黑龙江大学自然科学学报

数理科学与信息技术

  • 中国大陆重力场小波分析与油气勘查愿景规划

    侯遵泽;杨文采;刘家琦;

    利用重力异常规划油气勘查的愿景具有重要意义。应用小波多尺度分析方法,对中国大陆布格重力异常进行了多重分解,将分解结果进行一定的优化组合,得到了与中国大陆油气田相吻合的解释结果图。对今后的油气勘查具有一定的参考价值。

    2011年03期 v.28 281-284页 [查看摘要][在线阅读][下载 7748K]
  • 水平电流环激发的井外孔隙地层SH波模拟

    胡恒山;关威;

    通过求解完整的Pride声电耦合波方程组,并利用井壁处流体-孔隙介质交界面的场量连续性条件,推导出位于井轴的水平电流环激发的井内外电磁场和声场的解析表达式,模拟了水平电流环激发的电-声转换测井全波。由于水平电流环激发的TE波在孔隙地层中只与SH波耦合,诱导声波按地层横波速度传播,使得利用水平电流环激发的电-声测井在地层横波速度测量方面具有潜在的应用价值。

    2011年03期 v.28 285-290页 [查看摘要][在线阅读][下载 314K]
  • 时间分数阶色散方程的有限差分方法

    金承日;潘有思;

    提出求解时间分数阶色散方程的一类隐式差分格式,并证明其无条件稳定性和收敛性,收敛阶为O(τ+h2)。该分数阶色散方程是将一般的色散方程中的时间一阶导数用α(0<α<1)阶导数代替所得到的。数值算例表明本方法是有效的。

    2011年03期 v.28 291-294页 [查看摘要][在线阅读][下载 183K]
  • 煤岩双相介质弹性波场数值模拟

    于师建;黄琪嵩;田禹;

    为了研究含水煤岩储集层的流体饱和多孔双相介质弹性波波场特性,用Boit双相介质数学模型描述煤岩介质。应用二阶中心有限差分方法对煤岩双相介质模型的弹性波场进行数值模拟,模拟结果显示了孔隙率的变化与弹性波场响应的关系,对了解地下含水煤岩介质的构造特征以及孔隙特性具有现实意义和理论价值。

    2011年03期 v.28 295-299页 [查看摘要][在线阅读][下载 2038K]
  • 需求扰动生产-库存系统的动态模型及最优控制策略

    陈东彦;侯玲;

    扰动管理是国际上管理科学、运筹学和系统工程等领域备受关注的新的研究方向,近年来已成相关领域研究的热点。针对实际系统中存在的需求扰动,利用最优控制理论给出其最优控制策略。首先建立需求含不确定性扰动的生产-库存系统的动态模型,然后将生产-库存管理问题描述成最优控制问题,并利用前馈-反馈最优控制理论给出最优生产率的表达式;从物理可实现的角度出发,通过增加高阶滤波器设计最优生产率的算法;最后通过对实例计算验证此最优生产率对需求扰动的有效抑制作用。

    2011年03期 v.28 300-305页 [查看摘要][在线阅读][下载 212K]
  • 孔隙介质中汽液两相流数值模拟的Lattice-Boltzmann方法

    张新明;刘家琦;刘克安;

    基于格子波尔兹曼方法(Lattice-Boltzmann Method,LBM)和Shan-Chen单组分多相流模型,用单组分两相流LBM方法对孔隙介质中等温汽液两相流流动特性进行了研究。通过理想状态下流体特性(相分离、表面张力计算、流固接触角、管道两相流以及变形液滴运动)的研究验证了LBM应用于孔隙介质两相流的可行性,并进一步研究了孔隙介质中润湿相入侵非润湿相的流动特性和固体润湿性对于流体流动的影响,再现了孔隙介质中流体流动的狭长薄膜形成、狭窄孔道流体卡断和非润湿性相聚集等现象。

    2011年03期 v.28 306-311+318页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K]
  • 二维双相介质波动方程反演的共轭梯度法

    冯国峰;王迎;李壮;

    针对二维双相介质波动方程反问题,将大范围收敛的同伦方法与求解大规模优化问题的共轭梯度法有机结合,并引入求解不适定问题的Tikhonov正则化方法,构造出正则化-同伦-共轭梯度法。数值实验结果表明了该方法能有效地处理非线性的、不适定的地震勘探反演问题。

    2011年03期 v.28 312-318页 [查看摘要][在线阅读][下载 744K]
  • 正则化-同伦方法用于电阻抗断层成像(英文)

    傅红笋;韩波;

