• 2020年第34卷第1期文章目次
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    • >微分方程与动力系统
    • 具收获率的Holling-IV型两种群生物系统的定性分析

      2020, 34(1):1-8.

      摘要 (1105) HTML (0) PDF 6.08 M (1379) 评论 (0) 收藏

      摘要:对一类具有收获率的Holling-IV型食饵-捕食者系统作定性分析,利用Poincare形式级数法、Poincare-Bendixson环域定理、Dulac定理及分支理论等,得到了此系统平衡点的性态、正平衡点的焦点量、极限环存在和不存在性的条件,并借助数学软件对主要结果进行了数值验证。

    • 一类具有Holling Ⅲ功能反应的 时滞食饵-捕食系统正周期解的存在性

      2020, 34(1):9-13.

      摘要 (991) HTML (0) PDF 4.22 M (1373) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用重合度理论中的延拓定理,分析了一类时滞食饵-捕食系统正周期解的存在性,并给出了正周期解的存在性条件。

    • 耦合Riccati方程数值迭代方法

      2020, 34(1):14-18.

      摘要 (1021) HTML (0) PDF 2.00 M (1427) 评论 (0) 收藏

      摘要:对一类非对称耦合的Riccati方程给出了统一的一般形式,用牛顿迭代法和不动点迭代法求解这类方程。在一定条件下证明了这两种迭代方法单调收敛到具有实际意义的最小非负解,并通过数值实验验证了本文所用方法的有效性。

    • 二维薛定谔方程的全离散有限元两层网格方法

      2020, 34(1):19-23.

      摘要 (1142) HTML (0) PDF 1.92 M (1807) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对一类二维依赖于时间的线性薛定谔方程,在空间方向采用双线性有限元进行离散,时间方向利用向后欧拉方法得到全离散有限元格式,构造一种全离散有限元两层网格算法,对薛定谔方程耦合的实部和虚部进行解耦。从而将在细网格上进行求解,简化为在粗网格上求解原问题以及在细网格上求解两个泊松方程。数值实验结果表明,两层网格有限元方法比标准有限元方法更高效,且当粗细网格尺寸满足一定条件时,数值解具有相同的最优误差阶。

    • >土木工程
    • 装配式T型钢空腹夹层板组合楼盖受力性能研究

      2020, 34(1):24-31.

      摘要 (1053) HTML (0) PDF 8.69 M (1356) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究装配式T型钢空腹夹层板组合楼盖的受力性能,对其理论计算公式进行了推导,并利用ABAQUS有限元分析软件建立了四边简支承装配式T型钢空腹夹层板组合楼盖的有限元模型,探讨各影响因素对该组合楼盖抗弯承载力的影响程度。分析结果表明:钢板厚度和钢材强度等级的改变对组合楼盖抗弯承载力的影响十分明显,而上层浇筑混凝土板厚度的增加、混凝土强度等级的提高,及连接上层混凝土板与下部钢结构的栓钉间距的减小,对组合楼盖抗弯承载力有一定的影响。理论计算方法验证结果表明,将组合楼盖截面的整体弯矩按上、下肋构件截面的刚度进行分配,再分别按组合构件和拉弯构件进行设计计算的方法是可行的。

    • 筏板基础刚度取值对其承载性状影响的数值分析

      2020, 34(1):32-39.

      摘要 (1104) HTML (0) PDF 29.02 M (1363) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘 要:为了分析刚度大小对筏板基础承载性状的影响,采用FLAC3D有限差分软件建立了筏板基础、地基土相互作用的计算模型。在保持模型其他参数不变的前提下,通过改变筏板基础的刚度,进行了8种数值模拟计算,得到了筏板基础最大竖向应力、最大沉降量、沉降差等的变化规律;分析了上部结构群柱效应对筏板基础最大竖向应力及最大沉降量的影响。计算结果表明:当筏板基础的沉降量偏大,且不满足规范要求时,通过提高筏板基础刚度的方法以降低基础沉降量存在一个刚度上限值。当筏板基础刚度达到这个上限值时,增加基础刚度对于降低沉降量的效果不再明显。此外,如果筏板基础的不均匀沉降过大,通过增大基础刚度的方法会取得理想的效果。降低基础沉降的刚度上限值与调整不均匀沉降的刚度取值并不相等,两者之间存在一个最佳刚度取值,在工程设计时需要综合考虑其变形和经济效益。考虑群柱效应对筏板基础最大竖向应力的影响是很小的,但不考虑群柱效应的影响,将会高估筏板基础的最大沉降量。

    • 轴力-弯矩相互作用恢复力模型开发与评估

      2020, 34(1):40-44.

