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• 2013年, 34卷, 第5期
  刊出日期：2013-09-10

    

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  起步工况液力变矩器闭锁滑差控制及滑摩温度

  雷雨龙, 刘振杰, 郑宏鹏, 李兴忠

  2013, 34(5): 497-501. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.001

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  针对装备液力机械式自动变速器的车辆起步过程效率低的问题,提出起步工况液力变矩器闭锁离合器滑差控制技术,建立其滑差控制仿真模型,分析了不同油门开度时车辆起步性能.由于闭锁离合器滑摩时产生较大热量,容易使得摩擦衬片局部高温,建立考虑油槽结构的闭锁离合器三维瞬态热传导有限元模型,借助CFX软件,分析起步工况闭锁滑差控制时闭锁离合器摩擦片温度随时间的变化规律．结果表明:液力变矩器闭锁离合器起步闭锁滑差控制技术在不影响车辆动力性的前提下可有效解决车辆起步时效率低的问题;当进行闭锁离合器闭锁滑差控制时,摩擦片的最高温升为40 ℃,如果工作油温度较低,摩擦片温度在允许的范围内,可以进行起步滑差控制;但当工作油温度高于100 ℃时,摩擦片瞬态温度已高于130 ℃,此时不宜进行闭锁滑摩控制．
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  基于儿童行人头部保护的发动机罩设计分析

  彭勇, 陈勇, 杨济匡

  2013, 34(5): 502-507. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.002

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  为了改善被研究车辆的儿童行人保护性能,建立了儿童头锤冲击汽车前部结构的有限元模型,并采用同类车型试验数据验证了模型的有效性．研究了同样结构下低碳钢和铝合金发动机罩的行人保护性能,并针对儿童行人头部保护设计了波浪式内板和夹层铝合金2种不同结构的发动机罩．为了增加发动机罩的吸能特性和降低头部损伤相关的加速度参数值,研究了发动机罩边缘和翼子板间的吸能结构．结果表明:设计的新型发动机罩使整个发动机罩的刚度分布更加均匀,能在儿童行人头部的碰撞区域有效地减小儿童行人头部损伤风险;这2种结构在具有原发动机罩模型相当的静态刚度的同时,提高了发动机罩的侧向弯曲和扭转刚度．
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  正十二烷单液滴在含乙醇氛围中的蒸发特性

  胡鹏, 孙平, 梅德清

  2013, 34(5): 508-513. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.003

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  考虑液滴与环境气流物性瞬态变化的单液滴非平衡蒸发,建立了模型,研究正十二烷液滴在含乙醇氛围中的对流蒸发过程,获得环境参数(环境温度、压力、对流强度、环境气体中乙醇蒸气和水蒸气质量分数)对液滴蒸发特性的影响规律．计算结果表明:环境因素中影响液滴蒸发的主要因素是环境温度、环境压力和对流强度,乙醇蒸气和水蒸气质量分数对液滴蒸发特性几乎没有影响;环境温度和对流强度的增加,有利于液滴蒸发;对初始温度较低的燃料液滴,环境压力对蒸发的影响与环境温度、气流相对速度相关;在一定的热环境参数下,压力效应发生逆转;增加液滴周围气体中乙醇蒸气质量分数和降低水蒸气质量分数,会加速液滴蒸发,液滴寿命略微缩短．
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  复杂环境中交通标志的实时识别方法

  缪小冬, 李舜酩, 沈峘, 余宏兵

  2013, 34(5): 514-518. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.004

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   提出了一种能够有效克服曝光不均复杂环境下的交通标志识别方法．采用改进的多尺度Log Gabor小波进行交通标志的多分辨率特征提取,根据不同尺度下的特征信息进行相位一致性计算,提取能够有效克服曝光影响的目标相位信息,通过优化的多分类支持向量机(SVM)进行多目标分类,并在德国交通标志标准数据库(GTSRB)上进行测试．结果表明:本方法对6大类主要交通标志样本的平均识别率达到98％,优于传统方法;在Intel双核CPU 2.4 GHz计算机平台上,本方法对数据库中不同尺度的图片处理速度达到28帧·s-1,满足了实时性要求;克服了光照不均的问题,适用于复杂条件下的交通标志识别,能够满足鲁棒性需求．
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  多级潜水电泵非定常流动数值模拟及性能预测

