江苏大学学报（自然科学版）

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水稻整株秸秆还田机功耗影响试验

王金武, 张明秋, 葛宜元

2010, 31(5): 497-501. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.001

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为研究1ZT-210型水稻整株秸秆还田机前进速度、刀辊转速、埋草弯刀的安装角对功耗的影响规律,通过三元二次正交旋转组合设计进行试验,并采用遥测技术对功率进行数据采集,得到各单因素与两两因素交互作用对功耗影响的变化曲线和回归方程,并得到当机器前进速度为1.3 km／h、刀辊转速为213 r／min、安装角为55°,功耗最小为10.56 kW．试验通过因素组合达到降低功耗的效果,结果为整机的改进设计提供理论参考．

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基于人工鱼群算法的储粮害虫特征选择

张红涛, 毛罕平, 张晓东

2010, 31(5): 502-505. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.002

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储粮害虫特征选择是粮虫图像识别中的一个核心问题.提出基于人工鱼群算法的特征选择,并给出了基于二进制编码寻优的实现方法.以交叉验证训练模型的识别率作为特征子集的性能评价准则,将人工鱼群算法应用于粮虫的特征选择.该算法从粮虫的17维形态学特征中自动选择出面积、周长等7个特征所组成的最优特征子集,采用参数优化之后的SVM分类器对90个粮虫样本进行分类,识别率达到955％以上,并与PCA法、GA法和原始特征法进行对比,结果表明人工鱼群算法降低了特征空间的维数,提高了分类器的识别率,证实了基于人工鱼群算法的粮虫特征选择是可行的.

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应用电子舌技术识别水体的水华污染程度

黄星奕, 张春霞

2010, 31(5): 506-509. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.003

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为了检测湖水、河水等水华污染情况,先采集水样,再根据国标和相关标准,将水样分为轻、中、重度水华污染3类．利用电子舌技术对采集的水样进行检测,得到的电子舌信号数据通过主成分分析,建立Fisher判别模型,正确识别率达到100％;另建立了BP神经网络对水华污染的等级进行判别,通过训练,对水样的识别率和验证率均达到100％．研究结果表明,电子舌技术简便快捷,无需复杂、专业的预处理过程,就能对湖、河水水华进行快速分类识别,在湖、河水质量监控以及建立水质预警系统方面具有理论意义和实用价值．

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栽有番茄的玻璃温室内气流场分布CFD数值模拟

程秀花, 毛罕平, 伍德林, 倪军, 李本卿

2010, 31(5): 510-514. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.004

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以栽有番茄作物的Venlo型两连栋玻璃温室为研究对象,基于计算流体动力学(CFD)技术,运用多孔介质模型、组分传输模型及DO辐射模型对自然通风工况下温室内湿空气的传输过程进行了3D数值模拟,并对模拟结果进行了试验验证．结果表明:温室中部测点气流速度的模拟值与实测值变化趋势相同,总气流速度和y向气流速度的模拟值与实测值平均相对误差分别为150％和109％,所建立的CFD模型有效．温室南部气流紊流程度高,存在大小不等的涡;北侧流速均匀;温室中部作物区及冠层上方气流流动平缓,作物冠层阻力对室内气流分布模式有影响．靠近侧窗的温室空间以风压通风为主,作物冠层及侧窗上部空间热压作用明显．

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汽车轴距差检测模型及检定策略

徐观, 苏建, 潘洪达, 李洋, 田广东

2010, 31(5): 515-518. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.005

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针对无法检定汽车轴距差检测仪测量精度的问题,分析了具有轴距差汽车的力学特性,论证了轴距差对汽车操纵稳定性的影响,建立了汽车前进方向与检测仪中心线方向成一定角度斜向行驶时的轴距差检测模型,提出了能够真实模拟汽车行驶状态,可精确调整模拟轴距差并适用于现有各类型轴距差检测仪的检定策略,研发了检定装置的试验样机,实现了轴距差在0～40 mm范围内的任意设定．试验表明,受检轴距差检测仪的精度符合检定规程中误差不大于±02 mm的要求,实现了轴距差检测仪的快速准确检定．

