东北大学学报（自然科学版）

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TCP/AWM网络系统的自适应有限时间漏斗拥塞控制

井元伟，谢海修，白云

2022, 43 (10): 1369-1375. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.001

摘要 ( 670 )

HTML ( 67)

PDF(661KB) ( 397 )

研究了具有外部扰动的TCP/AWM网络系统拥塞控制问题.首先，为了保证队列跟踪误差具有预设的暂态和稳态性能，引入漏斗误差变换对队列跟踪误差进行限制.其次，利用RBF神经网络处理系统中存在的非线性项.结合漏斗控制、有限时间控制、自适应Backstepping技术和RBF神经网络，提出了一种主动窗口管理算法，不仅保证了闭环系统的所有信号是半全局实际有限时间有界的，还使队列跟踪误差收敛到预先给定的漏斗边界内.最后，将本文所提方法与现有的两种同类算法进行了仿真对比，通过得到的仿真结果可以看出所设计的控制器使系统具有更快的收敛速度和更小的超调量，进一步验证了所提方法的可行性和优越性.

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基于ATR-FTIR光谱的γ-PGA发酵批次分类研究

单鹏，吴缀，何年，刘隆兴

2022, 43 (10): 1376-1382. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.002

摘要 ( 519 )

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PDF(905KB) ( 235 )

利用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)技术对聚谷氨酸(γ-PGA)发酵批次进行快速识别检测.根据5个批次的γ-PGA发酵液光谱建立了5个偏最小二乘判别分析(PLSDA)分类模型来鉴别每一批次与其他批次，在某些局部评价指标(准确率)上取得了不错的结果.为了提高模型在全体指标(如准确率、精度、灵敏度等)上的整体效果和模型的可解释性，采用子窗口置换分析(SPA)、竞争自适应重加权采样(CARS)以及随机青蛙(RF)三种波数选择算法结合PLSDA提取特征波数，建立PLSDA判别模型.实验结果表明，经波数选择(除CARS)后，PLSDA在各个批次上的各项性能指标均得到提升，而且模型复杂度降低，可解释性增强；ATR-FTIR技术结合SPA-PLSDA或RF-PLSDA方法可实现对γ-PGA发酵批次的快速识别.

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电动汽车弹性充电策略的研究

孙磊，陈彦峰，常爽爽，邓庆绪

2022, 43 (10): 1383-1390. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.003

摘要 ( 624 )

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PDF(546KB) ( 379 )

为了缓解电动汽车里程焦虑问题，降低因充电时间过长对日常使用的影响，对家用电动汽车的充电策略进行了研究.针对家用汽车使用场景的离散性，提出弹性充电的方法，利用使用间隙规划充电方案，降低对行程的延误.并提出选择充电站和充电量的最优算法，根据电动汽车自身电池特性和周边充电站的资源竞争情况计算最优的充电决策.通过对真实车型数据和用车场景的模拟，验证了算法的有效性.这表明弹性充电策略能够大幅度节省行程时间，消除用户的里程焦虑.

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四轮轮毂电动汽车的紧急制动能效性转矩优化

李寿涛，孙鹏鹏，魏玉博，于丁力

2022, 43 (10): 1391-1396. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.004

摘要 ( 451 )

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PDF(1106KB) ( 205 )

提出了一种新的基于预测控制的转矩优化控制方法，以协调控制紧急制动工况下的四轮轮毂电动汽车复合制动(液压制动和再生制动)系统.其转矩优化控制器可快速地跟踪车辆在不同路面附着条件下的最佳滑移率稳定区域；同时，在控制目标函数中加入能量回收趋势优化项，用于能量回收目标的快速动态调整，通过调节优化目标函数权值的大小，实现制动安全的同时提高车辆的能量回收能力.在Carsim中建立了车辆模型并和Simulink运行环境进行了联合仿真，验证了提出的转矩优化方法的有效性.

