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当期目录

    2014年, 第48卷, 第02期 刊出日期:2014-02-28 上一期    下一期
    生物科学
    林可霉素转运蛋白基因lmrC的功能分析
    徐晶晶1,吴杭1,孟思童2,刘瑞华3,黄训端1,张部昌1,白林泉2
    2014,48 (02):  159-163. 
    摘要 ( 1147 )  
    为了研究腺苷三磷酸结合盒转运蛋白LmrC是否参与林可霉素的生物合成,通过同源重组在林可霉素高产菌株LC-G中构建了lmrC的缺失突变株XJJ7.高效液相色谱(HPLC)分析和抗性检测显示,相比出发菌株LC-G,XJJ7的林可霉素产量下降了55%,而且耐受林可霉素的最高质量浓度降低了50%.进一步实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)分析发现,突变株XJJ7中林可霉素生物合成基因lmbA和lmbR的转录明显低于LC-G,但调控基因lmbU的转录不变.在LC-G中lmrC的过表达不能进一步提高产量,也不影响lmbA、lmbR和lmbU基因的转录,但过表达菌株对林可霉素的抗性显著增强.结果表明,lmrC可以通过影响生物合成基因的转录来调节林可霉素的产生,并赋予产生菌一定的抗性.
     
     
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    视觉修复系统模型建立与信息处理
    夏鹏a,胡洁a,戚进a,柴新禹b,彭颖红a
    2014,48 (02):  164-167. 
    摘要 ( 778 )  
    针对客观世界的场景图像复杂,与视觉假体有限的微电极刺激阵列之间的矛盾,从视觉信息需求入手,开展了视觉假体装置建模与视觉信息的研究,设计了视觉假体装置眼动机构的生物、机械、电子一体化模型,并通过心理物理学实验进行评估验证.实验结果反映了视觉假体使用者的视觉效果和最小视觉信息需求.

     
     
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    基于粒子群优化的支持向量机用于直肠感知功能重建
    姜恩宇1,2,昝鹏1,朱晓锦1,邵勇1
    2014,48 (02):  168-172. 
    摘要 ( 754 )  
    针对临床上肛门失禁导致的直肠感知功能丧失,提出了一种基于粒子群优化(PSO)的支持向量机(SVM)
    重建患者直肠感知功能的方法.分析人体直肠压力生理特征,将典型直肠压力收缩波形中的巨大移行性收缩(HAPC)作为产生便意的主要依据,利用小波包分析对直肠压力信号进行特征提取,通过提取的特征向量对基于SVM的直肠感知预测模型进行训练,使用PSO算法对SVM的参数进行优化,并利用训练后的模型进行便意预测,同时对比分析了参数优化后的SVM和不同核函数的SVM便意预测的准确率.实验结果表明,所提出方法切实有效,能够帮助患者重建直肠感知功能.
     
     
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    其他
    人体上肢运动的雅克比矩阵与灵活性分析
    李剑锋1,袁树峥1,范金红1,陶春静2,马春敏1,季润2
    2014,48 (02):  173-180. 
    摘要 ( 948 )  
    为了解人体上肢的运动学属性和操作能力,结合上肢解剖结构分析和国际生物力学学会提出的上肢运动描述方法,建立了人体右侧上肢的运动学模型.该模型包含了胸锁关节、盂肱关节和肘关节的运动,并将肩锁关节与肩胛胸壁关节的运动等效为上肢带骨运动.根据人体上肢关节的运动耦合关系推导了上肢关节与腕点间的速度雅克比矩阵,并对人体右上肢在冠状面、矢状面和水平面内的运动灵活性进行了分析.结果表明:影响腕点运动的独立关节参数少于上肢自然运动轴的数目,对应于上肢抬升角取值域的变化,雅克比矩阵有3种不同的结构形式;上肢在冠状面、矢状面和水平面内运动时,伸展位形区域的指标值小于屈曲位形区域的指标值,在屈曲位形区域人体上肢具有更好的运动灵活性.
     