    电阻抗断层成像问题本质上是一个非线性、不适定反问题,必须进行正则化处理。基于Tik-honov正则化方法,结合大范围收敛的同伦方法,设计Tikhonov正则化-同伦方法,旨在克服传统重构算法(如Newton类算法等)的局部收敛性,解决初值难以有效选取的难题。针对电阻抗断层成像的图像重建仿真试验,结果表明该方法的有效性与全局收敛性。

    2011年03期 v.28 319-323页 [查看摘要][在线阅读][下载 570K]
  • 二阶非线性常微分方程组的精确解(英文)

    李云晖;张俊超;崔明根;

    在再生核空间W23[0,1]中给出求解二阶非线性常微分方程组的精确解表达式的方法,此精确解是用级数表示的。证明它的n-截断函数un(x),vn(x)收敛于方程组的精确解u(x),v(x)。无论方程组是线性还是非线性,奇异还是非奇异,都可以用本方法求解。算法实例说明此算法是高效的。

    2011年03期 v.28 324-329页 [查看摘要][在线阅读][下载 160K]
  • 时间延迟耦合振荡器模型的稳定性及多重周期解

    王文龙;张春蕊;

    在角频率相同的条件下,研究一种具有时间延迟耦合的两振荡器模型,通过对其特征值分布的讨论,对模型的稳定性进行分析,讨论多重周期解的存在性,最后进行了数值仿真。

    2011年03期 v.28 330-335页 [查看摘要][在线阅读][下载 258K]
  • 三元中立型时滞神经网络的稳定性分析

    罗嗣卿;刘铭;徐晓峰;

    针对一类由三个神经元相互连接的非线性中立型时滞神经网络模型进行研究,以时滞为参数,通过对其线性化系统特征方程根的分布进行讨论,得到了系统的稳定性及分支存在的条件。

    2011年03期 v.28 336-340页 [查看摘要][在线阅读][下载 525K]
  • 二维波动方程测井约束反演的自适应同伦共轭梯度法

    耿淑彤;冯国峰;王迎;李壮;

    波动方程反演问题在许多领域中具有广泛应用,它面临非线性、不适定性和计算量巨大的问题。针对波动方程反问题的特点,以二维波动方程反问题为数学模型,通过利用地震资料和测井资料联合反演技术,将同伦共轭梯度法与测井约束相结合,对模型的速度参数进行联合反演,以获得完整的速度参数分布信息,从而使波动方程反演具有更强的抗噪能力和更高的计算精度。

    2011年03期 v.28 341-347页 [查看摘要][在线阅读][下载 644K]
  • 源点附近弹性波场的时域有限差分模拟与数据校正

    刘伟;张义德;

    用时域有限差分法进行弹性波数值模拟,在源点附近区域的结果通常都不理想。运用时域有限差分法模拟二维点源辐射的问题进行了分析,发现源点附近出现波至时间与预期不符,对时域有限差分法自身特点进的分析表明,这是时域有限差分法难以克服的缺陷,但可以运用反向逆推对此区域的模拟结果进行校正。最后利用修正的数据对水平界面模型进行反演,取得了满意的效果。

    2011年03期 v.28 348-351+359页 [查看摘要][在线阅读][下载 586K]
  • 带有非局部边界条件的非线性四阶奇异边值问题的对称正解(英文)

    贺明阳;么焕民;

    在再生核空间中构造一个新的带有非局部边界条件的非线性四阶奇异边值问题的对称正解的迭代算法。证明近似解及其k(k=1,2,3,4)阶导函数一致收敛于精确解及其各阶导函数。给出的数值算例验证方法的有效性。所提出的算法对于求解线性与非线性积分边界问题是有效的。

    2011年03期 v.28 352-359页 [查看摘要][在线阅读][下载 266K]
  • 轴对称波方程的Lie点变换群及其群不变解

    姜喜春;冯滨鲁;

    首先用古典无穷小算法导出了由轴对称波方程的任意元和无穷小生成子的系数构成的超定线性偏微分方程组,即确定方程DE。其次借助符号计算机软件maple解方程组,求出了轴对称波方程的一些无穷小生成元,然后根据Lie第一基本定理求出了相对应的单参数Lie变换群;最后将所求得的无穷小生成元代入不变曲面条件,分别利用不变形式法和直接代入法求出轴对称波方程的群不变解。

    2011年03期 v.28 360-364页 [查看摘要][在线阅读][下载 146K]

环境科学与生命科学

  • 聚合物载药微珠的制备研究

    张艳红;王清文;师路;李泽文;张贞浴;孙立国;孙志忠;

