江苏大学学报（自然科学版）

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论文

馈能型悬架潜力研究及其敏感性分析

方志刚，过学迅，左磊，张杰

2013, 34(4): 373-377. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.001

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从路面不平度统计特性的理论出发,结合悬架运动传递方程,推导了悬架的能量耗散功率,得出路面等级、车辆行驶速度与悬架能量耗散呈线性关系．并通过数值分析,得出一定条件下车辆悬架能量耗散功率与路面等级的数值关系．提出了仅与悬架运动参数相关的悬架能量耗散因子,并对悬架能量耗散因子进行了敏感性分析,得出在选定的参数范围内,车轮刚度与悬架能量耗散因子成线性关系且近似相等,非簧载质量对悬架能量耗散因子的影响非常小可忽略,而簧载质量、阻尼系数与悬架刚度对悬架能量耗散因子没有影响,最后总结出悬架能量耗散功率的理论模型．

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手动变速箱空挡齿轮敲击问题的影响因素分析

郭荣, 裘剡, 章桐, 于钦林, 朱伟伟

2013, 34(4): 378-383. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.002

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齿轮敲击噪声会严重影响整车声品质．为研究该问题,建立手动变速箱空挡齿轮敲击问题的4自由度模型,模型包括2个非线性因子:离合器扭转刚度和轮齿弹性接触力.根据建立的动力学方程,讨论了齿轮敲击噪声的判定条件,分析了离合器参数的影响(扭转刚度、迟滞阻尼力矩、黏滞阻尼系数和刚度转变节点),发现第1级刚度和迟滞阻尼减小,敲击噪声降低,而随着离合器阻尼系数的增大,敲击噪声先减小后增大,存在1个最优解．分析了离合器以外的参数的影响(主从动轮阻尼系数、转动惯量、飞轮转速和扭矩波动幅值),发现主动轮阻尼系数、从动轮惯量减小,从动轮阻尼系数、主动轮惯量增大,更快的发动机转速和更小的发动机激振力矩有利于改善敲击．

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船用柴油机实现低NOx燃烧的数值模拟

吉恒松, 张程程, 张州榕, 仲冬冬, 何志霞, 王谦

2013, 34(4): 384-389. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.003

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为研究“浅坑型”燃烧室缸内高温燃油的雾化与燃烧过程,建立了L23／30H柴油机的CFD计算模型,应用台架试验验证了计算模型的有效性,在提高燃油喷射温度的条件下模拟了缸内平均压力和温度的变化,对比分析了排放物的生成情况．结果表明:燃油喷射温度对L23／30H柴油机的动力性能影响不大,对NOx生成有显著影响,燃油喷射温度上升至413 K时,NOx生成速率减小,NOx最终生成量有量级上的减小,能满足MARPOL公约73／78附则VI修正案的排放规定,燃油喷射温度继续升高,NOx生成量变化甚微;燃油喷射温度的升高使得扩散燃烧过程中Soot的再氧化效应减小,最终Soot生成量有所升高．

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汽油缸内直喷多孔喷油器喷雾碰壁特性试验

王艳华, 杨世春, 李波, 张志香, 许俊峰

2013, 34(4): 390-394. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.004

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为了研究缸内直喷汽油机多孔喷油器的碰壁喷雾特性,建立了定容碰壁喷雾试验装置,对不同喷油压力和不同环境压力条件下的碰壁喷雾过程进行了拍摄,同时考虑壁面与喷嘴的距离和壁面倾角对碰壁喷雾特性的影响．结果表明:增加喷油压力可以使碰壁喷雾高度和半径增大,但是碰壁喷雾高度的增加率随喷油压力的增加而减小;随着环境背压的增大,碰壁喷雾高度和半径均减小,进一步增大环境背压,则碰壁喷雾高度增大;加大撞击壁面与喷嘴的距离和壁面倾角,碰壁喷雾高度和喷雾半径均增大,当壁面倾角进一步增大,碰壁液滴总动能减少,而且受到喷雾油束边缘的运动阻力,碰壁喷雾半径减小．

