最新刊期
2018年第52卷第2期
- 摘要：4D打印技术是基于智能材料与结构的增材制造技术提出来的,4D打印制造的实体结构形状可以随外界环境发生变化。通过对形状记忆合金、形状记忆聚合物、压电材料、电致活性聚合物、光驱动型聚合物、水驱动结构等智能材料与结构的增材制造方法与驱动效果进行综合比较发现:直写打印成型具有适用性广的特点,单一智能材料的驱动性能有限;混合增材制造技术可以兼具多种智能材料的性能,拥有多种原位驱动模式,能够克服单一智能材料与结构的不足。文献综述表明:4D打印技术研究整体还处于实验室探索阶段;4D打印还需要在拓宽智能材料范围、开发打印软件、探索打印工艺、研究软材料打印方法、解决不同智能材料的兼容问题等方面展开深入研究,才能够在医疗、军事、航天等领域得到广泛应用。关键词：增材制造;智能材料与结构;驱动性能;驱动方式;打印工艺1075|3|14更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对目前软件定义网络中细粒度的流匹配机制造成的网络流表项空间开销和查询开销爆炸式增长等问题,提出了一种全新的基于布隆过滤器(Bloom Filter)的多级流表结构。该结构为混合流表结构,采用Bloom Filter多级流表结构来存储流表项,主要着眼于提高软件定义网络(SDN)交换机流表的容量和加快流表项的匹配速度;在流表项语义层面,设计并实现了控制器与SDN交换机之间的中间适配层模块来解决语义冲突问题。基于真实流量的实验结果表明,在规则占用空间上,与传统流表相比,Bloom Filter在流表越精细的情况下优化比率越高,最高可达90.7%。随着流表项规则的增加,匹配耗时优化效率提高,匹配时间最多可减少99.4%。该问题的解决可望为SDN网络的大规模实用化部署奠定数据层面的基础。关键词：软件定义网络;混合流表;布隆过滤器;多流表优化619|3|3更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对可用性约束以及任务响应时间不同给异构系统中实时任务调度分配带来的处理机节点难选取的问题,提出了一种带可用性约束的性能优化调度算法(PO-SSAC)。该算法将异构系统内处理机节点、实时任务以及带可用性约束的实时任务调度过程进行数学建模,通过考虑可用性成本与任务平均响应时间的折中,引入系统综合开销的概念,根据实时任务的可用性需求为其分配系统综合开销最少的处理机节点调度执行,达到系统调度资源合理利用的目的。实验结果表明,在实时任务调度可用性方面,与SSAC算法相比,PO-SSAC算法提升了3.4%,与MinMin算法相比,提升了76.9%,与Sufferage算法相比,提升了76.5%;与Sufferage算法相比,PO-SSAC算法的系统综合开销减少了约30%,优化了异构系统的实时任务调度性能。关键词：异构系统;可用性约束;实时任务调度927|3|1更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对传统稠密轨迹行为识别法不能很好地区分行为区域和背景的问题,提出一种运用显著性检测的行为识别方法。考虑到视频显著性在较小的时空范围内变化不大,将视频在时域分割为多个短子视频,并将子视频在空域划分成小块,再以块为基础运用一种两阶段显著性检测方法获取每个子视频的行为区域。在检测的第一阶段,将低秩矩阵恢复算法应用于子视频的运动信息计算其初始显著性,并据此将其内所有块划分为候选前景集合和绝对背景集合;在第二阶段,为了将真正的行为区域从候选前景集合中分离出来,利用绝对背景集合中块的运动信息构建字典,通过加权稀疏表示算法计算候选前景集合中每个块的细化显著性,再通过阈值化获取二值显著图用以指示行为区域;最后,将显著图融入稠密跟踪过程以获取行为区域轨迹用于行为识别。