• 2017年第49卷第11期文章目次
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    • 预压紧力对叠层结构制孔层间间隙的影响

      2017, 49(11):1-8. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201701066

      摘要 (3119) HTML (28) PDF 4.11 M (1413) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究预压紧力对叠层结构制孔层间间隙的影响,本文首先采用板壳理论建立叠层结构制孔简化模型;进而运用有限元方法,分析了预压紧力对叠层结构制孔层间间隙的影响,并以单层板的受力响应模型进行结果比对以验证模型正确,进而分析了不同工艺条件下,叠层结构层间间隙的变化规律;最后通过叠层结构钻削试验验证了限元分析结果的正确性.研究结果表明,随着单向预压紧力的逐渐增大,叠层板会经历层间间隙逐渐减小到贴合的过程,其转折点对应着预压紧力的临界值.加工过程中欲达到良好的毛刺抑制效果,预压紧力需满足以下两个条件:Ⅰ)转折点对应的层间间隙DB需小于未施加预压紧力情况下的层间毛刺高度;Ⅱ)其值需高于临界预压紧力FB.此外,减小制孔轴向力或预压紧环直径可有效降低临界预压紧力及对应层间间隙;从提高预压紧力作用效果,减小层间间隙的角度考虑,叠层结构制孔时应将尺寸较厚、模量较高的板材置于叠层结构下层.

    • 季铵型稻草木质素的合成及其对\[PdCl4\]2-的吸附性能

      2017, 49(11):9-17. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201704028

      摘要 (2043) HTML (32) PDF 2.66 M (1561) 评论 (0) 收藏

      摘要:为经济高效和无污染提取钯,采用硫酸法从稻草中提取木质素,经3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHMAC)化学改性后合成季铵型稻草木质素,并利用其从溶液中吸附[PdCl4]2-.利用扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)和差热-热重分析(TG-DSC)对木质素及其衍生物进行表征,同时考察pH值、[PdCl4]2-初始浓度和吸附时间对季铵型稻草木质素吸附性能的影响,并对[PdCl4]2-的选择性进行研究.实验结果表明,季铵型稻草木质素为表面多孔且不规则的块状体,在200 ℃内具有良好的热稳定性,1 469 cm-1处出现季铵离子的弯曲振动特征峰.最佳吸附pH值为2,吸附平衡时间为8 h,在[PdCl4]2-初始浓度为4 mmol·L-1时,季铵型稻草木质素对[PdCl4]2-的吸附达到饱和,饱和吸附容量为1.120 mmol·g-1,吸附过程遵循准二级动力学方程,吸附等温模型与Freundlich方程拟合较好,表明吸附过程为单分子层非均质化学吸附,盐酸浓度低于1 mol·L-1时,季铵型稻草木质素对[PdCl4]2-具有良好的选择性.降低盐酸浓度,提高[PdCl4]2-初始浓度和延长吸附时间均有利于提高季铵型稻草木质素对[PdCl4]2-的吸附容量和选择性.

    • 区间时变时滞离散系统的稳定性分析及控制器设计

      2017, 49(11):18-23. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201701040

      摘要 (2290) HTML (28) PDF 650.25 K (1326) 评论 (0) 收藏

      摘要:含有区间状态时滞的系统在实际中有重要的应用,如它可以方便地描述一类网络控制系统.本文对含有区间状态时滞的线性离散系统考虑了稳定性分析与状态反馈控制器设计问题.为研究该类系统的稳定性,通过引入二重求和和三重求和构造了新型的Lyapunov-Krasovskii泛函.在对所构造的泛函处理其差分的过程中,利用了基于Abel引理的有限和不等式技术以及时滞分割方法,进而提出了该类系统稳定的线性矩阵不等式充分性条件.相对于以往的Lyapunov泛函,本文所提出的Lyapunov-Krasovskii泛函包含更多的时滞信息,而且所采用的差分处理方法不涉及原系统的模型变化,因而所提出的渐近稳定充分条件具有较低保守性.另外,相对于以前存在的自由权矩阵方法,本文所提出的方法具有较少的可行性变量矩阵,因而能有效地降低计算量.基于所提出的稳定性条件,本文进一步提出了无记忆状态反馈镇定控制器的设计方法.所提出镇定控制器设计方法也通过线性矩阵不等式给出,具有很好的数值稳定性.最后,通过数值算例验证了所提方法的正确性和有效性.

