武汉理工大学学报

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纳米棒IrO₂的制备及其电子结构的第一性原理研究

汪广进，徐甜，程凤，余意，叶东浩，梁聪，潘牧

. 2012, (12): 1-4.

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以三氯化铱为铱源，通过溶胶-凝胶法在惰性气氛中合成了IrO₂纳米棒。利用X射线衍射(XRD)和透射电子镜(TEM)等测试手段对纳米棒的物相组成和形貌结构进行了表征。此外，采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法,选用广义梯度近似(GGA)势函数对金红石型IrO₂的几何结构与电子结构进行了计算,并对其电子态密度及成键特性进行了分析。

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CaCO₃对木质素磺酸钠的吸附研究

马保国，代柱端，谭洪波，杨虎

. 2012, (12): 5-8.

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采用紫外可见分光光度法测定木质素磺酸钠在CaCO₃表面的吸附量，分析不同粒径的CaCO₃在不同浓度木质素磺酸钠溶液中的吸附行为。结果表明：当CaCO₃粒径在25~80 μm之间、吸附时间为5~60 min时，吸附量和吸附率随CaCO₃粒径增大而减小，随吸附时间的延长而增大；木质素磺酸钠浓度在0.1~0.4 g/L之间时，吸附量随木质素磺酸钠浓度的增大而增大，吸附率随木质素磺酸钠浓度的增大而减小；等温吸附线形状为L型，且基本满足Langmuir等温吸附方程，饱和吸附量为2.165 mg/g。

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化学激发固硫灰的早期水化活性

夏艳晴，严云，胡志华,胡昌华，雷秀坚

. 2012, (12): 9-13.

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采用激发剂单掺和复掺的方式对固硫灰的火山灰活性和自硬性进行激活，对比分析了固硫灰7 d和28 d的抗压强度，同时利用水化热测量、XRD和红外（FT-IR)分析等方法分析激发剂对固硫灰早期水化活性的影响。结果表明：不同种类激发剂激发固硫灰早期活性的顺序为：生石灰＞水玻璃＞三乙醇胺＞Na2SO4；Na2SO4能够有效地促进固硫灰中硬石膏的溶解析晶，当Na2SO4与TEA复掺时，可以避免Na2SO4激发固硫灰后期强度发展缓慢的缺点；在固硫灰中添加适量生石灰可以显著提高固硫灰活性；4种激发剂复掺时，固硫灰7 d和28 d强度分别达到7 MPa和22 MPa，推荐采用复合激活方法激发固硫灰活性。

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无碱无氯液体速凝剂的性能及其作用机理

马井雨，马忠诚，汪澜，周宗辉

. 2012, (12): 14-18.

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对实验室制备的一种新型无碱无氯液体速凝剂进行了凝结时间、抗压强度等宏观性能的检测，并利用XRD、SEM等现代测试手段进行了微观机理分析。结果表明，当速凝剂掺量为4.0%～6.0%时，试样凝结时间、1 d抗压强度及28 d抗压强度比均满足JC477-2005《喷射混凝土用速凝剂》标准的要求；同时，速凝剂掺量为4.0%～4.5%时，试样后期（28 d）强度基本不损失；速凝剂的掺入加快了水泥早期水化，消耗了大部分水泥水化生成的氢氧化钙，同时生成大量结晶程度良好的钙矾石晶体，促进早期强度的发展。

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尾矿混合砂混凝土的性能研究

兰青，马洪坤，沈卫国，卢自立，徐志元，麦伟雄

. 2012, (12): 19-23.

