最新刊期
2017 年 第 49 卷 3 期
- 摘要：中文摘要: 随着IT技术和通信技术的发展，网络环境日趋复杂，云计算和虚拟化等技术的应用，使得主机边界、网络边界也变得动态和模糊。同时，网络攻击频繁，隐蔽性、持续性、趋利性等高级网络威胁增多。而传统网络安全与情报分析技术受数据来源单一、处理能力有限、部署依赖于物理环境等因素的限制，导致对威胁情报的获取、分析、利用能力不足，且对网络安全态势的感知与预测能力有限，不能有效解决当前和未来所面临的网络安全挑战。作者以大数据技术给网络安全与情报分析研究带来的挑战与机遇为线索，回顾大数据的内涵，分析当前网络安全与情报分析面临的困境，梳理大数据和网络安全与情报分析的关系，阐述大数据技术对传统安全分析方法的改变。大数据技术在安全领域应用形成大数据安全分析这一新型安全应对方法，通过紧扣安全数据自身的特点和安全分析的目标，应用大数据分析的方法和技术，解决网络安全与情报分析中的实际问题。一方面，批量数据处理技术、流式数据处理技术、交互式数据查询技术等大数据处理技术解决了高性能网络流量的实时还原与分析、海量历史日志数据分析与快速检索、海量文本数据的实时处理与检索等网络安全与情报分析中的数据处理问题；另一方面，大数据技术应用到安全可视分析、安全事件关联、用户行为分析中，形成大数据交互式可视分析、多源事件关联分析、用户实体行为分析、网络行为分析等一系列大数据安全分析研究分支，以应对当前的网络安全挑战。大数据安全分析技术在APT攻击检测、网络异常检测、网络安全态势感知、网络威胁情报分析等方面已经得到应用，但是，当前的网络安全形势仍不容乐观：高级网络威胁与攻击的有效检测方法缺乏；未知复杂网络攻击与威胁预测能力不足；缺乏度量网络安全态势评估结果的评价体系，关键资产与网络整体的态势评估指标体系不完善，网络安全态势感知评估方法缺少针对性；网络威胁情报信息分析的新型数据源数据获取难度大，缺乏威胁情报共享标准，尚未建成规模化、一体化的现代威胁情报中心和开放的威胁情报综合服务平台。围绕这些问题，需要研究高级网络威胁发现方法、复杂网络攻击预测方法、大规模网络安全态势感知技术、威胁情报数据采集与共享技术，并在高级网络威胁早期检测、隐蔽性和持续性网络通信行为检测、基于大数据分析的网络特征提取技术、综合威胁情报的高级网络威胁预测、非公开网络情报采集等关键技术上实现突破，以提升大数据对网络信息安全的支撑能力，增强网络信息安全风险感知、预警和处置能力。关键词：大数据;网络安全;情报分析
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发布时间：2023-11-14
科学前沿
- 摘要：中文摘要: 拼接节点作为钢桁架结构重要的连接部位，其承载力和刚度是影响钢桁架整体结构安全性和稳定性的重要因素。本文结合大直径钢桁架筒仓施工支撑平台设计提出两种角钢-双T型纵横梁拼接节点的拼接形式，为研究其承载特性，采用静力加载试验和有限单元法，对这两种拼接节点进行研究，分析相同受力和相同约束等条件下带腹板连接板拼接节点和带腹板端板拼接节点的抗弯刚度、极限荷载及破坏模式，以确定较合理的角钢-双T型纵横梁拼接节点的拼接形式，实现大直径钢桁架筒仓施工支撑平台的装配化施工。研究结果表明：相同约束条件下，当荷载达到150 kN时，试验测得带腹板连接板拼接节点的位移比带腹板端板拼接节点的位移小-1.73%，且其抗弯刚度比带腹板端板拼接节点高8.76%。采用有限单元法对带腹板连接板拼接节点和带腹板端板拼接节点进行数值模拟，当荷载达到极限荷载200 kN时，带腹板端板拼接节点塑性变形较大，最后带腹板端板拼接节点先于构件发生剪切破坏；当荷载达到极限荷载220 kN时，带腹板连接板拼接节点塑性变形较大，最后构件先于带腹板连接板拼接节点发生压屈破坏。带腹板连接板的拼接节点更符合“强节点弱构件”的节点设计原则，满足大跨度钢桁架节点拼接要求，其研究成果为钢桁架整体结构性能的研究提供理论依据。关键词：角钢–双T型纵横梁;拼接节点;承载特性;抗弯刚度;破坏模式
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 山区河流受暴雨洪水、滑坡和泥石流等灾害的影响，漂石颗粒在河床不断集聚，从而改变局部区域的河床形态及其水流结构。作者基于对野外典型漂石河段的调查和室内概化水槽试验，指出了河床变形及水流运动对漂石的突变响应特征。试验床面分别预铺粒径为2.5和7.0 mm的均匀沙，并在其上放置粒径为15.7 cm的天然漂石，利用声学多普勒测速仪和全站仪测量漂石局部区域的水流结构及河床冲淤地形。试验分析表明：漂石河床局部调整受相对淹没度和床沙粒径的影响，随着相对淹没度的变化，冲坑深度及范围也随之调整，但淤积的最大高度值则趋于稳定；床沙粒径与冲坑深度、范围呈现出较好的线性正相关关系，但其对后者的影响要远大于前者。漂石河床的局部响应主要是因为漂石的存在促使其局部区域的水动力条件变化。在无床沙工况下，漂石局部近底流速分布随着相对淹没度的变化而变化，而在有床沙工况下，其对相对淹没度的变化却并不敏感，但它们都较为符合对数分布。漂石局部的紊动强度及紊动耗散均在漂石下游的Δx≤1.5D范围内出现陡增现象，且随着床沙粒径的增加，紊动强度陡增的幅度变小，其影响范围也随床沙粒径及相对淹没度的变化而变化。因此，山区河流河床漂石对水流运动及河床变形的作用主要表现在局部近底水流结构及紊动统计特征出现陡变特征，从而引起局部冲淤程度加剧，对河床的水沙运动及其稳定形态产生较大影响。关键词：山区河流;漂石;河床突变响应;水流结构;紊动强度
