当期目录

2025年 第31卷 第6期    刊出日期：2025-12-31

上一期   

通信工程

基于增强标签相关性矩阵的不完备多标签学习

许智磊, 黄睿

2025, 31(6):  915-930.  doi:10.12066/j.issn.1007-2861.2483

摘要 ( 291 )   PDF (375KB) ( 62 )  

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在多标签学习中,人工标注标签的主观性和不稳定性往往造成标签缺失,无法形成完备的标签空间,从而对监督学习算法的训练产生误导.标签相关性可在一定程度上弥补缺失标签对算法分类性能造成的不利影响.但缺失标签也会导致对标签相关性的估计不准确.针对该问题,提出一种增强标签相关性矩阵的不完备多标签学习(multi-label learning with incomplete labels via augmented label correlation matrix,ML-ALC)方法.首先,通过拉普拉斯映射构造数据的低维流形；然后,使用标签向量计算原始标签相关矩阵;接着,构造一个校正矩阵对原始标签相关矩阵进行增强,并通过回归系数矩阵和增强标签相关性矩阵将原始特征空间和标签空间分别映射到低维流形;最后,经过迭代学习获得优化的回归系数矩阵和增强标签相关性矩阵,并应用于多标签分类.实验结果表明,ML-ALC方法的分类性能优于其他针对缺失标签的多标签分类方法.

机械工程

重力补偿型冗余机械臂的逆运动学

徐子力, 彭涛, 杨扬, 钟宋义

2025, 31(6):  931-944.  doi:10.12066/j.issn.1007-2861.2492

摘要 ( 304 )   PDF (6218KB) ( 28 )  

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针对重力补偿型冗余机械臂的逆解不唯一问题,提出了以改进型粒子群优化算法求解其最优逆解的方法,得到了机械臂在配重砝码位移最小时的逆解.首先通过正运动学分析了配重砝码位移与关节角和舵机补偿力矩之间的关系.在此基础之上,构建了以配重砝码位移最小为优化目标,以位置误差精度为约束条件的逆解方程,并使用改进型粒子群优化算法进行了求解.实验结果表明,该方法得到了机械臂在以配重砝码位移最小为优化目标下的最优逆解,解决了其逆解不唯一问题,对重力补偿型冗余机械臂的后续实验有良好的应用意义.

管理工程

装配线平衡与物料供应策略的协同优化

李冉冉, 李雪娇, 彭运芳, 朱海平

2025, 31(6):  945-960.  doi:10.12066/j.issn.1007-2861.2677

摘要 ( 298 )   PDF (632KB) ( 18 )  

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随着市场竞争的加剧和客户需求日益多样化,企业需进行柔性化生产,提高装配效率,降低生产成本,因此混流装配线应运而生.装配线平衡和物料供应策略是保证高效装配系统的两个重要决策,但已有研究大多分别考虑这两个问题,从而造成总成本的增加.因此,提出装配线平衡与物料供应策略协同优化模型,根据问题描述和相关假设构建以装配线成本、超市成本、运输成本最小化为目标的混合整数规划模型,并进行算例验证.通过与分级模型进行比较,验证了协同优化的必要性,并对相关装配系统参数进行敏感性分析,结果显示总成本随线边空间和套件箱规格的提高而减小,但受生产节拍等其他约束的限制,任务分配和物料供应策略选择结果最终会趋于稳定.

土木工程

圆钢管加固直角突变式钢吊车梁的三维裂纹扩展及疲劳性能

胡宝琳, 徐宇豪, 左志远, 庄继勇, 周磊

2025, 31(6):  961-977.  doi:10.12066/j.issn.1007-2861.2480

摘要 ( 287 )   PDF (2525KB) ( 26 )  

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针对直角突变式钢吊车梁疲劳细节Ⅰ发生的疲劳破坏,提出了一种经济有效且具有工程可实施性的圆钢管加固方法,即在吊车梁变截面部位焊接圆形钢管,分別与插入板和端封板进行焊接连接.为了评估加固后钢吊车梁的疲劳性能,基于线弹性断裂力学进行了三维裂纹扩展模拟.结果表明:该方法可以改善直角突变式钢吊车梁的局部应力状态;相较于加固前,疲劳细节Ⅰ处的应力幅降低了近40%,钢吊车梁的疲劳寿命提高了225.5万次.通过参数分析,进一步探讨了圆钢管不同外径及壁厚对加固效果和经济效益的影响规律,为吊车梁疲劳加固工程的应用提供了参考依据.

