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东北大学学报（自然科学版）
东北大学学报（自然科学版）

左良

月刊

1005-3026

editor@mail.neu.edu.cn

024-83687378

110819

沈阳市和平区文化路3号巷11号东北大学267信箱

东北大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Northeastern University(Natural Science)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报是理工科综合性学术刊物，公开发行。旨在坚持正确的办刊方向，争创一流学报，总结科研成果，传递科技信息，培养拔尖人才，促进学术交流，推动现代化建设。
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    基于多源异构信息的浮选过程运行状态评价

    刘炎卜齐杰赵红晨郭鑫...
    1217-1226页
    查看更多>>摘要：针对浮选过程中图像信息和过程数据信息共存且不同运行状态特征差异度小的问题,以深度学习技术为基础,提出了一种新的基于多源异构信息的浮选过程运行状态评价方法.首先,建立一种残差网络(residual network,ResNet),旨在从不同等级的原始图像中提取更具区分度的深层特征.其次,提出一种堆叠稀疏状态相关自编码器(stacked sparse performance-relevant autoencoders,SSPAE)模型,将状态等级标签引入到模型训练中,克服传统自编码器忽视状态相关特性的问题.再次,建立基于注意力机制(attention mechanism,AM)的图像和数据特征融合模型,实现对多源异构信息的合理有效利用,并将融合后的特征输入SoftMax分类器建立运行状态评价模型.最后,利用浮选过程数据进行仿真验证.结果表明,基于本文提出的ResNet-SSPAE-AM模型的评价结果优于其他几种比较方法,说明所提方法在浮选过程运行状态评价中的优越性.

    运行状态评价多源异构信息深度学习注意力机制浮选过程

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    基于去噪扩散概率模型的人脸图像修复模型

    刘纪红黄熙雄
    1227-1234页
    查看更多>>摘要：针对使用主流人脸图像修复模型在修复图像后,出现图像质量欠佳、修复边缘模糊,且模型复杂、训练困难的问题,提出了一种基于去噪扩散概率模型的人脸图像修复模型.通过使用Guided-diffusion中的U-Net网络结构,并在网络中引入快速傅里叶卷积来改进去噪扩散概率模型,最后在CelebA-HQ高清人脸图像数据集上进行模型的训练与结果评估.实验结果表明,改进后的去噪扩散概率模型在修复随机掩码的人脸图像时,修复结果与原图的PSNR(峰值信噪比)可以达到25.01,SSIM(结构相似性)可以达到0.886,优于改进前的去噪扩散概率模型与现有的基于生成对抗网络的人脸图像修复模型.

    深度学习人脸图像修复去噪扩散概率模型快速傅里叶卷积U-Net网络

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    基于误差因子的改进WLS超宽带定位算法

    刘林宋雨昊
    1235-1243,1316页
    查看更多>>摘要：为提高非视距场景下超宽带(ultra-wideband,UWB)定位精度,本文提出一种基于误差因子的改进加权最小二乘(weighted least square,WLS)算法.该算法利用测距值和实时信道冲激响应特征训练1维卷积神经网络,实现误差因子的准确预测;基于预测得到的误差因子设计改进WLS算法的加权矩阵,赋予不同基站合理的权重,以改善非视距场景下UWB定位性能.通过实测采集静态和动态定位数据对改进WLS算法进行性能验证.实验结果表明:视距场景下,改进WLS算法与最小二乘(least square,LS)算法、WLS算法定位性能相近;非视距场景下,改进WLS算法明显优于LS算法、WLS算法,能够有效抑制非视距误差.

    超宽带到达时间非视距1维卷积神经网络改进加权最小二乘算法

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    Fe-11Mn-4Al-0.2C中锰钢准静态和动态变形行为

    冯毅张德良蔡志辉黄光杰...
    1244-1251,1325页
    查看更多>>摘要：本文对比了Fe-11Mn-4Al-0.2C中锰钢变形过程中增塑机制和力学性能的演变规律.随应变速率增加(0.002～200 s-1),中锰钢屈服强度和抗拉强度的变化趋势截然相反,屈服强度从507 MPa增加到649 MPa,但抗拉强度却从 1 089 MPa降低到 876 MPa.准静态加载时增塑机制以强相变诱导塑性(transformation-induced plasticity,TRIP)效应为主;动态加载初期增塑机制以弱TRIP效应为主,加载后期TRIP效应消失,转变为温升软化效应和孪晶诱导塑性(twinning-induced plasticity,TWIP)效应.动态加载初期的位错运动速率远高于准静态的,这导致动态的屈服强度高于准静态的.随着应变的增加,动态加载逐渐累积的绝热温升抑制了马氏体相变,降低了加工硬化能力,而准静态加载则不断产生高硬度马氏体,导致准静态的抗拉强度高于动态的.

    中锰钢准静态动态中断拉伸增塑机制

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    基于CFD的EIGA导流管伸出长度的优化研究

    郭快快李建中刘常升
    1252-1257页
    查看更多>>摘要：采用CFD(computational fluid dynamics)数值模拟的方法,对电极感应熔炼气雾化(electrode induction melting gas atomization,EIGA)导流管不同伸出长度进行模拟计算,分析了导流管伸出长度对流场结构和粉末粒径的影响规律.结果表明,导流管伸出长度为0 mm时,回流区内的速度最大值为335 m/s,气体出口处的膨胀波簇明显变大,会出现反喷现象.随着导流管伸出长度的增加(1～4 mm),回流区的长度逐渐增加,且所制备的合金粉末的平均粒径先减小后增大.导流管伸出长度为2和3 mm时,抽吸压力最大,利于液滴二次破碎.导流管伸出长度为2 mm时,粉末粒径分布均表现为单峰的正态分布形态,粉末的中位粒径d50为84 μm,粒径分布最均匀,粒径范围最窄.

