应用科技 /oa 季冻区矩型渠冻胀数值模拟及试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201709018 传统的U型渠混凝土强度较低,抗冻胀性较差,在寒区使用各方面指标难以达到正常运行要求,因此提出新型矩型渠。采用聚苯乙烯泡沫(EPS)颗粒轻质土垫层作为矩型渠的保温材料,对比不同掺量EPS颗粒轻质土对矩型渠的保温效果,结合数值模拟和物理试验模型,分析土体的冻结融化规律及冻融循环后的残余变形量。研究结果表明:土体冻结是单向冻结、双向融化的过程,且土体的最大冻深发生在温度上升段0 ℃附近;EPS颗粒轻质土垫层对矩型渠土体起到很好的保温作用,EPS颗粒轻质土掺量越高,土体冻胀量和冻深的削减量也越大。 2018年11月05 00:00 2018年06期 1 7 1308584 孔德坤<sup>1,3</sup>, 孙瑶<sup>2</sup>, 花健灵<sup>2</sup>, 翟和<sup>3</sup> 船舶结构监测系统的应力预测研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201803009 传统船舶航行决策对于决策的经验过分依赖,辅助决策可以帮助决策者在决策过程中更好地分析问题、评价和制定方案,其中对船舶结构监测系统的预测研究是船舶中辅助决策前提条件,故着重对该部分进行研究。首先,对船舶结构应力监测传感器的选用及布置方案进行讨论;然后,针对船舶结构应力序列非线性、非平稳信号特点,提出了一种互补集合经验模态分解(CEEMD)和通过改进网格搜索法进行参数寻优的支持向量机(SVM)相结合的结构应力预测模型;最后,利用多种测试样本验证预测模型的可靠性和准确性。通过实验验证,提出的结构应力预测模型在不同海况情况下都具有较高的准确性。 2018年11月05 00:00 2018年06期 8 11,16 1356018 吴爽, 焦淑红 利用多波束水体成像数据进行管道气体泄漏检测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801001 针对当今海底天然气输送管道泄漏事件频频发生的现象,以多波束测深声纳的水体成像数据作为数据来源,设计了一种针对海底天然气管道的泄漏检测方法。该方法主要结合旁瓣抑制和海底底部检测以提高气体泄漏检测的稳定性和可靠性,通过水体成像数据的预处理、形态学处理、最大熵分割及连通区域目标标记等处理流程,得到泄露气体的疑似目标区域。水体成像数据采用真实水池测试数据,通过检测结果可证明该方法能够有效提取泄漏气体的疑似区域,并为之后水体目标检测、识别奠定基础,具有较好的工程应用前景。 2018年11月05 00:00 2018年06期 12 16 1414667 张志刚<sup>1</sup>, 郭俊<sup>2</sup>, 杨嘉斌<sup>1</sup>, 蒲定<sup>2</sup>, 张宏伟<sup>3</sup> 国际权威海洋平台振动和噪声规范的对比研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201803014 船舶在作业过程中会受到环境及自身设备激励载荷的作用,进而产生一定的振动和噪声,需要在船舶设计、建造至交付的全生命周期内对其进行全面的控制,以确保实船测试结果满足相应的规范要求。然而对于不同的工作状态以及作业需求,需满足的标准也不尽相同。文中对比了振动方面的1984年和2000年制定的ISO6954权威规范,以及噪声方面的IMO MSC337(91)规范和以DNV船级社为代表的船级社舒适性标准规范,研究这些规范的内容方法和体系,其评估结果有助于根据不同情况选择适当的规范,在实际的船舶设计建造过程中可以更有针对性地加强减振降噪结构设计。 2018年11月05 00:00 2018年06期 17 21 513155 王娜<sup>1</sup>, 范斌<sup>2</sup>, 王丽楠<sup>2</sup>, 王美婷<sup>2</sup>, 郭君<sup>2</sup> 基于LES和FW-H耦合的水面船舶声场研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201805003 为了优化舰艇的噪声性能,提升舰艇隐蔽性,针对水面船舶声场进行研究。研究针对某型船,采用计算流体力学(CFD)理论,结合雷诺平均N-S方程并使用大涡模拟(LES)方法进行方程组封闭,对船体流场进行了仿真计算,并与试验结果进行比较,然后加载FW-H声学模型对各航速下船体的流噪声声场进行模拟。