中山大学学报自然科学版
 首页  |  期刊介绍  |  编 委 会  |  期刊订阅  |  投稿指南  |  中图分类号  |  联系我们  |  English
中山大学学报自然科学版
  在线办公
  在线期刊
    最新录用
    当期目录
    文章检索
    过刊浏览
    摘要点击排行
    全文下载排行
    Email Alert
    
  友情链接
  中国科学技术信息研究所
  中国科学文献服务系统
  中国计算机学会信息网
  友情链接
更多  
  访问统计
文章快速检索  
  高级检索
中山大学学报自然科学版
 
2018年 57卷 3期
刊出日期:2018-05-25

论文
   
论文
1 王威;李景富;刘洁
预条件共轭梯度法求解三维地电场〖KH*2D〗有限元方程的网格分析

为了优化预条件共轭梯度法求解三维地电场有限元方程的效率,通过系统的网格分析,提出在常规六面体网格基础上二次剖分得到四面体网格的方案。模型分析结果表明,对于均匀网格,不完全Cholesky共轭梯度法(ICCG)和超松弛预条件共轭梯度法(SORCG)均可成功求解;对于非均匀网格,六面体剖分会导致ICCG的预条件因子不符合条件而求解失败,但采用新的四面体剖分ICCG不仅成功求解而且相对六面体网格可以节省约50%的内存需求。

2018 Vol. 57 (3): 1-6 [摘要] ( 27 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 92 )
7 孙银磊;汤连生
化学成分对花岗岩残积土抗拉张力学特性的影响

结合花岗岩残积土的受拉特性,将花岗岩残积土筛分成不同粒径范围的土样,通过浓盐酸处理,利用XRD光谱分析处理前后土样化学成分的变化情况。利用自制土体直拉强度测试仪,对盐酸处理前后不同粒组土样进行不同含水量下的单轴抗拉强度试验。利用微观层析成像技术分析处理前后颗粒的变化情况,探讨花岗岩残积土抗拉强度的主要影响因素及变化规律。结果显示:经过盐酸浸泡处理后,5种粒组花岗岩残积土样中的游离氧化铁,如α-FeO(OH)、α-Fe2O3、Fe3O4等均消失,仅剩下SiO2和少量的Al2Si2O5(OH)4。盐酸处理前各粒组的土样的抗拉强度随着含水量的增大呈现先增大后减小趋势,存在一个“凸峰”现象。HCl与花岗岩残积土中的铁、铝氧化物发生化学反应,消耗掉包裹在花岗岩残积土基本团粒单元外围的铁、铝胶质,与此同时也损耗了连接各结构单元体的胶结物质,使得花岗岩残积土微观结构遭到破坏,团聚体失去胶结物质等的约束。土颗粒之间的粒间吸力,特别是结构吸力的减小导致土样在拉应力的作用下容易被拉断。

2018 Vol. 57 (3): 7-13 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 26 )
14 陈立业;张珂;傅建利;梁浩;李肖杨;李忠云
邙山黄土古土壤S2沉积以来的微量和稀土元素地球化学特征及其物源指示意义

地处黄河三门峡段下游冲积平原附近的邙山黄土,中更新世晚期以来沉积厚度近100 m,远大于洛川、渭南等典型黄土剖面的同期堆积。前人从沉积速率、粒度等方面进行研究,推测邙山黄土堆积可能源于三门峡段下游的冲积物,但尚无微量和稀土元素地球化学方面的证据。对黄土中古土壤S2沉积以来的邙山黄土及三门峡地区黄土进行了微量元素和稀土元素测试,并与黄土高原、淮南等地区典型黄土的元素地球化学特征进行了对比。结果表明,与黄土高原等典型黄土相比,邙山黄土明显富Zr、Hf贫Th、Cs,在Zr/Hf、Nb/Th、Y/Th、La/Th等元素比值上差异显著;La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10三角图解也显示,邙山黄土与黄土高原等典型黄土的投影区域明显不同。在稀土元素特征上,邙山黄土在ΣREE及表征REE内部分馏程度的LREE/HREE、La/Eu上与黄土高原等典型黄土存在明显不同,10*HfCe-Yb和La-Zr/10-Ce三角图解中的投影区域也与其他典型黄土有显著区别。微量元素及稀土元素地球化学特征显示,邙山黄土与黄土高原等典型黄土的物源可能并不完全一致,邙山黄土可能相当一部分源于近源冲积物。邙山附近广阔的黄河冲积平原可能是S2以来邙山黄土巨厚堆积的重要物源区。