    • 基于光流法算法的Visual Map快速建立方法

      2017, 49(11):24-29. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201706026

      摘要 (2653) HTML (30) PDF 2.49 M (2271) 评论 (0) 收藏

      摘要:Visual Map是一个含有丰富位置信息的图像数据库,数据库中每一幅图片或图片的特征在存储时会加入相应的位置信息.室内定位的性能与Visual Map图片的数量有关.建立庞大的图片数据库能够使得定位结果更加准确,但是花费时间成本会更大.针对这个问题,本文提出了使用光流法算法来建立图片数据库Visual Map.针对光流法用于室内图像的计算会受到光线明暗不同的影响以及相机转向会产生横向偏移的问题,本文对光流法进行了改进,并使用改进后的光流法算法对摄像机采集的图像序列进行计算,得到摄像机的自身位移,从而得到每一幅图片的对应的地理位置信息.实验结果表明,利用使用光流法快速建立的Visual Map进行室内定位,误差小于1米的概率是26%,误差小于2米的概率是70%.与传统的视觉室内定位法相比,定位精度虽然略有降低,但建立图像数据库所需时间消耗大大减少.相比于视频流快速建立Visual Map方法,定位效果相当,建立Visual Map所需的设备更少,要求更加宽松.利用光流法算法快速建立Visual Map能够很好的应用于室内视觉定位系统,特别是应用于大型场所以及室内场景多变化的场所.

    • 铝合金薄板电子束穿透焊熔池的数值模拟

      2017, 49(11):30-35. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201705147

      摘要 (2071) HTML (24) PDF 3.05 M (1502) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效地控制电子束焊接后的焊缝成形,得到符合要求的焊接结构,本文基于电子束焊接熔池物理过程的分析,使用有限体积法(FVM)数值模拟软件Fluent,对2mm厚的2219铝合金电子束穿透焊的温度场和流场进行数值模拟,研究了电子束穿透焊时熔池的流动行为及规律.模拟结果表明,电子束焊接形成穿透型匙孔时,熔池中液态金属的流速大小和方向迅速发生改变,最大流速可以达到10 m/s;产生的金属蒸汽反冲压力会使熔池剧烈震荡,熔池中远离匙孔的液态金属在Marangoni对流的驱动下,使熔池上、下两部分形成了较中间部分更长、更不稳定的拖尾,同时促进了熔池宽度的增加;熔池宽度和熔池拖尾长度分别在35 ms、90 ms左右达到了稳定.模拟焊接熔池凝固后,正面焊缝有一定的余高,背面焊缝有一定的收缩,其表面焊缝形态与实际焊缝形态吻合良好.此外,通过对熔池中液态金属的流速分析,还可以得出结论:金属蒸汽反冲压力对熔池的驱动作用远大于重力和表面张力的影响.

    • 一种MSK-Type信号的频率同步改进算法

      2017, 49(11):36-40. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201608021

      摘要 (1597) HTML (27) PDF 1.39 M (1275) 评论 (0) 收藏

      摘要:MSK-Type信号的频率同步技术可以采用基于最大似然理论的估计方法.但该算法结构复杂,计算量十分庞大,不利用工程上的实现,所以对MSK-Type的频率同步大多采用非线性同步的方式.其算法主要有延迟相乘和2P-Power算法,但这种选用前馈结构的无数据辅助算法只适用于全响应的连续相位调制信号,且由于在非线性相乘过程中引入大量自噪声,从而导致同步性能下降.为解决MSK-Type调制信号频率同步算法精度低、适用范围小及不利于工程上实现等问题,本文在延迟相乘频率同步算法的基础上,提出一种改进算法.该算法通过对部分响应和全响应MSK-Type信号采用不同幂次非线性处理,消除了延迟相乘算法中的自噪声影响,与原算法相比,频偏估计精度可提高5dB左右.另外,所提算法不仅将应用范围扩展到了部分响应MSK-Type信号,扩大了同步算法的适用范围,而且还具有便于工程实现的特点.

    • 不同Mg/Si比对含Zn的Al-Mg-Si合金再结晶组织及性能的影响

      2017, 49(11):41-45. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201704044

      摘要 (1702) HTML (28) PDF 5.22 M (1307) 评论 (0) 收藏

      摘要:为改善Al-Mg-Si系合金汽车板综合性能,通过浇铸法制备出3组合金成分铸锭,并经过均匀化、热轧、中间退火、冷轧,获得1 mm厚的合金板材.合金板材经560 ℃固溶30 min后,立即在100 ℃条件下预时效8 h,室温停放14天,模拟铝板转运存储过程,并拉伸变形2%,再在185 ℃下进行20 min烘烤处理,实现烘烤硬化.采用金相显微镜、装备电子背散射衍射的扫描电镜对合金进行显微组织观察及织构分析,通过万能电子试验机进行力学性能测定,研究不同Mg/Si比和高Zn元素对合金再结晶组织及织构、烘烤硬化性以及腐蚀敏感性的影响.结果表明,Mg/Si比相等合金再结晶组织更加均匀细小,平均晶粒尺寸190 μm,存在相对较少的Cube织构{001}<100>和较多的P型织构{011}<122>;高Mg合金、高Si合金局部晶粒粗大,Cube织构{001}<100>较多,P型织构{011}<122>较少;预时效后,Mg/Si比相等合金强度较高,且烘烤硬化性优异,烤漆硬化增量达到107 MPa;烤漆后,更多的Zn原子扩散到晶界上,强化晶界微电流反应,欠时效态Mg/Si比相等合金较高Mg合金、高Si合金抗腐蚀敏感性降低,被腐蚀深度为121 μm.