流场计算结果显示:各航速下船体阻力的计算值与试验数据吻合度较高;声场计算得到了各监测点在不同频率下的噪声级,分析了不同剖面位置处、不同频率下的声指向性等;通过分析特征点的声压级曲线得出,船体的流噪声主要集中在低频段,噪声衰减速度随频率增大而减小。仿真结果表明,所采用的计算方法能够较为准确地模拟船体的流场和声场,为水面舰艇的流噪声研究提供了一条可行的途径。 2018年11月05 00:00 2018年06期 22 26 829105 王诗洋<sup>1</sup>, 韩康<sup>2</sup>, 唐首祺<sup>2</sup>, 王文全<sup>1</sup> 基于人眼视觉特性的Curvelet域低照度图像增强 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201712018 针对低照度下图像降质严重的问题,提出了一种基于人眼视觉特性和Curvelet变换的低照度图像增强算法。首先将低照度图像转换至“色调-饱和度-亮度”(HSI)颜色空间,在Curvelet域中分解亮度参量得到不同尺度、不同方向的子带分量,以此构建人眼视觉模型;然后利用模型的亮度遮蔽特性和亮度-对比度遮蔽特性对高频分量进行非线性增强,同时对低频分量进行非线性拉伸;最后通过Curvelet逆变换重构亮度参量,结合原始图像的色度和饱和度分量将图像转换至原色彩空间,得到增强后的低照度图像。实验结果表明,该算法可以有效提升低照度图像的对比度和亮度,保持图像的细节信息,抑制图像噪声。 2018年11月05 00:00 2018年06期 27 31 982876 郑云海<sup>1</sup>, 郭建钊<sup>1</sup>, 王门鸿<sup>1</sup>, 李佳<sup>2</sup>, 李庆武<sup>2</sup> 基于变分稀疏贝叶斯学习的DOA估计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201712017 针对传统稀疏贝叶斯学习的DOA估计算法复杂度较高、收敛速度较慢等问题,提出了一种基于变分稀疏贝叶斯学习的DOA估计算法。首先通过空间网格划分方式建立基于稀疏表示的DOA估计信号模型;其次在此模型基础上为未知待估计参数指定先验分布,得出稀疏信号的后验概率分布;然后利用变分贝叶斯学习算法,通过最小化KL散度寻求后验概率分布的近似分布;最后估计出未知参数,并得到信号的DOA估计值。根据MATLAB仿真图的结果,该算法成功估计出信号的DOA,并达到了预期效果。与传统稀疏贝叶斯学习算法相比,该算法单快拍下具有更高的DOA估计精度以及更快的收敛速度。 2018年11月05 00:00 2018年06期 32 36 788178 郜丽鹏, 杜旭华 一种3D Massive MIMO Kronecker信道模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801003 为建立适用大规模MIMO系统性能分析和评估的信道模型,提出了一种3D Massive MIMO Kronecker信道模型。在传统3D MIMO Kronecker信道模型研究基础上,利用生灭过程建模散射簇在阵列轴的非平稳演变来表征Massive MIMO信道的非平稳特性,将生灭过程的影响抽象为幸存概率矩阵。通过仿真实验可以验证,所提信道模型不仅能够表征大规模天线阵列的空间相关性,而且可以描述散射簇在大规模天线阵列轴上的演变。 2018年11月05 00:00 2018年06期 37 41 859762 段京京, 张薇 Stacking Learning在高光谱图像分类中的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201712011 高光谱图像分类研究中,集成学习能够显著地提高分类效果。但是传统的并行多分类系统对基础分类器有较高要求,即要求差异性及分类均衡。为了解决这一问题,采用Stacking Learning的堆栈式学习方式,首先使用<i>K</i>-Fold和交叉验证的方式进行数据分割和训练,将原始特征进行特征变换,重新构建二级特征。再使用新特征进行对Meta分类器进行训练得到判决分类器,用于样本的最后分类判断。实验结果表明,采用的Stacking Learning方法不依赖基础分类器,且相比较于传统的多分类系统具有更高的精度和良好的稳定性。 2018年11月05 00:00 2018年06期 42 46,52 760970 徐凯<sup>1</sup>, 崔颖<sup>1,2</sup> 基于小波包分析的时反聚焦算法改进 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201712006 在桩基检测中,多径效应会造成散射程度相对较小的损伤信号淹没在多径信号中,损伤信号很难分辨,如果信号混有噪声,损伤信号会被淹没,使检测信号的信噪比降低,降低信号检测系统的质量。