南京理工大学学报(自然科学版) /oa /oa/darticle.aspx?type=view&id= 2018年04月30 00:00 2018年02期 0 0 荷载-环境耦合作用下钢筋混凝土柱退化过程分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802001 针对荷载与环境因素耦合作用下钢筋混凝土柱承载性能退化及柱截面应力重分布问题,以受轴压荷载和硫酸盐、氯盐侵蚀耦合作用的钢筋混凝土柱为研究对象,根据硫酸盐侵蚀混凝土损伤机理,建立了基于Kent-Park模型的混凝土腐蚀损伤本构模型。基于氯盐导致的钢筋锈蚀机理,给出了混凝土内锈蚀钢筋有效截面积的计算公式。最后,采用纤维网格法建立了荷载与硫酸盐、氯盐耦合作用下钢筋混凝土柱承载力和柱截面应力的计算方法,并进行了数值分析。结果表明,在荷载-环境耦合作用过程中,钢筋混凝土柱承载力逐渐减小,且柱截面应力发生了重分布现象,钢筋和未腐蚀混凝土的应力随腐蚀时间的增加而增大,而腐蚀后的混凝土应力由表及里逐渐增加。 2018年04月30 00:00 2018年02期 133 1827772 孙香花,王佳林,左晓宝,殷光吉,汤玉娟 超精密加工机床空气静压主轴系统径向气膜刚度分子动力学模拟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802002 针对计算流体力学对超精密加工机床空气静压主轴系统进行动力学分析时的大跨尺度建模问题,该文基于分子动力学模拟基本原理和相似理论,利用LAMMPS开源软件和雷诺相似准则建立了超精密加工机床空气静压主轴系统的分子动力学微观模型。通过与文献算例比较验证了该模型的准确性,并进行了仿真分析。结果表明,在一定范围内,空气静压主轴径向气膜刚度随气膜厚度的增大而非线性减小,随主轴转速的增大而非线性增大,随进气压力的增大而非线性增大。 2018年04月30 00:00 2018年02期 142 1191263 邵传东<sup>1</sup>,丁建国<sup>1</sup>,倪浩浩<sup>1</sup>,阳 洪<sup>2</sup>,丁 颖<sup>2</sup> 毫秒激光与硅靶相互作用靶材后表面温度的干涉法测量 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802003 研究了毫秒激光与硅靶相互作用后表面的蒸气速度和后表面温度变化。由实验得到了脉宽为1 ms、能量密度为5.82×10<sup>3</sup> J/cm<sup>2</sup>的激光与厚度为0.3 mm的硅靶相互作用过程的序列干涉图。观察该序列干涉图发现,激光辐射466 μs时,硅靶的前表面和后表面均产生了气化现象; 激光作用699 μs后,硅靶的前表面和后表面均有液态喷溅物出现。通过相邻两幅干涉图的干涉条纹位置变化及时间间隔,计算得到了激光辐射466~699 μs时后表面蒸气的膨胀速度为20.47±0.08 m/s。根据Rankine-Hugoniot关系、气体动力学理论以及Knudsen层的质量、动量、能量守恒方程,计算得到硅靶后表面附近的蒸气压强。考虑物质蒸气压强满足克拉伯龙—克劳修斯方程,计算得到激光作用466~699 μs时硅靶后表面的平均温度为3551.2±2 K,计算结果与文献基本吻合。最后,根据计算的温度分析了熔融喷溅的产生机理。 2018年04月30 00:00 2018年02期 148 1278379 张 梁,倪晓武,陆 建 基于平均弹着点的榴弹炮射击修正方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802004 现代战争要求榴弹炮具有准确修正射击的能力。为了提高榴弹炮的射击准确度,应用多体系统传递矩阵法建立了榴弹炮系统的发射与飞行动力学模型,计算了榴弹炮的射击密集度,仿真结果与实验符合较好。计算了不同射角下平均弹道的射程、最大弹道高与侧偏的斜率。建立了基于平均弹着点的射击修正方法。修正结果表明,该方法可有效提高榴弹炮射击准确度,为提高榴弹炮的射击精度提供理论依据与技术手段。 2018年04月30 00:00 2018年02期 155 2353025 查启程,芮筱亭,于海龙,周秦渤 基于粒子群优化及高斯过程回归的铅酸电池荷电状态预测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802005 为了提高铅酸电池荷电状态(SOC)的预测准确率,该文提出一种基于粒子群优化的高斯过程回归(PSO-GPR)算法。该算法的核心思想是通过粒子群优化(PSO)算法来解决高斯过程回归(GPR)模型中的超参数优化问题。PSO-GPR首先随机生成一个粒子群,群中的每个粒子包含对应的GPR超参数信息。