2023年, 第42卷, 第03期　
刊出日期：2023-06-15

  

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  内蒙古阿巴嘎旗北部晚奥陶世A型二长花岗岩研究及地质意义

  江胜国, 杨振毅, 李旭平, 王西玉, 田麒, 牛磊, 詹健

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2023, 42(03): 1-13. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.03.001

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  在内蒙古乌里雅斯太活动边缘带的阿巴嘎旗北部发现长约12 km、宽约3 km的花岗岩。对该花岗岩进行了详细的岩相学、元素地球化学和岩石年代学特征分析，表明岩石为二长花岗岩，具有富硅、偏铝到过铝质和高钾特征，属高钾钙碱性岩石系列。二长花岗岩显示高的K₂O/Na₂O （1.24～1.40）、FeO_T/MgO（0.82～0.93）、Zr+Sr+Y、Rb/Nb和Y/Nb值，表现出A2型花岗岩的特征。岩石大离子亲石元素总体富集，高场强元素中Ti和Nb亏损，但Zr、Ta和Hf富集。稀土元素总量偏低，LREE/HREE（1.66～6.99）变化较大，δEu为0.04～0.39,表明该岩石是在相对低压、高温条件下由原有地壳物质部分熔融形成的。两个样品的锆石U-Pb定年显示其年龄分别为444.8±1.5 Ma和445.2±1.1 Ma,表明其形成时代为晚奥陶世，是兴蒙造山带由碰撞挤压的构造环境向碰撞后伸展体制的转变过程。
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  山东汞丹山地区新太古代变基性岩地球化学特征及其构造意义

  季志刚, 宋宗超, 宋志刚

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2023, 42(03): 14-25. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.03.002

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  为探讨华北克拉通鲁西地区前板块构造与板块构造体制转换时间问题，利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和全岩主微量元素特征对山东沂水地区汞丹山一带的新太古代变基性岩进行了年代学和地球化学分析。汞丹山变基性岩为斜长角闪岩，具有较强的面理化特征，主要由角闪石和斜长石组成，其原岩(玄武岩/安山岩)的结晶年龄为2 626±28 Ma,可划分为拉斑系列和钙碱性系列，拉斑系列的岩浆源区可能为亏损地幔，且形成过程中有俯冲流体/熔体的参与，而钙碱性系列与太古宙硅质高镁玄武岩具有相似的地球化学特征，是俯冲板片流体或含水熔体交代的地幔楔在相对较浅的条件下发生较高程度部分熔融的产物。汞丹山变基性岩以及华北克拉通已识别出的一系列新太古代晚期玄武质-安山质岩浆岩均存在明显的Nb、Ta、P、Ti亏损，与岛弧玄武岩的特征一致，表明华北克拉通在新太古代晚期经历了大规模的俯冲作用。
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  一种5G辅助地磁匹配的室内定位方法

  杨朝永, 赵冬青, 郭文卓, 赖路广, 张乐添, 贾晓雪

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2023, 42(03): 26-34. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.03.003

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  针对地磁匹配存在误匹配、定位误差较大等情况，提出一种5G信号辅助地磁匹配的定位方法，利用5G的CSI粗定位约束地磁匹配范围，从而获得较高的定位精度。分析了5G信号和地磁匹配定位的不同特点，并利用BP神经网络对5G信号进行粗定位，再以该结果作为约束条件筛选地磁匹配区域，然后在该区域利用动态时间规整算法进行地磁匹配，实现5G辅助下的高精度地磁匹配定位。实验结果表明，基于5G的CSI的单基站定位方式的精度约为2～3 m, 5G辅助地磁匹配的组合定位可有效解决地磁误匹配问题，平均误差在1 m以内，能够满足大多场景下室内定位的需求。
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  倾斜摄影技术与BIM技术结合的公路施工进度自动监测方法

  刘均利, 戴宗松, 安永昌, 梁涛

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2023, 42(03): 35-43. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.03.004

