东北大学学报（自然科学版）

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基于生成对抗网络的多目标行人跟踪算法

魏颖, 徐楚翘, 刁兆富, 李伯群

2020, 41 (12): 1673-1680. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.001

摘要 ( 937 )

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PDF(1298KB) ( 1166 )

多目标跟踪领域中，在背景复杂、目标遮挡、目标尺度和姿态变换等情况下，容易出现目标丢失、身份交换和跳变等问题.针对这些问题，提出了一种基于检测的多目标跟踪算法，使用改进的YOLO人体人脸关联算法，对当前帧待检目标进行分类和位置检测，使用生成对抗网络构建特征提取模型，学习目标的主要特征以及细微特征，再运用生成对抗网络生成多目标的运动轨迹，最终融和目标的运动信息和外观信息，得到跟踪目标的最优匹配.在MOT16数据集下的实验结果表明，提出的多目标跟踪算法具有较高的精确度和鲁棒性，对比目前身份交换和跳变最少的算法，跳变的次数少了65%，准确度提高了0.25%.

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基于CGRU模型的语音情感识别研究与实现

郑艳，陈家楠，吴凡，付彬

2020, 41 (12): 1680-1685. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.002

摘要 ( 830 )

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PDF(1007KB) ( 752 )

语音情感识别是人机交互、情感计算中重要的研究方向.目前普遍使用深度神经网络用于语音情感特征的提取，但使用哪种神经网络模型、如何缓解模型过拟合问题还需进一步研究.针对这些问题，提出了一种结合一维卷积(CNN)以及门控循环单元(GRU)的CGRU模型，从原始语音信号的MFCC特征中提取语音的低阶以及高阶情感特征，并通过随机森林对其进行特征选择，在三种公用的情感语料库EMODB，SAVEE，RAVDESS上分别取得了79%，69%以及75%的识别精度.通过添加高斯噪声及改变速度等方法来增加样本量实现数据扩充，进一步提高了识别精度.通过在线识别系统验证了模型在实际环境中的可用性.

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基于水平集方法的共轴流型液滴形态关键参数研究

胡晟，刘鑫琦，吕晓永，吴东旭

2020, 41 (12): 1686-1691. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.003

摘要 ( 563 )

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PDF(668KB) ( 634 )

采用水平集方法对共轴流形的液滴成形进行计算和研究.以液-液两相流为研究对象，离散相为石蜡和庚烷混合物，连续相为纯水溶液.对离散相液体的进样速度、黏度和进样孔径大小分别进行了计算分析.离散相液体分别以15 ~ 48mm/s的速度进入半径1mm的圆孔通道，随着流速增大，喷射高度变长，周期规律性降低.同时提高离散相溶液的黏度可以有效降低液滴张力与拖曳力之间的作用时间，增大液滴生成频率和改善液滴均匀性.孔径大小直接影响进样口层流的入口速度，缩小孔径将使进样流速变化剧烈，挤压后的液滴生成尺寸相对较小.

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混沌参数优化RBF算法的震前ENPEMF信号强度趋势预测

郝国成，锅娟，谭淞元，曾佐勋5

2020, 41 (12): 1692-1698. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.004

摘要 ( 567 )

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PDF(1258KB) ( 532 )

提出了一种基于混沌参数优化径向基函数(radial basis function，RBF)神经网络的预测模型.通过混沌理论获得了ENPEMF信号的有效嵌入维数和最优时延，然后利用所获得的参数优化RBF神经网络.采用训练好的参数优化RBF神经网络预测ENPEMF.数值仿真结果表明，改进的RBF算法可以较为准确地预测Rossler混沌时间序列且误差较小.将优化的RBF模型应用于芦山Ms7.0级地震前ENPEMF数据，可以有效预测震前14d的ENPEMF数据强度趋势，且预测效果及精度优于传统RBF神经网络算法，期望为地质灾害及强震前的电磁监测分析提供支持.

