上海大学学报(自然科学版)

隧道环境单根泄漏电缆 MIMO 系统的性能测量

匡震, 尹晓宇, 武艺鸣, 郑国莘

2019, 25(2): 171-179. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1896

摘要 ( 1112 )

HTML ( 189)

PDF (7408KB) ( 107 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

通常多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)系统需要两根以上泄漏电缆来传输不同信息流.研究隧道环境下单根泄漏电缆双向馈入构成 2$\times $2 MIMO 系统的性能.测量结果发现,单根泄漏电缆 MIMO 系统的容量与双根泄漏电缆构成的 MIMO 系统接近,明显优于单输入单输出(single-input single-output, SISO)系统.研究结果可为轨道交通系统 LTE-M 通信专网设计提供参考.

LTE-M,用于轨道交通,CBTC,的时延分析

张睿, 郑国莘, 解钧捷

2019, 25(2): 180-188. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1911

摘要 ( 1159 )

HTML ( 29)

PDF (1514KB) ( 129 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

基于通信的列车自动控制(communication based train control,CBTC)系统采用地铁长期演进系统(long term evolution-metro,LTE-M)完成车地之间的数据通信, 并限定数据在较低的时延内完成传输.将CBTC系统中列车终端接入基站的通信模型化为排队论体系中的M/M/1/m/m模型,推导LTE-M应用于CBTC时数据传输时延的概率预测方法,并给出满足CBTC需求的相关条件,为LTE-M系统的可靠性设计提供参考.

一种低延迟的无虚通道NoC容错路由算法

李娇, 徐海鹏, 崇云锋, 刘鹏, 冉峰

2019, 25(2): 189-197. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1918

摘要 ( 1079 )

HTML ( 28)

PDF (2042KB) ( 110 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

随着特征尺寸的减小, 片上网络发生故障的概率显著增加.为了提高片上网络的容错能力, 降低网络延迟,提出一种低延迟的无虚通道容错路由算法. 该算法在转向模型的基础上,采用旁路结构, 保持故障节点在固定方向上的连接, 能够有效降低数据包延迟同时应对故障节点任意数量、任意分布的情况. 8$\times$8的2DMeshNoC的仿真结果表明, 相比于参考的两种算法,本算法在单故障且通信负载为30%时,平均延迟分别降低4.35%和20.20%,且在多故障情况下同样具有较好的性能.

基于改进蚁群算法的血管介入手术路径规划

高明柯, 陈一民, 张典华, 黄晨, 李泽宇

2019, 25(2): 198-205. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1906

摘要 ( 1401 )

HTML ( 32)

PDF (3478KB) ( 140 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

血管介入手术难度大, 操作要求精确. 由于医生手术水平不一,通常选择粗大通径的血管进行手术, 而不会考虑其他更优的路径.提出基于改进蚁群算法的血管介入手术路径规划方法,辅助外科医生术前路径规划. 在综合考虑导管的直径,血管的长度、最小直径、最大曲率和最大挠率等因素的基础上,引入端结点因子, 改进蚁群算法中的启发式函数和信息素更新机制,最终得到全局最优的规划路径. 实验结果表明, 术前路径规划合理,证明了算法的可靠性和方法的可行性.

环境对高熵合金Al$_{\textbf{0.1}}$CoCrFeNi力学性能的影响

强小妮, 陈业新, 张建涛

2019, 25(2): 206-214. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1915

摘要 ( 1221 )

HTML ( 29)

PDF (12403KB) ( 71 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

研究高熵合金Al$_{0.1}$CoCrFeNi在真空、空气和不同压力氢气中拉伸时, 环境对合金力学性能的影响. 研究结果表明:当Al$_{0.1}$CoCrFeNi合金在空气和氢气环境中拉伸时,少量氢原子进入合金后对其延伸率存在明显的改善作用;随着拉伸环境中氢气压力的增加, 合金的延伸率随之提高,而当氢气压力大于0.010 MPa后, 合金延伸率的提升速率明显减缓;在3种环境中拉伸时, 合金的断口形貌均为韧窝状塑性断口,且在断口存在微孔洞.