    • 采用宽窄巷结合的LAMBDA解算方法的北斗多频差分定位技术

      2017, 49(11):46-51. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201612083

      摘要 (2464) HTML (27) PDF 1.58 M (1594) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,常用的多频整周模糊度解算方法有TCAR (Three-Carrier Ambiguity Resolution)、CIR (Cascading Integer Resolution)和LAMBDA(Least-squares Ambiguity Decorrelation Adjustment)这3种.其中TCAR和CIR方法均利用载波相位的宽巷组合易于整周模糊度解算和窄巷组合可减小噪声的特点进行整周模糊度的解算.但是它们的整周模糊度解算性能相对于LAMBDA而言较弱,而且需要预设相关矩阵.针对这一问题,本文提出一种宽窄巷结合的LAMBDA整周模糊度解算方法用于北斗多频的差分定位.该方法在采用LAMBDA算法的基础上,充分利用宽巷组合和窄巷组合的特点,通过使用宽巷组合快速有效解算出的整周模糊度来约束窄巷组合求得的整周模糊度,以达到整周模糊度的快速准确解算的目的,同时通过窄巷组合定位模型的低噪声特点实现较高的定位精度,可有效的提高北斗多频差分定位中整周模糊度的解算效率和定位解算的精度.本文通过在北京航空航天大学楼顶的实际测试数据进行验证.结果表明,采用北斗三频进行定位解算时,宽窄巷结合的LAMBDA整周模糊度解算方法能在比窄巷组合收敛时间减小一半的情况下, 实现与窄巷组合相同的3mm定位精度.

    • 星载存储器吞吐率瓶颈与高速并行缓存机制

      2017, 49(11):52-59. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201611144

      摘要 (2226) HTML (24) PDF 6.09 M (1311) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决目前星载存储器无法有效支持多路高速数据并行存储的问题,针对载荷数据高速输入需求,对基于NAND Flash的固态存储器的吞吐率瓶颈进行分析,根据固态存储器的固有写操作特性对有效吞吐率的影响,提出了四级流水线操作和总线并行扩展方案;针对多通道数据并行存储、流水线加载连续性等需求,对使用现场可编程门阵列FPGA(Field-Programmable Gate Array)内部双端口随机存取存储器RAM(Random access memory)、外置静态随机存取存储器SRAM(Static Random Acess Memory)等已有缓存方案的不足进行分析,完成了基于同步动态随机存储器SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)的方案可行性分析与新型存储单元架构设计,最终提出了基于SDRAM的高速多通道缓存与存储协同调度方案.模型仿真与原型功能验证结果表明,方案在极限工况下可将4路高速文件数据连续并行接收缓存至SDRAM中,并可根据各分区缓存状态将文件数据按优先级自主动态写入Flash中,期间缓存无溢出,并最终进入常规动态平衡调度状态,实现了对多路高速载荷数据的并行接收缓存和自主调度存储,且存储器的数据吞吐率可达1.2Gbps,能够满足未来星载存储器对多路高速载荷数据存储的需求.

    • 空间金字塔分解的深度可视化方法

      2017, 49(11):60-65. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201612087

      摘要 (1879) HTML (21) PDF 6.69 M (1318) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对基于深度卷积神经网络的图像分类模型的可解释性问题,通过评估模型特征空间的潜在可表示性,提出一种用于改善理解模型特征空间的可视化方法.给定任何已训练的深度卷积网络模型,所提出的方法在依据原输入图像使得模型类别得分激活最大化时,首先对反向传播的梯度进行归一化操作,然后采用带动量的随机梯度上升训练策略,反向回传修改原输入图像.引入了通过激活最大化获得的图像可解释性的正则化方法,常规正则化技术不能主动调整模型特征空间的潜在可表示性,结合现有正则化方法提出空间金字塔分解方法,利用构建多层拉普拉斯金字塔主动提升目标图像特征空间的低频分量,结合多层高斯金字塔调整其特征空间的高频分量得到较优可视化效果.通过限制可视化区域,提出利用类别显著性激活图技术加以压制上下文无关信息,可进一步改善可视化效果.对模型学习到的不同类别和卷积层中单独的神经元进行合成可视化实验,实验结果表明提出的方法在不同的深度模型和不同的可视化任务中均能取得较优的可视化效果.

