清華大學學報(自然科學版)最新期刊目錄

金沙江下游水電開發的生態效應:冬季浮游動物多樣性演變與群落構建的驅動機制————作者：周心怡;周雄冬;張家豪;翁楚彬;徐夢珍;

摘要：環境DNA(e DNA)技術是一種水生態系統生物檢測手段,通過捕獲水體中的游離DNA片段,在分子水平上高效解析水生生物群落的結構特征。該研究應用e DNA宏條形碼技術,結合β多樣性分析、線性判別分析效應大小(LEfS e)、共現網絡及隨機森林模型等方法,系統評估了金沙江下游向家壩水電站對冬季浮游動物多樣性時空分布及群落演替的影響。結果表明,向家壩水電站顯著改變了浮游動物α多樣性特征:壩下干流的物種...

簡諧運動下漂浮式海上風機的氣動特性研究————作者：劉詩琪;孫海瑩;

摘要：漂浮式海上風機(floating offshore wind turbine, FOWT)的結構運動對風機的氣動特性產生復雜的影響,具體表現為葉片攻角的周期性變化、氣動載荷的不穩定性以及功率輸出的波動。該文首先對FOWT在六個自由度方向的運動分別展開研究,將結構運動化簡為簡諧運動,定量分析運動幅值、頻率等因素對FOWT的氣動特性的影響。進一步,基于葉素動量理論(blade element mome...

基于系統化設計的內懸置電動輪構型————作者：羅榮康;馬輝;俞志豪;吳佩寶;侯之超;

摘要：內懸置電動輪是一種將驅動系統通過彈簧阻尼元件支撐在車輪內部的特殊電動輪,可延長電機使用壽命、并緩解簧下質量負效應。然而,輪內懸置系統的引入,不僅增加了零部件數量,還減少了輪內空間,顯著提高了構型設計的復雜性。評估現有構型并探索潛在的新構型,成為實現內懸置電動輪的關鍵問題之一。該文基于系統化設計理論,提出了一種內懸置電動輪構型的系統化枚舉與評估方法。首先,從功能需求分析入手,通過剖析現有內懸置電動輪...

基于DDS方法與行重擴展的無小環QC-LDPC碼構造————作者：佘佳鈺;張國華;

摘要：不相交差集(disjoint difference sets, DDS)是組合數學中的重要結構,在構造無4環和6環的準循環(quasi-cyclic,QC)低密度奇偶校驗(low-density parity-check, LDPC)碼中起到關鍵作用。基于DDS構造的QC-LDPC碼不僅循環尺寸靈活,而且譯碼性能優良。該文將行重擴展(row-weight extension, RE)技術和DDS相...

復雜環境下焊縫的三維重建與拐點識別————作者：馮消冰;戴懿翔;韓滕躍;袁飛;王貴錦;

摘要：由于焊接智能化發展的迫切需求,焊縫三維重建技術已成為焊接領域研究的熱點。焊接場景中存在強烈的噪聲干擾,如何從噪聲中提取焊縫有效信息、精準重建焊縫形貌成為研究難點。針對復雜環境下難以精確提取焊縫拐點的問題,該文提出了一種高精度焊縫三維重建與拐點識別方法。采用Gauss背景建模去噪技術對原始焊縫圖像進行預處理,以提升圖像質量;設計了一種基于不確定性與自注意力機制的條紋區域分割模型,用于準確提取激光條紋...

微重力擴散火焰燃燒實驗總結與展望————作者：史京瓚;溫禹哲;李龍飛;陳澧宇;劉有晟;

摘要：微重力實驗環境可用于去除火焰中的浮力熱對流以及浮力驅動的流體不穩定性現象,對于理解射流火焰中流體與化學反應動力學的交互作用具有重要的指導意義。在化學反應動力學特征時間較長而與流體特征時間發生競爭的問題上,通過微重力射流火焰結構以及瞬態行為能夠揭示火焰在極限條件下的基礎物理,并為理論發展提供驗證數據。該文圍繞國內外具有代表性的微重力氣體射流火焰地基和天基的實驗內容,從射流火焰的微重力實驗方法、類比微...

基于“力-碳”雙控的永臨結合裝配式地連墻碳效率評估————作者：何秋鳳;陳坤陽;邱桐;陳湘生;陳武雄;楊立;

摘要：永臨結合裝配式地連墻作為一種新型基坑支護體系,具有單墻受力和全預制建造2種相互制約的顯著特征。為科學地界定其在受力和產業鏈運作中的性能,該文首先根據力學試驗構建了力學性能理論評估模型;其次,通過對建造過程分析構建了碳排放理論評估模型;然后基于以上模型,進一步建立了適用于永臨結合裝配式地連墻的“力-碳”雙控評估模型,以評估單位力學性能下的建造碳排放量即碳效率;最后,運用該雙控評估模型對永臨結合裝配式...

