东北大学学报（自然科学版）

Select

完全预测下肢步行运动想象意图的可行性研究

周斌, 王宏, 李坦, 兰钦

2024, 45 (5): 609-618. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.001

摘要 ( 511 )

HTML ( 41)

PDF(4776KB) ( 339 )

在下肢运动想象发生之前获取想象意图是为下肢神经康复系统提供精准控制策略的关键.为此，研究利用运动想象前的脑电图（electroencephalogram，EEG）信号完全预测下肢步行运动启停想象意图及其类型的可行性.对EEG信号进行预处理并提取运动相关皮质电位（movement‐related cortical potential，MRCP）.基于MRCP挑选出具有明显可辨别性的15个通道.利用时间卷积网络模型从被选取的MRCP通道特征中解码出下肢步行运动想象意图和意图类型.结果表明，通过MRCP形态选取的EEG通道信号在启停意图和类别上均具有明显可分离差异，验证了只使用运动想象前EEG信号能够完全预测人类下肢运动启停意图和意图类型.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于区块链和简短可链接环签名的安全电子投票方案

吴淇毓, 杨帆, 周福才, 冯达

2024, 45 (5): 619-627. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.002

摘要 ( 356 )

HTML ( 18)

PDF(838KB) ( 192 )

围绕当前多数电子投票方案存在中心化、未能实现匿名投票等问题，提出基于区块链和简短可链接环签名的安全电子投票方案. 通过设计一个简短可链接环签名方案，结合区块链技术，构造了一个具体、安全、高效的电子投票方案，给出了其系统模型、算法形式化定义以及详细描述.与已有方案相比，该方案允许大规模人员投票，且支持多个投票选项以及自动计票等多个功能.安全分析和实验结果表明，该方案在满足匿名性、不可伪造性和隐私性等更多安全目标的同时在计算开销方面仍具有优势.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于模体PageRank算法识别穴位-疾病网络的关键节点

赵海, 缪九男, 刘晓, 尉雪龙

2024, 45 (5): 628-635. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.003

摘要 ( 331 )

HTML ( 18)

PDF(1103KB) ( 191 )

针对现有针灸关键穴位挖掘算法存在精度不佳、适用性较窄的问题，在“穴位-疾病”网络中引入多穴位间的高阶相互作用，提出一种基于3节点模体的高特异性关键穴位挖掘算法.将此算法从分辨率、网络损失和准确性方面分别与其他5种穴位重要性评估算法进行比较.结果表明，该算法识别的关键穴位对网络的连通性有明显的破坏作用，说明关键穴位处于穴位疾病网络拓扑结构的核心位置，并与其他穴位有较高的协同合作；该算法的稳定性保证了关键穴位的可靠性；从网络拓扑结构和穴位间的高协同性角度来看，该算法寻找的关键穴位可以作为穴位网络中的核心穴位，帮助研究人员探索有针对性的、高影响力的穴位组合.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

高钒半高速钢合金熔覆层回火态显微组织和性能

孙行, 陈伟, 罗昌, 刘常升

2024, 45 (5): 636-642. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.004

摘要 ( 420 )

HTML ( 14)

PDF(2593KB) ( 198 )

为了满足对轧辊表面快速修复的需求，采用激光熔覆技术，将自主设计并制备的高钒半高速钢合金粉末熔覆到轧辊合金钢表面，考虑到锻钢轧辊和激光熔覆层组织之间的差异性，为了稳定组织，对熔覆层进行回火处理，回火温度为500 ℃并保温2 h.结果表明，熔覆层的相组成主要是马氏体；其表面主要是细小等轴晶，晶内马氏体呈针状平行分布，回火后分解为铁素体和碳化物；其横截面的平均硬度为663.4 HV，是基体硬度的1.8倍；熔覆层平均摩擦系数为0.708，磨损率为6.142×10^-6 mm³·N^-1·m^-1，磨损性能较基体提高25倍，磨损形貌较好，与磨损量结果保持一致.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

奥氏体晶粒细化对特厚EH47止裂钢组织性能的影响

张九鑫, 任潇健, 金东正, 田勇

2024, 45 (5): 643-651. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.005

摘要 ( 383 )

HTML ( 14)

PDF(7850KB) ( 186 )