基准数据集上的实验结果表明,该方法能够较好地检测视频中的行为区域,获得的识别率高于传统稠密轨迹法2.5%4.5%。关键词：行为识别;显著性检测;稀疏表示;低秩矩阵恢复527|3|3更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对结构光三维测量系统中由于被测物表面反射率不均匀和曲率变化较大引起的条纹灰度退化现象,从而导致条纹中心提取精度下降的问题,提出了一种灰度调整方法。首先通过投影单色灰度图像到被测物体上,计算出摄像机采集图像中各个像素点相对于物体表面的调制信息,然后逐点将其代入条纹图像中进行灰度运算,以消除灰度退化项,实现条纹的灰度调整。分别对黑白相间的平板和人脸石膏模型进行实验,结果表明:经灰度调整后,各条纹在横截面上基本满足高斯分布,且条纹灰度分布均匀,从而有效修正了因反射率突变引起的重心偏移; 同时解决了复杂物体图像中因亮度不均匀引起的条纹中心局部断线问题,从而保证了测量数据的完整性。上述结果验证了该方法的有效性和可靠性。关键词：结构光测量;中心提取;灰度退化;调整545|5|0更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对目前装备系统效能评估可信度无法客观度量的问题,提出了一种客观度量评估可信度方法。该方法从评估数据、评估模型及单样本分类置信度3个方面描述评估可信度。在计算评估数据可信度方面,通过分析评估数据的不确定性确定评估数据的可信度; 在计算评估模型可信度方面,将模式分类准确率转化为评估模型可信度度量指标; 在计算单样本分类置信度方面,根据不同类别样本在高维空间的分布关系,给出了适用多数分类算法的分类置信度计算方法; 进一步通过可信度传播模型将以上3个方面进行综合,得到综合评估可信度。对雷达抗干扰效能评估可信度的仿真结果表明:该方法不使用专家经验知识,能够客观度量效能评估的可信度,其结果不受评估主体影响,解决了不同专家对同一装备给出的效能评估可信度不同的问题; 与现有主观方法相比,准确率提高了10%。关键词：效能评估;可信度;模式分类;客观度量845|6|2更新时间：2025-07-09
- 摘要：为解决传统社群结构理论难以分析集群行为中的个体与关系特征等问题,在原有社群结构理论的基础上提出全符号网络下的社群结构理论,从而反映出个体聚类的综合特征。首先,基于带有关系属性与节点属性的全符号网络,在综合考虑网络个体、关系与结构属性的基础上,定义出全符号网络社群结构的定义,即一个可以被分为不同子网络的结构,其中子网络内部节点属性大致相同,关系连接稠密,且大部分由正边相连,而子网络之间节点属性不同,关系连接稀疏,且由负边相连; 其次,基于Newman提出的模块度指标,结合网络的节点、关系、结构这3层因素构建出全符号网络下的模块度指标,同时利用遗传策略对该的指标优化实现了全符号网络的社群结构探测。基于不同网络属性的实验发现,相比传统社群结构指标,新指标可以有效识别出这些属性的差异,解决了传统社群结构探测方法不能分辨网络节点属性与关系属性的问题,为个体聚类研究提供新的路径与方法。关键词：社群结构;符号网络;模块度;指标379|5|0更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对传统的认知无线电Underlay中时频重叠MQAM信号调制识别方法性能低的问题,提出了一种采用时频分析图像纹理特征的时频重叠信号调制识别方法。首先对接收到的时频重叠MQAM信号做频率切片小波变换得到时频分析图像,并选取纹理差异明显的切片部分进行灰度化处理,然后通过提取时频分析图像的灰度-梯度共生矩阵特征,最后利用径向基函数神经网络分类器有效地实现了时频重叠MQAM信号调制方式的识别。仿真结果表明:在信噪比为4dB下,所提出的方法的平均识别率可达到95%以上;在信噪比大于0dB时,所提方法的识别性能优于基于高阶累积量的识别方法。关键词：认知无线电;时频重叠;调制识别;时频分析522|3|1更新时间：2025-07-09
