东北大学学报（自然科学版）

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考虑舆情的分时段SIQR模型的新冠疫情分析与预测

鲍玉斌，刘济霆，李效宇

2022, 43 (8): 1065-1073. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.001

摘要 ( 1017 )

HTML ( 54)

PDF(753KB) ( 419 )

为了科学地研判本土新冠疫情复发时的发展趋势，有效控制和防止疫情蔓延，本文将疫情传播分为三个时段，并综合考虑舆情与防控措施对各时段的干预效果，建立了一种分时段的具有非线性参数的新型冠状病毒肺炎传染模型.在真实数据集上的仿真结果表明: 对感染者排查力度的快速增强会显著干预疫情扩散，可使受感染人数增速减缓的拐点提前到来.相比其他模型，所提模型对大连2020年12月疫情的预测结果不仅均方误差小，而且曲线的变化趋势更贴近现实情况.此外，本文对具有长自由传播期和强聚集性的疫情进行了仿真，预测误差与同类模型相比较小.这表明本模型具有一定的通用性与健壮性.

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基于改进YOLOv5算法的复杂场景交通目标检测

顾德英，罗聿伦，李文超

2022, 43 (8): 1073-1079. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.002

摘要 ( 1960 )

HTML ( 80)

PDF(2504KB) ( 914 )

实时的交通场景目标检测是实现电子监控、自动驾驶等功能的先决条件.针对现有的目标检测算法检测效率不高，以及大多数轻量化目标检测算法模型精度较低，容易误检、漏检目标的问题，本文通过改进YOLOv5目标检测算法来进行模型训练，再使用伪标签策略对训练过程进行优化，然后在KITTI交通目标数据集上将标签合并为3类，对训练出的模型进行测试.实验结果表明，改进的YOLOv5最终模型在该所有类别上的mAP达到了92.5％，对比原YOLOv5训练的模型提高了3％.最后将训练的模型部署到Jetson Nano嵌入式平台上进行推理测试，并通过TensorRT加速推理，测得平均每帧图像的推理时间为77ms，可以实现实时检测的目标.

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一种左心室压力个性化估计模型参数子集选择方法

柳军，郝丽玲，何光宇，徐礼胜

2022, 43 (8): 1080-1088. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.003

摘要 ( 577 )

HTML ( 3)

PDF(2560KB) ( 140 )

针对模型估计左心室压力波形的临床个性化需求和大量参数优化计算复杂情况，提出基于灵敏度分析的模型参数子集选择策略.以左心室压力波形特征作为体循环模型的输出，通过自适应稀疏多项式混沌展开算法构建原始模型的元模型，改进索贝尔灵敏度指标计算，选出模型中对左心室压力波形特征有重要影响的参数作为参数子集.本文提出的选择策略可以为左心室压力波形估计中的模型参数临床个性化提供参考依据；参数子集中模型参数数量的减少，可以降低优化空间和参数求解的复杂度.实验结果表明，采用参数子集的左心室压力波形及特征估计与模型的全体参数估计具有很高的一致性.

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基于时序区分子图的阿尔茨海默症辅助诊断方法

信俊昌，郭恩铭，张嘉正

2022, 43 (8): 1089-1096. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.004

摘要 ( 810 )

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PDF(1142KB) ( 269 )

为解决现有区分子图方法在解决阿尔茨海默症辅助诊断上忽略脑网络动态连接变化的问题，提出一种基于时序区分子图的辅助诊断方法.将功能磁共振成像经过处理后形成二值矩阵并使同一测试者的多张动态脑网络形成时序差异图，之后进行频繁差异子图挖掘、频繁差异序列挖掘，进而筛选出保留脑网络时序特性的生物标记物——时序区分子图.获取ADNI公开数据集的一组数据进行实验，通过与现有的早期阿尔茨海默症辅助诊断方法进行大量的实验对比，证明本文方法的辅助诊断准确率在该数据集上提高了12.7%，进而证明所提方法的有效性.

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2205双相不锈钢变厚度轧制过程仿真分析

姬亚锋，牛晶，王晓军，孙杰

2022, 43 (8): 1097-1105. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.005

摘要 ( 605 )

HTML ( 15)

PDF(2225KB) ( 257 )

针对不锈钢在轧制过程中易出现边裂，影响产品质量问题，基于变厚度轧制及塑性变形理论，结合Gleeble-3800热压缩模拟实验数据，构建2205双相不锈钢的热变形本构方程及不同轧制区域的轧制力学模型.基于变厚度交叉轧制工艺实现板带边部和中部区域的不同压下率控制，采用DEFORM软件对轧制过程进行模拟仿真，并对比分析变厚度交叉轧制与普通平轧的边部损伤情况以及不同厚度区域的金属流动规律.仿真结果表明，变厚度交叉轧制的边部损伤因子相对于普通平轧减小了22%，同时通过改变边部变厚度曲线能够改善边部损伤问题，有效提高不锈钢板带成材率及产品质量.

