非线性宽频振动能量采集技术的研究进展

环境中的振动大都不是单一频率的振动,其频率成分分布在一个较宽的频带内.为了充分采集环境中的振动能量,实现无线传感器的自供电,要求振动能量采集器具有宽频振动采集性能.非线性振动法是目前研究最多的一种方法,利用非线性振动法可较容易地实现宽频振动能量采集,且能获得较好的能量采集性能.本文阐述了非线性宽频振动能量采集器的工作原理、机电耦合理论,根据不同的类型介绍了宽频振动能量采集器的最新研究进展,总结了不同类型的优缺点,并对非线性宽频振动能量采集器的发展趋势进行了展望.     

利用AR模型参数和BP神经网络辨识微震信号

利用AR模型参数和BP神经网络,针对矿山微震信号具有频带较宽、谱成分丰富的特性,提出了时不同频率范围的信号和噪声进行滤波处理的方法.利用该方法可将噪声与信号分离以及将不同频段信号分解,从而达到滤波的目的.实验结果表明,利用AR模型参数和BP神经网络能够有效去除微震异常信号的噪声,可应用于微震信号的预处理和微震预测.     

负信噪比直扩信号的基带码盲检测

研究在没有直扩信号任何先验知识的情形下，利用随机微分方程和能量检测法，从负信噪比直扩信号中盲检测出载波信号．利用非线性信号噪声减缩的理论和小波多尺度算法，从载波信号中盲检测出基带码．计算机模拟表明，能够从载噪比为-27dB的直扩信号中盲检测出载波信号．已知载波频率，能从载噪比为-10dB的直扩信号中盲检测出载波信号上的基带码，其从误码率为10^-4．     

基于时变AR模型的重叠信号分量盲分离方法

提出一种利用时变AR模型对单信道时频重叠的多个信号分量的瞬时频率和瞬时幅度进行估计，从而进行信号分量分离的方法．通过利用长椭球序列作为基函数对时变AR模型系数进行展开，将时变模型转化为时不变模型后利用一种递推方法进行模型系数估计．该方法计算简单，不需要知道信号的先验信息．仿真结果证明了方法的有效性和优异性能。     

纳米生物学研究中的新技术

大量的生物结构，从核酸，蛋白质，病毒到细胞器，其线度在1—100纳米之间，生物结构虽然很小，但异常复杂，又格外活跃，表现出很多特定的生物学功能，纳米生物学就是在纳米水平阐明生物分子作用规律的一门新兴学科，通过对生物大分子超微结构的解析和操纵，获得单个分子在生命活动中的详尽信息，从而在单分子水平上探寻影响人类健康的恶性疾病的发病机理，并最终能够利用对单分子进行微尺度操纵的技术进行治疗。纳米生物学是一个非常有意义，但又神秘莫测的领域，但广阔的应用前景已经昭示了这一交叉学科强劲的生命力。本文将着重介绍原子力显微镜和光镊在纳米生物学研究中的重要应用。     

双旁侧进气高超声速飞机概念设计与评估

要本文提出了一种旁侧进气翼身融合体布局一体化气动构型，并首次提出了一种基于双乘波体旋转对拼的前体设计方案．在全参数化构型设计的基础上，以数值模拟为评估手段，给定不同设计参数对前体进行了分析，结果表明在获得良好容积和升阻性能的同时，利用左右乘波面作为进气道的外压缩面，可保证进气道入口截面处具有较好的流场均匀性和来流捕获量．进而针对幂曲线、余弦曲线等4种典型的翼前缘形状，开展了整机数值分析．计算结果证明了飞行器的高升阻比优势，同时也发现由于机体／机翼的耦合作用，小攻角飞行状态下机翼前缘可以捕获机体压缩产生的部分高压，故在0°和4°攻角条件下，4种构型的升阻比呈现完全不同大小排列顺序．这一结果也为后续的优化设计提供了方向，即前缘形线的合理选择应可进一步提高飞行器的升阻比．     