- 摘要：为了克服传统微带点源模型中计算变量单一、缺乏物理机理分析的缺陷,提出了一种基于电热耦合效应的微带非线性传输线模型。首先在传统的传输线方程中引入3阶非线性电阻系数,确立了微带线中3阶无源互调(PIM)功率的计算方法; 然后考虑电热耦合效应,给出了非线性电阻系数的数学关系式,结合电流密度的变化,得出了PIM功率随微带线宽度和频率的计算结果; 最后通过实验对计算结果进行了验证,实验结果与理论计算比较吻合。计算与实验结果表明,相比于传统的非线性点源模型,结合电热耦合效应的非线性传输线模型对互调的计算分析更加完善,在微带线长度之外给出了微带线宽度、频率、输入功率等变量与微带线PIM功率的相对关系,能够更全面地预测微带线上无源互调的影响。关键词：无源互调;传输线模型;电热耦合;印刷电路530|5|0更新时间：2025-07-09
- 摘要：为解决强化学习算法在干扰决策过程中收敛速度慢的问题,提出了一种采用双层强化学习的干扰决策算法(DRLJD)。首先对等效通信参数进行建模,模型减少了待学习参数的个数,降低了搜索空间的维度;然后利用降维后的搜索空间指导干扰参数选择,避免随机选择导致干扰性能差的缺点;最后利用选择的干扰参数施加干扰,并根据环境反馈进一步降低搜索空间的维度,通过不断交互的方式加快算法的收敛速度。此外,将以往的干扰经验以先验信息的形式加入到系统的学习进程中,进一步缩短了系统的学习时间。针对构造的干扰问题实验表明,DRLJD算法经过200次交互便学习到优异的干扰策略,小于现有算法所需600次交互,且先验信息的利用进一步降低了对交互次数的要求。以提出的新的奖赏标准作为奖赏依据,算法能够在未知通信协议情况下以牺牲交互时间为代价学习到最佳干扰策略。关键词：强化学习;双层强化学习;干扰决策;先验信息;奖赏标准653|3|6更新时间：2025-07-09
- 摘要：为解决突发错误信道下里德所罗门码译码复杂度高与性能差的问题,提出了一种突发错误检测的重数分配算法（BD-RCMA）。首先计算信道突发噪声占比参数,根据该参数对包含随机错误与突发错误的混合信道进行数学建模,以便从信道中获取信道软信息;然后基于子码的电平计算每一符号的可靠度与突发度并确定突发度阈值,并比较突发度与阈值得到突发错误的精确位置,实现对突发错误的检测;最后对BD-RCMA算法进行电路设计并将其应用于基于硬判决的突发错误软判决译码器架构中。仿真结果表明,BD-RCMA算法可以精确定位突发错误位置,在突发错误所包含的子码数为65～71、信道信噪比为5～9dB情况下,与低复杂度重数分配算法相比,误帧率可降低15%45%。关键词：里德所罗门码;重数分配;混合信道建模;突发错误;电路设计330|3|2更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对受海洋环境、干扰等影响而导致历程图上弱目标不明显,进而使目标检测能力降低的问题,提出一种新图像检测算子与一维直方图分段均衡联合处理(NIDO-ODSHE)的弱目标轨迹增强方法。首先利用新图像检测算子对波束输出数据中的历程图进行滑窗检测,接着对检测后的数据进行子自适应分段直方图均衡增强处理,最终得到新的历程图。采用NIDO-ODSHE方法处理后的历程图能获得较大处理增益,历程图更清晰,弱目标轨迹显著增强,而且处理过程中无需设置参数、计算量小。通过对被动声纳历程图的仿真和试验数据分析表明:NIDO-ODSHE方法可以增强历程图弱目标,提高弱目标人工/自动检测能力;与直方图均衡(HE)处理方法相比,NIDO-ODSHE方法可使图像均方误差提高12%以上,图像清晰度提高6%以上。关键词：历程图;图像检测算子;图像清晰度;弱目标轨迹420|3|0更新时间：2025-07-09
