天津大学学报(自然科学版) /zrb/oa 基于岩体三维裂隙网络模型的随机块体稳定分析 /zrb/oa/darticle.aspx?type=view&id=201804001 利用蒙特卡洛模拟方法和三维地质建模技术建立多边形离散裂隙网络与工程岩体的耦合模型, 并对随机块体进行了识别分析, 提出了一种新的随机岩石块体支护分析方法.根据空间坐标和地质属性对耦合模型进行分区, 统计各个区域内块体的埋深、体积和密集度, 研究随机块体的空间分布规律; 在自重和地震两种情况下分别计算各区域的块体失稳概率和支护强度.通过以上参数的计算和分析, 为锚杆间距、长度和锚杆支护力提供参数化指导, 同时也可对支护方案进行检验.最后将该方法应用于某取水隧洞岩体支护分析中. 2018年04月15 00:00 2018年04 331 338 1577986 李明超<sup>1</sup>, 张野<sup>1</sup>, 周四宝<sup>2</sup> 大跨度悬索桥空间温度场精细分析方法 /zrb/oa/darticle.aspx?type=view&id=201804002 为了研究悬索桥空间温度场分布及其变化规律, 提出了自然环境下大跨度悬索桥空间温度场精细分析方法.首先根据构件表面所在位置和太阳入射角判断大跨度悬索桥构件外表面的遮挡状态, 然后基于传热理论计算构件外表面所受辐射能, 通过对构件各外表面施加辐射荷载和对流换热边界计算大跨度悬索桥空间温度场, 最后以某大跨度悬索桥为例, 采用多尺度分析方法计算主缆的热物性参数, 在此基础上得到了自然环境下该桥空间温度场分布.结果表明, 自然环境下大跨度悬索桥主缆空间温度场关于跨中非对称分布, 最高温度出现在近跨中受太阳正面照射的节段, 主塔迎阳面和背阳面最大温差近7 ℃, 桥面阴影区与相邻非阴影区温差达15 ℃.以该方法为基础, 可以实现大跨度悬索桥健康监测系统结构响应中温度效应的精确分离. 2018年04月15 00:00 2018年04 339 347 1957937 朱劲松<sup>1,2</sup>, 陈科旭<sup>1</sup>, 孟庆领<sup>1</sup> 考虑仓面实时监控厚度影响的堆石坝仓面施工仿真 /zrb/oa/darticle.aspx?type=view&id=201804003 传统大坝施工仿真将仓面碾压施工简化为单一的、确定的过程, 主要通过调整机械配置以达到较为理想的施工进度.然而实际施工过程受到多种因素影响, 例如碾压机的行驶状态和铺料、压实厚度等参数, 均难以用设计阶段的施工参数进行仿真过程描述.基于此, 本文提出了考虑仓面实时监控厚度影响的堆石坝仓面施工仿真方法.首先, 对仓面实时监控获取的碾压机施工参数和仓面铺料厚度进行分析, 获得其参数分布规律, 作为仿真施工参数, 并结合离散时间仿真方法和改进的Monte Carlo随机抽样方法建立了心墙堆石坝仓面施工仿真模型; 其次, 建立了碾压参数与压实厚度之间的数学关系, 并根据仿真中仓面模拟的铺料厚度和碾压情况得出仿真中仓面的压实厚度; 最后, 建立基于仓面厚度影响的堆石坝仓面施工仿真的数学模型, 并以中国西南某在建心墙堆石坝为例, 进行施工仿真.仿真结果表明, 本方法与实际施工进度偏差为3.59% , 与传统施工仿真偏差为7.90% , 二者相比, 本方法能够更加真实地反映现场实际施工进度, 通过对比分析, 不考虑仓面厚度会对施工进度造成4.90% 的影响, 因此仓面厚度对施工进度造成的影响不可忽视.本文提出的优化仿真模型能够为现场施工进度分析、工程决策和施工管理提供技术支持. 2018年04月15 00:00 2018年04 348 356 2156427 杜荣祥, 钟登华, 关涛, 胡炜, 王乾伟 3自由度冗余驱动下肢康复并联机构的运动学优化设计 /zrb/oa/darticle.aspx?type=view&id=201804004 研究了一种用于下肢康复的3自由度冗余驱动并联机构的概念设计和运动学优化.