      摘要 (1000) HTML (0) PDF 1.68 M (1277) 评论 (0) 收藏

      摘要:开发和评估考虑轴力和双向弯矩相互作用的恢复力模型。首先,基于金属塑性原理,采用C++语言开发轴力-弯矩相互作用恢复力模型(简称N-M模型),并介绍其基本原理。然后,结合一有实测震害记录的框架模型和纤维模型,综合评估N-M模型在预测建筑结构非线性动力时程反应、振型、结构整体极值响应、低周反复荷载作用下响应中的有效性。结果表明,N-M模型预测的结果和实测震害记录吻合良好,具有较高精度,可为结构非线性分析提供合理高效的计算途径。

    • 弯曲型结构简化动力模型分析及TMD减振设计

      2020, 34(1):45-50.

      摘要 (1076) HTML (0) PDF 21.27 M (1438) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用等效刚度参数识别法对某高层建筑主体结构进行模型简化。对比了简化模型和ETABS原模型的动力特性和包括地震作用的多种激励下的结构响应。为了说明在高层建筑结构动力分析中使用正确模型的重要性,对剪切型模型和弯曲型模型的固有频率和振型进行了对比分析。以弯曲型模型和剪切型模型为基础,进行了调谐质量阻尼器(简称TMD)减振设计,将所得TMD附加于弯曲型主体结构,并对比结构的位移响应。结果表明,剪切型结构和弯曲型结构的动力响应存在较大差异,而弯曲型简化模型能准确地代表原模型,故不建议或者应谨慎使用剪切型模型对高层建筑结构进行减振装置设计。

    • LCL型光伏逆变器复合优化控制策略

      2020, 34(1):51-57.

      摘要 (985) HTML (0) PDF 6.43 M (1363) 评论 (0) 收藏

      摘要:高阶LCL型光伏逆变器控制系统中, 由于传统单一的比例积分(PI)和重复控制(RC)策略的并网电流控制方法虽能较好地改善并网电流质量但不能确保系统稳定性良好,输出电流会有一定的畸变。针对这一问题,提出了一种两相静止坐标系下PI+重复控制的复合优化控制策略。首先,在现有的PI+重复控制策略中,在PI控制器支路上引入加权系数m以加强PI环节的调节作用,并加快系统的响应速度以满足系统的动态性能;其次,在重复控制器支路上引入加权系数n以加强对系统稳态误差的不断修正并消除稳态误差,获得系统稳态性要求;最后,通过仿真试验验证了理论分析和策略优化的有效性。仿真结果表明,该优化方案简化了坐标变换与解耦计算,提高了对光伏逆变器输出的谐波抑制能力,降低了逆变器并网电流的总谐波畸变率。

    • >应用技术
    • 几何分域的多模块神经网络求解 平面3R机械手逆运动学

      2020, 34(1):58-64.

      摘要 (1024) HTML (0) PDF 10.29 M (1342) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对神经网络求机器人逆运动学多解时输入与输出间存在一对多的映射问题,提出一种基于几何分域的多模块神经网络求解平面3R机械手逆运动学方法。该方法通过将连杆分离-重新组合的方式进行几何分析,将平面3R机械手分为两组具有多解的子空间,同时增加末端执行器方位角的规划,使得用于两个子空间训练的BP神经网络中,输入与输出间具有唯一映射关系。用训练好的两个BP神经网络分别对同一段规划好的圆形轨迹进行预测,得到的两段预测轨迹平滑且与规划轨迹基本一致,这一结果表明,所提方法可以获得平面3R机械手高精度的逆运动学多解。

    • 基于体素的形态学分析方法在ADHD中的应用

      2020, 34(1):65-69.