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普通机制砂的不良级配影响了混凝土性能。在控制塌落度接近的条件下，对比了河砂、铜尾矿及铁尾矿部分取代机制砂制备混凝土的工作性、抗压强度、弹性模量及抗氯离子渗透性能。研究表明铜尾矿及铁尾矿的掺入增大了混凝土的用水量，改善了混凝土综合工作性；河砂和铜尾矿的掺入增加了混凝土的抗压强度、弹性模量及抗氯离子渗透性；铁尾矿由于细度过大，其掺入增加了混凝土抗氯离子渗透性能，但降低了抗压强度及弹性模量。采用较粗的尾矿和机制砂制备混合砂可以改善混凝土的性能。

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泡沫混凝土的单轴抗压力学特性研究

尚帅旗，李丹，陈星明，肖正学

. 2012, (12): 24-29.

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制备了3种不同密度的泡沫混凝土，在4种龄期阶段对不同密度的泡沫混凝土的压缩力学性能进行了测试。研究了龄期、密度对泡沫混凝土单轴受压的应力应变曲线的影响,在此基础上提出了考虑龄期、密度影响下的泡沫混凝土单轴抗压应力应变关系表达式。表达式均采用多项式，最高次为4次。研究结果表明：在单轴压缩下泡沫混凝土的峰值应力随龄期的增加而增大，密度大的峰值应力增长速率要高，尤其在低龄期时最为明显，但泡沫混凝土随着龄期的增加，峰值应力增长速率是降低的；密度为400～800 kg/m3的泡沫混凝土龄期从3～28 d峰值应力增加了2倍左右，范围在0.2～3.5 MPa之间。

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一种非离子型环氧树脂乳液的制备与性能研究

魏铭，夏国栋，刘朝阳，刘晓芳，凌建雄，孙太荣

. 2012, (12): 30-35.

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采用聚乙二醇（PEG）、低分子量的环氧树脂（E51）及双酚A合成一种可自乳化的环氧树脂，再利用相反转法，制备出一种分散相颗粒小且粒径分布均匀的非离子型自乳化环氧树脂乳液。系统研究了预聚物含量、PEG分子量、环氧基∕酚羟基比（n_EP/n_OH比）、催化剂用量等因素对乳液性能的影响。采用傅里叶红外光谱（FT-IR）、凝胶色谱（GPC）分析、激光粒度分析对乳液产物进行了表征。结果表明，当预聚物加入量为20%，PEG分子量为8 000，环氧基/酚羟基的比为2.25∶1时，制备的乳液产物粒径小、分布均匀、稳定性好，具有较高的应用前景。

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羧甲基纤维素与溶菌酶进行聚氨酯表面修饰

熊燕飞,曾珊珊,徐和影,王艺峰,吴仲岿,陈筠

. 2012, (12): 36-40.

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首先制备表面带有氨基的聚氨酯基材，再采用层层自组装技术，将两种生物大分子修饰剂（羧甲基纤维素和溶菌酶）层层自组装进行聚氨酯材料的表面修饰。采用原子力显微镜、水接触角测量仪、抗菌活性测试和溶血试验等方法对层层自组装修饰前后的聚氨酯材料的表面性能和生物性能进行了分析。测试结果表明，经过羧甲基纤维素与溶菌酶层层自组装表面修饰后的聚氨酯材料的亲水性提高，未修饰聚氨酯的水接触角为73.0°,而具有5个双分子修饰层的聚氨酯膜片的水接触角为42.3°；与未修饰的聚氨酯相比，层层自组装修饰后的聚氨酯对金黄色葡萄球菌的抗菌活性提高了41.4%；此外，经过层层自组装表面修饰的聚氨酯材料具有更好的血液相容性。

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含氟丙烯酸酯热反射涂料制备与降温性能研究

罗婷倚，曹雪娟，朱洪洲，袁颖

. 2012, (12): 41-46.

