电气工程与信息技术

  • 可解释人工智能煤矿智能化文本挖掘及可视化分析

    王灵子;盛武;

    人工智能较弱的可解释性,阻碍煤矿获得可信技术支持的智能化应用。利用CiteSpace知识图谱软件对中国知网数据库中的可解释性人工智能(XAI)煤矿智能化相关文献进行可视化分析和文本挖掘,系统梳理XAI技术特征及实现方法及其在煤矿智能化中的关键问题。研究表明:(1)XAI技术具有五种主要特征及依赖模型和独立于模型两大类实现方法;(2)通过可视化分析,得到领域研究热点,并归纳为智能协同控制、智能决策支持、风险隐患智能监测预警三类关键问题;(3)提出XAI前瞻性技术确立、智能化设备应用及优化、政策支持三条路径建议,为XAI在煤矿智能化中的深度应用提供理论支撑。

    2025年11期 v.43;No.210 1-5+10页 [查看摘要][在线阅读][下载 403K]
  • 基于SLS-YOLO的钢板缺陷检测模型

    刘得增;刘向举;韦忠亮;

    为解决钢板缺陷检测的精度与性能问题,提出了一种基于YOLOv8n的全新目标检测模型SLS-YOLO。首先,提出SROConv来增强模型的特征表达能力,使模型更好的捕获多尺度目标。其次,在SPPF中添加LSKA注意力机制,可以有效的利用多尺度特征,提升模型的检测效率。最终,替换损失函数为SIoU,通过关注更多类型的损失,提高预测框的检测精度。本文在NEU-DET上进行训练测试,其mAP值为82.2%,优于其他模型。结果表明,SLS-YOLO模型在钢板缺陷检测领域展现出了强大的潜力,为实现自动化和智能化的缺陷检测提供了有效的解决方案。

    2025年11期 v.43;No.210 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 326K]
  • Spring Boot架构下智能匹配算法的房屋租赁系统开发

    吴宏伟;孙诗语;刘艳;

    随着人工智能的兴起,Spring Boot架构下智能匹配算法的房屋租赁系统产生。Spring Boot框架创建Java并运用MySQL数据库存储数据,实现房屋信息的管理。以往的相关研究发现系统难以紧跟市场变化,数据易遭篡改、删除或泄露。而该房屋租赁系统创新之处在于采用token认证机制,客户端的token身份验证避免接口重复设置认证逻辑。新接口自动纳入全局验证从而防范安全漏洞。在功能层面,用户可收藏评论房屋。系统还设有保洁和安保管理功能,屋主可以根据自身需求预约以保障服务质量。

    2025年11期 v.43;No.210 11-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K]
  • 基于MSCSO-Transformer-BiLSTM的短期电力负荷预测

    张翾;李红月;

    针对传统预测模型超参数难以选取及无法有效捕捉电力负荷数据全局特征的问题,提出一种基于改进沙猫群算法(MSCSO)优化Transformer编码器与双向长短期记忆网络(BiLSTM)解码器的组合模型。为克服沙猫群算法(SCSO)在种群初始化及处理高维复杂问题上存在的不足,利用SPM混沌映射、Levy飞行策略、透镜成像反向学习与麻雀预警机制对SCSO的3个主要阶段进行改进,并利用MSCSO对Transformer-BiLSTM模型的超参数进行寻优,以提升模型的预测精度和训练效率。通过与原始SCSO、灰狼算法、麻雀算法、鹈鹕算法的寻优对比测试,证明MSCSO的优越性。最后,在福建某市真实电力负荷数据集上对预测模型进行算例仿真分析,结果表明:预测结果的MAE,RMSE,R~2分别达到118.643 MW,167.555 MW与0.987,均优于其他对比模型,验证了模型在超参数选择及电力负荷预测方面的优良性能。

    2025年11期 v.43;No.210 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K]
  • ARIMA-X-RFR模型下的粮食产量预测研究

    董梦云;苗亮英;

    准确预测粮食产量,能够有效助力粮食的稳定生产,切实保障国家粮食安全。通过选取对粮食产量有显著影响的若干因素,以1991-2020年全国粮食产量为例,对2021-2023年的粮食产量进行预测。首先,使用差分整合移动平均自回归(ARIMA)模型分别预测粮食产量及其影响因素数据。然后,将预测的各影响因素数据代入训练好的随机森林回归(RFR)模型中得到X-RFR组合模型。最后,使用方差倒数法将两个模型组合得到最终模型的预测值。试验结果表明,基于ARIMA模型预测的平均相对误差为1.63%,X-RFR组合模型的平均相对误差为1.37%,而ARIMA-X-RFR组合模型的平均相对误差为0.80%。相较于其他模型,ARIMA-X-RFR组合模型能更有效地预测粮食产量。

    2025年11期 v.43;No.210 21-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 182K]
  • 脉冲复现与反馈同步性的远程辨识研究

    刘伟宝;石磊;陈春燕;邹浩;方千山;