随后执行如下迭代步骤:根据当前每个粒子的超参数信息训练对应的GPR模型并评估该模型的性能,结合适应度函数和每个模型的评估结果计算出每个粒子的适应度,并更新每个粒子中的超参数信息; 经过多次迭代后,找到粒子群中适应度最小的粒子; 最后从该粒子中提取相应的超参数信息,并训练最终的GPR预测模型。在铅酸电池数据集上的实验结果表明,所提方法优于对比模型。 2018年04月30 00:00 2018年02期 162 1131834 徐彬泰,孟祥鹿,田安琪,孙勇健,曹立斌,江颖洁 微小卫星能量平衡精细化分析方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802006 为了模拟复杂光照条件和工况下微小卫星的输入功率和负载功率的动态变化,该文在静态能量平衡分析方法基础上,提出了一种精细化卫星电源系统模型分析方法。该方法基于清华大学纳星二号卫星(NS-2)的电源系统参数,建立了载荷工况和电源工况之间的对应关系,通过同时引入蓄电池等效电路模型和充放电模型,实现了对蓄电池初始容量的确定和时变负载功率下电源供电状态的模拟,提高了能量平衡仿真方法的精度。实验结果表明,该方法不仅能够生成与NS-2在轨卫星实测数据高度相似的仿真结果,而且能够模拟各类型号的太阳能电池和蓄电池以及任意供配电结构与能量的传递效率,所提出的仿真方法具有较强的适应性。 2018年04月30 00:00 2018年02期 169 1696077 曹 哲<sup>1,2</sup>,尤 政<sup>2</sup> 一种引导滤波自适应双阈值优化边缘检测算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802007 边缘检测是图像处理的重要环节之一,传统的边缘检测主要包含基于模板匹配和基于图像梯度两类方法。为了克服模板匹配方法边缘信息丢失较多和图像梯度方法易受图像噪声影响的缺点,该文给出了一种引导滤波自适应双阈值并改进Kirsch算子的优化边缘检测算法。针对图像局部信息特征,在图像的不同边缘位置动态生成引导滤波函数,从而保持和增强边缘的效果; 同时对Kirsch算子复杂的运算量进行简化,根据图像边缘区域自适应地选择两个阈值,二者有效结合可大幅提高边缘检测算法的准确度和运算效率。实验结果表明,与传统边缘检测Kirsch算法和Sobel算法相比,该文算法的边缘定位和运算速度较优,能检测出精细的真实边缘,对图像的处理速度是传统算法的4倍以上。 2018年04月30 00:00 2018年02期 177 1551639 许乐灵,胡 石 基于交互链路的相似用户推荐算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802008 用户推荐是社交软件中必不可少的功能之一。针对目前绝大多数的用户推荐算法仅从用户的关注和粉丝中寻找相似用户,忽略了与其有过交互但却未关注该用户的人,以及仅关注用户间的直接交互、未考虑间接交互对推荐效果的影响等问题,该文提出了一种有效的基于交互链路的相似用户推荐算法。该算法将用户基本信息相似度与交互强度相结合,实现了相似用户的推荐。与已有算法相比,该算法扩展了发现相似用户的范围,并在交互链路的大背景下将间接交互引入交互强度计算中。实验结果表明,该文算法能够发现更多的相似用户。 2018年04月30 00:00 2018年02期 183 1018938 李 颖,朱保平 基于近似Hessian矩阵的修正网格自适应直接搜索算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802009 针对网格自适应直接搜索算法寻优效率低和收敛速度慢的问题,提出了一种基于近似Hessian矩阵的修正网格自适应直接搜索算法。基于正交三角分解,提出一种产生探测方向集的算法,用于构建搜索步目标函数的二次模型函数和约束函数的线性模型函数。运用泰勒展开式、秩一校正及线性回归的思想,并改变部分参数解决子问题,得到局部最优解。在探测步中,以试验点为中心按照新的探测方向集进行局部搜索,在理论上证明了新算法的收敛性。通过对不同维数的测试函数分析可知,与原始的网格自适应直接搜索算法相比,该算法的迭代次数明显减少。 2018年04月30 00:00 2018年02期 189 1045332 刘 梅<sup>1</sup>,刘红卫<sup>1</sup>,杨善学<sup>2</sup>,刘泽显<sup>1,3</sup>,卢晓宁<sup>1</sup> 基于多阶段ICA-SVDD的间歇过程故障监测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802010 针对间歇生产过程数据存在的多阶段和非高斯性等特征,提出一种改进的阶段划分和故障监测方法。