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2叶片潜水搅拌机叶轮内部流场特性

田飞, 施卫东, 张启华, 张德胜, 张光建

2013, 34(4): 395-398. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.005

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为研究2叶片潜水搅拌机叶轮内部流动规律,利用 Fluent 63大型计算流体力学软件,采用RNG k-ε湍流模型和 SIMPLE算法,对2叶片潜水搅拌机搅拌的污水处理池进行数值模拟,分析了2叶片潜水搅拌机叶轮内部流场、压力和速度环量的分布情况．结果表明: 叶轮内从叶片工作面到叶片背面流体速度梯度、压强梯度明显;叶片工作面附近流体流速低、压力高,在叶片背面有高速区和负压区;叶轮进出口轴面速度均呈抛物线分布,进出口速度环量变化较为平缓;叶片出口轴面速度均呈近似等轴面速度分布,进出口速度环量呈线性规律分布;叶轮内部流动稳定,这种流型设计可以较好地减少2次回流,叶轮可以高效运行．

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基于色谱分析的葛根异黄酮快速检测方法

刘杏荣, 董英, 姜松, 朱道辰

2013, 34(4): 399-404. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.006

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研究了分析葛根中葛根素和大豆苷含量色谱法的各种条件,包括TLC中展开剂与显色方法的选择、HPLC色谱分离条件及其检测特点、MEKC色谱分离条件及其检测特点等,优选出TLC,HPLC和MEKC的最佳色谱分离条件,并与葛根药典检测方法进行比较．结果表明: MEKC检测葛根素的准确性和精密度比HPLC略低,对大豆苷的灵敏度较差,但由于其具有机溶剂消耗小、出峰时间更短、与环境友好的突出特点,值得进一步探讨;TLC能快速鉴别葛根素、大豆苷等异黄酮物质;HPLC中葛根素和大豆苷的检测限低、检测范围宽,且稳定性、准确性和精密度较高．基于优化条件下的TLC-HPLC法能实现对葛根中葛根素和大豆苷的定性和定量快速准确检测．

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特色小麦加工中磨辊表面处理与研磨效果相关性分析

陈志成

2013, 34(4): 405-409. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.007

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研究特色小麦营养层分离制粉方法,除小麦分层脱皮分离制粉外,辊式磨粉机分层碾磨制粉是特色小麦加工的关键环节,磨粉机磨辊表面的技术处理、特性选择和参数配置是影响制粉工艺效果和产品质量的关键．通过对磨辊表面材料配方增加钒钛元素的磨辊与传统配方磨辊进行研磨效果对比,结果表明:采用新配方浇铸的磨辊1B磨单辊剥刮率平均提高192％,单辊动力消耗平均降低229 kW·h,磨下物料温度平均降低383 ℃,皮磨单辊出粉率降低087％;1M磨采用新配方浇铸的磨辊单辊取粉率平均提高178％,单辊动力消耗平均降低443 kW·h,单辊磨下温度平均降低47 ℃．

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用于微阵列数据癌症分类的演化硬件多分类器

王进, 陈文, 冉仟元, 李钟浩

2013, 34(4): 410-415. https://doi.org/0.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.008

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针对单分类器识别率低、稳定性差的问题,提出了一种用于微阵列数据分类的演化硬件多分类器选择性集成方法．首先把经过预处理的原始训练集随机划分为训练集和验证集;然后通过对训练集的学习获得基于演化硬件的基分类器;再用验证集评价基分类器的性能,选择其中一部分较好的基分类器组成最终的分类系统;最后用独立的测试集验证系统的性能．试验结果表明,对急性白血病和结肠癌数据集的识别率分别为9542％、8833％,与其他的模式识别方法具有可比性;同时在识别率相当的情况下,该方法的硬件代价远低于全集成的演化硬件多分类器．

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利用无线物理层密钥增强802.11i的安全性

李兴华, 尚昭辉, 杨丹, 马建峰

2013, 34(4): 416-421. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.009

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针对目前IEEE 80211i存在的不能为管理帧和控制帧提供安全保护导致DoS攻击、不能为用户提供身份隐私保护、会话主密钥MSK的丢失引起信息泄露等安全威胁,引入物理层安全方案iJam,于80211i认证之前在移动站STA和接入点AP之间生成物理层密钥Ki．使用生成的Ki保护80211i的管理帧和控制帧,防止DoS攻击;并在后续认证过程中对消息加密,保护用户的身份信息;参与PTK的生成,增强PTK的安全性．给出了WLAN安全性增强的方案,并对引入iJam后80211i的安全性、增加的时延、能耗及兼容性进行了分析．结果表明,所提出的方案克服了目前80211i存在的安全威胁,对其安全性进行了增强;但所引入时延和能耗都非常有限;同时引入iJam并不会对80211i的框架造成影响．