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炼钢车间多天车动态调度仿真方案

李稷，徐安军

2020, 41 (12): 1699-1707. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.005

摘要 ( 660 )

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PDF(893KB) ( 890 )

针对炼钢车间多天车动态调度问题，提出了一种滚动调度策略下的仿真调度方案.模型目标函数考虑了最小化天车调度与工序调度在时间节奏上的偏离度，同时考虑了最小化天车工作量及其差异；约束条件在遵守天车避碰约束的同时，考虑了工位容量约束和重调度各种初始条件对天车调度的约束.模型以基于仿真的启发式方法求解.以某炼钢车间双天车调度为实例进行了仿真实验.实验结果表明，该天车调度方案能够维护工序调度稳定，减少和均匀天车工作量.滚动调度策略下，提出的启发式方法所得解的优化性能最高能达到最优解的96.3%.提出的滚动调度策略下的启发式方法相比于现场采用的实时规则调度方法，调度优化性能提高26.4%.

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7075-T6合金超声辅助搅拌摩擦焊接头搅拌区组织与力学性能

张志强，何长树，赵夙，赵骧

2020, 41 (12): 1708-1714. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.006

摘要 ( 718 )

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PDF(6911KB) ( 748 )

搅拌区的金属流动不充分容易导致轴肩影响区与搅拌针影响区之间的过渡区出现疏松缺陷并恶化接头的力学性能.在不同焊接参数条件下，对7075-T6铝合金分别进行常规搅拌摩擦焊接(FSW)和超声辅助搅拌摩擦焊接(UAFSW)，研究了超声振动对接头搅拌区的金属流动行为、微观组织特征和力学性能的影响.结果表明:相同焊接参数下，UAFSW接头搅拌区的力学性能均优于FSW接头.焊接参数为1000r/min-110mm/min 的UAFSW接头搅拌区的抗拉强度和延伸率最高，分别达到515MPa和17.3%.在搅拌摩擦焊接过程中施加轴向超声振动可以显著降低搅拌区金属的屈服应力和流变应力，促进塑化金属沿板厚方向的流动.消除搅拌区中过渡区的疏松缺陷，并细化微观组织，是接头力学性能提高的主要原因.

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预焙炭阳极环形槽炭碗设计的仿真研究

李拓夫，陶文举，王兆文，孔令宇

2020, 41 (12): 1715-1720. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.007

摘要 ( 713 )

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PDF(1487KB) ( 776 )

在工业铝电解槽阳极中，炭碗底部由于存在较大的铁-炭间隙而无法导电.针对这一弊端，提出了一种环形开槽的阳极炭碗设计.采用数值模拟的方法，考察了环形槽炭碗设计对阳极物理场的影响及机理.数值计算结果表明，在重力作用下，工业阳极炭碗底部存在1.2mm左右的初始铁-炭间隙，而环形槽炭碗设计能够将炭碗底部的初始铁-炭间隙降低到约0.2mm.因此，阳极运行时，采用环形槽炭碗的阳极中磷生铁和钢爪的热膨胀能够使炭碗底部的铁-炭间隙闭合，从而与炭碗底部产生接触应力，进而增加炭碗导电面积、改善阳极电流分布.采用环形槽炭碗设计能够降低阳极电压降约22mV，而对阳极温度场分布没有显著影响.

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强磁场陶瓷结合剂CBN砂轮制备及磨削性能

石莹，王学智，于天彪，王宛山

2020, 41 (12): 1721-1726. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.008

摘要 ( 728 )

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PDF(1687KB) ( 676 )

针对陶瓷结合剂CBN砂轮磨粒取向随机，砂轮强度低的问题，将强磁场引入砂轮制备工艺.制备过程中添加了镀镍CBN磨粒，研究发现，适当磁场强度可以实现镀镍CBN磨粒的偏转；另外，适宜的磁场强度有利于提高陶瓷CBN复合材料的强度，当磁感应强度为6 T时，陶瓷CBN复合材料的抗折强度最高，强度值达到79.5MPa.通过开展磨削试验，证实了强磁场陶瓷结合剂CBN砂轮在磨削钛合金TC4时，其磨削比能略低于普通陶瓷结合剂CBN砂轮的比能，此项研究对提高陶瓷结合剂CBN砂轮性能以及探索新的制备工艺均有现实意义.