美日两国实现超级宽带网络自动预约节目的跨国管理——世界首次管理预约软件实验成功

以往的GMPLS等网络控制协议，可以说基本是一种约定式的协议，其目的是保障宽带即刻开放和正常的运行模式。如果仅仅按照这个控制协议或运行模式来进行管理，那么当有新的要求产生时，空余的带宽就不会被利用，出现带宽利用供不应求的局面。另外，在实际使用宽带网络时，应按规定的时问，切实地使用。例如，在用网络进行实况转播时，如果不能好的利用那些空的带宽，那么转播将无法进行，转播工作当然也就不能成立。如果一开始就对空余的带宽进行预约，那么在规定的时问内，宽带就能被充分地利用。     

建(构)筑物拆除爆破塌落触地的试验研究及数值模拟

利用混凝土块自由下落撞击C40、C30、C20混凝土平台来模拟建(构)筑物拆除爆破塌落触地引起的地震效应。使用爆破振动智能检测仪等设备,通过改变混凝土块自由下落高度、冲击面状态(长、短边朝测点的方向)、混凝土平台类型来检测塌落体触地产生的振速和振动频率。分析试验数据:以C40平台为例,下落高度为10 cm,当变为5 cm时,混凝土平台水平方向上离落点距离为40 cm、80 cm处的两个测点最大振速减少了33.4%、21.7%;当其他条件相同,仅改变冲击面状态,由短边变为长边时,最大振速下降16.2%;当平台由C40变为C20时,最大振速下降37.4%。通过数据分析可知:建(构)筑物拆除爆破过程中,地面刚度越高、塌落高度越高、冲击地面为短边朝向测点时,塌落体引起最大振速越大,对周围保护对象造成的危害越大。因此在工程实践中,采取措施减少这些因素引起的损失很有必要。最后,通过ANSYS/DYNA对试验过程进行数值模拟,得到撞击瞬间混凝土块受力大小情况和撞击平台的混凝土块中心处的瞬时振速。试验所测振速与模拟结果有较好的吻合。     

坚硬顶板深孔爆破卸压技术及其模拟优化

工作面回采过高冲击危险区时,采用深孔爆破技术,提前释放坚硬顸板内储存的弹性能,可以降低冲击危险,能有效地避免冲击地压灾害发生。以济三煤矿6303工作面实际地质情况为研究背景,从岩石爆破机理出发,计算出合理的钻孔间距;利用Ansys有限元非线性动力学软件,对不同爆破孔间距深孔预爆破方案和爆破效果进行爆破效果模拟,分析了爆破应力波传播规律和裂纹扩展情况,找出最优爆破参数。     

黑潮研究进展分析

黑潮是北太平洋西边界强流,具有高温高盐特征,其季节变化和年际变化对我国近海的环流结构和温盐分布起到了决定性作用。本文简要概述了黑潮相关研究计划,并利用Netdraw软件对黑潮研究文献的关键词进行聚类分析,发现黑潮的研究内容主要围绕东海、南海、海表温度、黑潮大弯曲和黑潮延伸体展开,然后结合文献解读探讨了黑潮的研究进展。最后,为了更深入地开展黑潮的调查研究,提高我国的黑潮研究水平和实力,提出了四条建议:(1)注重海洋再分析资料数据集的建设;(2)研制具有自主产权、适合我国近海的高分辨率海洋环流模式;(3)加大海洋观测、探测等基础设施研发的投入;(4)加强国际合作,开展全流域黑潮调查研究。     

Volatile constituents of the scent gland reservoir ofAspavia acuminata

Summary Volatile components of the scent gland complex of the adult bug ofAspavia acuminata, an agricultural pest from Nigeria, have been identified by the technique of combined gas chromatograph-mass spectrometry. Of specific interest is the presence in the gland reservoir of hex-2-enal, 4-oxo-hex-2-enal and 4-oxo-oct-2-enal.The author is grateful to the Bayero University Research and Higher Degrees Committee for financial support, Dr B. W. Staddon for his valuable assistance, Dr D. E. Games for arranging mass spectral facilities.     

Glycoconjugates in sperm function and gamete interactions: how much sugar does it take to sweet-talk the egg?

Glycoconjugates in the mammalian reproductive tract are critical components of the molecular mechanisms that control sperm maturation, sperm transport and gamete interactions. In the oviduct of many species, sperm transport and maturation are regulated by protein-carbohydrate interactions that form a sperm reservoir. Subsequently, gamete interactions are mediated by the binding of lectin-like sperm proteins with carbohydrate moieties on the zona pellucida. The sperm glycocalyx is extensively modified during sperm transport and maturation. Multiple functions have been proposed for this dense carbohydrate layer overlying the sperm plasmalemma, and sperm-surface carbohydrates have been implicated in immune-mediated human infertility. The structure and function of glycoconjugates in the oviductal sperm reservoir, the zona pellucida, and on the sperm surface are reviewed.     

