武汉理工大学学报

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高岭石/聚丙烯腈复合物原位合成SiC_w/Al₂O₃复相陶瓷粉体

邹正光，孔令奇，龙飞，吴一，申玉芳

. 2012, (4): 1-4.

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在高岭石/二甲基亚砜插层复合物基础上，以醋酸铵对二甲基亚砜进行置换，进一步扩大了高岭石的层间距，使得丙烯腈单体得以顺利插入高岭石层间，并通过原位聚合的方法获得了高岭石/聚丙烯腈复合物。以该复合物为原料，在1 400 ℃合成碳化硅晶须/氧化铝复相陶瓷粉体，其中碳化硅晶须的直径≤200 nm，长度≥15μm。

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功能化单壁碳纳米管的气敏性研究

杨俊卿，魏忠，李鸿波

. 2012, (4): 5-7.

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通过不同官能团功能化，在单壁碳纳米管（SWNTs）上连接不同基团并制成薄膜。采用恒定电位法，将它们暴露在NO₂中，N₂作为载气，不同温度下(30 ℃、50 ℃、70 ℃、90 ℃）检测电流随时间的变化情况（It图）。结果表明，随着温度的升高各薄膜对NO₂的响应速率加快；含对苯基的SWNTs薄膜在50 ℃灵敏度最大，而连接有羧基、氨基的SWNTs薄膜在30 ℃灵敏度最大；对硝基苯基功能化后的SWNTs对NO₂的响应程度最大，明显强于其他薄膜。

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形状控制剂对片状铁粉结构及电磁性能的影响

赵素玲，高芳乾，何惊华

. 2012, (4): 8-11.

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分别以无水乙醇，环己烷作为形状控制剂，用机械微加工法制备了片状羰基铁粉，研究了形状控制剂对羰基铁粉微加工的结构及电磁性能的影响。研究发现：相比无水乙醇，采用弱极性的环己烷作为形状控制剂进行不同时间的微加工所制备的样品具有更加完整的片状结构，且小碎颗粒也很少；微加工24 h后样品的介电常数在2~18 GHz波段平均降低了25%，而两者的磁导率则相差不大；较低的介电常数有利于阻抗匹配，具有更好的微波吸收性能。这为调控采用机械微加工法制备的片状羰基铁粉的电磁特性提供了一种有效方法。

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新型基因枪微弹材料可行性初步研究Ⅱ

孙恩杰，杨冬，何保凌，谢浩，余晓玲，郑建文

. 2012, (4): 12-14.

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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，曾提出用羟基磷灰石（HAP）微粒来代替金或钨微粒。报告了两种HAP微粒的制备以及它们对DNA的负载及其影响因素研究的结果，以期对HAP在基因枪中的应用研究奠定基础。用化学沉淀法和热处理研磨法制备HAP微粒，调节pH负载DNA后，用红外光谱、同步热分析仪、透射电镜等方法表征负载。结果表明，可在一定条件下实现HAP对DNA的高效负载。

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分光光度法快速测定磷石膏的溶解度

马保国，侯伟，茹晓红，谭洪波，石明明，孔维，邹开波

. 2012, (4): 15-19.

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磷石膏主要成分为二水硫酸钙，硫酸钙溶解后溶液中含有大量的硫酸根，通过测定硫酸根的含量，可以计算出溶液中磷石膏的含量，进而求出磷石膏对应的溶解度。用铬酸钡分光光度法测定磷石膏的溶解度，在420 nm波长处，硫酸钙为0～0.50 mg/mL时与铬酸根吸光度呈线性关系。通过与传统的分析方法对比，可以验证实验结果的可靠性。该方法简单、快速、可行性强，可用于测定磷石膏的溶解度，可以满足测定要求。

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膨润土对硅酸盐水泥水化硬化的影响

丁国庆，蒋林华，张继尹

. 2012, (4): 20-23.