2018 Vol. 57 (3): 14-23 [摘要] ( 15 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 27 )
24 周梅;郑伟;高全洲
珠海城郊草地通量源区分析

运用FSAM (Flux Source Area Model)模型对中山大学珠海校区综合气象观测场内涡度观测塔不同稳定度、不同时间尺度的通量源区进行分析。结果表明:① 研究区盛行东南风,东南方向的通量数据占48.36%。② 在90%贡献水平下,不同大气稳定度的通量源区变化范围各不相同。大气处于稳定状态下的通量源区范围较不稳定状态下大,其通量源区距观测塔最远距离可达155 m。③ 不同季节通量源区的大小也存在明显变化。当大气稳定时通量源区的大小关系为:冬>秋>春>夏;而在大气不稳定的条件下,春、秋季节通量源区大小没有明显区别。④ 白天通量源区范围较夜间小,在12:00时观测塔所能观测到的最远距离最小,为31 m。此外,不同下垫面、不同观测高度、不同通量贡献水平(P)等都会影响通量源区的大小。由FSAM模型基本可以较准确反映珠海城郊草地的通量源区大小。

2018 Vol. 57 (3): 24-33 [摘要] ( 15 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 27 )
34 游家兴;李江南;赵杨洁;毛江玉
中南半岛春季土壤湿度对南海及其周边地区夏季降水的影响

通过SVD分析等统计方法对中南半岛春季土壤湿度对南海及其周边地区夏季降水的影响进行了诊断分析,结果表明:中南半岛春季土壤湿度与西太平洋夏季降水呈现显著正相关,而与东印度洋夏季降水为显著负相关。中南半岛春季土壤湿度表现正异常时,西太平洋夏季降水增加;东印度洋夏季降水减少;正异常时,局地的蒸发偏大,近地面湿度增大,地面到大气的潜热通量增加;地表反照率减小,对太阳短波辐射的吸收更加强烈,向上的短波辐射相应减少,导致近地面温度降低,感热通量和长波辐射减少,使得海陆热力差异减小,有利于季风加强,季风爆发时间偏早,从而导致从东印度洋的水汽输往西太平洋,增加西太平洋的降水;反之亦然。

2018 Vol. 57 (3): 34-43 [摘要] ( 14 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 18 )
44 王光朋;查小春;黄春长;庞奖励;张国芳
基于HECRAS模型的汉江上游东汉时期古洪水事件研究

通过对汉江上游古洪水研究成果的整理,发现6个黄土-古土壤沉积剖面可能记录东汉时期一次古洪水事件。选取其中分布较为集中的4个沉积剖面(LJZ、TJZ、QFC-B、LWD-A)所在河段为研究对象,根据合适的地形数据及水文参数,运用HECRAS模型对东汉时期古洪水事件进行了水面线计算和演进模拟研究。结果表明,4个沉积剖面的模拟水位与野外调查计算水位较好吻合,误差均小于0.25%;河段内洪峰传播时间历时约3 h,洪峰流量削减1.43%,这符合汉江上游的洪水传播特性。这一方面说明基于HEC-RAS模型对于沉积纪录的东汉时期古洪水事件的模拟结果较为可靠;另一方面也说明4个沉积剖面可能记录东汉时期一次古洪水事件。该研究对于充分认识汉江上游的洪水运动规律具有一定的科学意义;对于流域的防洪减灾和洪水预报具有重要的现实意义。