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 大型地下洞室群施工期通风散烟效果直接影响施工效率和施工人员安全，结合黄金坪水电站地下厂房调压室工程，借助数值模拟和现场检测方法动态调整通风方案。采用FLUENT软件模拟洞室内通风流场，结果表明在初始通风方案下调压室风速总体满足规范要求，但在洞室交叉等边角处风速小于0.25 m/s，建议在洞室交叉处增设负压风机和射流风机，并封闭已完工且无后续通风需求的上层施工支洞，从实测结果来看，以上措施取得了良好的效果，洞室边角处的风流速度明显加快，均达到了规范要求。对地下洞室群通风质量进行现场跟踪检测，结果表明：初始通风方案经过优化后，洞室群风速总体有一定的增加；分析风速、风温、粉尘浓度3要素的相关性发现风速与粉尘浓度和风温呈明显的负相关；从风流要素沿程变化趋势来看，当洞室群内整体或局部区段风速低于0.5 m/s时，洞内温度基本都高于规范规定的28 ℃，粉尘浓度均大幅超过国家安全标准10 mg/m3，故针对工程实际情况，为有效保证通风质量，建议工程中地下洞室群在开挖时洞内风速应不低于0.5 m/s。从实测数据可以发现，现场通风环境复杂，各洞室交叉处通风流场很不稳定，因此建议同类工程在有条件的情况下，在施工现场增设风流要素实时检测点，根据现场检测结果对通风方案进行动态优化，以全方位保证通风质量。关键词：地下洞室群;调压室;施工通风;数值模拟;现场检测
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 宽级配砾石土的级配较宽，孔隙尺度跨越几个数量级，降雨入渗易形成空间上的不均匀入渗，即优先流入渗。基于孔隙结构的分形特征，定量研究降雨在宽级配砾石土中的入渗规律。根据多孔介质分形理论及Hagen-Poiseulle方程，水在不同尺度的孔隙管道内入渗率的量级不同，将土体的孔隙部分划分为2个区域—基质区和优先流区，这2个区域所占的比例随雨强的变化而变化。基质区内各孔隙管道的入渗率均达到其最大的入渗率，但各不相同，孔隙管道的直径量级小，入渗率量级小，优先流区各孔隙管道的入渗率相同且均未达到其最大入渗率，孔隙管道直径量级大，入渗率的量级远大于基质区，据此特征从理论上推导了降雨在土体不同孔隙区域内的入渗量和入渗率的表达式；基于此研究了基质区和优先流区的面积在孔隙中所占比例随雨强的变化特征及相应入渗量和入渗率的变化特征。结果表明：降雨在土体中的入渗呈现出优先流区高速入渗，基质区入渗相对缓慢的特点；随着雨强的增大，优先流区域的入渗率也随之增大。降雨入渗优先流现象产生的根本原因是土体多尺度的孔隙结构和无压力的自由入渗边界2个因素，其大小和分布受到土的饱和渗透系数和降雨强度的影响。从孔隙结构的角度解释了降雨入渗优先流的产生机制。关键词：宽级配砾石土;分形;多尺度;优先流;降雨入渗
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 为了研究减轻高含沙交汇区沙坝淤堵的治理措施，通过模型试验研究了干支流不同交汇角度对孔兑与黄河高含沙交汇区沙坝淤堵规模的影响。试验以产生的高含沙洪水淤堵黄河干流次数最多、危害最大的孔兑之一—西柳沟与黄河交汇的干支流河段为模拟对象，采用黄河高含沙水流动床模型相似律进行模型设计，选取90°、60°、30°和15°作为试验交汇角度，分别开展了清水和浑水交汇试验，获取交汇区水流分区特性和沙坝淤堵规模特征。结果表明：随着交汇角增大，支流对干流的顶托作用增强，交汇口上游壅水区流速逐渐减小，水深增大；交汇角较小时交汇口下游形不成回流区，交汇角增大到30°以后回流区形成并随交汇角增大而增大，伴随着高流速带向对岸移动；壅水区和回流区沙坝尺度随交汇角增大而增大，交汇角较小时形不成壅水区淤积体和回流区淤积体，但易形成交汇口对岸淤积体，其尺度随交汇角增大而减小，与回流区淤积体互为消长。交汇口以上主槽的淤堵由壅水区淤积体构成，交汇口下游主槽淤堵由回流区淤积体和对岸淤积体共同构成，当交汇角为30°时交汇口上下游主槽总体淤堵规模最小。从河道淤堵规模和河岸稳定方面综合分析认为，在现状河道和水沙条件下，30°是有利于减轻孔兑与黄河高含沙交汇区淤堵的较优交汇角，这对交汇口河道整治具有重要指导作用。关键词：黄河;高含沙交汇区;交汇角;沙坝
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 翻板闸门开启后，门上门下两层泄流，为堰、孔混合流，复杂的流态给工程的水力设计带来了难度，现有研究均是以求得综合流量系数为目标。为分开讨论在堰、孔独立出流时的相互影响，通过开展模型试验，基于翻板闸最大开度工况下的过流特性，研究来流量大小和下游水深对翻板闸过流能力的影响。试验来流量分别为0.06、0.08、0.10、0.12 m3/s，下游水深分别为0.50、0.55、0.60、0.65 m的工况组合，共16种工况进行试验。试验结果表明下游水深一定时，流量系数与来流量呈正相关关系；来流量一定时，流量系数与下游水深呈负相关关系。该研究成果基于大开度工况，可进一步研究其他工况的流量系数。关键词：翻板闸;堰流;闸孔出流;流量系数