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  为有效监测公路项目的施工进度，提出一种倾斜摄影技术与建筑信息模型(BIM)技术相结合监测公路项目施工进度的方法。首先基于倾斜摄影技术快速采集施工现场的信息数据，构建三维实景模型，并结合施工进度计划表进行施工模拟，构建项目计划进度BIM模型；然后基于平台开发施工进度分析插件，通过布尔算法实现三维实景模型与BIM模型的匹配切分和计算，得到施工进度报表；对比报表信息与项目计划进度BIM模型，直观了解施工进度偏差；最后计算边坡土方量，对计算结果进行精度分析，为控制边坡开挖进度提供重要依据。以广西平南高速公路项目为应用实例进行验证，结果表明：利用本方法可对公路施工进度进行定期监测，为施工进度监测提供新的方法；施工进度分析插件总体匹配精度为97.27%;通过对非地面点进行修正，在一定程度上提高了土方计算精度，得到的土方计算结果与施工记录结果差值比为2.05%。
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  围压下空孔直径对直眼掏槽爆破振动的影响

  张宪堂, 董国庆, 余辉, 张经双, 周红敏, 朱宝合, 殷振

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2023, 42(03): 44-52. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.03.005

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  为研究围压条件下直眼掏槽爆破振动在不同空孔直径下的变化规律，利用自主设计的大型双榀组合式加载框架及电液伺服加载系统，对边长为600 mm、砂胶比为2∶1的立方体水泥砂浆试块进行双轴等围压加载掏槽爆破模型试验，并通过数值模拟分析进行对比研究。结果表明：施加围压产生初始应力对爆破振动的影响表现为速度时程曲线上的不同步性；掏槽爆破引起的质点振动合速度峰值随着空孔直径的增加呈现先增大后减小的趋势；空孔直径采用1倍和2倍炮孔直径时，低频带能量占比减少，爆破振动信号频带能量有向中高频移动的趋势，可以有效降低直眼掏槽爆破振动效应。
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  海洋立管涡激振动抑振-俘能装置试验研究

  任啸辉, 李朋, 王传振, 刘震, 陈鑫, 娄敏, 朱立, 王业硕, 黄一杰

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2023, 42(03): 53-62. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.03.006

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  设计了一种海洋立管涡激振动涡轮式抑振-俘能装置，并在波-流联合水槽中对3种不同覆盖率的抑振-俘能装置进行试验研究。通过变化外流流速与装置覆盖率，分析立管的位移均方根、抑振效率、发电量等参数，揭示不同流速与不同覆盖率对装置抑振效率及俘能效率的影响；结合装置发电效率和抑振效率，探索俘能与涡激振动抑制之间的耦合作用机理。研究结果表明：涡轮式抑振-俘能装置可以有效降低立管的振动幅值，在试验约化速度范围内的整体抑振效率高于60%,最大抑振效率可达97.13%;当约化速度满足装置俘能发电的最低限值后，发电量随着约化速度的增加稳步提升；抑振效率对于覆盖率的敏感度较低，抑振-俘能装置的发电效率受约化速度影响较大，在高约化速度下装置不仅可有效抑制涡激振动，还能够达到理想的发电效率，电量最大值时的抑振效率为81.85%。
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  温轧TWIP钢/高碳钢组织及力学性能研究

  曹梅青, 温将云, 陈鹏涛, 谢鲲, 黄亚杰, 谭云亮

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2023, 42(03): 63-69. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.03.007