    • FusionCache: 采用闪存的iSCSI存储端融合缓存机制

      2017, 49(11):66-72. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201701022

      摘要 (2278) HTML (20) PDF 3.02 M (1281) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对原生的iSCSI目标端控制器缺乏独立的缓存模块问题,为了进一步提高存储区域网的整体性能,在iSCSI target软件中引入了一种基于闪存的融合缓存机制FusionCache. FusionCache利用闪存和DRAM组成统一的融合缓存架构,闪存充当DRAM的扩展空间,DRAM分为缓存块元数据区和前端缓存区.元数据区基于基数树管理缓存块元数据,用于加速缓存块的查找;前端缓存区基于回归拟合统计并预测缓存块访问热度,并吸收大量写入对闪存带来的冲击,只允许热点数据进入闪存. FusionCache采用改进的LRU算法对缓存块进行替换,并且在写回过程中考虑iSCSI会话状态.实验结果表明:FusionCache能降低对后端磁盘设备的访问频率,提高I/O响应的速度和吞吐.与只采用DRAM的缓存机制以及原生iSCSI target相比,FusionCache的I/O访问延时分别降低了33%和60%,吞吐分别提高了25%和54%;相较于Facebook提出的Flashcache机制,FusionCache的吞吐性能提高了18%,延时降低了27%;FusionCache还具有良好的读缓存命中率;此外,FusionCache能够减少闪存的写入次数,提高闪存使用寿命. FusionCache提供良好的网络存储效率,并且降低了使用成本.

    • 基于置信水平和熵权法的参数和容差经济性设计

      2017, 49(11):73-80. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.20171084

      摘要 (1733) HTML (32) PDF 1.74 M (1373) 评论 (0) 收藏

      摘要:为降低生产运作成本并提高产品稳健性,需要对产品系统进行参数和容差的经济性设计.本文考虑模型参数不确定性和质量损失函数系数对优化结果的影响,从质量损失成本和容差成本的角度,提出了基于置信水平和熵权法的参数和容差经济性设计方法.该方法分为两个阶段:在参数设计阶段,根据因子响应试验数据构建质量特性的响应曲面模型,进而得到质量特性规格限为约束区间的置信水平计算公式,再通过最大化置信水平得到最优设计变量;在容差设计阶段,构建质量特性的均值方差关于设计变量和容差的模型,同时根据容差成本试验数据构建容差成本模型,再采用熵权法计算质量损失函数系数进而构建总成本函数,最终通过最小化总成本计算最优容差值.本文以树脂生产过程的胺添加试验为案例,系统地研究了温度、搅拌速度和添加速度这三个设计变量对树脂粘度的影响.结果表明,与已有方法相比,通过本文方法所确定的最优设计变量及其容差值,减少了模型参数不确定性对优化结果影响,同时降低了质量损失和容差成本.

    • 热重分析法研究煤粉燃烧过程动力学的Arrhenius方程修正式

      2017, 49(11):81-86. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201612074

      摘要 (2048) HTML (30) PDF 1.62 M (1596) 评论 (0) 收藏

      摘要:煤粉的燃烧过程常被作为能量的提供者应用于不同工业,为研究升温速率对煤粉燃烧过程动力学的影响.本文采用热重分析法对20 ℃/min、25 ℃/min、30 ℃/min和35 ℃/min升温速率下的煤粉燃烧过程进行分析.结果表明:随升温速率的提高,煤粉燃烧过程有明显的热滞后现象.根据煤粉燃烧过程的特点,以反应速率曲线波谷对应的温度点,将着火点到燃尽点的燃烧过程划分为两个阶段,并分别采用界面化学反应模型和内扩散模型来描述相应阶段的动力学过程.由所获得动力学参数可知,不同升温速率下活化能Eai和指前因子Ai的动力学补偿效应可表示为ln Ai=aEai+b,升温速率β对活化能Eai的影响可表示为Eai=△Ealn βi+Ea0.随将常用的Arrhenius方程ln ki=-Ea0/RT+ln A0修正为ln ki=-Ea0/RT+△Ea(a-1/RT)ln βi+ln A0来描述升温速率β对煤粉燃烧过程反应速率常数k的影响.而后,采用10 ℃/min、15 ℃/min、40 ℃/min和45 ℃/min升温速率下的煤粉燃烧试验对Arrhenius方程修正式的外推性进行验证,效果良好.因此,Arrhenius方程修正式不仅能很好地描述升温速率β对煤粉燃烧过程化学反应速率常数k的影响,而且还具有一定的外推性.