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SiC_f/Ti₂AlNb复合材料的界面反应及热稳定性

符跃春，韦泽麒，杨丽娜，王玉敏

2022, 43 (8): 1105-1112. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.006

摘要 ( 499 )

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PDF(4630KB) ( 134 )

界面反应层是影响SiC纤维(SiC_f)增强钛基复合材料力学性能的重要因素，本文研究了SiC_f/Ti₂AlNb复合材料在热等静压成型以及热暴露过程中的界面反应、界面元素分布规律和界面热稳定性.研究结果表明:SiC_f/Ti₂AlNb复合材料内部元素扩散形成的界面产物主要为TiC，在热暴露过程中出现了TiSi₂和NbSi₂相.SiC_f/Ti₂AlNb复合材料界面反应层的厚度长大符合Arrhenius定律，其界面反应层厚度长大速率随着热暴露温度的升高而增加.界面反应层长大激活能为24.27kJ/mol，界面层长大频率因子为2.80×10^-4 m/s^1/2.SiC_f/Ti₂AlNb复合材料界面在700℃及以下温度具备良好的热稳定性.

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随机路面下轮毂电机偏心对电动汽车平顺性影响

李杰，贾长旺，成林海，赵旗

2022, 43 (8): 1113-1119. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.007

摘要 ( 647 )

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PDF(2166KB) ( 184 )

为了分析轮毂电机偏心对电动汽车平顺性的影响，建立了考虑轮毂电机质量和轮毂电机激励的电动汽车平面4自由度振动模型，推导出相应的状态方程和输出向量表示，确定了平顺性评价指标.采用滤波白噪声方法建立了随机路面前轮激励，将Laplace变换和4阶对称Pade逼近相结合获得了随机路面后轮激励与随机路面前轮激励的关系，给出了典型的四相8/6极开关磁阻电机整体垂向激励的表示.实现了随机路面激励和轮毂电机激励的仿真，在B级路面上进行了4种工况的随机路面平顺性仿真和比较.结果表明，轮毂电机偏心对随机路面下电动汽车平顺性有着不可忽视的影响，设计电动汽车时需要考虑轮毂电机偏心引入的负效应.

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基于IMOFA的航空发动机管路多目标优化布局

张禹，鹿浩，吕董，巩亚东

2022, 43 (8): 1120-1126. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.008

摘要 ( 626 )

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PDF(1512KB) ( 231 )

针对航空发动机管路布局目前存在的问题，提出一种基于改进多目标萤火虫算法(improved multi-objective firefly algorithm，IMOFA)的航空发动机管路多目标优化布局方法.在该方法中，首先以管路长度最短、弯头数最少以及能量值最小为优化目标，建立了航空发动机管路多目标优化布局数学模型.然后，结合自适应扰动策略和精英策略，提出了一种应用于航空发动机管路多目标优化布局的改进多目标萤火虫算法，从而实现了航空发动机管路的多目标优化布局.最后，通过实例验证了所提出方法的可行性和有效性.

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基于声发射监测的砂轮磨损实验

尹国强，王东，关云匀，王佳辉

2022, 43 (8): 1127-1133. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.009

摘要 ( 614 )

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PDF(3174KB) ( 265 )

难加工材料的高硬度和高耐磨性使得磨削加工过程中砂轮的损耗变快，目前主要依靠经验判断砂轮的修整和更换周期，很有可能导致修整不及时的情况发生.本文用声发射信号和磨削力信号共同精确监测砂轮磨损状态，通过分析不同磨损状态的砂轮磨削时对应的声发射信号的特征参数以及磨削力和磨削力比的变化情况，综合判断了实验过程中砂轮的磨损状态.结果表明:声发射信号特征参数都与砂轮磨损状态有一定相关性，且磨削力比与砂轮磨损程度的相关性最大，证明了声发射监测技术在砂轮修整中的有效性，为实际生产加工提供了理论指导.

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层合板层内损伤检测的模态位移不平整系数法

张旭，吕建起，李伟，李小彭

2022, 43 (8): 1134-1141. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.010

摘要 ( 573 )

HTML ( 2)

PDF(2826KB) ( 111 )

为了准确识别复合材料损伤的位置和程度，提出一种以模态曲率差幂函数为损伤指标的新检测方法.基于ANSYS的APDL语言，应用Shell181单元建立简支层合板模型，并通过Camanho损伤准则构建层内纤维失效模型.利用模态分析获得层合板的固有频率及网格节点模态位移，应用差分法得到曲面的高斯曲率，研究损伤前后高斯曲率差随损伤位置和程度的变化规律.采用高斯曲率差的平方增加峰值与其他区域的差距，将其定义为模态位移不平整系数并进行层内损伤位置和程度检测.结果表明:模态位移不平整系数使损伤位置检测的准确性提高，且随损伤程度的增加而增大.研究结论为改进复合材料层合板层内损伤的无损检测方法提供指导.