- 摘要：基于对现行的光纤复合架空地线(OPGW)雷击测试标准及研究现状的分析,提出了OPGW连续时序雷电直接效应的实验方法,并建立了雷电流B分量与连续电流C分量组成的多重连续时序雷电直接效应的实验平台,评估雷电流C分量的幅值和作用间隙对OPGW雷击损伤的影响规律,探索雷电流对OPGW的作用机理及散流特性。研究发现:随着C分量转移电荷量的增加,OPGW外层铝包钢股线熔断烧蚀程度不断加剧,雷击过后的温度不断升高。在转移电荷为200 C时,雷击后瞬间OPGW表面的温度超过3 700 ℃,约30%的股线发生严重损伤。随着雷击实验作用间隙由5 cm增加至6 cm,OPGW试品雷击后的温升减小40%,损伤程度也有所减轻。研究内容能够为OPGW雷击实验方法的规范及防雷特性的评估提供基本实验支撑和理论依据。关键词：光纤复合架空地线;雷电直接效应;转移电荷量;作用间隙;温度分布;雷击断股423|5|1更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对双绕组电力变压器梯形网络的仿真软件建模的非完整性以及现存等效电路频率响应算法多变量求解的低效率,围绕一种电力变压器绕组高频等效模型频率响应的矩阵计算方法开展研究,基于等效电路的拓扑结构,给出了利用阻抗支路矩阵和导纳支路矩阵来完整表示该等效电路的方法。其次,通过矩阵运算,推导了阻抗支路电流、导纳支路电流以及节点电压列向量之间的关系,进而求解节点电压列向量,获得等效电路的频率响应。最后,将矩阵算法与基于电路仿真得到的频响曲线进行比较,结果表明,曲线相关系数较大,吻合程度很高,对于不含高幅值谐振峰(-500 dB以上)的曲线,相关系数为10,即两者完全吻合,而矩阵算法的计算耗时少于电路仿真运算。上述分析表明,在保证仿真模型完整性和精确性的同时,提出的矩阵算法由于仅有两次矩阵取逆运算且求取的未知量较少,具有良好的计算效率及计算精度。关键词：等效电路;频率响应;电路仿真;矩阵运算473|5|4更新时间：2025-07-09
- 摘要：为提高超级电容模型的精度,提出了一种基于权值配比优化的超级电容等效电路模型参数辨识方法。在新威尔测试平台上对超级电容进行多种工步条件测试。基于超级电容三分支等效电路模型,分别采用递推最小二乘法和双线性变换方法辨识模型中各分支的相关参数。结合不同工步条件下2种参数辨识方法的优缺点,引入权值配比优化方法对超级电容等效电路模型的各分支参数进行修正。搭建超级电容等效电路模型,将模型计算结果与实验测试结果进行比较,验证了权值配比优化方法的有效性。与递推最小二乘法和双线性变换方法相比,采用权值配比优化方法可以更加准确地反映超级电容的特性,模型的精度分别提高了1.45%和1.78%。关键词：超级电容;递推最小二乘法;双线性变换;权值配比优化527|5|2更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对碳纤维复合材料(CFRP)在航空航天领域应用时的雷电损伤机理以及无损检测的问题,建立了CFRP非破坏性冲击动态伏安特性测试平台,对碳纤维复合材料的动态伏安特性的测量方法进行了研究。通过对流经CFRP上动态电流以及两端动态电压的测试,研究CFRP在非破坏脉冲电流作用下的动态伏安特性。研究发现:冲击电流的幅值、波形以及测量电极均会对CFRP的动态伏安特性产生比较明显的影响。随着冲击电流幅值的增加,CFRP的动态伏安特性曲线在电流上升阶段出现明显的向上偏移; 在电流下降阶段,其所对应的动态伏安特性曲线会向下偏移直至趋于重合。当施加在CFRP上的冲击电流的持续时间变长时,明显看出CFRP的动态伏安特性上升阶段和下降阶段所包围的区域逐渐减小。当测量电极尺寸增加时,流过CFRP上的动态电流幅值增大了15%,其动态伏安特性曲线会逐渐向下移动,且随着冲击电流幅值增加,不同测量电极所对应的伏安特性曲线逐渐接近。