稳态磁场对液体润湿角的影响

曹洋, 郭锐, 何盛亚, 李传军, 玄伟东, 王江, 任忠鸣

2019, 25(2): 215-221. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1907

摘要 ( 1124 )

HTML ( 194)

PDF (3294KB) ( 161 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

利用润湿角测量仪测量了稳态磁场下去离子水和甘油在有机玻璃表面的润湿角,发现两种液体的润湿角随磁场强度增加而减小. 5T磁场下去离子水和甘油的润湿角分别减小了10.8%和4.0%.分析表明,磁场下润湿角减小源于磁场削弱了液体分子间相互作用从而减小了液体表面张力,进而导致两种液体的润湿性能得到提升.

带有三角函数的二维分数阶离散系统的混沌现象

刘明明, 夏铁成, 王金波

2019, 25(2): 222-226. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1934

摘要 ( 1350 )

HTML ( 24)

PDF (8489KB) ( 100 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

推广一个带有三角函数的二维分数阶离散混沌系统到分数阶,并通过数值仿真得到不同分数阶差分下的分岔图、混沌解和相位图,以刻画分数阶时的混沌现象.

硫化铋量子点的制备及其发光性能

安保礼, 朱小雅, 徐甲强

2019, 25(2): 227-234. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1973

摘要 ( 1229 )

HTML ( 25)

PDF (4983KB) ( 130 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

$Bi_{2}$$S_{3}$是环境友好的绿色材料.使用11-巯基十一烷酸作为形貌剂合成发光性能稳定的硫化铋量子点,其最大发射波长位于500 nm处,在空气中保存6个月以上发光性能保持不变. 在合成过程中,硫代乙酰胺水解产生的S$^{2-}$与乙酰丙酮配体的交换机理起到控制硫化铋成核速度的作用,并对$Bi_{2}$$S_{3}$晶核的形成有定向作用.11-巯基十一烷酸的巯基S原子与$Bi_{2}$$S_{3}$量子点表面的Bi$^{3+}$离子以Bi-S方式形成疏水层,使之能够稳定存在, 同时作为长链配体,可防止$Bi_{2}$$S_{3}$量子点粒子之间发生团聚现象.

离子推进C/C栅极的设计与力学分析

陈玥, 李凯, 彭雨晴, 李爱军, 张东升

2019, 25(2): 235-244. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1922

摘要 ( 1238 )

HTML ( 26)

PDF (9681KB) ( 87 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为了合理设计离子电推进器C/C复合材料栅极, 并有效掌握栅极的横向刚度变化规律, 以10cm离子电推进系统为应用对象,设计了C/C复合材料栅极的编织结构. 利用ABAQUS软件,分别建立加速栅和屏栅的有限元模型, 引入周期性边界条件,将非均匀的复合材料栅极均质化, 分析了栅极组件特征单元体受载下的应力分布规律, 并预测了其宏观等效材料参数. 讨论了材料组分性能对整体栅极横向刚度的影响, 并与现有钼栅极的力学性能进行比较. 结果表明,采用C/C栅极取代钼栅极的设计方法是可行的.C/C栅极的横向刚度取决于碳纤维的拉伸模量和基体的弹性模量,可选取更高拉伸模量的碳纤维提高栅极横向刚度.

两组分颗粒系统中凝并混合程度问题的多重蒙特卡罗模拟

姜志, 沈杰, 卢志明

2019, 25(2): 245-255. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1972

摘要 ( 680 )

HTML ( 24)

PDF (9397KB) ( 51 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

多组分颗粒凝并问题有重要应用背景,如制药过程中有效成分分散、雨滴形成和晶体结晶过程等,因而对其深入研究有重要理论和实际意义.采用多重蒙特卡罗方法研究两组分颗粒系统中布朗凝并问题,其中凝并核与组分有关. 数值结果表明:两组分颗粒系统的矩统计量与单组分颗粒系统中的矩统计量有相同的渐近行为.当系统混合度达到稳定值并且分散指数以$1/\overline{v}$下降时,系统趋于自保持状态. 另外,还得到了不同初始条件下某组分总偏差的渐近稳定值与"凝并效率"参数的函数关系式.