首先对该3自由度并联机构进行了简要介绍, 然后推导了其运动学正逆解的解析解.基于螺旋理论, 对该机构进行了广义雅可比分析, 通过对4种非冗余驱动情形的力/运动传递性能分析, 提出了一种用于评价该并联机构运动学性能的局部传递率指标.最后, 借助于遗传算法, 通过最大化局部传递率指标的全域平均值对该机构的设计变量进行了优化.运动学优化的结果表明, 本文所提出的并联机构在其工作空间内具有较好的力/运动传递性能. 2018年04月15 00:00 2018年04 357 366 2312555 刘海涛, 熊坤, 贾昕胤, 项忠霞 穿孔管消声器声学特性预测的单向耦合计算方法 /zrb/oa/darticle.aspx?type=view&id=201804005 基于流场与声场之间的单向耦合方法, 研究了低马赫数非均匀流对穿孔管消声器声学特性的影响.首先使用CFD方法获取速度场分布, 然后通过声学有限元计算得到声压场分布, 最后利用基于非线性最小二乘法的曲线拟合进行平面波分解计算得到消声器的传递损失.对于直通和横流穿孔管消声器, 传递损失数值计算结果和实验测量结果吻合良好.计算结果表明, 在入口马赫数低于0.2的条件下, 气流对于直通穿孔管消声器在平面波范围内的声学性能影响较小, 而在高频范围内气流的影响作用应当引起重视; 横流穿孔管消声器的声学性能对于气流速度的变化更加敏感. 2018年04月15 00:00 2018年04 367 372 991636 黄虹溥<sup>1,2</sup>, 季振林<sup>1</sup>, 陈志响<sup>1</sup>, 刘晨<sup>1</sup> 面向肺癌近距离放疗手术的自动定位实时追踪系统 /zrb/oa/darticle.aspx?type=view&id=201804006 为辅助医生完成肺癌近距离放疗粒子植入手术, 实现远距离监控下的穿刺用模板自动定位, 研发了由机器人定位系统、电磁定位追踪系统和治疗计划系统(TPS)组成的模板自动定位实时追踪系统.针对术中空间配准, 提出了四元数(quaternion)-最近点迭代(ICP)混合算法, CT环境下的现场实验结果表明, 其配准精度达到(0.87±0.11) mm.模板定位追踪实验结果表明, 系统的追踪精度达到(1.01±0.10) mm, 满足手术需求.该系统的应用实现了模板的精确快速定位, 对降低医生工作强度、减少病人所受辐射与加快肺癌近距离放疗手术进程, 有着重要的临床意义. 2018年04月15 00:00 2018年04 373 379 1911459 姜杉, 陈超民, 窦怀素, 杨志永 盐芥<i>ThPHT1;8</i>基因的克隆和功能分析 /zrb/oa/darticle.aspx?type=view&id=201804007 磷(P)是植物生长发育过程中重要的矿质营养元素之一, PHT1磷酸转运蛋白家族负责调控植物从土壤中吸收磷以及细胞间无机磷(Pi)的转运.本文以盐芥幼苗根cDNA为材料, 克隆到盐芥磷酸转运蛋白<i>ThPHT1;8</i>基因.生物信息学分析结果表明, ThPHT1;8蛋白编码525个氨基酸残基, 蛋白分子质量为58.1 ku, 等电点6.33, 是一个定位在细胞膜上的疏水、无信号肽的非分泌性蛋白, 含有高亲和力磷酸转运蛋白典型的跨膜结构.实时定量PCR结果显示, 低磷胁迫能促进<i>ThPHT1;8</i>基因在盐芥根部的表达, 而且不同磷浓度处理下<i>ThPHT1;8</i>基因表达的模式不同.<i>ThPHT1;8</i>基因在转基因拟南芥中的生物学功能研究表明, 不同浓度低磷胁迫处理下, 与野生型拟南芥相比, <i>35S:ThPHT1;8</i>转基因拟南芥幼苗的主根根长显著增加、侧根密度显著降低, 叶绿素含量、无机磷和总磷含量提高, 花青素含量降低.上述结果表明, 盐芥<i>ThPHT1;8</i>基因确实参与低磷胁迫时植物的应答, 能够提高转基因拟南芥的耐低磷能力, 为土壤磷高效利用提供了一种有潜力的候选功能基因. 