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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

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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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    电梯门机异常检测和故障定位方法

    范玉川范波陈卓张孝顺...
    761-768页
    查看更多>>摘要：提出一种电梯门机运行异常检测和故障定位方法.首先,从电梯门机的运行数据中分离出开关门曲线并将其划分为10个运行段,提取各段的数据特征.其次,提出基于箱线图的异常检测方法并利用各运行段的累积数据特征进行异常诊断;为防止数据不满足正态分布而造成的诊断误差,加入了门机特征数据的正态性检验方法,并对不满足正态分布的数据进行Box-Cox变换,使其满足正态分布.最后,提取电梯门机分段特征数据,采用极限学习机(ELM)对门刀卡阻故障、整体阻力增大故障和同步带松脱故障3种故障进行分类模型训练.经实验验证,提出的异常检测方法和故障定位方法准确度高,具有较高的应用推广价值.

    电梯异常检测箱线图Box-Cox变换故障定位极限学习机

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    基于改进YOLOv4轻量化网络的机械手状态检测算法

    郭立新毕素涛赵明扬
    769-775页
    查看更多>>摘要：YOLOv4网络结构复杂、参数较多、模型较大,因此极大地限制了其在工业上的应用.针对这一问题,提出一种改进YOLOv4的轻量化网络.首先,采用GhostNet代替YOLOv4主干网络,简化网络结构,降低模型参数量;其次,为了弥补网络简化后带来的精度损失,在其余两个输出特征层后加入Spatial Pyramid Pooling结构,加强特征提取;再次,加入Squeeze and Excitation Network通道注意力机制,增强网络重要信息提取能力;最后,将损失函数CIOU替换为SIOU,加快模型收敛,进而产生更好的模型.实验结果表明,在满足工业要求的前提下,改进后的轻量化网络相比于YOLOv4网络,在牺牲较小检测精度的情况下,模型参数量和计算量大幅下降,同时检测速度得到了提升,从而证明了改进算法在光纤插拔任务中机械手夹持状态识别检测的有效性.

    YOLOv4GhostNet深度可分离卷积注意力机制损失函数

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    音乐多模态数据情感识别方法的研究

    韩东红孔彦茹展艺萌刘源...
    776-785,792页
    查看更多>>摘要：音乐情感识别研究在音乐智能推荐和音乐可视化等领域有着广阔的应用前景.针对该研究中存在的仅利用低层音频特征进行情感识别时效果有限且可解释性差的问题,首先,构建能够学习音符语义信息的基于乐器数字接口(MIDI)数据的情感识别模型ERMSLM(emotion recognition model based on skip-gram and LSTM using MIDI data),该模型的特征是由基于跳字模型(skip-gram)和长短期记忆(LSTM)网络提取的旋律特征,利用预训练的多层感知机(MLP)提取的调性特征以及手动构建的特征3部分连接而成;其次,构建融合歌词和社交标签的基于文本数据的情感识别模型ERMBT(emotion recognition model based on BERT using text data),其中歌词特征是由基于BERT(bidirectional encoder representations from trans formers)提取的情感特征、利用英文单词情感标准(ANEW)列表所构建的情感词典特征以及歌词的词频—逆文本频率(TF-IDF)特征所组成;最后,围绕MIDI和文本两种数据构建特征级融合和决策级融合两种多模态融合模型.实验结果表明,ERMSLM和ERMBT模型分别可达到56.93％,72.62％的准确率,决策级多模态融合模型效果更优.

    音乐情感识别深度学习多模态长短期记忆

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    基于注意力机制的自适应图卷积三维点云识别算法

    马原佘黎煌李佳蔚鲍喜荣...
    786-792页
    查看更多>>摘要：为了更好地捕捉三维点云的局部几何结构信息,提出了一种基于注意力机制的自适应图卷积三维点云识别算法.为了解决固定卷积核忽略特征的缺点,首先通过图结构特征动态学习自适应卷积核;其次为了提高模型对局部几何结构的建模能力,通过向量注意力机制自适应地调整卷积核的权重分配;而后使用点云的位置特征构建图,并利用自适应卷积核来对新构建的图结构特征进行卷积操作;最后通过池化得到新的点云特征.实验结果表明,相较之前的点云卷积算法,所提算法在采样点较少时仍可以很好地提取局部几何结构信息并在分类任务上取得较高精度.所提算法在ModelNet40,ScanObjectNN和ShapeNetPart数据集上的效果对比目前的点云分类和分割方法具有一定的优势.

