2011年, 第38卷, 第2期　刊出日期：2011-03-20

  

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化学与化学工程
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  双层半圆管盘式涡轮桨搅拌槽气液分散特性的数值模拟

  张雪雯；李志鹏；高正明*

  . 2011, 38(2): 1-06.

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  采用基于气泡聚并和破碎机理的群体平衡（PBM-MUSIG）模型，对双层半圆管盘式涡轮桨搅拌槽内的气液分散特性进行了数值模拟；考察了不同通气量和操作转速下气液搅拌槽内流体流动，局部气含率和气泡尺寸的分布规律。模拟结果表明：通气工况下搅拌槽内的液相流场具有双循环流动形式；采用PBM-MUSIG模型预测的局部气含率分布与文献实验数据吻合较好；搅拌槽内气泡尺寸随转速增加而减小，随气量增加而增大；桨叶排出流区域内气泡尺寸较小，近壁区和循环区内气泡尺寸较大。
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  旋转床内流体微观流动PIV研究

  杨旷; 初广文; 邹海魁; 陈建峰*

  . 2011, 38(2): 7-11.

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  采用粒子图像成像技术（PIV）测定了旋转床空腔区内液滴尺寸和液体的流动速度，研究了填料厚度和转速对空腔区内液滴平均直径的影响，得到的液滴平均直径范围为0.15~0.9 mm。利用粒子图像成像技术观测了空腔区内流体流动情况，验证了旋转床内径处存在流动端效应区。对测量得到的速度进行了关联，得到了旋转床空腔区内液滴速度的关联式。最后通过引入切向相对速度差σ，得到了设计中所需最小填料径向厚度为10cm。
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  采用套管式微反应器臭氧氧化降解苯酚水溶液的研究

  李鹏飞; 李文军; 王洁欣; 付纪文; 陈建峰; 邵磊*

  . 2011, 38(2): 12-16.

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  将新型套管式微反应器应用于苯酚溶液的臭氧氧化处理体系，考察了套管式微反应器微孔孔径、内外管环隙、苯酚溶液初始质量浓度、温度、pH值和气液比等因素对苯酚去除率的影响。结果表明，苯酚去除率随着套管微孔孔径、内外管环隙和苯酚溶液初始质量浓度的增大而减小；随着气液比和温度的增大而增大；而随着溶液pH值的增大，苯酚去除率则先增大后减小。初始质量浓度为100 mg/L的苯酚溶液在pH为11，气液比为13，套管内管孔径为10 μm，内外管环隙为250 μm,温度为25 ℃的条件下，苯酚去除率可达99%以上。
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  乙二醇-TG法测定钢渣中的游离氧化钙

  王博¹;刘家祥¹*;罗珣¹;朱桂林²;卢忠飞²;杨景玲²

  . 2011, 38(2): 17-21.

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  以新余钢铁厂热泼钢渣为原料，对乙二醇-TG法测定钢渣中游离氧化钙含量的方法进行了探讨。分别用乙二醇对氧化钙、氧化镁和氢氧化钙进行滴定，用TG-DTA法对比表面积为500m2/kg不同水化龄期的钢渣和不同掺量氢氧化钙的钢渣进行分析。结果表明，乙二醇可以准确测定钢渣中的总钙(游离氧化钙和氢氧化钙)含量，TG-DTA法可以准确测定钢渣中的氢氧化钙含量，两者之差为游离氧化钙的含量，因此，乙二醇结合TG法可以测定钢渣中真实的游离氧化钙的含量，准确率在95%以上；将该方法用于测定新余钢铁厂热泼钢渣，得到游离氧化钙含量为3.17%。
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  苯直接羟化制苯酚的新工艺

  孟婷;杨春华;王道武;夏天民; 张龙*

  . 2011, 38(2): 22-26.