为解决以上问题,提出了基于小波包分析的时反聚焦改进算法,即对现场测量的信号小波去噪,然后对去噪后的信号进行小波包分析,实现信号在损伤点处的聚焦和噪声抑制。实验结果表明,算法具有更好的聚焦和抑噪效果。 2018年11月05 00:00 2018年06期 47 52 1617058 康维新, 李海峰 基于卷积神经网络的车辆型号识别研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201803011 为了解决交通系统中车辆型号识别率还不够高的情况,通过可视化手段优化了特征提取的步骤,同时设计了车辆识别的分类器模型和一系列训练策略。运用选择性搜索方法对样本进行分析,由此得出候选区域,之后利用融合算法和边框回归算法得出真实车辆所在区域的候选窗口。在车辆候选窗口被标出后,利用卷积神经网络对候选窗口的特征进行提取,送入到神经网络中进行分类,最终得出车辆的具体型号。通过实验表明,提出的基于卷积神经网络的图像识别算法与传统的卷积神经网络以及SVM比较,在车辆识别上都有更好的识别率。 2018年11月05 00:00 2018年06期 53 58,62 1689302 郜雨桐, 宁慧, 王巍, 赵梓成, 孙煜彤 高速公路场景下车载网路侧单元部署研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201803017 路侧单元的部署方案直接影响到车载网(VANETs)的网络连通性,优化部署方案可以降低部署成本。为了获得连通性和部署成本间的折中,提出了一种高速公路场景下车载网路侧单元部署方案。引入2种计算网络连通概率的方法,综合考虑连通性和部署成本的效用函数来获得优化的部署方案。在不同道路参数下对该路侧单元部署方案进行了实验评估。结果表明,运用本文提出的效用函数,能够很好地在网络连通性和部署成本间取得折中。 2018年11月05 00:00 2018年06期 59 62 805734 张永棠<sup>1,2,3</sup> 基于深度学习的显著性区域的图像检索研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201803012 利用神经网络提取的图像全局特征包含图像上的冗余信息,影响检索的精度,为了解决这个问题,提出了一种基于VGG16的改进网络结构、保留图像空间信息、提取图像显著性区域局部特征的算法。首先利用改进的网络对数据进行训练,得到准确率较高的模型,利用训练好的模型对所有图像使用类激活映射(CAM)的方法定位出图像的显著性区域;然后利用相同的模型提取局部显著性区域特征,构建图像数据库;最后对查询图像使用距离比较函数(L2)计算相似度,按相似度大小排列返回相似图像。在Corel数据集上,对比提取神经网络全局特征以及使用传统SIFT特征构建的<i>K</i>-means模型,使用局部显著性区域特征有较高的检索精度。实验结果表明,该模型有较好的检索效果。 2018年11月05 00:00 2018年06期 63 67 949639 王立新, 江加和 基于熵权法和TRIZ的产品创意设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201803001 针对概念设计阶段的需求评价与设计创新结合不足的现象,提出了集成熵权法和TRIZ的产品创意设计模型,通过熵权法对产品创意设计阶段的主要设计指标进行评价和排序,求出指标的信息熵,计算指标的权重值,确定产品创意设计要解决的重要问题,运用TRIZ的工程参数对技术冲突进行描述,查询冲突矩阵,分析相应的发明原理,为产品在造型设计、功能设计以及风格设计等方面的技术冲突提供解决方法,并扩展为详细的产品创意设计方案。文章通过儿童台灯的设计实例验证了该模型的有效性和可行性。 2018年11月05 00:00 2018年06期 68 73 726757 杨静 基于改进小波包的堆内构件振动信号去噪方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201804005 针对压水堆核电站堆内构件振动监测系统缺少对非平稳监测信号进行有效处理的问题,提出了一种改进的小波包去噪算法,分别对阈值函数以及阈值选取等做出改进,用于更好地识别堆内构件工作状态。应用有限元软件(ANSYS)建立了压水堆堆内构件模型,通过模拟堆内构件流致振动仿真实验,得到吊篮外侧流体域压力激励,并获取了压水堆堆内构件的流致振动信号,验证了改进去噪算法的有效性。