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基于微平面模型和正则化的脆性岩石损伤破裂模拟方法

袁阳，徐涛，周广磊，勒治华

2022, 43 (8): 1141-1148. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.011

摘要 ( 458 )

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PDF(1548KB) ( 199 )

为解决有限元计算在模拟脆性岩石损伤过程方面的网格依赖性问题，本文基于微平面模型和正则化方法建立了改进的微平面损伤模型，将单轴压缩条件下的岩石实验结果与数值模型进行了对比.引入不同非均质系数对三点弯曲岩石试样的损伤发展进行模拟，结果表明非均质系数越高损伤区域越集中.此外，通过引入高阶梯度正则化方法对不同特征长度的三点弯曲实验进行数值模拟.特征长度为1mm时，在不同网格尺寸下的正则化微平面模型的损伤演化结果基本相同，而没有采用正则化方法的微平面损伤模型在不同网格尺寸下出现明显的网格依赖性.最后，通过对比普通模型和正则化模型的载荷-位移曲线，发现网格密度对采用高阶梯度正则化后的微平面损伤模型损伤演化影响较低.

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基于RMR与H-B准则估算大型洞室岩体力学参数敏感度分析

刘国锋，周迟，李志强，何本国

2022, 43 (8): 1149-1158. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.012

摘要 ( 402 )

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PDF(2845KB) ( 208 )

利用RMR(岩体质量分级)与Hoek-Brown(H-B)准则估计岩体力学参数可作为大型地下洞室围岩参数确定的有效途径.考虑到输入参数不确定性引起岩体力学参数估计精度受影响的问题，依托白鹤滩水电站地下厂房工程，基于原位测试、室内试验与数值模拟等，研究H-B准则输入参数与估计岩体力学参数间的敏感性关系，并采用敏感度因子定量描述.结果表明，岩体力学参数对输入参数的敏感性排序为RMR>σ_○ci(岩石单轴抗压强度)>m_i(岩石材料常数)，当RMR取值误差为±5%时，弹性模量、内摩擦角及黏聚力估计结果分别产生约20%，22%与13%的偏差；当σ_○ci与m_i的测定误差小于±20%时，其对于内摩擦角与黏聚力估算结果的影响分别小于4%与10%.该研究可为类似大型地下洞室工程岩体力学参数估计精度评价提供借鉴.

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NPR锚杆/索围岩动力响应数值模拟分析

郭隆基，何满潮，瞿定军，陶志刚

2022, 43 (8): 1159-1167. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.013

摘要 ( 1634 )

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PDF(3435KB) ( 284 )

为了解决深部开采造成的冲击地压、大变形和常规锚杆/索破断失效等问题，本文以某煤矿釆区为研究试验段，基于高地应力软岩大变形破坏机理，采用FLAC3D-PFC3D耦合建模方法首次开展NPR锚杆/索动力学数值模拟研究，建立PR和NPR锚杆/索两种支护方案的数值模型，对比分析动荷载下硐室围岩以及锚杆的受力、位移情况.结果表明:25MPa冲击荷载下，25根PR支护锚杆/索中21根已失效，围岩大面积失稳，耦合墙出现严重变形，硐室呈现内凸弧形变形破坏.而相同条件下，NPR锚杆/索均未失效，硐室围岩稳定性保持良好.

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机械活化对铁尾矿火山灰活性的影响

顾晓薇，殷士奇，张伟峰，李晓慧

2022, 43 (8): 1168-1176. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.014

摘要 ( 414 )

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PDF(2706KB) ( 167 )

为了提高铁尾矿的火山灰活性，通过PSD，XRD，SEM等分析手段研究不同活化时间和球料比对铁尾矿砂浆活性指数的影响.实验结果表明:机械活化后的铁尾矿具有潜在的胶凝性能，其活性指数受活化时间及球料比(质量比)的影响较大，机械活化40min，球料比(质量比)9∶4和机械活化30min，球料比2∶1 的铁尾矿活性指数可满足火山灰混合材料的使用要求.机械活化后铁尾矿的强度受胶凝性能影响大于微填充作用，活化后的铁尾矿颗粒微级配均匀程度均小于未活化的铁尾矿.铁尾矿的掺入改变了水泥体系的碱度及水化产物的孔结构并使更多的CO₂进入砂浆内部，导致生成了更多的碳酸盐类产物.