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  提出了TS-1分子筛为催化剂、十六烷基三甲基溴化铵为相转移催化剂、氨水为调节剂以及双氧水为氧化剂的苯直接羟化制苯酚的新工艺。考察了反应温度、反应时间、氧化剂用量和调节剂种类对苯直接羟化反应的影响。确定了反应的最佳条件，当反应时间为2h，反应温度为313K，氨水、催化剂、双氧水、相转移催化剂、苯五者物质的量之比为2.80:0.10∶2.52∶0.005∶1时，苯酚产率可达66.32%。
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  双阳离子型离子液体双阳离子型离子液体[C4(MIM)2][PF6]2的比热容测定及其模型化

  杨许召; 王军; 孙新科

  . 2011, 38(2): 27-31.

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  利用差示扫描量热计(DSC)测定了双阳离子型离子液体1,1′-(丁烷-1,4-二基)-双(3-甲基-1H-咪唑鎓-1-基)双六氟磷酸盐([C4(MIM)2][PF6]2) 在293.15～513.15 K 温区内的摩尔比热容。结果表明，在 293.15～363.15 K 和 398.15～513.15 K 温区内，该化合物无相变及其他热异常现象发生，比热容随温度变化符合二次方程。在 363.15～398.15 K 温区内，该物质发生固-液熔化相变，其熔化温度、熔化焓及熔化熵分别为 384.71 K、28.243 kJ/mol 和 73.414 J/（K·mol）。根据热力学函数关系式，计算出 [C4(MIM)2][PF6]2 相对于标准参考温度298.15 K的热力学函数值。采用基团贡献法对液相区的热容进行了估算，结果表明，估算值与实验值符合很好。
材料科学与工程
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  水蒸气活化对活性炭电吸附脱盐性能的影响

  庞自钊; 孟庆函; 曹兵*

  . 2011, 38(2): 32-35.

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  用硝酸对活性炭进行去灰分处理，并用水蒸气进行二次活化，将活性炭制成电极，在电吸附装置中进行电吸附测试。结果表明，二次活化可以提高活性炭的比表面积和孔容，并使得活性炭的单位吸附量从2.92 mg/g提高到4.55 mg/g。活化效果受活化时间和活化温度共同影响，活化1h 的效果最好，提高活化温度有利于提高吸附性能。
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  可溶性聚醚醚酮改性环氧树脂的研究

  孙攀; 史翎; 张军营*

  . 2011, 38(2): 36-41.

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  采用热熔法制备了一系列可溶性聚醚醚酮(s-PEEK)改性环氧树脂(EP)，并与普通聚醚醚酮(PEEK)改性环氧体系进行比较，探讨了聚醚醚酮类型、用量对改性树脂固化体系的凝胶时间、冲击强度、弯曲性能和断裂形貌的影响，并对含 s-PEEK 树脂体系的玻璃化转变温度(T_g)和热稳定性进行了分析。结果表明，s-PEEK 和 PEEK 可在提高环氧体系冲击性能的同时，提高材料的弯曲性能、玻璃化温度和热稳定性；当 m(s-PEEK) ∶ m(E-51)和 m(PEEK) ∶ m(E-51)均为 5 ∶ 100 时，冲击强度达到 42.6 和 46.6 kJ/m²，分别比未改性的环氧体系提高69.1%和85.6%； m(s-PEEK) ∶ m(E-51)=25 ∶ 100 时，T_g=179.1 ℃，比未改性环氧树脂提高20 ℃左右；且含s-PEEK的体系是均相体系，含s-PEEK的固化物是颗粒增强体系。
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  D4单体细乳液的稳定性探讨

  江四九; 邱藤; 李效玉*

  . 2011, 38(2): 42-47.

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  以八甲基环四硅氧烷（D4）作为模型单体，分别使用高速分散机、超声波仪和高压均质机制备了D4细乳液，使用多重光散射稳定性分析仪（MLS）分析比较了不同方法制备的D4细乳液的稳定性，并通过稳定性的分析，研究了均质压力和乳化剂浓度对单体细乳液的稳定性的影响。结果表明，在同样的乳化剂浓度下采用高压均质机制备的细乳液稳定性最好，能够稳定进行细乳液聚合；随着均质压力(10～110 MPa)增大，D4 细乳液的稳定性先增强后减弱，在90 MPa下制备的细乳液稳定性最好，乳液粒径增长速率仅为0.342 nm/min；随着DBSA浓度(0.0092～0.0460 mol/L)增大，在相同均质条件下（90 MPa 下均质4次）制备的单体细乳液稳定性增强，粒径增长速率都小于0.505 nm/min，具有较好的稳定性。
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  液体含氟橡胶流变性能的研究

  刘煜; 李吉明; 齐士成*

  . 2011, 38(2): 48-51.

