上海大学学报(自然科学版)

金彦亮，张勇，薛用，郭灿，徐丽娜

2012, 18(6): 551-554. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.06.001

摘要 ( 2103 )

PDF (1053KB) ( 991 )

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无线传感网络（wireless sensor network，WSN）存在网络拥塞问题，并且网络的拥塞会造成丢包和能量的急剧损耗.针对网络拥塞问题，在高效节能蚁群路由(energy-efficient ant-based routing，EEABR)算法的基础上，提出基于拥塞控制的EEABR路由协议的改进的EEABR(improved EEABR，IEEABR)算法，该算法的核心是利用媒体访问控制（media access control，MAC）层上的包队列长路信息作为衡量拥塞度的标准，并作为寻找最优路径的判据之一.仿真结果表明，该算法具有投递率高和端到端时延小的特点，适合作为WSN的路由协议.

一种新的自适应维纳滤波方法

李东兵，李国平，滕国伟，赵海武，王国中,李萍

2012, 18(6): 555-560.

摘要 ( 2145 )

PDF (3627KB) ( 1275 )

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针对经典维纳滤波器存在的不足,提出一种新的自适应维纳滤波器.该滤波器能够根据不同的图像特性在给定的多个模板之间自适应地选择模板，使得滤波效果更加理想；并且相对于传统的维纳滤波方法，可以较完整地保存图像的轮廓信息.试验结果表明，新的自适应维纳滤波方法在主观和客观性能方面比传统的维纳滤波方法均有较大的改善.

小尺度薄型封装焊点失效机理和可靠性设计

钱佳民，徐闰，汤敏燕

2012, 18(6): 561-566. doi:10.3969/j.issn.1007-861.2012.06.003

摘要 ( 2226 )

PDF (3299KB) ( 1208 )

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通过实验研究了印刷电路板（print circuit board，PCB）设计对小尺寸薄型封装（thin small outline package，TSOP）焊点可靠性的影响.实验制作了包含引脚焊盘的长度、焊盘的表面处理方式及背靠背的双面贴装偏移量3种设计参数的可靠性测试板，并采用表面贴装工艺（surface mount technology，SMT）将TSOP器件焊接到测试板上;经-40～85 ℃的高低温循环试验后，收集了TSOP引脚焊点裂纹的生长数据;讨论了焊点失效的机理，相应考虑了2种可靠性判断准则，并对各参数条件下的裂纹数据进行比较.结果表明，长尺寸焊盘、有机保焊膜（organic solderability preservatives，OSP）及不对称的两面布置方式有助于提高TSOP引脚的焊点可靠性.

H和B原子在有序态 Ni₃Fe 表面的吸附

刘婧颖, 谢耀平, 陈业新, 黄晓君, 赵世金

2012, 18(6): 567-571. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.06.004

摘要 ( 2599 )

PDF (1675KB) ( 1007 )

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采用基于密度泛函理论(density functional theory, DFT)的第一性原理方法，对H和B原子在有序态 Ni₃Fe 合金(111)表面的吸附进行研究.结果表明，B原子在有序态 Ni₃Fe 合金(111)表面的吸附能远低于H原子，从而更容易被有序态 Ni₃Fe 合金(111)表面吸附，形成稳定结构.这导致H原子在有序态Ni-3Fe合金表面的吸附机会大大减少，降低了有序态 Ni₃Fe 合金在氢气中的环境氢脆.进一步的电子结构分析表明，H原子的表面吸附能高于B原子是由于H原子在有序态 Ni₃Fe 合金(111)表面吸附时，H原子的反键态被推到了费米面以上所引起的.

尖晶石结构Li₄Ti₅O₁₂的制备及其电化学性能

曹绍梅, 张大卫, 冯欣, 迟涛, 施利毅

2012, 18(6): 572-576.

