浙江工业大学学报

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沈　希，张　舒，徐　鸣，黄跃进，顾江萍

2015, 43(3): 237-240.

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为了测试压缩机保护器在特定温度的运行情况，需要对温度进行必要的控制．针对保护器温
度特性检测系统中的恒温箱均匀度差的问题，建立了恒温箱流体域ＣＦＤ数值模型，得到了恒温箱
的温度场、速度场模型．恒温箱内５个测温点温度数据与模拟数据基本吻合，验证了该数值模型的
正确性．分析结果表明：送风温差适当的降低有利于温度均匀性的改善，同时送风速度及恒温箱结
构也对恒温箱均匀度有很大的影响．

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无患子果皮提取物清洗矿物油污的可行性研究

王秋成１，陈　奇１，马　骏１，葛东东２

2015, 43(3): 241-245.

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为避免汽车零部件再制造过程中传统油污清洗方法造成环境污染的问题，对无患子提取物溶
液清洗矿物油污的可行性进行探究，为“绿色”清洗剂的开发提供了一种新的思路与方法．首先进行
无患子皂苷的提纯，通过设计提取物溶液配方质量浓度与温度为变量的正交试验，获取无患子皂苷
溶液的最佳配方．研究结果证实了无患子皂苷清洗工业油污的有效性，并在无患子皂苷溶液质量浓度为０．５～６ｇ／Ｌ、温度为４５℃左右时，可取得较佳的油污清洗效果．

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客车绊倒侧翻预警及ＤＢ＋ＡＦＳ集成控制研究

谢伟东，郑志谊，付志军

2015, 43(3): 246-250.

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针对传统侧翻预警系统存在的只能预测因急转弯时侧向加速度过大引起的非绊倒性侧翻而
无法预测因道路凹凸不平引起的绊倒性侧翻的缺陷，研究了汽车遭遇各种复杂工况及突发事件时
的失稳机理，构建了客车绊倒侧翻模型，提出了一种能应对路面垂向不确定性激励的侧翻预警机
制，设计了客车绊倒侧翻指标观测器．分析比较了ＤＢ，ＡＦＳ，ＡＳ这三种常用的防侧翻执行机制的
优缺点，结合经典控制算法ＰＩＤ反馈原理加上ＤＢ＋ＡＦＳ集成控制策略设计了客车绊倒性侧翻控
制器．通过汽车行业标准软件ＴｒｕｃｋＳｉｍ和系统仿真软件ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ对侧翻指标观测器
和防侧翻控制器进行联合仿真，表明所设计的客车绊倒性侧翻预警与控制系统能准确预测到客车
侧翻失稳时机并实施有效的控制防止客车侧翻．

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基于正交试验、ＢＰ神经网络和遗传算法#br# 的冷挤压模具优化设计方法

杨庆华，占伟涛，吴海伟，王志恒，鲍官军

2015, 43(3): 251-256.

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以桑塔纳Ｌ４５４４９汽车轮毂轴承内圈为例，建立汽车轮毂轴承内圈冷挤压模具简化模型，运
用Ｄｅｆｏｒｍ－３Ｄ软件对零件成形过程进行仿真，对挤压过程中的行程载荷和模具磨损进行分析，并
据此给出模具优化设计约束条件和优化目标，提出了一套结合正交实验法、ＢＰ人工神经网络和遗
传算法的模具优化设计方法，对冷挤压汽车轮毂轴承内圈模具进行优化，并对优化结果进行有限元
验证．结果表明：优化结果与仿真分析结果相近，最大行程载荷相对误差为４．５５％，凹模磨损量绝
对误差为０．０６μｍ，提出的优化设计方法能有效缩短模具设计周期，降低模具制造成本．

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微弧氧化对ＡＺ９１Ｄ镁合金高温耐磨性影响

金　杰１，李　欢１，厉　淦２

2015, 43(3): 257-260.