    • 煤层注水促抽瓦斯及其影响因素的数值模拟

      2017, 49(11):87-94. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201703016

      摘要 (1550) HTML (29) PDF 4.30 M (1176) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效预防煤矿瓦斯灾害,获取煤层注水促抽瓦斯的合理参数,以常村煤矿2103工作面为例,依据多相渗流理论,采用Fluent软件的VOF模型及多孔介质模型耦合求解,对煤层注水促抽瓦斯技术及其影响因素进行数值模拟,并将模拟结果应用于现场,对比分析数值模拟与现场实测数据,二者基本吻合.研究结果表明:煤层瓦斯含量以注水孔为中心径向逐步降低,以抽采孔为中心径向逐步升高;注水前抽采阶段,随着抽采时间的增加,抽采范围逐渐增大,抽采孔瓦斯流量先快速下降,后逐步缓慢降低;注水促抽阶段,随着注水时间的增加,注水范围逐渐增大,注水流量逐步降低,煤层瓦斯含量缓慢升高,抽采孔瓦斯流量逐渐增加;注水后抽采阶段,随着抽采时间的增加,压力水覆盖范围持续增大,煤层瓦斯含量逐渐降低,抽采孔瓦斯流量逐渐减小.注水时机、注水时间、注水压力、注水方式、布置方式及钻孔间距是影响煤层注水促抽瓦斯效果的6个主要因素.瓦斯正常抽采20 d后,按照一注一抽方式及5 m间距布置注抽钻孔,在8 MPa煤层注水压力下间歇注水10 d,煤层注水促抽瓦斯效果较好.

    • 基于非合作博弈的簇间能量优化路由算法研究

      2017, 49(11):95-100. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201612085

      摘要 (2267) HTML (28) PDF 1.56 M (1111) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对无线传感器网络(WSNs)的簇间路由进行详细研究,指出目前簇间路由中存在的能量耗散不均衡问题.通过实际例子指出簇间能耗不均的原因,即各个簇头节点的自私性导致数据流量分布不均,进而引发能耗的分布不均.在此基础之上,提出规范各个簇头节点行为的非合作簇间路由博弈模型,得出并证明该博弈的Nash均衡点(NEP).然后基于此博弈模型提出本文的路由算法——基于非合作博弈的簇间能量优化路由算法EIRNG.最后,进行详尽的仿真实验,分别针对网络的能量效率以及网络性能进行横向及纵向对比,实验结果表明,通过引入平衡因子θi,各层簇头可选择最优数据转发量,从而网络中的簇头之间的能量消耗趋于均衡.与经典分簇算法PEGASIS以及作者前期工作EEREG相比,采用EIRNG时网络生命期可延长分别为74.1%及8.6%.因此,基于非合作博弈的簇间路由能量优化算法EIRNG可有效地提高能量效率以及提高网络的性能.

    • 多目标条件下矿山充填材料配比优化实验

      2017, 49(11):101-108. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201612139

      摘要 (2737) HTML (32) PDF 3.37 M (1459) 评论 (0) 收藏

      摘要:为准确确定某铁矿尾砂胶结充填材料最优配比,分别选择制浆水性、砂灰质量比和料浆质量浓度与充填体强度、料浆坍落度和料浆泌水率作为尾砂胶结充填材料配比优化的影响因素和充填性能评价指标.基于响应面–满意度函数耦合理论,采用Box-Behnken实验设计方法开展13组不同充填配比实验,构建充填性能评价指标的响应面函数,研究各影响因素与目标响应量的相关关系及多目标条件下的最优充填材料配比.结果表明,制浆水性对响应量影响不显著;砂灰质量比对充填体强度影响极显著;坍落度受料浆质量浓度、砂灰质量比影响较显著;砂灰质量比和料浆质量浓度对料浆泌水率的影响均极为显著,且二者之间存在极显著的交互作用.该矿尾砂胶结充填材料最优配比为:制浆水性为海水,砂灰质量比为8.44:1,料浆质量浓度为72%,该配比条件下对应的响应量预测结果为:充填体28 d龄期单轴抗压强度为2.00 MPa,料浆塌落度为27.15 cm,料浆泌水率为7.35%,与验证实验结果基本吻合,为现场工业实验提供强有力的理论支撑.

