论了预制裂纹角对裂尖起裂塑性区和起裂温度的影响。通过与红外热像仪记录的实验结果进行对比,发现有限元模拟结果与实验结果一致。

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基于决策支持的制造网格性能评价模型研究

谢晓兰

. 2008, 30 (6): 125-129.

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制造网格的性能评价对制造网格系统的建立、作业调度、资源分配都有指导意义。提出了制造网格性能评价的5类指标,并对性能评价所用方法进行了一定的研究。给出了制造网格的性能评价系统的系统结构,具体的模型系统及其工作流程。最后,通过属性重心坐标决策算法进行了验证。

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油田抽油机采用双馈电机节能技术的研究

周祖德，谢鸣

. 2008, 30 (4): 114-117.

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目前抽油机的节能研究是一个热点,定子侧变频方式是研究和应用最多的电机驱动形式之一,但是定子侧变频在应对1140 V中压和抽油机负值转矩产生的“倒转发电”状态时会遇到使变频器结构复杂以及母线电压泵升的问题,提出用双馈电机来综合解决这些问题,给出了异步电机,定子变频方式和双馈变频方式在Simulink下的仿真实例并比较了仿真结果,表明从转子侧接入的变频器可以采用常规功率电子器件并且能在负值转矩时向电网反馈有功功率而不吸收无功功率,是一种应用于抽油机负载很好的综合节能解决方案。

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永磁同步电动机中混沌运动的非线性反馈控制

蔡明山

. 2008, 30 (4): 139-141.

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针对永磁同步电动机中存在的混沌运动,提出了一种新的混沌控制方法,即对混沌动力系统增加一个具有分段二次函数x|x|形式的非线性反馈控制器,以永磁同步电动机电流的非线性反馈实现对永磁同步电动机混沌运动的控制。该控制器是一种活动控制器,它不影响原系统的参数,只需要处理一个参数,算法简单、易于实现。仿真结果表明了该方法的有效性,给出了有益的结论。

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钢筋粘结滑移的理论模型分析

罗晓辉

. 2008, 30 (10): 68-72.

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将化学胶合力、摩擦力和机械咬合力等所构成的粘结强度简化为初始粘结应力和随粘结滑移增长的摩擦应力之和,并且将摩擦应力的非线性变化采用双直线滑移曲线表达。将钢筋锚固长度的粘结强度发挥程度划分为塑性段与弹性段,应用荷载传递函数方法与钢筋滑移的连续条件建立粘结滑移本构模型。剪切变形系数Cz、初始粘结应力τ0与粘结应力的增长率ξ等计算参数采用复形优化方法拟合确定。与试验数据对照,可以较好地反映粘结强度的发展与分布规律。

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基于GSM的远程报警系统的研制

孙增雷

. 2008, 30 (6): 122-124.

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提出了一种基于GSM网络传输的远程报警系统。前端控制器接口控制多种探测器,分析整理报警信息,并利用串口控制GSM模块将相应的报警信息以GSM短消息形式进行传输,警情直达用户和计算机监控中心。对系统的硬件实施、算法研究与软件实现进行了详细描述,系统具有可靠性高,实时性好及低成本等特点,可广泛运用于家庭或其它需远程监控的场合。

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2010—2020年我国轿车市场需求预测分析

喻小军

. 2008, 30 (6): 163-166.

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从我国经济发展状况和收入分配状况的角度,通过回归分析对2010—2020年我国国民经济、人均GDP以及汽车需求量进行了预测。并从人均国民收入、汽车价格下跌、道路条件的改善这3个主要因素的角度检验了上述预测的合理性。得出我国应该大力发展汽车工业,鼓励轿车进入家庭,使汽车产业成为我国国民经济支柱产业的结论。

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基于多目标演化算法的序列密钥生成方法

李康顺

. 2008, 30 (8): 69-73.