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采用微弧氧化技术在ＡＺ９１Ｄ镁合金表面制备一层陶瓷涂层．运用ＸＲＤ，ＳＥＭ和ＥＤＳ分别
对涂层相成分、涂层表面、截面、元素成分进行观察分析．采用ＵＭＴ－３高温摩擦磨损试验机研究
ＡＺ９１Ｄ镁合金和微弧氧化涂层在２００℃条件下的磨损性能，并结合ＳＥＭ和ＥＤＳ对磨痕形貌和磨
屑成分进行分析．结果表明：镁合金在２００℃条件下磨损和氧化严重，其磨痕宽度约为７００μｍ．经
过微弧氧化处理的试样磨痕宽度仅为４００μｍ，磨损较镁合金得到明显改善．对磨痕形貌及磨屑成
分观察分析，镁合金在２００℃条件下磨损机制主要为氧化磨损和犁削磨损，而微弧氧化涂层则主要
为磨粒磨损．

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新型组合式垂直轴风机的优化设计与性能研究

徐　璋，霍玉雷，陈　勇，杨洪伟，谈宏飞

2015, 43(3): 261-264.

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对于垂直轴风机，升力型风能转化效率高，但是其在低风速下不能自启动；阻力型可以在低风
速下自启动，但其转速低，而且其风能利用率低．为了充分发挥二者性能，我们设计制作了一种新型
组合式垂直轴风力机，通过采用超越离合器作为连接件将Ｄａｒｒｉｅｕｓ风力机和Ｓａｖｏｎｉｕｓ风力机组合
而成，并对其进行了三维数值模拟和吹风实验．通过对比有无加装Ｓ型风机时风机启动风速和输出
功率的模拟结果与实验数据，发现该新型组合式垂直轴风机启动风速明显降低，风能利用率仅略有
下降，很好地实现了互补．

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基于成本元的产品概念设计方案经济性评价方法研究

宋　淼，姜少飞，柴国钟

2015, 43(3): 265-269.

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为了使设计过程中概念设计方案的评价充分考虑方案的经济性因素，提出一种基于扩展成本
元的产品概念设计方案评价的新方法．该方法基于动态设计过程中经济性信息，对成本元定义进行
扩展，将成本元作为产品经济性设计的基本元素，初步建立了成本元的框架模型．然后结合相关知
识模型在设计早期阶段尽可能多的获取产品经济性信息，阐述了将成本元作为经济性评价的智能
体，建立了与概念设计并行的经济性模型．最后详细描述了成本元方法对概念设计方案经济性评价
的流程．以土豆收获机概念设计方案的经济性评价为例验证了该方法的有效性．

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粗骨料粒径和水胶比对大坝混凝土断裂参数的影响

赵志方１，饶俊波１，王卫仑２，潘存鸿３

2015, 43(3): 270-274.

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采用三峡大坝混凝土的施工配合比，制作了５组２０个尺寸相同的混凝土试件，进行三点弯曲
梁断裂试验，研究粗骨料粒径和水胶比对混凝土断裂参数的影响．实验结果表明：随粗骨料粒径的
增大，混凝土失稳韧度增大，混凝土抵抗失稳破坏的能力增强，起裂韧度、断裂能和特征长度均呈现
出先增大后减小的趋势．水胶比的增大，混凝土起裂韧度、失稳韧度和断裂能均减小，混凝土抵抗开
裂、失稳破坏及裂缝扩展的能力均降低，特征长度增大，即增大水胶比能使混凝土延性得到改善．

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圆孔多孔板水力空化降解对硝基苯酚废水的试验研究

董志勇，徐琳香，李大炜，张　凯，姚锐豪

2015, 43(3): 275-278.

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试验基于水动力学实验室自主研发的多孔板型水力空化反应装置，进行了降解对硝基苯酚废
水的研究．通过对不同过孔流速、不同几何参数多孔板、不同初始质量浓度对硝基苯酚进行空化试
验，提出了空化数、过孔流速、初始质量浓度、处理时间、孔口数量、孔口大小与对硝基苯酚降解率的
关系，为提高对硝基苯酚降解率提供了依据．试验结果表明：增加流速，选取最佳初始浓度，适当延长
处理时间，设计孔板时适当增多孔口数量以及增大孔口大小，可以提高对硝基苯酚废水的降解率．

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支盘桩盘体形状对承载性状影响的研究

卢成原，朱晨泽，汪金勇

2015, 43(3): 279-282.

