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   科技导报
2014年 32卷 22期
刊出日期:2014-08-08

卷首语
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量子系统控制方兴未艾 Hot!

科技导报. 2014, 32 (22): 0-0.
全文: HTMLnew PDF  (660 KB)  ( 113 )
摘要 ( 92 )
量子控制是量子力学理论与控制论交叉形成的新兴学科,研究的内容主要是从系统论和控制论的观点,探索量子体系动力学的演化规律、分析量子系统内部特性及研究量子系统状态和轨迹调控与实现的系统控制理论与方法。从本质上看,量子比特初态的制备、量子逻辑门的构造、量子消相干过程的抑制、纠缠态的制备和保持等都可以归结为控制问题。量子系统自身所具有的相干性及其消相干、测量的塌缩性、量子纠缠性及量子的不可克隆原理,都给量子系统控制理论的研究带来了与宏观控制理论完全不同的巨大的挑战。建立量子系统控制理论的过程本身就是一个系统工程,需要经过系统建模、系统综合与分析,其中包括可控性、可达性、稳定性等分析、收敛的控制器设计、系统仿真实验、参数优化等。由于量子系统除具有宏观系统的本征态外,还有大量宏观系统不存在的状态,如叠加态、混合态、纠缠态等等,另外对量子状态只能进行不确定的概率控制,所以需要分别对每一种类型的状态专门去设计出收敛的控制器。
卷首语

中国高速铁路快速建成创新方法及业绩

王梦恕
科技导报. 2014, 32 (22): 1-1.
全文: HTMLnew PDF  (405 KB)  ( 21310 )
摘要 ( 142 )
京津城际铁路是中国第1条世界一流的高速铁路,该工程长120 km复线,从施工、调试到运营仅用了1年半时间,是对中国高速铁路各种创新成果进行试验应用的检验,是示范性工程,也是今后进行其他成果试验、研究创新的基地。
研究论文

基于李雅普诺夫控制的随机开放量子系统特性分析

丛爽, 胡龙珍, 薛静静, 温杰
科技导报. 2014, 32 (22): 15-22. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2014.22.001
全文: HTMLnew PDF  (2834 KB)  ( 296 )
摘要 ( 252 )
测量给确定性的开放量子系统带来了随机项,使随机开放量子系统本身产生一些马尔科夫和非马尔科夫开放量子系统所不具有的特性,这些特性给随机开放量子系统带来一些新的作用和影响。在目前有关随机开放量子系统李雅普诺夫控制理论研究的基础上,分别对无控制作用下随机开放量子系统的内部特性、开关控制和连续控制作用下系统的状态转移性能进行仿真研究。结果表明,在测量所带来的随机回馈项的作用下,在无控制的自由演化情况下,系统的状态最终随机地收敛到测量算符的某个本征态,其可能达到的本征态的个数与初态密度矩阵中对角线非零元素的个数相等;不论是开关控制还是连续控制,系统都能够从任意的初始纯态转移到期望的本征态,但相比于开关控制,连续控制的收敛速度更快,达到期望目标态所用时间更短。

二冲程柴油航空发动机混和扫气数值仿真

陈欠根, 张祥剑, 潘钟键, 徐小龙
科技导报. 2014, 32 (22): 23-28. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2014.22.002
全文: HTMLnew PDF  (4171 KB)  ( 761 )
摘要 ( 370 )
为建立某型二冲程柴油航空发动机气缸内部三维扫气模型和缸内气相流动数学模型,并对气口结构进行分析,采用分块耦合方法和应用黏接技术对模型进行网格划分,使用GT-power 获取仿真边界条件,利用Fluent 软件对缸内气体流动进行三维数值模拟。研究结果表明:横流扫气在弱流动区域容易形成扫气盲点;回流扫气可以形成较好的径向涡流,但轴向涡流速度较低,降低扫气效率;混合扫气能减小扫气盲区,形成较好的螺旋涡和速度较高的轴向涡流,与回流、横流扫气相比,排气速度提高12.6%和125.2%,极大地提高了扫气效率。