    • 低消耗免查找表CORDIC算法

      2017, 49(11):109-114. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201704019

      摘要 (1935) HTML (22) PDF 1.49 M (1518) 评论 (0) 收藏

      摘要:为减少传统流水线型CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)算法的硬件资源消耗和输出时延,在包含查找表的三阶段CORDIC算法实现基础上,提出一种免去查找表环节的CORDIC算法实现方法.提出的改进算法直接使用四次移位相加的迭代运算替换查找表结构从而显著降低寄存器消耗,同时通过合并迭代降低迭代次数进而有效减少最大输出时延,并综合运用角度二极化重编码(Binary To Bipolar Recoding, BBR)方法和角度区间折叠技术保证了输出精度.使用Verilog HDL语言在ISE14.2软件平台上对三种算法进行具体实现,利用XST工具对其进行综合,并通过MATLAB建模计算得到算法的正余弦值输出误差.仿真实验结果表明:在输出位宽均设置为16位的情况下,免查找表CORDIC算法能够有效地输出正余弦值;与传统流水线型算法相比,免查找表算法的寄存器资源消耗减少大约74.42%,计算所需的时钟周期降低68.75%,其输出精度也有明显改善;与三阶段算法相比,免查找表算法的寄存器消耗减少大约43.3%.本文提出的免查找表CORDIC算法具有实时性强、输出精度高、硬件资源消耗少等优势,更适用于高速实时的现代数字通信系统应用.

    • 20#钢在CO2/H2O气液两相塞状流中的腐蚀行为

      2017, 49(11):115-121. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201704015

      摘要 (1973) HTML (21) PDF 3.83 M (1077) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用自主设计动态腐蚀实验装置研究20#钢在CO2/H2O两相塞状流条件下的腐蚀行为,利用失重法、SEM、EDS和XRD等手段对腐蚀试样进行腐蚀速率分析、腐蚀形貌观察以及腐蚀产物成分与膜层结构特征分析.结果表明:随时间的延长腐蚀速率呈先小幅减小、后快速增大、再明显降低的趋势,4h和8h分别达实验条件下的最大值(2.074 6 mm/a)和最小值(1.898 8 mm/a);下管壁腐蚀形貌特征表明随时间延长腐蚀产物膜层由初始阶段疏松团絮状产物+细小针状产物组成含有微裂纹的单层腐蚀产物膜层逐渐转变为双层腐蚀产物膜,外层膜疏松其具有贯穿性裂纹,而内层膜相对致密并随时间延长致密度逐渐提高,EDS分析结果表明内层相对致密膜层的铁含量高于外层膜,属于富铁腐蚀产物,外层相对疏松膜层的碳氧元素含量之和相比内层膜较高;在同时间段上管壁腐蚀产物沿垂直流动方向呈条带状分布,由初始粗大疏松产物颗粒逐渐转变为具有规则排列特征的晶粒;腐蚀产物主要由Fe、C、O三种主要元素组成,主要组成相有Fe3C、FeCO3、Fe3O4、FeOOH.

    • 一种双频非组合实时精密定位方法

      2017, 49(11):122-129. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201703023

      摘要 (1906) HTML (25) PDF 2.40 M (1135) 评论 (0) 收藏

      摘要:为满足单系统单基线双频数据条件下的实时精密定位需求,提出一种双频非组合实时精密定位技术,基于站间-星间载波相位及伪距观测量双差观测模型,实现单系统单基线双频非组合RTK(Real Time Kinematic).通过分析双差模型观测量冗余度,确立模型残余误差处理策略,设定状态向量,推导并建立状态预测方程及测量方程,实时更新状态向量变换矩阵,根据随机模型调整两种观测量数据的权重,最后利用扩展卡尔曼滤波器技术得到实时定位结果.文中基于几组中长基线实验,通过考察定位结果的三维定位误差及整周模糊度成功固定率,验证该方法的有效性.实验结果表明,在中长基线条件下进行实时定位,该方法精度可以达到厘米级,基线长度为135.6 km时,整周模糊度固定成功率为97.3%,东向、北向、天向的CEP95定位误差分别为1.35 cm、1.84 cm、7.08 cm.双频非组合技术充分利用差分技术的优势消除与距离无关的相关误差,并有效地避免了观测值组合过程所引起的观测噪声,可以实现中长基线条件下的厘米级实时定位.

