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      2017 年 第 56 卷 3 期

        研究论文

      • 艾斌,邓幼俊
        2017, 56(3): 1-7.
        摘要：掺硼p型晶体硅太阳电池一直牢牢占据着光伏市场的主导地位，但硼-氧（B-O）缺陷引起的光衰（LID: Light induced degradation）极大地限制了它的发展。最新的对太阳电池加热同时注入少数载流子的BO缺陷“复原”（regeneration）技术有望彻底解决掺硼p型晶体硅太阳电池的LID问题。鉴于掺硼p型晶体硅太阳电池LID及其抑制措施的研究对提高晶体硅太阳电池性能表现的长期稳定性有重要作用，回顾了近年在掺硼p型晶体硅太阳电池LID及其抑制措施方面的研究进展，并对最新发展出的B-O缺陷“复原”技术给予了重点介绍。  
        关键词：晶体硅太阳电池;硼-氧缺陷;光衰;复原   
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        发布时间：2023-12-11
      • 张敖,黄华,詹杰民,朱梦华
        2017, 56(3): 8-16.
        摘要：基于孤立波模型和水波绕射理论，应用特征函数展开法，推导了圆弧型贯底式透空防波堤引起的对孤立波绕射的波势解，并据此解析计算了作用于防波堤的水平波浪载荷和孤立波最大波面分布。计算结果表明：结构表面透空可明显减小防波堤所受波浪载荷，并改变了孤立波的绕射最大波面分布；而孤立波入射角度与非线性影响参数、海况条件以及防波堤几何条件等因素的相对变化对波浪作用均存在一定的影响。与浅水条件下微幅波理论的结果进行对比，可知：在一定浅水条件下采用孤立波模型计算所得的最大无量纲波浪力和最大波面分布值均明显高于微幅波理论的对应估值，反映了浅水波非线性因素的影响效应。  
        关键词：圆弧型贯底式透空防波堤;孤立波;特征函数展开法;波浪绕射;波浪力   
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        发布时间：2023-12-11
      • 陈浩,付来强,吕斌,吴文科,黄俊铭
        2017, 56(3): 17-25.
        摘要：根据天然气水合物的相关性质，对比总结了现阶段天然气水合物的几种主流开采方法；在现有的天然气水合物水力提升工艺的理论基础上，研究了天然气水合物水力提升系统中天然气水合物颗粒的最小提升速度；采用主流颗粒水力提升最小速度计算理论，并结合天然气水合物颗粒性质计算出天然气水合物颗粒最小提升速度，同时进行了对比；对水力提升系统的管路输送系统进行了理论建模，研究对比得到了天然气水合物输送过程中管路系统中颗粒浓度、颗粒直径、提升速度对天然气水合物提升管路系统中压降的影响。  
        关键词：天然气水合物;水力提升;最小提升速度;提升压损   
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        发布时间：2023-12-11
      • 宋静,张毅
        2017, 56(3): 26-30.
        摘要：研究基于两类非标准Lagrange函数(指数Lagrange函数和Lagrange幂函数)的动力学系统的Noether-Mei对称性及其守恒量。首先，给出基于指数Lagrange函数和Lagrange幂函数的动力学系统的Noether-Mei对称性的定义与判据；其次，提出由系统的Noether-Mei对称性导致的Noether守恒量与Mei守恒量的存在条件及其形式，给出四个Noether-Mei对称性定理。最后，举例说明结果的应用。  
        关键词：非标准Lagrange函数;NoetherMei对称性;Noether守恒量;Mei守恒量   
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        发布时间：2023-12-11
      • 胡文清,詹杰民
        2017, 56(3): 31-35.
        摘要：UDF能极大地延伸Fluent的功能，被广泛应用于Fluent的各类计算中。IMSL是一个集合数学与统计函数的程序库，具有高效率、性能强大、应用简单等优点。研究并找到了一种方法，通过将调用IMSL的Fortran程序编译为动态链接库，并在UDF中调用该动态链接库，实现在UDF中使用IMSL数值库；同时给出了一个实例，在数值水槽中生成椭圆余弦波。为结合IMSL的优点，实现更简单、更快速、更自然的UDF程序编写提供了技术支持，极大地提高了复杂UDF的编写能力，增强Fluent的计算能力和应用范围。  
        关键词：Fluent;UDF;IMSL;Fortran;椭圆余弦波   
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      • 唐保祥,任韩
        2017, 56(3): 36-40.