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利用对话模型引导的对话生成推荐

齐孝龙，韩东红，高翟，乔百友

2022, 43 (10): 1397-1404. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.005

摘要 ( 592 )

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PDF(1377KB) ( 340 )

对话推荐技术旨在通过与用户的对话交互完成高质量的信息推荐.针对已有研究存在的对话目标预测准确性不高的问题，提出一种利用对话模型引导的对话生成推荐(dialogue guided recommendation of dialogue generation， DGRDG)模型.首先，利用对话模型生成对话目标，通过经典的Seq2Seq模型融合输入的对话历史、用户画像以及知识信息来生成对话目标；其次，提出目标重规划策略(goal replan policy， GRP)来修正生成的对话目标，以提高对话目标预测的准确率.在DuRecDial数据集上进行实验的结果表明，对话目标生成模块在引入目标重规划策略后，对话目标预测的准确率提高了3.93%；总体模型在BLEU，DISTINCT，F1以及人工评价指标上具有较好的效果.

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一种基于目标函数的局部离群点检测方法

周玉，朱文豪，孙红玉

2022, 43 (10): 1405-1412. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.006

摘要 ( 458 )

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PDF(650KB) ( 289 )

针对传统的基于密度的局部离群点检测算法对原始数据集没有进行预处理导致该算法在面对未知数据集时检测效果不理想，又由于其需要计算每一个数据点的离群因子，在数据量过多时，计算量大大增加的问题，通过对局部离群点检测算法的分析，提出了一种基于目标函数的局部离群点检测方法FOLOF(FCM objective function-based LOF).首先，使用肘部法则确定数据集的最佳聚类个数；然后，通过FCM的目标函数对数据集进行剪枝，得到离群点候选集；最后，利用加权局部离群因子检测算法计算候选集中每个点的离群程度.利用该方法在人工数据集和UCI数据集上进行了相关实验，并与其他相关方法进行了对比，结果显示，该算法能够提高离群点检测精度，减少计算量，有效提高离群点检测性能.

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考虑不完美维护的视情维修和备件订购联合策略优化

赵斐，李鑫，郭明

2022, 43 (10): 1413-1421. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.007

摘要 ( 555 )

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PDF(927KB) ( 240 )

针对现有研究多关注维修策略优化而忽略备件采购决策问题，本文对单部件系统提出不完美维护下基于剩余寿命预测的视情维修和备件订购联合策略.采用控制限维修策略判断是否执行最小维修、预防性维护或故障更换，当系统退化达到预防性维护阈值时进行不完美维护，同时预测系统剩余寿命并引入预防性更换阈值和订购阈值，以决定是否执行预防性更换或者订购备件.综合考虑系统退化状态和备件状态，分析可能的更新事件进而计算各事件发生概率，并利用更新报酬理论构建费用-时间率联合决策模型.最后，设计离散事件仿真算法通过算例分析对状态检测周期、预防性维护阈值进行优化，验证模型和算法的有效性.

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布料方式对竖冷炉内烧结矿偏析及气流分布的影响

祁腾飞，黄军，孙俊杰，张永杰

2022, 43 (10): 1422-1429. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.008

摘要 ( 514 )

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PDF(2335KB) ( 334 )

为优化梅钢竖冷炉的布料方式，采用离散单元法和多孔介质模型研究中间布料和边缘-中心布料对炉内烧结矿的偏析、空隙率分布、气流分布以及气体压力的影响.结果表明，对比中间布料，采用边缘-中心布料时，大颗粒偏析区域由中心区和上部边壁区变为中间区，且烧结矿偏析得到改善.床层空隙率虽有下降，但沿宽度方向分布更均匀.中间布料条件下，气体流速主要呈沿边壁区向中心区逐渐增大的分布，且气体压力较小.边缘-中心布料时，气体流速呈中间区较大、中心区和边壁区较小的“Λ”型分布，但上述区域间的流速差值减小.气体压力增幅较大，但能够沿高度方向同步下降.综合上述因素，推荐使用边缘-中心布料.