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 利用微分方程建模技术构建一种通用的水资源脆弱性非线性评估模型，在对指标进行降维的基础上，研究水资源脆弱性和指标之间的非线性关系。首先，基于投影寻踪技术建立降维模型，对多维指标进行降维处理，然后采用拉格朗日函数法求解最优投影方向；其次根据评估函数具备的性质和特点建立水资源脆弱性微分方程模型；最后求解方程估计未知参数，模拟水资源脆弱性与指标之间的非线性函数模型。利用所建模型定量研究北京市1979—2012年的水资源脆弱性变化规律，筛选影响北京市水资源脆弱性的敏感因子，研究结果符合北京市实际情形，说明模型的适用性。在水资源供需平衡分析的基础上，对2020年北京市水资源脆弱性进行评价，研究结果表明：当不考虑外调水和再生水时，2020年北京市在1956—2012年来水条件下的水资源脆弱性值均约为0.88，水资源均处于极度脆弱状态；利用再生水和南水北调水后，2020年在不同来水条件下的水资源脆弱性均有所降低，平均下降幅度仅为17.2%。本文建立的水资源脆弱性非线性评估函数模型可以避免人为的干扰，具备单调性、有界性和变化的连续平稳性等性质，能定量模拟和刻画水资源脆弱性与指标之间的变化关系。关键词：降维;拉格朗日函数;微分方程模型;水资源脆弱性;北京
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 现行隧道自稳时间解析法中未考虑地下水的软化作用，导致过高估计亲水软化性岩石的围岩质量。以具有典型软化特性的石膏岩为研究对象，探索水的软化作用对隧道围岩自稳时间的影响。采用试验和理论相结合的方法研究围岩自稳时间。首先，进行不同浸水时间下的石膏岩软化试验，研究其软化规律；通过试验获得石膏岩吸水率、弹性模量和泊松比分别与浸水时间之间的定量关系；在弹性模量与浸水时间及泊松比与浸水时间的定量关系中，引入完整性系数和富水系数，建立岩体力学参数软化方程。然后，基于经典的圆形轴对称隧道弹性解，考虑掌子面对隧道轴向位移的影响，推导出隧道临空面处无支护状态下的位移公式；把岩体力学参数软化方程嵌入此位移公式中，获得考虑软化效应的临空面位移解。最后，在此位移解中引入活跃跨度和围岩的临界位移值，建立考虑软化效应的隧道围岩自稳时间解析模型。该模型考虑了围岩体工程特性、岩石力学特性及岩石软化特性，能输出自稳时间与活跃跨度之间的关系曲线。经自洽分析法检验，该模型中自稳时间随各参数的变化规律与实际情况相符，模型具有自洽性。模型被应用于评价礼让隧道石膏围岩的自稳时间，现场反馈结果表明该模型更适合于现场应用。关键词：自稳时间;岩体分级;软化;隧道稳定;活跃跨度;石膏岩
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 为进一步研究摩擦耗能部分自复位连接新型卷边PEC柱-钢梁组合框架边节点的抗震性能，考虑PEC柱布置方式和柱顶竖向力2个设计参数设计制作3个缩尺试件并进行了拟静力下抗震性能试验研究。根据试验测试结果，对试件承载力、节点转动刚度、残余侧移角、滞回耗能和节点受力机理等方面进行了分析。研究结果表明：摩擦耗能部分自复位连接可通过摩擦板摩擦滑移耗散地震能和预拉杆实现自复位功效，且整个加载过程中结构主体构件梁柱处在弹性状态；PEC柱顶竖向力明显提高了其初始抗弯刚度，而其二阶效应加快了连接的耗能发展进程，且PEC柱的布置对初始抗弯刚度、刚度退化和耗能发展进程影响较小；试件SMJ-2加载至试验结束对应层间相对侧移3.182%，其残余侧移角小于0.005 rad，即具有极佳的自复位功效，试件SMJ-3加载至中震层间相对侧移限值1/50和大震层间相对侧移限值1/30，其残余侧移角分别小于0.005和0.01 rad，自复位功效良好，而试件SMJ-1在加载至中震层间侧移限值1/50，其残余侧移角小于0.01 rad，但随后加载产生的残余侧移角由于竖向力二阶效应而增大趋势明显，自复位功效相应减弱。关键词：摩擦耗能部分自复位连接;PEC柱组合框架边节点;自复位功效;耗能能力;拟静力试验;抗震性能
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 针对两柱掩护式支架基于平面力系的承载区适应性单一，难以反映顶梁纵向对称面以外区域承载特性的问题，提出采用“承载体”分析支架的承载特性。运用空间力学解析法，以顶梁为研究对象推导“承载体”外表曲面解析式并分析承载面重叠时的选取原则；对“承载体”进行纵向和横向切面，得到支架纵、横两向承载特性；分析承载体的体积与支架参数之间的关系，并与已有的计算结果进行对比。结果表明：承载面的选取应遵循各液压构件承载力最小值的原则，并要满足立柱承载力在顶梁承载范围内为正值；“承载体”随支架高度而变化，并与支架高度存在一一对应关系；纵向承载区的2个极值点及面积都在支架纵向对称面处取得最大值并向两侧立柱双向衰减，横向承载区按照分布特征可分为3种类型；增大立柱上铰点到顶梁末端距离、立柱间距、平衡千斤顶的工作阻力及与水平夹角均能增大承载体的体积；“承载体”纵向对称面处的承载区分布特征以及支架参数对承载能力的影响都与已有计算结果吻合，因此“承载体”能够反映支架顶梁任意区域的承载特性，“承载体”的体积可以作为支架参数优化的标准。关键词：两柱掩护式液压支架;空间承载特性;承载体;纵、横两向承载区;量化分析
