2018年, 第46卷, 第3期　刊出日期：2018-05-10

  

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换能器与超声加工专题
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  水声换能器发展中的技术创新

  莫喜平

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 1-12.

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  从功能材料和结构工艺两个角度对水声换能器的发展历程和技术创新进行综述。在功能材料方面，主要介绍了采用磁致伸缩材料和压电单晶对换能器设计和性能的影响。在结构和工艺方面，分别从改善波束特性、改善频率特性、提高发射声功率、增大耐静水压能力4个方面对换能器的结构和工艺设计进行分析。针对一些典型的换能器，如：低频换能器、宽带换能器、特殊波束换能器、大功率换能器以及深水换能器等，指出了被广泛接受的新概念与新设计，这些设计方法虽基于水声换能器，却可为更广泛领域的换能器设计提供借鉴思路。
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  超声振动加工电源的研究进展

  姜兴刚,朱咸斌,张德远

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 13-20.

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  综述了超声电源的基本结构和发展历史,并从硬件上分析了超声电源的各种结构和不同控制方式的优缺点。进一步讨论了超声电源系统中频率自动跟踪、功率自动调节和阻抗匹配三项关键技术的实现及其优劣，并指出改善超声电源性能的具体措施。结合当前技术的发展以及超声振动加工的需求，指出超声电源的发展趋势及其设计思路。
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  利用超声振动锯切硅片中的磨粒作用机制

  沈剑云,朱旭,李政材,徐西鹏

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 21-25.

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  为研究超声振动对单晶硅划片断面形貌形成机制的影响，建立了超声振动磨粒的运动轨迹方程，运用MATLAB软件对磨粒轨迹进行仿真。分别对单晶硅片进行径向振动旋转超声锯切和普通锯切，并对其断面形貌进行观察。结果表明：使用径向振动旋转超声锯切所产生的表面划痕为相互交错的波浪形，而普通锯切所产生的划痕为直线型，实验结果验证了磨粒运动轨迹理论分析的正确性。
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  超声珩磨工具头横向辐射声场的建模与仿真

  祝锡晶,马恺,胡炜,杨宇涛

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 26-29.

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  对受纵向激励振动的功率超声珩磨工具头的横向辐射声场进行研究，以流固耦合系统运动方程为基础，利用弹性力学对超声珩磨工具头三维横向辐射声场进行理论计算，并通过有限元仿真分析了工具头横向辐射声场的声压分布规律。结果表明，该声场中的声压大小及分布分别与流固界面处振动工具头表面的应力大小和分布相有关。改变激励频率的大小，可以间接地改变横向辐射声场的声压分布。
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  基于切向极化薄壁压电圆管的水听器研究

  滕舵,王龑,解柯柯

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 30-34.

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  基于切向极化薄壁压电圆管结构研制了高灵敏度水听器。依据薄膜理论，由压电圆管的几何方程、振动方程和压电方程推导出其频率方程。通过振动分析获得圆管径向和轴向谐振频率的工程设计公式，确定了薄壁圆管结构对其接收灵敏度的影响。应用有限元法完成圆管水听器的性能仿真，制作了水听器样品，测试结果与理论分析相吻合。水听器样品在测试频段内最大接收灵敏度级达-179.1 dB。
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  基于支持向量机的超声强化加工表面性能预测

  陈爽,胡家进,赵录冬

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 35-41.

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  在超声振动挤压强化加工中，利用支持向量机的回归原理研究了工艺参数与工件加工表面性能之间的非线性关系。在45号钢超声强化加工正交试验的基础上，选取主轴转速、工具头振幅以及挤压次数3个因素中的最优参数，根据等差原则，在进给速度和挤压力参数各取28组数据基础上，实验测得其表面粗糙度和硬度；将所得数据代入支持向量机模型，建立超声强化加工粗糙度和硬度曲线非线性特性模型和回归函数，并进行实验验证。结果表明：预测数据与原始数据基本吻合，证明此模型可以有效预测加工后零件的表面粗糙度和硬度。
数学与计算机科学
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  保持算子乘积部分等距的可加映射

  刘文聪,史维娟,吉国兴

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 42-47.

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  设B(H)是复Hilbert空间H上的有界线性算子全体组成的Banach代数。证明B(H)上的可加满射Φ双边保持算子乘积是非零部分等距的充要条件是存在H上的酉算子或共轭酉算子U以及常数λ∈T，使得Φ(X)=λUXU*,X∈B(H),其中T表示复平面C上的单位圆周。同时，刻画了保持两个算子Jordan三乘积是非零部分等距的可加映射。
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  基于非可加测度的OWA算子递归集成及其集成器设计

  巩增泰,李慧婷

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 48-54.