    电极感应熔炼气雾化(EIGA)导流管流场结构回流区粒径分布

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    柔性空间机械臂RBF神经网络补偿滑模控制策略

    李小彭付嘉兴刘海龙尹猛...
    1258-1267页
    查看更多>>摘要：柔性结构导致柔性空间机械臂的动态参数随着时间产生变化,从而降低了跟踪控制的准确性.质量轻和长径比大导致柔性空间机械臂在运动过程中出现振动现象.为了解决上述问题,本文建立了考虑二维变形和扰动转矩的柔性空间机械臂的动力学模型,推导出简化的非线性动力学方程.在此基础上,设计了控制律,利用RBF(radial basis function)神经网络对柔性空间机械臂中的时变项和扰动转矩进行识别和补偿.然后以双曲正切函数作为逼近率,提出了滑模控制策略.最后,通过仿真和地面物理样机控制实验可以得到,在柔性空间机械臂控制律的设计中,神经网络补偿的控制策略有效地减少了扰动转矩对柔性空间机械臂的影响.并且通过使用tanh函数来代替sgn函数,能够减少输入转矩的波动,更加验证了RBF神经网络补偿滑模控制策略的有效性.

    柔性空间机械臂神经网络补偿动力学建模滑模控制

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    装配工艺参数对止口螺栓连接结构力学特性的影响分析

    罗忠罗永恒熊鑫吴法勇...
    1268-1276页
    查看更多>>摘要：以航空发动机转子系统中止口螺栓连接结构为研究对象,基于单螺栓连接结构分析弯曲刚度的非线性特征,利用ANSYS实体单元建模方法分析连接结构的弯曲刚度,重点讨论了有无止口连接、预紧力、螺栓直径、止口过盈量等装配工艺参数对连接结构弯曲刚度的影响规律,并分析了止口连接结构对转子系统固有特性的影响.研究结果表明:止口连接结构的弯曲刚度呈现分段特性;增大预紧力、螺栓直径以及止口过盈量能提高连接结构弯曲刚度;有无止口连接结构的转子系统前三阶固有频率的相对误差小于2%,止口连接结构能够降低转子系统的最大振动幅值.

    止口螺栓连接弯曲刚度接触界面装配工艺参数振动特性

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    基于管-实体单元耦合的串联管路动力学建模及降应力优化

    刘芳名孙伟
    1277-1286,1333页
    查看更多>>摘要：针对空间串联管路迫切需要减振的问题,提出了一种基于管-实体单元耦合的空间串联管路有限元建模方法,并在此基础上执行了以降低应力响应为目标的卡箍布局优化.详细描述了建模理念,即卡箍及管接头等应力较大区域采用实体单元建模,其他区域采用管单元建模,最终将各部分耦合起来完成整体建模.创建了具体的优化模型,并给出了利用遗传算法进行优化的流程.以典型的串联管路为对象进行了实例研究,通过仿真与试验验证了所创模型的合理性.执行了降应力优化,获得了系统最优卡箍布局,优化后的系统基频最大共振应力相较于初始状态降低了27.05%.

    管-实体单元耦合串联管路动力学建模降应力优化

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    基于改进VINS-Mono算法的状态估计方法

    王海芳乔鼎杰吴天浩黄鹏...
    1287-1293页
    查看更多>>摘要：针对传统的即时定位并建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)算法在位姿识别过程中对精度的要求,在VINS-Mono(visual inertial system-Mono)的前端部分,增加了逆向光流法;针对SLAM算法对实时性的要求,在VINS-Mono的后端滑窗优化方法中,融合了一种边缘化优化算法,再对除相机位姿的部分进行边缘化,然后边缘化相机的位姿部分,从而加速边缘化的过程.再使用EuRoc(European robotics challenge)数据集进行实验,结果发现针对前端的改进策略,精度提升不明显,并分析了原因;针对后端的改进策略,改进算法的边缘化时间平均减少了25.9%,又对比了改进算法与源码的轨迹精度,发现误差可控.最后验证了对VINS-Mono后端的改进策略在实时性上具有优越性.

    状态估计方法滑窗边缘化实时性ROS(robotoperatingsystem)机器人仿真平台

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    变F-RD型点阵结构的参数分析与验证

    郝博张鹏朱枳名
    1294-1300,1351页
    查看更多>>摘要：针对常规F-RD型点阵结构进行变形设计,提出一种基于隐式表达式的TPMS(three-period minimal surface)参数设计方法,通过改变输入隐式表达式的变形参数来设计点阵结构;研究了F-RD型点阵结构变形参数和阈值对孔隙率的影响规律,提出了针对孔隙率分析的单参数和混合参数方法,建立了变形参数和阈值对变F-RD型点阵结构的映射关系,可以生成特定形状和孔隙率的F-RD型点阵结构;通过金属激光烧结成型原理制备AlSi10Mg样件,验证了变形参数和阈值对实际孔隙率的影响关系,为F-RD型点阵结构的工程设计和应用提供参考.

    变F-RD型点阵结构参数分析TPMS孔隙率点阵结构设计

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