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基于双层多粒子群算法的HDEHR系统资源分配

夏纯中, 宋顺林

2013, 34(4): 422-427. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.010

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为解决集中式区域医疗信息集成系统存在的访问瓶颈问题,设计了一种层次化分布式EHR集成模型HDEHR(hierarchical distributed EHR)．介绍了HDEHR模型的总体架构,指出了该模型中的系统资源分配问题．为HDEHR系统资源分配问题进行了形式化定义,提出一种采用平均等待时间和网络与节点资源利用均衡度的调和模型作为最优化目标函数．根据HDEHR模型层次化的特点设计了一种双层多粒子群算法BLMSPSO(bilevel multiswarm PSO),并用其解决了模型资源的最优化分配问题．采用HDEHRSim仿真平台进行了试验,对HDEHR算法和集中式EHR模型进行了比较．结果表明,该系统具备线性响应能力,能很好地解决集中式EHR集成模型存在访问瓶颈的问题．

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一种新的星座网络多业务类QoS路由算法

蒋文娟, 宗鹏

2013, 34(4): 428-434. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.011

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针对多媒体业务具有不同QoS要求的问题,提出了一种新的多业务类QoS星座网络路由算法,其目标是在保证高优先级业务性能的同时,提高低优先级业务的性能,从而高效利用网络整体资源．该算法以多种QoS要求和动态链路状态为依据,给出分类的链路代价．引入关键链路的概念,并将链路利用率、剩余带宽、期望负载结合起来定义分类的关键链路代价增量,尽可能减少业务类之间的影响,合理分配网络资源．通过VC和Matlab混合编程建立卫星网络和全球业务仿真环境,并对本文和其他三种路由算法进行仿真试验．结果表明,本文算法不仅保证了高优先级业务的平均路径时延、平均阻塞概率以及平均吞吐率,而且低优先级业务的以上性能具有显著提高,从而有效提高了网络负载均衡性和资源利用率．

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两电机变频调速系统的改进RLS逆模型辨识

张懿, 魏海峰

2013, 34(4): 435-439. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.012

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为弥补现有两电机变频调速系统逆模型辨识中存在的不足,提出一种多模型LSSVM逆模型辨识方案．依据多模型思想,利用LSSVM拟合系统局部逆模型中的非线性映射,将各局部逆模型加权输出,建立离线初始逆模型．根据逆模型输出与系统输入的偏差,通过改进的RLS算法自适应调整局部逆模型权值,对初始逆模型在线校正,使其适应对象的变化,提高辨识精度和收敛速度．分析了两电机变频调速系统及可逆性,阐述了改进的RLS算法和LSSVM算法,给出了多模型LSSVM辨识方案的实现步骤,并对辨识效果进行了仿真试验．仿真结果表明,新型辨识方案是可行有效的,适用于两电机变频调速系统的逆模型辨识．

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双相钢拼焊板温拉伸晶粒尺寸模型的建立与应用

陈炜, 刘政, 赵青, 陈志峰, 陈义荣

2013, 34(4): 440-443. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.013

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摘要: 在形变温度为550～700 ℃、应变速率为0.000 1～0.100 0 s-1范围内,对B340／590DP双相钢拼焊板进行温单向拉伸试验和金相分析试验,研究双相钢拼焊板变形条件和晶粒尺寸之间的关系．基于Z参数建立了双相钢拼焊板母材和热影响区的晶粒尺寸数学模型,研究温拉伸条件下双相钢拼焊板晶粒尺寸的变化规律.结果表明:应变速率越低、形变温度越高,双相钢拼焊板动态再结晶现象越明显,母材和热影响区晶粒尺寸越大;将该模型导入ABAQUS软件,通过试验和仿真结果比较,验证了所建晶粒尺寸模型的准确性,通过此模型可以预测不同变形条件下双相钢拼焊板母材和热影响区的晶粒尺寸.