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电容型混合动力轿车冷起动试验测控系统开发

陈笃红, 周健豪, 朱磊, 陈诗

2010, 31(5): 519-524. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.006

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将混合动力轿车CAN网络中的整车控制器与发动机控制器集成为多能源管理控制器,它与ISG电机控制器通过CAN总线相连.PC机通过NI PXI-8464接口卡接到CAN总线上,实时读取各个控制器的参数及修改控制器中的数据.采用开发工具LabVIEW 85设计了实时监控平台软件,并用于混合动力轿车冷起动试验中．试验结果表明,此平台具有参数实时显示、指令发送、电机测试、数据保存等功能和良好的人机交互式界面,满足了混合动力轿车冷起动试验的各种需求,很好地实现了对混合动力轿车起动控制策略制定、试验参数的优化、试验数据的分析．

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汽车外部流场和脉动压力模拟计算

刘红光, 张冬青, 陆森林, 陈士安

2010, 31(5): 525-529. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.007

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为了解车辆在高速行驶时产生的气流噪声的规律,分析了产生气流噪声的机理,采用大涡模拟方法计算了某轿车模型的瞬态外流场和表面脉动压力,得到了表面脉动压力频谱特性、速度特性和分布特点.计算结果表明,汽车A 立柱后气流明显折转,在侧窗处产生气流分离区,分离区的漩涡不断生成和脱落,在侧窗玻璃上产生了压力波动,即形成了声学噪声源——脉动压力．车辆表面脉动压力在低频区较大,并随频率的增加而减小,在高频区较小,约与风速的4次方成正比,即风速每增加1倍,脉动压力级增加12 dB左右,计算结果与试验结果基本一致.

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无级变速器金属带的滑移率评估方法

张涌, 张为公, 吴海啸, 何仁

2010, 31(5): 530-534. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.008

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为了在无级变速器的夹紧力控制过程中实现优化控制,检测了金属带的滑移率,采用皮尔逊相关系数对滑移率进行估算,理论分析了将相关系数用于滑移率计算的可行性,试验研究了滑移率与相关系数的关系以及速比变化率、样本数等因素对相关系数的影响.试验结果表明:相关系数能够有效地对滑移率进行评估.将该滑移率评估方法在无级变速器夹紧力的防滑控制中进行应用,并在转鼓试验台上进行实车试验.结果表明,利用滑移率进行夹紧力控制的整车与传统控制方式的整车相比,在燃油经济性上有了大幅度的提高.

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热处理对CLAM钢TIG焊接接头显微组织影响

雷玉成, 邵奇栋, 朱强, 尹莎, 巨新

2010, 31(5): 535-538. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.009

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采用TIG焊接方法对中国低活化马氏体钢(CLAM 钢)进行了平板对接试验,分别对焊接接头采用不同温度的焊后热处理,试验温度分别为610,660,710,760,810℃,保温30 min.结果表明,焊后进行热处理与不做热处理两种情况下,CLAM钢焊接接头微观形貌和硬度存在很大不同;随温度增加,焊接接头焊缝中马氏体板条分布及尺寸均匀性得到提高,热处理温度710℃以上时板条均匀性最好,但晶粒尺寸与板条也会随温度升高而长大.焊后热处理使焊接接头各部分硬度随热处理温度的升高而逐渐降低,焊缝金属硬度下降值比母材和焊缝热影响区大得多,尤其在810℃时焊缝金属硬度下降值最大,降至与母材硬度相当.

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镍基F105Fe粉末选区激光烧结试验

任乃飞, 张福周, 刘苏

2010, 31(5): 539-543. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.010

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针对选区激光烧结金属零件致密度低、机械性能差等问题,分析了金属粉末选区激光烧结的工艺特点,讨论了扫描路径对金属粉末烧结成形的影响以及金属粉末直接烧结成形的基本机理．选用镍基F105Fe粉末进行选区激光烧结成形金属零件,采用扫描电镜、显微硬度测量、阿基米德定律等方法,研究了扫描路径对选区激光烧结制件微观组织、显微硬度和致密度的影响．结果表明,扫描路径的不同不会改变制件的微观组织,但对组织的均匀化和细化有一定的影响;扫描路径对制件的机械性能影响显著,变向扫描制备的制件显微硬度比较高,致密性最好,短边同向扫描制备的制件显微硬度最高．

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复合材料PAA-PNIPA／APS-SBA-15的制备及其药物缓释性能