高雷诺数流动模拟的 LBM 方法

陈彦晓, 李孝伟, 丁珏, 翁培奋

2019, 25(2): 256-265. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1933

摘要 ( 1449 )

HTML ( 24)

PDF (6118KB) ( 248 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对贴体网格下广义形式的补充插值 LBM方法(generalized interpolation lattice Boltzmann method, GILBM),发展了一种当地时间步法,在改善高雷诺数下翼型绕流模拟中计算稳定性的同时,有效地提高了计算效率. 另外, 通过引入非平衡态外推边界处理,合理解决了 LBGK 模型中处理复杂边界困难的问题. 对 $5.0\times10^4\leqslant Re\leqslant 5.0\times10^6$ 的 NACA0012 翼型绕流进行了数值模拟,并对算法的计算效率和稳定性进行分析, 证明了发展方法的优越性.

上海特征性点源周边环境水体中全氟化合物的环境行为特性

夏小雨, 吴明红, 徐刚, 孙瑞, 唐量

2019, 25(2): 266-274. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1917

摘要 ( 1016 )

HTML ( 24)

PDF (1853KB) ( 100 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

上海市某民用国际机场的飞机大量使用全氟化合物为重要成分的航空液压油,并且在机场内部或周边配套消防站使用的水成膜泡沫灭火剂 (aqueous film-forming foams, AFFFs) 中, 全氟化合物作为重要添加剂被广泛使用.含氟化合物的大量使用会对机场周边的地表水产生氟化物污染.以上海市某机场作为特征潜在点源对象, 采集周边的 10 个地表水样,2 个对照采样点,检测样品中的 17 种全氟化合物 (perfluormated compounds, PFCs).结果显示: 全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA) 在地表水中的质量浓度最高, 为 37.55$\sim$\linebreak189.05 ng/L,均值为 94.05 ng/L; 其次为全氟戊酸(perfluoro pentanoic acid,PFPeA) 和全氟丁烷磺酸盐(perfluorobutane sulphonate, PFBS),浓度分别为 15.15$\sim$42.33 ng/L, 5.35$\sim$57.27 ng/L;PFoA, PFPeA 和 PFBS 的检出率均为 100%.运用风险商数法评价机场周边采样点的环境风险,结果显示水样中 PFCs 均未达到对生态环境具有风险的水平.

豆科绿肥间作对小青菜品质和土壤酶活性的影响

李梦璐, 胡雪峰, 代会会, 罗凡, 张培枫, 安柏年

2019, 25(2): 275-281. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1916

摘要 ( 920 )

HTML ( 27)

PDF (1489KB) ( 66 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

通过对小青菜单作、小青菜紫云英间作、小青菜箭舌豌豆间作进行田间试验,研究豆科绿肥间作对小青菜生长的影响情况. 结果表明:小青菜与两种豆科绿肥间作, 均显著增加小青菜菜苔产量,其中紫云英间作使小青菜菜苔增产28.4%;豆科绿肥间作能够改善菜苔品质,其中紫云英间作使菜苔可溶性蛋白质和可溶性总糖含量分别增加33.6%和73.6%;豆科绿肥间作显著提高土壤酶活性,其中紫云英间作使土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶的活性分别提高23.8%,22.2%和23.9%, 增肥效果显著, 是可以优先考虑的栽培模式.

室内灰尘中邻苯二甲酸酯和双酚A的污染暴露

刘文龙, 王玉洁, 刘烨, 孙妍, 明红, 马静

2019, 25(2): 282-292. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1909

摘要 ( 733 )

HTML ( 34)