研究结果为碳纤维复合材料在雷电直接作用时其导电行为以及损坏机理的研究提供了一定的实验基础与理论依据,为碳纤维复合材料的无损检测提供了新的实验思路。关键词：碳纤维复合材料;冲击电流;动态伏安特性;无损检测793|5|1更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对换向滑阀设计过程中组合节流槽流量系数的复杂性与动态性问题,提出了换向滑阀组合节流槽流量系数的近似表达方法。研究以换向滑阀3种典型节流槽结构(圆型、U型及半圆型)的组合为对象,在确认三维流场解析与台架实验结果基本一致的前提下,引入极限饱和度概念,定量化地描述当前流量远离饱和流量的程度,推导出其流量系数的极限饱和度表达;在节流槽结构组合的有限变量空间内,以正交仿真实验分析变量空间内流量系数的变化规律,构建并标定其有限变量空间流量系数的近似模型。仿真结果表明,近似模型的标定误差最大值为5.27%,样本检验误差不超过5%,该方法有效地实现了对换向滑阀组合节流槽流量系数的近似表达,对此类结构设计具有工程应用价值。关键词：换向滑阀;极限饱和度;节流槽;节流特性;流量系数442|3|6更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对水的汽化压力高、黏度低等特殊理化特性,油液压阻尼孔设计理论应用于水液压元件设计会产生较大误差且现有水液压元件实验存在阻尼孔直径过大、压力过低等问题,设计了水液压微型阻尼孔元件(孔径d≤1 mm),并对其流量特性、气蚀特性等水力学特性进行仿真和实验研究。实验结果验证了仿真模型的正确性,平均流量误差为5.22%,流量系数误差小于15%; 仿真研究了气穴现象产生的规律,无论有无背压,阻尼孔气穴现象首先在进口部位产生,并随着两端压差的增大向出口推移; 仿真和实验研究了特征尺寸及背压对微型阻尼孔流量特性和气蚀特性的影响,阻尼孔的流量与孔径及长径比呈非线性关系,有背压时,阻尼孔的流量大于无背压时的流量,流量系数亦高于无背压时的流量系数,且流量饱和现象比无背压时明显。大孔径的阻尼孔相对于小孔径的阻尼孔更易发生气穴现象,相同孔径下,长径比l/d=7的阻尼孔抗气蚀效果最优。提高背压有利于抑制气穴现象发生。在设计微型阻尼孔时,可选取小孔径、长径比l/d=7的阻尼孔,增加背压可以减少气穴现象对阻尼孔的侵蚀和破坏。关键词：水液压;微型阻尼孔;流量特性;气蚀527|5|0更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对低温透平膨胀机内复杂自发凝结三元两相流动问题,基于非等温修正成核模型及Gyarmathy液滴生长模型,采用非平衡凝结数学模型,准确预测了气体快速膨胀中凝结成核和液滴生长的过程,基于数值模拟结果,研究了进口过热度和旋转作用对工作轮流道内自发凝结过程的影响,并分析了流道内液滴数目密度、液滴直径及带液量的分布规律。模拟结果表明:当进口过热度不够低时,快速成核发生在工作轮内导流段并发展缓慢,致使气体始终保持在较高的过冷度状态且成核区域较大; 非平衡自发凝结与二次涡流的相互作用产生的逆温梯度会带来附加热力学损失,同时增大的逆压梯度会造成更强的边界层分离,从而引起附加流动损失; 对于径-轴式工作轮,在二次涡流区域、吸力面壁面附近及尾迹涡流区域内容易发生液滴的聚集,这很容易引起二次成核并形成大尺寸二次液滴,进而带来附加机械损失。关键词：透平膨胀机;自发凝结;低温两相流动;成核484|5|1更新时间：2025-07-09
