南昌大学学报（工科版）
 
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南昌大学学报(工科版)
 
2017年 39卷 02期
刊出日期：2017-06-28
论文
   
论文
103 谭志洪陈婷刘丽冰王作杰魏林生
基于组合近似预测模型的袋式除尘器流场优化
为实现袋式除尘器分风均匀性的自动优化设计,利用Fluent进行仿真计算,构造响应面近似预测模型,通过iSIGHT集成,采用拉丁试验规划、响应面近似预测模型与多岛遗传算法(MIGA),探索袋式除尘器自动优化设计的可行性;并以整流栅为例验证了近似预测模型方法对袋式除尘器流场的自动优化的有效性。结果表明:优化后综合流量不均幅值,由原来的0.332降低到0.210,减少了36.7%,且近似预测模型与有限元模型计算的结果偏差在15%以内。
2017 Vol. 39 (02): 103- [摘要] ( 193 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 442 )
108 王娟岳子双宋伟李丽蔡建信吁霁杨震宇
MnO/C自支撑复合纳米纤维膜的制备及其电化学性能
以MnO2/PAN/DMF为前驱体,通过静电纺丝和惰性气氛下退火处理制备出MnO/C纳米纤维,对样品进行了XRD、SEM以及电化学性能分析。结果表明:制得的复合膜纤维直径为300500 nm;其中MnO2添加量为1.0g时制得的纳米纤维膜的形貌和性能最理想,当电流密度为1.0 A·g-1时,经过200个循环,容量仍然保持在320mA·h·g-1;在电流密度3.0 A·g-1下,可逆容量为201 mA·h·g-1,展现了极好的倍率性能和循环性能。 
2017 Vol. 39 (02): 108- [摘要] ( 214 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 359 )
113 李丽岳子双王娟宋伟蔡建信杨震宇吁霁
CTAB辅助二次水热法合成o-LiMnO2微米棒及其电化学性能
通过十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）辅助二次水热法合成了o-LiMnO2微米棒。首先以KMnO4和CTAB为原料合成了γ-MnOOH微米棒,然后再以γ-MnOOH为前驱物在LiOH溶液中通过第2步水热反应制备出表面粗糙的o-LiMnO2微米棒。实验结果表明:当第2步水热反应温度为200℃、时间为15 h、n（Li）∶n（Mn）=12∶1时所得样品的电化学性能最优。该样品在电流密度为30、200 mA·h·g-1时最大放电容量分别达到220、117 mA·h·g-1,且经过40次循环后放电容量仍高达176、112 mA·h·g-1,表现出较好的循环稳定性和倍率性能。
2017 Vol. 39 (02): 113- [摘要] ( 229 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 387 )
118 宋伟岳子双王娟李丽蔡建信吁霁杨震宇
四乙基四氟硼酸铵在乙腈溶液中的热膨胀性质及黏度行为
精确测量超级电容器用季铵盐(四乙基四氟硼酸铵)在乙腈体系中温度为293.15~333.15 K范围内的密度和黏度,计算了一些重要的热力学参数,如热膨胀系数和表观摩尔体积等,并根据Jones-Dole方程分析了黏度数据。结果表明:测定范围内,溶液的密度和黏度都随着盐浓度的增大而增大,随温度的升高而减小;其热膨胀系数随着盐浓度的增大而减小,随着温度的升高而升高。Jones-Dole经验公式也对黏度分析拟合,且相关性很好。
2017 Vol. 39 (02): 118- [摘要] ( 250 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 403 )
123 楚曌君赵晓静张立肖赛金
基于氧化钼量子点对半胱氨酸的检测
生物体内半胱氨酸（L-Cys）浓度异常会导致多种疾病的发生,因此半胱氨酸的高灵敏检测具有重要的临床意义。分别将市售二硫化钼粉末和过氧化氢作为前体和氧化剂成功地制备了具有强荧光的氧化钼量子点（MoOX·QDs）,并发现铜离子可猝灭氧化钼量子点的荧光。而后,根据巯基与铜离子间的特异相互作用,加入L-Cys后荧光得到恢复。以氧化钼量子点作为新型荧光探针,建立了高灵敏和高选择性的半胱氨酸检测方法。在优化后的实验条件下,当半胱氨酸浓度为525μmol·L-1时,体系的荧光恢复程度与半胱氨酸浓度间呈现良好的线性关系,线性相关系数R2=0.99。可重复性好,且其他氨基酸干扰小,可应用于水样或混合氨基酸合成样品中半胱氨酸的检测,为以后临床医学人体疾病的诊断打开了新思路。 
