大连理工大学学报杂志

大连理工大学学报杂志2020年第6期

• 海洋假交替单胞菌产胞外活性氧特性研究

  郭定环,王竞,顾晨,郭雅丽

  近年来发现一些细菌可在无光好氧条件下产生胞外活性氧，但对该过程影响因素等特性的研究未见报道．基于此，考察了无光好氧环境中，基质和有机污染物对海洋细菌产胞外H2O2和O-2的影响．结果表明，菌株在蛋白胨和牛肉膏培养基中均能产生胞外H2O2和O-2．胞外H2O2浓度与菌株生长期有关；添加200mg/L布洛芬能提高体系H2O2浓度．其次，产胞外O-2能力也与菌株生长期有关，对数期最强，稳定期最弱．在相同浓度下，牛肉膏体系产胞外O-2的能力强于蛋白胨体系．

• 厌氧消化与两级串联SNAD-IFAS组合工艺处理垃圾渗滤液研究

  徐晓晨,冯骁,杨蒙,牛明泽,陈捷,杨凤林,靳文尧

  利用厌氧反应器(UASB)与固定生物膜-活性污泥(IFAS)反应器探究厌氧消化、同时亚硝化-厌氧氨氧化-反硝化(SNAD)工艺对垃圾渗滤液的处理效果.控制UASB的温度为32℃,pH为8.0~8.3,在水力停留时间(HRT)为24h时COD去除率为44.9%,出水碳氮比在1.3∶1左右,完全可以满足后续SNAD工艺需求.两级串联SNAD-IFAS反应器共运行96d,UASB出水稀释后作为SNAD工艺的进水.独立调控两池的温度、DO浓度、pH,SNAD1池分别为32℃、0.1~0.2mg·L-1、7.8~8.0,SNAD2池分别为32℃、0.08~0.14mg·L-1、7.5~7.8.在进水TN和COD浓度分别为602.3mg·L-1和878.1mg·L-1时,SNAD工艺对TN和COD的去除率分别达到83.3%和39.4%.高通量测序结果表明反应器内具有典型的SNAD工艺微生物群落结构,亚硝化菌(AOB)主要存在于活性污泥中,厌氧氨氧化细菌(AnAOB)和反硝化菌(DNB)主要富集在生物膜上.SNAD1池与SNAD2池的生物膜均以AnAOB作为优势菌种,其丰度分别达到26.21%和30.82%.

• 氧化方式对碳阴极产过氧化氢性能增强作用

  陈辉,于洪涛

  针对目前电化学产过氧化氢多采用粉末碳电极的问题，通过碳化天然松木得到微通道碳块，然后分别进行过氧化氢氧化、空气氧化、草酸氧化和混合溶液氧化4种处理方式．在双池反应器中，分别将未处理微通道碳块和4种方式处理的微通道碳块材料分别做阴极，Pt做阳极，研究了处理前后材料产过氧化氢能力，探究了氧化处理与材料亲水性、氧含量、电流密度以及过氧化氢产量之间的关系．结果显示，未处理和4种方式处理材料产过氧化氢的浓度分别为1340、3520、1651、2293、1619μmol/L．可见4种处理方式均能提高过氧化氢产量．过氧化氢氧化提高的量最多，提高了1.63倍．过氧化氢氧化处理不仅提高材料的亲水性，促进氧气扩散，而且增加的CO和COOH基团可以提高电流密度，利于过氧化氢产生．

• 气波引射前向流道波转子设计及性能研究

  李忠辉,赵一鸣,纪雅文,胡大鹏

  首先通过理论分析，依据波转子与气流间相对运动关系，采用流道进出口倾角正切值等于该位置气流轴向速度与转子转动线速度比值的方法设计一种前向流道波转子结构．然后利用ANSYSFluent软件进行数值模拟，发现当倾角满足上述正切关系时，引射过程中波转子内部及端口处流动分离和旋涡现象明显减少，流动损失降低，设备引射性能最优．最后，与直通道波转子进行对比实验研究，结果表明：各工况下前向流道波转子引射率和等熵效率与直通道波转子相比均有明显提升，且在倾角设计工况附近，设备引射性能及提升幅度达到峰值，引射率和等熵效率增幅比例均达40%，证明依据上述理论方法设计的前向流道波转子结构合理．