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为了提高乳胶膜的疏水性能，以甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯为主要原料，采用预乳液种子乳液聚合合成核壳型含氟丙烯酸酯乳液。研究了氟单体用量对乳胶膜接触角和吸水率的影响，随甲基丙烯酸十二氟庚酯用量增加，接触角逐渐增大而吸水率逐渐减小；当用量增至5%后，接触角和吸水率基本趋于平衡；研究了核壳层质量比对乳胶膜接触角的影响，当核∶壳=7∶1时，乳胶膜接触角最大，表明了核壳结构设计可有效地提高乳胶粒壳层中氟基团含量，进而提高乳胶膜的疏水性能。以含氟丙烯酸酯乳液为成膜基料制备的热反射涂料反射率约为78%，表明含氟丙烯酸酯热反射涂层具有良好的降温效果。

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高羧基含量MMA/MAA共聚物乳液的制备及表征

代海,周元林,李银涛,何智宇

. 2012, (12): 47-51.

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采用预乳化半连续乳液聚合方法制备了不同单体比例的甲基丙烯酸甲酯(MMA)/甲基丙烯酸(MAA)二元共聚物乳液。研究了甲基丙烯酸含量对乳液羧基分布的影响，结果表明，随着甲基丙烯酸含量增大，乳液中水相、乳胶粒子表面、内部的羧基含量都增加，水相中增加趋势最大，乳胶粒子表面增加趋势最小。利用凝胶渗透色谱(GPC)，红外光谱(FTIR)，热分析方法(TG)对乳液共聚物分子量及分子量分布、聚合物结构、热稳定性进行研究，研究表明聚合物Mw在2.007×105～2.321×105之间，分子量分布为1.288～1.462，其热分解温度375～480 ℃，且热稳定性随甲基丙烯酸含量增大而有所提高。

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透水性沥青路面高粘改性沥青动态力学性能

祝斯月，陈拴发,，秦先涛，李祖仲

. 2012, (12): 52-56.

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采用动态剪切流变仪、弯曲梁流变仪，对SK70#、Shell70#、SBS改性沥青、TPS高粘改性沥青以及自主研制高粘改性沥青的高温、中温以及低温动态力学性能进行对比研究，分析了复数剪切模量、相位角、车辙因子、零剪切粘度、蠕变劲度和速率、疲劳因子以及损失正切值的变化。结果表明：5种沥青的复数剪切模量、车辙因子均随温度的升高而减小，自主研制高粘改性沥青减小得最慢；3种改性沥青的60 ℃动力粘度远大于其零剪切粘度，且自主研制高粘改性沥青的零剪切粘度大于20 000 Pa·s；3种改性沥青的PG低温分级均为PG28，但自主研制高粘改性沥青的蠕变劲度最小、蠕变速率最大；各沥青的疲劳因子随着温度的降低显著增大，自主研制高粘改性沥青的增幅最小，直到6 ℃时才发生疲劳破坏。综合各指标来看，自主研制高粘沥青表现出较好的动态力学性能。

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低噪声微表处吸声特性的试验研究

郑南翔，胡魁，刘伟亮，许辉，邓称意

. 2012, (12): 57-60.

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针对微表处路面车内噪声较大的问题，利用驻波管装置分别测试了不同级配、拌和工艺、橡胶粉目数和含量共12种混合料的吸声系数。研究结果表明：与普通的微表处路面相比，低噪声微表处具有较大的吸声系数和良好的抗磨耗能力。通过在普通级配设计上增加7.1 mm筛严格控制集料粒径分布、添加60目橡胶粉1.5％经湿法工艺成型，可以使混合料在有效频段的吸声系数提高到0.34。

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钻井废弃物固化路基材料性能的研究

李相国，杨海涛，蹇守卫，田振，李梦蕾

. 2012, (12): 61-65.

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采用大港油田钻井废弃泥浆作为实验原料，利用改良材料对其进行固化试验，确定了改良材料的配比。结果表明：将固化后的钻井泥浆用作路基底层材料，当改良材料掺量为20%时，最佳含水率为19%，7 d强度为2.06 MPa，此时水稳定性较高，重金属离子浸出量得到了有效的控制。

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层间状态对沥青路面疲劳开裂与位移的影响

龚红仁，邹晓翎，朱洪洲，从志敏, 赵殿鹏

. 2012, (12): 66-70.

