浙江工业大学学报

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任　杰, 袁海宽

2011, 39(3): 237-240.

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通过对催化汽油的简单蒸馏、硫含量测定, 进行了催化汽油硫含量分布的数学模拟研究.研究结果表明, 催化汽油馏分越重, 其硫含量越高, 轻催化汽油基本不含硫, 硫主要分布在重汽油中.经过模型方程推导和参数估值, 建立了硫含量分布数学模型.统计检验结果表明:硫含量模型(n =1) 的模拟计算精度较高, 是较理想的数学模型.硫分布预测结果指出, 催化汽油的氧化和萃取处理对汽油脱硫均有贡献, 轻重催化汽油的氧化萃取脱硫没有明显差别.

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地聚物对固化焚烧飞灰的研究

金漫彤,邵江平,黄彩菊,王连军,虞　伟

2011, 39(3): 241-246.

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垃圾焚烧处理技术产生的飞灰浓缩了重金属等一些高毒性当量的危险成分, 如果处理不当会产生二次污染, 因此焚烧飞灰被认为是危险废物, 必须进行特殊处理.论文对地聚物固化垃圾焚烧飞灰的工艺及养护条件进行了实验研究, 以抗压强度和重金属浸出质量浓度为效果表征量, 研究了地聚物固化飞灰的合成配方.结果表明:氧化物配比为m(Na2O)∶m(SiO2)=0 .30 , m(SiO2)∶m (Al2O3)=4 .7 时, 飞灰掺量为40 %的固化体在养护7 天后抗压强度能达到31 .25 MPa , 固化体中 Pb , Zn ,Cu 和Cr 的浸出质量浓度分别达到0 .183 8 , 0 .023 1 , 0 .008 1 , 0 .367 9 mg/L .

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PtRu/C 纳米催化剂对乙醇的电氧化性能

乔　芸, 褚有群, 陈赵扬, 马淳安

2011, 39(3): 247-251.

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以商用炭黑V ulcan XC-72R 为载体, 硼氢化钠为还原剂, 采用浸渍法制备了PtRu/C 催化剂, 采用XRD , TEM 及H RTEM 等手段对催化剂的晶体结构和粒径大小进行了表征.结果表明:采用浸渍法制备的PtRu/C 催化剂和Pt/C 催化剂均表现为Pt 的fcc 晶体结构;PtRu/C 催化剂中的金属颗粒粒径小于Pt/C 催化剂, 其平均粒径约为4 .3 nm , 因而具有更大的反应表面积.用循环伏安, 恒电位极化及CO 溶出伏安法考察了上述两种催化剂对乙醇氧化的电催化性能.结果表明:相对于 Pt/C 催化剂而言, PtRu/C 催化剂具有更强的抗CO 中毒能力, 对乙醇的氧化具有更高、更稳定的电催化性能, 乙醇在PtRu/C 催化剂电极上正向氧化反应的表观活化能为17 .66 kJ/mo l .

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L-天冬氨酸α-脱羧酶工程菌株的构建及其培养条件研究

洪　敏,赵春田,张正波,吴瑶瑶,裘娟萍,白彦兵

2011, 39(3): 252-256.

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L-天冬氨酸α-脱羧酶以L-天冬氨酸为底物, 脱去α-羧基后生成β-丙氨酸.利用PCR 扩增技术, 将Escherichia coli DH5α中的PanD 基因克隆后连接到pET28c(+)载体上, 先转化E .coli DH5α中, 经过50 μg/mL 卡那霉素抗性筛选和酶切、测序验证后, 转化表达菌株E .coli BL21 (DE3), 得到具有L-天冬氨酸α-脱羧酶活性的工程菌株E .col i BL21(DE3)/ pE T28c(+)-panD . 经乳糖诱导该基因能有效表达C-末端具有组氨酸标签的L-天冬氨酸α-脱羧酶.通过对乳糖诱导时间、乳糖诱导质量浓度、诱导温度、诱导菌龄和培养基诱导初始pH 值等发酵条件的优化, 得到最佳培养条件为:乳糖诱导时间20 h , 乳糖质量浓度12 g/L , 诱导温度为35 ℃, 诱导菌龄为3 .5 h , 诱导培养基初始pH 5 .5 , 通过对转化产物β-丙氨酸的检测结果分析显示, 工程菌株E .col i BL21 (DE3)/pE T28c(+)-panD 在优化条件下, 酶活力达186 U .

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纳米Pt/石墨电极材料的电催化性能研究

余科尔, 楼白杨, 徐　斌, 杨　京

2011, 39(3): 257-260.

