东北大学学报（自然科学版）

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工业SDN中基于缓存的可靠组播研究

徐久强, 邹九龙, 徐冲

2025, 46 (2): 1-8. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230250

摘要 ( 341 )

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PDF(1951KB) ( 55 )

为解决基于软件定义网络（software defined network，SDN）的工业物联网组播传输的可靠性问题，研究基于缓存思想的数据重传机制，提出了一种基于缓存的可靠组播方案.设计了基于缓存节点的可靠组播（cache-based reliable multicast，CBRM）框架和相应的可靠组播算法，在SDN中选择合适位置设置缓存节点并由其暂存组播数据，当接收端或中间转发设备发现数据丢失时，通过向上游缓存节点申请丢包重传以保证组播数据的可靠传输.为支持缓存节点数据重传，设计了基于UDP（user datagram protocol）的可靠传输协议URTP（UDP-based reliable transmission protocol）.在Mininet仿真环境下进行了验证，验证结果表明CBRM框架和相应的可靠组播算法能在远低于传统重传成本的条件下保证组播传输的可靠性.

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基于MASAC最大熵强化学习的跳波束卫星系统资源适配方案

王译萱, 刘军

2025, 46 (2): 9-17. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230252

摘要 ( 238 )

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针对跳波束卫星系统中通信终端多样化的业务需求导致星-地资源供需失配，以及上行传输中机器类终端能量资源受限的挑战，提出一种基于MASAC（multi-agent soft actor-critic）最大熵强化学习的资源适配方案.首先构建了两阶段传输系统模型，在星-地资源供需失配问题的基础上，研究跳波束与非正交多址接入（non-orthogonal multiple access，NOMA）的协同作用.同时，引入能量采集与收集机制，优化了终端设备能量采集与信号传输之间的关系.在此基础上，将上下行传输过程进行整合，建立跳波束图样选择，时隙分配以及速率与功率控制的多目标优化问题，并采用MASAC算法进行优化求解，得到最优联合控制方案.实验结果表明，所提方案能够有效进行资源分配以实现星-地资源供需匹配，并满足能量受限终端的信号传输需求.与基准算法相比，所提算法具有良好的性能.

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面向双时态RDF星型查询的两阶段索引方法

王刚, 张薇, 陈宏栉, 张富

2025, 46 (2): 18-27. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230298

摘要 ( 216 )

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为了对时间信息进行表示和处理，随之开展了时态RDF（temporal resource description framework）的扩展研究，而如何对时态RDF数据进行有效的管理也逐渐成为了一个重要问题.构建有效的索引机制是管理时态RDF数据和提高查询效率的重要途径之一.本文提出了一种针对双时态RDF（bitemporal RDF）星型查询的两阶段索引方法：第一阶段索引提出一种基于双时态RDF节点邻域信息的候选集生成方法，第二阶段索引进一步提出一种基于位图索引的结果集生成方法.通过两阶段索引可以避免星型查询中成本昂贵的连接操作，快速得到查询结果.在查询效率和索引性能方面进行了对比实验，验证了所提方法的有效性.

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基于JITL-XGBoost的烧结终点预测模型

王金杨, 吴朝霞, 李中正, 康增鑫

2025, 46 (2): 28-34. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230256

摘要 ( 311 )

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PDF(1756KB) ( 66 )

烧结终点（burning through point，BTP）位置是烧结过程中重要的参数，直接影响烧结机效率.由于烧结生产过程具有多工况、时变等特性，使得全局模型预测性能不足，为此提出了一种在即时学习框架中使用极端梯度提升（extreme gradient boosting，XGBoost）作为局部模型的烧结终点预测模型，即JITL（just-in-time learning）-XGBoost.首先采用KL散度（Kullback-Leibler divergence）相似性度量方法提取待测样本的特性，选出与待测样本最相关的数据集.然后将该数据集作为XGBoost模型的输入来预测烧结终点的位置.此外，考虑了相关数据集数量对模型预测精度和计算时间的影响.最后与其他模型对比，结果表明，所建模型在合理的时间内具有最佳预测精度，为提高烧结机效率提供新的指导方向.