        摘要：图的完美对集计数问题已经被证实是NP—难问题，因此要得到一般图的完美对集的数目是非常困难的。该问题在蛋白质结构预测、晶体物理学、计算机科学和量子化学中都有重要的应用，对此问题的研究具有非常重要的理论价值和现实意义。用划分，求和，再递推的方法分别给出了图3-nT45-nT6和2-2nQ2×2的完美匹配数目的计算公式，为图的完美匹配问题的应用提供了理论支持。  
        关键词：完美匹配;梯子;递推式;棋盘   
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      • 王晓敏,姚兵
        2017, 56(3): 41-45.
        摘要：以算法的方式给出了具有无标度性的极大平面图网络，计算了极大平面图网络模型的顶点累积分布和边累积分布，并验证二者的等价性。此外，按照混合方式的不同，提出了新的统计指标:边点混合累积分布。随后，提出猜想：采用线性混合方式的边点混合累积分布与顶点累积分布是等价的。此猜想为全方位、多角度的探讨无标度网络提供了新视角。  
        关键词：无标度网络;顶点累积分布;边累积分布;幂律分布   
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        发布时间：2023-12-11
      • 廖彬,张陶,于炯,国冰磊,张旭光,刘炎
        2017, 56(3): 46-56.
        摘要：大数据的规模效应给数据存储、管理以及数据分析带来了极大的挑战，高效率低成本的大数据处理技术成为学术界及工业界的研究热点。为提高协同过滤算法的执行效率，对MapReduce架构下的算法执行步骤进行了分解，并对算法执行缺陷进行了分析。结合Spark适于迭代型及交互型任务的特点，提出将算法从MapReduce平台移植Spark平台的改进思路。设计了算法在Spark中的实现流程，并通过参数调整、内存优化等方法进一步提高算法效率。实验结果表明：与MapReduce平台中的算法相比，基于Spark DAG调度的算法能够减少65%以上的HDFS重复I/O操作，执行效率与能耗效率分别提升近200%及50%。  
        关键词：协同过滤;MapReduce;Spark;算法优化;能耗优化   
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        发布时间：2023-12-11
      • 林全文,庄容坤
        2017, 56(3): 57-65.
        摘要：通过构造差分方程的加权伪反周期解，研究了一类含分段常变量中立型微分方程的加权伪反周期解的存在性，给出了所论方程的加权伪反周期解的存在唯一性条件。  
        关键词：伪反周期解;伪反周期序列;中立型时滞方程;分段常变量   
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      • 熊峰,黄文韬
        2017, 56(3): 66-70.
        摘要：研究一类m=6,n=8和一类m=8,n=6的 Liénard系统在原点邻域内的极限环数目问题，证明了这两个系统在原点充分小邻域内分别能产生9个和8个极限环，首次给出了H(6,8)和H(8,6)的一个下界估计，即H(6,8)≥9,H(8,6)≥8。  
        关键词：Liénard系统;奇点量;细焦点;极限环   
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        发布时间：2023-12-11
      • 王芬,吴雪玲
        2017, 56(3): 71-77.
        摘要：研究单位球面中具有常平均曲率的超曲面。分别在假设或不假设第二基本形式的长度的平方为常数的情形下，证明了两个重要的拼挤定理。这些结论是Cheng (1996年)和Xu等(2011年)相应结果的推广。  
        关键词：常平均曲率;Clifford环面;陈省身猜想;第二基本形式   
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        发布时间：2023-12-11
      • 李仲,黄赛濠,洪瑞江
        2017, 56(3): 78-84.
        摘要：采用化学水浴法制备了ZnS薄膜，并从沉积ZnS薄膜的化学反应原理出发，对其结构和性能进行了综合研究。结果表明：随着沉积时间的增加，ZnS薄膜厚度增加，其光学透过率降低，薄膜的禁带宽度也随之变小，最小值为3.74 eV；而薄膜的粗糙度变化不大，其值在6~9 nm之间。随着反应物浓度的增加，薄膜的光学透过率呈先增加后减小的变化，当反应物浓度过低或过高时，沉积反应都会向同质反应偏移，在薄膜表面生成杂质，导致薄膜不均匀。当沉积时间为120 min，ZnSO4、SC(NH2)2和NH3·H2O的浓度分别为0.03、0.4和4.0 mol/L时，沉积的ZnS薄膜呈均匀致密结构，成分为单一ZnS相，其光学透过率在450 ~ 900 nm波段高于70%。  
        关键词：硫化锌;化学水浴法;铜铟镓硒;薄膜太阳电池;缓冲层   
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        发布时间：2023-12-11
      • 赵晓波,李晨洁,王佐成,喻小继,闫红彦,杨晓翠
        2017, 56(3): 85-92.