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研究了膨润土的种类和掺量对水泥硬化浆体抗压强度、Ca(OH)₂含量、微观孔结构分布和对硬化浆体的水化形貌的影响。结果表明：掺钠基膨润土的水泥浆体抗压强度高于掺钙基膨润土的水泥浆体抗压强度。提高膨润土掺量，抗压强度和Ca(OH)₂含量均降低；膨润土的种类和掺量对硬化水泥浆体的孔结构分布和形貌也有明显的影响。

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骤冷区内熟料内部温度分布的模拟探究

姜洪舟，陈平方，周建

. 2012, (4): 24-26.

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运用ANSYS 12.0有限元分析软件包作为计算平台，针对实际尺寸范围内的熟料颗粒和实际风速范围内某些典型情况，对篦冷机骤冷区熟料内部的温度分布进行模拟表征。按照数值模拟计算数据，可显示出以下的结果：在骤冷过程中，熟料颗粒的表面温度首先降低，并且下降得比料球内部温度要快得多。在150 s内，若风速相同，料径越大，料球内部的温度下降趋势越平缓；若料径相同，风速越大，料球内部的温度下降趋势越陡。模拟计算结果将为骤冷区内熟料的冷却控制提供有益的参考。

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超薄磨耗层沥青混合料使用性能试验研究

曾梦澜，彭良清，吴超凡，谭邦耀

. 2012, (4): 27-31.

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通过试验比较了密级配AC-13C、半开级配Novachip^R Type C、开级配OGFC-13这3种磨耗层的抗滑、渗水、构造深度等使用性能。以SBS改性乳化沥青及改性乳化沥青Novabond^TM为粘层材料，AC-13C、Novachip^R Type C、OGFC-13作为磨耗层，AC-20C为中面层，制作10 cm复合型车辙试件，采用路面结构层材料剪切试验仪对试件进行直剪试验，分析了粘层种类、用量、磨耗层类型对层间抗剪强度的影响。结果显示，不同面层类型存在粘层油最佳撒布量，此时层间抗剪强度达到最大。对同一种面层类型，改性乳化沥青NovabondTM较SBS改性乳化沥青粘结能力要好。在相同粘层油的最佳撒布量下，不同路面结构抗剪能力依次是Novachip^R Type C> AC-13C>OGFC-13。

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功能原理在纤维封层沥青胶浆配合比中的应用

凌天清，王元元，刘燕燕，朱永，廖芳龄

. 2012, (4): 32-36.

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针对纤维封层配合比的控制主要依靠经验法的问题，根据功能原理从理论上分析纤维封层材料配合比参数设计。通过粘附功、应变能、热能损耗的计算，从4种纤维中选择性能最优的作为封层纤维；同时提出破裂面的概念，得到纤维用量与乳化沥青用量的比例关系；进一步讨论了纤维长度与封层性能的关系。结果表明：复合改性玻璃纤维D最适合用于纤维封层；同时D纤维的破裂半径为0.83 mm，理论纤维、乳化沥青用量比例为1∶11.919；计算理论纤维长度为72 mm。

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基于灰熵法的粗集料间隙率影响因素分析

刘圣洁,马帆

. 2012, (4): 37-41.

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为了对骨架沥青混合料的嵌挤骨架特性进行深入研究，采取粗集料的骨架间隙率作为评价沥青混合料潜在骨架特性的指标。试验采用粒径范围为4.75～16 mm的粗集料进行分析，通过调整粗集料中各粒径组比例，结合集料干捣试验，计算粗集料的间隙率，并运用灰熵法理论计算分析了各粒径组比例对粗集料间隙率的影响，找出影响粗集料间隙率的显著因素。结果表明，各粒径组对粗集料骨架间隙率的影响为:9.5～13.2 mm粒径组集料对粗集料骨架间隙率影响显著,13.2～16 mm粒径组集料影响次之,4.75～9.5 mm粒径组集料影响最小。

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沥青混合料粘弹塑性本构关系及大变形有限元分析一般理论

杨平，陈骁

. 2012, (4): 42-47.