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为了分析沥青路面层间脱开、滑移和疲劳开裂病害的成因，基于弹性层状体系理论，利用BISAR程序和ABAQUS有限元分析软件，分别通过减缩弹簧柔量ALK、Pell疲劳模型表征层间结合状态和路面疲劳性能，研究了有无水平力作用时ALK对沥青路面疲劳寿命、路表位移和层间位移的影响。结果表明：沥青路面疲劳寿命由层间连续转变为非连续时迅速下降，层间光滑状态下的疲劳寿命仅为连续时的1%；有水平力作用时，层间结合状态（连续、半结合、光滑）对路表水平位移影响显著；无论有无水平力作用，层间结合对磨耗层层底的弯拉应变分布有重要影响，且水平力会使路面结构层内的弯拉应力分布的深度增加；水平荷载作用和层间接触不良是自上而下型裂缝(TDC)产生的主要原因之一。

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公路隧道运行环境体系敏感性的灰色关联研究

周继彪，陈红，甘佐贤，冯永波

. 2012, (12): 71-77.

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为了改善公路隧道运行环境的安全性，应用德尔菲法（Delphi Method）和群体决策法，从道路环境指标、交通运行环境指标、交通工程设施环境指标和气候环境指标4个方面，对评价指标进行敏感性分析，构建了公路隧道运行环境安全评价指标体系。通过计算公路隧道运行环境指标体系敏感性的灰色关联度，以量化的方法解决评价指标因素的排序问题，得出指标体系安全分级标准，最终提出相对应的公路隧道安全改善措施。公路隧道安全评价实例表明，该方法可为隧道运行环境的分析和评价提供理论指导。

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狭长土岩组合基坑支护结构变形与受力变化规律的现场测试

杨金华，夏元友，刘毅，裴尧尧

. 2012, (12): 78-82.

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以武汉某地铁车站土岩组合的狭长形超大深基坑为依托，结合现场工程测试，对支护结构支撑轴力和桩身位移进行了分析，总结了该类基坑支护结构变形与受力变化规律：由于基坑狭长型的特点，相对于基坑端头井部分，基坑标准段受荷载影响大，由于其地层为土岩组合地层，基坑的变形和轴力在上部土层部分均较大。并在此基础上对该类基坑支护结构的设计和施工提供了有用的建议。

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软夹层土对福州盆地地表地震动特性的影响

金丹丹,陈国兴,董菲蕃

. 2012, (12): 83-88.

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以福州盆地为对象，基于ABAQUS有限元并行计算平台，建立二维非线性分析模型对地表地震动效应进行分析。结果表明，当输入地震动一定时，地表PGA随软弱层埋深变浅而增大，当埋深至一定深度时有减震作用；随软夹层埋深增加，地表加速度谱渐呈出多峰特征，特征周期增大；软夹层厚度对地表PGA影响与其埋深及输入地震动有关。

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基于智能单粒子算法的地铁隧道工后长期沉降预测

魏新江，葛国宝，丁智，蒋吉清

. 2012, (12): 89-92.

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由于影响因素复杂，隧道长期沉降预测模型研究偏少。针对非线性回归法求解邓英尔预测沉降模型参数的不足，在邓英尔模型基础上引入智能单粒子优化算法(ISPO)，分别用于新加坡某隧道、上海延安东路隧道F19、上海地铁一号线N12的长期沉降预测。结果表明，ISPO预测值与非线性回归法预测值相比标准差减小了近1倍，既克服了数学模型参数的较难确定又克服了目标函数的较难确立，为模型预测在地铁隧道工后长期沉降中的应用提供了一种全新的思路。

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砂质粉土地区盾构施工引起的地面沉降研究

魏纲，杨泽飞，林磊磊

. 2012, (12): 93-96.