  王洋, 王维军, 刘洋, 李亚成, 曹璞钰

  2013, 34(5): 519-523. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.005

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  为了研究多级潜水电泵内部流动特性,选取QD3-60／4-11首级叶轮和导叶为研究对象,采用修正的RNG k-ε湍流模型和滑移网格技术数值计算了泵三维非定常流场,给出了流道1中不同半径处相对速度液流角,绝对速度液流角和相对速度与圆周速度比值的分布曲线,分析了定常和非定常流道1出口压力面的速度三角形变化,并对扬程和功率的数值计算结果与试验结果进行了对比分析．结果表明:定常计算中随着流量的增加,叶轮出口绝对速度减小,绝对速度圆周分量减小,绝对速度径向分量增加;非定常计算中在090R2和095R2处靠近吸力面的相对速度液流角变化较明显,小流量工况下相对速度液流角一直在正负之间剧烈波动,绝对速度液流角随着流量的增大而增大;非定常计算可以较准确预测多级潜水电泵的特性．
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  双作用双定子凸轮转子叶片电动机转矩脉动分析

  闻德生, 郑珍泉, 杨杰, 张凯明, 张三喜

  2013, 34(5): 524-528. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.006

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   基于等宽曲线双定子液压电动机的思想,将传统的凸轮转子叶片电动机改进为双定子结构．通过对双作用双定子凸轮转子叶片电动机的结构分析及工作原理介绍,在传统的凸轮转子叶片电动机的基础上,计算了这种新型液压电动机的理论排量,并由此推导出多作用凸轮转子叶片电动机理论排量的基本公式．分析了该液压电动机在转子转过不同角度时的瞬时转矩值,通过计算得出了内、外电动机在不同的组合方式下的转矩及转矩脉动系数．结果表明:内、外电动机不同的组合方式可以输出多种不同的转矩,且2个内电动机和1个外电动机组合工作时的转矩脉动最小,2个外电动机和1个内电动机组合工作时的转矩脉动最大.
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  不同物候期柑橘叶片钾素水平预测建模

  黄双萍, 岳学军, 洪添胜, 吴伟斌, 黎蕴玉

  2013, 34(5): 529-535. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.007

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  为探究柑橘树钾素质量分数无损检测的技术途径,基于反射光谱建立不同物候期柑橘叶片钾素水平预测模型．以117株园栽萝岗橙树为试验对象,采集4个物候期健康鲜叶数据,用高光谱仪测量叶片反射光谱值,用火焰光度法测定同期同批叶片钾素质量分数．对不同物候期钾素敏感特征波段和钾素质量分数建模进行试验和分析,结果表明:不同物候期钾素质量分数敏感特征波段存在漂移现象;相比多元线性回归,支持矢量回归(SVR)和偏最小二乘法(PLS)用钾素敏感特征波段建模能较好预测K素质量分数;在不同物候期特征波段漂移和模型性能差异情况下,SVR基于反射光谱建立全发育期钾素质量分数模型仍有良好的预测性能,其在测试集上的决定系数R2为0994,均方误差为0.120,平均相对误差为1.33％．
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  西梅花色苷浸提工艺及降解特性

  周存山, 马海乐, 余筱洁, 刘伟民, 周洁磊

  2013, 34(5): 536-542. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.008

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  为取得较好的浸提效果,获得西梅花色苷浸提工艺条件及相关降解动力学参数,研究浸提溶剂、乙醇体积分数、料液质量浓度、pH值、浸提温度和浸提时间对西梅花色苷浸提效果的影响,同时研究了pH值、抗坏血酸、葡萄糖对西梅花色苷稳定性的影响及降解动力学过程．发现在浸提溶剂为60％酸性乙醇溶液、料液质量浓度1／10 g·mL-1、浸提时间2.0 h、pH2.0、浸提温度60 ℃时获得较好的浸提效果(浸提得率1.52 mg·g-1新鲜西梅)．在西梅花色苷中添加质量分数0.01％抗坏血酸或10％葡萄糖,并进行加热处理研究其降解过程活化能、反应速率常数及半衰期的变化,同时对西梅花色苷的热降解动力学进行研究,结果表明:西梅花色苷在本研究条件下降解过程符合一级动力学反应,其热降解活化能在pH3.0时为69.12 kJ·mol-1,增加或降低pH都使其活化能减小;在添加质量分数0.01％抗坏血酸、10％葡萄糖后,其活化能分别为下降86.49％和73.15％,表明西梅花色苷添加抗坏血酸或葡萄糖稳定性降低．
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  基于积温模型的温室栽培生产规划决策支持系统