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将评价密钥流随机性的2个指标作为多目标演化算法的2个优化目标,提出了一种基于多目标演化算法的序列密钥生成方法——MOEASEP。由于该算法基于演化算子的随机特性和多目标演化算法的特点,其生成的密钥流具有高随机性、混沌性和长周期性。实验结果亦表明,利用该方法产生的序列密钥具有良好的性能。

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基于集料分形特征的沥青混合料配合比设计

李波

. 2008, 30 (12): 50-53.

PDF （909）

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为了使沥青混合料配合比设计更具针对性,基于集料分形特征,探讨了集料粒径分维值与沥青混合料体积参数的关系,在此基础上,确定出满足规范要求的沥青混合料体积指标对应的最佳沥青用量和矿料级配,并通过路用性能的测试检验了设计混合料。结果表明:集料粒径分维值与沥青混合料体积指标有很强的线性相关性,利用该相关关系可以对混合料的体积参数进行预估,快速确定最佳沥青用量、矿料级配。

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质子交换膜燃料电池堆参数模型及实验验证

黄敏

. 2008, 30 (6): 110-113.

PDF （901）

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以质子交换膜燃料电池的机理模型和性能实验数据为基础,建立了5 kW质子交换膜燃料电池堆的参数模型。采用多元线性回归方法,由测量的不同条件下的电堆极化曲线,确定了模型中的参数置信水平为95%的置信区间。参数模型被用于燃料电池堆的性能模拟计算,结果表明该模型与实验数据吻合较好,可用于评价燃料电池运行参数对性能的影响,以及对燃料电池动力系统的优化设计。

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节能建筑全寿命周期技术经济评价方法

王乾坤

. 2008, 30 (6): 159-162.

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选择具有较丰富工程资料,且对建筑的投资者、使用者影响较大的建造运营阶段为研究周期,分析该周期内节能技术的集成运用对建筑投资及收益的影响,对以往在节能建筑的经济评价中存在的不足进行了分析,并对增量投资的识别估算、节能收益的识别估算以及经济评价计算方法进行了改进完善。

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交通工具内饰织物设计系统研究

郑刚强

. 2008, 30 (6): 156-158.

PDF （894）

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为使产品设计信息有效交流,从内饰设计拟实环境和信息共享2个方面进行研究,采用3DMax+Cult3D+Java技术开发网络环境下的交通工具内饰织物设计系统。先建立内饰拟实环境,再编写程序并发布到网页,使用户可实时观看整体效果,从而实现拟实环境中的材质交互式设计,并使产品设计信息与制造信息共享。

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同组多会话共享密钥树的组播密钥更新方案

李洋

. 2008, 30 (12): 98-102.

PDF （888）

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该文提出了一种组播组内多个组播会话共享密钥树的密钥更新方案,使更新开销与组播会话数量无关,有效解决具有多个组播会话组播组的密钥更新效率低下的问题。该方案中组成员的私密钥作为共享密钥树的叶节点,组播会话的组密钥作为共享密钥树的扩展根节点。该方案采用的密钥更新算法利用PRF和XOR运算生成更新密钥和密钥更新数据。Linux下原型机系统的仿真结果表明,该方案较传统方案明显的提高了组播组内多个组播会话的通信场景下密钥更新的性能。

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基于题库自适应在线考试系统的分析与设计

杨昱昺，王红艳

. 2008, 30 (4): 157-160.

PDF （842）

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针对目前在线考试系统设计组卷方面存在的问题(如试题的难度系数不能随着被测试人群的变化而自动调整和同题型同知识点的试题重复出现等),提出了创建一种以伯努利大数定理和机器学习思想等理论为基础的基于题库自适应在线考试系统。并通过对题库管理、出卷管理和考试管理3部分的介绍,系统地阐述了基于题库自适应在线考试系统的设计与实现方法。

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北京典型水泥企业生产过程环境负荷评价

姜德义，苍大强，关生林，吴红，崔素萍，王志宏

. 2008, 30 (4): 36-39.

PDF （839）

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运用生命周期评价法,参照我国不可再生资源能源消耗归一化基准和特征化因子,以北京琉璃河水泥厂为例,对北京市典型水泥企业水泥生产过程的资源、能源消耗及污染物排放数据进行分析评价,提出环境协调性改进建议。

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基于随机森林的集装箱多式联运货运量预测

辜〓勇, 杨泽昭

武汉理工大学学报 . 2023, 45 (1): 35.

