清华大学学报(自然科学版)最新期刊目录
金沙江下游水电开发的生态效应:冬季浮游动物多样性演变与群落构建的驱动机制————作者：周心怡;周雄冬;张家豪;翁楚彬;徐梦珍;
摘要：环境DNA(e DNA)技术是一种水生态系统生物检测手段,通过捕获水体中的游离DNA片段,在分子水平上高效解析水生生物群落的结构特征。该研究应用e DNA宏条形码技术,结合β多样性分析、线性判别分析效应大小(LEfS e)、共现网络及随机森林模型等方法,系统评估了金沙江下游向家坝水电站对冬季浮游动物多样性时空分布及群落演替的影响。结果表明,向家坝水电站显著改变了浮游动物α多样性特征:坝下干流的物种...
简谐运动下漂浮式海上风机的气动特性研究————作者：刘诗琪;孙海莹;
摘要：漂浮式海上风机(floating offshore wind turbine, FOWT)的结构运动对风机的气动特性产生复杂的影响,具体表现为叶片攻角的周期性变化、气动载荷的不稳定性以及功率输出的波动。该文首先对FOWT在六个自由度方向的运动分别展开研究,将结构运动化简为简谐运动,定量分析运动幅值、频率等因素对FOWT的气动特性的影响。进一步,基于叶素动量理论(blade element mome...
基于系统化设计的内悬置电动轮构型————作者：罗荣康;马辉;俞志豪;吴佩宝;侯之超;
摘要：内悬置电动轮是一种将驱动系统通过弹簧阻尼元件支撑在车轮内部的特殊电动轮,可延长电机使用寿命、并缓解簧下质量负效应。然而,轮内悬置系统的引入,不仅增加了零部件数量,还减少了轮内空间,显著提高了构型设计的复杂性。评估现有构型并探索潜在的新构型,成为实现内悬置电动轮的关键问题之一。该文基于系统化设计理论,提出了一种内悬置电动轮构型的系统化枚举与评估方法。首先,从功能需求分析入手,通过剖析现有内悬置电动轮...
基于DDS方法与行重扩展的无小环QC-LDPC码构造————作者：佘佳钰;张国华;
摘要：不相交差集(disjoint difference sets, DDS)是组合数学中的重要结构,在构造无4环和6环的准循环(quasi-cyclic,QC)低密度奇偶校验(low-density parity-check, LDPC)码中起到关键作用。基于DDS构造的QC-LDPC码不仅循环尺寸灵活,而且译码性能优良。该文将行重扩展(row-weight extension, RE)技术和DDS相...
复杂环境下焊缝的三维重建与拐点识别————作者：冯消冰;戴懿翔;韩滕跃;袁飞;王贵锦;
摘要：由于焊接智能化发展的迫切需求,焊缝三维重建技术已成为焊接领域研究的热点。焊接场景中存在强烈的噪声干扰,如何从噪声中提取焊缝有效信息、精准重建焊缝形貌成为研究难点。针对复杂环境下难以精确提取焊缝拐点的问题,该文提出了一种高精度焊缝三维重建与拐点识别方法。采用Gauss背景建模去噪技术对原始焊缝图像进行预处理,以提升图像质量;设计了一种基于不确定性与自注意力机制的条纹区域分割模型,用于准确提取激光条纹...
微重力扩散火焰燃烧实验总结与展望————作者：史京瓒;温禹哲;李龙飞;陈澧宇;刘有晟;
摘要：微重力实验环境可用于去除火焰中的浮力热对流以及浮力驱动的流体不稳定性现象,对于理解射流火焰中流体与化学反应动力学的交互作用具有重要的指导意义。在化学反应动力学特征时间较长而与流体特征时间发生竞争的问题上,通过微重力射流火焰结构以及瞬态行为能够揭示火焰在极限条件下的基础物理,并为理论发展提供验证数据。该文围绕国内外具有代表性的微重力气体射流火焰地基和天基的实验内容,从射流火焰的微重力实验方法、类比微...
基于“力-碳”双控的永临结合装配式地连墙碳效率评估————作者：何秋凤;陈坤阳;邱桐;陈湘生;陈武雄;杨立;
摘要：永临结合装配式地连墙作为一种新型基坑支护体系,具有单墙受力和全预制建造2种相互制约的显著特征。为科学地界定其在受力和产业链运作中的性能,该文首先根据力学试验构建了力学性能理论评估模型;其次,通过对建造过程分析构建了碳排放理论评估模型;然后基于以上模型,进一步建立了适用于永临结合装配式地连墙的“力-碳”双控评估模型,以评估单位力学性能下的建造碳排放量即碳效率;最后,运用该双控评估模型对永临结合装配式...