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    新型免载方式的膝关节矫形器设计与评价
    徐明峰,朱良凡,周文选,罗云
    2014,48 (02):  181-186. 
    摘要 ( 605 )  
    通过对现有免载矫形器的机构工作原理及其局限的分析,提出了一种全新的全膝免载方式,即通过机构在下肢伸展时向上牵拉膝关节以承担部分载荷,据此设计了新型膝关节免载矫形器,并进行了相关的运动和力学分析.同时通过实验建立了矫形器大腿托与大腿压力、阻力以及皮肤变形间的关系,综合评价了矫形器对人体的影响,验证了其免载的有效性.
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    可变式假肢接受腔的负刚度挤压腔体单元设计原理
    甘云,李祥,桑元俊,王明辉,罗云
    2014,48 (02):  187-192. 
    摘要 ( 683 )  
    针对功能性假肢的功能传递与安全性之间的矛盾,提出了分时间歇承载的形状可变式假肢接受腔设计方案,以避免残肢软组织长时间承受过高载荷,导致组织缺血坏死.设计了一种负刚度挤压腔体单元,通过抽真空方式驱动腔体单元收缩,实现了对软组织的松紧夹持,且负刚度腔体单元具有松紧切换所需驱动力小和对软组织过载保护的功能.实验验证了该设计原理的可行性.
     
     
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    人工肛门括约肌性能与生物相容性的动物实验
    克磊1,颜国正1,刘志强1,颜胜1,王志武1,王永兵2
    2014,48 (02):  193-198. 
    摘要 ( 804 )  
    设计动物实验,验证优化设计后人工肛门括约肌系统功能性和生物相容性.实验分别在术前和术后第1、4 d,第1、2、4、5周,从2条Beagle犬颈静脉抽取血样进行血清化学分析.分析参数包括:总蛋白,白蛋白,总胆红素,天冬氨酸转氨酶,尿素氮,肌酐酸和高敏C反应蛋白.实验结果表明:系统各模块功能正常,肝功能指标总胆红素含量正常,天冬氨酸转氨酶术后略高于正常范围,术后2周恢复正常;肾功能指标尿素氮正常,肌酐酸含量在正常范围内波动;总蛋白和白蛋白含量术后虽有波动,但均恢复至正常范围;炎性因子高敏C反应蛋白含量未发生变化,表明体内无感染炎症现象;各血样指标显示人工肛门括约肌对Beagle犬生理功能并未造成不良影响.
     
     
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    聚苯胺-二氧化锰涂层的电化学合成及其对神经微电极界面性能的影响
    张文光,吴栋栋,李正伟,罗云
    2014,48 (02):  199-204. 
    摘要 ( 679 )  
    提出了一种简易、低成本的方法进行神经微电极的性能改进,以改善神经电极/神经组织的界面特性.采用电化学方法合成导电聚合物聚苯胺PANI和PANIMnO2复合涂层,对神经微电极位点进行表面修饰;对修饰电极的表面形貌与电学性能进行测试,对比分析了MnO2掺杂对PANI涂层的影响.结果表明:MnO2掺杂改善了PANI涂层的表面形貌;与PANI修饰电极相比,PANIMnO2修饰电极界面通过的电荷量提高了近7倍,电学性能稳定性更好,在神经信号相关的1 kHz 频率处阻抗降低到原来的1/6,PANI MnO2复合涂层能更好地提高电极的电学性能.
     
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    原子能技术
    支撑板对蒸汽发生器流动与传热特性的影响
    杨元龙1,2,孙宝芝2,张国磊2,张鹏2
    2014,48 (02):  205-209. 
    摘要 ( 791 )  
    根据相似模化理论,建立了耦合四叶梅花形支撑板的蒸汽发生器单元管三维物理模型,采用流固传热方法和热力学相变模型,并基于二回路流体进口质量流量按4∶1分配给热、冷端的边界条件进行了支撑板对蒸汽发生器流动与传热特性的影响的数值研究.模拟结果表明:二回路热、冷端侧沸腾规律分布均匀,计算得到的出口含汽率与大亚湾核电站蒸汽发生器实际运行参数相符;支撑板流通截面的缩减,促使二回路侧流体流速、表面传热系数及含汽率在支撑板区域急剧升高又快速降低,同时二回路流体在支撑板上部出现回流现象,增加了支撑板区域杂质沉积及应力腐蚀的可能.该数值模拟方法可为蒸汽发生器支撑板结构优化设计提供技术支持.
     