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多道次变形条件下V-N微合金钢的流变应力模型

周晓光, 赵金帆, 姜珊, 曹光明

2025, 46 (2): 35-41. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230261

摘要 ( 302 )

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PDF(4575KB) ( 30 )

为建立多道次变形条件下V-N微合金钢的流变应力模型，采用DIL805热膨胀相变仪对实验钢进行了多道次压缩实验，并绘制了应力-应变曲线.Hensel-Spittel模型高精度地模拟了实验钢在单道次变形条件下的流变应力.当变形温度和应变速率不变时，采用遗传算法优化了多道次变形条件下Hensel-Spittel模型参数.基于支持向量机（support vector machine，SVM）算法建立了变形前静态再结晶体积分数、变形前奥氏体晶粒尺寸、位错密度、变形温度和应变速率与模型参数的对应关系.结果表明，多道次变形条件下流变应力预测值与实测值吻合良好.研究结果为精准描述多道次变形条件下V-N微合金钢的流变应力提供了有力的支持.

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柔性柱初始倾角对微通道传热增强的影响

于珂凡, 赵亮, 董辉, 何永清

2025, 46 (2): 42-49. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230264

摘要 ( 310 )

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PDF(2775KB) ( 22 )

为解决电子器件的散热问题，对具有不同初始倾角的柔性柱微通道内的流动与传热特性进行了数值研究.此外，还探讨了柔性柱的动态特性和倾角对流体传热性能、水动力摩擦系数和总水热效率的影响.结果表明，柔性柱倾角为0.2π时，产生1.25 μm的小振幅，不利于涡流的产生，而在完全扑动模式下的柔性柱可以产生周期性涡流，更有利于边界层的扰动和冷热流体的混合，从而强化传热.在雷诺数Re为800 ~ 1 200的范围内，柔性柱存在最佳的倾角0.6π，在最佳工况下，以较高的机械损失为代价，可以使流体传热性能（Nu_tot）提高63.5%，总水热效率（η）提高7.5%.

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低共熔溶剂电解固态Sb₂S₃/CNTs制备Sb/CNTs的研究

邓逸凡, 李敏, 薛伟健, 高炳亮

2025, 46 (2): 50-56. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230283

摘要 ( 290 )

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PDF(2112KB) ( 32 )

以固态Sb₂S₃/碳纳米管（carbon nanotubes，CNTs）为阴极，石墨为阳极，在氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂中直接电解制备Sb/CNTs.采用循环伏安法研究了固态Sb₂S₃的电化学还原行为，并系统研究了电解电压、电解时间及温度对固态Sb₂S₃电脱硫的影响.循环伏安法结果表明，低共熔溶剂中固态Sb₂S₃可被直接电化学还原为金属Sb且固态Sb₂S₃被电化学还原为金属Sb的反应是一步还原过程.XRD，EDS结果表明，电解电压越大，电解时间越长，固态Sb₂S₃的电脱硫越彻底.353 K温度下2.4 V电压电解6 h后固态Sb₂S₃/CNTs可被完全电化学还原为Sb/CNTs.SEM结果表明，电解电压越大，电解产物颗粒越小，表面孔隙越大.所得结果可为低温甚至室温直接电化学还原固态硫化物制备金属提供一种新路径.

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超声旋转微锻造增材件数值模拟

任朝晖, 贾昌烨, 武志伦, 王云贺

2025, 46 (2): 57-63. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20240039

摘要 ( 363 )

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PDF(2095KB) ( 23 )

针对目前金属增材制造中复杂的温度变化导致制件产生残余应力，进而引起孔洞、裂纹等缺陷问题，以圆形轨迹TC4钛合金件作为研究对象，利用超声微锻造技术，对工件表面施加高频的微小振动，进而达到细化晶粒、降低残余应力的效果.通过研究单层激光熔覆层的不同特征点的热应力变化，得到热应力场结果后导入超声旋转微锻造系统中，进而研究微锻头直径、工具头转速、振幅、锻造温度对于熔覆层残余应力的影响效果.结果表明：激光熔丝增材制造具有“快冷快热”的特点，在锻造系统中，不同的锻造参数对于提升增材件的性能都有着不同的影响.

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肘腕4-DOF冗余康复外骨骼构型综合方法

单泉, 黄建聪, 张顺, 陈砚

2025, 46 (2): 64-75. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230232

摘要 ( 238 )

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PDF(2953KB) ( 46 )

针对外骨骼康复机器人与人体之间轴线错位而导致的不兼容等问题，提出了一种冗余康复外骨骼的构型综合方法.首先，通过全局静力条件确定冗余运动副的数目，并利用几何分析减少冗余运动副类型组合的数目；其次，基于用户舒适度考虑了可能的冗余运动副轴线组合并选择了合适的组合方式；接着，结合工程约束考虑冗余运动副的可能位置排列并确定最优位置排列；最后，通过分析冗余运动副的运动，确定外骨骼和人体的位置和姿态.结果表明，在不同的轴线错位情况下，最优构型使外骨骼与人体能够实现相同的位置和姿态，有效克服了运动学不兼容性问题.