基于原模图LDPC码的MIMO-GSM-VLC系统的优化设计————作者：蒋伟楷;吕梁;杨肇杰;方毅;
摘要：为了在室内可见光通信(visible light communication, VLC)中实现高效可靠的数据传输,该文设计了一套基于原模图低密度奇偶校验(low-density parity-check, LDPC)码的高可靠、高传输效率的光通信数据传输方案。具体来说,该文对原模图LDPC码、广义空间调制(generalized spatial modulation, GSM)星座、多脉冲位置调制...
基于残差网络的矢量量化堆叠自编码器————作者：王辉;叶晓俊;董泽委;
摘要：尽管现有生成式模型在音视频等连续域取得了优异效果,但在推荐系统等离散序列化数据中存在较大的重构误差,从而严重制约特征捕捉能力和数据生成质量。该文利用残差连接将多层次编码器输出的连续隐向量传递至解码器对应层,并结合矢量量化编码方法,提出了一种基于残差网络的堆叠矢量量化自编码器。该方法有效避免了编码器中有高价值的连续信息被丢弃;同时,借助矢量量化方法构建多重堆叠的码本,学习多维度的离散化矢量量化特征表...
基于物理信息神经网络的打磨表面粗糙度预测模型————作者：岳昌宇;刘博凯;关立文;李智勇;姚艳彬;
摘要：表面粗糙度的准确预测是飞机涂装打磨工艺的关键技术问题。传统物理模型因简化假设难以准确描述复杂工艺,而数据驱动模型易受噪声影响导致泛化能力有限。针对现有方法难以同时兼顾精度与稳健性的问题,该文提出了一种基于物理信息神经网络(PINN)的打磨表面粗糙度预测模型。模型通过将粗糙度幂函数机理嵌入损失函数,并结合动态权重调节策略,在训练前期优先学习物理规律以抑制噪声,后期关注工艺参数间的非线性关系。基于机器...
基于移位序列的QC-LDPC码显式构造————作者：张国华;李美;娄蒙娟;方毅;
摘要：构造围长为8的准循环(quasi-cyclic, QC)低密度奇偶校验(low-density parity-check, LDPC)码是提高译码性能的一种重要途径。现有的显式构造方法主要针对的是列重为3的情况,这导致译码性能在高信噪比区表现不够理想。因此,针对列重为4、围长为8的QC-LDPC码,该文提出一种新的显式构造方法,其构造的指数矩阵具有移序性质,即指数矩阵的第零行和第二行由特定公式确定...
浸水作用对灰岩缝合线拉伸蠕变特性影响研究————作者：杨超;杨广旭;王娇;朱昭君;熊赟;潘惠雄;
摘要：灰岩在形成过程中往往会产生大量的缝合线构造。为研究浸水作用对该构造线拉伸蠕变力学特性的影响,采用巴西劈裂对3类含不同宽度缝合线的灰岩试样进行了宏观力学行为测试,并利用偏光显微镜和扫描电镜对浸水前后微细观结构变化进行了分析。研究结果表明:浸水作用后各试样的瞬时应变和蠕应变较自然干燥下均有增加,而抗拉强度和长期抗拉强度均会降低;强度的降低幅度明显大于变形的增加幅度,其中长期抗拉强度的降低幅度最大。随着...
基于语音谐波结构的多通道语音增强网络————作者：努尔艾力·阿力甫;曹瑞;李津;葛檬;王天锐;王浩宇;崔中健;王龙标;党建武;
摘要：多通道语音增强(multi-channel speech enhancement, MCSE)的主要目标是利用麦克风阵列捕获的空间关系和时间频谱信息恢复干净的语音信号。尽管现有方法在去噪和减少失真方面表现出色,但在低信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)和高混响等不利声学环境下,语音的声学结构和空间信息可能会不完整或模糊。依赖网络隐式学习频谱空间信息的方法难以准确预测波束成...
运载火箭燃气射流环境及安全排导研究————作者：周永易;刘俊林;张志成;崔展鹏;
摘要：为满足深空探测和载人月球探测等重大太空探索任务的空间运输能力需求,很多国家开展了重型运载火箭研发工作,目前重型运载火箭的共同技术特征是大直径、非捆绑、密集多发动机并联和可重复使用。密集的大推力发动机运行形成的复杂超声速射流场,对发射场燃气射流安全排导提出了前所未有的技术挑战。该文针对大推力火箭发射产生的极端环境,总结了近年来燃气射流动力学特性研究的主要成果,归纳了导流槽气动布局和热防护系统设计方法...