首先根据各个时间片的相似度和<i>K</i>均值算法进行阶段划分,然后利用独立成分分析(ICA)方法分别提取出各阶段的非高斯特征信息。最后,引入支持向量数据描述(SVDD)算法对独立成分和剩余的高斯残差空间分别建立统计分析模型,实现间歇过程故障的在线监测。通过半导体蚀刻过程故障监测应用实例,验证了该文方法的可行性和有效性。 2018年04月30 00:00 2018年02期 195 1539201 郑 皓<sup>1</sup>,熊伟丽<sup>1,2</sup> MPEG/DASH中基于码率预测补偿的自适应调度算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802011 动态图像专家组/基于超文本传输协议(HTTP)的动态自适应流媒体(MPEG/DASH)是一种典型的视频自适应传输技术,该技术使得客户端可以根据网络带宽波动情况动态地选择合适码率的视频,从而提高带宽利用率和观看体验。该文面向MPEG/DASH提出了一种基于码率预测和补偿的自适应调度算法。首先预测出后续所需下载分片的码率,然后根据已接收分片的实际码率对预测结果进行补偿修正。该算法降低了预测带宽与实际带宽间的差距,提高了用户观看的体验。实验结果表明,与传统的码率切换算法相比,该文算法能够减少播放卡顿次数和视频码率切换次数。 2018年04月30 00:00 2018年02期 204 1169215 王 磊<sup>1,2</sup>,王 磊<sup>1</sup>,徐力杰<sup>1</sup> 基于置信值重构的视觉目标跟踪算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802012 为了解决视觉目标跟踪过程中出现的目标表观变化和遮挡问题,在粒子滤波框架下,提出一种基于置信值重构的目标跟踪算法。通过对目标模板进行局部分块并结合提取的背景模板构建分类字典,利用概率协同表示分类算法,获得候选目标局部分块的分类概率。然后通过局部分块的分类概率重构候选目标的置信值。最终通过每个候选目标的置信值获得跟踪结果。实验表明,该文算法在目标表观变化和遮挡的情况下能够取得较好的跟踪效果。 2018年04月30 00:00 2018年02期 210 1871166 卢 钢,彭 力 基于双方承诺的云环境服务信任管理机制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802013 用户与云服务提供商间的信任影响着云计算的普及和发展。针对当前用户与云服务提供商的不信任问题,该文构建了基于双方承诺的云环境服务信任管理机制。该机制对服务提供商所提供的服务质量进行在线监测,然后根据双方承诺的服务等级协议对服务提供商的可信度进行评估,建立用户和服务提供商间的信任。最后在Matlab 2014平台上对该机制的有效性进行仿真验证。结果表明,该文云环境服务信任管理机制可以客观合理地评估服务提供商的可信度,帮助用户准确选择可信度高的云服务提供商。 2018年04月30 00:00 2018年02期 217 1178139 李君茹,牛炳麟,赵 莉 基于Kautz图的无线传感器网络接收节点位置隐私保护算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802014 在无线传感器网络(WSNs)中,攻击者可通过窃听网络中的数据流量和跟踪数据包捕获接收节点。现有方法通常利用注入虚假数据包和概率转发的方法来保护点位置隐私,消耗了过多的网络能量,增加了数据包延时,也降低了数据包的投递率。为此,该文提出了一种新颖的基于Kautz图的分区巡逻法(ZPA)。利用分布式哈希表中构建的树形拓扑结构,将数据包传输到每个分区的交叉点,最后路由至接收节点完成数据投递。ZPA方法提高了网络的隐私安全性和鲁棒性。理论分析和仿真实验表明,与传统方法相比,ZPA可降低延时约52%,减少能耗约93%。 2018年04月30 00:00 2018年02期 222 1083582 周 倩<sup>1,2</sup>,秦小麟<sup>1,2</sup>,刘 亮<sup>1,2</sup> 基于信号滤波原理的公共自行车出行行为分析模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802015 以宁波市公共自行车系统为例,分析了公共自行车租赁时长与租赁频率的基本特性,并引入了交通性出行行为与非交通性出行行为的概念。在此基础上,基于通信系统中信号滤波的原理,将公共自行车出行中的租赁时长和租赁频率分别比拟为通信系统中的信号频率和信号振幅,利用巴特沃斯低通滤波器原理建立了公共自行车交通性出行行为分析模型。