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喷丸和电解抛光对齿轮弯曲疲劳强度的影响

赵向飞, 田燕

2013, 34(4): 444-449. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.014

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为提高渐开线齿轮齿根承载能力,研究了喷丸强度、喷丸覆盖率、电解抛光对齿根圆角表面完整性和齿轮弯曲疲劳极限的影响规律．依据啮合原理和APDL 语言,对齿条型刀具展成的齿轮进行了参数化有限元建模,应用ANSYS／FE-SAFE软件对齿轮进行弯曲疲劳强度的仿真计算,并通过单齿弯曲疲劳试验进行了验证．结果表明:通过软件仿真的渗碳淬火齿轮弯曲疲劳极限载荷与试验结果相比偏大;对齿轮齿根进行喷丸,并非喷丸强度和喷丸覆盖率越高越好,而是存在最佳的喷丸工艺参数;对齿轮喷丸后再进行电解抛光,可以改善表面完整性,进一步提高齿轮的弯曲疲劳强度,但强化效果受初始喷丸工艺参数的影响．

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线接触副球墨铸铁表面激光织构对摩擦学特性的影响

袁润, 程云荣, 符永宏, 华希俊, 杨东燕, 陈美云

2013, 34(4): 450-454. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.015

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为研究线接触情况下激光表面织构对球墨铸铁摩擦学特性的影响,采用调Q半导体泵浦YAG激光器,利用单脉冲同点间隔多次激光加工工艺,对球墨铸铁试样端面进行表面织构化处理．制备出4种不同深度、不同面积占有率的环形阵列分布微凹腔,并在滚滑复合运动的圆柱销与圆盘端面线接触式摩擦磨损试验机上,进行摩擦学试验．结果表明:在相同试验条件下,与光滑试样进行对比,微凹腔试样表面具有较好的减摩效果;对不同深度及面积占有率的微凹腔试样进行摩擦性能试验,结果显示:均存在优化设计值使得织构化表面的摩擦因数最小,并表现出良好的抗擦伤性能．

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生物破乳剂产生菌XH-1的发酵动力学

侯宁, 李大鹏, 马放, 李春燕

2013, 34(4): 455-459. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.016

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为了优化生物破乳剂生产的发酵过程,提高生物破乳剂的产量,对破乳剂产生菌Bacillus mojavensis XH-1的分批发酵过程进行了研究．根据破乳剂产生菌XH-1发酵过程的特点,在Logistic方程和LuedekingPiret方程的基础上,建立了菌株XH-1发酵过程中菌体生长、基质消耗和蛋白类破乳剂形成的动力学方程．采用Origin 75软件对试验数据进行处理,得到了破乳菌XH-1的分批发酵动力学模型参数．结果表明:模型预测值和试验值吻合较好,所建立的方程能较好地预测其实际发酵过程,具有很好的适用性, 对生物破乳剂的发酵生产具有一定的指导意义．

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BFRP与CFRP约束混凝土短柱抗震性能计算分析

欧阳利军, 陆洲导, 陈惟珍

2013, 34(4): 460-465. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.017

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为分析玄武岩纤维布和碳纤维布约束混凝土短柱的抗震性能,对5根采用了2种纤维布横向包裹约束的混凝土短柱和1根对比混凝土短柱进行了低周反复荷载试验,分析了各试件的延性、刚度和承载力退化规律、等效粘滞阻尼系数,对各试件耗能能力进行了比较．BFRP布和CFRP布约束短柱极限荷载最大提高幅度分别为123％和97％,极限位移最大提高幅度分别为583％和833％．同等工况下,2种纤维布约束混凝土短柱的抗震性能相近．试验中,玄武岩纤维布和碳纤维布的抗拉强度均未充分发挥．

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大跨P.C.箱梁桥施工期合龙段底板开裂破坏机理

吴万忠, 肖汝诚

2013, 34(4): 466-470. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.018

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针对大跨预应力混凝土箱梁桥对称悬臂浇筑施工过程中合龙段底板开裂破坏问题,对其开裂破坏机理和相应防治对策进行了研究．将合龙段底板开裂破坏特征划分为局部崩裂破坏、整体撕裂破坏、整体崩裂破坏等3种典型破坏特征,结合3个典型破坏案例,进行全结构空间实体单元施工全过程仿真分析．研究结果表明:底板局部崩裂破坏属于混凝土斜截面受剪破坏,底板整体撕裂破坏属于混凝土受拉破坏,底板整体崩裂破坏属于混凝土徐变受压破坏．根据典型破坏特征对应破坏机理的分析结果,在防治对策上提出了减小作用效应和提高结构抗力2种主要应对措施,在构造措施上建议增加底板横向箍筋以提高底板三向应力状态下的承载能力．

