• 2021年第38卷第1期文章目次
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    • 表面损伤叶轮激光增材再制造研究

      2021, 38(1):1-6.

      摘要 (714) HTML (0) PDF 3.80 M (53) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现表面损伤叶轮的再制造,提出了叶轮激光熔覆增材再制造流程,并利用激光熔覆技术在叶轮材料试样表面进行Fe基粉末熔覆实验;叶轮再制造流程主要包括设备拆解、清洗、检测、再制造加工、零件测试、装配、喷涂包装等;激光熔覆实验表明粉末与基体产生了良好的冶金结合,组织致密且无未熔化粉末颗粒,熔覆层硬度达到625.7 HV,约为基体材料硬度的1.57倍,屈服强度为641 MPa;激光熔覆再制造叶轮经着色探伤检测和工业CT检测等显示再制造熔覆区域无裂纹、气孔等质量问题,采用去重式平衡,动不平衡量小于标准值750 g.mm,叶轮安装调试一次成功,各项指标满足要求。

    • 基于均匀设计法的高比转速离心风机研究

      2021, 38(1):7-13.

      摘要 (553) HTML (0) PDF 1.71 M (13) 评论 (0) 收藏

      摘要:离心风机作为广泛使用的通用机械,是各大型企业生产环节中的主要耗能设备之一,因此每1%的效率提升,都对节能减排具有极大的意义;针对目前大型企业中存在大量离心风机运行时性能曲线向大流量、高比转速方向偏移而导致运行效率降低的情况,提出基于均匀试验设计法的适合于高比转速工况的高效离心叶轮的研究;以比转速为79的常用离心系列风机为基础,通过均匀试验设计耦合叶轮结构参数并进行数值模拟,得到的新离心叶轮模型在比转速为100的高比转速工况下静压效率提升至59.8%,在比转速为120工况区域静压效率提升至44.09%,平均静压提升4%~5%,表明这种设计方法是行之有效并且简单易于实施的设计方法。

    • 基于集合覆盖的异构有向传感网寿命优化策略

      2021, 38(1):14-20.

      摘要 (591) HTML (0) PDF 1.24 M (11) 评论 (0) 收藏

      摘要:在由感知半径、感知角度和携带能量不同的有向传感器节点组成的异构有向传感器网络中,对满足优先级不同的监测目标有不同覆盖要求条件下的网络寿命最大化问题进行研究。利用集合覆盖的思想,将有向传感器节点划分为满足目标覆盖要求的集合,通过集合之间的切换来达到延长网络寿命的目的。首先证明本文问题是NP-hard问题,然后利用改进的和声搜索算法进行求解,一方面引入带有混沌参数的微分变异因子,改进种群的多样性;另一方面,与模拟退火算法结合增强算法的局部搜索能力。同时为对比算法性能,提出一种贪婪算法。仿真结果显示:较之原始和声搜索算法和贪婪算法,改进和声搜索算法能有效延长网络的寿命,证明了改进算法的有效性。

    • 基于电流信息的三端环形直流配电网保护策略

      2021, 38(1):21-28.

      摘要 (576) HTML (0) PDF 1.53 M (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对三端环形直流配电网发生故障时故障电流上升快且幅值大而导致的区内外故障判别困难问题,提出了一种基于电流信息的保护策略。主保护提出在故障暂态下先闭锁换流器,停止各端电源功率传输,利用此时线路中故障电流的方向判别区内外故障;为了弥补主保护在换流器出现闭锁故障时拒动的缺陷,配备以故障电流突变量变化率极性为判据的后备保护,构成三端环形直流配电网的保护策略;在PSCAD/EMTDC环境中搭建三端环形直流配电网,在发生极间短路故障工况下进行仿真,仿真结果表明:保护策略中的主保护系统能有效判断故障线路,其他线路断路器不会误动;当主保护拒动时,后备保护启动,判别区内区外故障,保证配电网安全运行,从而验证了所提保护策略的有效性。

    • 基于DSP处理器的片上ROM功耗优化实现

      2021, 38(1):29-36.