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杭州地铁2号线某盾构区间土质主要为砂质粉土，盾构施工过程中出现了地面日沉降速率连续报警和地面沉降量过大问题。对地面沉降实测数据进行了统计分析与理论研究。结果表明：由于该地区以砂质粉土为主，渗透系数较大，导致固结沉降在盾尾通过后1周内完成；地面沉降在盾尾通过后迅速稳定，变化时间非常短（总共3～4 d）；由于工后固结沉降完成时间很短，一旦施工沉降较大，就容易造成日沉降速率和地面沉降量超标；引起的固结沉降量总体较小，平均值为9.7 mm，但最大地面沉降值的分布范围很广，表明盾构施工水平对地面沉降的影响非常大。

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改进肯特指数法在地铁施工风险评估中的应用

赵蕾，卢浩，王明洋，肖军华，杨宝怀

. 2012, (12): 97-102.

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风险管理理念越来越多地应用于地铁工程建设中，借鉴肯特在石油管道中应用指数法风险评估的部分理念，对该方法进行改进，根据地铁建设的特点，对指数进行了分类，建立了地铁工程施工的指数法风险评估模型。并以盾构法施工中刀具磨损风险为例，应用该模型。结果表明，该模型能够很好地评价该风险发生的可能性，并且具有比较好的可操作性，也使得风险管理能够更好地指导施工，进一步提高了施工安全控制水平。

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基于健康监测系统实测应力的钢箱梁疲劳评估

王超，钟继卫，朱宏平

. 2012, (12): 103-107.

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研究直接利用健康监测系统实测应力对钢箱梁进行疲劳评估。采用雨流计数法技术统计分析应力时程数据得到日应力谱，由多天的日应力谱进行统计平均得到标准日应力谱。基于线性累积损伤准则和钢箱梁各连接部位的疲劳强度曲线，对其进行疲劳损伤评估，并根据交通状况的改变实时更新评估结果。结合某大桥健康监测系统，采用提出的方法对其钢箱梁进行疲劳评估。结果表明，U肋与横隔板连接部位将产生疲劳损伤，需加强维护。

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钢筋混凝土约束梁高温后力学性能的实验研究

刘钦，贾辰，曹梦娇，陈静，刘栋栋

. 2012, (12): 108-112.

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通过对4根缩尺钢筋混凝土约束梁三面受火的火灾实验，获得高温作用下的构件温度场分布，在构件常温冷却后进行了静力加载实验，并对不同火灾损伤级别的构件进行了极限承载力和刚度对比分析。结果表明，火灾损伤后钢筋混凝土约束梁承载力降低程度不大，但刚度有较大降低。文中的研究结果可为钢筋混凝土梁受火损伤后加固设计提供依据。

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锗废渣对膏体流变性能及自流输送规律研究

李辉，王洪江，吴爱祥，衷水平，刘晓辉，焦华喆

. 2012, (12): 113-118.

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将工业固体废弃物锗废渣作为膏体充填物料充填于井下，以期实现资源综合利用。首先研究了锗废渣以不同比例掺入到膏体中对膏体流变性能的影响，在此基础上利用三因素六水平的均匀设计方案，通过回归分析和参数优化分析了锗废渣掺入膏体后对膏体管道自流输送的影响。最终确定了锗废渣在膏体中最佳掺量为15%、膏体在管道输送中的最大输送速度u、膏体的优化配比（浓度75%，砂灰比8∶1）及锗废渣对膏体管道输送的影响规律。

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油酸钠浮选高岭石的溶液化学机理研究

徐龙华，董发勤，巫侯琴，蒋昊，王振，肖军辉

. 2012, (12): 119-123.