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热老化条件下公路桥梁板式氯丁橡胶支座抗剪试验

张延年, 单春红, 郑怡, 沈小俊, 高飞, 熊卫士

2013, 34(4): 471-475. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.019

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利用高温试验箱模拟热老化过程,对氯丁橡胶支座进行20,40,60和80 d的热老化处理,进行抗剪试验．通过对比分析,研究热老化对氯丁橡胶支座的抗剪承载力、极限抗剪强度、水平等效刚度以及抗剪弹性模量的影响．结果表明:氯丁橡胶支座在热老化处理后,比标准试件更易发生脆性破坏,且钢板外露、层状破坏、裂缝等剪切破坏现象更为严重．随着热老化程度加深,氯丁橡胶支座抗剪承载力、极限抗剪强度、水平等效刚度和抗剪弹性模量逐渐降低．采用最小二乘法对50年的抗剪强度和抗压弹性模量进行了分析,由其衰减曲线和衰减函数可知,衰减变化趋势基本符合指数函数规律．

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阳离子类型对混凝土中钢筋腐蚀临界氯离子浓度的影响

蒋林华, 刘蓉, 莫莉莉, 徐金霞, 储洪强

2013, 34(4): 476-480. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.020

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选用4种常见化冰盐KCl, NaCl, CaCl2和MgCl2,应用半电池电位法、电化学阻抗谱、电化学滴定与X射线衍射分析等方法,研究了阳离子类型对混凝土中钢筋腐蚀临界氯离子浓度的影响,利用半电池电位和腐蚀电流密度分别判定钢筋的起始腐蚀．结果表明:阳离子类型影响临界氯离子浓度,临界氯离子浓度的相对大小与其表征形式有关．以游离氯离子质量分数表征时,wf (MgCl2)<wf (CaCl2)<wf (NaCl)<wf(KCl);以c(Cl-)／c(OH-)表征时,cKCl(Cl-)／cKCl(OH-)≈cNaCl(Cl-)／cNaCl(OH-)<cCaCl2(Cl-)／cCaCl2(OH-)<cMgCl2(Cl-)／cMgCl2(OH-);以总氯离子质量分数表征时,wt (KCl)≈wt (NaCl)<wt (MgCl2)<wt (CaCl2)．

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基于博弈理论的航空机票动态定价模型

周蔷, 刘长有

2013, 34(4): 481-485. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.021

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航空机票价格同时影响航空公司和旅客这对博弈行为的双方.分析了航空公司和旅客之间动态博弈行为,讨论了旅客出行成本,在此基础上将整个预售期上的博弈问题转化为航空公司的单人博弈问题,兼顾考虑了No Show及旅客对航空公司收益的影响,根据经济学理论中价格影响市场需求的规律,利用定价决策来调节机票销售数量实现超售限制,建立的动态定价模型包含超售因素．算例仿真验证了模型的实用性．

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光纤非线性Schrodinger方程新的解析解

周建军, 杨卫国

2013, 34(4): 486-491. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.022

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把广义椭圆函数法和形变映射法相结合,借助Mathematica软件,构建了光纤变系数非线性薛定谔方程的一大类新的孤子解析解,讨论了无啁啾情形的孤子解．除了得到包括亮、暗孤子解和类孤子解在内的一些已知的精确解外,还得到了许多Jacobi类椭圆函数形式的新解,这些解在极限情形下会退化为类孤立波解及类三角函数解,同时对基本孤子的色散控制方法进行了讨论.结果表明:光纤信号的多个指标都可以通过二阶色散项系数进行控制.作为特例,讨论了周期增益或损耗光纤系统的包络型孤子解,得到了有意义的结果．

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一类商品价格供需系统的稳定性分析

孔玉生, 姚晶晶

2013, 34(4): 492-496. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.04.023

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运用动力系统稳定性理论, 建立了一类具有时滞脉冲的商品价格供需系统,讨论了一类商品价格供需系统的稳定性问题．给出了系统在时滞脉冲下零解渐近稳定的条件,分析系统参数、脉冲和时滞量之间的相对关系对系统的影响,发现在一定条件下商品市场的价格调节机制是可行的,能够保证市场商品价格的稳定,但价格这种调节机制是有限的,一旦超出这个范围,就会出现市场商品价格的不稳定．最后进行数值仿真,验证了时滞脉冲稳定的有效性,并给出了经济学解释．

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