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支盘桩作为一种比较常用的变截面新型桩，具有很大的承压、抗拔和抗水平荷载的能力，而且
稳定性好，具有显著的经济效益，但在理论和试验研究方面还不成熟，特别是盘本身的形态对其承
载力的影响方面的研究少之又少．笔者设计了一组支盘桩室内模型试验，来研究不同盘体形状对支
盘桩承载性能的影响，分别对盘底倾角为２０°，３０°，４５°，６０°的模型支盘桩进行加载试验．试验数据
表明：支盘桩由于盘底倾角不同其承载力是不同的，随着该倾角由小变大，桩的承载力既不是越来
越大，也不是越来越小，而是存在某一个最佳倾角使支盘桩的承载力达到最佳状态．

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西南红层泥岩压实粉碎粘土的真三轴试验研究

刘俊新，刘育田

2015, 43(3): 283-287.

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岩土材料与金属材料不同，其强度和变形与其所处的应力状态相关．利用西安理工大学研制
的土工真三轴试验装置对西南红层泥岩压实粉碎土在不同中主应力系数和最小主应力条件下进行
了真三轴试验研究，分析了其应力－应变曲线的变化规律、中主应力系数ｂ对其峰值应力和峰值应
变、抗剪强度参数的影响以及试件破坏方式，并在此基础上引入形状函数，对不同形状函数在π平
面上的图形进行对比，发现数据点与莫尔－库伦准则和Ｒｕｂｉｎ提出的函数逼近程度最好，但Ｒｕｂｉｎ
函数能够克服莫尔－库伦函数存在的一阶不连续点而造成的数值计算不收敛等困难并且其灵活性
更大，适用面更广．因此，这些成果对于研究土石坝和高填方路基工程的变形和破坏的发展规律具
有一定的参考价值．

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合成金属离子捕捉剂用于皮草染色废水的深度除铬

潘理黎１，高　寒１，金月祥２，靳玉柱１，李杰豪１

2015, 43(3): 288-293.

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针对桐乡某皮草公司产生的高浓度含铬废水难以达标排放的问题，合成了一种金属离子捕捉
剂ＤＴＣ－１，使用硫酸亚铁絮凝沉淀－金属离子捕捉剂组合工艺处理含铬皮草废水，并确定了合适的
工艺条件．处理前皮草废水总铬质量浓度为９７．８ｍｇ／Ｌ，经臭氧曝气脱色．先投加硫酸亚铁８７７
ｍｇ／Ｌ，ｐＨ为７，搅拌时间为１０ｍｉｎ，排除沉淀．再投加金属离子捕捉剂５０ｍｇ／Ｌ，ｐＨ为８，搅拌时
间为６ｍｉｎ．在此条件下，处理后的皮草废水总铬质量浓度低于０．５ｍｇ／Ｌ，效果优于传统除铬方
法，达到新的国家排放标准的要求．

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雷公藤总三萜测定的方法学比较研究

马凤森１，２，刘　丹１，吴小娟１，梁　宜２，施雷州１

2015, 43(3): 293-297.

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建立雷公藤总三萜质量分数的测定方法．比较研究了不同对照品、显色条件对雷公藤提取物
中总三萜测定的影响．以去甲泽拉木醛为对照时，香兰素－冰醋酸－高氯酸显色系下对照品溶液不能
显色，间二硝基苯－氢氧化钾显色系下的测定结果偏小；香兰素－冰醋酸－高氯酸显色系下，以雷公藤
红素为对照时的测定结果偏大；该显色系下以齐墩果酸为对照的ＵＶ测定方法，其专属性、准确
度、精密度、线性和稳定性均良好，更适用于雷公藤总三萜的质量分数测定．

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高效液相色谱法手性拆分Ｎ－叔丁氧羰基－３－羟#br# 基－１－金刚烷甘氨酸对映体

丁徐中，黄　金，王　普

2015, 43(3): 298-301.