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基于模糊PID控制的输电线路巡检机器人自平衡机理分析

李小彭, 李雪东, 樊星, 石冰

2025, 46 (2): 76-84. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230240

摘要 ( 268 )

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巡检机器人在风载荷作用下会发生一定的摆动，从而导致巡检结果准确性和可靠性降低，参考旋翼类飞行器设计了巡检机器人在风载荷下的平衡机构.首先，利用电机的动力学方程推导电机电压和转速之间的传递函数，使用叶素法建立旋翼产生的升力与旋翼转速之间的关系，从而建立平衡机构的输入电压和输出升力之间的联系.其次，分析不同方向的风载荷对巡检机器人工作状态的影响，建立了巡检机器人在横向风载荷下的摆动数学模型.最后，将模糊PID（proportional integral derivative）应用于平衡机构的控制中，开展了巡检机器人的数值仿真和样机实验.结果表明：所设计的平衡机构可以有效抑制巡检机器人在风载荷中的摆动.

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激光定向能量沉积NiCo-FGMs的磨削工艺优化

辛博, 曹刚, 秦嘉鑫, 赵显力

2025, 46 (2): 85-95. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230241

摘要 ( 293 )

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PDF(5605KB) ( 30 )

为解决激光定向能量沉积（laser-directed energy deposition， L-DED）成型工艺制备的镍钴基功能梯度材料（NiCo-FGMs）磨削后表面质量一致性较差这一问题，基于正交试验分析了磨削工艺参数对NiCo-FGMs的磨削力和表面粗糙度的影响规律，并建立相应的预测模型.针对粗加工与精加工的不同加工目标，利用第二代非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）结合熵权法与逼近理想解的排序方法即熵权TOPSIS（technique for order proference by similarity to ideal solution）法进行了多目标磨削工艺参数优化，并进行验证.结果表明：粗加工磨削参数采用a_p = 53.61 μm，v_s = 29.99 m/s，v_w = 311.89 mm/min；精加工磨削参数采用a_p = 14.96 μm，v_s = 29.99 m/s，v_w = 300.92 mm/min.经两道工序加工，表面粗糙度标准差从0.195 μm降至0.101 μm，有效提高NiCo-FGMs的表面粗糙度一致性.

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电火花加工单晶硅微结构的表面质量及成形精度

孙瑶, 董俊逸, 唐本甲, 李思慧

2025, 46 (2): 96-103. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230253

摘要 ( 212 )

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PDF(5846KB) ( 24 )

以电火花加工（EDM）P型单晶硅为实验对象，探究单晶硅加工表面的形貌特征及微观放电凹坑特性，揭示电火花加工单晶硅的材料去除机理，即应力蚀除作用大于熔化和气化蚀除作用.开展单晶硅微槽和微孔的加工工艺实验研究，探究电火花加工单晶硅微结构的成形精度、尺寸偏差、截面轮廓起伏高度和表面质量，揭示主要加工参数对电火花加工单晶硅的材料去除率、表面形貌、表面粗糙度的影响规律.

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光学自由曲面铣床重力/惯性力误差补偿

李奇, 张超, 于天彪, 王宛山

2025, 46 (2): 104-110. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230266

摘要 ( 312 )

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PDF(2197KB) ( 35 )

为了提高光学自由曲面的加工精度，针对传统机床在热和力方面的不足，构建了一种新的五轴机床拓扑结构，该拓扑结构可以有效减少热变形对机床精度的影响，并提出了重力/惯性力误差同步补偿方法.基于所建立的误差补偿模型对不同误差补偿方法的误差补偿效果进行了比较研究.结果表明，重力平衡结合力学分流立柱可以提高铣床精度，变力（variable force，VF）的误差补偿效果显著优于定力（constant force，CF），二维运动重力平衡（two-dimensional motion gravity balance，TMGB）的误差补偿效果显著优于固定重力平衡（fixed gravity balance，FGB）.最差的补偿方法为固定重力平衡结合定力，最好的补偿方法为二维运动重力平衡结合变力.固定重力平衡结合变力与二维运动重力平衡结合定力在不同条件下各有优缺点.