基于原模圖LDPC碼的MIMO-GSM-VLC系統的優化設計————作者：蔣偉楷;呂梁;楊肇杰;方毅;

摘要：為了在室內可見光通信(visible light communication, VLC)中實現高效可靠的數據傳輸,該文設計了一套基于原模圖低密度奇偶校驗(low-density parity-check, LDPC)碼的高可靠、高傳輸效率的光通信數據傳輸方案。具體來說,該文對原模圖LDPC碼、廣義空間調制(generalized spatial modulation, GSM)星座、多脈沖位置調制...

基于殘差網絡的矢量量化堆疊自編碼器————作者：王輝;葉曉俊;董澤委;

摘要：盡管現有生成式模型在音視頻等連續域取得了優異效果,但在推薦系統等離散序列化數據中存在較大的重構誤差,從而嚴重制約特征捕捉能力和數據生成質量。該文利用殘差連接將多層次編碼器輸出的連續隱向量傳遞至解碼器對應層,并結合矢量量化編碼方法,提出了一種基于殘差網絡的堆疊矢量量化自編碼器。該方法有效避免了編碼器中有高價值的連續信息被丟棄;同時,借助矢量量化方法構建多重堆疊的碼本,學習多維度的離散化矢量量化特征表...

基于物理信息神經網絡的打磨表面粗糙度預測模型————作者：岳昌宇;劉博凱;關立文;李智勇;姚艷彬;

摘要：表面粗糙度的準確預測是飛機涂裝打磨工藝的關鍵技術問題。傳統物理模型因簡化假設難以準確描述復雜工藝,而數據驅動模型易受噪聲影響導致泛化能力有限。針對現有方法難以同時兼顧精度與穩健性的問題,該文提出了一種基于物理信息神經網絡(PINN)的打磨表面粗糙度預測模型。模型通過將粗糙度冪函數機理嵌入損失函數,并結合動態權重調節策略,在訓練前期優先學習物理規律以抑制噪聲,后期關注工藝參數間的非線性關系。基于機器...

基于移位序列的QC-LDPC碼顯式構造————作者：張國華;李美;婁蒙娟;方毅;

摘要：構造圍長為8的準循環(quasi-cyclic, QC)低密度奇偶校驗(low-density parity-check, LDPC)碼是提高譯碼性能的一種重要途徑。現有的顯式構造方法主要針對的是列重為3的情況,這導致譯碼性能在高信噪比區表現不夠理想。因此,針對列重為4、圍長為8的QC-LDPC碼,該文提出一種新的顯式構造方法,其構造的指數矩陣具有移序性質,即指數矩陣的第零行和第二行由特定公式確定...

浸水作用對灰巖縫合線拉伸蠕變特性影響研究————作者：楊超;楊廣旭;王嬌;朱昭君;熊赟;潘惠雄;

摘要：灰巖在形成過程中往往會產生大量的縫合線構造。為研究浸水作用對該構造線拉伸蠕變力學特性的影響,采用巴西劈裂對3類含不同寬度縫合線的灰巖試樣進行了宏觀力學行為測試,并利用偏光顯微鏡和掃描電鏡對浸水前后微細觀結構變化進行了分析。研究結果表明:浸水作用后各試樣的瞬時應變和蠕應變較自然干燥下均有增加,而抗拉強度和長期抗拉強度均會降低;強度的降低幅度明顯大于變形的增加幅度,其中長期抗拉強度的降低幅度最大。隨著...

基于語音諧波結構的多通道語音增強網絡————作者：努爾艾力·阿力甫;曹瑞;李津;葛檬;王天銳;王浩宇;崔中健;王龍標;黨建武;

摘要：多通道語音增強(multi-channel speech enhancement, MCSE)的主要目標是利用麥克風陣列捕獲的空間關系和時間頻譜信息恢復干凈的語音信號。盡管現有方法在去噪和減少失真方面表現出色,但在低信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)和高混響等不利聲學環境下,語音的聲學結構和空間信息可能會不完整或模糊。依賴網絡隱式學習頻譜空間信息的方法難以準確預測波束成...

運載火箭燃氣射流環境及安全排導研究————作者：周永易;劉俊林;張志成;崔展鵬;

摘要：為滿足深空探測和載人月球探測等重大太空探索任務的空間運輸能力需求,很多國家開展了重型運載火箭研發工作,目前重型運載火箭的共同技術特征是大直徑、非捆綁、密集多發動機并聯和可重復使用。密集的大推力發動機運行形成的復雜超聲速射流場,對發射場燃氣射流安全排導提出了前所未有的技術挑戰。該文針對大推力火箭發射產生的極端環境,總結了近年來燃氣射流動力學特性研究的主要成果,歸納了導流槽氣動布局和熱防護系統設計方法...