2018 Vol. 57 (3): 44-53 [摘要] ( 11 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 31 )
54 郭珂珂;张齐
复多项式微分系统的广义中心问题和可积性

研究一类广泛的复自治多项式微分系统初等共振奇点的广义中心问题。引入了一种新的方法(积分因子法)来判定任何具有理共振比的共振奇点的广义中心,并得到一个计算鞍点量的递推公式;找到了鞍点量与广义奇点量之间的关系,弥补了肖萍博士论文中的一个缺陷。

2018 Vol. 57 (3): 54-59 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 19 )
60 王嘉航;张毅
非自治广义Birkhoff 系统的半负定矩阵梯度系统表示

研究非自治广义Birkhoff 系统的半负定矩阵梯度系统表示。给出了非自治广义Birkhoff 系统成为半负定矩阵梯度系统的条件,利用半负定矩阵梯度系统的性质来研究解的稳定性。举例说明结果的应用。

2018 Vol. 57 (3): 60-63 [摘要] ( 18 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 11 )
64 杨俊仙;王雷宏
具饱和发生率的被修正HIV传染病模型的全局稳定性

提出了一类具有饱和发生率的被修正HIV传染病模型。首先通过分析相应的特征方程,得到了无病平衡点E0(T0,0,0)和正平衡点E*(T*,I*,V*)的局部渐近稳定性。进一步构造Lyapunov函数和利用LaSalle不变集原理,证明了当基本再生数R0<1时, 无病平衡点E0(T0,0,0)是全局渐近稳定的; 利用第二加性复合矩阵,证明了当基本再生数R0>1时, 正平衡点E*(T*,I*,V*)是全局渐近稳定的。最后通过数值模拟,验证了所得主要理论结果。

2018 Vol. 57 (3): 64-69 [摘要] ( 20 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 27 )
70 涂郗;丘梅清;陆小钏;赖承栋;吴艾霞
一个广义Camassa-Holm 方程的行波解

主要研究一个广义的 Camassa-Holm方程的行波解。用直接积分的方法计算出这个方程的行波解的所有初等积分形式。特别探讨了特殊情况下的精确行波解。

2018 Vol. 57 (3): 70-75 [摘要] ( 20 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 30 )
76 卢雪菁;吴晓锋
关于主-从混沌蔡氏电路系统滞后同步的若干新判据

研究主-从蔡氏电路(Chuas Circuits)系统在线性状态误差反馈控制下存在通道时延时的滞后混沌同步问题。运用多项式理论中的斯图姆定理和因式分解定理等工具,严格证明了几种控制增益矩阵情形下的代数型滞后混沌同步判据,并通过与现有文献同类判据的实例比较,验证了这些新判据具有更少的保守性。

2018 Vol. 57 (3): 76-84 [摘要] ( 14 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 11 )
85 凌波
交错群A119上的5度2-传递非正规Cayley图

称Cayley图Γ=Cay(G,S)是正规的, 如果G在Aut(Γ)中正规。Cayley图的正规性概念由我国著名代数学家徐明曜教授首次提出, 其在决定Cayley图的全自同构群中扮演着重要角色。有限非交换单群上的Cayley图一直受到众多学者的关注。而有限非交换单群上的非正规弧传递Cayley图的例子又是相对稀少的。在交错群A119上构造一个5度2-传递非正规Cayley图, 并证明其全自同构群同构于交错群A120。

2018 Vol. 57 (3): 85-88 [摘要] ( 18 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 19 )
89 于思;彭光天;雷玉;薛岱榆;冼建春;张翠仙;何细新
毛麝香的化学成分研究(Ⅱ)

