2025年, 第37卷, 第02期　
刊出日期：2025-06-30

  

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  内部气孔对TC17激光粉末增材成形件振动应力场的影响

  李永奎, 武朋达, 陈振林, 王海涛, 鲁志伟, 程明聪, 陈家伟

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2025, 37(02): 93-98+90+189. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2025.02.011

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  针对试样内部缺陷影响疲劳寿命问题，研究钛合金TC17激光粉末增材试样高频振动应力场。构建了TC17激光粉末增材试样高频(1 100 Hz)振动有限元模型，包括含内部气孔及无气孔模型。采用小孔法测定了试样特征点应力值，确定了4.5 mm位移载荷下有限元模型的可靠性。应力集中位置在过渡弧上端的两侧表面，在板厚方向由外及内应力集中逐渐缓解，中心区域米赛斯应力为载荷1/11;随着气孔直径增加以及气孔与表面的距离减小，气孔处米赛斯应力逐渐增加，甚至超过表面；建立了对应位置的临界气孔尺寸关系图，并对疲劳裂纹源位置进行了预测。
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  不同植被恢复模式和桑枝生物炭添加对风沙土团聚体稳定性影响

  郑冬梅, 黄兆辉, 毛莹, 王雪萌, 白梦奇

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2025, 37(02): 99-106+189. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2025.02.005

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  探究不同植被恢复模式对风沙土理化性质及团聚体稳定性的影响，选择辽宁彰武典型风沙土区土壤作为研究对象，通过桑树、苜蓿种植，以及添加不同质量分数桑枝生物炭，比较分析不同种植模式对土壤理化性质及团聚体粒级变化的影响。结果显示：单独种植桑树时，添加1.0%桑枝生物炭可以将土壤粒径大于0.25 mm的水稳性团聚体占比提高14.34%,添加2.0%桑枝生物炭可将土壤有机质、全氮、全磷质量分数提高至45.281、0.889、0.667 g·kg^-1;桑树苜蓿混种时，添加1.0%桑枝生物炭显著提高土壤粒径大于1.00 mm水稳性团聚体占比，添加2.0%桑枝生物炭显著提高土壤有机质和促进粒径大于2.00 mm机械稳定性团聚体的形成；在添加桑枝生物炭质量分数为1.0%时，单独种植桑树或桑树苜蓿混种都使土壤团聚体的破坏率显著下降，最低下降80.13%。
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  Meta分析保护性耕作对东北地区农田土壤有机碳含量和温室气体排放的影响

  尹明远, 高思宇, 张雪雁, 李雨欣, 于晓雨, 程全国

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2025, 37(02): 107-114. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2025.02.002

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  通过对93篇相关文献的635对观测值进行整合分析，综合评估保护性耕作（免耕、少耕和秸秆还田）措施对东北地区农田土壤有机碳（SOC）含量、温室气体排放(二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、氧化亚氮（N₂O）)和作物产量的影响和调控因子。对于东北地区整体而言，与传统耕作相比，保护性耕作显著增加了土壤SOC含量、有机质（SOM）含量、土壤总氮（TN）含量、土壤硝态氮（NO^-₃-N）含量、微生物量碳（MBC）含量，微生物量氮（MBN）含量和作物产量，增幅分别为15.1%、9.7%、1.1%、1.1%、56.6%,31.9%和3.8%。与此相比，保护性耕作显著降低1.3%土壤N₂O排放通量，而对土壤CH₄和CO₂排放通量影响不大。试验年限、秸秆还田措施和年均降雨量对SOC含量和作物产量的影响均存在显著差异。在秸秆还田下，有利于发挥免耕措施的固碳潜力和增产效果，少耕对土壤的固碳潜力和增产效果影响不大。随着试验年限增加，SOC含量的增幅呈现上升趋势。随着年均降雨量的增加，作物产量的增幅呈现上升趋势。结果表明，在东北地区农田实施免耕结合秸秆还田两种保护性耕作措施有利于土壤SOC的固持和N₂O排放的降低，是实现东北黑土区农田土壤固碳减排的适宜保护性耕作措施。
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  改进蜣螂算法求解风扰环境下的无人机路径规划问题

  谢谢, 陈明皓

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2025, 37(02): 115-122. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2025.02.004

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  针对风力的附加质量效应对无人机速度、航向速率和飞行路径角速率的影响，建立了无人机路径规划模型并求解，补充了空气动力学对风扰环境下无人机运行轨迹的影响，使得模型更符合实际情况。为合理预估新模型下无人机飞行成本，采用改进的蜣螂算法进行求解；为避免算法收敛精度不足，加入自适应权重策略；为提高飞行成本计算的收敛速度，加入种群多样性参数。仿真实验表明，改进的蜣螂算法在CEC2017测试函数中性能提升最低为5%,且在风扰环境下的无人机规划中，相对于原算法总成本节省达7.52%。
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  基于LMDI模型的辽宁省交通碳排放影响因素

  王丹, 赵嘉琪

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2025, 37(02): 123-133+189. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2025.02.009

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  以辽宁省交通运输行业为研究对象，根据2010—2021年交通运输公布的数据测算出不同运输方式的能源消耗量与碳排放量。基于Kaya等式，结合辽宁省自身情况并具体考虑生态和城市建设对等式进行扩展，添加碳汇产销率和生态规模影响因素，使用LMDI(logarithmic mean divisia index)分解法对其进行分解。研究结果表明，辽宁省的能源强度、结构效应、产业规模、经济产出、碳源碳汇产销率和生态规模对道路交通碳排放具有促进作用，而交通碳排放强度、交通运输强度和人口密度通常对辽宁省道路交通碳排放具有抑制作用。
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  基于多策略改进的蜣螂优化算法及其应用