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  采用DV-Ⅱ+Pro型旋转黏度计分别测试了液体氟碳、氟醚及氟硅橡胶的流变性能。结果表明，在30～45 ℃的范围内，分子量对端羧基液体氟碳橡胶的黏度影响较大；3种液体含氟橡胶在较宽的剪切范围内均为牛顿流体，黏度均随温度的升高而降低，在低温范围内，端羧基液体氟碳橡胶的黏度远远大于液体氟醚橡胶，当温度达到60 ℃以上时，二者的黏度值相差不大，均在20 Pa·sg附近，液体氟硅橡胶的黏度很低，稳定值在5 Pa·s；黏流活化能从大到小依次为端羧基液体氟碳橡胶，液体氟醚橡胶，液体氟硅橡胶。
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  酚醛树脂黏度对酚醛/聚氨酯双组份泡沫成型和性能的影响

  文振广; 许亮; 程珏*

  . 2011, 38(2): 52-57.

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  采用端异氰酸酯聚醚预聚物与可发性酚醛树脂制备了酚醛/聚氨酯泡沫体，通过改变聚合反应时间控制酚醛树脂的结构，研究了可发性酚醛树脂黏度（分子量）对泡沫体成型及性能的影响。结果表明，酚醛树脂黏度大于 2.15 Pa·s 时，泡沫体的体积稳定性好，收缩率低；可发性酚醛树脂分子量增加（树脂黏度从 2.15 Pa·s 增加到 5.05Pa·s）时，泡沫体的密度基本保持稳定；泡沫体弯曲强度达到 0.2 MPa，弯曲应变达到 15 % 以上，远高于纯酚醛泡沫；泡沫体的热稳定性优于聚氨酯泡沫，在 150 ℃ 烘烤 2 h，泡沫体的质量损失为 5 % ～6 %，体积变化为 -5 % 左右；泡沫体密度由 95 kg/m³ 下降到 55 kg/m³ 时，泡沫仍具有很好的韧性和较好的尺寸稳定性。酚醛/聚氨酯泡沫是一种既有很好的热稳定性，同时又具有很好韧性的新型泡沫体材料。
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  负载纳米铁颗粒的碳纳米球的制备及磁性能研究

  刘云芳;迟伟东;刘博;沈曾民

  . 2011, 38(2): 58-62.

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  采用喷雾催化热解法制备出负载纳米铁颗粒的碳纳米球，研究了氢气流量对其微观结构、晶体结构和磁性能的影响。当氢气流量为3.0L/min时，所制备的碳纳米球具有洋葱状结构，外表面不光滑，其石墨层间距为0.342nm,球体中散布着直径为几个纳米到30nm的纳米铁颗粒；当氢气流量提高到5.4L/min后，所制备的碳纳米球具有光滑的表面，其石墨层间距增大到0.360nm；随着氢气流量的增大，碳纳米球的矫顽力逐渐增大，饱和磁场强度和剩余磁场强度则逐渐降低。
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  低温合成 TiO₂/Fe₃O₄ 磁载光催化剂的光催化性能研究

  喻黎明;刘建军^*;于迎春;左胜利;李保山

  . 2011, 38(2): 63-68.