    • 非均质系统中主导振动子系统的阻尼辨识法

      2017, 49(11):130-136. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201703015

      摘要 (1368) HTML (25) PDF 2.35 M (1253) 评论 (0) 收藏

      摘要:复合材料以其优越的性能在船舶制造领域应用愈加广泛,钢-复合材料非均质组合系统作为典型的工程结构形式,有着异于单一均质系统的动力学特性.由于实际结构一般较为复杂,试验测试时难以直接确定组合系统中各阶主要参与振动或噪声辐射的子系统组成.为了直观快速地获取复合结构主导参与振动的子系统,从非均质组合系统的主从振动模式和阻尼耗散机理分析入手,结合统计能量分析原理中关于损耗因子的分类描述,对组合系统振动时所表征的阻尼规律进行分析.计算并对比了钢-复合材料组合系统各阶模态内损耗因子,以及分析了其主导振动子系统的能量占比.结果表明:排除声辐射和边界损耗影响后,非均质组合系统的内损耗因子在数值上接近于其主导振动子系统的材料损耗因子,并介于各子系统材料损耗因子极值之间.完成了某典型组合系统的模态识别,验证了运用损耗因子组成规律辨识主导振动子系统的可行性,弥补了试验测试中对复杂非均质组合结构在模态识别方面的不足.

    • 加速硬件木马检测方法研究

      2017, 49(11):137-142. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201611138

      摘要 (1928) HTML (26) PDF 1.83 M (1299) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效检测出芯片在设计和外包制造过程中是否被插入硬件木马电路, 提出一种在芯片设计阶段插入二选一数据选择器(MUX)来提高电路节点转移概率的方法.即在电路中转移概率低于转移概率阈值的候选节点的主要输入端插入MUX来提高相关节点的转移概率, 从而实现加速电路中硬件木马的检测.通过对扇出锥和电路逻辑拓扑结构的分析,选择对整个电路转移概率影响最大的节点作为候选节点,实现对MUX插入算法的优化,从而减少MUX的插入数量.同时增加关键路径延时限制,避免电路关键路径延迟超过预先设定的阈值.将预先设计的硬件木马电路的输入端插入在电路中转移概率较小的节点,并向电路输入端输入激励信号,分析计算在MUX插入前后电路转移概率变化以及硬件木马电路的激活概率. ISCAS'89基准电路的实验结果表明:在插入MUX之后,电路整体转移概率显著提高,电路中转移概率小于转移概率阈值的节点数明显降低;被插入在电路中的硬件木马被激活的概率显著提高;电路关键路径延时增加百分比控制在预先设定的比例因子之内.

    • 考虑附加强化效应的多轴稳态循环塑性本构模型

      2017, 49(11):143-150. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201612058

      摘要 (2226) HTML (22) PDF 2.76 M (1859) 评论 (0) 收藏

      摘要:已有试验结果表明,非比例循环加载下应变主轴连续旋转,导致多滑移系开动,阻碍材料内部形成稳定的位错结构,使非比例加载下的应力-应变曲线高于比例加载下的应力-应变曲线,从而产生非比例附加强化现象.由此,从应力空间表述的塑性增量本构模型一般形式出发,建立一个能够反映非比例附加强化效应的稳态循环塑性本构模型.在Armstrong-Frederick模型背应力演化方程的基础上,新模型通过引入非比例度因子和附加强化系数,构建了一个新的背应力演化方程.然后,通过一致性条件建立塑性模量方程与背应力之间的关系.同时,利用最小法向应变范围,提出一种计算非比例度因子的新方法,并针对一般的多轴加载情形,明确最小法向应变范围的计算步骤.新模型从加载路径和材料本身两个方面来考虑非比例附加强化效应的影响,克服Armstrong-Frederick模型中材料常数确定方法繁琐,且通过单轴疲劳试验数据确定的材料常数不能很好地反映材料非比例附加强化现象的不足.应用新模型时,仅仅需要3个独立的常规力学参量和2个疲劳参数,便于工程应用.利用多种多轴加载路径下S460N钢和304不锈钢的试验结果对模型进行验证,预测结果与试验结果吻合良好.

    • 基于改进二分查找的VRC快速故障定位技术

      2017, 49(11):151-157. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201612042

      摘要 (1916) HTML (22) PDF 3.79 M (1151) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对虚拟可重构电路(virtual reconfigurable circuits, VRC)故障定位难、传统故障定位方法测试次数大等问题,提出一种基于改进二分查找的VRC快速故障定位技术.当VRC规模不大于两行(或两列)时,直接逐行(逐列)定位故障.当VRC规模大于两行和两列时,首先执行一次行测试和一次列测试,以确定可编程单元(programmable elements, PE)的故障可疑区域;然后比较故障可疑区域的行/列数量,以数量较少的作为故障测试方向;最后在测试方向上二分故障可疑区域,根据行/列测试原理配置电路并执行“与”操作,根据输出结果定位故障.当故障可疑区域无法二分时,可定位所有故障PE.故障定位性能分析表明:和常规的VRC故障定位技术相比,本文提出的VRC快速故障定位技术能够快速检测并隔离连续分布的无故障PE,快速缩小测试区域,大幅度降低故障定位测试次数,且出现最大测试次数的概率远小于前者,单故障和双故障定位的平均测试次数缩减量超过50%.基于改进二分查找的VRC快速故障定位技术的可行性和有效性得到验证,具有一定的通用性和工程应用价值.