常规工艺下特厚船舶用钢奥氏体晶粒细化的程度受限，导致极小尺寸奥氏体晶粒对钢板组织性能的影响尚不明确.利用二次奥氏体化法和热机械控制工艺，研究了细化奥氏体晶粒对特厚EH47止裂钢的显微组织演化及力学性能的影响.结果表明：试轧钢的加热温度从890 ℃升高至1 050 ℃时，原奥氏体晶粒尺寸从14 μm增加至28 μm；铁素体含量的降低导致大角度晶界数量比例由57.4%降低至40.5%；马氏体/奥氏体（martenite/austenite，M/A）岛体积分数从2.0%增加至6.5%；钢板的屈服强度从440 MPa提高到488 MPa.890 ℃轧制钢板的单位体积有效晶界面积为269.0 mm^-1，是其显微组织细化、均匀化，并在-100 ℃时具有241 J的冲击功的重要原因.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

电沉积制备氢氧化镁多物理场的数值模拟

左晋松, 狄跃忠, 耿佃桥

2024, 45 (5): 652-659. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.006

摘要 ( 396 )

HTML ( 8)

PDF(2265KB) ( 183 )

为了优化电沉积法制备片状氢氧化镁的工艺，采用多物理场耦合方法，对电沉积制备氢氧化镁的过程进行了二维非稳态数值模拟.得到了不同极板间距和极板放置深度下的槽电压、电流密度、电解质流场和气体分布情况，分析了极板参数对电解槽工作过程中电场与流场的影响. 研究结果表明，减小极板放置深度会使槽电压降低，但较小的极板放置深度会导致槽内电解质流动性变差，不利于反应的进行.减小极板间距可以增大极板间电解液流速、加强传质、降低槽电压，但同时会导致极板上反应均匀性变差.为了保证电解质流速更快、槽电压更低、电流分布更均匀，应尽量加深极板放置深度，并适当调整极板间距.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

电磁调控轧辊的热力胀形行为及高效控制方法

杨庭松, 黄敦亮, 孙文权, 何安瑞

2024, 45 (5): 660-667. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.007

摘要 ( 330 )

HTML ( 4)

PDF(1929KB) ( 132 )

为研究辊形电磁调控技术（roll profile electromagnetic control technology，RPECT）的热力胀形行为，采用有限元方法分析了不同电流密度及频率下综合辊凸度、热力贡献辊凸度以及力凸度占比等随接触区热量的变化规律，探究了接触区热量与热力胀形能力的映射关系及其成立条件.结果表明，在接触区热量的中低取值范围内，同一接触区热量所对应的热力调控能力不会受磁参数影响，故提出将接触区热量作为输入参数与调控能力之间桥梁的RPECT高效控制策略.该策略通过提升磁参数来快速达到接触区的目标温升效果，进而获取目标调控能力.以20 μm的辊缝凸度需求为例，经原始与高效控制策略间的对比发现，新策略的调控时间可有效地缩短至原调控时间的19.57%.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

连铸结晶器缓振行为分析

孟祥宁, 王明江, 刘向阳, 生月伟

2024, 45 (5): 668-674. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.008

摘要 ( 345 )

HTML ( 5)

PDF(1357KB) ( 115 )

连铸结晶器采用8段式非正弦振动波形可使铸坯裂纹更少，裂纹愈合能力更强，但是其对应加速度大，容易产生振动冲击影响结晶器运行.以钢板弹簧和柔性弹簧对结晶器振动过程进行刚性加持和柔性减振，利用钢板弹簧和柔性弹簧的弹簧力平衡振动冲击产生的惯性力，可以达到减小冲击的目的.计算分析发现相同载荷下柔性弹簧比钢板弹簧的应力大，且每增加10%载荷，柔性弹簧最大应力比钢板弹簧多增加21.23 N.通过二分法计算发现，柔性弹簧平衡87.5%的惯性力，钢板弹簧平衡12.5%的惯性力，可以减小90%以上因加速度产生的冲击，为连铸结晶器8段式非正弦振动波形应用提供参考.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

考虑热误差的电主轴建模与可靠性全局灵敏度分析

黄贤振, 于瑞, 姜智元, 荣治明

2024, 45 (5): 675-682. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.009

摘要 ( 392 )

HTML ( 13)

PDF(1616KB) ( 137 )

以数控机床电主轴为研究对象，旨在分析其轴向热伸长量对电主轴可靠性的影响.采用Svenska Kullager?Fabriken（SKF）摩擦力矩模型对轴承生热量进行分析，设定对流换热系数为边界散热条件，建立了热分析有限元耦合模型，求解电主轴的温度以及轴向热伸长分布.将有限元模型与实验结果进行对比，验证了建立的有限元模型的准确性.考虑随机因素的影响，建立电主轴热变形可靠性分析模型，并采用Kriging模型进行可靠性求解.对电主轴热误差可靠性全局灵敏度进行分析，结果表明，转速和冷却水流量对可靠度影响较大，轴向力和径向力对可靠度影响较小.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于B样条与鲸鱼优化算法的机械臂轨迹规划