  王纪章, 李萍萍, 赵青松

  2013, 34(5): 543-547. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.009

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  为实现在定期上市目标下的温室栽培的生产规划,以作物积温模型为依据,利用历史气象数据和市场价格信息,建立基于积温模型的温室黄瓜栽培生产规划决策模型．基于WEB开发了温室作物栽培生产规划决策系统软件,系统能实现在定植时间确定条件下预计上市期及逐日环境优化决策、在作物计划定植日期和上市期条件下的逐日环境优化决策、温室运行过程中的逐日环境优化决策．以温室栽培黄瓜为例,分别进行了给定定植日期的规划决策和温室运行的实时规划决策,决策结果表明:系统能根据用户所提出的决策目标和温室运行状况,实现温室栽培生产的规划决策．
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  一种验证软件演化过程行为的代数推导方法

  代飞, 王黎霞, 谢仲文, 张璇, 朱锐

  2013, 34(5): 548-555. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.010

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  针对现有软件过程验证主要以结构验证和性质验证为主,缺乏行为验证的不足,提出了一种验证软件演化过程行为的代数方法．该方法使用通信进程代数ACP对软件演化过程元模型EPMM进行扩展,提出软件演化过程元模型代数EPMMA．针对EPMM建模产生的软件演化过程模型,一方面使用EPMMA形式定义软件演化过程模型的行为规约,另一方面在其公理系统的支持下,基于等式推导验证软件演化过程模型的行为与行为规约是否一致,使行为验证方式从模型推导(非形式化)变为代数推导(形式化)．为了说明代数推导的正确性,证明了软件演化过程元模型代数的公理系统具有可靠性．
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  基于加速寿命试验的IGBT模块寿命预测和失效分析

  刘宾礼, 刘德志, 唐勇, 陈明

  2013, 34(5): 556-563. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.011

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  针对IGBT可靠性分析与寿命预测问题,提出了一种利用加速寿命试验对IGBT模块使用寿命进行预测的新方法．论述了加速寿命试验的原理与方法,提出采用对数正态分布描述IGBT模块的寿命分布,以阿伦尼斯模型为基础,利用极大似然估计法对试验数据进行统计与分析,建立了IGBT模块的寿命预测模型,实现了对正常应力下模块寿命的科学估计,并对IGBT模块的失效机理进行了详细分析．结果表明,IGBT模块寿命服从对数正态分布,纠正了以往认为其服从Weibull分布的错误思想．随结温差和平均结温的增大,IGBT模块寿命逐渐减小,并且当模块到达寿命终点时,其最终失效形式为热失效．
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  基于投影修正和POCS的图像超分辨率重建

  杨欣, 唐庭阁, 费树岷, 周大可

  2013, 34(5): 564-568. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.012

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  针对超分辨重建技术中传统POCS图像重建算法存在的Gibbs效应问题,提出一种采用投影修正机制抑制Gibbs效应的图像超分辨率重建算法．首先针对初始图像采用方向差分方法获得图像的边缘约束算子;随后在每一次的迭代重建过程中,结合前后重建结果的差值和边缘约束算子设计投影修正算子,并对残差阈值和点扩散函数分别进行修正,从而获得修正后的数据一致性投影过程;最后利用修正的投影过程获得最终重建图像．试验结果表明:改进算法具有较好的峰值信噪比,并且有效抑制了Gibbs效应,具有较好的应用前景．
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  一种新的有源网络可靠性参数及其算法

  李瑞莹, 党炜

  2013, 34(5): 569-573. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.013

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  为了解决现有有源网络可靠性参数不能描述网络中源点与指定节点集中一定百分比端点间连通能力的问题,提出了一种新的有源网络可靠性参数——S(k／N)T可靠度,并阐述了参数的具体概念与内涵,解释了它与经典有源网络可靠性参数的关系．通过将S(k／N)T可靠性的连通条件组合转化为SKT可靠性(源点到指定节点集K中所有节点的连通概率)的连通条件,建立反映SKT连通能力的K树,并基于容斥原理进行计算,给出了一套适用于S(k／N)T可靠度的精确算法,并对该算法进行了案例应用．结果表明,S(k／N)T可靠度参数符合工程需求,基于容斥原理的算法适用于系统二态性、故障独立性假设前提,同时考虑了端点故障和链路故障对网络可靠性的影响,可以得到精确解．
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  基于BPAdaboost的近红外光谱检测固态发酵过程pH值