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某典型闪锌矿氧压浸出高硫渣工艺矿物学研究

龚傲，徐志峰，王瑞祥，田磊

2022, 43 (10): 1430-1437. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.009

摘要 ( 540 )

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PDF(2540KB) ( 151 )

锌冶炼高硫渣是锌氧压浸出工艺产出的危险废渣，由于矿相复杂，工艺矿物学研究不深入，导致其安全利用处置难度大.因此，采用化学分析、X射线衍射、工艺矿物学等研究手段对国内典型高硫渣进行了详细研究.结果表明:高硫渣中主要矿物为单质硫、闪锌矿、黄铁矿，以及微量的石英、云母、锌矾、铁矾等成分.高硫渣中硫磺、闪锌矿、黄铁矿等矿物间相互交织共生，赋存形式多样，且多数矿物均以单质硫磺作为镶嵌基底，高硫渣中单质硫磺、闪锌矿、黄铁矿的粒度偏细，大部分集中在74μm以下.因此促使单质硫磺粒度增大以及提高硫磺与其余矿物间解离度是提高高硫渣中有价元素综合回收的关键.

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止口及螺栓对法兰盘结构静力学特性的影响

马辉，高昂，杨天瑞，官宏

2022, 43 (10): 1438-1445. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.010

摘要 ( 725 )

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PDF(2561KB) ( 446 )

以含止口配合的螺栓连接法兰盘结构为研究对象，利用ANSYS有限元软件进行数值仿真分析，基于接触算法与实体单元建模方法分析结构受横向载荷时的静力学特性，对比了含止口结构和无止口结构在接触状态和弯曲刚度上的差异.在此基础上，讨论了不同参数对接触特性和弯曲刚度的影响规律，为后续含止口螺栓连接法兰盘结构的设计提供一定参考.研究结果表明:对接触特性的影响，止口长度的增加有利于降低受压区域面积和接触压力的最大值；对弯曲刚度的影响，螺栓个数对弯曲刚度的影响占主导地位，其次是止口长度和摩擦系数，然后是螺栓预紧力，而止口过盈量对弯曲刚度的影响最小，同时良好的接触状态有利于提高结构弯曲刚度.

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双液压马达驱动沉桩系统的自同步理论

赵春雨，端维海，姜孟超，王元昊

2022, 43 (10): 1446-1453. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.011

摘要 ( 429 )

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PDF(874KB) ( 202 )

提出了一种双液压马达驱动振动沉桩机构，具有待机和沉桩两种自同步状态.介绍了其结构及工作原理，并建立了振动系统的动力学模型.推导出两激振器的无量纲耦合方程以及实现同步和同步稳定性判据，确定出两种状态的系统动力学参数范围.当桩机处于待机时，激振器处于远超共振状态，广义动态对称角为π，两偏心转子的激振力相互抵消；当桩机处于沉桩时，激振器处于亚共振状态，广义动态对称角为0，两偏心转子的激振力叠加.最终通过数值仿真进行了验证.

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不同温度场下断层黏滑失稳过程模拟

赵永，赵乾百，王述红，李友明

2022, 43 (10): 1453-1460. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.012

摘要 ( 540 )

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PDF(3081KB) ( 255 )

随着国家对深部工程开发的需求增大，深部高岩温条件下断层黏滑失稳过程的演化规律和形成机制亟待研究.为此，本文借助离散元数值模拟手段，构建热力耦合数值模型，对6种不同温度场条件下的断层黏滑力学行为进行了详细研究，探究了不同温度场对断层黏滑失稳过程的影响机制.结果表明:随着温度场的不断上升，断层黏滑的破坏形态以及破坏模式均发生改变；断层黏滑次数、启滑应力以及启滑应力降整体上随温度上升，呈现不断下降的变化趋势；断层黏滑能量耗散以摩擦滑动为主；断层启滑时，总应变能与温度呈正相关，耗散能与温度呈负相关.