    近年来,人工智能技术在全球的盛行,针对脉冲智能辨识方法同步性的技术问题一直没有得到有效解决,导致采集脉冲和识别脉冲不一致,研判准确率低。为此通过脉冲复现与反馈比较的研究方法对远程脉冲研判方法进行研究,研究结果显示,使用者可以借用设备触摸并感知远距离辨识脉冲,从而实现更精准的远程判定。这项研究将为脉冲数字化判定的准确性提供新思路。

    2025年11期 v.43;No.210 25-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K]
  • 基于SAM2的矿井钻杆分割计数方法

    刘宋波;姜媛媛;

    针对传统钻杆计数方法受环境影响、精度低的问题,提出基于SAM2大模型的矿井钻杆分割方法。优化SAM2结构,引入YOLOv8作为提示模块提升目标定位能力,采用Shape-IoU与BCE Loss构建联合损失函数优化边界回归,并通过LoRA微调提升模型性能。实验结果表明,该方法在强光、弱光、遮挡等复杂场景下均表现优异,相较于原始SAM2模型,mAP提升2.6%,mIoU提升4.7%,钻杆计数准确率达98.4%,有效提升钻杆目标分割与计数精度,为煤矿瓦斯抽采提供技术支持。

    2025年11期 v.43;No.210 29-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 240K]
  • 大语言模型驱动的科技成果供需知识图谱构建研究

    李明亮;刘佳;曹颖;李信冬;

    为解决科技成果与企业需求使用传统知识图谱构建方法效率低下问题,提出使用大语言模型(LLM)来构建科技成果供需知识图谱。首先,利用scrapy框架采集科技成果与企业需求数据,使用LLM分别获取两类文本的名词动词。其次,再使用DBSCAN方法进行聚类,提出了中心关系结构嵌入Prompt模板进行知识抽取,经过各模型的实验结果数据进行统计对比,选择ChatGPT4进行自动化知识抽取。最后,使用OWL语言描述的本体映射到图数据库中,设计知识存储算法流程,实现将数据存储于Neo4j图数据库中,成功搭建科技成果供需知识图谱。

    2025年11期 v.43;No.210 33-36+98页 [查看摘要][在线阅读][下载 441K]
  • 边缘设备实时入侵检测的LSTM动态剪枝算法

    李玉坤;

    针对边缘设备计算、内存与能耗受限下实时入侵检测需求,提出基于输入复杂度评估的LSTM动态剪枝算法。该方法用熵值与注意力机制量化输入序列复杂度,驱动层级跳过与单元激活控制,实现推理按需计算;引入验证集损失反馈的自适应阈值机制,保障剪枝性能稳定;通过知识蒸馏将教师模型知识迁移至学生模型,弥补压缩精度损失。经NSL-KDD公开数据集及两类边缘硬件验证,模型参数量约减36%,检测准确率超92%,轻负载推理延迟降57%~64%,内存占用同步下降。

    2025年11期 v.43;No.210 37-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 172K]
  • 面向Web轻量化的QEM误差度量网格简化算法研究

    吴睿;

    随着三维场景在虚拟现实、增强现实以及Web端可视化中的应用不断增加,模型规模和复杂度显著提升,直接加载高精度模型不仅占用大量带宽,还会影响实时渲染效率。为此,研究提出一种面向Web轻量化的误差度量网格简化方法,该方法通过构建二次误差矩阵量化顶点塌缩误差,并引入边界特征约束与纹理误差平衡机制,使得简化过程既能有效减少面片数量,又能保持几何细节与材质一致性。实验结果表明,在迭代次数为200时,所提方法几何误差仅为0.022;在800次迭代下,该方法的几何误差仍控制在0.049。在边界保持率方面,该方法始终高于80%,明显优于对比方法的70%左右。在综合性能指标中,该方法几何误差为0.031,纹理误差为29.7 dB,视觉保真度评分达4.4分,均显著优于对比方法。研究结果表明,研究提出的方法能够在轻量化和高保真之间取得良好平衡,能够为Web三维场景的高效传输和实时渲染提供可靠支持。

    2025年11期 v.43;No.210 41-44+107页 [查看摘要][在线阅读][下载 221K]
  • 智能建筑边缘自控节能管理研究

    赖勇;阮若琳;

    针对教室“人走断电”执行难、管理复杂的问题,引入智慧空开系统,实时监测各设备回路的用电状态、时长及度数,结合毫米波雷达检测人员存在状态及设备开关方式(手动/自动),精准分析单一空间节能效果。通过设备运行轨迹分析,AI节能系统能在无人或长时间离场时自动关闭设备,并实现分区控制,弥补管理滞后性盲区,显著减少能源浪费。数据显示,一周内空调和照明综合节能率分别达39%和31%,排除干扰因素后整体节能率稳定在20%~25%以上。该系统通过智能化管控,有效解决了传统教室能源浪费问题。

    2025年11期 v.43;No.210 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 359K]
  • 电网交换预测的时空图卷积优化模型

    胡晶;

    电网交换作为电力区域之间的重要联动机制,预测精度对于电网的稳定性和电力负荷平衡至关重要,近年来图卷积网络(GCN)成为电网交换建模的热门选择,然而传统的GCN模型在处理电网交换中的非线性时空依赖时仍面临一定的局限性。为此提出了一种改进的图卷积网络模型即电网交换优化图卷积网络(PGEO-GCN),旨在提升电网交换预测精度。PGEO-GCN通过优化卷积层和引入时空依赖特征能够更有效地捕捉电网区域间的复杂时空变化。实验结果表明,PGEO-GCN在电网交换量的预测精度上明显优于传统的GCN模型为电力系统的调度和优化提供有力的支持。