PDF （822）

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为统筹安排运输资源、合理制定多式联运计划，针对集装箱多式联运货运量预测准确性不足的问题，基于网格搜索交叉验证改进的随机森林算法，构建一种集装箱多式联运月度货运量预测方法。首先对于原始数据特征中存在数据缺失的问题，采用二次插值法、K邻近插补法进行数据的填补；再利用平均准确度下降法和平均边际贡献法筛选出7个最优特征；最后构建基于网格搜索交叉验证的随机森林预测模型。以营口至武汉的多式联运案例进行验证，证明综合特征筛选与最优参数组合提升了模型预测的准确性以及K邻近插补法在模型中的优越性，并与三次指数平滑法、Xgboost模型进行对比，结果表明，改进的随机森林预测模型准确性和稳定性更高。

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企业产品设计策略研究

曾琎，吴瑜，陈汗青

. 2008, 30 (4): 161-163.

PDF （815）

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从最初的创意到最终经济效益的实现,是一个纷繁复杂且值得深入研究的过程。各发达国家不论创意产业的发展状况如何,都非常重视创意产业的知识产权开发,以此来保持创意价值的延续性。以工业设计领域案例进行分析,通过对比国内外2家企业在产品知识产权开发上的不同之处,揭示了知识产权开发对创意价值延续的重要作用,为中国创意产业的发展提供了新的思路。

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生产计划优化模型的研究

曲中宪

. 2008, 30 (8): 185-188.

PDF （800）

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研究了工厂某时刻接到了一定量产品的定单,需要在一定时间内完成定单,如何制定生产计划使生产和贮存的2种费用之和尽可能少的问题。利用变分法建立了优化的生产计划模型。主要在生产率不受限制和生产率有一个上界限制的情况下,分别建立模型,并进行讨论。最终给出了优化的生产计划,得到了令人满意的结果,从而解决了问题。

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无线传感器网络中一种能量均衡拓扑控制方案

冯运仿

. 2008, 30 (10): 134-137.

PDF （782）

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针对无线异构网络中,簇头节点的能量不同,提出了一种能量均衡自适应分布式拓扑控制方案(Energy Bal-anced Topology Management,EBTM)。为了延长网络的生命周期,应该尽量保证各簇头节点能量消耗相对均衡。在EBTM中,簇与簇的边界上的交点称为边界虚拟节点,这些节点决定了簇的范围。在一定的时间周期下,按照能量均衡的思想进行动态的调节。使得在保证网络覆盖的情况下,各簇头节点的存活时间非常接近。通过仿真结果,可以看出,EBTM算法使得能量消耗相对均衡。

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孔隙率间隔分布扩散层的PEM燃料电池性能

刘坤

. 2008, 30 (10): 127-130.

PDF （780）

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为了考察质子交换膜燃料电池气体扩散层的结构对排水、导电、导气等性能的影响,综合考虑电化学反应、水的相变及传输、氧气的传输、膜中水传输等因素,研究了在平面内孔隙率间隔变化分布的气体扩散层对燃料电池性能的影响。结果表明,由平面内孔隙率间隔分布的气体扩散层组成的燃料电池,其性能高于由普通扩散层组成电池的性能,因为平面内孔隙率间隔分布的气体扩散层都能够提高其液态水和气体的通过能力,从而提高电池的性能。

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蒙脱石基TiO₂光催化材料制备表征及应用研究

郝骞，雷绍民

. 2008, 30 (6): 9-13.