      摘要 (996) HTML (0) PDF 1.27 M (1528) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究已成年ADHD个体与正常人的脑区差异,通过运用基于体素的形态学分析方法(VBM)对脑结构性磁共振结果进行定量分析,研究发现ADHD患者组与正常组存在多个差异脑区。因此,通过对患者进行相关差异脑区的早期干预治疗是一种潜在的治疗方案。

    • >信息技术
    • 基于随机森林的异常邮件检测方法研究与实现

      2020, 34(1):70-76.

      摘要 (1017) HTML (0) PDF 2.01 M (1282) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前现有技术在中文异常邮件过滤方面,存在误判、效率不高等缺陷。为了缓解此问题,结合随机森林算法的优点,采用了中文分词方法进行特征提取,并对词频进行权重计算,通过奇异值降解,更好地填充算法以完成对中文异常邮件的检测。多种算法的对比分析检测效果表明,提出的基于随机森林异常邮件检测器在精准度、召回率的性能均优于其他算法,而在时间效能上也处于较好水平。

    • 基于Spark平台的FP-Growth算法优化与实现

      2020, 34(1):77-84.

      摘要 (1032) HTML (0) PDF 9.55 M (1406) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对FP-Growth算法面对海量数据挖掘时串行操作机制出现内存瓶颈或者数据挖掘失效等问题,提出将基于Spark平台的FP-Growth算法在数据分组策略和项头表结构两方面进行优化。一方面提出一种S型的负载权值均衡分组的方式;另一方面,设计出一种新的项头表结构,此结构包含Hash查找表,能有效降低查找时间复杂度。实验证明,优化的基于Spark平台的FP-Growth算法(OptFP-Spark算法)具有更高的并行运算加速比、更好的并行挖掘效果及更高效的计算效率。

    • >冶金工程
    • 生物质炭添加比例对煤粉燃烧性能的影响

      2020, 34(1):85-91.

      摘要 (1088) HTML (0) PDF 8.83 M (1465) 评论 (0) 收藏

      摘要:农业废弃物含有较高的C元素和较低的S元素及灰分,将这类生物质炭化并细磨后,与煤粉混合喷吹进入高炉燃烧,可有效利用可再生能源,减少炼铁工业的CO2排放,且有利于提高生铁质量,并显著提高煤粉的燃烧率。因此,对玉米秸秆和花生壳热解产物进行了表征分析,采用差热分析法研究这两种生物质炭与煤粉按不同配比混合对煤粉燃烧性能的影响。SEM及BET检测结果均表明,玉米秸秆炭和花生壳炭的组织疏松,比表面积大,硫与灰分含量低,可明显增大试样与氧的接触面积;热重试验结果表明,生物质炭与煤粉按3∶7的质量比混合的燃烧性能最好,着火点明显降低,燃烧过程稳定,燃烧率显著提高。

    • 铝镁合金焊接接头组织与力学性能的不均一性研究

      2020, 34(1):92-98.

      摘要 (976) HTML (0) PDF 29.91 M (1302) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Al-Mg合金焊丝多层多道MIG焊焊接10 mm厚铝镁锰合金热轧板材,运用金相组织分析、扫描电镜分析(含能谱和电子背散射衍射)等分析手段对焊接接头的组织不均匀性和力学性能进行了研究。结果表明,由于焊接循环热、冷却速率以及Al3Zr等热稳定相粒子的不同作用,焊接接头不同区域内组织与力学性能均呈现出一定的不均匀性。焊缝区为典型的铸态组织,热影响区为保留部分形变特征的再结晶组织,熔池边界由于Al3Zr粒子非匀质形核核心的作用,形成强化效果不明显的细晶薄层,其显微硬度值分别小于焊缝区和热影响区,而两焊道交界面的晶粒沿散热方向外延生长,粗化明显,显微硬度值最低。

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