基于波动方程的Ansys模型黏弹性边界条件研究

林义, 王朝令, 刘争平, 牛东兴
科技导报. 2014, 32 (22): 29-33. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2014.22.003
全文: HTMLnew PDF  (2358 KB)  ( 730 )
摘要 ( 469 )
研究了应用Ansys 有限元软件进行地震波场数值模拟的边界条件问题,提出一种基于波动方程的Ansys 模型黏弹性边界条件构建方法。由波动方程推导并建立了黏弹性边界条件的理论基础,在Ansys 模型中选用带阻尼的Combin14 单元作为加载有限元,采用APDL 代码成功地将黏弹性边界条件施加于Ansys 模型中。对模型进行实例计算,在模型边界设置虚拟检波器,加载Ricker 子波震源,提取计算后的波场快照和时间记录进行对比,结果显示,所施加的黏弹性边界条件可以很好地吸收边界反射波,表明了该方法所构建的Ansys 模型黏弹性边界条件的有效性。

基于超静定理论及数值模拟的胶结矿柱稳定性分析

余健, 汪圭煌
科技导报. 2014, 32 (22): 34-37. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2014.22.004
全文: HTMLnew PDF  (1930 KB)  ( 155 )
摘要 ( 294 )
为科学、精确地评价井下胶结矿柱的稳定性,提出基于超静定理论及数值模拟的矿柱稳定性分析方法。将人工胶结矿柱简化为超静定结构,建立超静定理论模型,计算矿柱在尾砂充填体不均匀侧压载荷、自重和顶部冒落拱压力综合作用下的最大应力,并采用Midas 有限元软件模拟分析矿柱的有效应力及应变位移,结合废石块胶结模型的单轴抗压强度试验值对矿柱的稳定性进行评价。以大红山铜矿人工胶结矿柱为例的分析结果显示,超静定理论模型计算的最大应力为6.27 MPa,数值模拟的最大应力、最大位移为3.55 MPa 和40.46 mm,试验测得的胶结废石块模型单轴抗压强度为10.9 MPa,表明采用超静定理论计算与数值模拟相结合评价矿柱稳定性的方法可行。

基于均衡沉降的CFG桩处治公路软基控制标准

王欢, 王选仓, 高志伟
科技导报. 2014, 32 (22): 38-41. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2014.22.005
全文: HTMLnew PDF  (1079 KB)  ( 238 )
摘要 ( 272 )
采用有限元软件建立CFG 桩处治公路软土路基模型,分析桩间距、桩长和桩身模量与公路软基顶面最大沉降量的关系,提出公路软基均衡沉降控制标准。结果表明,路基顶面最大沉降量随着CFG 桩桩间距的增加而逐渐增大,随着桩长和桩身模量的增加而逐渐减小;对公路软基顶面最大沉降量影响最大的是CFG 桩的桩间距,将桩间距作为CFG 桩处治公路软基沉降控制标准;提出了不同CFG 桩桩间距组合的公路软基均衡沉降控制标准。

侧向风作用下跨座式单轨车辆运行平稳性研究

赵树恩, 刘淅, 杜子学, 李玉玲
科技导报. 2014, 32 (22): 42-46. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2014.22.006
全文: HTMLnew PDF  (1718 KB)  ( 289 )
摘要 ( 297 )
针对侧向风作用下跨座式城市单轨车辆的运行平稳性问题,利用多体动力学软件Adams 建立跨座式单轨车辆“车体-轮胎-轨道梁”耦合系统动力学模型,基于空气动力学原理,研究了侧向风风压中心随着车辆运动过程的变化情况,并对不同车速、风速、轨道梁线形下跨座式单轨车辆在侧向风作用时的运行平稳性进行仿真计算和对比分析,结果表明,车速和风速的变化对在侧向风条件下的跨座式单轨车辆横向加速度影响很大,会进一步影响车辆的运行平稳性,且当车速或风速过大时,车辆不满足平稳性指标,会发生失稳现象。

机场跑道宽度可靠性设计方法研究

岑国平, 陆松, 洪刚, 林可心, 徐峰
科技导报. 2014, 32 (22): 47-51. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2014.22.007
全文: HTMLnew PDF  (1933 KB)  ( 304 )
摘要 ( 246 )
为适应现代航空器的发展,更加合理地设计机场跑道平面尺寸,对跑道宽度设计问题进行系统研究。依据飞机着陆过程侧向偏移量的计算公式,将可靠性理论引入到跑道宽度的设计中,弥补了以往仅依靠飞行要求和经验来确定跑道宽度的不足。对某地多年气象资料统计分析和飞机着陆轮迹横向分布规律实测分析,结果表明:跑道侧风去除部分静风后服从极值I 分布,着陆轮迹服从正态分布。基于蒙特卡洛法,通过matlab 软件分别计算不同失效概率所需的跑道宽度,并对现有跑道宽度进行了可靠性评价。计算结果表明,跑道宽度对空气相对密度变化不敏感,现有跑道宽度的理论失效概率与实际失效概率比较接近,具有较大实际意义。

