济南大学学报(自然科学版)杂志

济南大学学报(自然科学版)杂志2020年第04期

• 竖向荷载作用下岩溶区单桩承载特性研究

  李金良,邢宇铖,崔伟,房凯

  为了研究岩溶地貌对桩基的承载和变形特性的影响,提出相应的简化计算模型,采用非线性有限元分析软件ABAQUS对不同溶洞顶板厚度的单桩承载特性进行数值模拟,分析顶板厚度对单桩极限承载力以及变形的影响规律,探究桩侧与桩端的荷载传递特性。结果表明:溶洞顶板厚度的增大导致桩基的极限承载力增大,并对桩端摩阻力的传递产生影响;随着竖向荷载增大,桩基土体的主要塑性应变区由嵌岩段上部逐渐过渡到溶洞上方的顶板,顶板破坏模式表现为冲切破坏。

• 基于低电压穿越的风电场集电线路短路电流研究

  杨伟伟,王硕禾,陈金,牛江川,张冰华

  为了提高风电场集电线路短路电流的计算精度,研究低电压穿越的短路故障暂态机理,分析低电压穿越全阶段双馈感应发电机的短路电流计算公式,通过等值简化得到集电线路短路电流计算公式,进一步分析影响集电线路短路电流的主要因素;利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行算例仿真分析,研究集电线路不同位置故障与风电场集电线路短路电流间的关系。结果表明,故障点越靠近中压集电点母线,电压跌落越严重,集电线路短路电流暂稳态值越大,且故障线电流对短路点电流的贡献要比非故障线大10倍左右。

• γ-氨基丁酸的研究与应用进展

  闫朝阳,李旭,查士银,王元秀

  总结γ-氨基丁酸在动、植物和微生物体内的作用,分析其产生机制,阐述谷氨酸脱羧酶的分子结构、酶促反应过程等酶学特性,对γ-氨基丁酸制备工艺技术和在生物工程领域的应用进行综述,分析其现有技术的优缺点,并对γ-氨基丁酸未来的研究前景进行展望。

• 基于光谱学的溶解性有机物与重金属作用机理研究

  梁芊,郑海君

  采用三维荧光光谱、平行因子分析、同步荧光光谱、二维相关光谱相结合的方法,对养殖废水中溶解性有机物与Cu(Ⅱ)络合机理进行研究。结果表明:与Cu(Ⅱ)络合后,溶解性有机物中多糖和蛋白质质量浓度分别从24.1、 19.2 mg/L下降到17.5、 2.35 mg/L;溶解性有机物中主要荧光组分分别为蛋白质类物质、富里酸与腐殖酸类物质;溶解性有机物与Cu(Ⅱ)反应后,不同荧光区域均表现出不同程度的荧光猝灭,并且荧光猝灭发生的顺序为富里酸与腐殖及类物质、蛋白质类物质。

• 变径流化床反应器内的气固流动特性数值模拟

  陈艳,张亚新

  采用计算颗粒流体力学(CPFD)的数值模拟方法,对直径为160 mm、高度为273 3 mm的变径流化床反应器内的气固流动特性进行冷态模拟,研究不同气速及不同初始物料量对流化床反应器气固流动特性的影响,得到流化床内颗粒体积分数、颗粒速度以及颗粒停留时间的分布。结果表明,当气速不小于2.5 m/s时,流化床内颗粒体积分数轴向分布更为均匀,颗粒速度呈中间高、两边低的倒"U"形分布;壁面附近的颗粒停留时间长于中心处,使得壁面附近的颗粒趋于聚集;流化床的轴径向颗粒体积分数随着初始物料量的增加而增大。

• 一种双层六棱结构橡胶隔振器的隔振性能

  王伟,马驰骋,郭宗和,张裕晨,秦志昌

  为了解决车辆油箱的振动及燃油晃动的问题,提出一种具有双层六棱结构的橡胶隔振器;采用橡胶超-黏弹性材料本构模型,建立橡胶隔振器的有限元模型,并利用ANSYS有限元仿真软件研究和分析该橡胶隔振器的隔振性能。结果表明:该橡胶隔振器具有较小的固有频率和共振放大率,理论上对振动的衰减能达到94.5%;将该橡胶隔振器安装在汽车油箱与车身连接处,可有效降低油箱内因燃油晃动产生静电的可能性,改善了汽车行驶时的安全性。

• 线控制动系统车辆制动与横摆稳定性协调控制

  尘帅,王吉忠,张西龙

  针对装有线控机械制动系统的车辆的制动稳定性控制问题,在MATLAB/Simulink中建立七自由度车辆动力学模型及线控机械制动系统模型,提出一种兼顾制动效能与横摆稳定性协调控制的车辆制动力分配策略;该策略采用分层控制结构,运用滑模控制和模糊控制理论设计顶层控制器,主要负责纵向目标制动力及横向目标横摆力矩的求取;底层控制器运用二次规划方法,以轮胎利用率为目标优化函数,使用有效集算法求解目标函数,在车辆制动时完成目标纵向力与横摆力矩协调分配,进而达到横、纵向协调最优控制的目的;运用MATLAB/Simulink与Carsim在对开路面上进行改变制动意图的工况联合仿真。结果表明,所提出的车辆制动力分配策略能够在保证车辆制动效能的前提下同时满足车辆横摆稳定性控制要求。