采用硅胶、凝胶、半制备液相等分离技术,对毛麝香 Adenosma glutinosum(L.) Druce乙醇提取物的乙酸乙酯、石油醚以及正丁醇部位进行化学成分研究,从中分离得到了12个化合物。根据核磁共振、质谱等谱图数据和文献对照等研究方法,鉴定化合物结构分别为:30-醛基-白桦脂酸(1),1,3,5-三甲氧基苯(2),3,5-二甲氧基苯乙酮(3),β-谷甾醇(4),豆甾醇(5),大黄素甲醚(6),芝麻素(7),早熟素Ⅱ(8),棕榈酸(9),正二十六醇(10),D-阿洛醇(11),芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸丁酯(12)。所有化合物均为首次从毛麝香属中分离得到。

2018 Vol. 57 (3): 89-95 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 23 )
96 赵宇;汤振宇;吴怡;张育凯;杨晓翠;王佐成
水环境下具有氨基和羧基间双氢键的缬氨酸旋光异构及羟自由基致损伤的机理

在MP2/6-311++G(2df, pd)// B3LYP/6-31+G(d, p)双理论水平,采用自洽反应场(SCRF)理论的smd模型方法,对标题反应进行了研究。反应通道研究表明:水环境下缬氨酸的旋光异构可以在3个通道a、b和c实现,分别是质子以水分子簇为媒介以氨基氮、羰基氧和羧基为桥梁,从α-碳的一侧迁移到另一侧;水分子辅助羟自由基抽氢致缬氨酸损伤发生在a通道。势能面计算表明:2个和3个水分子簇作氢迁移媒介时,水分子簇对旋光异构反应的氢迁移过程有极好的催化作用,使反应能垒相对裸反应大幅降低,水溶剂效应在a通道有较好的助催化作用,对b和c通道影响不大。水分子辅助羟自由基抽氢致缬氨酸损伤气相反应能垒较低,水溶剂效应对此反应有较大的阻碍作用。

2018 Vol. 57 (3): 96-107 [摘要] ( 7 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 10 )
108 范新炯;莫忠兴;张曼曼;裴生斌;刘玉焕;刘孝龙
产菊酯降解酶重组菌的高密度发酵工艺优化

为提高菊酯降解酶的产量,利用单因素和正交实验法对重组菌Escherichia coli BL21 (DE3)/pET-28a (+)-〖STBX〗sys410的发酵培养基组成和发酵条件进行优化。结果显示最优培养基含有20.0 g·L-1 甘油、20.0 g·L-1 酵母粉、8.0 g·L-1 硫酸铵、100.0 mmol·L-1 磷酸盐、5.0 mmol·L-1 硫酸镁,以及1.5 mL·L-1 的微量元素;发酵条件为装液量50 mL/250 mL、初始培养基pH 7.0、接种量2%,接种培养8 h后乳糖诱导6 h。在7.5 L发酵罐上,使用低浓度碳氮源进行培养,前期恒速补料,对数中后期进行乳糖诱导,后期恒溶氧补料,最终菌体密度和酶活力分别为142.6和3 105.1 U·mL-1 ,较摇瓶发酵分别提高13.7倍和31.9倍。发酵液经破碎和冷冻干燥后酶活力达到119 426.9 U·g-1,且该酶对菊酯的降解率高于95%。

2018 Vol. 57 (3): 108-119 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 13 )
120 国学红;何燕;张秀秀;张婷;王婵娟;官志忠
贵州壮族人群25个Y-STR 基因座遗传多态性