海上风电场单桩溜桩的影响因素及判别方法————作者：沈侃敏;张杰;沈振义;李飒;
摘要：海上风电单桩基础的桩长多为50～100 m,比海洋平台桩基的略短,但桩径的大幅增加易导致(超)大桩重的产生。在(超)大桩重的桩基进行沉桩过程中,有必要对其是否发生溜桩进行判别。该研究基于海上风电场单桩基础的实测数据,对风电单桩发生溜桩的影响因素和判别方法进行了探讨。结果表明,大直径单桩在砂-黏交替出现场地容易发生溜桩,当砂层厚度不大于0.2D(D为桩基直径),黏土层厚度不小于0.4D时,溜桩风险最...
基于浣熊优化算法的连续停泵工况下泵阀联合优化调控研究————作者：伊北;刘小莲;王雪妮;张雷克;田雨;郭维维;
摘要：针对加压输水与重力输水相结合的长距离复杂输水工程利用单阀调控难以改善全线水锤控制效果的问题,该文建立了耦合水力计算的泵阀联合优化调控模型,应用了基于非支配排序的多目标浣熊优化算法(NSCOA)求解,并通过改进理想点法(IIPBD)对计算生成的Pareto前沿解进行方案优选。以山东省某加压输水与重力输水相结合的输水工程为例,分别采用NSCOA、 NSGA-Ⅱ、 NSSA对其泵阀联合优化调控模型进行求...
5 MW半潜型浮式垂直轴风机的动力响应特性研究————作者：江莹莹;程正顺;陈鹏;邓诗翔;秦中华;
摘要：浮式垂直轴风机凭借相对较低的能源成本展现出广阔的发展前景。半潜型浮式垂直轴风机作为一种稳性高、适应性强的浮式垂直轴风机,具有低重心的优势,但其在风浪联合作用下的响应特性和影响机制有待深入研究。该文以5MW半潜型浮式垂直轴风机为研究对象,基于缩尺比为1∶50的水池模型试验分析其动力响应特性。首先,针对该原型风机设计了一款性能缩尺转子以匹配目标推力和侧向力。同时开发了一套针对浮式垂直轴风机水池模型实验...
插层改性水滑石对膨胀型防火涂料耐紫外线性能的影响————作者：鲁宁;杨锦明;谢文轩;黄有波;高正源;胡洁;杨阳;
摘要：为了研究水滑石及插层改性水滑石对膨胀型防火涂料耐紫外线性能的影响，该研究制备了对照样件(#0)以及添加不同比例水滑石或插层水滑石的膨胀型防火涂料涂覆样件各5组，进行了不同时长的紫外线照射，并利用锥形量热仪、扫描电镜、热重分析仪和Fourier变换红外光谱分析仪对各样件性能进行分析。结果表明：相较于#0组的对照样件，水滑石组和插层水滑石组样件的防火性能和耐紫外线性能显著提高，插层水滑石组比水滑石组样...
中国高通量堆设计研发及应用现状与展望————作者：李健;徐伟;解衡;石磊;
摘要：高通量堆是核科技工业领域重要的辐照试验平台和基础研究设施,在工业、农业、医疗等领域发挥着不可替代的作用。中国高通量堆设计研发始于20世纪60年代,高通量工程试验堆(HFETR)、中国先进研究堆(CARR)、中国绵阳研究堆(CMRR)等高通量堆为核能与核技术发展、国民经济建设作出了重要贡献。然而,中国现有高通量堆与国际先进水平仍存在显著差距,主要体现在中子注量率、辐照能力、配套设施、应用领域等方面,...
水动力作用下特大型堆积体滑坡变形的阶段性演进机制————作者：郭宇;卢波;吴勇进;朱瑜劼;
摘要：YMM滑坡是三峡库区近坝库段距离大坝最近、规模最大的崩滑堆积体,因规模巨大、位置敏感且一旦失稳后果严重而备受关注。近20 a的观测数据表明,滑坡变形持续缓慢增长且未收敛。该文采用逐步线性回归方法和水动力触发机制力学模型,深入探究滑坡地质条件、外部影响因素与变形特征之间的关系。基于外部触发因素作用效应的阶段性转换时间节点,将滑坡体自蓄水以来的变形演化过程划分为3个阶段:1) 2003年6月至2006...
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