陆志国, 王逍

2024, 45 (5): 683-689. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.010

摘要 ( 410 )

HTML ( 8)

PDF(1152KB) ( 143 )

为了提高机械臂的工作效率，构建一种基于B样条与鲸鱼优化算法（whale optimization algorithm， WOA）的机械臂时间最优轨迹规划方法.用蒙特卡罗法描绘机械臂的工作空间，用B样条对给出的路径点进行插值处理，根据机械臂各个关节的性能，引入角速度与角加速度约束，同时加入边界条件.在构建时间最优的目标函数后，利用引入惯性权重值的WOA对机械臂运行时间进行优化.用Matlab进行仿真验证，结果表明构建的算法在时间优化方面效果好于传统的5次多项式方法，并且角速度与角加速度曲线连续平滑，验证了算法的有效性和可行性.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

铁质壁面检测用振动驱动爬壁机器人的设计与实验

李建磊, 唐陈伟, 彭禧, 姚红良

2024, 45 (5): 690-696. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.011

摘要 ( 372 )

PDF(2133KB) ( 109 )

研究并测试了一种能够在水平至竖直壁面上移动的振动驱动爬壁机器人样机，可开发用于铁质壁面结构视检等高危工作.设计了一种具有非对称刚度的弹性底板，以转子振动电机-弹簧作为致动器，基于库仑干摩擦模型，建立了振动驱动爬壁机器人的动力学模型.通过数值仿真研究了机器人的爬壁运动特性，分析了致动器激振频率、壁面倾角和永磁铁吸引力对机器人平均速度的影响规律.对振动驱动爬壁机器人样机进行了壁面运动实验验证.结果表明，通过合理配置永磁铁吸引力和致动器激振频率能够有效提高该机器人的平均速度，并在30°壁面和90°壁面上分别实现了10.6 mm/s和16.7 mm/s的平均爬壁速度，通过调控激振频率可实现前进与后退运动的切换.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于MTF和改进残差网络的轴承故障定量诊断方法

李凌轩, 马振玮, 于泽峻, 邢壮

2024, 45 (5): 697-706. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.012

摘要 ( 369 )

HTML ( 3)

PDF(2386KB) ( 130 )

有别于目前滚动轴承故障诊断多集中在定性分析阶段，提出了一种使用图像分类的滚动轴承故障定量诊断方法.采用重叠采样方法，对一维时序数据进行数据增强，使用马尔可夫转换场（Markov transition field，MTF）方法将一维时序数据转换成二维图像，为输入到神经网络模型中提供二维图像样本并保留了时域信息，搭建和训练基于迁移学习微调处理的ResNeXt和ResNeSt改进残差网络，将故障图像进行分类并实现故障诊断.采用混淆矩阵和t分布领域嵌入（t?distributed stochastic neighbor embedding，t?SNE）可视化方法进行实验，结果表明，该滚动轴承故障定量诊断方法能够实现多工况滚动轴承故障的定量诊断，且具有诊断精度高和训练速度快的优点.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

时间比值法测量水蒸气流导

耿健, 王晓冬, 郭美如, 任正宜

2024, 45 (5): 707-712. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.013

摘要 ( 345 )

HTML ( 2)

PDF(976KB) ( 77 )

目前很少有方法能够测量水蒸气通过小孔的流导.通过理论与实验相结合的方法分析了使用压升法测量水蒸气流导的可行性，该方法测量结果的误差随着进气量的减小而增加，这是因为水蒸气具有较强的吸附特性.为了准确得到水蒸气进气压力与流导之间的关系式，基于压升法提出了时间比值法.该方法通过测量压力变化的时间计算流导，有效地减小了水蒸气吸附作用对测量结果的影响.使用该方法搭建了一个可以提供流量为3.7×10^-9~1.5×10^-5 Pa·m³·s^-1的装置.流导测量值与理论值一致性较好.时间比值法的相对标准不确定度是3.3%.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于子流域单元的抚顺市泥石流易发性及危险性评价

刘善军, 刘诗瑶, 魏恋欢, 吕东霖

2024, 45 (5): 713-720. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.014

摘要 ( 322 )

HTML ( 3)

PDF(7595KB) ( 115 )

针对泥石流易发性及危险性评价中存在的评价体系模糊、忽略降雨等诱发因素的问题，以抚顺市作为研究区，在分析泥石流灾害发育及分布规律的基础上，利用层次分析法，以子流域单元作为评价单元，开展泥石流灾害易发性及危险性评价.结合已有泥石流灾害点进行了精度评定.结果显示，抚顺市已有的42处泥石流灾害点中，36处位于本次评价的泥石流高易发和极高易发区（占比85.71%），有33处位于本次评价的泥石流高危险和极高危险区（占比78.57%）.表明本次易发性及危险性评价结果比较可靠，与抚顺市的泥石流灾害发育情况相符合.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

