2024年, 第43卷, 第01期　
刊出日期：2024-02-15

  

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  生活垃圾腐殖土土工特性室内试验研究

  梁冰, 杜月林, 张文伟, 秦志发, 刘磊, 陈亿军

  辽宁工程技术大学学报（自然科学版）. 2024, 43(01): 1-9.

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  为探究垃圾填埋场内腐殖土的土工特性随填埋深度的变化规律，以陈旧型垃圾填埋场内不同填埋深度的腐殖土为研究对象，采用室内试验和理论分析相结合的方法研究腐殖土的理化性质和力学性质。研究结果表明：随着填埋深度的增加，陈腐垃圾中腐殖土的占比以及颗粒级配、有机质含量、比重和浸出液pH值等理化性质均发生变化，进而影响腐殖土的抗压强度、抗剪强度、饱和渗透性和压缩性等力学性质。研究结果为腐殖土的资源化利用提供了理论参考。
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  青海黄河流域泥石流空间格局和趋势预估

  张地, 张岩, 杨海明, 李延福, 谢东武, 徐啸川

  辽宁工程技术大学学报（自然科学版）. 2024, 43(01): 10-19.

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  为揭示青海黄河流域泥石流空间格局和易发性变化趋势，利用耦合地理探测器的信息量模型量化控制因子对研究区泥石流的空间解释力和不同极端降雨情景下泥石流的易发性。研究结果表明：泥沙连通度、大于10 mm降雨日数、连续3日最大降雨量和地层岩性是决定泥石流空间格局的关键因子。当前情景下泥石流极高和高易发区主要集中在东北部和中部的陡峭山区；极端降雨情境下，极高和高易发性的新增区域主要集中在北部、南部山地以及中部的阿尼玛卿雪山两侧。研究结果可为该地区的泥石流防灾减灾工作提供参考。
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  车辆载荷作用下桩后黏性土主动土压力分析

  李涛, 张添琦, 吴雨停, 王文博

  辽宁工程技术大学学报（自然科学版）. 2024, 43(01): 20-29.

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  针对现有设计规范进行桩后主动土压力计算时未考虑车辆载荷的动力效应对支护结构影响的问题，在平面滑裂面假定的基础上，结合拟动力学分析方法，考虑车辆动载荷作用下桩后土体受惯性力的影响，推导出车辆载荷作用下主动土压力的计算式，将主动土压力分为动土压力分量和静土压力分量。分析土体容重、桩-土外摩擦角对主动土压力的影响，以及水平振动加速度系数、内摩擦角、行车速度、车桩间距对动土压力的影响，对比分析不同黏聚力情况下的主动土压力分布规律。研究结果表明：桩后动土压力呈非线性分布；在车辆载荷作用下，一个振动周期内桩后主动土压力随滑动面倾角的增大和时间的持续先增大后减小；动土压力幅值随车桩间距的增大而减小，振动周期随车速的增大而增大。
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  K₀固结软黄土的不排水抗剪强度模型

  翁效林, 侯乐乐, 成志杰, 周容名, 胡继波

  辽宁工程技术大学学报（自然科学版）. 2024, 43(01): 30-37.

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  为准确预测工程建设场地中饱和软黄土的不排水抗剪强度，采用考虑结构特性及各向异性特征的K₀固结软黄土模型，在e-lnp′空间下推导得出考虑结构性影响的体应变通式。引入结构应力比来反映土体固结历史对不排水强度的影响，遵从不排水条件下的体应变规律，推导得出K₀固结软黄土的不排水抗剪强度理论计算模型。研究结果表明：本文所提出的计算模型能较准确预测饱和软黄土的不排水抗剪强度。通过参数分析探讨模型主要参数与软黄土不排水抗剪强度的关系，发现软黄土的不排水抗剪强度比与塑性参数负相关，与结构性参数和结构应力比正相关。
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  CGM水泥基灌浆料力学特性及动态本构模型

  王晓虎, 于崇, 邓守春, 吴家骏

  辽宁工程技术大学学报（自然科学版）. 2024, 43(01): 38-47.

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  为研究C-Type Grout Material(CGM)水泥基灌浆料力学特性，以及在动态加载条件下破坏失效规律，开展一系列静、动态力学测试，标定该材料Holmquist-Johnson-Cook(HJC)动态本构模型参数，基于LS-DYNA软件开展了Split Hopkinson Pressure Bar(SHPB)试验有限元动力模拟。实验结果表明：CGM水泥基灌浆料力学性质稳定，单轴受力条件下表现出明显的脆性，在有围压条件下加载具有显著的弹塑性，动态加载条件下率效应明显，应变率达到119 s-1时，动态峰值强度可提高1.62倍。数值模拟结果表明：使用本文试验数据标定的HJC本构模型参数，可准确预测CGM水泥基灌浆料在不同应变率下破坏前的峰值应力和峰值应变，为该材料在动态冲击作用下应用提供参考依据。
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  振动排水条件下软黏土的渗透特性试验研究

  苗永红, 马小朋, 殷杰

  辽宁工程技术大学学报（自然科学版）. 2024, 43(01): 48-53.