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  采用热轧-温轧工艺制备了孪生诱导塑性(TWIP)钢和高碳钢双层复合材料，通过金相显微镜、扫描电镜、电子探针等观察双层钢的显微组织与界面元素分布，发现两种材料界面结合良好、无缝隙和孔洞，Mn元素由TWIP钢侧向高碳钢侧扩散。复合材料热轧后进行铅浴处理，高碳钢区域形成细片状的索氏体组织，索氏体片层间距随铅浴温度升高而增大。520℃铅浴时平均片层间距为202 nm,抗拉强度为1 592 MPa,延伸率9.9%,材料的综合力学性能较好。铅浴处理后的双层钢在300℃进行多道次温轧，进一步细化晶粒，产生位错增殖，抗拉强度随温轧压下量增大而增大，延伸率有所降低。轧制压下量达到70%时，高碳钢侧的索氏体片层间距进一步减小，TWIP钢侧发生剧烈塑性变形，晶粒沿轧制方向拉长。
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  Nb对等离子熔覆NbC-WC/镍基复合涂层的组织性能的影响

  梁斌, 李敏, 薛均贤, 陈琳琳, 国增磊

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2023, 42(03): 70-75. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.03.008

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  采用等离子熔覆技术成功制备了不同（Nb+C）/WC比例的镍基复合涂层，借助高分辨扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、室温干滑动摩擦磨损试验机、三维形貌仪对复合涂层的组织及力学性能进行了表征。实验结果表明，涂层底部区域存在未熔WC颗粒，随着Nb含量的增加，WC的溶解行为得到促进；涂层由NbC、WC、γ（Fe, Ni）和M₂₃C₆组成；当n（Nb+C）∶n（WC）=2∶2时，涂层拥有较高的显微硬度(～750 HV_0.1)、较好的耐磨性能和相对光滑平整的磨损形貌；随着Nb的添加，涂层的磨损机制由粘着磨损转变为粘着磨损和磨粒磨损。
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  结合隐式反馈与相关性建模的概率流式张量分解推荐模型

  赵建立, 姚彬, 陈建建, 李浩

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2023, 42(03): 76-84. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.03.009

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  在推荐系统中，流式张量分解模型常被用于分析和处理高维流式数据，并向用户推荐可能感兴趣的商品。然而现有模型常常忽略对象特征之间的相关性，缺乏有效的先验建模，并且模型大多仅使用显式评分数据，忽略对隐式反馈信息的利用，导致模型精度下降。针对以上问题，提出一种结合隐式反馈与相关性建模的概率流式张量分解推荐模型(POSTFR)。POSTFR通过添加具有Lewandowski-Kurowicka-Joe(LKJ)先验的协方差矩阵建模对象间的相关性，并在其中加入隐式反馈信息以提高频繁出现的对象的权重，提高了模型的准确度。在多个真实数据集上，POSTFR比其他概率流式模型取得更好的效果。
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  自动生成影像学报告的混合特征提取无卷积结构深度学习模型

  王瑞, 花嵘, 仪秀龙, 韩承磊

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2023, 42(03): 85-93. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.03.010

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  在影像学报告的生成中，由于正常区域和异常区域的数据不平衡，描述疾病的关键词经常被描述图像正常区域的句子掩盖，导致异常图像特征的误判和漏判，严重影响医疗报告的质量。本研究提出混合特征提取无卷积深度学习模型，首次将Swin Transformer引入放射学报告中，设计了一个混合特征提取器，以提取更加细粒度的图像特征，准确地捕捉生成影像学报告所需要的异常特征；设计一个名为视觉-语义协同注意力的注意力机制，在生成报告时突出图像重点特征信息，对非关键信息进行过滤，有效提升生成异常报告的质量；使用具有记忆机制的解码器模块生成影像学报告。最后，在流行的影像学报告IU X-Ray数据集上与当前的主流模型进行对比表明，本模型在语言生成指标和临床评估方面都达到较理想的效果。
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  基于卷积神经网络和混合注意力机制的书标检测算法

  张岩, 赵蒙蒙, 孙英伟, 常艳康

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2023, 42(03): 94-102. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.03.011

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  为实现图书馆中机器人智能排架，提出一种基于卷积神经网络和混合注意力机制的书标检测模型。将DenseNet121引入YOLOv4以提高特征和梯度之间的传递效率，利用SPDC模块实现局部和全局特征融合，进而通过通道和空间混合注意力提高模型的特征表征能力。实验结果表明，模型的平均准确率、整体性能、参数量和模型大小均优于对比方法，且易于部署到嵌入式设备中实现在线检测，从而提高图书乱架治理的智能化水平。
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  畸变进气对对旋风机单级运行内流特性及性能的影响

