《清華大學學報(自然科學版)》(月刊)1915年創刊，國內外公開發行。主要刊登理工科基礎理論研究與實驗研究學術論文，及時反映學術上有特色、代表學科前沿、當前國際上科學界關心的科技研究成果，推動學術交流，促進研究成果的產業化，發揮科學技術為第一生產力的作用。被多家國際性文獻檢索機構，如Ei、CA、MR、РЖ、INSPEC、Zbl等及國內多家全國性文獻檢索機構收錄。在國內歷次全國性科技期刊評比中均獲一等獎，1999年建國50年評優活動中獲“首屆國家期刊獎”，2001年《清華大學學報(自然科學版)》以“雙高”期刊進入“中國期刊方陣”，2002年獲“第二屆國家期刊獎”。

　　《清華大學學報(自然科學版)》獲國家期刊獎、國家“雙高”期刊、1992年以來歷次國家級和省部級一等獎、第一、二屆全國優秀科技期刊一等獎、教育部優秀期刊一等獎、第三屆中國出版政府獎提名獎。

　　清華大學學報(自然科學版)雜志欄目設置

　　研究動態、信息科學、機械工程、精密儀器與機械學、工程力學、汽車工程、水利與水電工程、核能技術

　　清華大學學報(自然科學版)雜志榮譽

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　　清華大學學報(自然科學版)雜志社征稿要求

　　(1)《清華大學學報(自然科學版)》來稿應有創新;立論科學，主題明確，推理嚴謹;詞語準確，句子精練，使用標準簡化字;遵從國家法定計量單位、數字用法、標點符號及其他標準。

　　(2)《清華大學學報(自然科學版)》本刊只刊登首發稿。為保證作者的署名權和知識產權，作者和課題負責人應在《稿件登記表》上簽名。本刊編輯部對來稿有文字修改權，對所發稿有版權。

　　(3)《清華大學學報(自然科學版)》排版要求：A4頁面(左右頁邊距1.8cm，上邊距3.5cm，下邊距1.8cm)，五號字，單倍行距，雙欄排，4-5頁。

　　清華大學學報(自然科學版)最新期刊目錄

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...

考慮沖刷影響的海上風電單樁基礎動力響應分析————作者：焦鈺祺;喬東生;唐國強;呂林;歐進萍;

摘要：大直徑單樁基礎在近海風電中被廣泛應用,但海洋動力環境導致的沖刷效應會顯著影響樁基礎的承載力以及結構的整體動力響應。為了評估整體沖刷和局部沖刷效應的影響,該文基于Abaqus有限元軟件建立了沖刷平衡后的樁-土相互作用數值分析模型,采用考慮粒間應變張量的土體亞塑性動本構模型開展分析計算,揭示沖刷平衡后大直徑單樁的承載機理,探究沖刷引起的剩余土體固結狀態改變和局部沖刷深度對循環受荷單樁水平承載力響應的影...

剪切流下深海采礦立管渦激振動特性分析————作者：錢浩宇;金國慶;鄒麗;于宗冰;胡健;國奇;

摘要：不同于傳統的兩端固定的采油立管,深海采礦立管的底部附加中間倉,呈現弱約束形式。在作業過程中易受到復雜的深海剪切流作用,產生渦激振動導致結構損傷。該文采用WKB和尾流振子結合的方法,研究深海采礦立管在剪切流作用下的振動特性,并通過與前人試驗結果對比,驗證本研究所采用的數值方法的準確性。結果表明:隨著剪切參數的增大,立管振動的主導模態增加,底部節點振動位移呈現先減小后穩定的運動規律;隨著剪切流最大流速...