2018年04月15 00:00 2018年04 380 388 1446612 杨少辉, 李爽, 寇莹莹, 王洁华, 宋英今, 关春峰 一种酚醛树脂基多孔活性炭小球的制备 /zrb/oa/darticle.aspx?type=view&id=201804008 采用海藻酸胺辅助溶胶-凝胶法, 以可溶性酚醛树脂为碳源, 通过调节酚醛树脂制备过程的温度和时间, 制备出一种具有光滑表面、高球形度、高机械强度、大比表面积、粒径均匀可调等特征的多孔活性炭球.采用XRD、强度测定仪、N<sub>2</sub>吸附-脱附与SEM等方法对制备的多孔活性炭球进行表征, 探究不同的制备条件对多孔活性炭球成型过程以及孔结构的影响.结果表明:制备酚醛树脂过程的温度和反应时间是影响多孔活性炭球形貌和孔结构的决定性因素; 升高温度或延长反应时间均能提高酚醛树脂的聚合度, 从而提高多孔活性炭球的机械强度和比表面积; 酚醛树脂反应温度为95 ℃、反应时间为2 h时, 多孔活性炭球比表面积与机械强度最大, 分别为454.7 m<sup>2</sup>/g与51.8 N/粒。 2018年04月15 00:00 2018年04 389 394 1926326 王希涛<sup>1</sup>, 石春杰<sup>1</sup>, 王康<sup>2</sup> 超声浸渍法制备功能化离子液体-介孔氧化铝复合新材料 /zrb/oa/darticle.aspx?type=view&id=201804009 针对离子液体高黏度、低传质速率的限制, 设计合成功能化离子液体-介孔氧化铝复合材料. 采用超声浸渍法实现离子液体在介孔氧化铝上的负载, 研究了分散溶剂种类、离子液体用量、超声时间等对离子液体负载量的影响, 并通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪等对功能化离子液体-介孔氧化铝复合材料的微观形貌、结构和热稳定性进行研究. 结果表明:功能化离子液体成功负载在介孔氧化铝中, 最适宜的负载条件为以丙酮为分散溶剂、离子液体与介孔氧化铝的质量比为4∶3、超声时间为60 min, 离子液体在介孔氧化铝中的负载量达到1.04 gIL/gMA, 氧化铝的有序介孔结构在复合材料中保持完好, 复合材料的热稳定性较功能化离子液体显著提高. 2018年04月15 00:00 2018年04 395 400 1114698 唐韶坤<sup>1,2,3</sup>, 孙丽伟<sup>1,2,3</sup>, 李书奕<sup>1</sup> 靶向于胶原蛋白的血栓抑制剂LERNSTY开发 /zrb/oa/darticle.aspx?type=view&id=201804010 通过荷电氨基酸残基替换LWWNSYY中的疏水性氨基酸残基W以优化其组成, 设计获得血栓抑制剂LERNSTY.研究发现, LERNSTY溶解度好, 能够有效结合胶原蛋白, <i>K</i><sub>d</sub>为(1.647±0.303)μmol/L, 有效半抑制浓度(IC<sub>50</sub>)为(2.73±0.48)μg/mL, 优于LWWNSYY.因此, 通过荷电氨基酸的引入优化获得有效的血栓抑制剂LERNSTY, 将促进疗效显著而副作用小的抗血栓药物开发. 2018年04月15 00:00 2018年04 401 405 1038626 张麟, 郝坛义 热式质量流量传感器混合对流传热模型 /zrb/oa/darticle.aspx?type=view&id=201804011 考虑自然对流的影响, 改进King定律, 深入研究热式气体质量流量传感器的混合对流传热模型.针对恒流式热式气体质量流量传感器原理样机, 分析不同流速下自然对流与强迫对流的关系.从自然对流的角度进行分析, 指出King定律模型中指数&#x1;与对流强度比&#x1;之间的变化规律.