• 眼动数据与FAHP相结合的产品感性认知测量方法

  孙元,林子瑜,王德伦,郑雅琪,鲍永岩

  为了更准确地定量评价产品形态美学风格，提出了一种结合生理测量数据与FAHP的产品美学风格评价方法．用准确性更高的生理测量数据替换比较矩阵，进行准则层的优先级分析，完成造型元素对美学偏好的优先级权重计算，进一步结合模糊算法建立一个基于生理测量的更加精确的适用于评价产品美学偏好的评价体系．最后以轨道车辆头部造型为例分析该方法的科学合理性，并与常规研究方法进行对比，结果表明该方法对于产品造型美学风格评价具有较好的适用性．

• 大厚度碳纤维复合材料变参数制孔工艺研究

  王小鞑,王福吉,栗盛开,王帅飞

  大厚度碳纤维复合材料(CFRP)在大型飞机构件上应用广泛，经常需要对其进行大量的深孔加工．采用固定钻削参数加工工艺会导致钻削过程中热量严重累积，树脂高温软化，进而引起材料性能下降，严重影响制孔质量．因此为确定合适的加工工艺参数，研究深孔钻削过程中不同区段工艺对质量的影响，先对大厚度复合材料板钻削加工区段进行了划分，通过实验分析研究钻削过程中不同钻削阶段的热力学特性，得出了不同钻削阶段合适的钻削参数．在此基础上，以加工质量和效率为目标，提出一种分阶段变参数钻削大厚度复合材料板工艺方法，发现采用此种方法可以降低钻削过程产热以及出口位置轴向力，同时保证出口质量和孔壁质量，提高加工效率，是一种有效的新型加工工艺方案．

• 基于支持向量回归的定性-定量因子混合建模方法

  冯翔宇,石茂林,马跃,宋学官,孙伟,田腾

  在科学研究及工程实践中，输入参数经常同时包含定性因子与定量因子，为实现此类数据的有效建模，提出基于支持向量回归(SVR)的定性-定量因子建模方法，以用于工程实验及数值仿真的定性定量因子分析．引入超球面分解量化定性因子相关关系，构建了一种新型核函数描述定性因子与定量因子关联关系，提出了定性-定量因子支持向量回归算法实现定性定量数据的混合建模与预测．通过数值算例和经典工程算例，发现所提算法能提供相比于普通的支持向量回归算法及基于高斯过程回归的定性-定量因子算法更优的预测结果．以种植体骨应力分析为例，其中种植体材料类型为定性因子、结构参数为定量因子，实验结果表明所提算法能够显著提升骨应力预测精度，可为种植体的设计优化提供模型基础，揭示了所提算法的工程可用性．

• 传感器数据异常下动力定位鲁棒状态估计方法

  蒋帆,徐海祥,冯辉,卜瑞波

  针对时变环境带来的传感器数据异常、未知环境干扰等影响，导致基于无迹卡尔曼滤波的动力定位状态估计方法估计精度下降的问题，提出了一种鲁棒无迹卡尔曼滤波方法，该方法通过引入一种基于指数加权的观测噪声协方差矩阵R自适应更新模块和一种基于卡方分布假设检验方法的过程不确定性识别模块处理传感器数据异常情况并估计未知环境力．最后，以某平台供应船的船模为仿真对象，进行了仿真对比实验．仿真结果表明，鲁棒无迹卡尔曼滤波能够准确及时地识别传感器数据异常情况，相较于传统无迹卡尔曼滤波而言，鲁棒无迹卡尔曼滤波状态估计精度更高，收敛速度更快，表现出较强的鲁棒性．

• 基于多约束优化的车门分缝线自动设计方法

  靳春宁,周乐,谢悦,李宝军,王海锋

  车身零部件设计是一个多因素制约与多评价标准的复杂过程，既与关联附件产生复杂约束关系，形成复杂的几何形态，同时也受到自身结构复杂的工程规则、几何约束、设计意图综合影响．基于工程多约束问题的车身零部件设计方法，从一个全局角度考虑实际设计过程中的多种复杂约束和设计变量，以多阶段灵敏度分析的优化机制进行高效设计，不仅提高解决问题的效率，并且拓展解决问题的维度．以复杂的车门分缝线设计工具作为典型案例进行说明，由多个工程实例获得了合理有效的车门分缝线．就复杂车身设计而言，所提流程和机制具有广泛参考意义，合理考虑附件之间复杂的关联问题，以多约束多标准的参数化模型对复杂工程问题进行有效描述和解决．