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基于PHF-LSM-MT法岩石材料细观边界建模与水力裂缝扩展研究

李明，赵岐，陈昭，梁力

2022, 43 (10): 1461-1468. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.013

摘要 ( 383 )

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PDF(2014KB) ( 173 )

天然非均质岩石具有复杂的细观结构和分布特征，本文结合柏林噪声建立考虑非规则边界的颗粒几何模型，实现考虑任意粒径、长短半轴、倾角和平面填充率的非规则颗粒填充.基于完全流-固耦合弹塑性理论，在已有的PHF-LSM(permeability-based hydraulic fracture level set method)模型基础上，通过引入MT (Mori-Tanaka)均匀化方法考虑积分点有效范围内细观尺度的材料分布特征，进而建立了PHF-LSM-MT非均质岩石材料细观特征建模及其水力压裂过程模拟方法.结合误差分析验证了该方法的可行性，在此基础上对非均质岩石材料进行了水力压裂过程模拟，得到了等效开裂区域.模拟结果表明:注水点水压力呈先升高后降低的趋势，起裂压力随包裹体体积分数增加而降低.

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原位扩建既有隧道主洞与竖井交叉段扩建型式

王鑫，赵文，柏谦

2022, 43 (10): 1469-1476. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.014

摘要 ( 503 )

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PDF(1659KB) ( 160 )

为了深入探究原位扩建既有隧道主洞与竖井交叉段的最优扩建型式，依托南岭隧道原位扩建工程，针对竖井与隧道主洞交叉段的扩建过程建立三维有限元模型，并研究单侧扩建、双侧扩建型式下围岩变形及应力随开挖过程的变化规律.考虑竖井与隧道的空间位置关系，基于太沙基理论提出不同扩建型式的隧道围岩压力计算公式.结果表明:两种扩建型式下围岩的变形速率均在掌子面距竖井与隧道交叉断面1倍洞径以内时较大；单侧扩建使围岩应力释放不均并形成偏压效应，产生较双侧扩建更大的围岩应力；扩建型式的选择对围岩压力的分布影响较大，围岩级别在Ⅲ～Ⅴ级时，围岩压力计算值由大到小排序为双侧扩建＞太沙基理论＞单侧扩建.

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既有GRC多孔条板轻质隔墙隔声性能提升实验研究

张九红，周文涛，李枫，马鸣霄

2022, 43 (10): 1477-1483. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.015

摘要 ( 551 )

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PDF(1000KB) ( 170 )

针对既有建筑中常用的单层GRC(glass-fiber reinforced cement)多孔条板轻质隔墙隔声量低的问题，通过综合对比分析GRC多孔条板双层墙与GRC多孔条板附加复合隔声构件隔墙两种构造的隔声特性，发现复合隔声构造在既有建筑改造中的优势.基于复合隔声构造中的声学材料物理性能以及带有空气间层的复合构造特征等方面的研究，结合复合隔声构造理论分析和实验测试验证.通过优化复合隔声构造，提出GRC多孔条板轻质隔墙附加双层和三层硅酸钙板复合构造的隔声性能综合提升设计方案.研究结果表明:附加复合隔声构造后的GRC多孔条板隔墙有效改善了墙体振动引起的隔声量下降问题，提高了墙体全频段隔声性能.

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板式模块化钢结构节点抗震性能试验研究

王浩，赵欣，马国伟

2022, 43 (10): 1484-1491. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.016

摘要 ( 501 )

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PDF(1997KB) ( 191 )

为研究板式模块化钢结构节点抗震性能，开展了4个足尺边节点试件的低周往复荷载试验.基于实测的荷载-位移数据评估了节点的滞回、承载、变形及耗能能力，分析了不同变量下的节点失效模式及抗震性能指标.研究结果表明:失效模式有柱壁板鼓曲、连接件变形和梁翼缘局部屈曲3种；CT2，CT3，CT4试件的滞回曲线呈饱满梭形，最大等效黏滞阻尼系数达0.21~0.25，极限层间位移角达0.07~0.09rad，节点表现出良好的抗震性能及转动能力；核心区柱壁厚度和角钢厚度对节点抗震性能影响显著，柱竖向拼接方式对节点滞回性能和初始抗弯刚度影响显著.研究结果为板式模块化钢结构节点工程应用提供技术支撑.