周志平, 孔祥涛, 盛维琛, 朱申敏

2010, 31(5): 544-548. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.011

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采用功能性聚合物对氨基改性的介孔氧化硅SBA-15进行负载改性,将丙烯酸和N-异丙基丙烯酰胺引入孔道内,经自由基聚合反应制备了功能性介孔纳米材料PAA-PNIPA／APS-SBA-15．分别用X射线衍射仪、透射电镜、氮气吸附脱附技术、傅立叶红外光谱等分析手段对该材料的结构和形貌进行了表征,并进行了药物释放试验．结果表明,聚合物负载在介孔材料的孔道中实现了双重复合改性,复合后介孔材料的孔体积为0313 1 cm3／g,比表面积为1714 m2／g,该复合材料仍然保持了介孔材料的有序结构,具有药物缓释特性,可同时具有pH敏感性和温度敏感性．
关键词：

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Cr18Ni3Mn11Cu3NbN不锈钢组织和性能分析

李丹, 程晓农, 姚春发, 李冬升, 戴起勋, 陈祖伟

2010, 31(5): 549-552. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.012

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为研究超临界火电用奥氏体不锈钢Cr18Ni3Mn11Cu3NbN的显微组织和性能,分析了Cr18Ni3Mn11Cu3NbN的金相组织和断口形貌,检测了室温拉伸性能和高温短时拉伸性能．金相组织分析表明,在奥氏体基体中呈弥散分布着NbN化合物,并有少量呈簇状析出,还存在少量高温铁素体和纯Nb相．断口分析表明,室温拉伸断口有明显缩颈,断面形貌呈等轴韧窝状,是韧性断裂．Cr18Ni3Mn11Cu3NbN的室温力学性能满足ASME Code Case 2328-1标准,其中拉伸强度远大于规定值;高温短时拉伸强度大于Super304H奥氏体不锈钢的实测值,但延伸率有一定的差距,主要原因是少量高温铁素体的存在．

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中空纤维管随机分布下透析器的管外传质特性

刘涛, 李昌烽, 邵霞, 丁卫平, 何立群

2010, 31(5): 553-557. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.013

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研究了中空纤维透析器壳程纤维管随机分布时透析器的管外传质特性,即同时考虑透析器壳程纤维管的空间和管径随机分布.利用二维联合概率密度函数的均方差反映中空纤维管空间和管径的不均匀分布程度,理论推导了在此二维随机分布下透析器管外传质系数的表达式,并利用该表达式考察了管外流体定流速、定流量时壳程纤维管随机分布对管外传质系数的影响. 结果表明,中空纤维管空间和管径的随机分布不仅影响中空纤维透析器管外传质系数的大小,也影响与最大传质系数相对应的最佳填充密度的大小,在高填充密度时其影响更加显著.

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异型Ti电极直接乙醇燃料电池的制备与性能

倪红军, 汪兴兴, 汤东, 李飞, Christensen P A

2010, 31(5): 558-563. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.014

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采用Pt／C作为阴极催化剂,PtRu／C作为阳极催化剂,Nafion115和Nafion液涂覆膜作为质子交换膜,管状Ti丝(管)和平板式Ti网作为制备异型直接乙醇燃料电池的阴极和阳极的载体材料,制备管状阴极和平板阳极．观察了异型阴极和阳极的组织和结构,并通过单电池试验,研究了异型电极对直接乙醇燃料电池(DEFCs)性能的影响．结果表明,管状阴极涂覆的Nafion膜均匀一致,阳极催化剂与Ti网的结合能力较强,较高的O2流量有利于提高DEFCs单电池的性能,当膜载量达到250 mg／cm2以上时,会提高DEFCs单电池阻抗,当膜载量小于202 mg／cm2时,电池的使用寿命大大降低．

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基于二阶泰勒展开的扩展卡尔曼滤波测频算法

孟真, 阎跃鹏, 于进勇

2010, 31(5): 564-569. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.015

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为了提高频率不定时变化正弦波信号频率估计值的精确度,基于泰勒展开公式,提出了一种新的采用二阶泰勒展开对非线性系统进行线性化近似的扩展卡尔曼滤波测频算法.给出了新测频算法的理论推导过程,并通过仿真给出了不同信噪比条件下的测频精度以及正弦波信号参量发生突变时的收敛速度.结果表明,在信噪比1 dB至30 dB区间内,采用二阶泰勒展开算法的测频误差比已有采用一阶泰勒展开的算法可以降低10％以上,而在5 dB至20 dB区间可以降低20％以上.