        摘要：采用密度泛函理论的B3LYP方法、微扰理论的MP2方法和自洽反应场理论的smd模型方法，对标题反应进行了研究。反应通道研究发现：标题反应有2条通道a和b，分别是质子H只以氨基和以羰基与氨基顺次为桥，从手性碳的一侧迁移到另一侧。结构分析表明：过渡态aTS2·2H2O分子内的7元环结构基本共面，7元环结构的各个氢键角接近平角。势能面计算表明：a是主反应通道，决速步自由能垒为249.5 kJ·mol-1由质子从手性碳向氨基氮迁移的过渡态产生；2个水分子作H迁移媒介，同时考虑连续介质模型的水溶剂化效应时，决速步自由能垒降到113.2 kJ·mol-1反应速率常数为5.85×10-8s-1水溶剂化效应使氨基异构反应的能垒从裸反应的13.4 kJ·mol-1升高到19.3 kJ·mol-1。结果表明：水溶剂化效应对非质子迁移的异构反应具有阻碍作用；水分子的催化和水溶剂化效应的共同作用，使质子从手性碳向氨基迁移反应的能垒大幅度降低。  
        关键词：手性;亮氨酸;自洽反应场;密度泛函理论;过渡态;微扰论   
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        发布时间：2023-12-11
      • 林署炯,陈剑尚,冉孟胶,张澄博
        2017, 56(3): 93-99.
        摘要：深圳福永污泥填埋场位于深圳国际机场拟建T4航站楼扩建区中部，填埋场内堆积了大量的固化污泥土，是机场地基处理遇到的难题。为了查清固化污泥土的岩土工程性质，对填埋污泥进行了物质成分分析、微观结构观察、室内外力学试验等。结果表明：固化污泥土中含片状的粘土矿物颗粒、未定型的水化硅酸钙（CSH）、针状的钙矾石以及结构松散的有机絮凝体；土颗粒间孔隙多，孔隙较大（1~6 μm），存在大量的微孔隙；固化污泥土具有低密度、低土粒密度、高含水率、高孔隙比、高液塑限等特点；土体十字板抗剪强度值为13.8~23.7 kPa，强度随固结应力的增加而大幅增加; 地基承载力特征值为78.9 kPa，变形模量为4.1 MPa，重塑后压缩系数a1-2为3.073 MPa-1。  
        关键词：填埋固化污泥土;机场地基;岩土工程性质;微观结构观察   
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      • 李海斌,蓝雄,刘婷,郭俊熙,黄华容,张焜
        2017, 56(3): 100-104.
        摘要：对阳江红树林内生真菌Aspergillus sp. 5Y的次级代谢产物进行研究。本文采用硅胶柱层析、LH-20凝胶柱层析、ODS-C18反相硅胶柱层析及HPLC等色谱技术，应用红外、紫外、质谱、核磁等现代波谱技术手段。通过对阳江红树林内生真菌Aspergillus sp.5Y进行次级代谢产物的研究，获得5个单体化合物，分别为6-epi-ophiobolin P(1)、strobilactone A(2)、penicisochroman E(3)、asperterpenol B(4)和(E，E')-6-(6′，7′-dihydroxy-2′，4′-octadienoyl)-strobilactone A(5)。在α-葡萄糖苷酶抑制实验中，化合物1，4对α-葡萄糖苷酶有显著的活性，IC50分别为(676.09±10.3) μmol/L和(9.57±0.2) μmol/L，为口服降糖药物的研发提供一定的理论数据。  
        关键词：红树林;内生真菌;次级代谢产物   
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      • 熊哲文,王丽,孔嘉敏,汪文文,程一森,沈飞海,黄芝瑛
        2017, 56(3): 105-118.