    利用微流控技术制备出粒径大小可控、粒径均匀、形状规则的聚乳酸(PLA)载药微珠,确定了流动相和分散相的条件,研究了分散相与流动相的流速对载药液滴直径的影响及载药量对微珠粒径的影响。结果表明:以聚乙烯醇水溶液为流动相的最佳溶液浓度为8%,分散相中PLA的苯溶液与PLA的1,2-二氯乙烷溶液的体积比为17∶10时密度正合适;分散相的流速越大,微珠粒径越大;流动相的流速越大,微珠粒径越小;载药微珠的尺寸随着载药量的增加而增大。

    2011年03期 v.28 365-368页 [查看摘要][在线阅读][下载 437K]
  • 典型酚类内分泌干扰物的活性炭吸附行为

    刘桂芳;马军;任芝军;朱丽楠;米海蓉;官涤;

    在静态吸附实验中,考察了水中六种酚类内分泌干扰物(EDCs)在两种粉末活性炭(WP和WPN)上的吸附行为。结果表明,六种EDCs在活性炭上的吸附过程均为假二级动力学吸附,其中壬基酚(4-n-NP)在WP和WPN上表现出最高的吸附能力,平衡吸附量(qe)分别达到了6 535.95μmol.g-1与7 246.38μmol.g-1,其次是雌激素酮(E1),吸附能力最差的是雌二醇(E2),qe值仅为1 636.66μmol.g-1与1 801.80μmol.g-1。进一步研究结果表明,初始浓度相同时,目标物在活性炭上的吸附能力与其正辛醇/水分配系数(logKOW)正相关,并且改性炭WPN对六种EDCs表现出相对更高的平衡吸附量,较原炭WP的平衡吸附量提高了2.5%~63.6%,因此,在活性炭实际应用前可通过一定改性处理方法提高其对水中该类污染物的净化能力。

    2011年03期 v.28 369-373+377页 [查看摘要][在线阅读][下载 415K]
  • 哈尔滨市大气颗粒物粒径分布及质量浓度变化特征

    黄丽坤;王广智;

    于2008年7月~2010年6月平行采集了TSP、PM10和PM2.5三种大气颗粒物,包括每月例行采样和日夜间采样,并对每个样品进行质量浓度的分析。结果表明:三种颗粒物浓度在7月份达最低值,而最高值出现在1月;与国家二级标准相比较,TSP和PM10在1、2、3、4、11、12月均超标,而PM2.5浓度则高出欧盟标准(15μg.m-3)的2~8倍;从粒径分布来看,全年颗粒物质量分布的变化主要由细颗粒(PM2.5)和粗颗粒(PM2.5~10)引起;三种颗粒物在大部分月份中均表现为日间浓度大于夜间,以12、1、2、3月份最为明显,而在5月和6月表现为夜间大于日间,但差异性较小,7、8、9月日夜间对比也较为不明显。

    2011年03期 v.28 374-377页 [查看摘要][在线阅读][下载 361K]
  • 双水相法萃取分离α-淀粉酶体系的初步研究

    董海莉;平文祥;葛菁萍;

    采用PEG1500/(NH4)2SO4双水相体系,对双水相萃取法分离纯化米曲霉α-淀粉酶进行了研究。探讨了PEG分子量、pH值、PEG浓度、(NH4)2SO4浓度、NaCl浓度对α-淀粉酶的分配系数Ka及回收率Yt的影响,并通过正交实验确定了几个因素的最优组合。结果发现在pH=6.5,PEG1500浓度17%(重量比),(NH4)2SO4浓度12%,加入10%NaCl溶液的双水相体系中,α-淀粉酶分配系数Ka为3.738,酶回收率Yt为85.315%。PEG1500/(NH4)2SO4双水相体系是一种高效、便捷的体系,为大规模的工业提纯α-淀粉酶提供了理论依据。

    2011年03期 v.28 378-382+392页 [查看摘要][在线阅读][下载 458K]
  • 搅拌时间对污泥厌氧消化效能的影响研究

    张威;赵庆良;胡凯;

    为了降低浓缩污泥厌氧消化的能耗,优化消化反应器的运行方式,考察了不同搅拌时间和水力停留时间下的浓缩污泥中温消化性能。实验结果表明,水力停留时间为20 d时,稳定运行的各反应器pH值在6.9~7.5之间,碱度在2 060~2 656 mg.L-1之间,单位体积浓缩污泥日产气量和有机物去除率分别为:5.37mL.mL-1和48.4%(搅拌2 h/停10 h)、5.16 mL.mL-1和43.3%(搅拌4 h/停8 h)、4.68 mL.mL-1和39.1%(搅拌12 h/停12 h)、4.34 mL.mL-1和33.9%(搅拌24 h)。间歇搅拌在有机物去除率和生物气产量方面均优于连续搅拌。从能耗和处理效果兼顾的角度,可以采用搅拌2 h/停10 h的厌氧消化运行方式。