    2025年11期 v.43;No.210 50-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 187K]
  • 基于图像的刺绣艺术数字化模拟创新方法研究

    张翔;周曦;

    针对传统刺绣艺术面临的高成本、低产量及数字化传承困难等问题,提出一种融合现代计算机图形技术与传统刺绣工艺的创新方法。通过构建三维针脚模型,精准模拟长短针等常用针法,并采用Chan-Vese活动轮廓模型实现输入图像的精细化分割,结合区域特征动态调整针脚参数,生成具有非真实感渲染(NPR)风格的刺绣模拟结果。实验表明,该方法可有效模拟刺绣纹理的视觉层次感,且在光照与阴影渲染中表现出色。然而,在处理复杂图像时仍存在局部细节模拟不足的局限,未来研究将聚焦于改进图像分割算法与局部纹理优化,进一步提升数字化刺绣的逼真度与实用性。

    2025年11期 v.43;No.210 54-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 189K]
  • 基于改进PSO-BiLSTM的建筑工程造价预测研究

    李正焜;胡旭冉;章凤;

    为提高建筑工程造价预测的准确性和效率,研究提出了一种工程造价预测模型—改进粒子群优化的双向长短期记忆网络。研究首先通过利用灰色关联分析法对特征指标进行筛选,然后引入了混合注意力机制和阶段性调节策略,以提升模型的预测准确性。实验结果显示,与现有先进模型相比,研究提出的算法在预测精度上具有明显优势,其绝对误差区间为-18~17元。上述结果表明,研究提出的建筑工程造价预测模型能实现对建筑造价的准确预测,具有重要的实用价值。

    2025年11期 v.43;No.210 58-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 227K]

机械与材料科学

  • 四极磁源磁极间距与磁流变液体管壁成型的磁场关联性研究

    徐兴兴;王开松;程晓民;万安平;李传志;

    针对磁极间距的改变会影响控制液体管壁成型的磁场稳定问题,以永磁体四极磁源为对象,通过改变水平与竖直方向磁极间距,结合有限元仿真方法探究微通道内磁场的变化规律。基于仿真结果,分析不同方向磁极间距调整对四极磁源内部磁感应强度的影响机制。仿真结果表明:水平方向磁极间距变化主要影响弱磁区域形态,竖直方向间距变化则显著调控磁感应强度幅值;两个方向间距增大均会导致零磁感应强度点周围弱磁区域扩张及磁感应强度降低。通过调控磁极间距可控制微通道内磁场分布,为四极磁源构型下磁流变液体管壁的成型优化提供理论支撑。

    2025年11期 v.43;No.210 62-65+111页 [查看摘要][在线阅读][下载 292K]
  • 复杂环境下改进RRT*Smart算法的机械臂路径规划研究

    徐洁;王瑜;汪志锋;

    为提升复杂环境中机械臂路径规划的效率与路径质量,提出了一种混合采样障碍物感知搜索快速扩展随机树算法(HSOA-RRT*Smart)。该算法采用三模态采样机制协同引导搜索,结合路径进展反馈的信标触发机制,显著提升导向效率与收敛速度。创新性地采用双参数调控的搜索半径自适应方法,使算法能够动态响应环境特征变化;在路径优化阶段,设计融合自适应学习率与弹性势能优化的路径平滑方法,并运用三次B样条曲线实现轨迹连续性重构,提升路径平滑性与执行稳定性。实验结果表明,相比RRT*Smart算法,所提算法在二维环境下的路径代价减少10.95%、规划时间缩短53.84%、路径曲率降低61.02%。在三维仿真中,HSOA-RRT*Smart算法的路径代价、规划时间和节点数分别减少27.63%,47.92%和21.21%,验证了其在复杂环境中的性能优势。

    2025年11期 v.43;No.210 66-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 277K]
  • 基于SolidWorks的超薄带材双抓取结构设计与仿真分析

    章亚芳;王金圆;刘景涛;

    为了解决超薄带材制备设备现有抓取结构限制熔炼炉扩容等设备升级改造的关键技术难题,通过分析超薄带材抓取结构和抓取运动原理,设计了一种超薄带材双抓取结构,利用SolidWorks软件建立了双抓取结构三维模型,并对带材换辊抓取过程进行运动仿真分析。结果表明,该双抓取结构具有结构稳定、操作简单的特点,能够实现带材换辊抓取的机械运动需求,可改进带材制备工艺过程,从而实现熔炼炉扩容等设备的结构优化。

    2025年11期 v.43;No.210 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 387K]
  • 基于TL-GAN深度模型的大型公路机械故障在线检测研究

    章彬;陈云;