小流域水土保持信息管理系统设计与实现

以官厅、密云水库上游为研究区域，构建了以微观地理单元一小流域为对象的水土保持信息管理系统，本文就其主要功能与结构进行了详细描述。该系统以小流域为对象，采用数据库和空间数据引擎技术，实现了小流域水土保持监测信息全要素、多专题、分层集成存储。在此基础上，面向小流域实现了水土保持环境背景数据及专题信息综合分析、小流域治理措施评价，应用相关治理效益计算方法及指标对治理成效进行治理效益分析等。从而集数据库存储、数据综合分析、信息挖掘、治理成效评价等功能于一体，实现了小流域信息的全息化描述和一体化管理。系统采用C／S（客户机／月艮务器）结构模式，基于Oracle和ArcSDE实现空间数据和非空间数据存储管理。在数据库服务基础上，客户端系统以ArcGIS Desktop产品ArcMap为开发平台，采用COM组件技术ArcObject，以MS Visual Basic for Applications（VBA）来实现。     

台风形成库区降雨的影响因子挖掘

考虑影响台风降雨因素的复杂性以及现有水库台风遥测资料的不完备性,采用基于信息熵与条件信息熵建立起来的不完备信息系统的约简方法,对台风形成库区降雨的影响因子进行挖掘.以典型水库中的台风特性参数及库区降雨实时监测信息为依据,忽略环境因素影响,重点研究包括台风风速、风力、7级/10级风圈半径、中心气压、台风中心与库区距离等典型台风特性因子对库区降雨量的影响,经信息约简认为台风风速、中心气压、与库区距离等台风特性因子是库区降雨的主要影响因子.分析结果对水库台风监测及库区降雨强度分析具有一定指导作用.     

亚高山针叶林群落系统的生态学过程和持续性机制

森林生态系统由于其复杂的物质循环与能量转化通道，直接参与地图一生物圈问的生物地球化学循环。因此，对森林生态系统结构与功能的研究一直是研究全球生态环境问题的核心。目前在这个研究领域的共识是：对生态系统功能的了解首先是基于对系统组分过程结构和动态的理解，而生态系统多功能的持续性机制在于确保组成系统的各组分过程结构的维持和良好的协调。在森林群落生态系统中，最基本的植物、生态学过程是能流传输(transfer)和分配(partitioning)过程，碳、养分和水循环过程，生态位的相对稳定和分化过程以及植物的生长，死亡和更新过程。川西亚高山针叶林是我国西部目前唯一保存良好的天然森林。除了它重要的、不可替代的生态、经济和社会地位外，从生态系统本身以及与全球气候变化的联系上，地处高寒环境下的川西亚高山针叶林生态系统有其独特之处：相对简单的层次结构和种丰富度，清晰的更新和演替规律，有意义的地质、气候和区系历史，巨大的土壤冷冻碳库，更加分化的结构和功能类型，复杂的地形、地貌组合以及生态位的多样性等。这些特征一方面给系统生态过程研究带来许多挑战性的问题，另一方面为研究植被动态过程以及植被与气候变化相互作用提供了一个天然实验室。     

耗能减震技术在基于位移的结构设计中的应用

随着基于性能抗震设计理论逐步被地震工程界所认同,对其研究已成为当前地震工程界的热点。基于位移的抗震设计是实现基于性能抗震设计思想的一务有效途径,其主要目的是使结构构件在不同地震危险水平下满足不同的位移目标要求,耗能减震技术的运用为这个目标的实现提供了切实可行的技术手段。通过系统地归纳总结国内外的研究成果,介绍了工程结构耗能减震控制的原理、基本形式及典型的工程应用,指出耗能减震技术在结构的性能设计中占有重要的地位,研究如何将耗能减震技术行之有效地应用到基于位移的抗震设计方法中具有重要的现实意义。     

An Adaptive Multiscale Ensemble Learning Paradigm for Nonstationary and Nonlinear Energy Price Time Series Forecasting