  刘国海, 肖夏宏, 江辉, 梅从立, 丁煜函

  2013, 34(5): 574-578. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.014

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  为了实现固态发酵过程参数pH值的快速检测,提出基于近红外光谱技术的固态发酵过程参数pH值检测新方法．首先获取140个固态发酵过程产物样本在10 000～4 000 cm-1范围内的近红外光谱;然后利用酸度计测得近红外光谱预测模型的参考测量值;最后运用Adaboost(Adaptive Boosting)算法来构建由10个弱预测器(BP神经网络)组成的BPAdaboost强预测模型．试验结果显示：该模型的预测均方根误差(RMSEP)和预测集相关系数(R)分别为0072 6和0981 1;与BP模型结果相比,该模型具有较好的预测精度．
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  TiO2-MDEA-H2O纳米流体热物理性质测量

  李舒宏, 丁一, 杜垲, 张小松

  2013, 34(5): 579-583. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.015

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  为了强化N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液对CO2的吸收,通过将纳米TiO2颗粒分散至质量分数50％的MDEA水溶液中,制备了TiO2-MDEA-H2O纳米流体．通过采用测定纳米流体的吸光度方法对纳米流体的分散稳定性进行研究．结果表明:经过机械分散,在不添加任何分散剂的情况下,纳米流体放置48 h无明显团聚现象．测量了纳米TiO2 颗粒质量分数分别为0.05％,0.20％,0.40％和0.80％时纳米流体的热物理性质．结果表明:随着纳米TiO2颗粒质量分数的增加,纳米流体的表面张力、运动黏度和导热系数都增加了．纳米流体的表面张力最大增大了约0.6％, 运动黏度最大增大了约4.6％,导热系数最大增加了约5.9％．
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  催化剂浓度对超支化聚4-氯甲基苯乙烯支化度的影响

  周志平, 王晶晶, 贾正伟, 盛维琛

  2013, 34(5): 584-588. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.016

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   以4-氯甲基苯乙烯(4-CMS)为自引发单体,CuCl和2,2′-联吡啶(Bipy)为催化剂,氯苯作为溶剂,通过改变催化剂与自引发单体的摩尔比,制备了一系列具有不同支化度的超支化聚4-氯甲基苯乙烯［P(4-CMS)］,分析了催化剂浓度对聚合产物支化度的影响,利用凝胶渗透色谱和核磁共振对聚合产物进行了表征．摩尔比很低或较高时,生成的P(4-CMS)支化度较低;当摩尔比为01～02时,生成的P(4-CMS)支化度较高．反应产物的结构可以通过改变摩尔比来调整．动力学分析表明:假定一个催化剂单体激活基团活化26次,试验数据与理论分析结果很吻合．
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  轧制气孔缺陷变形行为有限元分析

  赵彦玲, 车万博, 周凯, 铉佳平, 车春雨

  2013, 34(5): 589-593. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.017

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  针对4004铝合金冷轧板材在轧制过程中因气孔缺陷而产生轧制裂边、断带的问题,基于gurson-tvergaard-needleman(GTN)细观损伤模型,对冷轧板成型过程中的气孔缺陷进行了模拟计算．建立了板材轧制中气孔缺陷模型,分析了气孔缺陷的分布、形貌、尺寸、缺陷及其周围区域的应力场、应变场及临界孔洞体积分数的变化,探讨了轧板气孔缺陷的演变规律．结果表明:椭球形的气孔缺陷较球形的气孔缺陷在冷轧成型中更容易产生加工缺陷;半径大于05 mm的气孔缺陷,其周围容易产生附加拉应力,易产生裂边、断带缺陷;气孔缺陷在距离板材表面越近处产生加工缺陷的几率越大．
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  沥青路面温度场的预估方法