    为了提升大型公路机械在实际公路项目工程中的利用效果,利用TL-GAN深度模型,优化设计大型公路机械故障在线检测方法。根据大型公路机械的故障类型与作用机理,设置大型公路机械故障在线检测标准。从表面图像和内部运行两个方面,采集机械设备实时工作数据,通过增强、滤波等步骤,完成初始采集数据的预处理。构建TL-GAN深度模型,利用该模型提取大型公路机械运行特征,采用特征匹配的方式,得出机械故障状态、类型、位置、面积等检测结果。通过性能测试实验得出结论:与传统检测方法相比,优化设计方法的故障类型误检率能够控制在1%以下,且故障面积和深度误差分别减少0.065 mm~2和0.035 mm,证明优化设计方法具有更高的检测性能。

    2025年11期 v.43;No.210 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 213K]
  • 几何轨迹的轮廓误差补偿算法在数控加工中的应用

    肖潇;

    在数控加工领域,大多以大规模的重复性加工进行生产,这种加工方式往往面临着插补错位、系统延迟等问题,极大地降低了生产部件的轮廓精度。现如今,各种数控工厂对于生产的高效和高精度的要求越来越高。为了更好地提高数控加工的生产效率,本研究在数控加工中引入了几何轨迹的轮廓误差补偿算法,设计并实现了轮廓误差的补偿方案,以数控中的玻璃机床为对象,选择算法中补偿分区模块、滤波模块、采点和三次样条拟合模块三种关键技术模块对轮廓误差数据进行处理。结果表明,在补偿之前,输出轨迹最大的轮廓误差值达到了0.006 mm,存在的偏差较大。经过多次补偿运行的轮廓误差和偏离值,轮廓误差的最大值稳定在0.003 mm,比着原先的误差降低了50%,满足数控机床的精度要求。

    2025年11期 v.43;No.210 79-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 349K]
  • 基于模糊PI控制器的车辆弯道动力学控制研究

    马思远;

    针对车辆弯道事故频发及传统比例积分微分控制(Proportional-Integral-Derivative control, PID)适应性不足问题,研究提出基于二自由度车辆模型的自适应PID控制方法,动态调节横摆角速度误差和滑移率,提升低附着路面下车辆稳定性和轨迹跟踪精度。结果表明,在μ=0.5工况下,控制使横向偏差从3 m降至0.5 m,跟踪误差下降85%;在更严苛的μ=0.3条件下,偏差从1.8 m减至0.3 m,横向偏差减少83%。研究融合模糊逻辑与PI控制,突破非线性工况下参数固定的瓶颈,为提升低附着路面车辆安全性提供工程化方案。

    2025年11期 v.43;No.210 83-85+24页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K]
  • 高压水回收式船体外板爬壁除锈机器人设计及分析

    孙德平;刘奕彤;孙立新;孙凌宇;

    针对船舶立面除锈作业中人工效率低、环境污染严重等问题,设计了一种集高压水除锈与真空回收功能于一体的爬壁机器人系统。通过静力学与倾覆力学仿真验证了机器人在竖直及反斜壁面的稳定性,优化了驱动轮与万向轮的最小吸附力。采用永磁吸附车体与真空回收盘集成方案,基于Halbach磁铁阵列提升吸附力,驱动轮吸附力较传统单磁铁提升58%,并设计柔性越障机构保障密封性。通过多孔介质流场仿真优化回收系统,气流速度达44.75 m/s,配合250 MPa高压水喷头实现了除锈产物近零排放。实船测试显示,本文所设计的机器人能够在船舶外板立面上吸附可靠、运动灵活,能够进行有效的回收除锈作业。

    2025年11期 v.43;No.210 86-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K]

建筑学与土木工程

  • 单轴压缩下双裂隙冻融损伤岩石能量演化规律研究

    陈伟强;徐颖;杨荣周;李成杰;程兵;

    为研究寒区裂隙岩石受荷过程中的损伤劣化规律,以不同岩桥倾角的岩样作为研究对象,开展了冻融循环和单轴压缩试验,获得了裂隙岩石的应力-应变关系及破坏模式;通过引入能量特征参数并基于能量演化规律,分析了裂隙岩石的损伤特性。研究结果表明:冻融后裂隙岩石破坏模式均为拉-剪复合破坏,试样力学参数随岩桥倾角呈现倒“勺型”趋势;预制裂隙对岩石造成的宏观损伤具有明显各向异性;完整岩样的损伤值随冻融次数增加呈递增趋势,而含裂隙试件在同等工况条件下的损伤程度显著高于完整岩样;峰值应力处的总能量、弹性能、耗散能随岩桥倾角增大,表现出先增加后减小的变化规律。

    2025年11期 v.43;No.210 90-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 579K]
  • 碳化炉底灰对混凝土力学性能的影响

    王亮;吴锐;王浩;王学鹏;

    针对炉底灰(BA)活性低、资源化利用难度大的突出问题,利用湿碳化技术对BA进行提质处理,并将其替代部分水泥制备混凝土。通过水化热、抗压强度和应力应变分析,研究碳化BA掺量(0%~10%)对混凝土力学性能的影响。结果表明:BA碳化产生的碳酸钙能够通过成核效应和填充效应促进水泥水化,改善混凝土的微结构,并最终提高力学性能。当碳化BA掺量为10%时,混凝土抗压强度、峰值应力和峰值应变得最优值:与未碳化的BA相比,分别提升了10.5%,14.1%,23.6%。