For forecasting nonstationary and nonlinear energy prices time series, a novel adaptive multiscale ensemble learning paradigm incorporating ensemble empirical mode decomposition (EEMD), particle swarm optimization (PSO) and least square support vector machines (LSSVM) with kernel function prototype is developed. Firstly, the extrema symmetry expansion EEMD, which can effectively restrain the mode mixing and end effects, is used to decompose the energy price into simple modes. Secondly, by using the fine‐to‐coarse reconstruction algorithm, the high‐frequency, low‐frequency and trend components are identified. Furthermore, autoregressive integrated moving average is applicable to predicting the high‐frequency components. LSSVM is suitable for forecasting the low‐frequency and trend components. At the same time, a universal kernel function prototype is introduced for making up the drawbacks of single kernel function, which can adaptively select the optimal kernel function type and model parameters according to the specific data using the PSO algorithm. Finally, the prediction results of all the components are aggregated into the forecasting values of energy price time series. The empirical results show that, compared with the popular prediction methods, the proposed method can significantly improve the prediction accuracy of energy prices, with high accuracy both in the level and directional predictions. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于模拟有限差分的嵌入式离散裂缝数学模型

嵌入式离散裂缝模型划分网格时不需要考虑油藏内的裂缝形态,只需对基岩系统进行简单的网格剖分,可以大大降低网格划分的复杂度,从而能够提高计算效率.并且该模型可以将现有成熟的油藏数值模拟技术和离散裂缝网络模型有机地结合起来,能精细地模拟流体在裂缝性油藏中的流动.本文模型求解采用模拟有限差分方法,该方法基于单个网格的节点和面信息构造数值计算格式,理论上适用于任何复杂网格系统,且具有良好的局部守恒性,将其推广到嵌入式离散裂缝模型后,克服了该模型基于有限差分方法求解时不能有效处理全张量形式的渗透率以及不适用于复杂边界形状裂缝性油藏的局限性.最后通过实际算例验证了本文方法的正确性和优越性.     

基于弹性力学的超构材料

近年来以微结构为基本构造单元的人工超构材料,由于具有自然材料所不具备的可设计的奇异物性,在材料学、声学、光学、电磁学以及信息能源等领域具有巨大的发展潜力.超构材料的研究脱胎于电磁超构材料,但是近年来在声学、热学、静电、静磁学以及弹性力学领域取得了飞跃的发展,大大拓展了超构材料的研究领域.借助Milton图重点阐述了基于弹性力学的新型超构材料的超常特性及其主要类别：例如具有负的质量密度和负弹性模量的声学超构材料,具有负泊松比的拉胀超构材料,具有剪切模量G=0的反胀超构材料,以及高强度的超轻材料等新奇的人工超构材料.不仅如此,还结合变换力学着重描述了声波和弹性波在这类弹性力学超构材料中的传播特性,以及详细阐述了负弹性参数超构材料界面的声表面波的特征及其物理效应.最后结合弹性力学超构材料在我国的研究现状,对利用弹性力学超构材料和声波超构材料操纵弹性波和声波的传播以及开发设计新型弹性力学超构材料等问题作了总结与展望,希望推进此类材料在诸多研究领域的应用.     

基于四元数表达的模糊矢量形态学算子

由于经典的形态学算子不能直接拓展到彩色图像处理中,提出一类基于四元数表达的模糊矢量形态学算子.该算子利用四元数表达彩色图像并结合其分解特性,将彩色图像的模值、四元数的垂直分量和角度信息作为词典编纂顺序的3个边缘分量.3个分量一方面去除了彩色图像多通道数据的相关性,另一方面更便于词典编纂顺序等级的划分.并利用模糊数学解决了现有词典编纂顺序存在的等级判定难以深层进入的问题,给出了基于四元数表达的模糊矢量排序算法.与现有的矢量排序算法相比,新的矢量排序算法同时考虑了各分量的作用,并将判定进行到词典编纂顺序的最后一层,实现了矢量的正确排序.基于新的矢量排序规则,定义了矢量形态学算子,并将新的矢量形态学算子应用于彩色图像滤波、分割中.实验结果表明,与现有的矢量形态学算子相比,新的矢量形态学算子在平滑彩色图像噪声的同时保留了图像细节,并能正确地分割多类彩色图像,具有较高的鲁棒性及实用性.