2017 Vol. 39 (02): 123- [摘要] ( 221 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 436 )
128 兰志文吕超李爱民林新鹏吴萍
包含宽高比系数的薄板基底接触应力分布模型
基础底板的基底接触应力一般假设为线性分布,而实际为非线性形式。基于薄膜压力分布系统,开展薄板基底接触应力试验测量,研究了不同宽高比薄板在集中荷载下基底接触应力的非线性分布规律,建立了包含宽高比系数的薄板指数函数接触应力分布模型。研究结果表明:在集中荷载作用下,薄板的宽高比对其基底接触应力的分布形式有显著影响,当试验薄板的宽高比大于7.5时,薄板基底的接触应力表现出明显的非线性,包含宽高比系数的指数函数模型可以较为准确地描述薄板基底接触应力的实际分布情况,进而较好地优化基础底板的强度、刚度计算。 
2017 Vol. 39 (02): 128- [摘要] ( 77 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 288 )
134 郑国琛吴应雄祁皑
某城市地铁沿线填充屏障的隔振预测
建立适合某城市地铁参数的车轨垂向耦合数值模型以获得振源加速度,通过适合某城市典型场地条件的隧道-土体有限元模型,在振源与控制区间设置不同参数的填充屏障对隔振效果进行预测分析。结果表明:波阻抗比为填充材料影响的主要因素,当波阻抗比越靠近1,隔振效果越差;针对该城市典型场地条件,刚性填充屏障的有效隔振频段为10~20 Hz,而柔性填充材料的有效隔振频段为40 Hz以上,且在25~40 Hz间除个别频率点外也有较好的隔振效果;6 m内填充屏障的深度增加,隔振效果显著增大,而填充屏障的宽度却无明显影响;刚性填充屏障与振源的设置距离宜大于振源埋深,只适合被动隔振,柔性填充屏障更适合主动隔振。  
2017 Vol. 39 (02): 134- [摘要] ( 78 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 303 )
140 杨志刘同成郝亮亮闫小青
均质度对层理页岩破坏过程声发射影响的数值模拟
采用真实破裂过程分析软件RFPA2D（realistic failure process analysis）,结合所取江西页岩岩芯的室内强度、泊松比、弹性模量等实验结果,对不同均质度的不同方向层理面页岩在单轴压缩破坏下的过程及其声发射特性进行了数值模拟。研究表明:页岩层理面方向和均质度对其抗压强度、破坏模式和声发射特性有显著影响。垂直于层理面加载时的抗压强度大于平行于层理面加载时的抗压强度,而其声发射累计数小于平行于层理面加载的声发射累计数。加载方向与层理面垂直时,层理弱面发生剪切破坏,而基质体发生劈裂破坏。加载方向与层理面平行时,主要发生沿层理弱面的竖向劈裂。随着均质度增大,模型峰值应力增大,声发射计数减少,声发射信号出现时间延迟,持续时间变短。声发射的集中带与基元破坏形成的宏观裂纹的位置一致。
2017 Vol. 39 (02): 140- [摘要] ( 67 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 246 )
147 陈俊姜清辉姚池杨昌明
尾矿库溃坝水流演进的数值模拟
为研究尾矿库溃坝后水流演进过程,基于N-S方程和RNG k-ε紊流模型建立了三维溃坝模型,尾砂的输运计算采用了推移质方程和悬移质方程。模拟了水槽溃坝试验,并将模拟计算的水位和沙床高程与试验数据对比,结果显示两者吻合度很高,证明了所建数学模型的准确性。以某尾矿库为例,利用该数学模型模拟尾矿库溃坝并设置相应的监测点,从流速、水深和淤积厚度3个方面研究了溃坝后水流的演进过程,结果发现3个监测点的最大水深非常接近,下游水位最大高程为22.6 m;P2点尾砂淤积厚度最大。
2017 Vol. 39 (02): 147- [摘要] ( 62 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 275 )