基于熵权属性识别模型的岩体质量分级研究

刘志祥, 吴蝶媚, 唐志祥
科技导报. 2014, 32 (22): 52-56. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2014.22.008
全文: HTMLnew PDF  (1343 KB)  ( 351 )
摘要 ( 254 )
为克服岩体质量分级中确定评价指标权重系数带有专家打分的主观偏向性,利用熵理论客观地确定岩体质量分级评价指标的熵权系数,结合属性识别理论,建立岩体质量分级判别的属性识别模型。模型选取岩石单轴抗压强度、RQD 值、结构面间距、结构面摩擦系数、岩体钻进速度和岩体声波速度6 个参数作为岩体质量分级综合评价指标,以三山岛金矿7 个采场为研究背景,建立岩体质量分级的属性识别模型,根据信息熵理论计算各评判指标的权重,计算各指标属性测度,利用置信度准则和评分准则,预测岩体质量排序和等级。研究结果表明,属性识别结果较RMR 法更准确,评价结果客观、可信。

蒙东能源西二号露天煤矿采区转向方式研究

白润才, 李成盛, 刘光伟
科技导报. 2014, 32 (22): 57-61. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2014.22.009
全文: HTMLnew PDF  (2700 KB)  ( 238 )
摘要 ( 579 )
大型煤田进行露天开采时,通常采用分区开采,故必须考虑相邻采区间转向过渡的问题。分析了5 种采区转向过渡方式,比较了各转向方式特点,结合蒙东能源西二号露天煤矿的实际生产现状,以矿山辅助设计软件SMCAD 为平台进行三维地质建模、实体算量、模拟开采,引入垂直权高差概念,对比了4 种连续式转向过渡方式的优劣,揭示了各转向方式条件下的剥采比、过渡时间、运距和总费用等变化规律,综合确定留沟直角转向为最优方案。

东濮凹陷三叠系致密砂岩储层裂缝与油气成藏

王萍霞, 巩磊, 杜宜静, 高帅, 翁剑桥, 苏惠, 黄建国
科技导报. 2014, 32 (22): 62-66. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2014.22.010
全文: HTMLnew PDF  (2283 KB)  ( 283 )
摘要 ( 384 )
根据露头、岩心、薄片观察、成像测井、声发射实验、包裹体测温、原油族组成、原油组分碳同位素分析等技术,在分析裂缝分布特征和成藏特征的基础上,探讨了东濮凹陷北部三叠系裂缝形成期次与油气成藏的匹配关系。研究认为,研究区以构造裂缝为主。裂缝及其溶蚀孔洞的孔隙度平均为2.25%,渗透率为40×10-3 μm2左右,是主要的储集空间和渗流通道。三叠系致密砂岩储层裂缝主要分两期形成,分别为燕山运动期和喜马拉雅运动期。三叠系储层油源为古近系沙三段和沙四段烃源岩,其生烃高峰期主要为东营组沉积末期-馆陶组沉积时期(晚期裂缝形成时期),而造成三叠系砂岩致密的压实、胶结等成岩作用主要在新生代以前完成。油气生成时期与喜马拉雅期有效裂缝的形成时间匹配良好,而与基质孔隙的发育匹配关系较差,从而造成研究区裂缝含油,砂岩的基质孔隙基本不含油。

孔喉分布约束的低渗储层渗透率定量表征方法

张建民, 江远鹏, 黄凯, 苏彦春
科技导报. 2014, 32 (22): 67-72. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2014.22.011
全文: HTMLnew PDF  (5222 KB)  ( 424 )
摘要 ( 351 )
低渗透储层逐渐成为海上油田开发技术攻关的重点,它的渗透率受控于孔隙结构。目前低渗透储层渗透率的定量表征主要依据孔隙度建立孔渗关系,因低渗储层孔渗关系差,所以传统方法存在计算精度低的问题。为此提出基于孔喉分布约束的渗透率定量表征方法,在表征过程中考虑孔隙结构影响,依据孔喉半径将孔隙空间划分为不同类型,通过将不同类型孔隙空间赋予不同的权值,表征不同孔喉半径对孔隙空间影响,并将各类孔隙空间加权后之和定义为各类孔喉体积综合系数。与传统方法比较,该系数与渗透率具有更好的相关性。通过在新方法中引入核磁共振测井,可实现渗透率解释结果的连续分布。应用结果表明,新方法解释渗透率具有较高精度,为低渗储层渗透率表征提供了一种切实可行的技术方法。