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采用真空离子镀, 在经活化的石墨电极上沉积纳米Pt ;并通过扫描电子显微镜SEM 对改性后的石墨电极试样微观组织进行观察研究.在此基础上, 利用电化学工作站研究了石墨电极试样电催化性能, 并探讨了峰值电流与甲醇浓度以及峰值电流密度与扫描速度的关系.研究结果表明, 具有粗糙表面的纳米Pt/石墨电极, 其峰值电流受甲醇浓度的影响.随着甲醇浓度的上升, 甲醇氧化峰电流密度增加, 特别在高甲醇浓度时, 呈现线性关系, 显示了其具有良好的抗催化剂毒化能力.此外, 在峰值电流密度与扫描速度的关系的测试中, 出现两个线性区, 但斜率相差不大, 进一步说明纳米Pt/石墨电极受控制步骤影响较小.

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氯甲烷回收过程水洗塔的动态模拟

吴国权, 夏陆岳, 孙小方, 蔡亦军, 潘海天

2011, 39(3): 261-263.

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进行了氯甲烷回收过程水洗塔的动态模拟研究.在工艺机理分析和物料衡算的基础上, 建立了水洗塔的动态数学模型, 通过对该动态模型的求解, 得到了在水洗塔开车过程和气相流量发生阶跃波动时, 各塔出口非惰性组分的质量分数随时间变化关系.根据此动态模型还得到了水洗过程气相流量和液相流量的最优操作线.研究工作给氯甲烷回收过程工艺优化和生产过程质量控制提供了重要的参考价值.

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高苯丙氨酸的合成新工艺研究

张　婷, 徐时良, 李景华

2011, 39(3): 264-267.

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高苯丙氨酸为非天然氨基酸, 是合成血管紧张转化酶(ACE)抑制剂以及其他药物的重要中间体.研究了以苯乙酮为原料与草酸二乙酯缩合, 再与醋酸铵进行氨化反应, 最后在钯炭催化下进行氢化还原得到高苯丙氨酸的新工艺.较佳反应条件是:(1)缩合反应, 将新制的乙醇钠滴加到溶有苯乙酮以及草酸二乙酯的甲苯溶液中且n(苯乙酮)∶n(草酸二乙酯)=1 ∶1 .5 ;(2)氨化反应, 采用用机械研磨的固相合成方法;(3)氢化还原反应, 在高压釜中(5 MPa , 90 ℃)进行得到目标产物.在较佳工艺条件下, 反应总收率达87 %以上.产品及重要中间体结构经核磁共振确认.该过程所用原料廉价、反应高效、绿色.

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掺气泡对空泡影响的高速摄影分析

俞小伟, 董志勇, 韩　伟, 王　立, 颜效凡

2011, 39(3): 268-272.

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为解决高速水流空化产生的空蚀破坏, 常在低压区或易发生空蚀部位上游设置掺气设施强迫掺气, 而高速水流掺气减蚀的机理涉及空泡动力学问题.通过在直流式水洞中用高速摄影技术对半圆柱突体的空化特性进行观察分析, 测量了半圆柱突体后空化区不同直径掺气孔及掺气体积分数下压力和空化数的变化.揭示了半圆柱突体后空化云的形态、随流运动的演变情况, 不同直径掺气泡对空化云及空泡和掺气泡相互作用的影响.试验结果表明在流速v =11 .67 m/ s , 掺气量分别为 0 .6 , 0 .8 , 1 .0 m3/h 的情况下, 高10 mm , 底部直径为6 mm 的半圆柱突体后2 mm 掺气孔的空化数会达到最大值, 并且最佳掺气孔径会随掺气体积分数的增加而减小.

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基坑水泥搅拌桩桩身水平位移影响因素的颗粒流数值模拟

沈一帆, 胡敏云, 计国贤

2011, 39(3): 273-278.

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采用基于散体介质理论建立的颗粒流细观力学方法, 对基坑开挖过程中水泥搅拌桩支护的桩身水平位移特征及影响因素进行了计算分析.分析中主要考虑了5 个影响因素:桩身埋置深度, 桩径尺寸, 土体内摩擦系数, 颗粒刚度参数及施工进度.数值模拟结果表明, 当桩身埋置深度较小时, 增加桩身埋置深度可以明显减小基坑侧壁的水平位移变形量, 但是, 当桩身埋置深度超出基坑开挖深度后, 对桩身水平位移的限制作用就不大了.桩径尺寸对基坑水泥搅拌桩桩身水平位移影响较为显著, 能有效控制桩身水平位移大小.土体内摩擦系数的增大对桩身水平位移影响具有一定的影响, 但其并不是起控制作用.颗粒刚度的变化体现了不同的土层性状的差异, 其对桩身水平位移变化也比较明显.基坑开挖中分层施工进度的快慢对桩身最大水平位移影响也较大, 随着基坑暴露时间的加长, 桩身水平位移逐渐加大, 反映了基坑开挖过程中水泥搅拌桩桩身水平位移具有时效性.

