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2014, 35(6):497-503. DOI: 10.7535/hbkd.2014yx06001
摘要:制动盘摩擦磨损不均匀易引起制动失效,导致重大交通事故的发生。基于蝗虫体表因具有非光滑表面结构而表现出的良好耐磨特性,应用SolidWorks三维制图软件建立了不同制动盘表面微结构仿生模型。运用ANSYS Workbench仿真软件,对不同表面微结构制动盘在不同初始速度下摩擦制动过程中的制动时间及应力分布情况进行了分析。得到了仿生制动盘表面结构的变化对制动性能和耐磨性能的影响情况,表明直沟槽表面制动盘的制动性能和耐磨性能相对较好。该研究结果对寻求一种制动性能和耐磨性能良好的仿生制动盘表面优化设计方法提供了理论基础。
2014, 35(6):504-511. DOI: 10.7535/hbkd.2014yx06002
摘要:建模是制约复杂制造系统仿真快速实施的瓶颈,当前广泛实施的集成制造系统建模效率更是有待提高。针对该问题,从数据驱动的角度展开研究,从数据模型、控制模型和自动化模型构建3个层次说明数据驱动的快速建模方法:1)面向集成制造系统,提出了以公共数据区为核心的统一数据结构和数据驱动机制;2)划分了车间、单元和设备3层次递阶控制结构,说明了它们对应的控制器机制及其对应的仿真控制规则;3)基于公共数据区,开发数据存取接口以及自动模型生成器,实现了数据驱动的自动模型生成。在eM-Plant仿真软件中通过二次开发实现了该模型,并以某企业多型号产品为例对模型进行了应用研究,验证了模型不仅具有快速构建的特点,而且具有很高的适应性,有推广应用价值。
2014, 35(6):512-517. DOI: 10.7535/hbkd.2014yx06003
摘要:在考虑到海洋内波的二维效应时,含有横向微扰的二维模型可以较好地模拟海洋内波的传播,因此为更好地描述海洋内波这一复杂非线性现象的传播特性,利用二维柱Kadomtsev-Petviashvili模型研究了海洋内波非线性相互作用的传播特征。首先,利用解析法获得该二维模型的双抛物线型孤子解,同时模拟研究了南海东沙群岛的海洋内波的弹性碰撞及随时间变化的传播特性;其次,基于不同的海域背景参数分析研究了上升型和下降型抛物线海洋内波弹性碰撞引起的海洋表层流速的变化。经比较分析,本文模拟结果与已有的遥感卫星图像较一致,因此可为进一步深入研究海洋内波的传播特性、动力学机制解及内波参数反演等提供一定的借鉴。
2014, 35(6):518-523. DOI: 10.7535/hbkd.2014yx06004
摘要:通过选择恰当的Banach空间及其范数,定义合适的投影算子,利用Mawhin重合度理论和分数阶微分以及分数阶积分的性质,在Riemann-Stieltjes积分边界条件下,研究非线性项中含有分数阶导数且具有共振的分数阶(n-1,1)共轭边值问题解的存在性,其中的非线性项可以是不连续的,并给出一个例子说明了主要结论。
2014, 35(6):524-528. DOI: 10.7535/hbkd.2014yx05001
摘要:许多不同应用数学和物理领域的研究都可归结为带有p-Laplacian算子的边值问题,因此对此问题的研究具有重要的理论意义和应用价值。本文讨论了带p-Laplacian算子三阶三点边值问题:φp(u′))″(t)+a(t)f(t,u(t),u′(t))=0,〓0
2014, 35(6):529-537. DOI: 10.7535/hbkd.2014yx06007
摘要:研究了约束条件 min x=x* ‖ A1XB1 - C1 ‖下矩阵方程 A2XA *2= C2 的Hermitian最小二乘解的问题。利用相关矩阵函数的秩与惯性指数极值得到了方程 A2XA*2 = C2存 在满足此约束的Hermitian最小二乘解的等价条件,同时得到了矩阵不等式 A*2A2XA*2A2 >(<,≥,≤) A*2C2A2存 在满足min x=x* ‖ A1XB1 - C1 ‖的解的等价条件,作为以上问题的特殊情形,讨论了方程 A1XB1 = C1的(半)正(负)定 的Hermitian最小二乘解的存在性问题。
2014, 35(6):538-542. DOI: 10.7535/hbkd.2014yx06011
摘要:受保持矩阵一些性质的函数的启发,研究了特征不为2的域上矩阵空间的函数保持问题。主要运用线性代数的知识,从寻求新的不变量角度出发,通过寻求特殊的对合矩阵,刻画了特征不为2的域上全矩阵空间及上三角矩阵空间的保持对合矩阵的函数。
2014, 35(6):543-547. DOI: 10.7535/hbkd.2014yx06012
摘要:低温下,采用水热法,在金属Zn片上制备了Zn/ZnO纳米线电极。扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)分析结果表明,该ZnO为垂直于基底生长的纳米线结构,并由X射线衍射(XRD)分析得到进一步确认;在该Zn/ZnO电极上旋涂聚3-已基噻吩(P3HT)得到Zn/ZnO/P3HT杂化电极,紫外可见吸收光谱(UV-vis)表明P3HT的存在拓宽了电极的光响应范围;对Zn/P3HT和Zn/ZnO/P3HT电极进行荧光光谱(PL)测试,发现ZnO/P3HT杂化膜的荧光发射强度降低,说明光生激子在复合前即在ZnO/P3HT异质结界面处发生分离。在此基础上,制作了结构为Zn/ZnO/P3HT/PEDOT:PSS/ITO的柔性杂化太阳电池,于模拟太阳光(100 mW/cm2)照射下测试该电池的光电性能:电池的开路电压Voc为334 mV,短路电流密度Jsc为1.72 mA/cm2,填充因子FF为0.39,光电转换效率η为0.22%。