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一种无线传感器网络中抵御拒绝睡眠攻击策略

陈晨, 高新波, 裴庆祺, 吕宁

2010, 31(5): 570-575. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.016

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针对无线传感器网络中拒绝睡眠攻击严重降低网络寿命的问题,提出了一种参考接收信号强度指示的虚假调度切换方法．该方法采用接收信号强度指示协助检测拒绝睡眠攻击节点的存在性,当检测结果为真时,启动虚假调度切换,即在受攻击者一跳范围内广播调度切换信息,并在定时器超时后回到初始调度状态,从而使攻击者耗费大量能量测量和跟踪调度周期,以至于过早死亡,保护了正常节点的工作,使其能够摆脱或躲避恶意节点的攻击．在NS229平台上,采用标准S-MAC模块进行了仿真．结果表明,该策略能够有效地减少恶意节点碰撞、广播和能量衰竭攻击的影响,在牺牲了一定的能量和时延的情况下,保证了网络的健康程度并减少了丢包率．

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基于部分传输序列抽样的PAPR抑制技术

焦玉中, 倪学文, 王新安, 刘雪娇, 许应

2010, 31(5): 576-580. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.017

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为了降低部分传输序列法(PTS)峰值平均功率比(PAPR)抑制技术的复杂度,通过研究OFDM时域信号序列的最大峰值与部分传输序列相应位置峰值(包括最大峰值和次峰值)之间的关联性,提出一种在相位旋转因子优化过程中利用抽样序列替代部分传输序列的简化方法,并给出两种可行的抽样策略．由部分传输序列峰值点样值所构造的PTS抽样序列具有较少的样值数目,因此可以极大地降低PTS优化处理过程的计算复杂度．仿真结果表明,与未经抽样的PTS方法相比,新方法仅有微弱的性能损失．

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基于Petri网的制造系统质量管理流程建模

郑蓓蓉, 谢楠, 薛伟, 谢晓文

2010, 31(5): 581-585. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.018

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为满足质量管理体系持续改进的要求,建立了流程重构的定量分析方法．该方法对制造系统质量管理流程进行Petri网建模,并通过行为表达式的分析方法对该模型进行定量性能品质分析,给出质量管理流程各环节的函数关系,用于指导质量管理流程的重构,使得系统能得到更高的吞吐率和更平衡的流程控制．最后基于企业质量管理流程实际案例,建立了工作流模型,给出了分析的实例和步骤．结果表明,本方法可方便地获取流程重构性能指标,并对流程的瓶颈进行定位．

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基于自配置的软件可信性增长方法

赵倩, 王慧强, 冯光升, 刘威, 赵靖

2010, 31(5): 586-590. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.019

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为了更好地解决软件信任危机,提出一种基于自配置的软件可信性增长方法,以使软件具有自我配置能力,达到增强软件可信性的目的.借鉴自律计算中的自配置机制,定义3种自配置策略,建立基于自配置的软件可信性模型.采用马尔可夫再生随机Petri网对模型进行建模分析,得到模型在稳态时相应的参数.使用JMeter模拟用户对软件系统发起HTTP请求,对采用本方法改进的软件与原软件相关参数进行了比较.结果表明,通过选择适当的软件自配置周期不仅能够提高软件的可信性,而且能够降低软件的维护成本;本方法能提高软件可信性,并且在同样负载下运行改进后软件的系统性能也有一定的提高.

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不同方法合成的ZrMCM-41介孔分子筛的物化性能

赵谦, 谢涛, 周旭平, 李艳慧, 姜廷顺

2010, 31(5): 591-595. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.020

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以硅酸钠为硅前驱物,硫酸锆为锆源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,分别通过微波辐射法和水热法进行ZrMCM-41介孔分子筛的合成．采用X射线粉末衍射、红外光谱、透射电子显微镜和比表面积孔径测定等测试手段对样品进行表征,同时研究了合成的ZrMCM-41介孔分子筛的稳定性．结果表明:采用两种不同方法所合成的样品都具有典型的MCM-41介孔分子筛结构,比表面积分别为891.96和830.35 m2／g,平均孔径为2.56和2.47 nm;所合成的ZrMCM-41介孔分子筛,经750 ℃焙烧3 h或经100 ℃水热处理6 d 后,仍然具有介孔结构,但介孔有序性变差．

