中北大学学报(自然科学版)

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中北大学学报(自然科学版) 关注(): 期刊周期：双月刊; 期刊级别：省级; 国内统一刊号：14-1332/TH; 国际标准刊号：1673-3193; 主办单位：中北大学; 主管单位：华北工学院; 上一本期杂志：中国表面工程制造工程技术期刊; 下一本期杂志：制冷技术工程技术期刊

　　《中北大学学报(自然科学版)》1979年创刊，是中文核心期刊。

　　《中北大学学报(自然科学版)》本刊以基础理论、应用科学和工程技术为主要刊登内容，旨在反映我院重要的科研成果，以促进学术交流，推动教学和科研工作的发展，本刊基本上是为我院教师、科研人员服务的。主要栏目为应用基础研究、机械与动力工程、自动化与计算机、化工与环境工程、电子与电子信息、材料科学与管理工程等，涵盖了机械、材料、化工、控制、计算机、测试、信息、电子及安全工程等专业，是高等学校、科研院、所、部队广大教师和科研人员的学术园地。获奖情况：1999年教育部优秀期刊三等奖;1995高校优秀学报三等奖;1995年获国家教委科技司优秀学报二等奖、1996年获中国兵器工业总公司优秀期刊三等奖;1992年起连年被评为山西省一级期刊;1995年获山西省高校学报一等奖;2009年获全国高校科技期刊优秀编辑质量奖;2009年获中国科技论文在线优秀期刊二等奖。

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　　中北大学学报(自然科学版)杂志栏目设置

　　应用基础研究、机械与动力工程、自动化与计算机、化工与环境工程、电子与电子信息、材料科学与管理工程

　　中北大学学报(自然科学版)杂志荣誉

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　　阅读推荐：青海师范大学学报

　　《青海师范大学学报》(双月刊)创刊于1960年，是青海师范大学主办的综合性学术刊物，分为哲学社会科学版(双月刊)和自然科学版(季)。学报主要反映青海师范大学和全国各地的专家、学者的科研和教学成果，择登经济、文学、历史、哲学、政治、法律、教育心理以及数学与信息技术科学、生命科学、物理学、化学、地理学等学科的学术论文。

　　中北大学学报(自然科学版)最新期刊目录

基于改进Faster R-CNN的小样本目标检测算法

摘要：针对小样本场景下训练样本数量稀少导致的模型可学习的信息有限、模型的性能表现受目标的尺度变化制约以及对基类知识的灾难性遗忘等问题，遵循迁移学习方法，提出了一种改进Faster R-CNN的小样本目标检测算法。首先，在特征提取阶段，加入中心坐标注意力机制，引导模型学习目标的核心特征，同时引入多尺度融合与可变形卷积，使模型能够在不同尺度特征图上提取丰富的特征信息；然后，引入渐进式RPN，采用两阶段回归方...

基于双曲图对比学习增强的储备药物推荐方法

摘要：储备药物推荐可以通过预测疾病演变主动提供用药建议，是优化预防性医疗库存管理的关键。针对电子健康记录中医疗编码的长尾分布特征，以及现有模型对多源关系挖掘不足和任务间协同机制缺失等挑战，亟需提升复杂医学关联下的表征学习能力。本文提出了一种基于双曲图对比学习的多关系增强型储备药物推荐方法（HGCL-MR）。该方法首先整合诊断本体、药物本体及病历统计规律，构建异构多源先验知识图以表征复杂的医疗关联。在此基...

基于MOF衍生碳材料的乒乓球拍胶皮表面改性及其摩擦学行为研究

摘要：传统乒乓球拍胶皮在长期击球摩擦与热氧老化条件下易出现摩擦性能漂移，且常存在抓球能力（摩擦）与回弹（耐久）难以兼顾的问题。为提升胶皮摩擦稳定性与耐老化能力，本文以金属有机框架材料HKUST-1为前驱体，经高温碳化制备Cu/C复合多孔碳材料（MOFs-C），并将其按不同比例掺入丁苯橡胶（SBR）基体构建复合胶皮膜。通过SEM、 XRD等表征可知，MOFs-C在碳化后仍保持类八面体颗粒形貌与晶体特征，且...

高过载炮击环境下的惯性传感器信号重构方法

摘要：制导炮弹在发射过程中存在高过载、高旋转等极端力学环境，导致弹载惯性测量组件受量程约束在发射瞬间无法进行高精度测量。本文提出了一种基于双向长短期记忆物理信息神经网络（BiLSTM-PINN）的惯性传感器信号重构方法，通过对小量程高精度陀螺仪超量程段信号进行重构实现了高旋环境下惯性传感器的高精度感知。首先，通过建立传感器在极端力学环境下的多物理场耦合模型，分析其动态响应特性与失效机理；其次，构建BiL...