  单景松, 郭忠印

  2013, 34(5): 594-598. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.018

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  为了快速、准确地获取沥青路面温度场变化,开展了温度场预估方法研究．首先借助有限元方法建立了沥青路面温度场计算模型;然后分析了大气温度、日太阳辐射量等气象因素对沥青面层温度场的影响规律,得到了路面最高温度与大气温度、日太阳辐射量之间的关系式,在此基础上建立了路面内部任一深度处最高温度与路面最高温度相关关系的图表和公式;最后依据沥青路面温度场的日变化特点,以余弦函数方式建立了路面内不同深度处随时间变化的温度函数模型,结果显示:温度场预估值与计算值误差控制在05 ℃之内,完全满足工程使用的要求．因此,利用该模型可实现白天时段的沥青路面温度场预估,通过简单程序即可快速实现,且具有较高的精度．
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  土工袋装砂桩复合地基室内模型静载试验

  段园煜, 张仪萍, 郭书魁, 蒋承杰

  2013, 34(5): 599-604. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.019

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  为了研究袋装桩型复合地基的受力变形特性,对袋装砂桩和传统砂桩处理的软土复合地基进行了分级静力加载室内模型试验．分析了各级试验荷载下的沉降、桩土应力比以及袋体张力分布等变化规律．试验结果表明:袋装砂桩的性能明显优于传统砂桩的性能．将试验结果与现有的弹性理论和弹塑性理论分析结果进行对比．通过相互间的沉降和桩土应力比的比较,发现弹性理论过高地估计了复合地基的性能,而弹塑性理论与试验结果更为接近;弹塑性理论所提供的袋体张力与试验结果也比较相近．弹塑性理论适合评估袋装桩型复合地基的主要受力变形性能,可用于实际工程的设计计算．
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  碳化与盐雾共同作用下的混凝土氯离子扩散性能

  元成方, 牛荻涛, 齐广政

  2013, 34(5): 605-609. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.020

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  为了探明海洋大气环境下混凝土氯离子侵蚀规律,从氯离子质量分数、氯离子扩散系数、混凝土孔隙结构3个方面讨论了碳化对混凝土氯离子扩散性能的影响．研究结果表明:碳化减缓了混凝土内部氯离子质量分数的衰减,增加了混凝土内部的自由氯离子质量分数,对混凝土的抗氯离子侵蚀性能造成了不利影响．当混凝土水胶比较大时或是掺加粉煤灰后,碳化引起氯离子质量分数增大的现象较为显著;碳化反应虽然造成了混凝土总孔隙率的下降,但会使临界孔径和最可几孔径增大,孔隙连通性提高,因而造成混凝土氯离子扩散系数的增大．
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  SRC-RC竖向混合结构转换柱型钢保护层厚度分析

  伍凯, 薛建阳, 赵鸿铁

  2013, 34(5): 610-615. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.021

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  对16根试件进行了低周反复荷载试验研究．研究发现:由于转换柱试件的剪切作用明显,因此增加箍筋数量能够明显提升转换柱屈服后的变形能力,改善抗震耗能能力;影响型钢翼缘保护层厚度的主要因素包括试件的构造措施、轴压力大小以及钢与混凝土之间的粘结性能;当构造措施无法避免临界剪切斜裂缝的出现时,型钢翼缘保护层承担了较大的轴压力,存在负荷过大而压溃的可能,这种破坏方式将导致箍筋约束作用无法得到充分发挥,转换柱的抗震性能无法得到保证．为了保证型钢与混凝土之间的共同工作效果,防止转换柱破坏前型钢翼缘保护层压溃,型钢翼缘保护层不应小于02倍的截面高度,且不小于50 mm．
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  一类广义非线性耗散超弹性杆波动方程孤波解的条件稳定性

  蔡国梁, 张真真

  2013, 34(5): 616-620. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2013.05.022

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  研究了一类广义非线性耗散超弹性杆波动方程的孤波解在Lyapunov意义下的条件稳定性. 首先,在假设微小扰动具有行波形式且满足一定条件的情况下,得到了相应扰动方程的通解;其次,讨论了不同参数条件下微扰解的敛散性及其Lyapunov特征指数,据此证明了方程的精确孤波解具有条件稳定性,并得到了孤立波稳定的条件. 这些条件是系统参数和初始条件之间的关系,即方程孤波解的稳定性敏感依赖于系统参数和初始条件.