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  为研究振动排水条件下软黏土的渗透特性，采用振动排水固结仪和变水头渗透试验装置，对软黏土进行振动排水条件下的渗透试验，分析了荷载幅值、频率以及孔隙比对软黏土渗透性的影响规律。研究结果表明：软黏土的渗透系数随着加载时间的增加呈现先减小后增大再减小的趋势；随着载荷幅值的增大，渗透系数的增幅亦相应增大；不同频率下的渗透系数在加载中期增幅不同，1Hz时对应的增幅最高；提出了适用于振动排水条件下e-k非线性表达式，渗透系数随着孔隙比的减小而减小。研究结论可为振动排水固结法的设计及应用提供参考。
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  顾及运动特征的轨道不平顺测量精度分析

  李松伟, 乔书波, 马洪磊, 杨显赐, 彭华东

  辽宁工程技术大学学报（自然科学版）. 2024, 43(01): 54-61.

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  针对运动特征方程标准差和量测频率对轨道不平顺测量精度的影响进行研究，结合GNSS/INS与NHC的算法建立模型，利用协方差法进行定量分析。仿真实验表明加入运动特征方程提高了轨道不平顺的测量精度。运动特征方程标准差不变时，随着频率的增加，精度提高；频率不变时，运动特征方程标准差越小则轨道测量精度越高；给定适当的运动特征方程标准差可以满足轨道不平顺测量精度的要求。现场实验结果与仿真实验结果基本一致，证明所提方法的正确性。研究结论为提高轨道不平顺测量精度提供参考。
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  BFPC固定结合面虚拟材料热特性参数建模

  于英华, 朱华杰, 曹泉, 沈佳兴, 阮文新

  辽宁工程技术大学学报（自然科学版）. 2024, 43(01): 62-67.

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  为确定含有玄武岩纤维树脂混凝土（basalt fiber polymer concrete,BFPC）固定结合面的机床基础件热特性参数，基于虚拟材料法建立了含有BFPC固定结合面组件的仿真模型，并对其热特性进行仿真分析；设计制造了含有BFPC固定结合面的组件，通过实验方法研究组件的热特性。将仿真分析和实验研究的结果进行对比，分析表明：两种方法得到的组件在不同时刻的温度场具有一致性，且仿真与对应实验点温度的误差不大于8.57%，证明了所建立的BFPC固定结合面虚拟材料参数模型的准确性，以及基于此采用虚拟材料法对含有BFPC固定结合面组件进行热特性仿真分析的精确性和有效性。
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  某金属带式无级变速器振动仿真分析与多工况下试验验证

  刘克铭, 蔡琳滢, 吴雪莹

  辽宁工程技术大学学报（自然科学版）. 2024, 43(01): 68-76.

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  为分析某金属带式无级变速器（CVT）振动产生机理，采用集中参数法建立双级行星齿轮非线性扭转动力学模型，应用四阶龙格库塔方法进行动态响应求解，利用ADAMS软件进行动力学仿真，对动态响应进行验证，进行CVT振动台架试验测试。研究结果表明：四阶龙格库塔方法与ADAMS动态仿真得到的动态响应结果基本一致；台架试验结果表明前进挡转速为2500r/min时，低速挡输入轴轴向位置的振动加速度最大为0.623m/s²，转速为1 000 r/min时，低速挡输入轴轴向位置的加速度最大为0.309 m/s²；倒挡工况下，转速为2 500 r/min时，倒挡输入轴轴向位置的振动加速度最大为0.703 m/s²，转速1 000 r/min时，倒挡输入轴轴向位置的加速度最大为0.504 m/s²；倒挡工况下的振动加速度幅值比前进挡高12.85%；倒挡阶次谱中54.4阶和108.8阶振动信号最为明显，挡位切换过程中双级行星齿轮啮合次数增多，啮合间隙是CVT在倒挡动力传递中振动增大的主要原因。
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  典型神经网络串联型电弧故障检测及选线方法研究

  刘艳丽, 张帆, 吕正阳, 王浩, 刘洋

  辽宁工程技术大学学报（自然科学版）. 2024, 43(01): 77-84.