    2025年11期 v.43;No.210 95-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 314K]
  • 大直径单桩竖向和水平承载特性模型试验研究

    贾林涛;杨晓峰;李乐乐;姚兆明;于锋;

    大直径单桩是海上风力发电机组常用的基础形式,为对比研究其在竖向下压、上拔和水平荷载作用下的承载特性,在中密砂地基中开展了桩基单调静力加载室内模型试验。分析了荷载-位移曲线、桩身轴力-深度曲线、桩身弯矩-深度曲线等试验成果。结果表明:在荷载一定的情况下,桩身的竖向下压、上拔和水平位移依次增大,桩头刚度急剧递减,桩基水平承载性能相比最弱;水平荷载作用下,大于0.8倍最大弯矩的弯矩分布在地表以下2.83倍桩径范围,适当改变浅部土层的土体特性和桩土界面接触特性有利于获得较好的工程效益。

    2025年11期 v.43;No.210 99-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 409K]
  • 基于正交试验的半水磷石膏-再生骨料胶结充填材料配比优化

    陈传向;申继态;吴琴;王建祥;杨想红;龙玉杰;

    为解决磷石膏与废弃混凝土堆存问题并实现资源化利用,通过正交试验对PRCB(磷石膏-再生细骨料胶结充填材料)的流动性、泌水率和抗折、抗压强度进行测试。研究水胶比、胶砂比、水泥掺量对PRCB的流动度、泌水率和3 d, 28 d抗折和抗压强度性能的影响,确定PRCB的最优配比,并对试验结果进行系统性分析。最优配比为:磷石膏、水泥掺量、水胶比、胶砂比分别为92%,5%,0.3,1∶1,PRCB的3 d, 28 d抗压强度分别为42.32 MPa, 45.67 MPa,流动度为300 mm,泌水率为2.1%,单位强度价格和碳排放为2.02 CNY/MPa和3.55 kg CO_2/MPa。研究成果为磷石膏与再生骨料在矿山充填领域的应用提供理论支撑,助力固废资源化与矿山绿色开采协同发展。

    2025年11期 v.43;No.210 103-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 464K]
  • 冷弯薄壁型钢受弯构件翼缘加劲稳定性能研究

    马文文;姚永红;

    为探究不同翼缘加劲位置对冷弯薄壁槽钢受弯构件稳定性能的影响,采用有限元方法对其力学特性进行分析。基于已有试验数据验证模型的可靠性,系统研究了翼缘加劲位置(未加劲、偏腹板、中间、偏卷边)及翼缘宽度(60~100 mm)对屈曲失效模式与极限承载力的影响。结果表明:加劲位置对其承载力影响较明显,偏腹板加劲构件的强化效果最优,主因其有效抑制腹板-翼缘交界处的屈曲变形;翼缘宽度增加可提升承载力,但增幅随宽度增加逐渐降低;所有试件均呈现局部与畸变相关的屈曲失效模式,表明非纯弯状态下需兼顾局部与畸变屈曲稳定性控制。

    2025年11期 v.43;No.210 108-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 259K]
  • 纳米碳酸钙/聚丙烯纤维协同增强混凝土抗压性能

    周盛全;李佳明;杨乐帆;柯宅邦;

    研究通过单轴压缩试验探讨纳米碳酸钙(nano-CaCO_3)与聚丙烯纤维(PP纤维)复掺对混凝土抗压性能的跨尺度协同改良效应。结果表明:纳米碳酸钙最佳掺量为1.5%,过量掺入强度下降;聚丙烯纤维在1.5%体积掺量时最优。二者复掺展现出多尺度协同增强机制,破坏模式由脆性断裂转为多裂纹渐进扩展,残余强度保留率达85%。研究同时发现粉煤灰掺量存在时效平衡阈值。研究为纳米碳酸钙和聚丙烯纤维在混凝土中的应用提供参考。

    2025年11期 v.43;No.210 112-115+20页 [查看摘要][在线阅读][下载 367K]
  • 矩形钢管单层网格结构轮辐式节点受弯性能研究

    徐涛;江帆;刘峰成;

    基于衍生式方法设计矩形钢管单层网壳新型装配式节点,通过数值模拟的方法,研究了该系列节点在压弯工况下的静力性能和失效模式,探讨了不同节点核心以及加强环对节点承载力和初始刚度的影响。研究结果表明:衍生式设计方法可减少节点自重,同时提升了初始转动刚度和弹塑性增量,实现轻量化与刚度的协同优化。施加环向加强环后,节点极限承载力、初始转动刚度和弹塑性增量分别提升78.5%,13.2%和175.9%。

    2025年11期 v.43;No.210 116-118+145页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K]
  • 菠萝叶纤维自密实混凝土基本性能研究

    任安琪;

    为有效地利用菠萝叶纤维,减少菠萝叶纤维对环境的污染,探究菠萝叶纤维制备轻骨料自密实混凝土的可行性。制备了多组菠萝叶纤维自密实混凝土,对其工作性能与抗压强度开展了试验研究。试验结果显示:当菠萝叶纤维替代率为2%时,可以制备和易性良好,强度高的菠萝叶纤维自密实混凝土。从试验结果、经济与环境的综合效益考虑,建议在轻骨料自密实混凝土中菠萝叶纤维掺量宜控制在2%左右。