摘要 ( 1886 )

PDF (2063KB) ( 1254 )

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以TiO₂和醋酸锂为原料，采用在乙醇中预分散和在液相体系中熔融浸渍的协同共混技术，实现反应物料间微尺度混合，在较低温度下分段煅烧合成纳米结构钛酸锂.X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）、扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）和粒度分布等测试结果表明，产物为尖晶石结构钛酸锂（Li₄Ti₅O₁₂），平均粒径约为550 nm.以该产物为负极材料组装锂离子电池并测试其电化学性能，结果表明其性能良好，0.1 C倍率下首次充放电比容量高达165 mA·h/g，具有稳定的电压平台，循环性能良好.

碲化锌修饰掺铜硒化锌量子点的合成

傅腾飞, 李冬梅, 汤子龙

2012, 18(6): 577-581. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.06.006

摘要 ( 2381 )

PDF (2787KB) ( 1092 )

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以巯基丙酸（mercaptopropionic acid,MPA）作为稳定剂，在水相中合成Cu离子掺杂的ZnSe量子点（quantum dots,QDs），并以ZnTe修饰其表面（ZnSe:Cu/ZnTe QDs）.采用X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）、高分辨透视电子显微镜（high resolution transmission electronic microscopy,HRTEM）、紫外可见吸收光谱（ultraviolent-visible spectroscopy,UV-VIS）和光致发光(photoluminescence,PL)荧光光度计对其结构、相貌和光学特性进行表征.结果表明，合成所得荧光量子点的大小为4～6 nm；当激发波长325 nm时，荧光发射峰约为510 nm；经160 ℃热处理后，荧光发射峰会红移至540 nm左右，初步说明ZnTe的修饰会改变ZnSe:Cu量子点荧光发射峰的位置.

感应电机转速自适应全阶磁链观测器的离散化

宋文祥, 周杰, 尹赟

2012, 18(6): 582-588. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.06.007

摘要 ( 2685 )

PDF (3663KB) ( 1447 )

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全阶磁链观测器是以状态重构的方式来获取感应电机不可测量的相关信息，因其数学模型为四阶微分方程组，给数字化算法实现研究和分析带来难度，并且采用不同的离散化方法对系统控制性能的影响不同.基于数值积分单步法原理，分别采用一阶精度的欧拉法和二阶精度的梯形法，并采用适用于特殊应用场合的高精度三阶龙格-库塔法和四阶龙格-库塔法，实现以定、转子磁链为状态变量的开环和闭环全阶磁链观测器的数字化算法.针对2.2 kW感应电机实验平台，通过大量的实验结果验证不同算法的有效性、精度及其执行效率.

基于自运动的仿人七自由度机械臂逆解算法

崔泽, 韩增军

2012, 18(6): 589-605. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.06.008

摘要 ( 3589 )

PDF (1781KB) ( 2399 )

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基于七自由度(seven degrees of freedom, 7-DOF)机械手臂的结构和自运动特性,提出通过对关节位置进行几何分析，求解机械臂逆运动学的方法.该方法在自运动构型的基础上,以0坐标系为其他坐标系的基系,根据同一向量在不同坐标系之间的投影特性与关节角之间存在着的对应关系，实现对七自由度机械臂逆运动学的求解.该方法能够求解出针对任一特定末端位姿的所有理论逆解.通过引入机械臂优化的二次目标，对所有理论逆解进行优化，可得最优逆解用于机械臂控制.与梯度投影法等通用算法相比，该方法具有直观简练、计算量小等优点,且不同的末端位姿求解过程互不影响，对系列性末端位姿连续求解不存在累积误差.

矩阵方程组中心对称解的极秩

张翔, 郝雷, 王卿文

2012, 18(6): 596-600. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.06.009

摘要 ( 2271 )

PDF (606KB) ( 984 )

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给出矩阵方程组A₁X=C₁,A₃XB₃=C₃中心对称解的新表达形式，得到中心对称解的极大秩和极小秩.

p-余弦变换及其在凸几何分析中的应用

郭路军

2012, 18(6): 601-605. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.06.010

摘要 ( 1937 )

PDF (625KB) ( 901 )

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球面积分变换是积分几何与凸几何研究中的重要工具.当p为奇数时，给出p-余弦变换是单射的一个直接证明.作为p-余弦变换性质的应用，获得关于凸体唯一性的重要结论：当p为奇数时，星体可由其相应的p-质心体唯一决定.