PDF (1666KB) ( 474 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

室内灰尘含有大量的污染物, 是人体接触多种有毒物质的重要来源.对上海市区的普通居民住宅、超市、大学生宿舍和办公室中采集的97种地面灰尘样品进行研究,结果显示样品中均检出了7种邻苯二甲酸酯(phthalic acid esters,PAEs)及双酚A(bisphenol A, BPA). $\Sigma$PAEs含量为127.00$\sim $3 130.00 μg/g, 中值为542.00μg/g. 领苯二甲酸(2-乙基己基)酯(diethylhexyl phthalate,DEHP)含量为85.40$\sim $3 040.00 μg/g,远高于其他6种PAEs, 中值为399.00 μg/g;BPA含量为0.20$\sim $4.70 μg/g, 中值为0.65 μg/g.4类室内环境中$\Sigma $PAEs的中值含量依次为$c_{{\rm p4}}$(办公室)$>$$c_{{\rm p1}}$普通居民住宅$>$$c_{{\rm p3}}$(大学生宿舍)$>$$c_{{\rm p2}}$(超市),BPA的中值含量依次为$c_{{\rm b}4}$(办公室)$\approx$$c_{{\rm b}2}$(超市)$>$$c_{{\rm b}3}$(大学生宿舍)$>$$c_{{\rm b}1}$(普通居民住宅).根据灰尘中BPA和PAEs的含量估算基于灰尘摄入的日摄入量.结果表明, 1$\sim $5岁幼儿的PAEs日摄入量为2 250.00ng/kg-bw/day, BPA日摄入量为2.27 ng/kg-bw/day,均远高于成人的日摄入量.基于室内灰尘与室内大气中DEHP浓度平衡关系,利用终生致癌风险(incremental lifetime cancer risk, ILCR)模型,分别对不同性别、年龄段人群的呼吸暴露DEHP造成的潜在健康风险进行了评估,结果表明:ILCR大小按年龄段排序为$I_{3}$(成人)$>$$I_{2}$(青少年)$>$$I_{1}$(儿童),且女性略高于男性.

RAFT分散聚合制备离子液体聚合物纳米颗粒

周佳敏, 吕晓庆, 朱安琪

2019, 25(2): 293-300. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1908

摘要 ( 964 )

HTML ( 29)

PDF (6019KB) ( 603 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

高分子纳米颗粒在生物、医药和催化等领域具有良好的应用前景. 聚合诱导自组装能够高效制备不同形貌的纳米颗粒. 离子液体具有许多独特的性质, 在许多领域具有广泛的应用. 利用离子液体[MTMA][TFSA]作为可逆加成-断裂链转移(reversible addition-fragmentation chain transfer, RAFT)分散聚合的单体, 以PDMAEMA$_{46}$作为大分子链转移剂, 在乙醇溶液中进行聚合诱导自组装, 制备出二嵌段共聚物纳米颗粒. 随着第二嵌段的聚合度增加, 颗粒的尺寸基本呈增大的趋势.

CuO/EMT沸石复合材料的制备及其在无酶葡萄糖传感器中的应用

黄文峰, 陈晋阳, 王英迪, 邹米华

2019, 25(2): 301-308. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1944

摘要 ( 1594 )

HTML ( 193)

PDF (3352KB) ( 93 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

在比较温和简单的条件下合成具有高比表面、开放孔结构以及颗粒尺寸小的纳米EMT沸石,再通过浸渍焙烧法获得纳米CuO颗粒并负载于EMT沸石.将制得的材料应用于无酶葡萄糖传感器,结果表明该无酶传感器对葡萄糖的检测具有响应快、线性范围宽、检出限低等特点.

基于致香成分的上部烟叶和中部烟叶分类判别

董惠忠, 毕艳玖, 赵晓华, 葛炯, 沙云菲

2019, 25(2): 309-316. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1985

摘要 ( 1336 )

HTML ( 27)

PDF (3111KB) ( 53 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

对上部烟叶和中部烟叶中致香成分的差异性进行了分析. 首先,利用液相色谱-气相色谱-质谱联用法测定烟叶样品内的中性致香成分,包括茄酮、二氢猕猴桃内酯、巨豆三烯酮等共11种; 其次,利用遗传算法筛选出影响上部烟叶和中部烟叶差异性的8种致香成分,进而建立了基于致香成分的上部烟叶和中部烟叶支持向量机分类判别模型,建模、留一法和预报和准确率分别为88.65%, 84.40%和82.86%;最后, 利用Fisher判别矢量方法考察上部烟叶和中部烟叶的空间分布.结果表明, 3-羟基-$\beta$-二氢大马酮、巨豆三烯酮和茄酮是影响上部和中部烟叶差异性的3种主要致香成分,可为烟叶质量管理中烟叶的部位特征和香气控制提供参考.