调查贵州黔东南苗族侗族自治州从江县壮族无关男性个体的25个Y-STR 基因座的遗传多态性,并探讨与其他12民族群体的遗传关系。采用Y27plex荧光检测试剂盒复合扩增67例样本,采用3130XL遗传分析仪进行毛细管电泳检测,使用Arlequin 3.5 、Mega 7.0 、SPSS19.0等一系列遗传学软件对基因分型结果进行统计。除2个双拷贝基因座DYS385ab、DYS387S1分别检出8、10个等位基因外,其余23个单拷贝基因座共检出86种等位基因,等位基因个数为2~7不等,等位基因频率为(0.014 9~0.970 1),基因多样性GD值为0.058 8(DYS456)~0.823 6(DYS387S1),25个Y-STR基因座组成的单倍型共检出36种,其中66.7%为唯一单倍型,单倍型多样性HD值为0.957 9。Rst遗传距离矩阵显示:贵州壮族人群父系遗传结构与文献中的福建畲族、内蒙古的蒙古族、山西汉族人群较为相似,与广西壮族、云南哈尼族、新疆维吾尔族、辽宁满族、吉林朝鲜族、萨尔茨堡人群差异明显。而与新疆哈萨克族、安多藏族、西非人群差异显著。25个Y-STR 基因座在贵州壮族人群中具有良好的遗传多态性,可应用于父系亲权关系鉴定。

2018 Vol. 57 (3): 120-127 [摘要] ( 77 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 69 )
128 梁九兴;张湘民;黄少雄;曾令紫;罗语溪
基于心率变异性与机器学习的睡眠呼吸事件分类

为了提供一种针对睡眠呼吸暂停低通气综合征(sleep apnea hypopnea syndrome, SAHS)患者的筛查方法,本研究把心率变异性(heart rate variability, HRV)应用于睡眠呼吸模态的分类问题。通过构建和训练概率神经网络(probabilistic neural network, PNN)对HRV各特征值进行有无异常睡眠呼吸事件的判别,以期实现对该病征进行初步筛查的目的。首先,对标注的有无呼吸事件的多导睡眠监测数据提取其心电的HRV特征值,再经过归一化后作为特征向量;其次采用PNN分类算法对特征向量进行训练及分类输出;最后,对模型的预测分类性能进行评价。对于准确率、灵敏度、特异性、受试者工作特性曲线下面积(area under the receiver operating characteristic curve, AUC)及分类耗时等评价指标PNN分类器的结果分别为:75.97%,82.51%,76.22%,0.7936,0.63 s。与广义回归神经网络(generalized regression neural network, GRNN)及极限学习机(extreme learning machine, ELM)分类算法相比,PNN分类算法在灵敏度、特异性、AUC及分类耗时评价维度上均取得最优。本研究基于HRV及PNN分类算法实现了对有无异常睡眠呼吸事件的判别,提供了一种低生理负荷SAHS筛查的途径。

2018 Vol. 57 (3): 128-134 [摘要] ( 18 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 13 )
135 翟振峰,黄华,詹杰民,张敖
二层流体中圆弧型贯底式防波堤的绕射波浪力

基于二层流体的水波绕射理论,应用特征函数展开法,推导了圆弧型贯底式防波堤对二层流体中的表面波与内波绕射的波势解,并据此解析计算了作用于防波堤的波浪力和力矩。计算结果表明:二层流体中表面波与内波对防波堤的无量纲最大波浪载荷的影响可以具有相同量级。而波浪入射角度、二层流体密度比、海况条件以及防波堤几何条件等的变化对绕射波浪作用均存在一定的影响,且表面波与内波作用的变化规律存在一定差异。二层流体中表面波作用因内波的干扰而有别于均匀海表面波的对应结果。

2018 Vol. 57 (3): 135-142 [摘要] ( 7 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 11 )
143 刘浩;曾向荣;张亚芳;梁正召
纤维混凝土双丝拉拔物理实验与三维数值模拟

通过设计纤维混凝土双丝拉拔的模具,开展了双丝拉拔过程的物理实验研究,获得双丝拉拔构件的荷载-位移曲线。同时建立了双丝拉拔的三维数值模型,并考虑到纤维混凝土的三相特性和细观非均匀性,研究了不同埋深下双丝拉拔构件力学性能的影响,得出相应的拉应力分布云图、荷载-位移曲线和声发射演化图等。研究结果表明:双丝间耦合效应明显;埋深变化不仅影响构件的应力分布,且构件的峰值荷载及韧性随双丝埋深增加而增加;构件在物理实验与数值模拟下分别获得的荷载-位移曲线有相同趋势,可以简化为三线性本构关系。