  陈庆光, 张祯江, 徐延辉, 郭武

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2023, 42(03): 103-110. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.03.012

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  为对压入式矿用对旋风机在畸变进气条件下单级运行方案的合理选择提供理论依据，采用SST k-ω湍流模型对风机前级和后级叶轮单独运行情况下的内部流场进行非定常数值模拟，分析了均匀和畸变两种进气条件下单级叶轮运行时的内流特性，对比了全压和全压效率等风机性能参数。结果表明：当前级叶轮单级运行时，畸变进气对流动的影响集中在前级叶轮上游区域，前级叶轮出口直至扩散器区域内流动扰动较小；后级叶轮单级运行时，畸变进气加剧了前级叶轮作为前导叶对后级叶轮区域内流动产生的不利影响，两级叶轮内熵损失较均匀进气条件显著增大，扩散器内的湍流程度加剧。与后级叶轮单级运行相比，前级叶轮单级运行受畸变进气影响而导致的流动损失较小，全压效率提高约11%。
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  扩展声源全变分规则化二维稀疏DOA估计方法

  李超, 刘志红, 马鸣, 赵化良

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2023, 42(03): 111-119. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.03.013

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  针对空间扩展声源的稀疏波达方向(DOA)估计问题，提出一种全变分规则化的二维DOA估计方法(简记为2DTV-CES)。首先利用扩展声源的空间分布成组性和声源相关性特征建立扩展声源模型；然后，通过构建二维广义阵列流形及其过完备表述，实现声源的稀疏表示；通过定义二维全变分，构建二维全变分正则项，实现对于声源结构特征的几何约束，促进解的分段常数轮廓的形成；最后结合全变分正则项与一般LASSO构建二维全变分稀疏DOA估计模型，由凸优化求解。理论分析表明，与传统二维DOA估计方法相比，所提方法避免了去相关处理、角度配对的步骤。仿真实验验证了方法的有效性，在涉及扩展源的DOA估计中，2DTV-CES方法性能明显优于一般LASSO方法和改进的ESPRIT方法，检测概率超过95%,实现了对扩展声源的二维波达方向的高精度快速估计。
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  考虑网联辅助驾驶设备影响的混合交通流通行能力分析

  秦严严, 唐鸿辉, 李淑庆, 杨金滢

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2023, 42(03): 120-128. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.03.014

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  针对由传统人工车辆、安装网联辅助驾驶设备的人工车辆、协同自适应巡航控制(CACC)车辆以及由其跟驰人工车辆退化而来的自适应巡航控制(ACC)车辆构成的混合交通流，推导了数学解析表达，建立了混合交通流基本图模型，分析了不同网联车辆渗透率下，网联辅助驾驶设备安装率对混合交通流通行能力的影响，并对自适应巡航控制车辆期望车间时距进行参数敏感性分析。研究结果表明：当期望车间时距为2.2 s、网联车辆渗透率分别为0.1、0.2、0.3以及网联辅助驾驶设备安装率分别不低于0.4、0.3、0.2时，可有效改善混合交通流通行能力恶化现象，且当网联车辆渗透率不低于0.4、网联辅助驾驶设备安装率超过0.3时，最大通行能力提升大于5%;当期望车间时距为1.6 s、网联车辆渗透率分别取0.2、0.3、0.4、0.5,网联辅助驾驶设备安装率分别不低于0.6、0.5、0.4、0.3时，或期望车间时距为1.1 s、网联车辆渗透率分别为0.3、0.4、0.5,网联辅助驾驶设备安装率分别不低于0.8、0.6、0.5时，最大通行能力提升大于5%,此时提高网联辅助驾驶设备安装率有利于通行能力的快速提升。