最后,利用该模型对宁波市公共自行车租赁特性进行滤波分析。结果显示,在公共自行车出行需求中,当租凭时长大于35 min时,以非交通性出行为主; 当租凭时长小于20 min时,以交通性出行为主。得出了交通性出行行为的公共自行车租赁时长分布函数。 2018年04月30 00:00 2018年02期 229 1095910 张水潮<sup>1</sup>,尹向红<sup>2</sup>,周继彪<sup>1</sup>,周竹萍<sup>3</sup> 基于OODA环的城市内涝灾害应急联动体系建模 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802016 针对目前我国城市内涝灾害频发,应急效率和应急水平亟待提高的问题,该文采用OODA环理论框架研究了城市内涝灾害及其应急流程。通过分析城市内涝灾害的形成机理,建立了城市内涝灾害描述模型,构建了基于复合OODA环的城市内涝灾害应急联动体系。在此基础上,利用随机Petri网对应急联动流程进行建模,验证了该体系的可行性。结果表明,该文理论方法对城市内涝灾害应急联动体系有指导意义。 2018年04月30 00:00 2018年02期 234 2426966 王 旭,黄炎焱 PMMA树脂降速剂对K树脂基可燃药筒结构和燃烧性能的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802017 为调控K树脂基可燃药筒的燃烧性能,降低其燃速系数,在可燃药筒基础配方中添加聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)有机降速剂,通过抽滤模压工艺制备了2个125 mm口径可燃药筒。采用压汞仪、绝热量热仪、有机元素分析仪、万能试验机和密闭爆发器,分别对可燃药筒孔的结构特性、热力学性能、力学特性和燃烧性能进行分析。结果表明,PMMA树脂可提高可燃药筒的火药力和力学强度,降低可燃药筒常、高及低温下的燃速系数,延长燃烧结束点时间,减小静态燃烧残渣及碳化物的产生。同时还可提高可燃药筒的真密度,降低其孔容、总表面积和孔隙率,并有助于减小可燃药筒燃烧过程中的燃烧面积和燃气渗透速率,进而控制燃气释放规律。 2018年04月30 00:00 2018年02期 243 1007262 田书春<sup>1</sup>,胡义文<sup>2</sup>,李忠山<sup>1</sup>,孟 勇<sup>1</sup>,周晓红<sup>1</sup>,周伟良<sup>2</sup> 香水百合头香成分色谱保留指数的人工神经网络预测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802018 基于分子拓扑学理论计算了香水百合头香成分35个化合物的分子连接性指数<i>X<sub>i</sub>、</i>电性拓扑状态指数<i>E<sub>j</sub></i>和分子电性距离矢量<i>M<sub>k</sub>。</i>采用最佳变量子集回归方法确定了最佳变量组合<i>X<sub /></i>1<i>,E<sub /></i>9<i>,M<sub /></i>9<i />和<i>M</i><sub>10</sub>,并用这4个变量作为神经网络的输入层单元,建立了香水百合头香成分化合物气相色谱保留指数RI的人工神经网络模型。采用该模型对RI值进行了预测,预测结果与实验值接近,平均相对误差为1.165%。该方法成功预测了化合物的气相色谱保留指数,对于探索色谱保留机理、选择合适的分离条件等有参考价值。 2018年04月30 00:00 2018年02期 249 964435 陈 艳,瞿翠玲,闫远方 PVA品种和含量对PVA/HPSS复合膜增韧效果的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802019 为改善淀粉的性能,提高淀粉膜的使用效果,通过对淀粉进行羟丙基磺酸基化变性处理,合成了羟丙基磺酸基化淀粉(HPSS)。以断裂强度和断裂伸长率为量化指标,考察了聚乙烯醇(PVA)品种和含量对PVA/HPSS复合膜增韧效果的影响。研究发现,PVA-0599、PVA-1788和PVA-1799分别与HPSS复合制膜后,复合膜的断裂强度降低,断裂伸长率明显提高,其中PVA-1799的增韧作用最好。随着复合膜中PVA-1799的质量分数从0%增加到50%,复合膜的断裂强度由28.9 MPa逐渐降低到15.9 MPa,断裂伸长率由4.1%逐渐增大到16.3%。综合考虑断裂强度和断裂伸长率,认为PVA-1799质量分数为30%~40%时复合膜性能较好。 2018年04月30 00:00 2018年02期 254 1289428 徐珍珍,徐晓峰,李 伟,李长龙