核电站事故工况热荷载下混凝土梁的极限承载力

周泽稷, 王深, 常佳

2025, 31(6):  978-994.  doi:10.12066/j.issn.1007-2861.2487

摘要 ( 310 )   PDF (1489KB) ( 21 )  

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建立了核电站钢筋混凝土梁在事故工况热荷载下,极限承载状态的有限元计算模型,并将分析结果与相近实验的结果进行了对比,验证了本计算模型的正确性.考虑热约束影响,利用上述模型研究了在核电站事故工况热荷载下,钢筋混凝土梁在极限承载状态的破坏情况,以及轴力、配筋率、温度对荷载效应值的影响,并将截面热弯矩模拟值与ACI Code规范值进行了对比.分析结果表明:热弯矩随着配筋率和温度的增加而增大;ACI Code规范值对热弯矩存在高估,温度越高,规范值越偏保守.综上,提出了基于ACI Code规范的修正受弯承载力计算表达式,且表达式与各工况下的有限元结果吻合较好.

现浇内嵌风管楼盖受剪性能

唐文燕, 朱杰江

2025, 31(6):  995-1006.  doi:10.12066/j.issn.1007-2861.2481

摘要 ( 307 )   PDF (3991KB) ( 11 )  

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提出了一种新型内嵌风管楼盖,通过静力试验研究了单向顺孔和横孔形式下,现浇内嵌风管楼盖的抗剪破坏形态和受力性能,并依据楼板破坏机理提出了针对该楼盖形式的抗剪承载力计算方法.研究结果表明:现浇内嵌风管楼盖的抗剪性能较优,顺孔楼板的抗剪承载力大于横孔楼板;顺孔楼板结构在达到峰值荷载前表现出良好的线弹性性能.此外,该类结构可用于暖通空调(heat,ventilating and air conditioning,HVAC)系统中,达到绿色环保、节约资源的整体效果.

交通荷载下场地振动响应及衰减预测模型

许浩, 石晨昕, 何文福, 赵慧玲, 詹浩南

2025, 31(6):  1007-1022.  doi:10.12066/j.issn.1007-2861.2661

摘要 ( 316 )   PDF (5229KB) ( 32 )  

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重载汽车引起的场地振动在产生和传递过程中受车重、车速、路面不平顺等级、土体参数等多场耦合影响,其传递衰减规律不明且难以准确预测.探讨了车重、车速、路面不平顺等级、土体参数与振动衰减性能之间的关系,首先基于数值模型建立了车致振动数据库,随后采用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)优化误差反向传播(back propagation,BP)神经网络训练得到交通荷载下不同场地振动响应及衰减规律的预测模型SSA-BP,并基于博弈论的SHAP (Shapley additive explanation)算法进行模型可解释性分析.研究结果表明:数值模型能够准确模拟重载汽车引起的地面振动传播,与原位试验数据在时域和频域特性上高度一致;BP模型在处理高离散性数据时预测误差超过10%,而SSA-BP模型对各类数据集均保持较高预测精度;粉土环境下车速对周围环境产生的振动加速度影响相关性最大,黏土、砾石环境下距振动源距离对周围环境产生的振动加速度影响相关性最大.SHAP值分析显示,随剪切波速的减小,车速影响呈先减小后增大的趋势,而车重和路面不平顺等级的影响呈逐渐增大的趋势.