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应用Perzyna’s理论和Mises屈服准则建立沥青混合料粘弹塑性本构方程，并扩展到三维方程；应用NewtonRaphson迭代程序的逐步积分方法，获得了小变形粘弹塑性本构理论增量形式和有限元数值方程。基于小变形本构理论，把其应力应变、应力偏量和等效应力分别改用Cauchy应力的Jaumann导数、变形率、应力偏量和等效应力，推导出大变形粘弹塑性增量形式的本构方程和数值方程，建立了沥青混合料粘弹塑性理论体系。

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APP油毡用于旧水泥路面沥青加铺层间防裂

袁玉卿，高丹盈，王选仓

. 2012, (4): 48-51.

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在全面分析APP油毡工程特性的基础上进行了理论分析、工程实践、直剪及拉拔试验。建立了旧水泥路面沥青加铺层间用APP油毡防裂的有限元模型，对最不利点位受力进行了计算；对车辆荷载、温度荷载及其耦合作用下的情形分别进行了计算，认为APP油毡拉伸模量为1 000 MPa时防裂的综合效果最好；提取试验路芯样，进行了直剪试验，表明APP油毡具有良好的层间工作性能，有油毡夹层的芯样施力4 500 N发生剪切破坏，层间位移为5.0 mm，超过了没有油毡夹层时的破坏位移0.5 mm；层间拉拔试验数据显示有油毡夹层芯样抗拉拔力为10 000 N，比没有油毡的抗拉拔力多了6 000 N。

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矩形平板涡街分布特性分析

苏玉民，崔桐，闫岱峻，赵金鑫，鞠磊

. 2012, (4): 52-56.

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基于有限体积法数值求解NavierStokes方程，分析了二维矩形平板的旋涡分布规律及斯特罗哈数特性与平板长宽比和雷诺数的关系，并探讨了平板升力系数变化规律。研究表明，层流状态下平板斯特罗哈数及平板附着涡分布与雷诺数和平板长宽比密切相关。当雷诺数为200时，斯特罗哈数随着平板长宽比的增加呈线性规律变化，平板两侧仅有两个附着涡；但当雷诺数为300时，平板附着涡数量取决于长宽比，而斯特罗哈数则呈跳跃性规律变化；结合Realizable k-ε模型进行的湍流条件下的数值计算则表明高雷诺数下的平板两侧没有明显的附着涡产生，而斯特罗哈数则以长宽比8为分界点表现出不同的变化趋势。

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基于简易切线模量法的中厚度板壳极限强度分析

冯亮，佟福山

. 2012, (4): 57-61.

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利用材料的应力应变关系特性，参照强度稳定综合理论(CTSS)方法，推导出一种简单的计算公式来解决中厚简支板和球壳的极限强度问题。通过与有限元、规范、经验公式和试验的结果相比较，证明文中方法简单有效，可以指导工程设计。

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浙江省水路交通系统台风灾害脆弱性分析

戴建锋，吴力川，胡适军，季永青，文元桥

. 2012, (4): 62-66.

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从自然灾害恢复能力、基础设施脆弱性、水路交通经济脆弱性以及搜救能力4个方面分析了水路交通系统台风灾害脆弱性的影响因子，并选取航道密度、单位通航面积货运量、大风、降水以及搜救力量等影响因子，利用层次分析法构建了水路交通系统台风灾害性脆弱性模型。利用该模型对浙江省水路交通系统台风灾害脆弱性进行了分析。结果表明：宁波市水路交通系统台风灾害脆弱性最强，杭嘉湖以及台州市的脆弱性为中等，衢州市脆弱性最低；宁波市水路交通基础设施的脆弱性为全省最强。评估结果对于水路交通相关部门减少台风灾害脆弱性以及部署防灾减灾力量有指导意义。

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高磷赤铁矿两步法生物除磷实验研究

钟乐乐，龚文琪，李育彪，王楠，陆玉，刘时健，张鹏超

. 2012, (4): 67-71.