基于深度强化学习的智能驾驶方法研究与部署实现

摘要：深度强化学习在自动驾驶领域展现出巨大潜力，但仍普遍存在学习效率低、动作连续性差以及从仿真到实车的迁移部署困难等问题。为此，本文提出一种融合预训练变分自编码器（Variational Autoencoder,VAE）、长短期记忆网络（Long Short-Term Memory, LSTM）与近端策略优化（Proximal Policy Optimization, PPO）的智能驾驶方法，构建了LS...

武器发射强冲击下数据记录仪的抗过载技术

摘要：针对武器发射过程中超过100 000 g高冲击环境的测试需求，本文开展了高冲击记录仪的抗过载技术研究。为了解决强冲击下记录仪易损毁与信号失效的问题，提出了一套结合结构与电路的综合抗过载方案。结构方面，设计了“刚性固封+柔性减振”三级防护体系，内壳采用高比强度铝合金以降低惯性载荷，并通过引入芳纶增强复合导线与芯片级底部填充工艺，提高了系统在高冲击载荷下的结构稳定性与电连接可靠性。电路方面，采用高集成...

基于进化-改进麻雀算法的仿生地磁导航

摘要：地磁导航具有自主、无源、隐蔽性强的优点，但传统地磁匹配方法需要依赖精确的地磁图，限制了其在境外、远洋等场景中的应用。为此，本文提出一种无需先验地磁图的仿生地磁导航算法，通过融合进化算法与改进麻雀算法实现自主导航。算法对传统麻雀算法进行了三方面改进：采用Tent混沌映射生成初始航向角种群，其网格数量方差等4项指标均优于随机生成法，提升了初始解空间覆盖均匀性；改进探索者位置更新策略，引入孔雀算法展示机...

噻二唑功能化的紫精在中性水性有机液流电池中的性能研究（英文）

摘要：中性水系有机氧化还原流电池（AORFBs）因其活性物质来源广泛、分子结构可精准调控及环境友好等优势，被视为可扩展储能与可再生能源发电的关键储能技术之一。然而，现有的有机氧化还原活性分子仍面临多重性能瓶颈，包括溶解度偏低、氧化还原电位偏离水溶液热力学稳定窗口，以及在长期循环过程中容量衰减显著，严重制约了其在中性水系电解质体系中的工程化应用。本文设计并合成了一类新型噻二唑中间体的吡啶鎓衍生物4,4′-...

PBX炸药压装成型参数化仿真与机理分析

摘要：针对PBX炸药压装成型中内部力学行为难以直接观测及工艺优化缺乏直观依据的问题，对ABAQUS仿真软件进行二次开发，基于Qt Creator平台构建了一种压装成型参数化仿真软件，研究了压制工艺参数对装药内部应力传递与炸药造型粉致密化机制的影响。压装PBX炸药材料本构模型选用可准确描述造型粉的塑性变化及体积压缩行为的Drucker-Prager Cap模型，并通过实验完成了参数标定与硬化规律验证。结果...

面向中文多场景文本图像生成的高质量多模态数据集MojiTextCN的构造方法

摘要：针对当前多模态大模型在中文密集文本图像生成与理解任务中，因缺乏覆盖复杂排版与多样字体的高质量数据集而导致性能受限的问题，本文构建了面向多场景的大规模多模态数据集MojiTextCN。本文设计了一套融合生成式大模型与显式中文排版规则的自动化数据构造方法，该方法不局限于单一的API黑盒拼接范式，通过“合成+真实”双轨策略，结合视觉语言模型与自动化标注技术，并引入《通用规范汉字表》进行底层字形硬约束与多...

面向高空爆炸试验的冲击波测试系统

摘要：针对空爆条件下冲击波传播特性与地面爆炸存在显著差异，且传统冲击波测试装置难以适用于空中布设及多方向冲击波测量的问题，设计并研制了一种轻量化空爆冲击波测试系统。该系统以径向极化球形压电传感器为核心敏感单元，利用其几何对称结构实现冲击波超压信号的全向响应测量。构建了由信号调理电路、高速模数转换模块、空间信息获取模块及本地存储单元组成的存储式测试系统，实现了冲击波信号的自动触发、高速采集与本地记录。系统...

基于K-Means-SMOTE与Bi-LSTM的不平衡数据软件缺陷预测方法

摘要：软件缺陷预测在保障软件质量中具有重要作用，但现有方法在数据严重不平衡时难以准确识别少数类缺陷，影响整体预测性能。本文提出结合（K-Means Synthetic Minority Over-sampling Technique,(KMeans-SMOTE)）过采样与双向长短期记忆网络（Bidirectional Long Short-Term Memory, Bi-LSTM）的软件缺陷预测方法，以...