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 在装配式钢管混凝土结构中，钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接方式较为复杂。首先设计一种钢管混凝土柱–混凝土梁连接节点，可以在工厂预制大部分构件，在现场进行装配，满足装配式施工要求。通过装配式施工制作5个梁柱节点试件，包括3个中间节点和2个端节点试件。对该5个节点试件进行试验研究，其中1个中间节点试件进行单调加载，考察节点的静力承载力与变形性能；其余4个试件进行低周反复加载，根据试验得出节点在低周反复荷载作用下的破坏特征及滞回曲线、延性系数、耗能能力和强度刚度退化规律等。结果表明：试件破坏位置均在叠合梁上，符合强柱弱梁及强节点弱构件的设计原则；叠合梁截面尺寸为200 mm×350 mm的试件滞回曲线较为饱满，没有明显的捏缩现象，延性系数介于3.77与6.60之间，平均等效黏滞阻尼系数为0.222，节点的抗震耗能能力较好；叠合梁截面尺寸为250 mm×450 mm的试件由于叠合梁中部箍筋没有加密，叠合梁发生了剪压破坏，节点耗能能力未得到充分发挥，可以通过加大箍筋加密区的长度提高节点的耗能能力；试件强度退化系数一般均大于0.9，表明强度和刚度退化比较稳定；所有节点试件的倒“T”形连接件钢板均没有屈服，其抗弯和抗剪承载力为钢筋混凝土梁1.3倍的设计，偏于安全。关键词：梁柱节点;装配式;叠合梁;抗震性能
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 华北石炭二叠纪聚煤区是中国最重要的煤炭生产基地，区内众多煤矿皆受煤系底部奥陶系灰岩承压水威胁。针对当前煤矿巷道底板承压水突水评价方法存在的局限和不足，探索研究巷道底板承压水突水评价方法。现行评价方法岩梁法的理论计算前提主要包括：底板隔水层简化为两端固支梁；在岩梁弯矩最大处，底板隔水岩层承受的拉应力超过抗拉强度，岩层拉裂破坏；忽略孔隙水压力对岩石破坏的影响，计算隔水层厚度时抗拉强度取底板隔水层的平均值。事故数据及研究分析表明岩梁法计算假设存在不合理之处，与实际工况有较大偏差。基于对常见矩形巷道围岩应力分布特征的分析，结合巷道实际工况，摒弃底板隔水岩层弯拉破坏模式，提出隔水岩层剪切破坏模式，建立巷道底板承压水突水破坏岩柱模型；基于所建立的岩柱模型，利用极限平衡理论，综合考虑孔隙水压力对岩石破坏的影响，推导底板隔水层承受最大水压的计算评价方法。结果表明：最大水压与隔水层厚度、隔水层平均容重、抗剪强度参数、孔隙水压力系数和巷道宽度直接相关，最大水压与隔水层厚度呈指数函数关系。文中所提评价方法的计算结果与实测吻合，证明该方法合理有效。所提方法也能为地下工程其他专业领域类似的承压水突水问题研究提供借鉴。关键词：承压水;底板突水;最大水压;隔水层厚度;岩柱法
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发布时间：2023-11-14
水利与土木工程
- 摘要：中文摘要: 针对RAID存储容灾系统中数据存储的可靠性和扩展性等问题，提出一种具有较高容灾能力且易扩展的存储容灾方法，称之为随机阵列码。通过研究GF（2）上随机矩阵列满秩的性质，并将其应用在RAID存储容灾方案中。首先，依据RAID存储系统的环境配置和容灾需求设置条带参数；其次，构建相应规模且满足特定性质的随机矩阵作为编码矩阵；最后，将原始数据等分成块，利用编码矩阵将其编码并折叠存储到不同磁盘上。当发生磁盘损毁、扇区失效等原因造成数据丢失时，可依据相应的校验矩阵及剩余的编码分块进行失效数据的高概率译码恢复，从而，实现了数据高效、可靠地容灾存储。实验验证及理论分析表明：1）GF（2）上的随机高矩阵，在随机概率p=0.5，矩阵行列差δ ≥15时，即具有高概率列满秩的性质；2）随机阵列码的编码参数，不再受到素数或有限域规模的限制，可灵活设置，其容灾能力也可根据容灾需求进行扩展，并可实现较多的容错模式；3）随机阵列码由于基于XOR运算，在均匀随机时与RS码、CRS码相比，具有较高的编译码速率，特别是在较大规模的编码构造中表现良好；4）随机阵列码随着规模的增长，可趋于近似MDS码，具有较高的存储空间利用率。基于随机阵列码高效，可靠，易扩展等特点，可实现一般化RAID存储容灾方案的构造，此外，也可与其他存储容灾技术结合使用，共同构建特定需求下的RAID存储容灾系统。关键词：RAID;存储容灾;存储系统;随机矩阵