信号灯交叉口处综合待行区的建模与模拟

江金胜, 董力耘

2012, 18(6): 606-611.

摘要 ( 1702 )

PDF (3912KB) ( 1012 )

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采用多车道元胞自动机模型研究综合待行区的孤立信号灯交叉口系统，分析待行区长度和信号灯周期对道路通行能力的影响.结果表明，综合待行区的合理设置在进口流量较大时能明显提高道路通行能力，减少交叉口停车时间，但同时也会增加停车次数.对于一定的信号周期，存在一个临界待行区长度.当待行区长度小于临界长度时，通行能力随待行区长度的增加而增大；但超过临界长度时，通行能力逐渐减小.

多壁碳纳米管压缩与弯曲时屈曲的ANSYS模拟

蔡茂源，张田忠

2012, 18(6): 612-616. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.06.012

摘要 ( 2193 )

PDF (2589KB) ( 1408 )

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壳模型是研究碳纳米管力学行为时广泛采用的模型，但模型的等效厚度与碳管的物理厚度差别较大，长期存在争议.特别是当壳模型用于多壁碳纳米管分析时，层间作用需要额外考虑.提出碳纳米管的三明治式连续介质模型，用三层连续介质模拟一层碳管：内层模拟层内σ-键，两外侧层模拟层间范德华作用和π-键.该模型可直接利用有限元方法分析多壁碳纳米管的力学行为，且与已有分子动力学等计算结果比较，表明了该模型的有效性.

移动载荷黏弹性Pasternak地基梁动力学响应

时伉丽, 丁虎, 陈立群, 储德林

2012, 18(6): 617-621.

摘要 ( 1591 )

PDF (1801KB) ( 872 )

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通过积分变换研究移动载荷激励下无限长黏弹性Pasternak地基梁在复数域上的封闭解.通过二维Fourier变换得到梁变形的Green函数，再运用Fourier逆变换得到梁变形的积分表达式,对解析表达式应用留数定理得到系统在复数域上的封闭解.数值研究梁和地基的参数对梁变形的影响，表明Pasternak基础中的黏性和剪切力对梁变形的影响明显.采用样条插值对积分解析表达式求数值解，验证封闭解的有效性.

动脉壁的动力响应特性

沈佳铖，任九生

2012, 18(6): 622-626. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.06.014

摘要 ( 2017 )

PDF (2963KB) ( 811 )

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基于纤维加强各向异性不可压超弹性复合材料两层厚壁圆筒模型，应用连续介质力学有限变形理论和非线性动力学理论，建立脉动压作用下动脉壁的动力学模型，考虑动脉壁中残余应力、平滑肌主动作用以及纤维分散的影响，通过数值计算得到动脉壁的时程曲线、频谱图、相图和庞加莱截面图及应力分布曲线，利用非线性动力学理论分析了动脉壁的动力学响应特性，讨论了脉动压大小和频率的影响.

非饱和粉土的力学和水力特性试验

孙德安, 仰先才

2012, 18(6): 627-633. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.06.015

摘要 ( 2142 )

PDF (4707KB) ( 816 )

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By using a triaxial testing apparatus for unsaturated soils, the stress-strain relation and water drainage or absorption during shear were obtained from a series of triaxial tests on unsaturated compacted silt under suction control. By changing the specimen density, triaxial shear tests on unsaturated compacted specimens with different initial void ratios were performed to determine the critical void ratio for indentifying positive or negative dilatancy. By changing the applied suction, triaxial shear tests on compacted specimens at different suctions were performed to determine the critical suction for indentifying water drainage or absorption during shear. Finally, by changing the confining pressure, the stress-strain relation and water drainage or absorption were obtained from the results of triaxial shear tests at different net confining pressures, with the change in water content being almost the same during shear

纤维增强聚合物布加固木梁的非线性弯曲分析

卢欣, 杨骁, 宋少沪

2012, 18(6): 634-639. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.06.016

摘要 ( 2136 )

PDF (1968KB) ( 904 )