基于超表面的宽入射角双频太赫兹偏振选择器的设计与分析

摘要：目前的单频段太赫兹偏振选择器件已难以满足偏振成像、光谱探测及无线通信等应用场景对多功能集成与频谱复用的需求，而现有双频段偏振选择超表面结构普遍存在入射角稳定性不足、不同工作频段独立性较差等问题，限制了其在实际复杂工况下的应用性能。本文提出了一种双频段线二色性太赫兹超表面器件，通过内部开口非对称亚波长单元结构，实现了独立频段对正交线偏振太赫兹波的高效选择性调控。仿真结果表明，该器件在0.483 TH...

钴/铬共掺杂协同增强NiS的尿素电氧化性能（英文）

摘要：在尿素氧化反应（UOR）辅助电解水制氢过程中，构筑用于UOR的高性能镍基催化剂是提高制氢效率的关键问题。本文采用水热-煅烧法，在碳布（CC）上制备了钴/铬共掺杂的硫化镍复合物（Co,Cr-NiS/CC）。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、 X射线光电子能谱（XPS）等手段对复合物的物相、形貌、结构和表面化学态进行了表征。在1.00 mol·L^-...

基于YOLOv8-R50CBAM的枪管内壁缺陷检测研究

摘要：枪管内壁缺陷检测中存在强纹理干扰、弱对比缺陷与复杂噪声的问题，而现有方法在检测精确度等方面还存在不足，因此本文提出了一种改进的YOLOv8-R50CBAM检测方法。通过对比ResNet50、 MobileNetV1与VGG16，确定以ResNet50作为主干网络。模型核心包括：在主干网络嵌入CBAM注意力机制，构建了前端特征提取模块CRB，用来增强缺陷特征响应并抑制背景干扰；在Neck部分引入基于...

超重力强化氢氧化钾耦合甘氨酸钾溶液脱除密闭空间CO₂的研究

摘要：密闭空间进出口受限，通风不良，内部人员呼吸会持续产生CO₂，而这种环境下低分压CO₂吸收传质推动力小，且传统有机胺吸收剂腐蚀性强、易挥发产生刺激性气体，因此开发吸收效果优良且安全环保的绿色高效CO₂吸收剂至关重要。本文将氢氧化钾（KOH）和甘氨酸钾（Gly K）混合溶液作为复合吸收剂，在鼓泡反应器和超重力反应器条件下开展了低体积分数...

超声传能系统谐振频率动态跟踪电路设计及性能研究

摘要：谐振频率漂移与阻抗失配是制约超声波过金属壁高效能量传输的关键因素，针对不同频率应用场景，精准探明谐振频率点对提升超声传能系统宽频动态响应性能至关重要。本研究提出了一种超声无线传能系统谐振频率动态跟踪设计方法，为了提升能量转换效率，选用现场可编程门阵列（FPGA）控制器，构建了以氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）为核心的全桥逆变电路，结合设计的LC阻抗匹配网络，通过提升开关速度、降低损耗实...

三人三策略演化博弈模型的复杂动力学分析

摘要：本文以三人石头-剪刀-布博弈为研究对象，构建了三人三策略循环占优博弈模型。以参与者Ⅰ的策略为例构建收益矩阵，并在复制动力学框架下研究其稳定性特征。在收益矩阵保持对称的条件下，引入参数α表示失败情况下的相对损失强度，用来刻画系统的竞争强度变化。同时，考虑博弈者的混合策略情形，并构建新的收益矩阵，结果表明，当参与者采取完全混合策略时，对应的纳什均衡为(（1/3,1/3,1/3）,（1/3,1/3,1/...

嵌入多元变异与双选择算子的双子群驱动灰狼优化算法

摘要：针对传统灰狼优化算法搜索导向单一及种群更新机制缺乏选择性，导致种群多样性过早流失与局部极值逃离能力不足的问题，提出一种嵌入多元变异与双选择算子的双子群驱动灰狼优化算法。该算法采用双子种群协同演化框架，融合差分变异算子与传统灰狼优化算法位置更新规则，分别引导各子群的搜索方向，增强种群的全局探索能力；同时，在环境选择阶段，引入整体替换策略与一对一贪婪竞争机制，筛选优质子代个体更新种群，提升其对潜在局部...

基于Transformer-FPGA协同特征建模的光电坐标高精度定位技术

摘要：针对光电坐标检测系统中传统算法在复杂遮挡场景下定位精度不足的问题，本文提出了一种基于Transformer模型的弹丸着靶坐标检测算法。该算法结合FPGA进行信号采集与预处理，利用Transformer强大的特征提取能力，优化了光电坐标检测精度。系统采用由窄波束红外发射单元SFH 4550和PIN型光电二极管阵列组成的1 m×1 m测量光幕，通过捕捉弹丸遮挡光束产生的光电信号，构建了“信号采集-特征...

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