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水分促使抛光铝粉热自燃临界温度和诱导时间

王鑫阳，李刚

2022, 43 (10): 1492-1498. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.017

摘要 ( 669 )

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PDF(850KB) ( 154 )

采用等温与非等温C80微量热试验及Semenov和Frank-Kamenetskii 热自燃理论对水分促使抛光铝粉热自燃的临界温度和各阶段诱导时间进行了研究.结果表明，Al₂O₃-H₂O与Al-H₂O反应均遵循Arrhenius动力学机制，反应活化能分别为61.7和 138.6kJ·mol^-1；堆积铝粉热自燃诱导时间由两阶段组成，第一阶段为氧化铝薄膜水解时间，第二阶段为铝-水反应放热系统由环境温度达到不返还温度T_○NR的时间，该时间取决于铝粉堆积状态和堆积质量.当环境温度为25℃时，第一阶段诱导时间为155.6h；当25kg铝粉以圆柱形集尘桶状态堆积时，相同环境温度下第二阶段诱导时间为0.7h，铝粉自燃临界温度为24.9℃，铝粉具有热自燃危险性，且诱导时间随堆积质量增加而延长.

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铁强化二氧化锰去除连二硫酸锰及工艺研究

张绍宇，蒲鹏燕，蒋文举，杨林

2022, 43 (10): 1499-1505. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.018

摘要 ( 635 )

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PDF(641KB) ( 163 )

锰矿浆烟气脱硫过程中会产生副产物连二硫酸锰(MnS₂O₆)，它的存在制约了脱硫液中锰的资源化利用.基于锰矿组成提出铁强化MnO₂去除MnS₂O₆新工艺，探究了不同铁化学环境对MnO₂去除S₂O^2-₆影响.结果表明，加入Fe(III)对于二氧化锰去除S₂O^2-₆具有良好促进作用，去除率呈递增趋势，在5g·L^-1质量浓度的硫酸下去除率可达55.1%.操作条件优化实验结果表明，反应温度90℃，H₂SO₄质量浓度5g·L^-1，Fe(III)质量浓度15g·L^-1，n(S₂O^2-₆)∶n(MnO₂)=1∶20，反应时间3h的工况条件组合下S₂O^2-₆的效果较佳.

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基于At-LSTM的产品创新特征识别

闫康，黄训江，张强，王登

2022, 43 (10): 1506-1512. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.019

摘要 ( 530 )

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PDF(795KB) ( 196 )

针对在线评论信息挖掘领域，既有研究尚存在上下文信息缺乏、重要内容捕获不足、噪音大、多是文本级粗粒度情感分析等问题，设计了基于注意力机制的LSTM(long short term memory)产品创新特征识别流程框架模型.通过有用性评论的筛选、特征词库和情感词库的构建、At-LSTM情感分析模型的构建及细粒度特征情感与Kano模型的结合，为企业产品的创新改进提供了明确方向.京东、淘宝购物平台有关智能手机评论的实验表明，At-LSTM模型的准确率、精确率和召回率分别为91.52%，91.73%，91.53%，相较KNN，NB，SVM等模型均有提升，产品特征不同需求层次的划分也有利于手机产品的创新改进.

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灵活编组高铁列车的售票时间窗优化

闫振英，韩宝明，李晓娟，曹瑾鑫

2022, 43 (10): 1513-1520. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.10.020

摘要 ( 427 )

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灵活编组使高铁列车席位容量具备了有限柔性，相比传统固定容量下的控制技术，柔性容量的售票控制优化能实现更高效的供需匹配.基于高铁线路多列车、多停站的服务网络，根据收益管理原理设置不同价格等级的客票.采用偏好序模型刻画旅客购票选择行为，使用售票时间窗控制客票预售过程，以获利最大为目标建立灵活编组方案与售票时间窗的联合优化模型.根据售票需要设计客票排序，将模型转化为线性规划模型，并采用CPLEX快速求解，得到列车最佳编组方案和售票控制策略.实验结果表明:需求不饱和时，相比固定编组，灵活编组下的售票时间窗控制策略获利更高；旅客到达率和转移购买概率越高，列车最佳编组越趋向于大编组.

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