纯铝表面ZrO2复合微弧氧化膜层制备及性能研究

欧阳小琴, 周琳燕, 余斌, 万莹, 张斌斌, 胡水莲, 冯长杰
科技导报. 2014, 32 (22): 73-76. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2014.22.012
全文: HTMLnew PDF  (2288 KB)  ( 272 )
摘要 ( 447 )
以纯铝为基材,在微弧氧化电解液中添加不同含量的纳米ZrO2颗粒进行微弧氧化,制备了ZrO2复合微弧氧化膜层。采用SEM 和EDS 观察并分析微弧氧化复合膜层表面形貌和膜层成分,研究不同含量纳米ZrO2颗粒的添加对微弧氧化复合膜层硬度和耐蚀性的影响。结果表明,微弧氧化膜及其复合膜层表面粗糙不平,纳米ZrO2颗粒的添加使得微弧氧化复合膜层裂纹减少,孔径减小,硬度和耐蚀性提高。
综述文章

铈基催化材料中贵金属-载体相互作用研究进展

翁端, 李敏
科技导报. 2014, 32 (22): 77-83. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2014.22.013
全文: HTMLnew PDF  (2974 KB)  ( 14185 )
摘要 ( 230 )
铈基催化材料中,贵金属-载体相互作用的发生机理及其对催化活性的影响,是目前贵金属铈基催化材料研究的热点。简要介绍了贵金属-铈基载体相互作用产生的机理、对催化反应的影响及对该相互作用调控的研究进展,提出了贵金属-铈基载体相互作用预期的研究方向。
科技风云

基础医学开辟无限未来

杨书卷
科技导报. 2014, 32 (22): 7-7.
全文: HTMLnew PDF  (364 KB)  ( 70 )
摘要 ( 72 )
在现代医学中,洞悉生命和疾病现象本质及其规律的基础医学的重要性不言而喻,它的每一次突破,都会为直接医治病人的临床医学带来无限的治疗可能性。令人欣喜的是,在顶尖的基础医学领域,现在也时时闪动着中国科学家的身影。
科技事件

被羽恐龙或颠覆传统认知

李娜
科技导报. 2014, 32 (22): 9-9.
全文: HTMLnew PDF  (461 KB)  ( 170 )
摘要 ( 68 )
7月25日,一组来自俄罗斯、比利时和法国等国的研究人员在Science杂志发表研究报告称,他们在西伯利亚东部出土的一种食草恐龙化石上发现了复合结构羽毛。古生物学界多年来的主流认知是,只有食肉恐龙才长着羽毛,其中包括始祖鸟的祖先,而且认为只有与始祖鸟有关的恐龙分支才长有羽毛,但现在这一认知可能被颠覆——恐龙中存在羽毛的情况可能比科学家们曾经认为的更为普遍,可能存在于一大批不同的恐龙群体当中。
RS推介

气候变化的证据和原因(1)

田恬
科技导报. 2014, 32 (22): 11-11.
全文: HTMLnew PDF  (575 KB)  ( 180 )
摘要 ( 75 )
气候变化情况是目前人们一直在探讨的问题之一。从许多条线索中可以得知并确定,人类活动正在改变全球气候,以至于大气层和海洋已经升温、海平面升高、北极冰层消融,还有其他一些气候相关的变化也随之而来。人类活动造成了温室气体(如二氧化碳)的不断增加,继续排放这些气体将导致进一步的气候变化,这些变化的规模和时间也取决于多种因素。
科技工作大家谈

深化科技体制改革系列谈之七——项目管理

宋永杰
科技导报. 2014, 32 (22): 12-12.
全文: HTMLnew PDF  (333 KB)  ( 296 )
摘要 ( 110 )
项目是科研活动的主要组织形式,项目管理的成效直接决定着科研活动管理的成效。任何一个科研项目都包含3 个基本过程:立项过程、实施过程、验收过程,如何保证立项的科学性、实施的严谨性、验收的准确性,是科研项目管理的核心问题。
书评