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基于磨粒轨迹的双端面磨削材料去除均匀性研究

李清良，修世超，张鹏，王昆

2020, 41 (12): 1727-1732. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.009

摘要 ( 640 )

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PDF(879KB) ( 725 )

双端面磨削加工中，工件上下表面由两个端面砂轮分别以面接触形式磨削，具有较高的加工效率，但往往存在着表面材料去除量不均匀现象.为了分析双端面磨削中工件表面材料非均匀性去除影响因素，建立端面磨削中材料去除量分布模型，在不同磨削参数下进行仿真与实验研究.结果表明，砂轮与工件转速比的大小对工件表面去除均匀性具有显著影响.仿真与实验结果趋势一致，为改善端面磨削表面材料去除均匀性、提高表面质量提供了理论依据.

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基于PIHISCMSM失谐叶盘振动特性研究

孙红运，袁惠群，赵天宇

2020, 41 (12): 1733-1740. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.010

摘要 ( 608 )

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PDF(1198KB) ( 625 )

针对新型航空发动机盘片轴一体化复杂转子系统的耦合振动问题，提出考虑预应力的改进混合界面模态综合法(PIHISCMSM)，通过模态分析验证了该方法的准确性.基于Isight软件集成APDL语言，建立了叶盘系统CAD/CAE参数化驱动有限元分析平台，研究了不同叶片厚度失谐叶盘系统的动力学特性.研究表明，同种失谐模式下，叶片厚度不同时，叶盘系统的模态局部化因子对于不同模态振型的敏感程度不同，随着叶片厚度增加，叶片主导振动频率增大，叶盘系统的共振频率增加，共振峰值下降，增加叶片厚度能够降低失谐叶盘系统的振动响应局部化程度.

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焊接顺序对Q690钢T型接头残余应力和变形的影响

兰亮云，邵国庆，张一婷，王艺南

2020, 41 (12): 1741-1746. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.011

摘要 ( 668 )

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PDF(1353KB) ( 686 )

利用ABAQUS有限元软件分析了Q690钢T型接头焊接顺序对接头残余应力和变形的影响，建立了K型坡口双面双道焊的温度场与应力场仿真模型.分析结果表明:对于残余应力，先焊完一侧再焊另一侧的方案三所产生的整体残余应力水平最小，焊缝区高应力范围也较小，而两侧交替焊接的方案一和方案二的整体应力水平稍大，焊缝区高应力范围也较大；对于焊接残余变形，则是两侧交替焊接的方案一与方案二变形较小，并且两侧变形较为对称，先焊完一侧后焊另一侧的方案三变形最大并伴有整体的倾斜变形.

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封闭加固型计算机板卡锁紧结构接触热阻分析

马国军，牟翠翠，管晓乐，吴成伟

2020, 41 (12): 1747-1753. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.012

摘要 ( 691 )

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PDF(1975KB) ( 484 )

针对封闭加固型计算机芯片冷板和机箱导轨间的界面传热问题，利用有限元软件对两种常用的导轨锁紧结构(3J和5J结构)进行了建模与分析，通过比较接触压力和接触热阻分布特点，发现在相同条件下5J结构具有更低的接触热阻.随后，以5J结构为研究对象，详细分析了螺栓扭矩和表面粗糙度对其接触热阻的影响，发现增加螺栓扭矩或减小表面粗糙度虽然都可以减小接触热阻，但增加螺栓扭矩引起的热阻降幅较小，且还会产生较高的接触压力，不利于长期使用.原因分析表明:机箱导轨刚度不足是导致界面接触不均、热阻分布不均和平均热阻偏大的主要原因，因此对机箱导轨的结构与尺寸进行了优化.计算表明，优化后的结构不仅显著降低了接触热阻，而且大幅减小了界面接触压力，减小效果在螺栓扭矩较大、表面粗糙度较小时更为明显.