      摘要 (580) HTML (0) PDF 2.74 M (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:数字信号处理器(Digital Signal Processing,DSP)芯片用于手持式设备,功耗是其核心参数;DSP因ROM具有高的可靠性而使用其对固化的bootloader,科学函数库,功能函数库以及主应用程序进行存储, 其功耗的大小对整个芯片产生了较大的影响;针对芯片中ROM被频繁访问产生较大功耗的问题,提出了对ROM 存储空间进行结构优化和对其存储空间进行地址重组优化及对读数据时序结构进行优化的低功耗优化方法,达到了在不影响DSP性能的前提下降低功耗的目的;DSP已经流片并改版,最终减小DSP整体功耗约11.3%。

    • 基于粒子群算法的二次再热机组主蒸汽温度优化控制

      2021, 38(1):37-42.

      摘要 (628) HTML (0) PDF 1.27 M (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对二次再热机组主蒸汽温度控制中,被控对象通常具有严重的非线性、滞后性、时变性等特点,采用传统的串级PID控制很难得到满意的动态响应特性这一问题,分析了二次再热机组热力系统,提出基于粒子群算法整定的主蒸汽温度优化控制方法,实现对串级控制系统主回路PID控制器参数的快速优化。基于Matlab/Simulink平台,对被控对象模型进行阶跃响应实验,仿真结果表明,经粒子群算法优化之后调节回路的控制性能较ZN整定方法明显提高。该优化控制方法不仅保留了串级控制系统抗内扰能力强的优点,同时有效地解决了主蒸汽温度控制系统中稳定性与准确性之间的矛盾,增强了系统对不确定因素的适应性,对工程应用具有一定指导意义。

    • 窄带物联网下的入侵传感系统设计

      2021, 38(1):43-49.

      摘要 (489) HTML (0) PDF 1.80 M (6) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对农田中的动物入侵问题,提出窄带物联网(NB-IOT)下的入侵传感系统设计;在实验中,通过新高斯分布方式在试验区域布置集成传感器节点,并与传统的均匀分布方式节点进行了比较实验,同时还使用Matlab仿〖JP2〗真和实地实验研究,总结出最佳的传感器节点数和最佳的传感器监测范围分别为30个和22 m;〖JP〗然后通过得到的相关数据,进行波动量计算和分析,进一步确定了整个系统的可靠性;经过所做的实验和仿真,可知该传感系统在入侵物进入时,都能够成功且及时识别出入侵者,同时作出及时响应,系统可实时监测整个区域,防止入侵物进入。

    • 基于地理位置信息的无人机可靠路由算法

      2021, 38(1):50-56.

      摘要 (540) HTML (0) PDF 1.46 M (11) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对无人机自组织网络,提出了一种基于地理位置信息的高可靠性路由算法GPSR-HRU(High Reliability UAV Routing Algorithms Based on GPSR);算法针对无人机运动速度快、运动不规律、易产生路由断路、空洞等特点,将MALM(Mobility-assisted Location Management)移动节点辅助位置管理策略引入到无线自组网的GPSR协议中来预测节点的移动位置;通过NS-3仿真无人机的工作场景实验证明,算法较GPSR算法和其他改进算法有更低的传输延时,更可靠的端到端的投递成功率,同时整个网络的负载也更轻。

    • 基于多任务贝叶斯压缩感知的探地雷达成像算法

      2021, 38(1):57-61.

      摘要 (583) HTML (0) PDF 1.30 M (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对步进频率连续波探地雷达(SFCW-GPR)目标成像空间的联合稀疏性,在基于稀疏贝叶斯压缩感知(BCS)成像的基础上,提出了多任务贝叶斯压缩感知(MT-BCS)算法;针对不同的任务,采用一种通用的先验层次贝叶斯模型,该算法能在有限观测数据条件下, 通过利用每组观测数据之间的相关性,使得从较少的随机样本中恢复原始信号;该算法对每组任务的重构都是独立的,在充分利用观测数据的相关性的同时,又可以保留各自数据的特性,实现各组观测数据之间信息共享;仿真结果表明,MT-BCS的重构性能良好,在相同条件下MT-BCS算法的重构效果优于BCS算法所得到的重构效果。

    • 乒乓球挥拍动作识别方法研究

      2021, 38(1):62-69.