在天津大学常压气体流量标准实验装置上进行实验研究, 实验管道管径为200 mm, 流速范围为0.03~23.05 m/s.结合实验数据, 建立指数&#x1;的数学模型, 改进King定律模型, 在低流速范围(0.03~1.00 m/s)内, 与原King定律模型比较, 质量流量测量精度有较大提高, 平均误差从69.27% 减小到1.15% . 2018年04月15 00:00 2018年04 406 412 986648 徐英<sup>1,2</sup>, 姚浩楠<sup>1,2</sup>, 曹忠林<sup>3</sup>, 张涛<sup>1,2</sup>, 段春剑<sup>1,2</sup> 水下机器人-机械手系统自适应抗扰控制方法 /zrb/oa/darticle.aspx?type=view&id=201804012 针对开架式水下机器人在其作业过程中易受到脐带缆、机械手和海流等扰动影响的问题, 为减小改扰动对艇体姿态的影响, 文中对开架式水下机器人设计了一种基于模型的自适应抗扰控制方法, 并分别对脐带缆和机械手引起的扰动进行了建模分析, 具体建立了一种以全局运动学控制环和扰动力补偿项为主的自适应抗扰控制.在SY-Ⅱ开架式水下机器人平台上进行了<i>S</i>面控制和自适应抗扰控制的对比实验.结果表明, 脐带缆和机械手的扰动力会对水下机器人的姿态产生较大影响, 通过对扰动力的实时估算和补偿, 在定深定向、轨迹跟踪实验中, 基于模型的抗扰控制方法表现出更高的控制精度, 在姿态保持实验中, 与<i>S</i>面控制方法相比, 自适应抗扰控制展现了较好的鲁棒性, 系统轨迹更平稳, 具有更强的稳定性. 2018年04月15 00:00 2018年04 413 421 2164415 李冀永, 万磊, 黄海, 张国成, 秦洪德 流量计性能受流量稳定性影响实验 /zrb/oa/darticle.aspx?type=view&id=201804013 流量波动是影响流量计性能的重要因素之一.为了测试流量计测量性能受流量稳定性的影响, 通过控制水泵转速模拟了10种不同的流量稳定性状况, 对4种典型的流量计进行了测量性能实验.以仪表系数或流量系数相对偏差、线性度和重复性为评价指标.实验结果表明:流量计性能受流量波动影响的大小, 不但与流量波动的幅度和周期相关, 而且与流量计本身特性相关; 均速管流量计流量系数发生偏移, 测量重复性变差, 流量系数与差压平方根的倒数成正比, 测量时间内取流量平均和差压平均的方法不能减弱该影响; 涡轮流量计在小流量点处仪表系数明显偏小, 仪表系数发生偏移, 线性度变差; 电磁流量计仪表系数发生偏移, 测量重复性变差; 科氏质量流量计仪表系数发生偏移; 对使用转换器的流量计, 提高其信号采样频率和运算速度, 可以提高流量计测量精度. 2018年04月15 00:00 2018年04 422 432 1751943 孙立军<sup>1,2,3</sup>, 党士忠<sup>1,2</sup>, 张涛<sup>1,2,3</sup>, 刘艺伟<sup>1,2</sup> 基于BEST定价模型与区块链技术的企业应收账款交易系统 /zrb/oa/darticle.aspx?type=view&id=201804014 针对中国企业应收账款量大、质次的现状, 设计开发了基于BEST定价模型与区块链技术的企业应收账款交易系统仿真, 以助力盘活日益庞大的企业应收账款类信用资产. BEST定价模型度量买方与环境系统可能产生的违约概率, 以及来自买方、卖方与环境系统方面因素导致的买方违约损失率, 并运用最优控制管理技术努力实现买方企业应收账款内在价值最大化.同时, 植入区块链技术, 尤其是分布式总账、多边共治和不可篡改的安全记录优势, 使得企业应收账款安全、有效、低成本地非标准化甚至标准化转让交易成为可能. 2018年04月15 00:00 2018年04 433 441 1127629 徐德顺<sup>1,2</sup>, 马军海<sup>1</sup>