加肋土工膜与土工布界面模型试验与数值模拟

高俊丽, 李厚伟, 曹威

2019, 25(2): 317-327. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1928

摘要 ( 958 )

HTML ( 22)

PDF (16642KB) ( 64 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对填埋场沿土工膜与土工布界面易出现滑移失稳的问题,设计了加肋土工膜衬垫系统的室内模型试验. 根据正交试验原理,考虑加肋土工膜的加肋形状、加肋高度和加肋间研究了10种试验工况下的衬垫系统沉降.在试验基础上, 采用基于离散元理论的颗粒流软件PFC$^{\rm2D}$进行数值模拟. 试验结果表明, 加肋间距为175$\sim $400mm、肋块高度为4.5$\sim $6.0 mm时存在最优值.数值模拟结果表明,PFC数值模拟能较好地拟合室内模型试验的荷载-沉降曲线,得出加肋土工膜衬垫系统附近砂土颗粒运行情况和应力变化情况,揭示模型内部颗粒的运动轨迹和加肋土工膜受力机理.

吹填淤泥下桶式基础结构土压力及位移分析

曹耀中, 姚文娟, 程泽坤

2019, 25(2): 328-336. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1932

摘要 ( 973 )

HTML ( 29)

PDF (4271KB) ( 92 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

桶式基础结构是一种能较好地适应水深、浪大、地基软弱等恶劣环境的新型水工结构,其稳定性主要靠桶体结构自重和桶体与土体共同作用抵抗外荷载.土压力的大小及其分布规律是桶式基础驳岸结构计算的首要问题.结合实际工程,建立了桶式基础结构与土体相互作用的三维非线性有限元数值模型,分析了在不同厚度吹填淤泥工况下桶体基础结构上的土压力大小及竖向分布规律,并与基于土的极限平衡条件下的Rankine土压力理论的计算结果进行了比较分析;修正了传统主、被动土压力的计算公式,并对结构在不同厚度的吹填淤泥下的位移进行分析. 结果表明,吹填淤泥下结构土压力与传统土压力公式计算误差为25%,结构整体向吹填淤泥侧倾斜, 最大转角是无吹填淤泥工况的1.24倍,最大沉降值是无吹填淤泥工况的1.16倍.研究为新型桶式基础驳岸结构的稳定性验算提供了参考依据.

基于SFG模型的非饱和沉积土本构模型

张照, 孙德安, 高游

2019, 25(2): 337-346. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1930

摘要 ( 828 )

HTML ( 25)

PDF (7338KB) ( 48 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为使修正后的模型能够更好地反映非饱和沉积土的持水和力学性质, 对SFG(Sheng-Fredlund-Gens)模型进行修正.用平均骨架应力代替净应力作应力状态变量,考虑饱和度对非饱和土变形的影响.通过分析泥浆固结土(沉积土)在等吸力条件下等向压缩和三轴压缩试验数据,得出饱和度和孔隙比的关系, 并把变形考虑到持水曲线模型中.由修正后的体变方程以及持水曲线方程推导出加载湿陷屈服面方程,在修正剑桥模型基础上推导出三轴应力状态下的本构方程,并采用能统一描述剪缩剪胀性的硬化参数. 基于同一模型参数,模型可以统一预测吸力控制下各向等压和三轴剪切路径下非饱和沉积土的持水和力学特性.

基于混合智能算法优化LSSVM的短期风压预测

涂伟平, 李春祥

2019, 25(2): 347-356. doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1919

摘要 ( 950 )

HTML ( 27)

PDF (13159KB) ( 90 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

利用最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LSSVM)预测建筑表面的风压. 为提高LSSVM对风压预测的泛化能力与精度,提出了基于混合蚁群(ant colony optimization, ACO)和粒子群(particleswarm optimization, PSO)优化LSSVM的预测方法(ACO+PSO-LSSVM),对参数进行搜索寻优, 该方法避免了ACO和PSO二者的缺点并实现优势互补.利用ACO+PSO-LSSVM算法对建筑表面风压进行单点和空间点预测,并与ACO-LSSVM和PSO-LSSVM算法作比较. 结果表明,基于混合蚁群优化和粒子群优化的LSSVM预测模型预测精度高、鲁棒性强,具有较高的工程应用前景.

当期目录