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基于CFD的滚动转子压缩机排气阀片性能分析

邓文娟，张英莉，丁佳男，巴德纯

2020, 41 (12): 1754-1759. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.013

摘要 ( 666 )

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PDF(1554KB) ( 862 )

基于已验证的滚动转子压缩机计算流体动力学(CFD)模型，获得阀片工作的周期性气体载荷，并利用 Workbench软件对排气阀片进行瞬态动力学分析和疲劳寿命预测.分析阀片及阀背板的几何参数对阀片通流面积和寿命的影响，分析得到阀的通流面积和疲劳强度与阀片厚度、阀片特征升程有关.在特定工况下，取阀片厚度为0.305mm，阀片特征升程为2.5mm，兼顾阀片的通流面积和疲劳寿命，得到较理想的性能结果.在此基础上，优化了阀背板型线，优化后的阀片通流面积增加8.63%，最大应力减小107.4MPa.研究结果对滚动转子压缩机排气阀片的设计提供了有效参考和评价方法.

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基于烧蚀原理的激光抛光的数值建模与分析

徐辑林，邹平，王文杰，杨旭磊

2020, 41 (12): 1760-1766. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.014

摘要 ( 757 )

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PDF(1270KB) ( 761 )

采用连续激光对304不锈钢材料进行了基于烧蚀原理的激光抛光实验，得到了较好的抛光效果.耦合激光抛光中的传热和材料汽化，建立了一个二维瞬态数值模型，仿真了激光抛光中工件表面的演变，预测了激光抛光后工件的表面形貌和表面粗糙度值，仿真结果与实验结果十分接近，误差仅为8.17%.此外，利用该模型研究了激光抛光中工件表面移动速度的分布情况，确定了表面移动速度与初始表面形貌的关系:表面形貌波峰位置的表面移动速度较大，而波谷位置的表面移动速度较小，揭示了基于烧蚀原理的激光抛光降低工件表面粗糙度的机制.

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沉积型铝土矿采空区矿柱-顶板支撑系统滑移突变失稳分析

姜立春，谢波

2020, 41 (12): 1767-1774. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.015

摘要 ( 526 )

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PDF(2480KB) ( 614 )

基于沉积型铝土矿采空区失稳多为沿结构弱面滑移剪切破坏的特征，借助能量耗散理论和突变理论，构建矿柱-顶板支撑系统滑移突变失稳模型，研究受结构弱面影响的系统失稳机制，分析各内控因素对采空区稳定性的影响.结果表明:采空区突发滑移失稳是由支撑系统的内控因素和外控因素协同作用的结果.外控因素既定条件下，各内控因素敏感度由大到小依次为:采空区跨度b，矿柱宽度a，软弱带厚度B，结构弱面倾角θ，矿柱屈服区宽度c.软弱带厚度B和结构弱面倾角θ的敏感度略小于采空区跨度和矿柱宽度的敏感度，在实际工程中，应密切关注结构弱面因素的影响.晨光铝土矿工程实例验证了计算结果的可靠性.研究成果可为此类矿山采场参数设计提供依据.

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矿山复杂巷道网络组件式三维建模方法

贾庆仁，车德福，钟壬清

2020, 41 (12): 1774-1780. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.016

摘要 ( 825 )

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PDF(1435KB) ( 863 )

煤矿复杂巷道(曲线巷道、交汇巷道、变断面巷道)建模是巷道三维建模的难点.现有方法在基于导线测量数据重建复杂巷道网络、尤其是矿山常见的曲线交汇巷道仍存在不足.提出了一种巷道组件式三维建模方法.该方法针对煤矿巷道典型导线测量数据，通过巷道中心线建模、巷道双边线建模、巷道组件三维建模三个步骤，自动构建复杂巷道网络三维模型.实验结果表明，提出的方法鲁棒性好，建模时间随数据量增长呈线性稳定增长.建立的巷道网络三维模型可为智慧矿山建设中的空间、几何、力学等多种分析提供支持.