2018 Vol. 57 (3): 143-148 [摘要] ( 13 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 11 )
149 刘艳东;张毅
Caputo导数下分数阶Lagrange系统的Noether准对称性与守恒量

利用时间重新参数化方法,研究分数阶Lagrange系统的Noether准对称性与守恒量。首先,导出Caputo导数下的分数阶Lagrange方程。其次,给出分数阶Lagrange系统的分数阶守恒量的定义,在时间不变的特殊无限小变换群下给出分数阶Lagrange系统的Noether准对称性的定义和判据,并建立Noether准对称性定理。然后,利用时间重新参数化方法,给出在时间变化的一般无限小变换群下分数阶Lagrange系统的Noether准对称性的定义和判据,建立Noether准对称性定理。最后,举例说明结果的应用。

2018 Vol. 57 (3): 149-154 [摘要] ( 18 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 24 )
155 孙超;陈小鸿;张红军;李文斌
基于速度管理的城市道路交通安全应用

速度是道路交通安全最关键性的风险因素,更高的速度和速度变化增加了事故数量和伤亡的概率。国内亟需制定比较清晰的速度管理框架和系统的速度管理措施。通过速度与事故关系的实证研究发现限速高的道路事故致死率更高,且在快速路主辅接入口、城市道路出入口等速度切换的区域事故多发、事故后果严重。以深圳市为例,借鉴发达国家城市道路速度管理经验,提出城市道路的交通安全速度管理框架,重点围绕更安全的速度和更安全的速度变换两个环节从路段限速调整、快速路速度管理、道路接入速度管理三个方面制定了应用对策,有效地提升道路交通安全水平。

2018 Vol. 57 (3): 155-163 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 13 )
164 徐乾;杨超;陈建功
基于脉冲响应函数和虚拟脉冲响应函数的挡土墙结构损伤诊断

为了诊断挡墙结构的损伤,基于脉冲响应函数及虚拟脉冲响应函数创建损伤特征向量谱、提出损伤识别指标。基于损伤特征向量谱和损伤指标,提出了一种用于挡墙结构的损伤诊断方法。为了验证该损伤诊断方法的可行性和有效性,对某桩板式挡墙进行了脉冲激励和环境激励下的振动测试,通过损伤特征向量谱和损伤指标诊断其损伤。试验结果表明:基于损伤特征向量谱可敏感判别挡墙损伤状态,通过损伤指标走势曲面图可有效诊断挡墙损伤位置,通过损伤指标与损伤程度间的定量关系可定量识别挡墙损伤程度。受激励影响,脉冲激励下基于脉冲响应函数的损伤指标稳定性相对较差,而环境激励下基于虚拟脉冲响应函数的损伤指标稳定性相对较强。

 

2018 Vol. 57 (3): 164-171 [摘要] ( 15 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 14 )

  编辑部公告
· 我刊再次荣获科技部中国精品科技期刊奖
· 关于网站对外开放时间的公告
· 本刊再次入选中国百种杰出学术期刊和中国精品科技期刊
· 我校理科学报获高校精品期刊奖
· 我刊再次荣获科技部和省级重要奖励
更多  
  下载中心
  论文模板
  参考文献著录规则(自然版)
  论文版权转让协议书
中山大学学报
(自然科学版)

(双月刊, 1955年创刊)

主  管:中华人民共和国教育部
主  办:中山大学
主  编:王建华
电  话:020-84112585
     020-84038740
传  真:020-84111990
国内刊号:CN 44-1241/N
国际刊号:ISSN 0529-6579
邮发代号:46-15
国外邮发:BM119
国内定价:15元

 
版权所有 © 《中山大学学报自然科学版》编辑部
地址:广州新港西路135号 邮编:510275 E-mail: xuebaozr@mail.sysu.edu.cn
技术支持:北京玛格泰克科技发展有限公司