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  采用化学共沉淀法合成的磁性纳米Fe₃O₄为磁核，以钛酸四丁酯为原料，通过溶胶-凝胶法，在较低温度下合成了TiO₂/Fe₃O₄磁性光催化剂。利用XRD、TEM、SEM-EDX等分析方法对合成催化剂的相组成、形貌、粒度、元素分布等进行了表征；研究了不同焙烧温度及TiO₂/Fe₃O₄比例对降解罗丹明B光催化活性及磁分离回收性能的影响。结果表明，在100、300和450 ℃焙烧温度下磁性光催化剂的催化活性依次降低，较低温度(100 ℃)制备的催化剂具备较高的催化活性；当TiO₂质量分数处于67.3%～73.0%时，催化剂既具有较高的光催化降解活性也具有较好的磁分离回收性能；光催化剂TiO₂/Fe₃O₄（100 ℃，TiO₂质量分数70%）在循环使用5次后，在降解75 min时仍能达到对罗丹明B 99%的脱色率和90%的回收率。
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  左旋聚乳酸纳米纤维膜的热处理研究

  张慎¹;张歆¹;蔡晴¹;邓旭亮²;杨小平^1*

  . 2011, 38(2): 69-75.

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  研究了热牵伸和热定型处理对静电纺丝左旋聚乳酸平行纳米纤维膜力学性能和微观结构的影响。拉伸试验表明，在100 ℃热空气条件下，沿纤维排列方向上牵伸300%、热定型10 min的纤维膜力学性能最佳，其抗拉强度和模量分别达到103 MPa和1.83 GPa。扫描及透射电子显微镜观察显示，经热牵伸后，纤维的直径随牵伸率的增加而减小，其致密及平行程度相应提高，纤维内部转变为垂直于纤维轴且平行排列的片晶结构。差示扫描量热分析结果表明，纤维膜的结晶度随牵伸率的增加而增大，随热定型时间先增加后减小。广角X射线衍射和小角X射线散射分析可知，纤维膜经热处理后的结晶为α型，其微晶尺寸及晶面间距均随牵伸率的增加而减小，随热定型时间先增加后减小，而纤维内部的针状微缺陷随着牵伸率的增加而变得更加狭长有序，使得纤维膜的力学性能得以提高。
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  微胶囊化改性氢氧化镁及其在低密度聚乙烯中的阻燃性能研究

  李培培;陈建铭;宋云华^*

  . 2011, 38(2): 76-80.

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  采用一步法合成了三聚氰胺树脂和脲醛树脂。分别对氢氧化镁阻燃剂进行微胶囊化改性，通过对其FTIR、SEM、TEM、TGDSC、XRD，以及添加至高聚物中后进行复合材料常规力学性能测试和极限氧指数（LOI）的测定，研究微胶囊化改性超细氢氧化镁的改性效果。结果表明，三聚氰胺树脂和脲醛树脂被成功包覆在氢氧化镁表面，并且改性后氢氧化镁热稳定性良好，粉体与聚合物基体之间的界面粘结性得到提高，与未改性氢氧化镁相比机械性能有较大提高，其极限氧指数较低密度聚乙烯有很大提升。其中，以反应温度70 ℃、包覆量15%的微胶囊化改性效果最好。
生物技术与环境工程
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  合成恩替卡韦重要中间体工艺的优化

  温钦清;郑国钧^*

  . 2011, 38(2): 81-83.

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  以(1S, 2R)-2-［(苄氧基)甲基］-3-环戊烯-1-醇为起始原料，经环氧化、上苄基保护基、环氧开环、上4-对甲氧基苯基二苯基（MMT）保护、DessMartin氧化反应得到中间体(2R, 3S, 5S)-5-［2-［［(4-甲氧基苯基)二苯甲基］氨基］-6-苄氧基-9H-嘌呤-9-基］-3-苄氧基-2-［(苄氧基)甲基］环戊酮。产物结构经氢谱测试确证。与文献报导相比，该工艺操作简便，适宜放大生产。
  
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  苦豆子生物碱抗菌活性的测定

  刘军锋¹; 丁泽¹; 欧阳艳²; 王芳¹; 邓利¹*

  . 2011, 38(2): 84-88.