矿井智能巡检车CO传感器搭载位置优化

张晋瑞, 姚锡文, 许开立, 孙修

2024, 45 (5): 721-728. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.015

摘要 ( 322 )

HTML ( 3)

PDF(1606KB) ( 96 )

为提高矿井智能巡检车CO体积分数监测数据的可靠性，通过运用计算流体动力学软件对山东焦家金矿-630 m掘进巷道的风流分布及CO体积分数时空演化规律进行了分析.研究结果表明，风筒出口至掌子面区段风流状态不稳定，易产生扰动气体体积分数分布的涡旋；在自身性质及边界层流影响下，CO体积分数峰值多分布于巷道顶部，CO传感器应搭载于车体较高位置；衰减段期间巷道两侧CO体积分数变化不稳定，智能巡检车行进时应位于巷道中间附近.与某掘进巷道中CO体积分数随通风时间的衰减变化进行对比，验证了模拟结果的准确性.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

钢桥中错位厚板十字接头的力学性能与补强方法

沈翀, 苏庆田, 陈友生

2024, 45 (5): 729-737. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.016

摘要 ( 322 )

HTML ( 5)

PDF(3845KB) ( 185 )

针对钢桥中厚板十字接头出现错位缺陷的问题，采用有限元方法研究了错位缺陷对厚板十字接头力学性能的影响，提出一种分离式焊接钢板补强方法并对补强钢板的尺寸进行优化设计.研究结果表明，错位缺陷对厚板十字接头的力学性能产生较大的影响，板件竖向应力在附加弯矩作用下显著增大.提出的焊接钢板补强方法使得补强后竖向支承板承担大部分轴力与弯矩，强度控制设计截面位于补强钢板底部焊缝处，可通过增加补强钢板的高度提升补强效率，最高可达48%.本文推荐了不同错位量下补强钢板的合理尺寸，可为类似工程中错位厚板十字接头的补强方法提供参考.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

混凝土抗压强度的可解释深度学习预测模型

章伟琪, 王辉明

2024, 45 (5): 738-744. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.017

摘要 ( 433 )

HTML ( 9)

PDF(2982KB) ( 272 )

为快速、准确地预测混凝土抗压强度，采用深度学习技术建立预测模型，使用贝叶斯优化算法进行模型自动优化调节，并结合SHapley Additive exPlanations（SHAP）可解释性方法对预测结果进行分析，以克服预测模型的“黑盒子”问题.利用深度学习模型挖掘各输入特征参数与抗压强度之间潜在的规律；通过可视化输入特征参数的SHAP值分析参数对抗压强度预测结果的重要性及影响规律.结果表明，所建深度学习模型相比其他传统模型具有更好的性能；SHAP分析结果与试验结果一致，该模型较好地反映了各特征参数之间复杂的非线性关系，可为混凝土材料的工程设计提供依据和参考.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

制造商资金约束的闭环供应链融资模式选择策略

刘春怡, 尤天慧, 曹兵兵

2024, 45 (5): 745-752. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.018

摘要 ( 380 )

HTML ( 6)

PDF(807KB) ( 203 )

针对由零售商、回收商和资金约束的制造商构成的闭环供应链融资模式选择问题，分别构建了考虑资金约束制造商向零售商融资（内部融资）和向银行融资（外部融资）时制造商、零售商、回收商和闭环供应链的收益函数，并基于Stackelberg博弈的思想给出两种融资模式下的最优定价与回收率策略.在此基础上，通过对比不同融资模式下回收商、零售商、制造商和闭环供应链的最优决策和利润，从不同角度给出了最优融资模式选择策略.研究结果表明，在一定条件下，选择零售商进行融资对回收商、零售商、制造商和闭环供应链均有利.

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

中国跨国企业在“一带一路”国家的区位选择：关系资产的作用

高瑞, 杜晓君

2024, 45 (5): 753-760. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2024.05.019

摘要 ( 330 )

PDF(706KB) ( 113 )

从关系视角出发，结合企业特定优势区域性，运用Logit回归方法，以2009—2019年中国跨国企业对31个“一带一路”国家的对外直接投资事件为研究样本，探究关系资产对中国跨国企业在“一带一路”沿线具有政治风险属性的区位投资的影响，探讨了双边外交关系、市场竞争强度在其中的调节效应.研究结果表明，拥有东道国关系资产的跨国企业倾向于前往高政治风险区位投资，友好的双边外交关系及高市场竞争强度会显著增强二者之间的正向影响.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

过刊目录