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建立一种使用多糖衍生物类手性色谱柱拆分Ｎ－叔丁氧羰基－３－羟基－１－金刚烷甘氨酸对映体
的正相高效液相色谱方法，为实现通过拆分方法制备该化合物单一对映体的过程控制提供依据．采
用手性色谱柱Ｃｈｉｒａｌｐａｋ　ＩＤ在正相液相色谱条件下拆分该对映体，通过考察流动相比例、柱温、流
速对对映体分离效果的影响，得到最佳拆分条件为：以Ｖ（正己烷）∶Ｖ（乙醇）＝８５∶１５为流动相，
流速０．８ｍＬ／ｍｉｎ，检测波长２２０ｎｍ，柱温３０℃．可使Ｎ－叔丁氧羰基－３－羟基－１－金刚烷甘氨酸对映
体达到基线分离，分离度达３．７２．该方法准确可靠，灵敏度高，重现性好，可用于该对映体的手性
拆分．

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新型“Ｄ－π－Ａ”香豆素荧光染料的合成及光谱性能

韩　亮，康　蕊，张　敏，魏梦怡，崔艳红，高建荣

2015, 43(3): 302-306.

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以刚性环取代的香豆素为电子给体，噻吩为桥键，丙二酸为电子受体，设计合成了新型“Ｄ－π－
Ａ”类香豆素荧光染料，对其紫外光谱和荧光光谱性能进行了测试．与传统荧光染料７－二乙氨基－３－
苯并噁唑香豆素荧光染料比较，该新型香豆素荧光染料具有更刚性的香豆素电子给体、吸电子能力
更强的丙二酸电子受体和相对较大的共轭体系，其紫外吸收波长以及荧光发射波长均红移，Ｓｔｏｋｅｓ
位移增大．同时采用了密度泛函理论和含时密度泛函理论对分子的基态和激发态进行了计算，并从
分子构型以及分子轨道能级方面对其光谱性能的改进进行了分析．

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钛基体表面纳米二氧化钛薄膜生长及控制

肖　帆，倪爱珍，柳星竹，江光强

2015, 43(3): 307-310.

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使用硫酸氧钛作为钛源，通过水热法在钛基体表面控制生长纳米二氧化钛薄膜．使用扫描电
子显微镜（ＳＥＭ）、Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）和水接触角测量等，来研究不同水热条件对纳米二氧化钛
形貌和结构的影响．实验结果表明：随着前驱液中硫酸氧钛浓度的增加，二氧化钛薄膜的表面形貌
发生巨大改变，从棒状到针叶状，后又逐渐团聚，薄膜中金红石相和锐钛矿相的衍射峰强度都逐渐
增强，且具有非常优越的润湿性．定向生长且规则排列的纳米二氧化钛薄膜，与钛基体结合牢固，显
示了在骨科、牙科植入物以及光催化材料等领域的巨大潜力．

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终态神经计算：有限时间收敛性与相关应用

孙明轩，余轩峰，孔　颖

2015, 43(3): 311-317.

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为了改进动态神经网络的收敛性能，引入终态吸引概念，提出终态神经网络及终态计算方法．
对矩阵微分方程的终态吸引性进行分析，结果表明：该方法可保证网络有限时间收敛于零．终态神
经网络可应用于求解时变矩阵求逆以及冗余机械臂的轨迹规划，仿真算例针对一平面机械臂，末端
执行器完成一个封闭轨迹后，关节角回到初始位置，实现可重复运动．仿真结果验证了终态神经网
络方法的有效性．

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基于低采样率浮动车数据的全局投票地图匹配算法

杨旭华，汪向飞

2015, 43(3): 318-325.

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针对现有地图匹配算法在低采样率时错误率较高的问题，提出一种全局投票地图匹配算法．
算法在浮动车ＧＰＳ轨迹数据的基础上，充分考虑道路网络的拓扑结构和不同距离的ＧＰＳ轨迹点
对匹配过程的影响．算法考虑道路网络的几何特性和拓扑结构，首先得出作为初始结果的静态匹配
矩阵，定义距离加权函数对静态匹配矩阵进行修正，得到动态匹配矩阵，在此基础上进行全局投票，
找出最优轨迹作为地图匹配的结果．最后采用杭州出租车数据对算法进行验证，结果显示：在采样
率低情况下，算法能够充分利用已有信息，得到较好的地图匹配效果．

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基于堆栈式自编码器的尾矿库安全评价

陈国定，姚景新，洑佳红

2015, 43(3): 326-331.