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聚丙烯纤维混凝土高温传热性能多尺度计算模型

陈猛, 杨新明, 王瑜婷, 张通

2025, 46 (2): 111-117. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230227

摘要 ( 268 )

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PDF(1447KB) ( 44 )

聚丙烯纤维被广泛应用于高性能水泥基材料中以减轻结构的高温损伤，但是其高温传热参数的计算与预测仍缺乏有效的模型.基于复合材料均一化方法，提出了聚丙烯纤维混凝土高温传热性能的精细化多尺度计算模型，充分考虑了聚丙烯纤维高温下的体积变化以及纤维熔化后的松弛效应对混凝土导热系数的影响.基于试验结果的验证可知，提出的计算模型可以很好地预测聚丙烯纤维混凝土高温下的传热性能.此外，通过模型参数敏感性分析，发现聚丙烯纤维的传热性能和纤维形状对等效导热系数的影响不大，而纤维掺量是影响等效导热系数的主要因素.分析结果对于纤维混凝土的传热性能设计有一定的参考价值.

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基于云模型改进AHP的桥梁施工风险评估

王连广, 姚博, 高海洋, 仁丽杰

2025, 46 (2): 118-125. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230239

摘要 ( 261 )

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为有效预防桥梁施工过程中风险事故的发生，给予工程安全前瞻性建议，提出了一种基于云模型改进层次分析法（analytic hierarchy process， AHP）的桥梁施工风险评估方法.首先，利用鱼骨图识别风险因素，构建桥梁施工风险评估体系.其次，考虑赋权过程中专家意见的不确定性，利用云模型改进AHP，计算各指标权重.最后，从风险发生概率和风险造成损失2个维度，构建二维云模型评价各风险因素，结合指标权重计算二维综合云模型，通过贴近度定量描述桥梁施工风险等级.应用上述评估方法对长春某桥梁施工风险进行评估，结果表明，该方法具有较高的可行性和有效性，能够为桥梁施工风险的预防和控制提供借鉴和参考.

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近距离穿越既有车站不等强度注浆变形的控制

王述红, 任明珠, 李世宇, 董福瑞

2025, 46 (2): 126-135. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230244

摘要 ( 218 )

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PDF(4162KB) ( 28 )

由于隧道开挖对近距离既有车站结构变形产生不利影响，以沈阳砾砂层近距离穿越地铁车站为例，采用有限差分法对近距离下穿既有车站结构变形的影响机理和控制技术进行研究，对超前注浆小导管支护参数和不等强度注浆加固方法进行了优化.通过模拟等强度、横向不等强度和空间不等强度3种注浆方案，对既有结构的竖向位移、水平位移和应力进行分析.研究表明：空间不等强度注浆更为合理，既有结构的竖向位移、水平位移和应力降幅分别达到44.7%，53.7%和15.6%.此外，对空间不等强度注浆方法的影响因素进行讨论和分析，可为邻近既有车站的隧道开挖施工提供参考.

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安全基地型领导、员工工作投入与主动创新行为的关系

朱春红, 崔娅琪, 李佳敏, 毛孟雨

2025, 46 (2): 136-144. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20230269

摘要 ( 254 )

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PDF(655KB) ( 44 )

根据社会交换理论，基于445份有效样本为期3个月的纵向调查数据，深入探究了安全基地型领导、员工工作投入与员工主动创新行为之间的关系.研究结果表明，安全基地型领导能够积极推动员工的主动创新行为，他们能够在一定时期内，预见到员工的工作投入，并且这种工作投入也会在未来某个特定阶段推动员工产生主动创新行为.同样，员工的主动创新行为也会影响到安全基地型领导，员工工作投入也会在未来的某个特定阶段推动安全基地型领导方式的转变.这些结论既是对安全基地型领导研究领域的拓展，同时也为组织促进员工主动创新行为提供了指导.

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住宅价格视角下露天集市的半邻避效应

张钊, 毛义华, 严喆昊

2025, 46 (2): 145-152. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2025.20239071

摘要 ( 215 )

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以哈尔滨市露天集市为例，构建非线性特征价格模型和分位数回归模型来探讨露天集市的资本化效应.研究发现：露天集市的临近对周边住宅价格存在负向影响，且高价位住宅对露天集市的负外部性更加敏感；露天集市的距离与住宅价格之间存在非线性关系，随着距离的增加，露天集市对住宅价格的影响将从抑制向提升转变；购物中心对露天集市的资本化效应具有调节作用，且这种交互作用只存在于中等价位住宅市场.研究结论为地方政府在规划决策中考虑居民的偏好，合理确定露天集市等半邻避设施的选址提供了重要参考.

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