      摘要 (582) HTML (0) PDF 2.27 M (10) 评论 (0) 收藏

      摘要:乒乓球运动中有很多不同类型的挥拍动作,准确识别这些运动模式对于挥拍动作的分析有着重要的意义,针对此需求提出并设计了一种基于MPU9250加速度传感器的挥拍动作识别方法。首先将传感器采集的原始数据做加窗和滤波等预处理,对预处理后的样本进行时域分析提取出每种挥拍动作的均值、方差、周期等22个统计学特征;再采用嵌入式特征选择进行特征筛选得到10个特异性特征,并使用支持向量机、随机森林、决策树以及基于以上3种算法的集成学习进行分类器训练;最后,充分比较了4种分类器对正手攻球、反手推球、正手搓球、反手搓球4种运动模式的识别精度。实验结果表明:集成学习分类器效果最佳,平均识别准确率为94.25%。

    • 榆叶粗提液治疗幼鼠癫痫作用初探

      2021, 38(1):70-77.

      摘要 (537) HTML (0) PDF 1.83 M (5) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来临床上越来越多采用中西医结合的方法控制癫痫疾病的发作;通过以灌胃给药的方式给予PTZ癫痫幼鼠不同浓度的榆叶粗提液,观察榆叶对PTZ幼鼠癫痫模型的癫痫行为和海马神经元的影响;结果发现:与PTZ癫痫模型组相比,高浓度榆叶粗提液干预将癫痫发生率降低了20%;榆叶粗提液中、高浓度组海马神经元数目明显增加;表明中、高浓度的榆叶粗提液对PTZ癫痫模型有一定的改善作用,一定程度上可以降低癫痫行为的发生率和抑制癫痫对海马神经元的损伤。

    • 复合酶水解蚯蚓蛋白的研究

      2021, 38(1):78-82.

      摘要 (591) HTML (0) PDF 1.04 M (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:蚯蚓是一种富含蛋白质的功能性生物资源,为提高蚯蚓蛋白水解度,对水解蚯蚓复合酶配比进行优化,并建立复合酶配比优化回归方程模型;采用U30(3013)均匀设计试验对复合酶(木瓜蛋白酶、酸性蛋白酶、菠萝蛋白酶)配比进行设计,以蚯蚓蛋白水解度为指标,筛选出水解度最高的复合酶配比;结果表明,配比优化回归方程为:Y=58975+8270x2+12256x1x2x3+7677x1x3-5243x22,回归方程高度显著(P <005);分析预测最佳配比为:木瓜蛋白酶232%、酸性蛋白酶537%、菠萝蛋白酶231%,模型预测最大水解度为6260%,实际验证水解度为(6284±021) %,高于试验组与模型预测值说明配比优化后的复合酶可提高酶解效率并为蚯蚓蛋白酶解工艺提供参考。

    • 一类非线性带延迟项粘弹性方程的初边值问题

      2021, 38(1):83-91.

      摘要 (569) HTML (0) PDF 1017.10 K (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:粘弹性理论是固体力学的研究内容之一,粘弹性方程的初边值问题是近几年讨论热点话题之一,其中含有记忆项的粘弹性方程的研究成为微分方程中的重要课题;针对带有记忆项、时间延迟项的粘弹性方程的初边值问题研究,前人研究讨论的均为线性的阻力项,在此问题研究的基础上,提出了带有记忆项、时间延迟项和非线性阻力项的粘弹性方程的初边值问题;利用著名的 Galerkin 方法,通过构造近似解,对近似解进行先验估计并取极限,其中利用Cauchy-Schwarz不等式、Gronwall不等式、Young不等式等放缩得到了整体弱解的存在性,再通过提出假设并验证得到整体弱解的唯一性。

    • 丢番图方程x2+(2n)2=y9(1≤n≤7)的整数解

      2021, 38(1):92-98.