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CGCS2000 坐标系控制点及图件成果转换方法研究

来丽芳

2011, 39(3): 279-281.

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通过回顾当今国际上主要的全球空间基准IT RF 的实现过程, 介绍了CGCS2000 坐标系的建立过程.对于实施CGCS2000 坐标系后控制点转换, 提出采用基于大地微分公式的坐标转换方法; 对于图件转换, 总结了需要解决的正北方向的确定、图幅网格化、图幅接边等关键问题.

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低周反复水平荷载下不同轴压比Z 形截面混凝土柱受力性能数值分析

季　青, 杨俊杰, 陈瑞生, 朱振华

2011, 39(3): 282-286.

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通过ANS YS 对低周反复水平荷载作用下Z 形截面柱受力性能进行数值模拟分析, 研究其不同轴压比下的抗剪承载力和延性等受力性能, 轴压比μ从0 .1 变化到0 .9 .结果表明:轴压比μ的变化对低周反复荷载下Z 形柱的受力性能影响较大.最后, 给出可供实际工程设计参考的抗剪承载力计算公式, 并将公式的计算值与实验值进行比较, 验证了公式的可行性.

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弹簧质量系统碰撞的分析与数值模拟

池延东, 蒲军平

2011, 39(3): 287-291.

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按照经典碰撞理论, 利用恢复系数e 推导了两小球弹簧质量系统碰撞的位移速度公式, 得到该质量弹簧系统碰撞问题的解析解.基于Newmark 法, 根据动接触碰撞理论得到的处理二维碰撞的数值积分表达式可对碰撞问题进行数值求解.将得到的解析解与数值解计算结果进行比较, 验证了数值方法的正确性, 给出了处理小球弹簧质量系统碰撞时e 的取值, 并将该数值方法推广至分析多个小球的弹簧质量系统的碰撞研究中.

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填充墙刚度系数对框架结构抗震性能的研究

刘世美,黄东升,丁天庭

2011, 39(3): 292-296.

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通过建立三维有限元模型, 采用ANSYS10 .0 软件进行静力分析, 分别对不开洞填充墙和开洞填充墙中相关系数分析发现, 随着墙体宽高比的增加, 模型的相对刚度也在逐渐增长, 但增长速度逐渐减慢, 当填充墙宽高比大于1 .5 时, 宽高比的增大对框架抗侧刚度的增大影响不大, 当填充墙宽高比大于1 .8 时, 可忽略墙体宽高比增大对框架抗侧刚度的影响.研究发现, 梁柱惯性矩之比对于模型的相对刚度影响很大, 框架结构的相对刚度随梁柱惯性矩之比(I2 /I 1)的增加而减小.

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基于三场耦合的轮毂轴承淬火残余应力场建模

王秋成, 罗利强, 王　磊

2011, 39(3): 297-300.

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汽车轮毂轴承淬火冷却过程, 轴承套圈内部温度、组织和应力在短时间内发生了剧烈变化, 对于变化过程中温度、组织、应力的定量分析, 可借助有限元软件ABAQUS 进行.采用顺序耦合热应力法, 先进行非线性热传导分析, 求出淬火过程各阶段的瞬态温度场、组织场.然后根据求得的瞬态温度场, 进行淬火过程的热力耦合分析, 求解淬火冷却后的应力场分布.在分析过程中, 充分考虑了相变潜热对温度场和相变场的影响.为了验证模拟结果, 采用X 射线应力测定仪测量了轴承外表面特殊点的残余奥氏体含量和残余应力值, 把模拟值和试验结果进行比较, 发现模拟值和测量结果比较吻合.

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金属拉伸声发射信号特征分析

伍蒋军, 黄振峰, 毛汉领

2011, 39(3): 301-303.

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在利用声发射技术对金属缺陷的萌生、扩展及断裂过程进行检测时, 必须明确缺陷产生不同阶段的声发射信号特征.为了获取该特征, 采用金属拉伸试验模拟金属缺陷产生过程.为此, 利用现有DSP 数据采集系统搭建金属拉伸试验平台, 根据GB 228 -2002《金属材料试样拉伸实验方法》, 进行拉伸试验.经分析, 试验所得不同阶段声发射信号时域特征与理论吻合;再利用不同阶段典型声发射事件进行频域分析, 发现频率成分明显不同, 塑性变形和屈服阶段频率成分主要集中于低频段, 断裂阶段频率成分在高频段显著增加.金属拉伸过程不同阶段声发射信号的时域、频域特征差别明显.