PDF （775）

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蒙脱石作为基材,采用溶胶-凝胶法和改型、改性制备得到TiO2/钙基蒙脱石,TiO2/钠基蒙脱石及TiO2/有机蒙脱石3种复合光催化材料。采用XRD、FT-IR、AFM、SEM等测试技术对材料进行表征分析,结果表明:复合光催化材料中TiO2均以锐钛矿相存在,TiO2晶体平均粒径为12—27 nm。钙基蒙脱石表面纳米TiO2晶体以单体结晶状尖端突出向上发育;钠基蒙脱石表面纳米TiO2以连生体结晶状形成晶体薄膜;有机蒙脱石表面纳米TiO2晶体颗粒则以团聚状分布。当用于降解偶氮染料废水的条件为:废水浓度400 mg/L,催化剂浓度3 g/L,紫外光催化反应60 min时,3种光催化材料对偶氮染料废水的降解脱色率分别为95.87%,96.28%和71.07%。

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大掺量粉煤灰混凝土抵抗碳化和钢筋锈蚀研究

宋少民

. 2008, 30 (8): 38-42.

PDF （767）

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通过在不同胶凝材料用量、不同粉煤灰掺量和不同水胶比下大掺量粉煤灰混凝土碳化和钢筋锈蚀试验,明确了其抵抗碳化和钢筋锈蚀的基本条件。结果显示水胶比是关键条件,只要保证足够低的水胶比,大掺量粉煤灰混凝土具有优异的耐久性。

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一种计算机辅助工厂平面布置的实现方法

常建娥

. 2008, 30 (8): 57-59.

PDF （766）

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针对目前多数计算机辅助工厂布置算法存在计算量大的不足,以经典的系统布置设计为基础,以Prim算法为核心,结合Tompkins可视化平面布置特点,设计了计算机辅助工厂布置流程,并在Visual C++平台上开发了一个可视的、高效合理的辅助布置系统,经实例证实可行。

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超级电容器储能动态电压恢复器的仿真研究

祝文彪

. 2008, 30 (8): 97-100.

PDF （752）

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在建立基于等效电路的超级电容器储能系统的数学模型基础上,设计了一种超级电容器储能的动态电压恢复器(DVR)。该恢复器以超级电容器为直流储能单元,采用3个单相全桥式电压型变换器进行前馈补偿控制,半桥式电压型双向DC/DC变换器进行双闭环反馈控制,使得对电压骤升也具有抑制作用。应用Matlab软件进行仿真分析,验证了DVR拓扑结构及其控制策略的正确性和有效性。

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p-q-r谐波电流检测方法及改进设计

程琼

. 2008, 30 (10): 141-143.

PDF （744）

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针对p-q-r法在电网电压畸变情况下存在的检测误差,运用p-q-r理论对其加以改进。采用由锁相环生成的无畸变三相电压参考信号代替实际电压检测信号参与检测运算,以避免电网电压畸变对检测精度的影响。提供了改进前后的仿真对比结果,其结果验证了改进的p-q-r检测方法的优越性,具有一定参考价值。

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城市铁路客运站交通衔接评价方法与模型

徐良杰

. 2008, 30 (8): 105-108.

PDF （732）

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应用“合成”的数学方法,兼顾“功能性”与“均衡性”的评价模式建立一个综合评价模型;基于面向对象的建模思想,利用离散仿真软件Arena对城市铁路客运枢纽交通换乘过程进行可视化仿真评价研究;并以武汉市汉口火车站为研究算例,基于Arena自行设计了5个功能模块,搭建了可视化仿真平台,其仿真结果与汉口火车站的实际运营情况十分相符。

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炭纤维复合生物滤池处理混合恶臭气体的研究

黄进刚

. 2008, 30 (10): 64-67.

PDF （723）

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以活性炭纤维和木屑分别作为复合生物滤池中滴滤池和过滤池的填料,研究了不同运行参数对复合生物滤池处理含H2S和NH3混合恶臭气体去除效果的影响。结果表明:气量在1.5 m3/h(气体停留时间约43 s),进气浓度H2S<107 mg/m3、NH3<110 mg/m3,循环液喷淋量为4.0 L/h时去除效果最好,H2S和NH3去除率均超过99%;在动态负荷受到突然变大冲击的情况下,系统在4 h内恢复正常,抗冲击负荷性能较好;系统长期运行对除臭性能有影响。复合生物滤池中不同高度处生物膜中的微生物种群不同,BIOLOG鉴定结果为:生物滴滤池中的细菌为球形芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌金黄亚种,生物过滤池中的酵母菌为橙黄红酵母菌B,霉菌为聚多曲霉。

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基于改进边缘化粒子滤波器的机动目标跟踪

朱志宇

. 2008, 30 (6): 118-121.