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  借助非可加测度的σ-λ律, 在假设权重向量相互联系的基础上(包含了相互独立和可列可加的情形), 提出和研究基于σ-λ律非可加测度的OWA(有序加权平均)算子的递归集成原理, 讨论其计算方法及相关性质, 并对递归集成器进行设计。
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  插值法解时间分数阶扩散方程

  闵宝峰,张学莹

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 55-59.

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  针对一类时间分数阶扩散方程提出了一种新的隐式差分格式，空间导数直接采用中心差分格式离散，为了近似Caputo型时间分数阶导数，在小区间\[tn-1,tn\](2≤n≤N)上使用三点u(x,tn-2)、u(x,tn-1)、u(x,tn)二次插值近似u(x,t)的值，在小区间\[t0,t1\]上使用线性插值近似u(x,t)的值，并利用能量范数证明该格式的无条件稳定性和收敛性，最后通过数值实验验证该格式的有效性。
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  定向图的斜Estrada指标的界

  高楠,李静

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 60-64.

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  基于定向图的斜谱定义了定向图的斜Estrada指标。利用代数和初等分析方法给出了斜Estrada指标的上下界,并讨论了两类特殊定向图的斜Estrada指标的界。
化学与材料科学
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  团簇V3BP成键方式及其磁学性质

  方志刚,崔远东,陈林,赵振宁,徐诗浩,刘琪,冯天

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 65-73.

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  基于拓扑学原理、DFT和B3LYP/Lanl2dz对原子簇V3BP进行全过程优化，取能量相对较低的8种稳定构型，对其电子结构和轨道杂化进行系统研究。结果发现：P—B键的形成是由B-2s和P-3s轨道的s-s杂化导致的，而V-3p、V-3d、B-2p轨道的p-d-p杂化和V-3p、V-3d、P-3p轨道的p-d-p杂化导致了V-B、V-P键的形成。团簇V3BP中还存在p-d-p-p杂化。团簇构型越相似，其态密度分布及在各处的贡献就越相近。V-3d轨道成单电子是原子簇磁性的主要形成来源；团簇构型p轨道未配对电子对构型1(4)、1(2)、2(2)与3(2)的磁性有一定贡献，对其他构型磁性贡献较小；s轨道成单电子所起贡献同样很小。此外，B、P原子的掺杂致使团簇的磁性降低。
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  纸质档案亲水性棉网加固新技术

  刘姣姣,贾晓燕,李玉虎,邢惠萍

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 74-79.

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  提出了一种环保、低成本的水溶性棉网常温加固脆弱糟朽纸质档案与古文献新技术。从胶黏剂的选取、工艺优化、修复效果比较和可靠性分析等四个方面揭示了新技术的特点，并对比研究了该技术和蚕丝网加固、油溶性棉网加固技术等在加固前后和老化前后对纸张性能改变的影响。结果表明：水溶性棉网加固技术对纸张具有更好的力学强度和耐老化性，同时具有兼容性好、可逆性好及符合最小介入原则等优点。该技术已经成功应用于部分纸质档案和古文献的抢救修复中，并取得了良好的加固保护效果。
生命科学
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  高浓度CO2诱导气孔关闭中H2O2和NO的关系及其酶源

  黑淑梅,佘小平

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 80-86.

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  以拟南芥(Arabidopsis thaliana)野生型、NADPH氧化酶突变体和硝酸还原酶（NR）突变体为材料，借助气孔试验和激光扫描共聚焦显微镜技术, 对H2O2和NO的酶源以及H2O2和NO的关系进行了研究。结果表明：高浓度CO2关闭了野生型的气孔，该效应在AtrbohF突变体中部分缺失、在AtrbohD/F中完全缺失，但在AtrbohD中未见缺失；同时，高浓度CO2诱导野生型保卫细胞H2O2产生的效应在AtrbohD和AtrbohF中部分降低，但在AtrbohD/F中完全缺失。这些结果显示，AtrbohD 和 AtrbohF催化产生的H2O2参与高浓度CO2诱导气孔关闭。高浓度CO2能诱导野生型保卫细胞NO合成和气孔关闭，该效应在Nia1-2和Nia2-5/Nia1-2突变体中完全缺失，但在Nia2-1中未缺失，显示Nia1来源的NO参与高浓度CO2诱导气孔关闭。高浓度CO2未诱导AtrbohF和AtrbohD/F保卫细胞NO合成，但诱导Nia1-2和Nia2-5/Nia1-2保卫细胞H2O2产生。NO供体SNP显著恢复AtrbohF和AtrbohD/F突变体气孔对高浓度CO2反应的缺失，但H2O2未恢复Nia1-2和Nia2-5/Nia1-2气孔对高浓度CO2反应的缺失。所以，高浓度CO2诱导气孔关闭中NO合成依赖于H2O2产生。
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  黄脸油葫芦精巢TeHsc70和TeHsp90敲低对20E相关基因表达的影响

  金文杰,谭娥,王桂荣,纪艳青,薛竞雄,奚耕思

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 87-93.