• 改进的变分模态分解在锚杆和锚固质量检测中的应用

  闫志勋,刘怡明,林童,孙晓云,王明明

  针对锚杆电磁超声信号夹杂的噪声极大地影响有用信息提取的问题,提出基于布谷鸟搜索算法的变分模态分解与独立分量分析相结合的降噪方法;该方法利用布谷鸟搜索算法优化变分模态分解的输入参数,实现信号的最优分解,利用变分模态分解将信号自适应分解为一些模态分量,依据排列熵值对分解的模态进行重构,利用快速独立分量分析算法对重构信号与原信号组成的2路通道进行解混,实现回波信号与噪声信号的分离,并对锚杆和锚固信号数据进行分析。结果表明,与常用的降噪方法相比,该方法有更好的抗噪性和降噪效果。

• 基于改进逼近理想解排序算法的电信行业终端销售方案评估

  穆倩倩,左羽,赵勇,龙飞

  针对电信运营商终端销售各渠道可能存在的养卡套利、合约到期留存率低等问题,提出一种基于信息熵-逼近理想解排序法的终端销售方案评估模型,以监控终端销售健康度;首先运用德尔菲法法找出影响终端销售的指标并确定原始矩阵,然后运用信息熵计算得出指标权值矩阵,最后采用逼近理想解排序算法计算目标到正、负理想解的多维欧氏距离,并求得样本贴近度,以此排序作为终端销售的最终评估标准。结果表明,该方法在一定程度上消除了权重矩阵的主观性,模型部署实施后电信运营商终端销售健康度大幅改善。

• 基于图形评审技术的云工作流调度计划风险评价模型

  孙宝军

  针对云工作流的各项服务质量指标难于精确估计,包含诸多不确定性的问题,基于图形评审技术网络模型,提出一种评价云工作流动态风险的风险元传递模型;根据云模型计算各服务质量指标的区间范围,利用推导的等价传递函数和矩母函数计算云工作流的服务质量指标的期望和方差;基于提出的风险度公式和比较方法,评价各个调度方案的风险大小;最后根据执行时间和服务费用的不确定性,模拟小规模工作流调度计划,并与均值-方差模型和逼近理想解排序法进行对比。结果表明,该方法应用于云工作流调度方案选择是可行的。

• 基于注意力机制与空间金字塔池化的行人属性识别

  针对目前的行人属性识别方法存在鲁棒性差、特征表达能力不足和行人的细粒度特征识别精度不高的缺点,提出一种基于注意力机制与空间金字塔池化的行人属性识别方法,通过注意力机制强化不同维度的特征,提升行人整体特征表达;通过空间金字塔池化操作,实现任意大小图像的输入,更好地保留图像的特征信息。结果表明,与现有的其他方法相比,所提出的行人属性识别方法可以精确地识别行人多种属性,具有较高的行人细粒度特征识别精度。

• 基于Steger算子的非平稳信号瞬时频率估计方法

  康德,马增强,李响,李俊峰

  针对传统的非平稳信号时频分析中瞬时频率估计方法在适应性、抗噪性和精度等方面存在的问题,提出一种基于Steger算子的非平稳信号瞬时频率估计方法;先将一维非平稳信号经时频分析得到二维时频分布图,对其进行Gaussian函数卷积平滑滤波以增强瞬时频率脊线,然后构造Hessian矩阵求取瞬时频率脊线中心,最终根据瞬时频率脊线与时频分布图位置关系,计算得到瞬时频率。结果表明,基于Steger算子的非平稳信号瞬时频率估计方法对时频分布图适应性强,抗噪性优异,瞬时频率误差率小于5%,瞬时频率估计精度较高。

• 基于光流场分割的伪装色运动目标检测

  周静,窦一民,李金屏

  为了解决伪装色运动目标难以检测的问题,通过分析动态背景下具有伪装色运动目标的运动变化规律,提出一种基于光流场分割的运动目标检测方法;在具有伪装活动目标且背景动态变化的视频中采用稠密光流算法计算出视频序列的运动光流场,根据运动目标与背景运动方式的差别对运动光流场进行分析,利用K-均值算法完成运动目标与背景的分割,获取运动目标区域。实验结果表明,在摄像头固定情况下,该方法能在变化的背景中有效检测出伪装色运动目标。

• 基于分区域特征提取的单张图像天气识别

  李鹏程,吕昌峰,于向茹,李金屏

  针对单张图像的传统天气识别方法准确率较低,以及对天空区域不明显的图像具有识别局限性的问题,提出基于分区域特征提取的天气识别方法;在含有晴天、多云、阴天、雾天4种天气的数据集中,对图像进行天际线分割,并识别天空区域与地面区域;分别提取图像中天空区域、地面区域和图像整体的纹理特征、形状特征及颜色特征,并利用随机森林分类模型进行训练和测试。结果表明,该方法对于单张图像天气识别的准确率为92.6%,可以准确地识别图像天气,具有较强的实用性和普适性。

• 基于分数阶改进Retinex低光图像增强的仪表检测算法

  田继祥,王硕禾,张冰华,金格,牛江川

  为了解决雾霾、阴雨天气中变电站巡检机器人采集的低光照仪表图像参数难辨识问题,提出一种基于分数阶改进法的Retinex增强与快速最近邻逼近搜索函数库定位的低光图像仪表检测算法;用分数阶微分替代Retinex理论中的整数阶微分,获得与先验匹配更精确的光照图和反射图;采用相机响应函数调整亮度,在增强低光照仪表图像的同时减少颜色和亮度失真;采用加速稳健特征与快速最近邻逼近搜索函数库算法配准定位目标仪表,并利用累积概率霍夫变换检测指针并读取仪表示数。结果表明,该算法能较好地增强低光仪表图像细节,在兼顾较快速度的同时,识别准确率明显提升。