顛簸運動對輪轂電機液體冷卻性能的影響————作者：李欣陽;梁世澤;王錦鋅;蔣曉華;

摘要：輪轂電機在電動汽車中的應用標志著交通電氣化的重要進步。輪轂電機提供車輪的直接驅動能力,簡化了機械傳動系統,并增強了扭矩輸出的靈活性。然而,顛簸路面激勵可能會擾亂輪轂電機液體冷卻系統中流體狀態。該文探討了低頻大振幅的顛簸運動對輪轂電機液體冷卻性能的影響。在理論分析中,基于正弦路面定義顛簸運動,根據Navier-Stokes方程引入與豎直方向加速度相關的附加力,以分析冷卻回路流量波動狀態。在仿真分析中...

微重力二甲醚層流射流擴散火焰推舉特性研究————作者：李龍飛;溫禹哲;劉有晟;

摘要：微重力環境消除了由重力引起的自然對流,在近極限火焰的現象研究方面有著較大的優勢。該文以二甲醚層流射流擴散火焰為研究對象,采用清華大學自由落體設施以及相應的射流火焰裝置,探究了在常重力和微重力環境中火焰推舉高度的控制因素。結果表明,隨著氮氣稀釋比例的增大,火焰的推舉會由最初的浮力主控轉變為由慣性力主導;隨著二甲醚體積分數的增加,火焰推舉高度上下限之間的距離逐漸縮小,可能存在某一推舉火焰的臨界體積分數...

脊柱側彎生長棒磁控驅動器的有限元仿真和參數優化設計————作者：李玉梅;盧鼎;陳韻之;許延杰;彭泰然;傅剛;聶振國;

摘要：脊柱側彎生長棒在早發性脊柱側彎治療臨床表現上依然存在牽伸力不足的問題,需要優化轉子的最大扭矩并確定轉子的連續轉動域。利用Ansys Maxwell模塊建立圓周分布驅動永磁體轉子有限元動磁場仿真模型,研究了驅動永磁體與轉子間夾角、極對數、轉子外徑、驅動永磁體轉速對轉子最大扭矩的影響,并確定了優化后轉子的連續轉動域。結果表明,當驅動永磁體與轉子間夾角取120°、極對數為1、轉子外徑為8 mm時,轉子的...

基于光流的火焰羽流紋影測速算法————作者：楊慎林;趙磊;王赫卿;李滿厚;

摘要：在火焰羽流速度測量上,傳統的測量方法依托Pitot管、感煙探針、熱線風速儀等流場侵入式測量手段,難以呈現整個羽流在時間和空間上的未受干擾的流動狀態。為了觀測到火焰羽流,該文借助紋影對火焰羽流進行可視化。結合NavierStokes動量方程,提出了一種適用于流場的優化光流測速算法。該算法在火焰羽流紋影圖像上的測試結果比基本光流算法展現出更加平滑的光流場和更加均勻的渦度場,在求解的過程中前幾次迭代收斂...

基于自動化仿真平臺的淺海固定光伏結構優化設計————作者：賀子琪;徐萬海;孫瑜萌;

摘要：當前,海上固定式光伏支架結構的適用水深為3～5 m,為了擴大其適用水深范圍,明確相應的結構形式,亟須建立一套高效的自動仿真優化方法,解決多個設計變量間的“組合爆炸”問題。該文提出了一種適用于非線性多目標問題的參數化有限元分析與優化設計方法,選取水深、樁基數量、支架結構參數等作為優化變量,最小化成本和最大化結構剛度為優化目標。通過Isight平臺,集成有限元分析和多島遺傳算法,實現了對4～16 m水...

考慮出租車協同服務的樞紐定制公交線路優化————作者：郭宇航;安琨;馬萬經;

摘要：為緩解大型客運樞紐夜間打車難問題,提高樞紐客流疏解效率,該文研究了定制公交與出租車接力接駁的復合服務模式。首先,由定制公交將乘客從樞紐送到目的地周邊且容易打車的公交站點;然后,由停靠在公交站點的出租車將乘客送到目的地。為有效縮短乘客的總體出行時間和降低整個系統的運營成本,該文構建了混合整數非線性優化模型,并以定制公交運營、出租車運營和乘客出行時間的加權綜合成本最小化為目標,優化了定制公交的線路和發...