海上風電場單樁溜樁的影響因素及判別方法————作者：沈侃敏;張杰;沈振義;李颯;

摘要：海上風電單樁基礎的樁長多為50～100 m,比海洋平臺樁基的略短,但樁徑的大幅增加易導致(超)大樁重的產生。在(超)大樁重的樁基進行沉樁過程中,有必要對其是否發生溜樁進行判別。該研究基于海上風電場單樁基礎的實測數據,對風電單樁發生溜樁的影響因素和判別方法進行了探討。結果表明,大直徑單樁在砂-黏交替出現場地容易發生溜樁,當砂層厚度不大于0.2D(D為樁基直徑),黏土層厚度不小于0.4D時,溜樁風險最...

基于浣熊優化算法的連續停泵工況下泵閥聯合優化調控研究————作者：伊北;劉小蓮;王雪妮;張雷克;田雨;郭維維;

摘要：針對加壓輸水與重力輸水相結合的長距離復雜輸水工程利用單閥調控難以改善全線水錘控制效果的問題,該文建立了耦合水力計算的泵閥聯合優化調控模型,應用了基于非支配排序的多目標浣熊優化算法(NSCOA)求解,并通過改進理想點法(IIPBD)對計算生成的Pareto前沿解進行方案優選。以山東省某加壓輸水與重力輸水相結合的輸水工程為例,分別采用NSCOA、 NSGA-Ⅱ、 NSSA對其泵閥聯合優化調控模型進行求...

5 MW半潛型浮式垂直軸風機的動力響應特性研究————作者：江瑩瑩;程正順;陳鵬;鄧詩翔;秦中華;

摘要：浮式垂直軸風機憑借相對較低的能源成本展現出廣闊的發展前景。半潛型浮式垂直軸風機作為一種穩性高、適應性強的浮式垂直軸風機,具有低重心的優勢,但其在風浪聯合作用下的響應特性和影響機制有待深入研究。該文以5MW半潛型浮式垂直軸風機為研究對象,基于縮尺比為1∶50的水池模型試驗分析其動力響應特性。首先,針對該原型風機設計了一款性能縮尺轉子以匹配目標推力和側向力。同時開發了一套針對浮式垂直軸風機水池模型實驗...

插層改性水滑石對膨脹型防火涂料耐紫外線性能的影響————作者：魯寧;楊錦明;謝文軒;黃有波;高正源;胡潔;楊陽;

摘要：為了研究水滑石及插層改性水滑石對膨脹型防火涂料耐紫外線性能的影響，該研究制備了對照樣件(#0)以及添加不同比例水滑石或插層水滑石的膨脹型防火涂料涂覆樣件各5組，進行了不同時長的紫外線照射，并利用錐形量熱儀、掃描電鏡、熱重分析儀和Fourier變換紅外光譜分析儀對各樣件性能進行分析。結果表明：相較于#0組的對照樣件，水滑石組和插層水滑石組樣件的防火性能和耐紫外線性能顯著提高，插層水滑石組比水滑石組樣...

中國高通量堆設計研發及應用現狀與展望————作者：李健;徐偉;解衡;石磊;

摘要：高通量堆是核科技工業領域重要的輻照試驗平臺和基礎研究設施,在工業、農業、醫療等領域發揮著不可替代的作用。中國高通量堆設計研發始于20世紀60年代,高通量工程試驗堆(HFETR)、中國先進研究堆(CARR)、中國綿陽研究堆(CMRR)等高通量堆為核能與核技術發展、國民經濟建設作出了重要貢獻。然而,中國現有高通量堆與國際先進水平仍存在顯著差距,主要體現在中子注量率、輻照能力、配套設施、應用領域等方面,...

水動力作用下特大型堆積體滑坡變形的階段性演進機制————作者：郭宇;盧波;吳勇進;朱瑜劼;

摘要：YMM滑坡是三峽庫區近壩庫段距離大壩最近、規模最大的崩滑堆積體,因規模巨大、位置敏感且一旦失穩后果嚴重而備受關注。近20 a的觀測數據表明,滑坡變形持續緩慢增長且未收斂。該文采用逐步線性回歸方法和水動力觸發機制力學模型,深入探究滑坡地質條件、外部影響因素與變形特征之間的關系。基于外部觸發因素作用效應的階段性轉換時間節點,將滑坡體自蓄水以來的變形演化過程劃分為3個階段:1) 2003年6月至2006...

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