        摘要：雷公藤甲素（triptolide, TP）是从植物雷公藤中分离得到的活性最高的二萜内酯类化合物。它具有抗炎、免疫调节、抗肿瘤等多种药理活性，目前在国内外被广泛研究与应用。然而，雷公藤甲素的肝脏毒性，限制了它的临床应用。为探讨Notch1信号通路对雷公藤甲素所致肝细胞毒性的保护作用及其相关机制，减轻雷公藤甲素肝脏毒性提供理论依据。研究表明，雷公藤甲素可以导致张氏肝细胞（Chang liver cell）的氧化应激水平及细胞凋亡水平增加，同时明显抑制Notch1信号通路的激活。此外，通过外源性给予Notch1配体Jagged1激活Notch1信号通路，可以保护雷公藤甲素诱导的氧化应激损伤及细胞凋亡损伤，在这个过程中，Nrf2及其下游靶点HO-1的表达水平增加。而通过给予DAPT或siRNA干扰Notch1抑制Notch1信号通路,则加重雷公藤甲素的细胞毒性，同时抑制Nrf2信号通路的激活。进一步的研究表明，siRNA干扰Nrf2可以部分消除Jagged1对雷公藤甲素所致肝细胞毒性的保护作用。以上实验结果表明，激活Notch1信号通路可以保护雷公藤甲素诱导的肝细胞氧化应激损伤及细胞凋亡损伤，而Nrf2是发挥该保护作用的重要下游靶点。  
        关键词：雷公藤甲素;Notch1;Nrf2;氧化应激;细胞凋亡   
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      • 李晶,苏薇薇,王永刚,彭维,吴忠,李沛波
        2017, 56(3): 119-124.
        摘要：为探讨麦冬对实验性2型糖尿病大鼠的保护作用，该研究采用高脂饲料喂养联合低剂量链脲佐菌素(STZ)诱导的实验性2型糖尿病大鼠模型，观察麦冬提取物对大鼠血糖、口服葡萄糖耐受、胰岛素抵抗、肌糖原、肝糖原、尿蛋白、肾脏指数及胰腺病理损伤的影响。结果显示，麦冬提取物能显著降低2型糖尿病的血糖、减少口服葡萄糖耐量实验的曲线下面积；能显著提高大鼠对外源胰岛素的敏感性及肝糖原含量、骨骼肌糖原含量；能显著降低肾指数及尿蛋白排泄率；并抑制胰腺的组织病理损伤。综上所述，麦冬提取物对实验性2型糖尿病大鼠具有显著保护作用。  
        关键词：麦冬;2型糖尿病;保护作用   
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      • 陈洋波,徐会军,李计
        2017, 56(3): 125-133.
        摘要：总结归纳了分布式模型参数自动优选的理论，提出了基于粒子群算法的流域洪水预报流溪河模型参数自动优选方法。以武江坪石水文站以上流域为研究对象，构建了流域洪水预报流溪河模型，采用一场实测洪水，优选了模型参数,参数优选进化次数为48次。对13场实测洪水过程进行了模拟，确定性系数平均达89%，相关系数达96%，洪峰误差为2.4%，采用粒子群算法自动优选的流溪河模型参数洪水模拟的效果比采用流溪河模型半自动优选方法得到的参数的模拟效果好。  
        关键词：洪水预报;分布式模型;流溪河模型;参数优选;粒子群算法   
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      • 杨杰,张新长,何显锦
        2017, 56(3): 134-139.
        摘要：空间聚类各算法均有各自的优缺点，可通过融合各算法优点达到对空间聚类算法改进优化的效果。提出了一种融合多算法的面状要素空间聚类方法。该方法利用遗传算法等优化算法优化K-means算法的初始聚类中心，利用基于密度的快速聚类算法选取K-means算法的k值，最终利用改进的K-means算法得到空间聚类结果。此外该方法针对遗传算法易受初始种群影响、运算效率低等缺陷进行了改进。经实验验证，文中方法结果稳定，算法效率、结果精准度较传统算法提升明显。  
        关键词：空间聚类;融合;智能优化算法;存储池   
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      • 张亦汉,许晓聪,林圣捷
        2017, 56(3): 140-147.