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考虑纤维增强聚合物（fiber reinforced polymer,FRP）布加固层拉伸与压缩时的不同弹性模量以及木梁非线性弯曲的二阶变形和轴向拉伸效应，利用摄动法研究均布横向荷载作用下简支FRP布加固木梁的非线性弯曲问题，得到加固木梁的挠度和弯矩等渐近解析表达式，并给出数值分析.结果表明：FRP加固木梁非线性弯曲的挠度和弯矩小于线性弯曲的挠度和弯矩，并且当无量纲荷载小于5时，FRP加固木梁非线性弯曲和线性弯曲的挠度和弯矩几乎相等，没有明显差别；但随着载荷的增大，二者相差逐渐增大；当无量纲载荷大于20时，非线性弯曲效应十分显著，必须选用FRP加固木梁的非线性弯曲模型进行分析.

齿筋形式对加筋效果影响的对比试验

孙亮富，张孟喜

2012, 18(6): 640-644. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.06.017

摘要 ( 2157 )

PDF (3035KB) ( 1021 )

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进行3组双向网格状带齿加筋砂垫层加固道路软基的室内模型试验，对比研究不同的齿筋形式对双向网格状带齿加筋效果的影响.试验结果表明，双向网格状带齿加筋的抗拉强度能够得到较好利用，并能够较明显地提高路堤软基的承载力，减小路堤边坡的侧向位移和路堤软基的沉降及不均匀沉降，且加筋效果随着齿筋整体性的提高而增强.

预应力高强混凝土管桩桩身抗剪承载力试验

楼志军，吴江斌，宋青君，孙德安

2012, 18(6): 645-650. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.06.018

摘要 ( 3135 )

PDF (3174KB) ( 877 )

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在无轴压和轴压1 300 kN作用下对PHC-AB400(80)型管桩进行桩身抗剪承载力足尺构件试验.详细介绍加载装置和试验方法，得到该桩型在无轴压受剪和轴压受剪状态下的开裂荷载和极限荷载.基于管桩在无轴压受剪和轴压受剪状态下裂缝发展的观察以及对支座与加载点间剪跨段混凝土主拉应力与主拉应力角的分析，研究该桩型的破坏过程.比较由《预应力混凝土管桩图集》中的公式计算得到的数值和试验值可知，公式值约为试验值的58%.因此，建议管桩抗剪承载力的计算公式中考虑箍筋的抗剪作用.

超强静磁场照射对小鼠抗氧化和免疫能力的影响

洪晓彤，廖鲜艳，翁新楚

2012, 18(6): 651-655. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.06.019

摘要 ( 2481 )

PDF (575KB) ( 1018 )

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研究超强静磁场(USMF)连续照射对小鼠抗氧化和免疫能力的影响.采用12 T的超强静磁场每天照射小鼠2 h，连续7 d，测量小鼠肝脏和肾脏中丙二醛（MDA）的含量和过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、总抗氧化能力（T-AOC）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活力；测定胸腺、脾脏指数和脾脏中淋巴细胞转化率；检测外周血中白细胞数目.结果表明：超强静磁场可以显著增强肝脏中SOD和 GSH-Px的活力以及肾脏中CAT，SOD，GSH-Px和总抗氧化能力；降低肝脏和肾脏中MDA含量；明显提高小鼠脾细胞淋巴转化率、胸腺指数和外周血中白细胞数目.超强静磁场对小鼠连续照射可以提高小鼠机体的抗氧化和免疫能力.

基于风险偏好的零售商买入期权订购模型

叶亮, 宋国防, 王建

2012, 18(6): 656-660. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2012.06.020

摘要 ( 1426 )

PDF (767KB) ( 1012 )

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传统供应链研究以假设双方为风险中性为主，但实践中不同管理者对风险有不同需求.以嵌入式期权为基础，应用条件风险值(Conditional Value at Risk, CVaR)的方法反映风险偏好，构建随机需求下的单个零售商和单个供应商组成的两级供应链期权契约模型，分析推导出零售商的最优期权购买量，反映了零售商的风险偏好对买入期权的最优购买量和收益都有重要影响.风险规避程度越高，购买量和收益就越小.最后，通过算例进一步验证研究结果.

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