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  为解决传统特征分析加机器学习的电弧故障检测方法的准确率和实时性受到特征参数选取的主观性及特征分析过程的影响问题，搭建了三相多负载并联的串联型电弧故障实验系统，对不同支路、不同相发生电弧故障时的干路电流信号时间序列进行分析。将电流信号进行分类、分段、标准化处理并作为检测模型样本；对深度卷积神经网络模型、长短期记忆网络模型、普通神经网络模型进行架构及训练；通过差分处理对网络模型在线分类结果进行优化分析；以准确度和损失函数值、在线测试速度、优化后多分类识别准确率为评价指标，对比分析了3种模型故障检测及选线效果。研究结果表明：基于深度卷积神经网络的串联型电弧故障检测及选线模型对电机类负载故障检测及选线准确率可达96.77%，对变频器类负载故障检测及选线准确率可到98%，准确率高于近几年其他三相回路电弧故障检测模型。
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  基于RBFNN的智能车辆转向系统的预设性能控制

  黄艳玲, 李红娟

  辽宁工程技术大学学报（自然科学版）. 2024, 43(01): 85-92.

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  针对存在模型非线性和参数不确定性的智能车辆转向系统的预设性能跟踪控制问题，采用径向基函数神经网络对转向系统中的不确定非线性进行在线逼近，结合障碍Lyapunov函数技术为智能车辆的线控转向系统设计预设性能控制器。在控制器设计中，采用动态增益技术补偿控制增益未知对系统控制性能的影响。利用Lyapunov方法分析系统的稳定性，证明在控制器作用下，前轮转角的跟踪误差在预设的时间内收敛至原点预设的邻域；通过数值仿真和整车实验验证了控制方法的合理性。
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  多尺度卷积与双注意力机制融合的入侵检测方法

  陈虹, 李泓绪, 金海波

  辽宁工程技术大学学报（自然科学版）. 2024, 43(01): 93-100.

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  为提高互联网入侵检测方法的准确率，提出一种卷积神经网络与注意力机制结合的入侵检测方法。利用Borderline-SMOTE过采样算法和Min Max归一化对数据进行预处理，有效缓解入侵数据量差异较大问题，提升非平衡数据检测性能；使用卷积神经网络Inception结构多尺度对数据进行特征提取，并配合注意力机制进行维度更新，提高模型处理海量数据时特征表达的准确性。研究结果表明：入侵检测方法的平均准确率为99.57%；相较于SVM方法、CNN方法、RNN方法、BLS-GMM方法，准确率分别提升了4.48%、1.35%、1.62%和0.04%，召回率分别提高了4.48%、1.36%、1.62%和0.14%。
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  基于评分与文本融合的多注意力跨域推荐算法

  马娜, 温廷新, 贾旭, 李晓会

  辽宁工程技术大学学报（自然科学版）. 2024, 43(01): 101-110.

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  为解决在目标领域推荐过程中用户与物品交互数据的稀疏性问题，提出一种新的跨域推荐模型。将辅助领域中的知识迁移到目标域中，基于前馈神经网络分别获得评分信息与评论文本信息的域独有特征；通过采用基于神经网络的特征提取器与基于向量嵌入的域鉴别器融合后的对抗模型，获得评分信息与评论文本信息的域共享特征；再基于多层注意力机制将域独有特征与域共享特征进行融合，从而获得用户对物品的兴趣度。研究结果表明：对于两种经典的推荐评价性能指标，所提出的模型在Amazon数据集上可以获得更好的推荐性能。
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  基于因素空间理论的扫类连环多分类算法

  曾繁慧, 王莹, 汪培庄, 孙慧

  辽宁工程技术大学学报（自然科学版）. 2024, 43(01): 111-118.

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  为解决多分类问题，基于因素空间理论中因素显隐的思想，在扫类连环分类算法基础上，定义类别的合并，提出因素显隐的合并扫类连环分类方法，给出算法步骤，并用数值算例进行分析；定义类别的两两组合，提出因素显隐的两两扫类连环分类方法，给出算法步骤，并用数值算例进行分析。提出采用因素显隐的差额绝对值方法解决两个算法执行过程中出现的决策类别分不开的问题；对UCI数据集中3个实例与支持向量机作了算法对比分析，研究结果表明：提出的合并扫类连环分类方法、两两扫类连环分类方法实现了因素显隐，分类算法的精确度优于支持向量机。多分类学习的因素显隐研究结论拓展了因素空间的理论及应用研究。
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  基于人口动态演化的碳排放问题研究

  包攀, 高雷阜

  辽宁工程技术大学学报（自然科学版）. 2024, 43(01): 119-128.

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  为实现数据信息有限约束下碳排放的模型构建与策略选择，在系统分析人口因素及其导致社会环境与物质水平发生变化的基础上，从人口自然增长、受到环境等条件约束的阻滞性人口变化、考虑年龄结构的人口变化，以及偏微分方程形式的人口发展角度探究不同人口模型演化蕴含的内在规律，并根据拓扑学中同伦变换思想得到一个等效替代函数，使问题能够统一化处理。研究结果表明：所得扩展的STIRPAT模型拟合效果更优，利用Markov过程对人口演化模型预测的影响因素进行反向误差调节与修正，得到更精准的预测结果，基于人口变化解析碳排放问题的思想也为处理相关问题提供了有效方法。