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为有效评估尾矿库的安全状况，针对尾矿库数据的随机波动性、非线性和多数据源的特点，采
用堆栈式自编码器算法对尾矿库进行安全评价．基于多层结构、稀疏性限制，该算法采用贪心逐层
训练策略对网络权值进行优化，进而对尾矿库进行安全评价．结合淳安某尾矿库的数据进行了安全
评价的仿真实验，结果表明：堆栈式自编码器算法能克服多层网络结构权值易陷入局部最小值的缺
陷，有效刻画数据的非线性和随机波动性，具备良好的评价准确率．

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一种基于Ｈａｄｏｏｐ的分布式地图匹配算法

郭淑琴１，薛益赵１，徐步汇２

2015, 43(3): 332-335.

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浮动车数据是重要的交通数据之一，能为相关部门提供实时交通状况信息．传统地图匹配算法难
以直接适用于海量的浮动车数据匹配．因此在Ｈａｄｏｏｐ的基础上，设计了一种分布式并行地图匹配系统，
该系统加入了ＨａｓｈＭａｐ网格索引算法，能够加快匹配初筛速度，达到并行处理的效果，同时结合海拔高
程信息和道路模糊化函数提升匹配准确度．实验结果表明所提算法具备较好的高效性和准确性．

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一种六关节机器人关节空间轨迹规划方法

董　辉，仲晓帆，黄　胜

2015, 43(3): 336-339.

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为提高六关节机器人运动效率，保证在最优时间内平滑地完成运动任务，提出一种关节空间
轨迹规划方法．该轨迹规划方法首先通过Ｄ－Ｈ参数法，对机器人进行建模；在末端执行器轨迹上寻
找若干个特征点，并通过逆运动学解得六个关节的关节角；采用５次非均匀Ｂ样条曲线定义速度、
加速度可控的关节轨迹，并获得时间最优轨迹规划的非线性运动学约束条件；最后通过改进的粒子
群算法求解关于时间最优的运动轨迹．

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一种改进的嵌入式电子地图空间索引

劳洁莹，孙志磊

2015, 43(3): 340-345.

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空间索引在嵌入式设备中有广泛的应用，按照不同的空间映射方式，可以分为不同的索引方
法，如二叉树索引、网格索引、四叉树索引和Ｒ树索引及其变种，指出了各种空间索引的利弊和适
用环境．目前嵌入式系统中硬件资源不足，人们对其功能的需求却在不断的增加，因此如何快速的
检索到需要的空间数据以满足相应的功能成为了一个亟需的问题．根据各个索引方法优势以及其
相关的使用环境，提出了一种四叉树和Ｒ＊－树相结合的空间索引—ＱＲ＊－树索引，此空间索引虽然
在存储空间上比Ｒ＊树略有增加，但是在插入、删除、查找等操作中的性能远远优于Ｒ＊－树，非常适
合作为嵌入式系统的数据库空间索引，最后在Ｓ３Ｃ２４４０平台上验证了其有效性．

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基于特征线的三维模型孔洞修复方法

刘　震１，白丽丽１，缪永伟２

2015, 43(3): 346-349.

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三维模型的孔洞修复是数字几何处理中的一个重要问题．首先利用耳切三角化技术，提出了
针对三维模型孔洞的一种基曲面构建方法．然后利用孔洞周围探测得到的特征线的信息来恢复孔
洞区域的细节．对于孔洞区域的三角形，根据特征线确定的细分顺序进行细分．细分方法是利用三
角形的邻域点的信息和特征线的信息拟合二次曲面，再将三角形的重心投影到拟合的二次曲面上．
实验表明：基于特征线的修复方法能够较好地捕获模型的全局特征，并能够有效恢复孔洞区域的显
著几何特征，从而获得较自然的修复效果．

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动态网络中行业因素与股市波动性研究

周明华，俞　伟，陆　川

2015, 43(3): 350-354.

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股票市场的波动性一直是金融领域的一个研究重点，行业因素对股市波动性的影响也是投资
者关注的一个焦点．从复杂网络视角出发，以行业内股票相关性强弱（ＲＩＬ）为指标实证研究了行业
因素与股票波动性之间的联系．研究发现不同行业的ＲＩＬ指标有不同的参考标准，于是对原有的
ＲＩＬ指标进行了改进得到新指标ＲＩＬ＊．在以沪深３００样本股为例的实证研究中发现采矿业、金融
业和房地产业内的股票受行业因素影响最强．研究还发现股票网络结构变化和股市波动性之间存
在联系，当行业因素影响急剧降低时，行业内的股票走势会猛烈上升或下降．

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