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 在无线数字通信系统中，全数字化接收机以固定的时钟进行采样，容易出现符号采样偏差，需要在接收端进行估计并补偿。针对符号定时估计的问题，提出了一种基于自相关系数插值的迭代符号定时同步算法。该算法分为两个步骤：粗同步与精同步。粗同步先利用零相滤波器或三相滤波器组对接收信号进行匹配滤波，再利用滑动自相关的方法对同步头序列进行相关运算，当超过同步门限时，开始进行同步跟踪对自相关系数进行峰值搜索，以确定精同步搜索区间。精同步直接在搜索区间内进行迭代搜索，迭代过程中需要先根据估计的时延值生成群时延的匹配滤波器以对接收信号进行补偿，再利用最小二乘逼近函数度量，同时，采用高斯插值的方法提高搜索速度以获取精确的估计结果。与传统算法相比，该算法降低了同步搜索过程中的计算复杂度，同时利用迭代搜索易于实现高精度的符号定时同步。仿真结果表明：对于长度为64的同步头序列，在高斯白噪声信道条件下，信噪比-2 dB时，该算法利用两次迭代即可逼近克拉美罗界；在信噪比为10 dB，针对±1/2符号周期内的采样偏差，本文算法的MSE性能均优于升余弦插值、MMSE插值与多相滤波器组算法；在瑞利信道、CCIR中等信道以及CCIR坏信道下也能进行有效的估计，适合无线数字通信系统的信道环境。关键词：符号定时估计;匹配滤波;自相关系数;迭代;高斯插值
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 针对图像去运动模糊问题的病态性，已有的方法通常引入对图像的正则化约束从而缩小解空间范围使其良态化，但单一的正则化约束并不能很好地估计点扩散函数和复原原始图像。基于此，本文提出一种基于多正则化约束的图像去运动模糊方法。首先，根据图像梯度符合重尾分布的特性，采用归一化的超拉普拉斯先验项作为对图像先验约束的正则项。其次，分析描述图像运动模糊的点扩散函数的内在特性包括稀疏性和连续光滑性；同时，采用点扩散函数自身的L1范数保证其稀疏性并作为其中一项点扩散函数先验约束的正则项，采用Tikhonov正则化约束保证其连续平滑性并作为另一项点扩散函数先验约束的正则项，避免估计的点扩散函数中存在孤立的点。由于所建立的正则项虽然不可微但其是非严格凸函数，故引入辅助变量采用分裂法和交替求解法对所建能量方程进行求解，并利用小波软阈值公式求解辅助变量。本文方法对合成的运动模糊图像和实际相机抖动造成的自然模糊图像均进行实验，实验结果验证了该模型和求解算法的有效性和快速性。实验结果表明，本文方法提高了点扩散函数估计准确度，同时提高了复原图像质量，具有较好的复原效果。关键词：去运动模糊;多正则化约束;分裂法;超拉普拉斯先验
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 针对一类基于忆阻时滞神经网络的耗散问题，提出一种结合倒凸技术和Wirtinger积分不等式的耗散方法。首先，应用微分包含和集值映射理论，将忆阻时滞神经网络转化成传统的时滞神经网络；接着，构造含有时滞系数的状态向量2次项和3重积分项的Lyapunov-Krasovskii泛函（LKF），应用倒凸技术和Wirtinger积分不等式估计LKF微分，得到了确保时滞神经网络严格耗散的时滞依赖条件，这些条件可以用线性矩阵不等式形式表示并且易于用Matlab软件实现。将该方法推广到研究时滞神经网络无缘分析问题中。在数值例子中，针对不同的时滞变化率上界，与现有文献的最优耗散性能指标进行比较，实验结果表明，本文方法将其提高了5%。另外，在相同时滞条件下，仿真分别给出了神经网络系统有外部输入和无外部输入的状态轨迹，由仿真结果可以看出外部输入的存在的确破坏系统稳定性。关键词：耗散;忆阻;神经网络;时滞;Lyapunov泛函
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 针对人体面部皮肤状态指标与中医体质类型之间的关联性进行科学、定量研究，从测试数据持续累积与知识发现深入推进的过程视角，尝试揭示人体内在中医体质与外观皮肤状态指标间的复杂动态演化规律。综合小样本条件下决策树的良好归纳特性及大样本条件下贝叶斯算法分类准确率高的优势。提出基于建模数据量会不断增多的趋势，构建可自适应修订决策树和模糊朴素贝叶斯融合分类算法的权重，以适用于测试数据从小到大积累过程中分类模型均具有较好分类特性及可解释性的应用要求。其中决策树采用最佳后剪枝方式，避免了常规决策树存在的过拟合弊端；朴素贝叶斯算法则通过定义指标归属区间的模糊隶属度来解决皮肤属性测试与分类中存在的随机性与模糊性。实证结果表明本文提出的分类模型的融合权重可动态调整且随着建模数据的增多分类精度会相应提高。目前对应151个建模数据的分类模型的分类准确率为86.7%，高于独立决策树、朴素贝叶斯的83.3%和80%，亦高于对照组80个建模数据对应分类准确率的76.7%。分析可得：此皮肤与体质动态分类模型通过有效利用参与建模的数据信息，能识别出人体面部外观皮肤状态指标与内在中医体质之间的复杂关联性，建立的分类模型具有较好的精度与可解释性，为基于数据驱动的中医理论的科学化、智能化发展进行了有益的探索。关键词：关联性;信息融合;决策树;模糊朴素贝叶斯