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    基于多参数耦合的船舶核动力装置参数重构
    王晓龙,蔡琦,陈玉清
    2014,48 (02):  210-213. 
    摘要 ( 893 )  
    针对船用核动力装置在正常运行瞬态、异常瞬态和事故瞬态时,水位类参数易于虚假显示,以及因测量通道、测量仪表故障导致的参数丧失问题,提出了一种基于多信号耦合的重构方法.该方法根据装置参数间的强耦合关系,利用历史运行数据,通过数理统计和人工智能技术,针对装置不同运行工况建立重构数据模型对丧失信号进行重构.试验表明,在装置正常运行瞬态工况时,该方法可以快速、准确地获得重构结果,适于在线使用.
     
     
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    航空、航天
    增升装置中的流动控制技术
    周涛,李亚林,陈迎春
    2014,48 (02):  215-221. 
    摘要 ( 872 )  
    阐述了襟翼涡流发生器、主翼后缘偏折技术、Zhu’s襟翼、自激励运动襟翼、零质量射流、等离子体技术以及动力增升等各类主动控制技术的工作原理及其增升效果分析和具体应用情况.结果表明,这些流动控制新技术对于进一步提高民用飞机的增升效果具有巨大的潜力.
     
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    高负荷扩压静叶中附面层抽吸策略的设计与优化
    余锐,羌晓青,滕金芳,杜朝辉
    2014,48 (02):  222-228. 
    摘要 ( 575 )  
    以某高负荷、大折转角扩压静叶为研究对象,采用数值方法进行了二维叶型和全三维流动层面的附面层抽吸策略设计与优化研究.从流动机理和作用机制出发,揭示附面层抽吸减小流动分离、改善压气机性能的原因.研究结果表明,在实施二维叶型的附面层抽吸时,效果最佳的抽吸位置位于流动分离起始点后的临近区域;进行三维抽吸时,采取叶片表面全叶高抽吸缝和下端壁沿流向抽吸缝的复合抽吸方式,可以有效地控制静叶吸力面及角区的强三维分离流动,改善叶栅流动条件,提高性能.
     
     
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    基于简化差分插值滤波的编队卫星相对导航
    李伟,刘美红,段登平
    2014,48 (02):  229-233. 
    摘要 ( 159 )  
    将一种基于Stirling内插公式的非线性差分插值滤波(Divided Difference FilterDDF)算法的简化形式(Simplified Divided Difference FilterSDDF)应用到编队卫星相对导航中.该算法通过对非线性系统方程进行多项式展开并取有限差分插值项进行近似.数值仿真结果表明:该算法相对于EKF(Extended Kalman Filter)算法有明显的优势,有较高的滤波精度、更快的收敛速度和较好的稳定性,其中相对位置估计相比EKF提高79%、相对速度提高52%,对编队卫星相对导航具有一定应用价值.
     
     
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    柔性飞艇主气囊干湿模态分析与影响因素
    陈宇峰,陈务军,何艳丽,张大旭
    2014,48 (02):  234-238. 
    摘要 ( 162 )  
    为了掌握柔性飞艇无约束状态下的模态特性,以25 m平流层验证飞艇为基本分析对象,对其自振特性进行研究.根据充气膜结构的力学特点,基于柔性飞艇主气囊初始形状,通过充气压力静力非线性分析得到充气平衡形态位形和应力,利用兰索斯法进行模态数值分析.分析表明,影响柔性飞艇模态特性的主要因素为:壳单元与膜单元模型、拼接缝、不均匀质量分布、内外压差、尺寸、飞艇周围空气附加质量,且最后三者为重要影响因素;壳单元和膜单元模型频率相近且振型一致.对柔性平流层飞艇结构设计具有参考价值.
     
     
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    数理科学和化学
    液滴在非均匀润湿表面上的动力行为
    龚帅,郑平
    2014,48 (02):  239-244. 
    摘要 ( 78 )  
    用一种改进的格子Boltzmann方法(LBM)两相流模型模拟了三维液滴在非均匀润湿表面上的动力学行为.该模型在数值精度和稳定性上都有很大改善.在几种不同的非均匀润湿表面上,分析了液滴的铺展行为和运动过程.通过对液滴分裂过程中速度场的分析,阐明了液滴在润湿梯度作用下的运动和分裂机理.