结果表明改进算法较好地保留了信号的高低频率特征,相比于传统方法显著提高了信噪比。 2018年11月05 00:00 2018年06期 74 79 1321739 王志超, 夏虹, 朱少民, 杨波 塑料闪烁体探测器衰减长度特性的蒙特卡罗模拟研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201803003 塑料闪烁体中的光衰减常被用来进行定位和修正信号的大小,对衰减规律的认识关系到一些物理量的测量精度。借助蒙特卡洛算法,系统研究塑料闪烁体衰减长度的影响因素及其影响方式。结合控制变量法,对塑料闪烁体的光学面类型、截面积、反射材料、表面粗糙程度这4类影响因素,逐一进行模拟测量和数据分析,进而得到衰减长度随该因素变化的趋势。然后,创新性的采用区间细分法,将塑料闪烁体按距离划分为若干个等距区间后,比较各区间的衰减长度的分布特性,总结区间细分法衰减长度的一般规律。结果表明,在其他条件相同时,背面涂层的抛光光学面的光收集效果最好,衰减长度随截面积、反射材料系数、表面粗糙度的增大而减小。同时,衰减长度是在闪烁体区间位置方向上不断变化的,并且衰减规律不是简单的指数规律,而是复合型的衰减规律。该模拟研究对塑料闪烁体探测器的实验设计具有较高的参考价值。 2018年11月05 00:00 2018年06期 80 85 972994 吴冰, 宋玉收, 谢肇阳 [Bmim]BF<sub>4</sub>@SBA-15负载化离子液体制备及表征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706017 离子液体是吸收CO<sub>2</sub>的绿色溶剂,负载化离子液体能有效增加离子液体的界面积,减少离子液体用量,促进CO<sub>2</sub>的吸收。采用传统浸渍法和超临界CO<sub>2</sub>辅助法制备负载化离子液体,选用乙醇作为共溶剂,考察不同参数对负载量的影响。对制备载体进行CO<sub>2</sub>吸附性能评价,并比较不同的离子液体和负载化工艺条件对CO<sub>2</sub>吸附性能的影响。结果表明,CO<sub>2</sub>吸附量随离子液体负载量增加而增加,且负载量相同情况下,超临界CO<sub>2</sub>辅助法制备的负载化离子液体具有更大的比表面积和孔容,能促进CO<sub>2</sub>的吸收。 2018年11月05 00:00 2018年06期 86 91 935645 蔡佩, 甄梦媛, 刘一凡, 银建中 以沉淀白炭黑为硅源制备硼掺杂碳化硅的研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201803006 为低成本、规模化制备高比表面积碳化硅,以工业级沉淀白炭黑为硅源,葡萄糖粉剂为碳源,采用简单的碳热还原法制备了硼掺杂高比表面积碳化硅。利用X射线衍射仪、扫描电镜、比表面积测试仪和紫外-可见吸收光谱测试方法对碳化硅的晶型、形貌、表面性质及能带结构进行了表征。分析结果表明:B原子进入SiC晶格并取代Si点位,在1 350 ℃焙烧温度时,SiC具有最高比表面积和较低禁带宽度,随着B/Si摩尔比增大,SiC结晶度提高,比表面积减小,禁带宽度减小。 2018年11月05 00:00 2018年06期 92 96 932987 李梓烨<sup>1</sup>, 高峰<sup>1</sup>, 安子博<sup>1</sup>, 薛俊<sup>1,2</sup>, 曹宏<sup>1,2</sup> 槽式聚光太阳能集热系统焦面能流密度分布研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806014 针对呼和浩特地区的槽式太阳能聚光集热系统能流分布的影响因素进行分析,利用降维计算方法分析了吸热管壁面能流密度分布的影响因素,搭建槽式太阳能集热器焦面能流密度分布测量装置,对集热器聚焦区域能流密度分布进行测量。结果表明:不同太阳入射角<i>θ</i>所对应的吸热管壁面能流密度分布及峰值大小均不同,随系统跟踪偏差的增大,壁面能流密度分布趋势呈现错位形态分布;根据测试得到集热管能流分布的灰度和彩虹图,分析集热系统焦面能流分布规律及各项偏差因素对能流密度测试的影响,以及该能流密度分布测量系统主要测量不确定度,得到该系统相对标准不确定度为5.39%。 2018年11月05 00:00 2018年06期 97 102 1326112 耿广旭<sup>1</sup>, 闫素英<sup>1,2</sup>, 王峰<sup>1,2</sup>, 刘海波<sup>3</sup>, 韩晓飞<sup>3</sup>, 田瑞<sup>1,2</sup>