- 摘要：采用数值模拟方法,从流固耦合的角度,对板翅式换热器常用的锯齿型翅片进行了流动、换热和承压能力等综合性能的分析及结构优化。通过分析基于多组参数点计算结果生成的Full 2nd-Order Polynomial响应平面,研究了翅高、翅厚、翅距、节距对翅片流动、换热及应力分布的影响。在此基础上,结合响应面和多目标遗传算法,选取j因子、f因子和最大应力作为目标函数,对锯齿型翅片进行多目标优化,提出了3种优化翅片结构,并将初始结构与优化结构进行了对比。结果表明:最大应力位于第1排翅片直角边和隔板相连的部位,翅片节距对换热影响最大,翅厚对流动阻力影响最大,而翅片间距和翅厚对应力影响最大; 优化结构3相对于常用结构的热性能因子增加了10.62%,最大应力减少了7.9%。研究结果为板翅式换热器锯齿型翅片的优化设计提供了理论指导。关键词：板翅式换热器;锯齿型翅片;应力分析;响应平面;多目标遗传算法500|5|7更新时间：2025-07-09
- 摘要：为解决基于单一弹性模量的快速动网格方法的网格扭曲问题,提出了一种基于空间分布弹性模量的快速动网格方法。根据流场网格的大小在空间的分布设定虚拟弹性体的弹性模量的空间分布。组集每一个网格的单元刚度矩阵得到虚拟弹性体的整体刚度矩阵,进而得到虚拟弹性体变形的静力平衡方程,并与结构振动方程和耦合面位移插值方程联立推导出结构-虚拟弹性体整体的动力学方程,通过振型截断方法计算结构和流场网格变形。对于标准弹性梁流固耦合和Agard Wing 445.6颤振问题中出现非法网格(网格最小角为0°)的工况,该方法得到的弹性梁流场网格变形后的最小角均维持在67°以上,而机翼流场网格变形后的最小角均维持在36°以上。关键词：快速动网格方法;网格扭曲;单一弹性模量;空间分布弹性模量437|5|0更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对Cav1.2离子通道在功能细胞的Ca2+代谢循环中起着关键作用,并且在细胞交互环境下受到多种因素的调控从而表现出的复杂门控行为,基于现有的Cav1.2结构信息,提出了改进的连续时间7态马尔科夫随机过程模型。首先抽象出7个通道状态来表征Cav1.2离子通道的有限构象变化,包括电压相关失活(VDI)和Ca2+相关失活(CDI); 其次应用相关实验数据求解7个状态间迁移速率函数的参数,即在贝叶斯框架下利用JAGS软件包,实现蒙特卡洛马尔可夫链(MCMC)算法对参数的后验分布进行Gibbs抽样。最后,将通道随机模型分别应用于描述小空间中Ca2+瞬态行为的随机偏微分方程和Cav1.2离子通道G406R/G432N突变引发的电生理变化。计算结果表明:改进的Cav1.2马尔科夫模型不仅在宏观水平上与广泛的电生理实验结果有较好的吻合,而且在心肌细胞微结构以及通道基因的病理研究领域中具有较好的预测性。关键词：马尔科夫模型;电压相关失活;Ca2+相关失活;G406R/G432N突变643|5|0更新时间：2025-07-09
- 摘要：针对现有的大多数癫痫发作自动检测方法都是在脑电的低频段进行而忽略高频成分这一现象,利用长时程头皮脑电的高频成分对局灶性癫痫患者进行癫痫发作检测。首先将19通道的脑电数据在一个滑动时间窗内利用小波分解提取出高频γ波段,再利用有向传递函数算法来提取信息流特征,求得流出信息强度特征用以降维,然后将此波段的特征通过支持向量机进行分类,通过五重交叉验证得到癫痫发作效果评价。结果表明:利用高频检测脑电癫痫发作的正确率为98.4%,平均选择性为60.7%,平均敏感性为93.4%,平均特异性为98.4%,平均检出率为95.9%; 通过和使用其他子频带进行癫痫发作检测的结果对比发现,γ波段有着更高的分类效果; 表明了对于局灶性癫痫患者,在癫痫发作时,其γ波段的流出信息强度显著性集中和增强在某些脑区。研究内容验证了癫痫发作与脑电中高频成分有关的观点。关键词：癫痫发作;有向传递函数;信息流差异;γ波段;支持向量机431|6|1更新时间：2025-07-09
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