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 为了提高该算法求解约束优化问题的能力，提出一种新的约束病毒种群搜索算法。首先，提出自适应α-level比较策略，以在算法的不同阶段充分利用可行个体与不可行个体的有效信息；其次，为了进一步提高算法求解约束优化问题的收敛速度和搜索精度，针对算法的病毒扩散行为，提出了结合反向学习机制的搜索方程，以提高种群多样性并加速全局收敛。对CEC2006中13个约束优化函数的对比仿真结果表明，本文算法在搜索精度、收敛速度以及稳定性方面，相比于αSimplex算法、粒子群遗传算法算法、交叉人工蜂群算法算法以及约束改进差分进化算法算法具有明显优势。同时将该算法应用于无人机协同实时航迹规划约束优化问题中，通过仿真实验并与利用约束改进差分进化算法对这一问题进行求解的方法进行对比，验证了本文算法在规划效率、规避威胁等方面的优越性。关键词：病毒种群搜索算法;约束优化;自适应;α;-level比较策略;反向学习;无人机协同航迹规划
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 随着民航运输业的快速发展，运输需求与空域资源容量之间的矛盾日益突出，导致航班延误的比例也在逐年升高。进港航班排序作为空中交通流量管理的主要手段，能够有效地减少航班延误，减少经济损失，并提高跑道利用率。作者针对进港航班排序问题，建立一种基于最小化总延误时间的多跑道进港航班排序数学模型，并通过采用精英存档策略和控制参数自适应策略，提出一种精英存档自适应微分进化算法（EASaDE： self-adaptive differential evolution algorithm with elite archive）。在EASaDE中，精英存档策略将当前种群划分为精英种群和非精英种群，参与变异的个体部分来自精英种群，剩余的来自非精英种群；而控制参数自适应策略则将控制参数应用到种群中的每个个体，并根据个体的进化停滞代数来自适应调整参数值。为检验EASaDE的优化性能，选取9个常用于优化算法对比的Benchmark测试函数和双跑道进港航班排序实际问题进行实验。从Benchmark函数的优化结果可以看出：EASaDE的优化性能要好于基本DE算法和其它参与对比的改进DE算法。同时，从双跑道进港航班排序的优化结果可以看出：与其它优化算法相比，EASaDE所求得的总延误时间明显更小，规划后的进港序列更为合理。因此，提出的EASaDE算法具有较高的收敛精度、收敛速度和稳定性，从而能够有效地减少进港航班队列的总延误时间，提高跑道吞吐量，并减轻管制员的调度压力。关键词：进港航班排序;独立进近;微分进化;全局优化;精英存档
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 面对微博情感评测任务中的多标签分类问题时，基于向量空间模型的传统文本特征表示方法难以提供有效的语义特征。基于深度学习的词向量表示技术，能够很好地体现词语的语法和语义关系，且可以依据语义合成原理有效地构建句子的特征表示向量。作者提出一个针对微博句子的多标签情感分类系统，首先从1个大规模的无标注微博文本数据集中学习中文词语的词向量表示，然后采用卷积神经网络（convolution neural network，CNN）模型进行有监督的多情感分类学习，利用学习到的CNN模型将微博句子中的词向量合成为句子向量，最后将这些句子向量作为特征训练多标签分类器，完成微博的多标签情感分类。2013年NLPCC（Natural Language Processing and Chinese Computing）会议的微博情感评测公开数据集中，相比最优评测结果的宽松指标和严格指标，本系统的最佳分类性能分别提升了19.16%和17.75%；采用Recursive Neural Tensor Network模型合成句子向量的方法，取得目前已知文献中的最佳分类性能，系统将2个指标分别提升了3.66%和2.89%。采用多种多标签分类器来对比不同的特征表示方法，发现基于CNN特征空间的句子向量具有最好的情感语义区分度；通过对CNN迭代训练过程的分析，体现了语义合成过程中的模式识别规律。进一步的工作包括引入更多合适的深度学习模型，并深入探索基于词向量的语义合成现象。关键词：情感分类;多标签分类;词向量表示;卷积神经网络;语义合成
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发布时间：2023-11-14
信息工程
- 摘要：中文摘要: 考虑用户出行习惯的复杂性、多样性，对区域充电桩进行合理的配置以满足充电需求。首先，通过马尔科夫链模型描述电动汽车用户一天出行过程中在行驶、充电、不充电也不行驶3种决策行为下，动力电池荷电状态的变化情况。以此确定该过程中电动汽车用户的实时充电行为，得出不同类型电动汽车的快充、慢充负荷需求。然后，考虑规划区内电动汽车的移动特性及其不同时段不同类型电动汽车辆数，预测各区域各时段充电负荷的需求情况。最后，以投资、运维成本最小为目标建立区域充电桩优化配置模型。该模型计及了电动汽车移动特性均衡等约束条件，并通过粒子群优化算法求解。对33节点4区域系统电动汽车充电负荷需求预测及其充电桩配置进行仿真，仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。关键词：电动汽车;马尔科夫链;负荷需求;移动特性;充电桩