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  采用抑菌圈法测定了槐定碱、苦参碱、氧化苦参碱、氧化槐果碱、苦豆子总碱对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、番茄早疫、番茄灰霉和辣椒炭疽的抗菌活性。试验结果表明，5种生物碱对3种细菌生长均具有显著的抑制作用，其中槐定碱和苦参碱对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和番茄早疫的抗菌效果明显优于其他3种生物碱，苦参碱对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的最小抑菌浓度（MIC）达到12.5μg/mL。5种生物碱对3种真菌的抗菌效果弱于对3种细菌的抗菌效果，5种生物碱对3种真菌的MIC大于等于100μg/mL，氧化苦参碱、氧化槐果碱和苦豆子总碱对番茄灰霉菌的MIC均达400μg/mL。在质量浓度为100μg/mL时，5种生物碱中仅槐定碱表现出对辣椒炭疽菌的抑制作用。苦豆子总碱抗菌活性影响因素的试验结果表明，苦豆子总碱具有良好的热稳定性，在弱碱性条件下(pH 8左右)具有更好的抑菌活性，在至少12h内能够持续、稳定的对供试菌产生抑制作用。
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  若干种活蝎胸腺蛋白酶的群子统计参数与生物功效关系的研究

  周游;牟雪雁;李琴;金日光*

  . 2011, 38(2): 89-93.

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  分析了若干不同产地蛋白酶中的生命动力源相关元素，并根据第四统计力学群子统计参数理论，证明了其无毒性，且有极高的药用价值。结果表明，太行山脉系的活蝎蛋白酶的阴阳性属为（-）（+）（+）（+）中药类；故具有很高的抗毒及杀菌功能，有强烈的清热解毒功效，兼有很好的免疫功能，临床试验表明确实具有良好的抗癌、抗糖尿病、抗艾滋病及抗中风的功能。
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  洛伐他汀聚乳酸缓释微球的制备及其体外释药

  张敏; 张丽叶*

  . 2011, 38(2): 94-98.

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  采用油/水型乳化溶剂挥发法制备了洛伐他汀聚乳酸缓释微球，通过正交试验筛选最优制备工艺；考察了微球的粒径，形态，及载药量、包封率等特征，采用透析法进行微球体外释药研究。结果表明由最佳工艺制备的洛伐他汀聚乳酸微球形态圆整，粒径分布较为均匀。分子量5万聚乳酸制备的微球，载药量32.28%，包封率81.81%，平均粒径65.8μm ；分子量3万聚乳酸制备的微球，载药量27.66%,包封率60.84%，平均粒径63.3μm。二者在10d内体外累积释放率分别为34.81%和40.96%，释药动力学符合Higuchi方程。

机电工程和信息科学
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  基于有限元法的回转式空气预热器波纹式弹性密封结构的优化设计

  王庆峰; 何立东

  . 2011, 38(2): 99-103.

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  基于有限元法的优化设计方法，采用有限元通用软件ANSYS的优化设计模块对波纹式弹性密封进行三维参数化建模，并编制APDL命令流，建立优化设计分析文件对波纹式弹性密封结构进行了优化设计分析。结果显示，得到一组波纹式弹性密封的最优结构，波纹式弹性密封的弹性增加约68%。有限元法结合优化设计对选择波纹式弹性密封结构方案具有显著效益。
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  一种数据加密传输方案的设计与实现

  巫钟兴;李辉*

  . 2011, 38(2): 104-107.

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  提出了一种软硬件结合的数据加密传输方案，实现了Internet通信的局域网之间传输的数据的加解密。该方案采用基于OpenSSL的认证中心对网关服务器进行身份认证，用DH算法分配初始密钥，用SSX31-B加密卡对传输数据进行3DES加解密。结果表明，该方案具有良好的安全性和稳定性，以及较高的传输效率。
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  基于行为分布的DDoS攻击检测方法

  赵英;黄文宇

  . 2011, 38(2): 108-112.