2014, 35(6):548-554. DOI: 10.7535/hbkd.2014yx06018
摘要:以决明子多糖(CTG)为原料,氯乙酸(MCA)为羧甲基化醚化剂,异丙醇水溶液为分散剂,制备了高取代度羧甲基决明子多糖。研究了氯乙酸用量、固液比、碱化时间及温度、醚化时间及温度对产品取代度的影响。实验结果表明:n(MCA)/n(CTG)=1.6∶1,固液比为1∶2.5,碱化温度为40 ℃,碱化时间为60 min,醚化温度为53 ℃,醚化时间为3.0 h时,产品的取代度最高为0.64,羧甲基利用率为79.5%。与原粉相比,羧甲基决明子多糖溶液稳定时间更长,6天内黏度变化不大,耐电解质性良好。采用FTIR,13C-NMR和TGA对羧甲基决明子多糖的结构和热性能进行了分析。
2014, 35(6):555-560. DOI: 10.7535/hbkd.2014yx06013
摘要:红景天甙和酪醇是西藏红景天的主要成分,在溶剂萃取体系中的分配行为尚不清楚。采用不同的溶剂萃取体系研究了西藏红景天浸提液中红景天甙和酪醇的分离效果,考察了预处理、pH值、萃取剂等条件对分配行为的影响。结果表明,浸提液经除鞣质预处理后可以降低萃取过程乳化现象;液-液两相萃取中,在pH 值<9.0时,磷酸三丁酯(TBP)作为萃取剂时红景天甙和酪醇在有机相中质量分数分别可达60%和98%以上,下相可获得较纯的红景天甙溶液;采用TBP-聚乙二醇(PEG2000)-硫酸铵三相萃取体系,当pH值>10.0时,红景天甙主要分配于中间相和下相中,中间相约占70%,而酪醇主要分配在上相,约占65%以上,下相中质量分数低于5%。
2014, 35(6):561-568. DOI: 10.7535/hbkd.2014yx06019
摘要:研究自然发酵乳和内蒙古牧区传统开菲尔粒中酵母菌的多样性,目的是探寻酵母菌的主要菌群和种属类型,为筛选可发酵低酒度发酵乳的酵母菌奠定基础。该研究首先进行稀释涂布和划线分离出酵母菌株、然后进行菌落形态和细胞形态的初步分类,再进行5.8S rDNA-ITS区域RFLP分子鉴定,将分离到的130株酵母菌区分为10种形态类型、6种分子类型,分别为马克思克鲁维酵母菌(Kluyveromyces marxianus)、隐球酵母菌(Cryptococcus sp.)、酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、热带假丝酵母菌(Candida tropicalis)、陆生伊萨酵母菌(Issatchenkia terricola)和季也蒙毕赤酵母菌(Pichia guilliermondii)。其中马克思克鲁维酵母菌、酿酒酵母菌和季也蒙毕赤酵母菌为优势菌群,具有酿造低酒度发酵乳的潜力。
2014, 35(6):569-576. DOI: 10.7535/hbkd.2014yx06015
摘要:基于电磁流量计权函数理论,将多电极电磁测量方式应用于肢体动脉、静脉血液流速测量。通过将流动截面处划分为不同的区域,利用权函数理论重构流动截面处不同区域内的平均轴向速度值,实现对动脉、静脉血管中互为逆向流动的速度信息测量。在此基础上,通过获取不同位置的弦端电压,利用区域权函数的计算方法,确定流动截面上不同位置的权函数,进而计算流动截面处各个区域的局部轴向平均速度。三维有限元模型仿真和计算结果表明电极的位置、数量以及不同的划分方式重构结果不同,实现了速度重构并测量了局部速度分布。
2014, 35(6):577-582. DOI: 10.7535/hbkd.2014yx06016
摘要:针对采用固定子带划分算法系统误码率较高,均匀动态子带划分算法需要多次迭代、算法复杂度较高的缺点,提出一种非均匀动态子带划分OFDM自适应调制算法。算法根据信道的频响关系,无需迭代即可完成动态的子带划分。采用随机选取方案定义子带等效信噪比和优先利用等效信噪比最大子带的比特调整方式,能有效减小比特调整的迭代次数,算法复杂度低。仿真结果表明,系统达到目标误比特率10-3时,该算法相比SBLA算法和4QAM调制方式分别能获得2 dB,2.6 dB信噪比增益。
2014, 35(6):583-589. DOI: 10.7535/hbkd.2014yx06014
摘要:建立了三维吊车系统的数学模型,采用分离变量法建立了三维吊车的时变线性模型,并讨论了系统的可控性。针对变绳长吊车系统的防摆问题,设计了变增益LQR控制器,有效地实现了三维吊车的防摆控制。对比仿真实验结果证明变增益LQR控制方法具有较强的自适应性和稳定性,显著提高了控制性能。
2014, 35(6):590-596. DOI: 10.7535/hbkd.2014yx06017
摘要:为研究承德钢厂100 t钢包复吹对钢液的搅拌效果,利用Fluent软件对钢包在固定底吹模式下开展侧吹的流场进行数值模拟。结果表明,钢液流速、湍能、冲击面积都随侧吹流量增大而增大,熔池中速度死区逐渐降低,气体对熔池的搅拌能力也随之提高,加大侧吹气量对钢包渣层有搅拌效果,促进钢液的脱磷能力。