Winkler地基上连续裂纹梁的弯曲解析解

杨骁, 刘昕, 冷蓉

2025, 31(6):  1023-1034.  doi:10.12066/j.issn.1007-2861.2495

摘要 ( 315 )   PDF (1728KB) ( 9 )  

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解除连续裂纹梁的内部支座约束,代之以未知约束反力,将连续裂纹梁转化为带未知反力的单跨裂纹梁,基于梁中横向贯穿开裂纹的等效线性扭转弹簧模型,采用Laplace变换及其逆变换,得到了Winkler基础上具有任意开裂纹数目连续裂纹Euler-Bernoulli梁弯曲挠度的解析通解.在利用Abaqus有限元软件验证解析解正确性的基础上,数值分析了地基反力系数、裂纹深度、位置及梁长高比等参数对连续裂纹梁弯曲变形的影响.研究结果表明:随着地基反力系数的增大,Winkler地基上连续裂纹梁的挠度减小;随着裂纹深度的增大,裂纹处的梁挠度尖点和截面转角跳跃明显,挠度增幅显著;裂纹位置、深度及数目对Winkler地基裂纹连续梁的弯曲影响较大;当地基反力较大时,裂纹对地基连续梁弯曲变形的影响逐渐减弱.这些成果对工程设计和结构健康检测具有一定指导意义.

数理化科学

二维轴对称含尘气体Euler方程组整体经典解的存在性

宋昊翔, 赖耕

2025, 31(6):  1035-1046.  doi:10.12066/j.issn.1007-2861.2486

摘要 ( 283 )   PDF (302KB) ( 12 )  

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研究了具有含尘气体状态方程的二维轴对称Euler方程组整体经典解的存在性.导出了具有含尘气体状态方程的二维轴对称Euler方程组的特征分解.通过该特征分解式,给出了关于初值的一个充分条件,使得二维轴对称Euler方程组的Cauchy问题在决定区域内存在整体经典解.

有限群的C^*代数的K₀群的构造

章佳维, 周国晖

2025, 31(6):  1047-1056.  doi:10.12066/j.issn.1007-2861.2269

摘要 ( 9576 )   PDF (228KB) ( 127 )  

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主要给出有限群G的C^*代数C^*(G)的K₀群的结构.通过C^*(G)的全体投射及群G的特征标表,计算对应的K群K₀(C^*(G)).

带线段转向点奇摄动椭圆微分系统的边值问题

居阳, 冯依虎, 胡召平

2025, 31(6):  1057-1066.  doi:10.12066/j.issn.1007-2861.2321

摘要 ( 390 )   PDF (277KB) ( 28 )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

研究一类带线段转向点的奇摄动椭圆型微分方程的边值问题.首先,利用多尺度方法构造出带线段转向点的形式近似解;然后,借助比较定理,证明解的近似展开式的一致有效性.

离散KdV方程的规范变换

张海菲, 张成, 张大军

2025, 31(6):  1067-1075.  doi:10.12066/j.issn.1007-2861.2268

摘要 ( 9718 )   PDF (212KB) ( 60 )  

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对可积偏微分方程的Lax对作规范变换是拓展可积方程的重要工具.本文主要研究可积离散方程的规范变换.通过对离散Korteweg-de Vries (KdV)方程Lax对作两次规范变换,得到离散修正KdV与离散修正KdV-Ⅱ方程;通过引入势变量,得到这两个方程的势形式,并证明其三维相容性.

多层网格LBM并行算法的静态负载平衡方法

逄宗扬, 丁虎, 张武

2025, 31(6):  1076-1086.  doi:10.12066/j.issn.1007-2861.2256

摘要 ( 8018 )   PDF (1871KB) ( 108 )  

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负载平衡是提升大规模并行计算性能的重要因素.针对格子Boltzmann方法提出一种一维分割下的多层网格静态负载平衡方法,该方法包括基于时间负载的计算域分配优化以及通信隐藏的通信优化.理论分析和实验结果表明,本方法对格子Boltzmann方法并行计算的负载平衡有明显改善,可应用于飞机气动噪声流场和声场的大规模精确计算.

一维非线性Maxwell方程的多区域Legendre tau方法

姚佳倩, 马和平

2025, 31(6):  1087-1102.  doi:10.12066/j.issn.1007-2861.2278

摘要 ( 455 )   PDF (289KB) ( 113 )  

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以一维非线性Maxwell方程为模型,针对非一致介质时交界处弱间断和间断两种情况,研究了多区域Legendre tau方法.时间离散采用leapfrog-Crank-Nicolson三层格式,显隐结合提高了算法的稳定性和求解效率;证明了格式的稳定性,并获得按最优阶L²-误差估计.数值算例验证了多区域Legendre tau方法对于该非线性间断问题的有效性.