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火灾条件下气承式膜结构内压FDS模拟

于洋，曹正罡，孙瑛，武岳

2022, 43 (8): 1176-1182. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.015

摘要 ( 426 )

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PDF(1344KB) ( 158 )

以气承式膜结构为研究对象，利用火灾模拟软件FDS，在考虑亚格子网格中的气体渗漏的条件下，对气承式膜结构无火情况下内压的影响因素以及有火情况下内压的模拟方法开展了研究.结果表明，气承式膜结构的内压模拟应考虑进风量和渗漏面积影响，且进风量越大，渗漏面积越小，对应的内压稳定值越大.基于理论推导和数值模拟结果，得到了考虑进风量和渗漏面积影响的气承式膜结构内压预测公式，且公式预测结果与模拟结果吻合较好.对气承式膜结构有火情况下内压的模拟研究发现，点火时的内压、火源的热释放速率仅影响内压的变化过程，对内压的稳定值没有影响.因此，在内压为0Pa时引燃火源，可以得到火灾内压的极大值，并节约模拟时长.

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钢框架-再生混凝土空心条板填充墙的抗震性能

彭立港，孙一李全，赵羽习，袁静

2022, 43 (8): 1183-1191. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.016

摘要 ( 467 )

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PDF(1646KB) ( 121 )

为研究钢框架-再生混凝土空心条板填充墙的抗震性能，对2榀单层单跨的钢框架-再生混凝土空心条板填充墙试件进行了低周往复加载试验，研究了墙体开洞对试件的破坏模式、延性、承载力和刚度等的影响，并结合有限元模拟进行了可行性验证.结果表明:墙体开洞对试件的破坏模式影响不显著，对延性、承载力和刚度有轻微的负面影响，但试件仍可以满足抗震要求.同时，针对空心条板填充墙的安装工艺与连接方式提出了改进意见.有限元模拟结果与实际试验结果吻合较好，验证了该结构体系的可行性，为其抗震设计提供了参考依据.

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双钢板混凝土组合板在撞击荷载下的动力响应

安国青，王蕊，赵晖，李铁英

2022, 43 (8): 1192-1200. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.017

摘要 ( 409 )

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PDF(1621KB) ( 214 )

为研究双钢板混凝土组合(SC)板的抗撞性能，本文采用ABAQUS建立了SC板在落锤撞击下的有限元模型，并通过已有SC板落锤撞击试验结果验证了数值模型的准确性.基于此，重点研究了构件钢板含钢率、撞击高度、材料强度、边界条件与撞击物形状等参数对该类构件动力响应的影响；最后利用简化能量守恒法计算了SC板跨中最大挠度.结果表明:在本研究参数分析范围内，钢板含钢率、撞击高度、撞击物形状与边界条件对该类构件动力响应影响较大，且当钢板含钢率大于4%时影响更加明显.建议的简化能量守恒法可有效预测SC板在撞击荷载作用下的跨中最大挠度.

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中国投资者多角度舆情分析及其在股市预测中的作用

马源源，刘晏泽，刘呈隆，张甜洁

2022, 43 (8): 1201-1209. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.018

摘要 ( 647 )

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PDF(1126KB) ( 356 )

股市中存在与投资者舆情有关的非理性现象，舆情与股市关系的量化研究对发掘股市规律和辅助投资预测具有重要意义.本文基于论坛中的投资者发言，创新性地建立CNN-TLDA混合模型对舆情进行多角度量化分析，从积极度和关注主题两方面探究投资者舆情和股市的相互影响关系，并基于长短时记忆(LSTM)网络对舆情在股市预测中的作用进行探讨.研究表明:中国股市投资者普遍悲观，投资者乐观度和关注主题都与股市高度相关.多角度舆情分析使预测误差下降至41%.研究成果能够辅助投资者的投资决策，也能为股市中个体投资者舆情的分析与利用提供科学参考.

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高承诺型人力资源管理实践对突破式创新的影响

闫佳祺，贾建锋，赵若男，连粤丰

2022, 43 (8): 1209-1216. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.019

摘要 ( 466 )

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PDF(514KB) ( 280 )

基于三个时点的362家企业高层管理者的调研数据，从过程型与内容型人力资源管理整合的视角，探讨了高承诺型人力资源管理实践对突破式创新的影响.研究发现:1)高承诺型人力资源管理实践显著激发外部知识获取活动；2)外部知识获取中介高承诺型人力资源管理实践对突破式创新的影响；3)人力资源管理强度调节高承诺型人力资源管理实践与外部知识获取的关系，人力资源管理强度越高，高承诺型人力资源管理实践对于外部知识获取的积极触发作用越强；4)人力资源管理强度调节了外部知识获取对高承诺型人力资源管理实践与突破式创新关系间的中介作用.

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