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通过单矿物浮选实验、浮选溶液化学计算、Zeta电位测试和红外光谱分析研究了油酸钠对高岭石浮选行为的影响以及溶液化学作用机理，旨在为阴离子捕收剂高效浮选高岭石以及铝土矿正浮选提供理论指导。通过高岭石溶解组分的浓度对数图(lg c-pH)理论推算出高岭石零电点PZC=4.52，较Zeta电位所测值（PZC=3.9）偏高，与文献利用AFM所测的高岭石PZC=4~5一致。通过油酸钠溶液各组分的浓度对数图(lg c-pH)可知，形成最大浓度离子分子缔合物的pH值为8.44，其与最佳浮选pH一致，此时高岭石表面Zeta电位负移也最显著，说明离子分子缔合物的浮选活性最大。加入阴离子捕收剂油酸钠后高岭石表面Zeta电位整体向负移，说明油酸钠通过非静电力吸附在高岭石表面。结合红外光谱测试结果推断油酸钠与高岭石可能发生化学吸附。

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管状复合材料梁的振动建模与分析

李一浩，姜伟，刘清宇，陈学东

. 2012, (12): 124-129.

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复合材料梁的准确动力学建模是后续振动响应分析和结构优化设计的基础。针对管状复合材料梁提出一种复合梁单元的有限元建模新方法。利用圆柱坐标系下管状梁的本构关系，采用复合梁单元建立系统的无阻尼有限元模型；利用模态实验结果辨识阻尼参数，得到系统的有阻尼振动模型。以某变压器中的连线杆为例进行仿真建模和模态分析，所建振动模型的模态频率和频率响应均与实验结果吻合较好，证明了所提建模方法的正确性和有效性。

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交流伺服电机驱动器的优化控制研究

周亚芹，李维嘉，赵勇刚

. 2012, (12): 130-133.

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开放式的交流伺服电机驱动器向用户提供了诸多可调节的控制参量，为被控对象达到更优的工作品质提供了可能。针对某型用于高品质动感运动平台的交流伺服电机驱动器系统，以驱动电流的波动值最小为优化目标，以平台的动态响应指标为约束条件，构建了交流伺服电机驱动器驱动控制的优化模型。通过采用遗传算法优化方法，对驱动器的控制参数进行了优化匹配。优化结果表明，运动平台在满足频响特性指标要求的基础上，显著提升了运动品质。

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一种基于MIMO-SAR体制的空时自适应杂波抑制研究

谢超，王党卫，王力宝，马晓岩，周俊兆

. 2012, (12): 134-138.

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利用MIMO-SAR系统相比传统SAR系统易获得更大空间自由度的特点，可进一步提高杂波抑制的性能。但对机动目标进行处理时，目标检测会受到目标非线性距离单元徙动影响，并且传统的运动参数估计方法难以准确获取合成孔径时间内的时变参数信息，这些极易造成目标在图像中出现散焦与模糊的现象。为此，文中采用长相干积累孔径划分的方法，消除越距离单元徙动对STAP性能的影响，并且将时变多普勒参数的非线性估计问题转化为对多个线性参数估计。仿真结果验证了文中方法的有效性。

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基于MapReduce的气象数据并行PK-means算法

薛胜军，潘吴斌

. 2012, (12): 139-142.

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随着气象信息化程度日益提高，气象数据呈指数级增长。由于数据量的过快增长，K-means算法很难满足实际应用需求，根据气象数据的特征，提出一种基于MapReduce的并行聚类算法PK-means，其中Map函数计算数据对象到中心点的距离，并重新标记新的聚类类别，Reduce函数根据中间结果计算新的聚类中心，然后迭代计算，中间迭代只计算中心点到所属类的所有点的距离，实验结果显示该算法具有很强的计算能力和可扩展性。

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基于小波变换集成模型预测径流水位的研究

丁红,武招云，龚若愚，廖文凯，李湘晖

. 2012, (12): 143-149.

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为获得更精确的径流-位预报结果，利用Dmey小波变换将水位时间序列分解为高频信号和低频信号，再使用均生函数-最优子集回归对其进行预测，最后利用Dmey小波逆变进行重构，以此建立水位预测模型。通过对柳江历年水位进行实例分析，并与均生函数最优子集回归模型、逐步回归模型对比。研究结果表明,该模型能充分反映水位时间序列趋势，预报稳定性好，预报准确率高，为径流-水位时间序列预测提供一个有效建模方法。

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