• 硫酸钠盐渍土渗透特性研究

  刘力,万旭升,王智猛,邱恩喜,龚富茂,钟昌茂,吴松波

  盐渍土内部水分渗流过程是影响区域生态环境演变、水资源利用以及工程施工、使用安全的重要因素.为预测饱和硫酸钠盐渍土渗透系数曲线,通过修正土水势模型推导了饱和盐渍土渗透系数计算模型,并通过渗透试验验证该计算模型的可靠性;此外,通过室内渗透试验研究了微纳米材料对盐渍土渗透性的影响.结果表明:渗透系数计算模型可较好反映饱和硫酸钠盐渍土渗透系数的变化规律,渗透系数随着含盐量的增加而减小,当含盐量大于2%后变化很小.硫酸钠盐渍土的渗透系数随着纳米二氧化硅的掺量增加而减小,随着纳米碳酸钙的掺量增加先减小后增大,随着相变材料的掺量增加先增大后减小并趋于稳定.

• 基于特征值拟合优度的频谱感知算法研究

  李贺,赵文静,罗雪松,刘畅,邹德岳,金明录

  现代拟合优度频谱感知算法直接采用信号的样本或能量作为拟合统计量，对独立的接收信号表现出良好的检测性能，对相关信号则表现不出令人满意的效果．基于最大特征值的拟合优度频谱感知算法可表现出更好的检测性能，但是基于最大特征值的拟合优度算法是半盲检测算法，需要已知噪声的功率，这在实际应用中是难以实现的．为此，提出了新的基于最大最小特征值的全盲拟合优度频谱感知算法．同时基于随机矩阵理论成果，推导分析了新算法的检测概率、虚警概率和判决门限．实验结果表明，新算法有效克服了噪声不确定性问题，相对于其他拟合优度检测算法性能有所提升．

• 求解均衡问题的分离惯性算法

  高辉,张明堃,王晓亮,庞丽萍

  研究两个函数和的非光滑均衡问题，对这类问题提出了一个结合惯性方法的分离算法．每次迭代，交替求解两个简单的强凸子问题．在不要求函数是Lipschitz连续或H?lder连续的条件下，证明了算法的收敛性．通过与已有的几个算法比较，验证了算法的有效性．

• 用于保特征四边形网格生成的改进Morse算法

  籍冉冉,郑晓朋,雷娜,罗钟铉

  在Morse理论的基础上，采用迭代算法来计算特征函数，通过优化生成保特征的四边形网格．首先，在拉普拉斯矩阵中加入模型的曲率信息，计算出的特征函数更加符合模型的几何特征；其次，使用迭代算法求得特征函数，可以求解任意数值的特征函数，不仅限于特征值，使得特征函数的选取更加具有灵活性，为后续做铺垫；最后，在迭代算法的过程中加入特征线信息，最终求得的特征函数可以很准确地将临界点定位在特征线上，这样可以生成沿特征线的Morse-Smale复形，通过优化生成保特征的四边形网格．所提算法简单，易于实现，输入信息较少．

• 基于二型模糊集理论的应急设施选址方法

  杨广映,门金坤,蒋鹏,郑松,孔亚广,沈刚,赵烨,苏楠

  为了研究应急管理中的应急设施选址问题,在传统选址方法基础上,提出了一种基于二型模糊集理论的应急设施选址方法,以区域人口密度量化应急资源需求程度,构建选址集最大覆盖模型.由于人口的流动性,采用二型模糊变量描述人口密度信息,二型模糊变量可提供不确定性建模额外的自由度.在置信度理论框架下,将原模糊模型转化为其等价确定性模型.针对模型中大规模复杂高维的空间地理数据,设计了一种基于网格空间表示法的矩阵编码策略与遗传算法耦合进行模型求解.研究表明:矩阵编码策略可以有效避免维数灾难,并且能够显著提升求解效率,所提方法可以提供合理的应急设施选址决策,以提升突发事件应急管理水平.

• 扩张Schrodinger-Virasoro李代数及其一些子代数研究

  余德民,李笛,柴嘉潞,罗德仁

  研究了无限维李代数Schrodinger-Virasoro的性质，这类李代数是Virasoro李代数的推广．研究了这类李代数同构及其李子代数的一些性质，例如李子代数g-、g0-，且g-g0-g．进一步研究了其李子代数g2、g3，证明g3是g的无限维交换理想，从而证明了李代数Schrodinger-Virasoro不是半单李代数，也不是单李代数．