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双金属复合管滚压复合成形的力学计算

李文武, 曹志锡

2011, 39(3): 304-307.

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双金属复合管是由两种不同的金属复合而成的一种新型管材, 综合利用了内外管两种不同材料的性能, 具有广泛的应用前景.根据对双金属复合管滚压成形过程原理分析, 建立双金属复合管的力学模型.采用弹塑性理论, 分析了在滚压成形过程中金属薄壁内管及厚壁外管的应力应变状态, 通过变形协调条件, 得出了外管在弹塑性变形状态时卸压后胀管压力与残余接触压力之间的关系, 并根据外管所处的变形状态, 确定了胀管压力及残余接触压力的工作范围.

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数值模拟在棒材热轧过程及缺陷预测中的应用

许杨中, 金　杰

2011, 39(3): 308-311.

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采用三维刚塑性有限元方法, 耦合轧制过程的温度场和应力、应变场, 利用DEFO RM-3D 有限元软件模拟了棒材的热轧过程.通过分析轧件表面不同位置点的等效应变和等效应力, 得出轧件尾部的变形比头部更充分以及中部变形较头部和尾部更稳定的结论;通过对轧件温度场的分析, 得出了棒材热轧制结束瞬间, 沿着轧制方向, 表面温度呈下降趋势的结论, 此结论与轧制理论相吻合; 最后, 通过分析离散点的等效应变率、Y 向应变率和等效应力, 对棒材热轧过程中轧件表面易产生缺陷的位置进行了预测, 模拟位置与实际位置基本吻合, 体现了数值模拟方法对于轧钢生产的重要现实意义.

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基于遗传算法的混流生产线产品分组指派问题研究

兰月政, 鲁建厦, 孔令革

2011, 39(3): 312-316.

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市场对产品需求的多样化使得混流生产方式在离散制造行业更多的被采用, 混流生产方式相关问题的研究不但是一个理论上的难题, 也是实际生产应用中的关键技术.因此分析了有设备限制的混流生产线产品分组指派问题, 对该问题构建了设备调整费用最小化与产品零部件相同度最大化的多目标数学模型.同时遗传算法是近年来在智能计算领域应用最为广泛的算法, 具有简单、通用, 不易陷入局部最优, 全局寻优能力强等优点, 针对构建的混流生产线产品分组指派问题模型, 给出了利用遗传算法求解该模型的方法.最后, 通过实例证明了理论模型的实用性以及求解方法的有效性.

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LogIDStamp :一个基于IBE 的日志身份戳系统

陈铁明,宣以广,潘小明,李　伟

2011, 39(3): 317-322.

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针对计算机系统和用户行为日志安全问题, 提出日志身份戳、日志安全身份戳、前向安全的日志身份戳等概念, 并利用基于身份的公钥加密体制(IBE)设计日志安全身份戳系统, 实现对日志审计用户的身份追溯和满足前向安全的日志加密等功能.IBE 加密体制无需PKI 公钥证书, 可灵活实现基于身份标识的加密和签名.首先在研究IBE 加密体制的基础上, 实现以密钥管理为中心的 IBE 应用系统;将IBE 应用于日志身份戳的设计, 提出了一个基于IBE 的安全日志身份戳应用系统Lo gIDStamp , 并分析了系统应用的安全问题;最后实现系统测试, 与PKI 日志加密作性能比较, 体现了安全和性能优势.

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基于卡尔曼滤波的PMSM 驱动器死区补偿

潘　扬, 徐建明, 俞　立, 于　飞

2011, 39(3): 323-328.

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针对矢量控制永磁同步电机驱动器, 提出了一种基于卡尔曼滤波的在线死区补偿方法.通过分析功率器件的通态压降及死区对逆变器输出相电压的影响, 给出了死区补偿时间和死区补偿电压的表达式.采用卡尔曼滤波器在线估计两相旋转坐标系中q 轴扰动电压, 进而计算出死区补偿时间和三相死区补偿电压, 最后将各相死区补偿电压与参考电压相加对逆变器死区进行补偿.仿真结果表明:该方法能够较好地消除零电流钳位现象, 有效地降低输出电流的脉动.

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基于数字反馈法的波形控制技术

苏英俩, 顾伟驷

2011, 39(3): 329-332.