      摘要 (509) HTML (0) PDF 984.59 K (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:在高斯整环中,利用代数数论理论和同余理论的方法研究丢番图方程x2+(2n)2=y9(x,y,n∈〖WTHZ〗Z〖WTBX〗,1≤n≤7)的整数解问题;首先统计了1≤n≤7时已有的证明结果,之后在n=3,5,6,7时对x分奇数和偶数情况讨论,证明了n=3,5,6,7时丢番图方程x2+(2n)2=y9无整数解,即证明了丢番图方程x2+(2n)2=y9(x,y,n∈〖WTHZ〗Z〖WTBX〗,1≤n≤7)无整数解。

    • 关于不定方程x2+4n=y11的整数解

      2021, 38(1):99-104.

      摘要 (615) HTML (0) PDF 973.71 K (17) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用代数数论以及同余法等初等方法讨论不定方程x2+4n=y11的整数解情况,证明了不定方程x2+4n=y11在x为奇数,n≥1时无整数解; 不定方程x2+4n=y11在n∈{1,8,9,10}时均无整数解; 不定方程x2+4n=y11有整数解的充要条件是n≡0(mod 11)或n≡5(mod 11),且当n≡0(mod 11)时,其整数解为(x,y)=(0,4m);当n≡5(mod 11)时,其整数解为 (x,y)=(±211m+5,22m+1), 这里的m为非负整数, 验证了k=11时猜想1成立。

    • 裂隙性质对含裂隙基坑土坡渗流特性影响数值模拟研究

      2021, 38(1):105-112.

      摘要 (533) HTML (0) PDF 1.41 M (6) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对以系统裂隙性质对含裂隙基坑边坡渗流特性的影响,利用Geo-studio软件对不同裂隙特性含裂隙边坡的渗流特性影响进行数值模拟,结果表明:降雨条件下含裂隙边坡裂隙面孔压及体积含水率上升幅度及范围要大于完整边坡,且湿润锋进展得更加彻底;不同深度下,裂隙的深度越深,裂隙内部的高孔压及体积含水率区越大,同时最大孔压也越大;裂隙位于边坡上部及中部时,裂隙面孔压呈现线性增大的规律,在裂隙高程以下,孔压则逐渐降低,降雨对下部裂隙内部的孔压变化无明显影响,孔压呈现线性增大趋势;裂隙角度与土体内部含水量与孔压上升速率呈负相关。

    • 基于类别不平衡的企业信用风险违约测度探索——以制造业上市公司为例

      2021, 38(1):113-119.

      摘要 (617) HTML (0) PDF 1.50 M (10) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对所获取的类别不平衡的深沪A股制造业上市公司财务数据,为了预测制造业上市公司信用违约情况,提出基于欠采样改进的Lasso-Logistic模型;首先通过计算WOE和IV值,剔除风险识别能力和稳定性较差的变量,接着从“数据”层面对现有的Lasso-Logistic模型进行批量欠采样处理,最后结合“算法”层面对Lasso-Logistic子模型的预测概率进行简单平均集成来研究模型的改进效果;结果表明,从模型整体效果的测度指标AUC值和区分度指标KS值来看,基于欠采样改进的带有变量筛选能力的Batch-US-LLR模型能有效提升企业信用风险违约测度的效果,对完善企业风险预警机制,提升违约风险识别能力具有可行性和有效性。

    • 重庆市城乡居民人均可支配收入和消费的分位数回归估计

      2021, 38(1):120-128.

      摘要 (685) HTML (0) PDF 1.31 M (31) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对重庆市1995—2018年城乡居民人均可支配收入与消费水平数据分析,发现尽管均值回归拟合该数据效果较好,但从残差图来看存在异方差,采用最小二乘法估计人均收入与消费的关系会导致回归结果出现偏差,而分位数回归能解决好这一问题,因此,决定采用分位数回归分析此数据。分析结果表明:从拟合平均绝对误差来看,中位数回归优于均值回归;在不同分位点上,城乡居民人均收入和消费支出始终呈正相关;从99个分位点的系数估计图来看,城镇居民在低分位点时人均收入对农村居民的消费水平影响较大,高分位点则影响较小;农村居民则相反,在中、高分位点时影响较大。

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