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采用嗜酸氧化硫硫杆菌（At.t）直接浸出和两步法浸出，对鄂西高磷鲕状赤铁矿（铁品位43.50%，磷含量0.85%）进行生物除磷的实验研究。结果表明：矿浆浓度为2%时，At.t菌直接浸出除磷率为62.35%，且硫含量高达28.57%；采用两步法摇床培养At.t菌，24 d菌液pH值接近0.8，磷含量可降至0.15%，硫含量为1.09%；采用自行设计制作的生物反应器培养At.t菌8 d，菌液pH值接近0.98，分离菌液浸出原矿12 h磷含量为0.18%。对磁选精矿进行的两步法浸出表明，当矿浆浓度为3%以下时菌液的除磷效果明显。

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无硫高膨胀倍数可膨胀石墨的制备研究

涂文懋，邹琴，潘群，李妍妍，罗健铭

. 2012, (4): 72-75.

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以浓硝酸为插入剂，高锰酸钾为氧化剂制备无硫可膨胀石墨。对相关影响因素做了详细的探讨，得出最佳工艺条件为石墨(g)∶硝酸(mL)∶高锰酸钾(g)=1.0∶2.0∶0.15。反应温度20 ℃，反应时间为75 min。该工艺制备的试样的膨胀体积可达500倍。与已有的工艺相比，该方法制备的膨胀石墨不含硫，膨胀充分，成本低，操作简单。

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天然锰矿对水体中磷的去除研究

王丽丽,黄永炳,胡涵,洪翠妍,黄倩,董婧,涂书新,龚文琪,李晔

. 2012, (4): 76-80.

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研究了天然锰矿对水体中磷的去除效果,考察了温度、光照、锰矿用量、溶液pH及共存离子对除磷效果的影响。结果表明，pH对磷的吸附影响很大。离子影响中，Ca²⁺、Mg²⁺、CO^2-₃、HCO^-₃、SiO^2-₃ 和SO^2-₄的影响不大，而AsO^3-₄和AsO^3-₃却能明显抑制锰矿对磷的吸附。Freundlich等温吸附模型(r²=0.984 4)能很好的描述磷的吸附。动力学数据符合二级动力学模型(r²=0.999 9)，最大吸附量为30.40 μg/g。FTIR和SEM结果显示磷主要是通过与锰矿表面的羟基发生置换或生成内层络合物而被吸附。天然锰矿，具有较大的比表面积，强选择性，是一种很有前景的去除天然水体中磷的吸附剂。

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不同调控剂影响镉污染土壤浸出毒性的研究

黄敏，高何凤，杨海舟，黄永炳，陈川红

. 2012, (4): 81-85.

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采用美国TCLP标准的浸出方法，以海泡石、膨润土、石灰、钙镁磷肥、壳聚糖和草炭6种材料作为化学调控剂，模拟研究了各调控剂对镉污染土壤浸出毒性的调控效果，以期为镉污染土壤的化学修复提供理论依据及调控剂。结果显示，对镉含量为3.0 mg/kg和6.0 mg/kg的污染土壤而言，草炭和钙镁磷肥对酸性土壤镉的钝化效果最优，其钝化率最高分别达19.2%和38.4%；而钙镁磷肥对碱性土壤镉的钝化效果最好，其钝化率最高可达72.5%。对同一污染程度土壤，草炭和钙镁磷肥这两种调控剂对镉的钝化率均以碱性土壤优于酸性土壤。

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碳排放削减约束下不同减排措施建模研究

殷志平，王先甲

. 2012, (4): 86-90.