152 刘卫东滕沙沙揭丽琳赵志伟孙政
基于使用可靠性的空调保修成本预测
在制定空调产品的保修策略时,保修成本的预测应依据产品的使用可靠性而非以往研究中认为的固有可靠性;在对空调产品可靠性影响因素进行分析的基础上,提出了根据可靠性影响因素区域聚类结果确定不同地理区域使用可靠性影响因子,再由固有可靠性和使用可靠性影响因子综合得到空调使用可靠性的方法;构建了基于使用可靠性的空调保修成本预测函数,可更精确地估计实际需要的保修成本,从而指导厂家制定更为合理的保修策略。
2017 Vol. 39 (02): 152- [摘要] ( 76 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 192 )
158 邱家亮谭志洪刘丽冰王作杰魏林生邱俊明
袋式除尘器脉冲阀的工作特性综合评价
为探究袋式除尘器脉冲阀在不同工况下的工作特性,搭建脉冲阀性能测试实验系统,获得脉冲阀在不同工况下的主要性能曲线及性能指标。从脉冲阀工作原理、应用场景和用户需求的角度出发,遴选出相关重要参数,采用灰色模糊综合评价法对脉冲阀工作特性进行综合评判。实例表明,该方法可以实现不同类型脉冲阀及同类型脉冲阀不同工况下的性能对比,为袋式除尘器脉冲阀的选型及喷吹参数的选择提供依据。 
2017 Vol. 39 (02): 158- [摘要] ( 88 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 285 )
164 陈辉梁发云陈东
高清3D图像采集与存储时序的控制技术
通过对人眼双目视差原理分析,设计一款3D拍摄与存储数字系统。系统选用FPGA为主控芯片,并采用硬件描述语言Verilog完成逻辑设计。利用脉冲检测算法完成视图采集,结合FIFO缓存技术实现左右图像数据同步输出;并充分利用有限状态机的顺序操作以及灵活的逻辑门控特点,有效地实现高清3D图像数据存储。系统调试结果表明,使用该方法可准确地控制3D图像采集与存储时序,达到文章目的。
2017 Vol. 39 (02): 164- [摘要] ( 34 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 235 )
169 林振荣胡倩颖李洁李建民
基于超混沌序列和位平面置乱的图像加密算法
通过研究分析已有的图像加密算法,结合超混沌系统和灰度图像的特性,提出一种基于超混沌序列和位平面置乱的图像加密方法。首先,利用本算法将明文灰度图像位平面分解;然后,采用Arnold置乱对高4位平面进行像素位置置乱;接着,将与明文相关的初值迭代产生的Chen超混沌序列对各平面进行像素值改变置乱;最后,将各置乱位平面整合成密文图像。实验结果和数据分析表明:加密图像灰度呈均匀分布,密钥空间大并高度敏感,可有效抵御统计、差分等攻击,具有较好的抗切割攻击能力,算法高效安全。
2017 Vol. 39 (02): 169- [摘要] ( 97 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 290 )
175 段隆振洪新利邱桃荣
基于MapFile的HDFS小文件存取优化
分布式文件系统(HDFS)存取大文件有很好的性能,但存取海量小文件时效率很差。鉴于此,提出一种小文件存取优化策略。存储小文件时,客户端将它们按类型和访问权限分类合并成MapFile,合并后的大文件交给HDFS处理。读取小文件时,引入由Nexist文件缓冲区域、一级缓存和二级缓存组成的缓存模块。实验表明,该策略能有效降低存取海量小文件时主节点中内存的消耗,同时减少了小文件的存取时间,极大提高存取的性能。
2017 Vol. 39 (02): 175- [摘要] ( 46 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 238 )
179 刘君何南武和雷
一种基于FCM和VBM的头部磁共振图像多组织分割算法
为了在无损情况下获得精确的人体头部三维模型,需要从颅脑的MRI序列图像中分割出头皮、颅骨、灰质、白质和脑脊液等5种主要的组织。首先,通过BET算法从原始的MRI图像中摘取出颅脑区域,然后通过模糊C-均值聚类(FCM)算法对得到的颅脑区域进行细分得到灰质、白质和脑脊液,继而再通过基于体数据的形态学(VBM)分割算法分割出颅骨、头皮和脑部空腔等非脑组织区域,最后对分割得到的各个组织进行平滑和形态学处理,最终成功分割出了所需的5种组织。通过与K均值聚类算法及形态学分割方法对比发现,该分割算法在组织边缘梯度更高的情况下具有更低的形态失真度。