  刘洋, 李思, 柴海龙

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2025, 37(02): 134-146. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2025.02.003

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  针对传统蜣螂优化算法(dung beetle optimizer, DBO)多样性不足、容易陷入局部最优和收敛速度较慢等问题，提出了一种多策略改进的蜣螂优化算法(multi strategy improved dung beetle optimization algorithm, SDBO)。SDBO使用Tent混沌映射混合精英反向学习策略，以增加初始化种群的多样性；引入黄金正弦算法，以增强算法的全局探索和局部搜索性能；引入莱维飞行策略，以避免算法陷入局部最优解；采用动态权重系数来提高算法的收敛速度。为评估SDBO的性能，使用12个标准测试函数对其进行了测试。实验结果表明，SDBO在整体优化性能方面表现优于其他7种启发式算法。将SDBO算法应用于两个经典约束工程设计优化问题，并获得了显著的优化效果。
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  融合傅里叶变换和可学习矩阵的肝脏肿瘤CT图像分割

  邵虹, 张雨

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2025, 37(02): 147-154+161. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2025.02.008

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  为实现肝脏肿瘤的精确自动分割，构建了一种融合残差注意力的3D深度U形网络用以分割肝脏，以减少背景中其他器官对肿瘤分割的影响。在肝脏分割的基础上，提出了一个融合傅里叶变换和可学习矩阵的门控装置，该装置在过滤无用信息的同时更好地处理边缘部分，提高了模型对肿瘤边缘信息的辨别能力。结果表明，该算法在肝脏肿瘤分割中取得了良好的效果，重合率(dice similarity coefficient, DSC)为78.99%,较3D U-Net模型提高了7.15%,提升了肝脏肿瘤的分割精度，同时具有良好的泛化性能。
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  典型瓷柱型电气设备750 kV避雷器的地震失效风险评估

  杨春侠, 吴钧, 茌旭, 林正胜, 张子博

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2025, 37(02): 155-161. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2025.02.006

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  为研究电气设备的易损性和失效风险，以典型的瓷柱型电气设备避雷器为研究对象，分别选取峰值加速度和设备第1周期对应的谱加速度作为地震动强度参数，考虑不同场地类别对易损性计算结果的影响，采用增量动力分析方法(incremental dynamic analysis, IDA)获得了避雷器在不同场地类别下的易损性曲线。结合地震危险性概率模型计算了避雷器在不同设防烈度下3种场地类别的失效风险。结果表明：与峰值加速度相比，以电气设备基本周期处对应的谱加速度作为地震动强度参数时，地震动的随机性造成的结构抗震能力不确定性小，不同场地的易损性曲线离散程度低，同一场地条件下计算得到的失效风险更小。避雷器在Ⅲ类场地的失效风险较高，应重点关注电气设备在该类场地的失效风险。
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  方钢管-焊接T形钢组合截面柱轴压整体稳定性

  周乐, 杨翔宇, 赵同峰, 李奕轩, 张利辉

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2025, 37(02): 162-169. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2025.02.010

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  为研究初始几何缺陷和残余应力对不同钢材强度、正则长细比的方钢管焊接T形钢组合截面柱轴压整体稳定性的影响，使用ABAQUS软件建立模型，通过改变构件的钢材强度、初始几何缺陷、残余应力及正则长细比对方钢管焊接T形钢组合截面柱的轴压整体稳定性进行分析。结果表明：残余应力对构件整体稳定性能的影响最大；随着钢材强度提高，构件稳定性提高；随着正则长细比增大，初始几何缺陷和残余应力对构件整体稳定性的影响降低。
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  具有真相传播者的2CSTR谣言传播模型稳定性

  刘敏, 胡新利

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2025, 37(02): 170-177. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2025.02.007

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  由于互联网用户具有不同的影响力，为了研究不同用户对谣言传播过程产生的影响，提出了具有真相传播者的2CSTR（two credulous spreader truth rational）谣言传播模型。首先，通过再生矩阵的方法计算得到谣言传播阈值，即基本再生数R₀;其次，根据Routh-Hurwitz判据证明了当R₀<1时谣言消亡平衡点的局部渐近稳定性，通过构造李雅普诺夫函数证明了谣言消亡平衡点和谣言持久平衡点的全局渐近稳定性；最后，通过数值模拟出不同参数对谣言传播的影响。结果表明，及时监测谣言信息或公布辟谣信息能够有效抑制谣言传播。
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  具有Michaelis-Menten型捕食者收获项的离散捕食者-食饵模型的余维二分支

  庞茹一, 牛丽娟, 张佩雪

  沈阳大学学报（自然科学版）. 2025, 37(02): 178-188. https://doi.org/10.16103/j.cnki.21-1583/n.2025.02.001

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  研究了一类具有Michaelis-Menten型捕食者收获的离散捕食者-食饵模型分支问题，利用中心流形定理和分支理论，探讨了与1∶3和1∶4强共振相关的余维二分支现象，通过数值分析给出了模型存在的余维二分支，包括强共振分支(1∶3,1∶4),通过分支图和相图，可以观察到模型存在极限环、周期解和混沌等动力学行为。