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 本文提出一种基于功能单元的高压配电网负荷转供分层优化模型以疏缓愈来愈复杂的城市电网阻塞，即将城市电网抽象为上层220 kV供电通道和下层110 kV功能单元组的简化模型。上层模型中，通过功能单元可达性矩阵定义“通道分配因子”引导单元组内负载在各供电通道的分配，定义“容载协调比例”协调“容”“载”间的不平衡关系，并将二者作为粒子编码，利用算法初始化通道分配因子及容载协调比例，生成网络负载预分布；下层模型中，事先枚举“有效供电路径矩阵”反映单元组内负载的实际分布，定义贴近度反映单元组内负载的实际分配与通道分配因子的贴近程度，根据上层模型生成的通道分配因子及容载协调比例，引导下层各变电单元组的实际负载及协调量向上层贴近。将上下层目标函数之和作为粒子群算法的适应度函数，即可形成上层全网有功负载预分布引导，下层功能单元组交互执行的求解策略，使负载分布逐渐趋于合理的均衡状态，并在潮流校验的前提下利用算法的迭代更新使系统负载分布逐渐趋于均衡。以离散二进制编码代表每一种操作序列，采用模糊综合评价方法评估网络从初态到终态不同过渡方案下系统的安全水平，在优化方案确定后，制定一个在连续操作下安全水平较优的操作序列，以保证每一步操作都能使电网运行在控制阈值范围内。利用某城市电网局部系统验证了方法的有效性与在线分析的适用性。关键词：高压配电网;负荷转供;功能单元;粒子群算法;模糊评价;动作序列操作序列
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发布时间：2023-11-14
电气工程
- 摘要：中文摘要: 为从分散相油滴聚结机理的角度阐明板式聚结器强化油水分离过程的原理并为其设计提供依据，对油滴群在不锈钢斜板表面的聚结过程和油水两相在聚结板组内的分离过程进行了实验，研究分散相油滴在单一聚结板表面和聚结板组内的聚结行为及机理。结果表明：分散相油滴接触聚结板后将在表面形成凹凸不平的油滴层，而非连续流动的油膜；后续油滴通常难以直接融入油滴层，其中大油滴在油滴层表面主要以滚动方式离开聚结板，而小油滴则是通过嵌入凹凸不平的油滴层表面，并经过排挤水膜→聚并增长→形成随机流道→脱离聚结板的时间过程而实现分离。聚结板组对大油滴分离过程并无强化作用，但可有效强化小油滴分离过程。且强化原理主要在于3个方面：缩短油滴浮升至聚结面的时间；在板表面形成凹凸不平的油滴层，为小油滴提供稳定的停留场所以完成聚并过程；为分散相小油滴的聚并提供足够的聚结面积。这一机理较好阐明了小油滴分离实验结果及其分率效率随聚结器结构参数的变化规律，即一定范围内，增加聚结板长度（增加有效聚结面积）或减小板倾角（促进油滴停留与聚并）都将提高分离效率。关键词：油水分离;聚结平板;聚结机理;分离效率
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 随着聚烯丙基胺在染整，水处理，气体吸附等领域的广泛应用，聚烯丙基胺的需求越来越大。然而，用烯丙基胺单体直接聚合会存在严重的衰减链转移现象，而无法得到高分子量的产物，用加氢方法制备，实验过程繁琐。本文采用先对烯丙基胺单体进行盐酸化，消除衰减链转移现象，再利用（NH4）2S2O8和NaHSO3作为引发剂，对烯丙基胺盐酸盐进行自由基聚合，使用离子交换树脂对聚烯丙基胺盐酸盐进行离子交换处理，获得聚烯丙基胺。对聚烯丙基胺进行红外光谱和核磁结构表征，结果表明红外光谱在997 cm-1处对应的C=C键和945 cm-1处对应的=C-H键消失，说明单体被成功聚合。氢核磁谱图表明C上有3种氢，这与聚合物的结构相对应，也说明聚合物被成功合成。利用紫外光谱，X射线光电子能谱（XPS）和能量散射X射线能谱（EDX）探究聚合物与硫化氢的反应。紫外光谱显示，聚合物与硫化氢反应后，最大吸收峰的波长出现红移，并且强度增加。EDX测试表明与硫化氢气体反应后的聚合物表面存在着硫元素，并且表面硫原子百分率达到4.62%。XPS谱图表明，聚合物与硫化氢气体反应后，存在两种硫元素，经过分析说明聚烯丙基胺与硫化氢气体反应既存在着化学反应过程，同时还有物理吸附的过程。本文采用简单的自由基聚合制备聚烯丙基胺，并将其与硫化氢气体反应，实验表明聚烯丙基胺可以用作硫化氢气体的吸收剂。关键词：聚烯丙基胺;自由基聚合;硫化氢;烯丙基胺
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 水性聚氨酯/无机复合材料兼具有机物和无机物的优点，是一类非常有发展前景的复合材料。然而，有机物与无机物之间的差异使两相相容性不好，不仅限制了无机材料在聚合物基体中的作用而且导致复合材料结构不均，综合性能下降。因此，保证无机粒子在聚氨酯基体中的均匀分散是制备性能优异的水性聚氨酯/无机复合材料的关键。本文将高支化度的水性硅溶胶（KS560）添加到3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）封端的WPU乳液中，通过sol-gel反应制备了均一的水性聚氨酯/SiO2复合乳液（WPU/SiO2）。