    • 基于雷达探测概率的飞机隐身性能评估

      2017, 49(11):158-166. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201705064

      摘要 (1422) HTML (23) PDF 4.36 M (1884) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对利用不同极化方式的雷达散射截面数据难以准确衡量飞机各个角域的隐身性能问题,提出了一种基于移动平滑算法和探测概率模型相结合的评估方法.首先设置平滑窗口对HH极化和VV极化的周向RCS数据进行了平滑处理减小了RCS极化相对误差.然后基于单脉冲检测和非相参积累检测求取了平滑数据的雷达探测概率及其探测概率误差,结合两种误差条件,并按照最佳移动平滑处理使RCS极化相对误差最小而不使原始数据信息失真,最优非相参积累检测效果尽可能反映各个角域探测概率误差信息的原则,定义了以滑动窗口尺寸和非相参积累脉冲构成的最优组合解.最后采用遍历比较法求解了隐身飞机RCS数据移动平滑及其探测概率的最优处理结果,进而对飞机重点角域的隐身特性进行了量化分析和有效评估.仿真结果表明:经过平滑处理的RCS数据,在求取非相参积累探测概率后,能够有效评估飞机重点角域的可探测性能,且组合解为(10, 10)时,评估效果最佳.

    • 需求服从自由分布的两阶段供应链订货策略

      2017, 49(11):167-170. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201705094

      摘要 (2437) HTML (22) PDF 701.63 K (1235) 评论 (0) 收藏

      摘要:在企业的管理实践中,库存是一把双刃剑.库存过少会造成服务水平下降,缺货所带来的机会成本就会增加,为了维持较高的服务水平,企业会提高库存持有率,但库存过多就会增加库存费用,提高成本,使企业利润降低.因此,研究服务水平约束和缺货成本之间的关系是很有必要的.本文主要研究了在可变提前期和部分允许延迟交货情形下零售商库存决策问题,在分析服务水平约束基础上建立需求服从自由分布情形下的库存决策模型,并采用了Minmax方法来求最优订货量.最后,分析了不同需求分布和库存模型下最优解的差异,并对服务水平和安全系数进行了敏感度分析.通过分析可知在进行库存决策时将服务水平和缺货成本同时考虑,可以让企业清楚的知道每提高1%的服务水平所付出的成本,如果零售商只单独考虑服务水平或者缺货成本,零售商就无法知道自己损失的掉的成本或者服务水平是多少,因此,必须将成本和服务水平同时考虑,找到二者的最佳结合点,才能使企业在竞争中灵活地调整策略,来争取竞争优势.

    • 复杂事件处理的自适应制造情景识别方法

      2017, 49(11):171-177. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201705095

      摘要 (3164) HTML (21) PDF 2.26 M (1626) 评论 (0) 收藏

      摘要:制造过程中的任务、自然条件、电力水平等环境因素,制约物体状态及其关系的变化.智能制造单元需要自适应的对不同情境约束下的事件和复杂情形及时理解判断,提出基于复杂事件处理(Complex event processing, CEP)的情境约束情景识别方法,以实时作出合理的优化决策.针对忽视情境约束对事件判别的影响,构建基于情境约束的多层次事件模型,给出同生、情境、协同等事件新算子,提出基于事件聚合的制造情景模型与演算过程.针对情景识别知识库中模式规则生成的不足,通过整合物体数据与环境数据建立映射关联,将感知信息转化为情境事件图谱.通过综合序数、名义变量等距离计算和自适应熵权法,提出改进的混合聚类方法处理事件图谱实例属性的多样性和关联性,构建知识库以为情景实时识别提供服务支持.运用4个真实数据集和1个制造过程仿真数据集进行实验,均验证本文模型和方法的有效性,适用于大规模学习问题,并阐明情境因素能显著提升复杂制造应用中的事件判断、情景识别的准确性.

    • 异构无线网络接入选择算法综述

      2017, 49(11):178-188. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201605125

      摘要 (2477) HTML (30) PDF 949.11 K (1383) 评论 (0) 收藏

      摘要:移动互联网和无线通信技术的发展形成多种无线网络共存、覆盖范围重叠的异构无线网络,各种无线接入技术的差异和单一网络技术无法满足用户的全部需求使异构无线网络融合成为必然,接入选择作为异构无线网络融合的关键技术之一已成为研究热点.在简述异构无线网络基本架构和接入选择概念的基础上,对接入选择算法进行分类总结与详细对比分析,深入剖析各算法采用的方法和特点,同时对存在的问题进行总结归纳,并展望了未来的研究方向.

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