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  分布式拒绝服务(distributed denial of service，DDoS)攻击能够在短时间内产生巨量的数据包耗尽目标主机或网络的资源，经过研究发现这些伪造的数据包在一个特定的时间内有着合法数据包所不具备的函数特点。因此，本文提出了行为分布的模型，一旦有可疑流流入服务器，则开始计算这些可疑流的行为分布差异，如果该差异小于一个设定的阈值，则判断有DDoS攻击发生；反之则为合法的数据访问。根据NS-3的模拟实验，证明该模型能够有效的从合法访问中区分出DDoS攻击流，对提前控制DDoS攻击的发生具有重要的意义。
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  基于分级保护的OA系统应用层访问控制

  张天白; 王晶^*

  . 2011, 38(2): 113-117.

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  本文着眼于一个涉密信息系统的建设角度，在应用层访问控制上深化分级保护的思想,并提出了合理的解决方案。系统采用C/S与B/S相结合的结构，引入主客体分级保护和部门属性，来改进基于角色的访问控制以实现用户和权限的分离、并采用管理员角色分权制衡、系统数据库的综合审计和对审计日志的分布式存储等技术手段,实现了应用层上的分级保护访问控制。这些方法充分体现了将系统访问控制环节的对象差异化，对重点对象进行重点防护和特殊对待的分级保护思想。该方法能够使目前涉密信息系统的安全性得到有效提升，充分保护其系统的安全。
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  面向多输出系统的启发式支持向量机回归

  廖龙飞; 王晶^*

  . 2011, 38(2): 118-123.

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  针对面向多输出系统支持向量机回归算法训练时间较长的问题，提出一种面向多输出系统的启发式支持向量机回归算法。与多输出的支持向量机回归建模相比，该方法建立的模型结构较为简单，模型训练速度更快。将此方法和直接支持向量机回归算法分别应用到甲基丙烯酸甲酯的间歇聚合反应过程中，仿真结果表明了该方法的有效性。
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  基于单极调制的正弦脉宽幅度调制光伏逆变器死区时间的研究

  董志意; 崔玉龙; 卢冲; 李连玉

  . 2011, 38(2): 124-128.

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  针对死区时间对单极调制的正弦脉宽幅度调制（SPWM）光伏逆变器输出电压波形的影响，根据开关管的开关特性，提出了在正弦基波换相处设置死区时间的方法，并对死区时间的计算给出理论推导。最后通过Matlab/simulink仿真验证，该方法可以获得良好的输出电压波形，有效地降低输出电压波形失真度。
  
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  一种模拟电路故障字典的改进方法

  王阳¹; 王琳^1*; 王学伟²; 马静²

  . 2011, 38(2): 129-133.

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  鉴于传统的故障字典法诊断准确度低、诊断速度慢等缺点，本文将概率论及数理统计原理引入传统的故障字典法中对其进行改进。提取电路各待测节点电压作为电路特征，基于概率论选取测试节点，应用极大极小准则使模糊域划分更为合理。以稳压电源电路为实例，对改进后方法与传统方法进行实验对比，结果表明，本文所述方法故障诊断准确度更高、测试节点数目更少，更为合理有效。
  
管理与数理科学
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  构造α带对偶小波紧框架一个充分条件的证明

  郝菁; 崔丽鸿^*

  . 2011, 38(2): 134-138.

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  给出了紧框架、小波紧框架和α-带对偶小波紧框架的定义，这一对小波紧框架分别由函数ψ1，ψ2，…，ψn和ψ~1，ψ~2，…，ψ~n构成，并且给出了这些函数构成对偶小波紧框架的一个充分条件并予以证明。
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  四变量Oregonator模型的复杂动态

  江成瑜¹; 李旭东²; 常玉^1*

  . 2011, 38(2): 139-143.

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  运用中心流形定理和分岔理论讨论了基于Belousov-Zhabotinskii反应体系的被改进的Oregonator模型系统的非线性动态，包括随参数变化时平衡点的类型及稳定性变化。从理论上严格证明了系统存在Hopf分岔，通过考察平衡点的分岔，发现了系统振荡现象产生与消失分别是由于平衡点发生Supercritical Hopf分岔和Subcritical Hopf分岔导致的。并通过相关的数值模拟，验证了理论分析的正确性。