    2025年11期 v.43;No.210 119-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 204K]
  • 铁路大跨度悬索桥施工关键技术体系构建与应用

    张金荣;李利涵;杨瑞松;

    以国内首座铁路悬索桥-丽香铁路金沙江特大桥为研究对象,针对施工过程中面临的边坡防护、主塔施工、隧道锚施工、主缆架设等关键技术难题,提出了包含差异化锚固体系、动态监测与智能温控、机械化协同钻爆与模块化预拼装、北斗高精度定位与索股形态控制等一系列创新技术方案,有效提升了施工效率与工程质量,确保了工程安全与进度。本设计为工程验收创造了有利条件和依据,对同类型工程具有一定的借鉴和参考价值。

    2025年11期 v.43;No.210 123-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 194K]
  • 深厚覆盖层条件下土石围堰应力变形特性研究

    聂小巍;杜江;高俊豪;杨江寅;沈振中;

    某土石围堰堰基存在深厚覆盖层,其承载能力不足、不均匀沉降等诸多问题,给工程稳定性带来了严峻挑战。在深厚覆盖层地基上修筑土石围堰,基础处理难度大,围堰失稳风险高。为此,采用非线性有限元法,对某工程深厚覆盖层土石围堰施工全过程进行数值计算,研究施工过程中围堰的应力变形特性,并进一步模拟大坝基坑开挖及设计洪水位对围堰应力变形的影响。研究结果揭示了深厚覆盖层土石围堰施工及运行阶段的力学响应规律,并论证了该土石围堰结构设计合理性。

    2025年11期 v.43;No.210 127-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 255K]

科研与实践探索

  • 多维情感因素下融合Bert-Bi-LSTM的新能源汽车用户属性关注度挖掘方法

    周寅;盛志远;陈美娟;冯立伟;沈超;

    提出了一种考虑多维情感因素的新能源汽车用户属性关注度排序方法与框架。首先,利用LSA方法对在线评论数据进行主题分类和属性词的提取,作为用户关注的产品属性;其次,综合考虑文本深度和上下文信息,构建Bert-Bi-LSTM模型计算每一类评论属性对应的情感得分和情感倾向可能性;最后,使用VIKOR模型分析不同情感主导情况下的属性重要度排序,以客观地判定用户对不同属性的关注程度。相关研究结果有助于汽车厂商和设计师把握消费者对新能源汽车产品的消费偏好,为实现面向市场的产品设计提供决策支持。

    2025年11期 v.43;No.210 131-134+149页 [查看摘要][在线阅读][下载 276K]
  • 茶叶烘干箱温度场CFD仿真分析

    孙浩;宋娓娓;张程岩;

    主要研究茶叶烘干箱进风口速度和筛盘间距对温度均匀性的影响,利用计算流体动力学(CFD)方法进行仿真,分析茶叶烘干箱内部的温度场分布,通过三维建模与网格划分,模拟了不同筛盘间距(50 mm, 70 mm, 90 mm)和风速(1.25 m/s, 1.50 m/s, 1.75 m/s)组合下的温度场变化。采用两因素三水平正交试验设计,以温度适宜范围百分比作为响应指标。结果显示,进风口速度对温度均匀性的影响最大,P值为0.0003,达到极为显著性水平;而筛盘间距的影响相对较弱,P值为0.0012,达到极为显著水平。当风速为1.75 m/s,筛盘间距为50 mm时,烘干箱内适宜温度区域占比达到85.85%,其温度场均匀性最好。

    2025年11期 v.43;No.210 135-138+160页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K]
  • 坡度对施工隧道火灾与人员疏散影响的数值模拟研究

    史晴晴;

    为研究坡度对施工隧道的火灾和施工人员疏散的影响,采用Pyrosim软件模拟施工隧道最小通风速度0.15 m/s,隧道坡度分别为-5°,-2.5°,-1°,0°,1°,2.5°,5°时,隧道内烟气扩散规律,分析距离隧道开挖作业面最近的安全出口1的可用安全疏散时间,进行施工人员疏散安全性判定。研究发现,隧道坡度为0°,1°,2.5°,5°时,火灾对隧道出口1的疏散时间影响较小,施工人员均可安全疏散;隧道坡度为-5°,-2.5°,-1°时,火灾产生的高温、CO浓度、可见度迅速达到临界值,施工人员不能完全疏散。

    2025年11期 v.43;No.210 139-141+14页 [查看摘要][在线阅读][下载 337K]
  • 基于径向基函数与多目标分析的侧碰轻量化研究

    俞陆新;崔强;单福奎;

    汽车侧碰事故多发,B柱侵入量和侵入速度对于乘员安全性至关重要;同时轻量化也是汽车行业发展的大势所趋。在不替换新质高成本材料,如何兼顾安全性能和质量的降低,在汽车结构性能设计时值得深入研究。本文利用径向基函数(RBF)分析建立侧碰车身关键部件尺寸厚度的函数模型,优化叠加构造出近似模型,通过可靠性分析,根据不同目标的实际要求选择优化解作为最优解,进行多目标优化设计。