跨学科研究的先驱学科间融合的结晶

游苏宁
科技导报. 2014, 32 (22): 84-84.
全文: HTMLnew PDF  (416 KB)  ( 92 )
摘要 ( 95 )
作为一名从医学院校毕业、长期从事期刊编辑的科技工作者,很少涉足社会科学领域。暮然回首,已知天命,社会科学知识的贫乏是自己无法弥补的人生缺憾。最近阅读了中国社会科学院研究员王兴成的新作《跨学科研究回眸——科学学与系统论及全球问题探索》,该书不仅全面回溯了我国跨学科研究的发展历程,而且重点介绍了作者亲历的科学学和社会科学的管理、知识经济与知识管理、系统论和全球问题研究等。掩卷遐思,通过作者的学术研究经历,不仅以微知著地了解到我国跨学科研究的历史演变,也洞见了社会科学与自然科学相互融合的成果。
科技纵横

正确认识科技领军人才的作用

黄庆桥
科技导报. 2014, 32 (22): 87-87.
全文: HTMLnew PDF  (993 KB)  ( 164 )
摘要 ( 374 )
当前,高等教育领域正大力实施“2011”计划,深入推进“协同创新”中心建设,以期深化高校机制体制改革,注重原始创新,建立起能冲击世界一流的新优势。如何搞好“协同创新”中心的建设是现在普遍关心和重点研究的问题。正确认识并发挥好“协同创新”中心领军人物及其重要课题组PI(学术带头人)的作用,是一个值得关注的重要问题。
科技基金

科技基金多头资助的复杂性

马亮
科技导报. 2014, 32 (22): 88-88.
全文: HTMLnew PDF  (593 KB)  ( 100 )
摘要 ( 756 )
科技基金多头资助指科研人员拿着一个题目或几个类似题目,从多个渠道申请经费资助的现象。一谈到多头资助,大家似乎压倒性的否定:多头资助是重复资助和资金浪费,是科研人员变相骗取经费;多头资助难以归属成果来源,不利于科研评价与管理;多头资助使一些人重复受资助,另一些人得不到资助,导致科技界的贫富差距,等等。还有学者统计每篇论文的基金项目数量,将其作为多头资助的依据。但是,我们不应忽视多头资助的复杂性。
科技职场

重新认识职业生涯规划

郭孝玉
科技导报. 2014, 32 (22): 89-89.
全文: HTMLnew PDF  (449 KB)  ( 298 )
摘要 ( 341 )
职业是参与社会分工,利用专门知识、技能为社会创造物质、精神财富,获取合理报酬,作为物质生活来源,并满足精神需要的工作。
热点排行

新闻时段2014-07-21至2014-07-31

石萌萌
科技导报. 2014, 32 (22): 6-6.
全文: HTMLnew PDF  (969 KB)  ( 106 )
摘要 ( 106 )
科技界声音

2014-22 科技界声音

石萌萌
科技导报. 2014, 32 (22): 8-8.
全文: HTMLnew PDF  (583 KB)  ( 68 )
摘要 ( 46 )
科学共同体

2014-22 科学共同体

李娜
科技导报. 2014, 32 (22): 10-10.
全文: HTMLnew PDF  (634 KB)  ( 64 )
摘要 ( 71 )
国内期刊亮点

2014-22 国内期刊亮点

祝叶华
科技导报. 2014, 32 (22): 13-13.
全文: HTMLnew PDF  (733 KB)  ( 169 )
摘要 ( 69 )
国外期刊亮点

2014-22 国外期刊亮点

祝叶华
科技导报. 2014, 32 (22): 14-14.
全文: HTMLnew PDF  (873 KB)  ( 90 )
摘要 ( 79 )
图书推介

2014-22 图书推介

石萌萌
科技导报. 2014, 32 (22): 85-85.
全文: HTMLnew PDF  (955 KB)  ( 90 )
摘要 ( 56 )
读者之声

我的“科研自白书”

韩忠飞
科技导报. 2014, 32 (22): 86-86.
全文: HTMLnew PDF  (1423 KB)  ( 204 )
摘要 ( 127 )
藉由“自白书”,我并不是想“唱”科研的高调,只是借此真实反映我的科研生活,希望大家通过我的感悟与思考,可以从中发现自己,得到有益启示。
科技人才招聘

2014-22 科技人才招聘

郭献之(实习生), 祝叶华
科技导报. 2014, 32 (22): 90-92.
全文: HTMLnew PDF  (765 KB)  ( 273 )
摘要 ( 100 )
全球招聘新闻

2014-22 全球招聘新闻

孙杨慧(实习生), 石萌萌
科技导报. 2014, 32 (22): 93-95.
全文: HTMLnew PDF  (572 KB)  ( 136 )
摘要 ( 79 )
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