     
     
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    电磁力控制圆柱体三维绕流场的脱体涡模拟
    尹纪富,尤云祥,李巍,胡天群
    2014,48 (02):  244-251. 
    摘要 ( 168 )  
    利用Maxwell方程组直接数值计算表面包覆电极与磁极圆柱体产生的电磁力分布,将其加入到动量方程中,采用脱体涡模拟(DES)方法,在雷诺数Re=3 900时,对电磁力作用下圆柱体在弱电解质中的绕流场结构及其升阻力特性进行了数值模拟与分析.结果表明,电磁力作用可提高圆柱体边界层内的流体动能,抑制流动分离的产生,减弱圆柱绕流场的三维特性,在电磁力作用参数达到某个临界值后,在圆柱体后方产生射流现象;同时,随着电磁力作用参数的增大,圆柱体压差阻力及其总阻力减小,但摩擦阻力增大,而且电磁力的作用还可以显著减小升力脉动幅值.
     
     
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    剪切来流作用下圆柱体结构物的双自由度流致振动
    涂佳黄,周岱,马晋,鲁佳宝
    2014,48 (02):  252-259. 
    摘要 ( 92 )  
    基于四步半隐式特征线分裂算子稳定化流体有限元方法,对二维线性剪切来流作用下弹性支撑圆柱体结构物双自由度流致振动问题进行了数值计算,着重研究雷诺数Re=150时,不同参数(频率比、剪切率与折减速度)对圆柱体结构物振动响应及其流场的影响.计算分析表明,随剪切率的增加,圆柱体结构物2个方向的频率锁定区间扩大,结构发生共振现象的范围亦增大;折减速度对圆柱钝体最大振动幅度的影响较大,在锁定区间内,圆柱振动位移较大,否则较小;在高频率比工况下圆柱运动轨迹呈‘8’字形;当频率较低时,圆柱运动轨迹随剪切率的增大由‘8’字形渐变为‘雨滴’形;在剪切来流作用下圆柱尾流模态为双单涡(2S)与涡对(P)+单涡(S)两种泄涡模式.
     
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    剪切气流驱动下微沟槽表面液滴受力分析
    黄苏和,胡海豹,陈立斌,宋东
    2014,48 (02):  260-264. 
    摘要 ( 83 )  
    通过对剪切气流驱动下液滴在平行微沟槽表面的受力及变形的理论分析,提出了沟槽表面液滴在剪切气流下脱落的力学模型.在卡特皮勒力计算中,分别改进了积分式中固液接触角、接触半径项,采用一个更符合实际物理现象的分段函数表征了积分式中的接触角项;而对于接触半径项,利用椭圆接触线方程导出.在拖拽力的计算中,引入了无滑移边界条件下的剪应力公式简化了已有的拖拽力表达式.利用小型风洞,对所建立的力学模型进行了验证.测量结果表明,液滴脱落所需要的风速随着沟槽尺寸的增大而增大,沟槽方向垂直切向流放置情况下液滴所需要的脱落风速明显大于平行方向放置情况.实验观测结果与理论受力模型具有较好的一致性,表明所建立的力学模型合理有效.
     
     
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    稳态热传导线源识别反问题的数值通解方法
    蒋兰芳a,刘红b,柴国钟b,杨友东a,竺炯林b
    2014,48 (02):  265-270. 
    摘要 ( 173 )  
    提出了一种稳态热传导源项识别反问题的求解方法.构造了基于有限元数值解,满足热传导控制方程和边界条件、离散形式、以热源强度为变量的数值通解显式表达,从而将热传导源项识别反问题转化为多元极值问题,能够方便地反演出热源强度.推导了基本计算公式,讨论了热传导源项识别中热源强度的数学建模问题,进行了算法的误差分析.并以模具加热板的热源设计为算例,验证了算法的正确性与实用性.这对进一步研究热源空间分布识别和多维源项识别反问题具有重要意义.
     
     
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    机械仪表工程
    间隙环流作用下的转子动力学性能分析
    成德a,姚振强a,b,薛亚波a,沈洪a,b
    2014,48 (02):  271-276. 
    摘要 ( 120 )  
    为研究间隙环流对转子动态性能的作用规律,根据流体的连续定理和动量定理建立了描述间隙环流运动规律的偏微分方程组,采用线性摄动方法将间隙环流内流体压力的稳态量和动态量分离,求解得到间隙环流动态作用力的表达式.为验证该流场计算模型,搭建了一个实验装置.使用有限元方法建立实验台干转子的动力学模型,通过实验测试干转子的固有频率,对动力学模型中法兰连接处的接触刚度等参数进行标定.将间隙环流的动态作用力分解为质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵的形式,施加到干转子动力学模型上,得到湿转子的动力学模型.求解该模型得到转子的动力学特征参数对于转子转速的变化规律.通过对间隙环流试验模型进行计算和实验测试,验证了该模型的有效性.研究结果表明,间隙环流能显著降低转子的固有频率,并能够在一定的转速范围内造成转子失稳.
     