体系的中和度（DN）由三乙胺/2，2-二羟甲基丙酸（TEA/DMPA）的摩尔比控制。研究了体系DN值对复合乳液结构和性能的影响。通过29Si NMR及流变实验证实WPU与KS560之间的化学交联结构。随着DN值增加，这种化学交联程度增大，使得流变的储能模量值降低。SEM照片发现KS560的加入可分散转移成膜过程中产生的应力，并阻止裂纹的形成。而DN值增加有利于改善复合胶膜表面的平整度。同时，KS560为WPU引入了聚硅氧烷网络结构，使复合材料热稳定性，耐水性及力学性能均得到提高。当DN为80%时，复合材料的吸水率达到最低值4%。另外，随DN值增加，KS560与WPU之间的界面强度，KS560之间的缩合程度增加，这使复合材料的拉伸强度及模量值均增加。因此，DN值为80%时可制备综合性能优异的WPU/SiO2复合材料。关键词：水性硅溶胶/聚氨酯复合材料;交联性能;中和度
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发布时间：2023-11-14
化学工程与材料工程
- 摘要：中文摘要: 为研究计算机辅助硅胶假体制作方法，以双组分硅橡胶为研究对象，参照人体用硅胶假体几何特征并根据普通小鼠乳房特性，综合考虑温度和材料属性参数，进行计算机辅助3维建模和模具、假体温度场数值模拟，分析假体表面实际受热温度与模具加热温度（以下简称模温）吻合情况；基于有限元分析方法，模拟假体模型受载状况，从柔软度和疲劳寿命2个方面探讨假体模型在修复胸壁软组织缺损中应用的可行性；基于打印材料和制作工艺，分析假体制备试验可行性，然后采用3D打印技术设计制备模具；综合考虑粘膜效应影响和交联反应效率，模温分别取5、25、60 ℃，进行硅胶假体制备实验。通过不同的硅胶与固化剂配比和模温处理，比较不同配比和模温对制备假体柔软度、黏度和脱模耗时的影响；基于最小二乘曲线拟合原理，数据优化分析，检验回归方程显著性，确定配比与模温。实验结果表明，一定范围内，配比对假体影响显著，模温对其影响甚微。当硅胶与固化剂配比为10∶0.43，模温为55 ℃时，所得假体具有良好柔韧性等特点。关键词：硅胶假体;3维建模;有限元分析;3D打印;配比;模温;优化分析
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 交通场景中的视频图像去雾处理，是一个实时性极强的不确定反问题，针对雾霾天气下车载视频图像退化严重的现象，分析了交通环境中雾气浓度对车前物景可视度的关系，提出了大气能见度与车行视觉距离之间的关系模型，讨论了降质图像增强的理论与方法，建立了雾霾条件下车行可视距离的线性回归公式和基于大气能见度的透射率快速估值模型。同时，研究了雾霾物像暗通道的基本特征，提出了利用引导滤波对图像实现边缘平滑、细节增强以及利用盒式滤波保持边缘信息，降低时间复杂度；直接利用灰度图像获取大气光像素矩阵的估值方法，建立了基于大气光的快速估计模型，解决了暗原色先验理论方法的“非天空区”假设及其时间复杂度难以适应车载视频图像处理的问题。根据上述提出的透射率估计方法和天空光的估值模型，本文提出了一种鲁棒性好，实时性强的雾霾视频图像去雾的新算法，并完成了基于该方法的视频图像恢复处理流程设计，构造了车载雾霾视频图像恢复处理的综合验证平台，通过信息熵和图像边缘检测的方法，对本文提出的方法与目前已有的几种流行的去雾方法进行了图像恢复质量的比较，结果表明，本文提出的方法在反映图像细节和清晰化等方面都取得了良好的处理效果。关键词：车行视程;大气光估值;去雾算法;引导滤波;盒式滤波
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发布时间：2023-11-14 - 摘要：中文摘要: 分段式结构设计通常被应用于层流等离子体发生器的结构设计中，以避免产生大尺度分流现象，进而避免层流等离子体射流产生脉动。然而，在分段式层流等离子体发生器中，当中间电极长度较长时，经常在该中间电极上产生一个新的阳极弧根和阴极弧根（即双弧现象），导致该电极热负荷严重，造成电极的严重烧蚀和等离子体射流的波动。为了延长层流等离子体发生器中间电极寿命，提高层流等离子体射流稳定性，必须对双弧现象加以抑制。本文基于假设条件，首先建立了层流等离子体发生器正常工作时和产生双弧现象时的分析模型，分析了双弧现象产生机理，并基于最小电压原理，推导出层流等离子体发生器不产生双弧现象对中间电极的尺寸要求；然后，基于前述双弧现象产生原理分析和理论推导，确定了抑制层流等离子体发生器产生双弧现象的措施如下：一是，增加冷气膜击穿电压Ub，使电弧与弧室壁的电势差不足以击穿二者间的冷气膜；改善等离子体发生器冷却通道，优化其对弧室壁的冷却效果，进而降低冷气膜的温度；增大工作气体流量，增强对电弧的压缩，进而增加冷气膜的厚度。二是，限制中间电极轴向长度，降低电弧在对应中间电极区间的电压降，即任意中间电极在轴向的长度均满足最小电压要求。关键词：层流等离子体;双弧现象;抑制措施
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发布时间：2023-11-14
机械工程
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