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芹菜素分子印迹聚合物的分子识别性能及机理

贺敏强, 宋承成, 陈永强, 李春香, 程晓农

2010, 31(5): 596-600. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.021

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采用分子印迹技术,以芹菜素(API)为模板分子,2-乙烯基吡啶(2-Vpy)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,合成了芹菜素分子印迹聚合物(API-MIP).通过紫外光谱研究了API与2-Vpy的非共价作用,采用平衡结合试验评价了API-MIP对底物分子的识别能力和吸附性能,进行了吸附动力学研究.结果表明:API-MIP通过静电作用对API产生分子识别,并对API表现出很高的亲和力;Scatchard分析表明,API-MIP中存在对API有不同亲和力的两类结合位点;与对照物在API-MIP上的吸附行为比较表明,API-MIP对API具有良好的分子识别性能.API-MIP对API的选择性吸附基本在15 h内完成.

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预应力钢纤维混凝土梁斜截面抗裂试验与计算

金立兵, 陆春华, 王录民

2010, 31(5): 601-605. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.022

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为研究预应力技术对钢纤维混凝土抗裂性能的增强效果,通过无粘结预应力钢筋钢纤维混凝土简支梁斜截面抗裂性能试验,建立了无粘结预应力钢筋钢纤维混凝土简支梁斜截面抗裂承载力的计算公式;分析了钢纤维含量特征值与剪跨比等因素对无粘结预应力钢筋钢纤维混凝土简支梁斜截面开裂裂缝形态的影响;探讨了钢纤维含量特征值、剪跨比与有效预压力对预应力钢筋混凝土梁的影响程度与规律．研究表明,预应力与钢纤维可以有效提高钢筋混凝土梁的抗裂承载力．一定范围内,斜截面抗裂承载力随钢纤维体积分数和长径比的增大而提高;预应力可延迟剪跨区梁底弯曲裂缝的出现,减小斜裂缝的倾角,增大剪压区高度．

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钢筋混凝土管柱-钢桁架混合结构抗震性能

岳健广, 钱江, 白国良, 李红星, 雷拓

2010, 31(5): 606-611. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.023

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以某钢筋混凝土管柱-钢桁架竖向混合结构为背景,采用集中塑性铰有限元模型,对该结构进行动力弹塑性计算,分析了该结构的破坏机理．基于结构内容物的抗震设防指标,评价了结构的抗震性能水准,研究了钢筋混凝土管柱纵筋配筋率和壁径比对混合结构抗震性能的影响．研究表明,在7度罕遇地震作用下,该结构满足基于内容物的抗震设防基本要求;结构破坏集中在柱根,为单道防线的柱铰破坏模式;角柱与内柱为结构薄弱环节;钢桁架屈服杆件主要分布在悬挑端及与柱头连接的区域;建议该结构的柱纵筋最小配筋率不小于0.5％,柱壁径比不小于0.100．

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旗传递5-(v,k,2)设计

刘伟俊, 谭琼华, 龚罗中

2010, 31(5): 612-615. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.024

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如果一个非平凡的t-设计具有一个旗传递的自同构群,那么t≤6,并且它的自同构群是［(t+1)／2］齐次本原群.因此,一个旗传递5-(v,k,2)设计的自同构群是3-齐次本原置换群.利用3-齐次本原置换群分类定理,讨论了旗传递5-(v,k,2)设计的分类问题.通过分析5-(v,k,2)设计的组合数量关系和3-齐次本原置换群的性质,部分解决了旗传递5-(v,k,2)设计的分类.证明了如果群G是一个非平凡的5-(v,k,2)设计D的旗传递自同构群,那么Soc(G)=PSL(2,q),并且q=2e或3e.

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一类四阶时滞微分方程的渐进稳定性

姚洪兴, 王经天

2010, 31(5): 616-620. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2010.05.025

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能否作出合适的Lyapunov函数是研究非线性时滞系统稳定性的关键,通过类比的方法构造Lyapunov函数.研究一类四阶时滞微分方程,通过构造方程的零解渐近稳定的充分性条件,结合零解是一致稳定的充分条件,得到方程的零解渐近稳定的充分性准则.

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