     
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    其他
    二次订货机会下基于交易信用的供应链组合激励机制
    曾顺秋1,2,骆建文2
    2014,48 (02):  277-281. 
    摘要 ( 117 )  
    对广告影响随机需求且带有二次订货机会的两级供应链,比较了集中决策与分散决策系统下供应链成员的最优策略.研究表明:在分散决策供应链中,单一的广告补贴机制难以实现供应链的完美协调;通过设计由交易信用与广告补贴构成的组合激励机制,可以使零售商的订货数量与广告投入同时达到集中决策时的最优水平,实现制造商与零售商期望利润的帕累托改善.通过一个数值算例验证了主要结论,并说明了相关参数调整对供应链最优策略及期望利润分配的影响.

     
     
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    我国交易所交易基金的折溢价行为及波动性
    曹志广
    2014,48 (02):  282-289. 
    摘要 ( 87 )  
    对我国交易所交易基金的折溢价行为和波动性进行了理论和实证两方面的研究.建立了二阶段情形下的交易价值理论模型,同时应用该模型对我国交易所交易基金的折溢价行为和波动性进行了理论分析.理论模型推测得到,相对于西方成熟市场,我国的交易所交易基金更容易产生折价交易,且交易所交易基金的波动性高于其净值的波动性.应用2005年2月到2012年12月期间我国上市最早的5只交易所交易基金的日数据,对交易所交易基金的折溢价和波动性进行了实证研究,实证结果为理论提供了支持.

     
     
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    随机需求下的双渠道供应链联合库存模型
    刘峥1,徐琪1,汤兵勇1,周敏2
    2014,48 (02):  290-299. 
    摘要 ( 143 )  
    针对双渠道的竞合特性增加了供应链系统的需求不确定性,考虑提前期需求波动的情形,构建了2级双渠道供应链独立库存模式和联合库存模式下制造商及零售商的最优基础库存模型和缺货模型,并运用仿真计算方法,通过分析2种库存模式下缺货损失成本、需求波动对双渠道供应链基础库存水平、现货库存水平以及缺货水平等的影响,进一步分析2种库存模式下的成本.结果表明,联合库存模式下的2个渠道各自成本和总成本都要低于独立库存模式下的各成本.因此,双渠道供应链实施联合库存策略可以通过库存共享,协调2个渠道的库存水平,减小缺货风险,从而显著地降低供应链的成本.

     
     
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    电子口碑虚拟社区平台定价策略
    陆晓菁,陈宏民
    2014,48 (02):  300-305. 
    摘要 ( 131 )  
    基于双边市场理论,探讨了电子口碑虚拟社区中,消费者自网络外部性和社区平台两边用户之间的交叉网络外部性对平台定价策略的影响,并进一步讨论商户质量的影响.研究表明,社区平台对消费者的最优价格随着消费者自网络外部性以及高质量商户所占比例的增加而提高,并随着消费者对商户交叉网络外部性的增加而降低;平台对商户的最优价格随着商户对消费者交叉网络外部性的增加而降低,且高质量商户的价格需求弹性小于低质量商户的.

     
     
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    不同质量等级生鲜产品定价和订货策略
    田忠威a,董明b
    2014,48 (02):  306-311. 
    摘要 ( 130 )  
    针对生鲜产品在销售过程中由于变质产生不同的质量等级,零售商将面临分离销售和混合销售2种不同销售策略的问题.考虑2种质量等级的情景,通过建立和求解2阶段模型研究了2种销售策略下零售商的最优定价和订货决策.通过算例分析比较了不同销售策略下市场需求波动、产品质量差异和产品保鲜率对零售商最优决策和收益的影响.

     
     
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于产能投资的上下游企业联盟机制
    朱晨卉a,董明b,刘少轩b
    2014,48 (02):  312-316. 
    摘要 ( 128 )  
    研究了确定型需求条件下单一供应商和2个制造商组成的二级供应链,其中下游的一个制造商为供应商提供产能投资,并参与供应商利润分成.研究了不同决策方式下多阶段博弈的最优决策,通过数值分析讨论了需求弹性系数和融资成本系数对于联盟决策以及各方的收益的影响,具有一定的实际参考价值.

     
     
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