2017 Vol. 39 (02): 179- [摘要] ( 73 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 280 )
184 余亮曾勍炜石永革肖异瑶
融合改进PSO和K-调和均值的混合聚类算法
为了提高聚类算法的全局搜索能力,提出了一种融合改进的粒子群算法(IPSO)和K-调和均值聚类(KHM)的混合聚类算法(IPSO-KHM)。该算法为了改进PSO算法容易陷入局部最优的缺点,提出了一种粒子突变策略,根据粒子分布密集程度及粒子在当前最优值附近的相对分布位置,通过移动低效粒子使之远离当前局部最优值,从而提高粒子全局搜索的效率,避免陷入局部最优。实证分析结果表明:IPSO-KHM算法的聚类效果、收敛速度、分类精度等性能优于其他算法。
2017 Vol. 39 (02): 184- [摘要] ( 48 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 237 )
190 陆节涣刘金华李尤彭丽君陈恳
节点导纳矩阵元素存贮的新方法
针对电力系统节点导纳矩阵传统存贮方法占用内存空间较多、存取速度较慢等问题,提出了一种存贮电力系统节点导纳矩阵Y元素的新方法。该方法利用了电力系统网络结构以及Y阵元素的特点,存贮Y阵对角元素的行下标及所连接的支路数、上三角中非零的非对角元素的列下标及其相应的参数。因此能大大节省存贮单元,且使得存贮方式极为简单、直观、便于检索和计算,从而大大提高Y阵数据文件的读写速度。以IEEE-118系统为例,新方法与不考虑稀疏性的传统方法及考虑稀疏性的链表法相比,前者所需的最大存贮单元分别为后者的9.32%和55%,而实际存贮单元还可进一步减少。新方法写入或读取数据文件的时间分别为不考虑稀疏性传统方法的15.34%和12.49%,且节点数越多,优势越明显。
2017 Vol. 39 (02): 190- [摘要] ( 93 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 237 )
194 秦永付仲良李颖
基于纹理合成算法的光学影像云层修复
光学影像中云层覆盖对影像识别和判读的影响较大,提出一种利用雷达数据对同一地区的光学影像进行修复的方法。首先对云层区域进行检测,提取出云层边界,然后对同一地区的雷达数据进行分类处理,利用Efros算法对光学影像中典型地物的纹理进行合成,并将合成结果填充到雷达影像的分类图中,用填充后的纹理合成图替代相同区域的云层从而实现影像修复。该方法能够对云层下盲区进行复原,修复后的区域和其周边影像相比具有相似的纹理和颜色信息,提高影像的可辨识性,亦可满足低层次的影像制图需求。
2017 Vol. 39 (02): 194- [摘要] ( 71 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 234 )
200 王凯丽姚明邓晓华
非相干散射雷达电离层参数提取简化算法的仿真
在探测电离层的过程中,非相干散射雷达能够接收到电离层散射的回波信号,通过该信号的散射谱进行反演计算,可以获得相应的电离层参数。现有的常规雷达数据处理方法过程复杂,运行缓慢,一般只能在高性能服务器上使用,实时计算效率不高。为实现快速提取参数的目的,并在普通电脑上能够进行实时数据处理,针对非相干散射雷达的参数提取的方法进行分析和简化处理后得到简化算法。在MATLAB软件平台上搭建了一个非相干散射雷达的仿真平台,对Svalbard雷达的观测数据的处理结果与GUISDAP软件的反演结果进行对比。分析对比结果可知,两者反演数据的结果基本吻合,变化趋势相同。因此,该提取电离层参数的简化算法具有较好的实用性和可靠性,有效地提高了雷达数据处理效率。
2017 Vol. 39 (02): 200- [摘要] ( 122 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 254 )
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