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在完善的排污权交易机制条件下，以企业的收益最大化为出发点，通过构建模型，分析碳排放削减约束下，不同减排措施及混合减排措施对能源依赖型企业产品产量及利润的影响，对各种减排措施进行比较，并针对具有垄断特性的某一能源依赖型企业进行算例分析，指出企业在选择减排措施的时候，应该结合自身的实际情况，选择合适的清洁系数和净化水平系数。

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螺旋扭状增强材料粘结锚固拔出试验的数理分析

张钧林，杨阳

. 2012, (4): 91-95.

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在对螺旋扭状材料粘结锚固性能进行系统试验、测试基础上，用数理分析方法对螺旋扭增强效应的发生机理进行剖析与量化研究。通过力学分析、数学建模，分阶段研究了螺旋扭增强材料在拉拔过程中荷载力与滑移量的关系，并建立和推导了相应的本构关系计算公式，形成了完整的预测模型系统；预测曲线与试验曲线相对比，得到基本吻合的效果。由此不仅深化了对螺旋效应机制的理论认识，而且也为现有螺旋扭材料的材料性能、几何外形参数的优化以及新型结构材料设计研制提供理论依据。

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大跨度楼盖结构自振频率与人致振动舒适度关系研究

谢伟平，马朝霞，何卫

. 2012, (4): 96-101.

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对大跨度楼盖结构的竖向基频与其人致振动响应之间的关系进行了研究。首先基于单人共振模型，给出了楼板人致振动响应的近似计算方法。然后考虑人群荷载在板上均匀分布，得到了各种边界条件下楼板的竖向自振频率与人致振动响应之间的关系。并以长沙南站高架候车层49 m大跨度楼盖结构为例，通过调整支撑桁架的高跨比，得到了不同自振频率下楼盖结构的人致振动响应，并给出了满足舒适度要求的楼板竖向自振基频的限值。结果表明：当楼盖结构的竖向自振频率大于3.3 Hz时，其人致振动舒适度一般能满足要求；在楼板的人致振动分析中，可根据刚度等效的原则通过增加混凝土板厚来考虑楼板装饰面层等非结构构件对结构动力特性的影响。

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简支组合管桁架的试验研究

赵宝成，陶涛，姚江峰，陈旭东

. 2012, (4): 102-107.

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为了研究组合管桁架的承载性能，对2根简支组合管桁架进行了竖向加载试验。分析了组合管桁架在竖向荷载作用下的受力性能、破坏机理、变形能力以及管桁架的内力分布规律。结果表明：组合管桁架具有良好的承载能力和变形能力；混凝土板厚的组合管桁架的承载能力高于板薄的组合桁架；上弦杆的轴力跨中较小，支座处较大；下弦杆的轴力跨中较大，支座处较小；跨中部分腹杆的轴力较小，支座部分腹杆的轴力较大。

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基于回归分析法的改进Duncan-Chang模型研究

郑春婷，蔡燕燕，戚志博，俞缙

. 2012, (4): 108-112.

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改进了Duncan-Chang模型的切线模量，并证明改进模型能克服传统模型应力应变曲线的数学缺陷。在获得多组三轴试验参数的基础上，利用Matlab中的lsqcurvefit函数对Duncan-Chang切线模量和改进切线模量进行回归分析。结果表明：改进切线模量的残差平方和比Duncan-Chang模型切线模量的残差平方和小，因而改进模型能更好地模拟实际情况；试验参数取平均值时改进切线模量的残差平方和比其利用回归分析所得的残差平方和大，说明利用回归分析法拟合试验参数是一种很好的途径，其结果更符合材料客观平均状态。

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植被根系对土体抗剪强度影响的试验研究

张翔宇，杨平，王磊，稽晓雷

. 2012, (4): 113-117.