基于規則的自動合規審查體系的高層次規則間關系表示————作者：高佳濠;張荷花;

摘要：隨著計算機科學和軟件工程的相關技術包括人工智能、領域特定語言、知識圖譜等的發展,越來越多的自動合規審查工具開始出現。以建筑領域為例,有關建筑信息模型(building information modeling, BIM)、建筑二維圖紙的自動化審查研究和落地應用層出不窮。使用計算機進行自動合規審查的核心步驟之一是對用自然語言編寫的條文進行邏輯表示,將其轉化為計算機能夠理解的形式。雖然目前學者們已經進...

基于多源異構數據的CIM分級分類語義網構建————作者：徐照;官文鑫;張贛;方卓禎;蔡偉浪;

摘要：城市信息模型(city information model, CIM)是一種新型城市信息綜合體,通過數字化表達城市對象指導構建城市有機體,但CIM現有理論體系不夠完善,存在語義規范不足和缺少統一框架等問題。為構建CIM標準語義體系并促進其發展,該文首先提出基于線分類法和多方標準的CIM分級分類語義樹,并通過魯棒優化的雙向編碼器表征預訓練方法(robustly optimized bidirecti...

基于擴展與合并的星載光電混合交換設計方法————作者：鄧獻策;劉沛龍;劉凱;晏堅;匡麟玲;

摘要：隨著寬帶通信衛星波束數量和帶寬的快速增長,光電混合交換有望成為大規模低復雜度星載交換的有效途徑。然而,在采用Clos網絡擴展光交換規模的設計中,基于解耦的星載光電混合交換設計方法忽略了各部分交換之間的配合作用,增加了光交換映射次數,轉發器資源開銷大。該文提出了一種基于擴展與合并的聯合優化設計方法。首先,擴展光交換規模以滿足整體的光交換功能需求,通過將下、上變頻部分的光交換合并至下變頻部分執行,降低...

基于多Agent模型的應急指揮對地震應急救援的影響仿真研究————作者：郭翔;胡偉彪;

摘要：為探討應急指揮在地震救援中的關鍵作用,提升地震應急救援中的指揮效能,基于積石山6.2級地震事件,構建多Agent應急指揮救援仿真模型,將應急指揮救援系統中的主體抽象為現場總指揮Agent、現場保障指揮Agent、應急救援力量Agent和受災Agent,并定義各類Agent的行為模式和交互規則。通過NetLogo進行仿真和情景分析,結果表明:應急指揮對應急救援有顯著影響,現場總指揮Agent和現場保...

基于雙極化SAR數據的西北太平洋臺風海域風場智能反演————作者：閆秋雙;范陳清;趙欣彤;張杰;

摘要：西北太平洋海域臺風頻發,獲取該海域臺風大范圍、高分辨風場信息可為中國近海防災減災提供支持。星載合成孔徑雷達(SAR)是目前唯一可以實現大范圍臺風風場精細探測的手段。深度學習技術已應用于星載SAR風場反演,但相關研究仍比較初步,很少涉及臺風海況,且基本未挖掘極化圖像的優勢。該文利用西北太平洋臺風海域Sentinel-1 VV/VH雙極化SAR數據,以歐洲中期天氣預報中心第五代再分析數據集風場為參考,...

縱搖運動下雙轉子垂直軸風機簇功率性能研究————作者：趙常兵;鄭華冬;李濤;汪大海;

摘要：垂直軸風機簇是一種將多臺垂直軸風機安裝在同一基礎上的浮式結構,旨在提高海洋空間利用率和降低浮式風電成本。簇中風機不同的布置方式以及浮動平臺縱搖運動均會影響風機的發電效率。為研究其中的聯合影響機理,該文構建了單臺風機和垂直軸風機簇的三維計算流體動力學模型,首先計算了單臺風機在不同葉尖速比下的功率系數,通過與試驗結果的對比驗證數值建模方法的準確性,然后在流體域中引入第二臺風機形成風機簇,并在其基礎底部...

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