    2025年11期 v.43;No.210 142-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 184K]
  • 基于深度图像融合的无人机测绘点云特征匹配与重建研究

    罗玉霜;

    为了利用无人机测绘获取不同场景的具体数据,以对该场景进行监测,实验提出了一种基于深度图像融合的无人机测绘点云特征匹配与重建方法。利用深度学习与图像处理技术提取的数据点云之间进行精确匹配,以实现更为精确的场景三维模型重建。结果显示,在训练集与验证集上,当图像数量达到第1654张与第746张时,深度图像融合算法的最优验证精度有最大值,分别为79.94%与82.30%;此外,所提方法对深度图像空洞邻域的填充效果更好。以上结果均说明所提方法在特征匹配的准确率和点云重建的质量上都有显著提升,能够为深度学习在遥感图像处理领域的应用提供有益的支持。

    2025年11期 v.43;No.210 146-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K]
  • 基于材料改性技术的重载沥青路面结构分析与性能提升

    江成华;

    南方地区的持续高温和北方地区的极端气候情况越发频繁,对沥青路面的高温稳定性提出了更高要求。基于此,研究探讨了玄武岩纤维和纳米SiO_2对沥青高温稳定性能的改善作用。通过重载沥青路面的结构和性能分析,为复合玄武岩纤维的沥青改性技术提供优化方向。实验表明,当路面温度从40℃上涨到65℃,复合改性沥青的复数剪切模量从318.07 kPa下降到124.73 kPa,高于单一玄武岩纤维改性材料。同时,复合改性沥青在高温条件下车辙因子为116.92 kPa,在3.2 kPa条件下的蠕变恢复率为24.93%,均优于其他改性材料。实验表明,研究提出的纳米SiO_2复合玄武岩纤维改性沥青在道路工程中具备优越的高温抗变性能。

    2025年11期 v.43;No.210 150-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K]
  • 双层介质盘形滚刀滚压破岩过程的瞬态温度场数值模拟

    熊大健;

    盘形滚刀作为盾构掘进破岩的核心部件,在与岩石持续高强度摩擦挤压过程中产生大量热量,导致其温度升高。并且,刀圈磨损程度会因滚压温升过程中的刀具热应变交变而加重,使刀具使用周期缩短、施工效率降低,由此带来的刀具更换频率的增加,使得施工周期和建设成本也会增加。因此,对滚刀温度场的变化趋势进行数值模拟,对盾构掘进的施工效率的提升有重大帮助。本文通过设置不同掘进参数,建立数值模型模拟滚压破岩过程中瞬态温度场分布和变化。研究表明:刀圈和轮毂双层介质盘形滚刀的内部温度呈现梯度特征;温度场分布规律与盘形滚刀的整体结构相关;贯入度与转速均与温升持续时间及最终稳态温度呈正相关。未来研究需进一步对复杂地层环境和工况的模拟,提升数值模拟的可靠性。

    2025年11期 v.43;No.210 154-156+164页 [查看摘要][在线阅读][下载 293K]
  • 临近既有线预应力基础管桩锤击施工

    刘冰;

    为探讨临近既有线预应力管桩锤击施工,结合成兰铁路引入成都枢纽站后工程大弯货场项目,立足工程施工的重难点,分析了临近既有线预应力基础管桩锤击施工要点。结果表明,在预应力管桩锤击施工中严格控制好桩身垂直度、预应力基础管桩锤击关键技术、加强接缝焊接质量检查及保证放线的准确性是提升基础管桩锤击施工质量的关键,可降低对既有线的影响,确保良好的施工成效。能够为今后类似工程施工提供相应的参考和借鉴。

    2025年11期 v.43;No.210 157-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K]
  • 基于DSD和随机动态变异的混沌系统图像加密方法

    纪巧芬;

    针对传统图像加密方法抗攻击能力弱及生成效率不高等问题,研究提出一种基于动态状态驱动与随机动态变异机制的对抗式混沌图像加密方法。该方法利用动态演化的状态变量调度混沌扰动路径,并结合生成对抗网络优化扰动图像的分布特征与加密稳定性。实验结果表明,该方法在多种攻击类型下保持较高的解密质量,30%剪切攻击时的峰值信噪比为27.5 dB;同时在彩色图像加解密任务中,其处理耗时较对比方法降低40%以上。

    2025年11期 v.43;No.210 161-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K]

生化数理科学

  • 双叉犀金龟拟寄生蚤蝇的发现及种类鉴定

    田子禾;张卓;李雯静;张艺琼;李思颐;王金霞;

    在双叉犀金龟人工饲养过程中,连续2年出现了的拟寄生现象,对拟寄生的寄主种类进行鉴定。形态鉴定:寄主的幼虫、蛹和成虫均符合蛆症异蚤蝇(Megaselia scalaris)的形态特征;DNA条形码鉴定:扩增的842 bp碱基含量分别为A:29.6%,T:37.9%,G:16.2%,C:16.3%,A+T:67.5%,DNA碱基序列与BOLD(The Barcode of Life Data system)中收录蛆症异蚤蝇的序列相似度为100%,BOLD库中结果有20个序列推荐支持。综合形态和DNA条形码的鉴定结果,确定拟寄生种类为蛆症异蚤蝇(Megaselia scalaris)。双叉犀金龟拟寄生蚤蝇的鉴定为鞘翅目的生物防治提供了新证据。