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以狗牙根为研究对象，分析了实验用土的液塑限、最大干密度、最优含水量；采用单因素法设计，分别使用竖直、水平、与水平方向成30°3种方式向试样中放置根丝进行GDS三轴试验，绘制了试样的应力应变曲线和包络图，分析了狗牙根加筋土主应力差与轴向应变的关系。结果表明：素土及含根土围压偏应力间呈线性关系；根丝植入对有效内摩擦角φ影响较小；根丝水平放置、倾斜放置时对试样粘聚力c影响较小，竖直放置时对c值有明显增强作用。这是由于水平和倾斜的放置方式，减少了样品的有效受剪区域。

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纯电动汽车用永磁同步电机空间矢量控制系统建模与仿真

宋舒，龚建国，林薇，汪贵平

. 2012, (4): 118-122.

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在分析小型纯电动汽车动力学方程和永磁同步电机PMSM数学模型的基础上，建立PMSM驱动汽车的数学模型，并利用空间矢量脉宽调制技术和模糊PID控制算法设计了车速电流双闭环控制系统，以驱动汽车变速运行。在Matlab 7.6/Simulink环境下搭建了纯电动汽车车速电流双闭环控制系统动态仿真模型，依据行驶需求对电动汽车在某档位的车速与转矩进行了仿真分析，并对控制策略进行了静、动态性能验证。仿真结果表明：该系统具有响应速度快、精度高、抗干扰能力强等优点，为实际纯电动汽车驱动控制系统的分析与设计提供了新的思路。

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空气悬架大客车高度控制仿真与试验研究

张军，雷帅，段嗣盛

. 2012, (4): 123-126.

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基于大客车单轴空气悬架的动力学方程，利用MATLAB/Simulink和DSHplus建立了带空气弹簧模块的联合仿真模型，为获得空气弹簧模块关键参数，设计进行了空气弹簧激振台试验和进排气电磁阀的流量特性试验，并针对单轴模型完成PID高度控制器设计。仿真结果表明该控制器动作及时，响应迅速，且避免了超调。基于单轴空气悬架试验车进行了试验，结果表明高度控制工作可靠，反应时间短、调节准确。

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金属零件阻焊式双工位叠层快速制造技术

程蓉,伍晓宇,罗伟洪

. 2012, (4): 127-130.

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针对金属材料分层快速制造方法中存在的层间粘结强度低和废料取出困难的问题，提出了电阻焊双工位直接快速制造金属零件的技术。系统地研究了该技术的基本原理和实现方案，以厚度为0.1 mm的302不锈钢薄板为造型材料，进行了金属零件的分层快速制造。所制造的快速注塑模具实例层与层之间形成了扩散焊接效果，达到了完全冶金结合，结合强度超过600 MPa；用该模具注塑的塑件表面尺寸精度和光洁度均达到了要求。实验表明，阻焊式双工位叠层制造方法是实现高强度金属零件快速制造的有效途径。

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基于网格中间件Alchemi的分布式信息检索研究

杨丽，钟珞

. 2012, (4): 131-134.

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将网格技术引入到分布式信息检索中，提出网格分布式信息检索的框架，并采用网格中间件Alchemi设计了检索模型，从实现的角度分析了信息检索的流程，最后，在使用Windows操作系统的网格环境下对分布式信息检索的效率进行了实验和分析。结果显示，随着数据量的指数增长，信息检索效率有着明显的提升。

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一类不确定混沌系统的自适应模糊滑模广义投影同步

常广晖，朱石坚，楼京俊

. 2012, (4): 135-140.

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针对具有不确定性和外部干扰的主从混沌系统的广义投影同步问题，提出了一种自适应模糊滑模变结构控制方法，设计了模糊滑模变结构控制器及自适应控制律，并利用Lyapunov稳定性理论证明了所提方案的可行性和稳定性。所设计的控制器不受未知不确定性和外部干扰的影响，具有很强的鲁棒性,并可改变广义投影同步的比例因子,获得任意比例于原驱动混沌系统输出的混沌信号。通过对不确定主从Duffing-Holmes系统的数值仿真试验，验证了所设计控制器的有效性。

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