PDF （721）

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为解决边缘化粒子滤波器(MPF)无法估计线性状态的难题,提出了一种改进的MPF目标跟踪算法,采用状态的预测值作为卡尔曼滤波器的量测更新,用卡尔曼滤波器估计目标的速度和加速度;用粒子滤波器(PF)估计目标的位置信息。仿真结果表明改进的MPF在保证目标状态估计精度的同时,降低了PF算法的计算复杂度,克服了PF的退化现象,较好地解决了闪烁噪声下的机动目标跟踪难题。

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基于独立分量和扩展通道的振动信号降噪方法

赵丽芝

. 2008, 30 (6): 79-82.

PDF （719）

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针对ICA降噪技术中引入噪声通道的局限性,采取以扩展通道替代虚拟噪声通道的方法,将ICA的思想引入到结构同测点多通道振动信号处理中。叙述了ICA原理,FastICA算法的实现及其运用于振动信号降噪的思路,通过对实验梁同测点两通道振动信号的处理,并引入自相关函数和FFT谱衡量降噪效果,结果表明,采用扩展通道运用ICA进行结构振动信号降噪的可行性。

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物理诱变对嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸磷的影响

王恩文

. 2008, 30 (6): 44-47.

PDF （718）

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利用从广西某温泉采集的水样分离嗜酸氧化亚铁硫杆菌并进行纯化,然后将分离纯化后的At f菌菌株用于低品位磷矿中磷的浸出,并与物理诱变的At f菌菌株进行浸磷效果对比和分析。研究结果表明:1)纯化的比未纯化的At f菌浸磷效率高,且第5次纯化的效果最优;2)紫外诱变时,诱变后的At f菌的活性及其浸磷率随诱变时间的增加先上升后下降,诱变时间为5 min时为最优;3)超声波诱变时,诱变后的At f菌完全氧化体系内的Fe2+的时间比未诱变的至少缩短了65 h,浸磷率最高比空白样提高了近35%;4)低温诱变时,诱变时间为1 h时培育出的At f菌效果最优。

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柴油机故障表征体系的构建及优化方法研究

刘伯运

. 2008, 30 (6): 101-104.

PDF （710）

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针对柴油机状态评估与故障诊断难以得到合理的表征参数等问题,探讨了状态表征体系的构建方法。通过模拟试验测取柴油机活塞环不同状态的典型特征值,综合运用Bootstrap方法和遗传算法的寻优特性,得到状态表征的最佳参数组合。分析表明,提出的方法对于柴油机状态表征参数体系的构建简单有效。

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钢筋混凝土带腋撑框架结构的试验

周飞

. 2008, 30 (12): 146-149.

PDF （709）

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提出了一种带腋撑的新型钢筋混凝土(含预应力混凝土)框架结构。该结构由常规的钢筋混凝土框架结构以及设置在节点区的腋撑组成。腋撑的设置,改变了框架梁端、框架柱端的设计控制截面的位置,大幅度减少了框架梁端、框架柱端设计控制截面的弯矩值、剪力值。结果表明,钢筋混凝土带腋撑框架结构在荷载作用下,首先在梁腋撑处的外侧形成塑性铰,然后在梁跨中出现塑性铰,且梁端及节点区受力性能良好,使得结构具有良好的承载能力和变形能力。

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煤层气液化全流程爆炸极限分析

余国保

. 2008, 30 (6): 48-51.

PDF （706）

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低投资成本的撬装式液化装置对于煤层气的开发利用十分重要,针对煤层气开发现状,提出液环泵加压煤层气的混合制冷剂循环液化新工艺,并分析计算了煤层气液化全流程中的爆炸极限,指出不同液化压力下,煤层气的安全液化极限低温不同,该极限温度随液化压力增加而升高。爆炸极限的分析为设计安全高效小型液化平台提供直接的理论参考。

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