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分析了利用数模转换器产生正弦波的基本原理, 提出了应用数字反馈法对波形幅值及波形系数进行控制的方法, 给出了波形控制的硬件和软件设计方案.研究了探头式单片铁损测试仪的原理及实现方法, 为了保证铁损测试仪的测试探头中次级线圈感应电压波形为正弦, 采用数字反馈法和以ARM Co rtex-M3 CPU 为核心的STM32F103RC 微控制器对感应电压进行波形控制.试验结果表明, 通过波形控制有效地抑制了波形失真, 保证了感应电压波形为正弦, 并且波形系数控制在 1.111 ±0 .1 %范围内, 优于国家标准GB/ T13789 -2008 规定的1 .111 ±1 %的范围, 提高了测量精度.

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一种新型的输电阻塞管理模型研究

赵振华,罗筱宏,何　雁,陈　维,张有兵

2011, 39(3): 333-337.

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可中断负荷管理是电力需求侧管理的一项重要内容.针对我国电力市场发展现状对可中断负荷应用于阻塞管理的可行性分析, 提出了一种基于可中断负荷的新型阻塞管理模型.该模型在最优潮流的求解中采用直流潮流算法, 用LINGO 语言进行了编程实现, 并用IEEE14 节点的改进系统进行了验证仿真.结果表明, 新的基于可中断负荷的阻塞管理模型与传统的阻塞调度方法相比, 不但能保证电力系统安全、经济运行, 而且在有效消除输电阻塞的同时, 还能够大大减小全网购电费用, 并可以得到可中断负荷的用户成本.该模型进一步发展和丰富了电力市场环境下电网的输电阻塞管理研究.

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基于光纤中非线性效应的全光逻辑 “与门”和“异或门”研究

庄　盼, 郭淑琴, 王　韧, 孙福梅, 葛　明

2011, 39(3): 338-341.

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提出了一种基于高非线性光纤(HN LF)中交叉相位调制(XPM)效应实现全光逻辑“与门”和 “异或门”的方案, 建立了理论模型, 描述了实验方案, 实现了10 Gb/s 的全光逻辑“与”和“异或”运算功能, 对结果进行了讨论和分析.研究表明:该方案性能稳定、结构简单、容易实现, 仿真结果与理论分析结果相符合.但在正确的波形旁边, 会出现多余的小峰, 因此提出了一种基于光纤中自相位调制(SPM)效应的改进方案, 抑制了小峰, 优化了系统性能, 并分析了逻辑运算结果与信号速率和消光比之间的关系.

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《浙江工业大学学报》(2001 -2010)载文统计分析

陈石平, 刘　岩

2011, 39(3): 342-346.

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以《浙江工业大学学报》2001 -2010 年出版发行的56 期论文为统计对象, 从文献计量学角度对其发文量、信息密度、载文部门分布、第一作者学位与职称分布以及基金项目论文等进行统计分析, 以期反映《浙江工业大学学报》发表的论文学术水平和期刊质量, 对期刊的建设与发展起到积极的作用.

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中心形式的区间自动微分

何　苹,寿华好,缪永伟

2011, 39(3): 347-350.

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自动微分是用于计算多变量函数的导数和偏导数的一种微分技术, 在给定一个多变量光滑函数值的程序代码后, 可以很容易地利用自动微分来实现有关导数和偏导数的精确计算.中心形式的区间算术是一种估计多项式函数取值范围的有效方法.文章将自动微分技术与中心形式的区间算术相结合应用到计算机图形学领域隐式函数曲线绘制的细分算法中, 并与以往的几种隐式曲线绘制方法作比较和分析, 实验数据表明中心形式的区间自动微分在绘制隐式曲线方面更精确.

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用SSCN 方法研究二维光晶格中玻色凝聚气体的干涉演化

何　芳, 刘夏吟, 徐志君

2011, 39(3): 351-354.

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采用分步克兰克尼科尔森(Spli t-step Crank-Nicholson , SSCN)方法, 数值求解含时Gro ss- Pitaevskii(G-P)方程, 研究二维光晶格中玻色凝聚气体宏观量子性质随时间的演化, 给出非线性项系数C =1 和C =5 两种情形下, 取消组合势后玻色凝聚气体密度在自由空间的演化图样, 可以看出光晶格中各子原子云与相邻光晶格中的原子云在自由空间膨胀、然后叠加、干涉, 由于相位相干性, 从而形成九个清晰的干涉峰;而且在相同的时刻, C =5 的干涉演化图样中的亮斑比C =1 的要大.数值研究结果与现有实验结果和理论分析一致.

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