        摘要：引入逻辑回归CA模型挖掘城市发展的转换规则，模拟/预测了佛山市的城镇扩张，并采用转移矩阵和景观指数等方法分析城镇化过程。结果表明佛山的城镇化过程侵占了大量的农田、森林和其它（包括果园和池塘等）用地类型。运用 CA进行模拟，其总精度和Kappa系数可达到93.7%和0.86。通过景观指数分析，佛山城市发展将会更为聚集，其最大班块指数增大。在城市优先发展情景下，到2020年将有191 km2农田将转变为城市用地，占所有农田（706 km2）的27%。在保护农田和保护绿地的情景下，农田和绿地可以到较好的保护，但是它将会占用其它土地类型以满足城市扩张的需要。通过分析空间变量和城市用地的关系发现，各个空间变量对城镇化的廊道作用显著。  
        关键词：元胞自动机（CA）;城镇化;转移矩阵;景观指数;佛山市   
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        发布时间：2023-12-11
      • 郭晓昱,郑义,周永章,牛佳,虞鹏鹏
        2017, 56(3): 148-157.
        摘要：云浮硫铁矿是位于钦杭结合带南段的超大型硫铁矿床，长期以来对其成因类型及成矿构造背景存在争议。基于矿床地质和岩相矿相学观察，应用最新的扫描电镜能谱技术（SEM-EDS）对其进行了细致研究。研究表明，云浮硫铁矿床黄铁矿矿石结构可分为条带状、浸染状、块状和脉状4种类型。手标本及镜下观察发现，条带状矿石存在揉皱构造，块状矿石中存在两种不同粒度的黄铁矿，黄铁矿细脉普遍存在于各种矿石中。扫描电镜观察和能谱分析显示，条带状矿石中黄铁矿主要呈立方体自形晶，立方体表面生长层发育平整，边缘平直，晶体按照多个层位同时堆积的方式生长，方铅矿等伴生矿物晶形也较好；浸染状矿石中黄铁矿粒度要大于条带状矿石中黄铁矿，但生长层不如后者平整；块状矿石中黄铁矿紧密接触，黄铁矿表面呈贝壳状断口，晶体边缘较难分辨，但样品表面也常见到近八面体晶形的晶体；脉状矿石中黄铁矿粒度较大，伴生有方铅矿等金属矿物，但由于生长空间的限制，晶形为半自形-他形。认为云浮硫铁矿具有2期叠加成矿的特点，为改造加富的热水喷流沉积矿床。喷流沉积阶段形成条带状和浸染状黄铁矿，其成矿温度较低，成矿环境相对平静。后期热液叠加富集阶段形成块状和脉状黄铁矿，其成矿温度较高。  
        关键词：黄铁矿;微组构;扫描电镜;成矿期次;云浮硫铁矿   
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        发布时间：2023-12-11
      • 凌红波,于瑞德,鲁珊
        2017, 56(3): 158-164.
        摘要：选取新疆小白杏Prunus armeniaca为研究对象，在新疆吐鲁番亚尔乡布设覆盖全生物降解膜与无膜试验区，对比分析两试验区杏树4-6月生长期土壤水分、温度、养分及杏树生长（基径、新梢、叶）的差异性，并探讨了覆膜调温保墒的作用机制，结果表明：①与无膜区相比，4-6月份覆膜区0＜H≤20 cm、20 cm＜H≤40 cm及40 cm＜H≤60 cm平均可分别提高3.3%、7.08%、12.6%； 4月份0＜H≤60 cm土壤温度平均提高1.5 ℃，可显著降低高温期5月份0＜H≤20 cm土层土壤温度，对同为高温期的6月份也有一定的降温作用；覆膜可促进土壤肥力的提升，但试验区土壤仍较为贫瘠。②覆膜可显著促进杏树的生长，覆膜区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ径级平均基径分别显著增加了11.86%、9.84%、11.80%，百叶质量分别增加了111.69%、5.11%、17.56%，平均叶面长≥6 cm，平均叶面宽≥4 cm，杏树径级越小，覆膜对杏树新梢的影响越明显。③全生物降解膜对土壤水分、温度的综合作用使得覆膜具有良好的调温保墒功能，同时促进杏树的生长。综上，在新疆杏树的栽培生产中可将覆膜技术进行推广应用，从而有效提高区域水资源利用率及农业生产效率。  
        关键词：全生物降解膜;新疆小白杏;土壤水分;土壤温度;土壤养分   
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        发布时间：2023-12-11
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