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  为了研究Hsc70和Hsp90与ERR和20E下游初、次级应答基因的关联性，明确Hsc70和Hsp90如何参与20E信号通路进而调控雄性生殖，以雄性成体黄脸油葫芦（Teleogryllus emma Ohmachi＆Matsuura）为实验对象，设实验组、阴性对照组和Control组。实验组注射dsTeHsc70和dsTeHsp90；阴性对照组注射EGFP-dsRNA，干扰48、72和96 h后qPCR检测RNA干扰（RNA interference, RNAi）效率和20E相关基因的表达。结果显示，TeEcR、TeERR和TeUsp在空白组成体精巢中高表达，并且TeERR mRNA的表达显著高于TeEcR和TeUsp （P<0.05）。dsTeHsc70+dsTeHsp90干扰96 h后，TeHsc70和TeHsp90 mRNA的表达显著下调（P<0.05），并且TeERR和20E初、次级应答基因TeEcR、TeUsp、TeE75B和TeHR3mRNA的表达也随之极显著下调（P<0.01）。据此推测，TeHsc70、TeHsp90和TeERR均参与20E信号通路，并且TeHsc70、 TeHsp90和TeERR对于20E信号通路维持精巢的发育和形态建成方面必不可少。
资源与环境科学
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  旅游地形象视觉表征的二元建构及比较

  郑鹏,皮瑞,李阿芳

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 94-101.

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  以河南少林寺为案例地，以旅游地官方与游客在互联网上发布的旅游图片为研究样本，利用NVivo10质性编码的方法获取不同主体表征的旅游地形象特征词，并采用卡方检验和共现网络法，分析比较目的地官方与游客表征的旅游地形象。研究发现：目的地官方和游客在对少林寺旅游形象的视觉表征中存在较大差异，官方照片侧重表现少林寺优美的生态环境与僧众生活的“后台空间”；游客则侧重对少室山的自然风光进行视觉表征，对后台场景几乎没有感知。采用视觉叙事话语分析方法探索了旅游地形象的意义生产及其背后隐藏的权力关系。
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  主客体融合视角下的历史文化街区空间特征

  马蓓蓓,江军,薛东前,李淼,蔡璐

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 102-109.

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  将空间句法模型与传统游客空间认知调查相结合，分析西安书院门历史文化街区的空间结构特征，并探讨客体和主体视角下两种方法的反馈关系。结果表明，游客空间认知调查结果对空间句法的分析结论以负反馈为主，但与其对街区游览通道轴线的分析结论高度一致，这是因为游客的空间体验主要来自于游览通道。此类基于城市旧街区的功能混杂型历史文化街区，运用空间句法模型时应区分游览、生活等不同功能的街道类型，使其空间特征研究更符合主体的游览体验，为街区空间优化提供科学基础。
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  城市通风廊道治霾形成条件及其效益评估

  王文军,吕城儒,李琪,徐嘉慧

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 110-116.

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  围绕城市通风廊道建设形成的机理与条件，对城市通风廊道建设进行了评估，研究发现：城市规模、风力大小、廊道条件、外围区域环境要求以及污染源源强等是通风廊道治霾的主要影响因素，也是通风廊道建设考虑的重要条件；为降低成本，通风廊道建设还需充分结合城市的自然特性。基于成本收益分析法对西安市“地裂带+通风廊道”建设的经济可行性进行了效益评估，为通风廊道建设提供参考。
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  遗产旅游研究的知识图谱分析

  王馨,高楠,白凯

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2018, 46(3): 117-124.

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  利用CitespaceⅢ软件对国内外遗产旅游的相关研究文献进行了量化对比分析，研究发现：遗产旅游研究在21世纪初期得到了飞速发展，呈现出由发达国家向新兴经济体国家拓展的态势，学科渗透性强、期刊分散，未形成高级别核心作者群；国内外遗产旅游研究热点主要从遗产旅游地基本问题、遗产旅游者、遗产旅游相关利益群体及遗产地旅游活动四方面切入，遗产旅游者研究是近年来该领域最热门的研究聚焦；遗产旅游研究具有历时性的变化趋势。旅游活化呈现与利用是人类对遗产保护并使之持续存在的重要方式之一，未来应充分关注遗产的生命历程与表征方式及“中国特色”遗产管理模式，为中国遗产旅游的可持续发展提供科学参照。