    2011年03期 v.28 383-387页 [查看摘要][在线阅读][下载 1324K]
  • 曝气对重污染河道底泥吸收和持留磷的影响

    李勇;李大鹏;黄勇;李新;

    以城市重污染河道底泥和上覆水为材料,研究了底泥扰动条件下,曝气量对底泥吸收和持留水体磷的影响。结果表明,较高曝气量(3 m3.d-1)情况下,水体溶解氧和溶解性磷酸盐(SRP)含量均高于较低曝气量(0.25 m3.d-1),而pH值则相反。较低曝气量导致底泥对外源磷的吸收量是较高曝气量时的1.4倍。底泥吸收外源磷之后,较高曝气量情况下底泥的磷释放量是较低曝气量时的2.39倍。磷形态分析表明,加入的外源磷超过80%被结合到铁结合态磷中,但在较高曝气量条件下形成的非闭蓄态铁结合态磷显著高于较低曝气量。这说明与较高曝气量相比较,低曝气量更有利于底泥对水体磷的吸收和内源磷的固定。

    2011年03期 v.28 388-392页 [查看摘要][在线阅读][下载 420K]

电子科学与通讯工程

  • 借助主点不变性标定相机的一种新方法

    王志坚;于永彦;

    针对目前大多数方法均使用多组正交消隐点自标定相机内参数的不足,在深入分析绝对二次曲线图像的内部结构基础上,重新认识其在复原相机几何中所扮演的角色,得到主点的一种新的约束条件。并基于多模型估计算法和期望最大化算法提出一种检测正交消隐点的新方案,再结合主点与绝对二次曲线图像的内在约束关系,仅用一组三正交消隐点实现从单幅图像中实现相机自标定。实验证明,这种方案计算量小、精确度高,经过改良,可用于更一般的相机模型。

    2011年03期 v.28 393-398页 [查看摘要][在线阅读][下载 449K]
  • 基于直方图参数估计CFAR的SAS图像目标检测算法的研究

    张云秀;赵春晖;

    给出了一种合成孔径声纳图像目标检测的新算法,利用这类图像目标相对于杂波所占的像素数目比很小的特点,以图像的直方图为基础,与典型背景杂波分布的概率密度函数进行快速拟合,并采用最小均方误差准则来确定最终的杂波分布及参数。根据得到的参数进行恒虚警率检测,从而将目标从图像中提取出来。实践表明,本算法计算迅速,检测概率高,能够为后续的识别工作提供较好的检测结果。

    2011年03期 v.28 399-404页 [查看摘要][在线阅读][下载 624K]
  • 石墨烯弯曲形变的电子结构和特性的研究

    闫晓密;傅青方;郝大鹏;陈志舜;王利光;

    采用密度泛函理论对4种不同弯曲曲率的石墨烯的能带、分子轨道分布、态密度和传输谱进行理论研究,通过能带的计算,分析其得失电子的能力;通过对分子轨道分布和态密度的分析,得出了弯曲石墨烯的电子结构;通过对传输概率的计算,研究了弯曲石墨烯的电子传输性质。得出了弯曲石墨烯中π型分子轨道起重要作用,石墨烯随着弯曲曲率的增加,电子传输变得更容易。

    2011年03期 v.28 405-410页 [查看摘要][在线阅读][下载 1631K]
  • 基于单模纤锥表面等离子体共振的折射率传感

    李丹丹;余有龙;徐海;干蜀毅;戴佳鑫;

    利用Corning SMF-28(TM)制作了单模纤锥表面等离子体共振传感器,在1384~1614 nm波长范围内,采用波长调制方式对折射率为1.448 0~1.451 0的甘油水溶液进行了检测,分辨率在3×10-5 RIU,这有利于进一步了解单模光纤表面等离子体共振传感器的性能以及在液体折射率检测方面的应用。

    2011年03期 v.28 411-414页 [查看摘要][在线阅读][下载 437K]
  • 基于蚁群神经网络的电控发动机故障诊断研究

    周美兰;敖雪;

    针对电控发动机故障的复杂性,以及传统的专家系统在知识获取等方面的缺点,采用BP神经网络作为故障诊断模型的核心,并将蚁群算法融入到BP网络的训练过程中进行优化,得到了满意结果。通过对该故障诊断模型的验证,表明采用蚁群算法改进后的BP神经网络能够对汽车电控发动机的故障进行有效和准确的诊断。

    2011年03期 v.28 415-420页 [查看摘要][在线阅读][下载 561K]