    2025年11期 v.43;No.210 165-167+53页 [查看摘要][在线阅读][下载 166K]
  • 装药结构对炸药爆速及爆后CO浓度的影响

    王灯山;黄文尧;章万龙;汪泉;王俊豪;

    为解决煤矿井下爆破CO浓度超标的难题,研究了装药结构对三级煤矿许用乳化炸药爆速及爆后CO浓度的影响。在爆炸实验罐中使用钢管模拟炮孔装药,比较了裸露、空气不耦合、钢管耦合和水溶胶耦合四种装药结构的爆破效果。利用BSW-3A型爆速仪和GC-4000A气相色谱仪,测量了不同装药结构下的爆速和爆后CO浓度。结果表明:四种装药结构的爆速分别为4153 m·s~(-1),4239 m·s~(-1),4812 m·s~(-1)和4933 m·s~(-1),其中水溶胶耦合装药的爆速最高,接近理论爆速,表明其能显著提高炸药爆轰性能;CO浓度分别为295 ppm, 238 ppm, 145 ppm和61 ppm,水溶胶耦合装药爆后的CO浓度最低,表明其能显著降低爆破产生的CO浓度。

    2025年11期 v.43;No.210 168-170+177页 [查看摘要][在线阅读][下载 260K]
  • 基于FY-3E星研究低高度地磁对带电粒子空间分布的影响

    郭承鑫;谭方萍;鲁同所;

    本研究以IGRF为基础,结合AP8辐射带模型与风云三号E星(FY-3E)空间环境探测器实测数据,系统分析了2024年海拔850 km低高度区域的地磁分布特征及其与中高能粒子(质子、电子)通量的关联规律。首先通过IGRF模型计算并可视化了2024年低高度地磁总强度分布,揭示全球磁场呈现显著区域性差异:高纬度地区磁场强度较高(颜色偏黄),低纬度地区较弱(颜色偏紫),南大西洋异常区磁场强度显著低于周边,形成典型低强度异常区。其次,基于AP8MAX模型模拟太阳活动高峰年(2024年)3~5 MeV中能质子通量,结果显示南大西洋及南美洲附近区域通量最高(达10~2数量级),与磁场弱区高度重合。进一步结合FY-3E卫星2024年5-8月实测数据,分析3~5 MeV中能质子、26~40 MeV高能质子及2~5.7 MeV高能电子的分布特征,发现低高度磁场强度与粒子通量呈负相关(磁场越弱,通量越高);其中,高能质子(26~40 MeV)较中能质子(3~5 MeV)分布更广泛,而次级南部异常区对中能质子的捕获能力特殊(中能质子通量高但高能质子通量低)。此外,FY-3E数据揭示内辐射带2~5.7 MeV高能电子在南大西洋异常区通量达10~3量级,其分布受磁场不均影响显著。研究结果不仅深化了低高度地磁影响粒子分布规律的认知,还为低高度空间辐射环境评估、卫星设计与运行安全防护及航天任务规划提供了关键数据支撑。

    2025年11期 v.43;No.210 171-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 400K]
  • 实分裂四元数环零因子的特征及性质

    王春花;

    在分裂四元数的基础理论上,首先通过矩阵研究了实分裂四元数环的左、右零因子的特征,双侧零因子的特征以及与元素共轭之间的关系;其次给出了零因子在实分裂四元数环中所具有的性质;最后得到了左、右零因子与双侧零因子之间的相互关系.

    2025年11期 v.43;No.210 178-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 154K]

  • 关于开通“7日审稿”绿色通道,设立“国家、省级自然科学基金”专栏的公告

    <正>为更好地服务国家创新驱动发展战略,助力国家自然科学基金、省级自然科学基金优秀研究成果的快速传播与转化,经《佳木斯大学学报(自然科学版)》编辑部研究决定,即日起设立“国家、省级自然科学基金”优秀研究成果专栏(以下简称“专栏”),同时为其开通“7日审稿”绿色通道。本专栏旨在为基于国家自然科学基金、省级自然科学基金的高质量研究成果提供极为高效快速的稿件处理绿色通道,现将具体事宜公告如下:一、专栏宗旨本专栏致力于打造一个高效、权威的学术交流平台,优先并快速发表基于国家自然科学基金、省级自然科学基金,同时具有重要创新性和学术价值的优秀研究论文,缩短优秀科研成果的发表周期,开通7个工作日的稿件处理绿色通道,推动优秀学术成果的及时共享与应用。

    2025年11期 v.43;No.210 181页 [查看摘要][在线阅读][下载 554K]
  • 一年两次征兵 一年两次机会 参军报国 无上光荣

    <正>~~

    2025年11期 v.43;No.210 182页 [查看摘要][在线阅读][下载 873K]
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