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考虑多个子群意见的多要素大群体决策方法

李铭洋，王爽，曹萍萍，赵晓杰

2020, 41 (12): 1781-1787. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.017

摘要 ( 608 )

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PDF(409KB) ( 499 )

针对存在多个子群的多要素大群体决策问题，提出一种决策分析方法.首先，依据参与决策的个体针对方案构成要素的排序，计算各要素针对各参与个体的borda分值.其次，构建要素针对各子群的平均borda分值向量，再将其归一化后作为针对各子群的虚拟方案.然后，考虑到各子群的评估一致性存在差异，计算各子群的权重.进一步地，计算各虚拟方案与各备选方案之间的贴近度，并将其与各子群权重相集结，得到针对各备选方案的综合贴近度，并据此对备选方案进行排序.最后，通过一个考虑公众意愿的城市公园设计方案选择问题的算例说明了所提出方法的可用性.

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基于熵权TOPSIS法的企业创新型技术人才价值评价

王馨，陈妮，赵雅雯

2020, 41 (12): 1788-1793. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.018

摘要 ( 534 )

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PDF(371KB) ( 666 )

借鉴冰山模型对胜任力的分类，将企业创新型技术人才价值分为显性价值和隐性价值.显性价值包括创新知识、创新技能和创新成果；隐性价值包括创新品格、创新动机和创新潜力.基于文献研究和深度访谈结果，选取21个创新型技术人才价值评价指标，采用熵权法计算权重，运用TOPSIS法评价创新型技术人才价值，并通过MATLAB软件实现评价过程，建立企业创新型技术人才价值评价体系.结果表明，基于熵权的TOPSIS方法能够有效评估企业创新型技术人才的要素价值和综合价值，可以为企业创新型技术人才的选拔、培养和激励提供重要依据.

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股指期货对股票市场正反馈交易的影响——基于中国A股市场的计量检验

田树喜，胡靖雪，孙荧，王健

2020, 41 (12): 1794-1799. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.019

摘要 ( 505 )

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PDF(374KB) ( 505 )

利用非对称GARCH模型和正反馈交易模型，对中国A股市场的正反馈交易进行了计量检验.结果表明:股指期货推出后，股票现货市场的正反馈交易减弱，但正反馈交易减弱的原因并不在于市场信息效率的提升，而是由于正反馈交易由股票现货市场转移至股指期货市场.股指期货对股票市场的正反馈交易主要起到的是分流而非抑制作用，这一结论不同于以往对股指期货作用的乐观评价.计量检验同时发现:投资者风险厌恶程度与正反馈交易强度负相关.正反馈交易具有显著的风险寻求偏好，因此，对股指期货的交易限制，虽然可以短期降低正反馈交易的风险联动，但无法改变正反馈交易的风险偏好.所以，相关的制度安排应重点关注市场效率的提升而非波动抑制.

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仿射空间中的抛物型螺旋面

于延华，彭兰兰，贾琨

2020, 41 (12): 1800-1804. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.12.020

摘要 ( 631 )

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PDF(674KB) ( 663 )

螺旋面是由一条平面曲线绕固定轴旋转的同时，沿轴的方向作匀速平移产生的曲面.由于旋转轴类型的不同，螺旋面可以分为椭圆型、双曲型和抛物型三种情况.在三维仿射空间中，利用Blaschke度量研究抛物型螺旋面，并对高斯曲率为零和平均曲率为零的抛物型螺旋面分别进行了分类.当符距h=0时，螺旋运动退化为旋转运动，在此情况下，进一步分类了平坦和极小的抛物型旋转曲面，并得出此时抛物型旋转曲面所满足的方程，最后画出其相应的图像.

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