    三维点云注意力机制自适应图卷积动态学习

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    基于VMD的双通道构音障碍语音特征图谱提取算法

    薛珮芸白静张楠赵建星...
    793-801页
    查看更多>>摘要：针对在提取构音障碍患者语音有效特征信息不足,导致语音识别率低的问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)的多尺度双通道滤波器组(MBCFbank)特征图谱提取算法.首先,为了更好地提取符合人耳听觉结构特性的声学特征,提出一种双通道滤波器组(BCFbank)特征提取算法,该算法采用Mel滤波后做对数变换,同时采用Gammatone滤波后作非线性响度变换;其次,采用VMD来优化BCFbank特征,对分解后的多个语音信号分量筛选出相关系数较高的3个,分别提取其BCFbank特征及其差分特征,同时对未分解的语音信号提取BCFbank特征,从而构成MBCFbank特征图谱;最后,在双路语音识别模型上进行训练和识别.实验结果表明,基于BCFbank特征、MBCFbank特征图谱的语音识别模型准确率最高分别达到了87.82％,94.34％,优于Fbank特征的识别效果.

    构音障碍语音识别变分模态分解卷积神经网络MBCFbank特征

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    SiCp粒径级配对55％SiCp/6061AI复合材料组织和性能的影响

    王梦奇刘越肖春林刘春明...
    802-807页
    查看更多>>摘要：采用真空热压法制备了55％SiCp/6061Al(55％为体积分数)复合材料,研究SiCp粒径级配对复合材料SiCp分布均匀度、致密度和抗弯强度的影响.研究结果表明:粒径级配复合材料组织致密、SiCp分布均匀且SiCp与6061Al合金基体界面结合强度高.双粒径(60+25)μm、质量比4∶1复合材料热处理后抗弯强度由395 MPa提高为548 MPa;三粒径级配为(120+60+25)μm、质量比为1∶1∶1的复合材料热处理前抗弯强度最高,为397 MPa;双粒径级配(106+25)μm、质量比4∶1的复合材料致密度>99.0％、均匀度>90.00％、热处理后抗弯强度>400MPa,具有优异的综合性能.

    55％SiCp/6061Al复合材料真空热压粒径级配均匀度致密度抗弯强度

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    颗粒击穿气泡时气泡的变形和破裂

    王飞杨泽陈进苏志坚...
    808-815,836页
    查看更多>>摘要：通过高速摄像机拍摄研究了颗粒击穿半球气泡破碎的演变过程.观察并分析了气泡成型后边缘再生和对流情况、受到颗粒击穿时气泡破碎的概率、以及成孔后的气泡破碎行为.通过量纲分析以及实验研究发现,气泡破碎概率是雷诺数和韦伯数的函数,概率P=1.08(Re0.5We0.25)0.664,且当Re0.5We0.25>1020时,概率升至100％,气泡破碎形成的不稳定性射流数量是奥内佐格数Oh的函数.气泡液膜的卷曲速度随溶液浓度提高而升高,气泡液厚度随浓度提高而减小.

    气泡边缘再生气泡液膜厚度气泡破裂气泡液膜边缘收缩速度膜液滴

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    烧结工艺对多孔钛微观结构及力学性能的影响

    赵家豪曲扬罗洪杰杨世杰...
    816-822页
    查看更多>>摘要：烧结作为多孔钛成型过程中的关键步骤之一,通过控制烧结条件能够赋予多孔钛优异的力学性能.以镁粉和镁颗粒作为造孔剂,采用真空蒸馏烧结在不同烧结条件下制备了造孔剂添加量为60％的液固过滤用多孔钛,并对其微观结构、压缩性能和抗弯性能进行了表征和测试.研究表明:随烧结温度的升高和烧结时间的延长,多孔钛的孔径减小、孔隙率下降、孔隙球化;当烧结温度低于1150℃时,多孔钛的轴向收缩始终大于径向收缩;屈服强度和弯曲强度在烧结温度为1150℃、烧结时间为180 min时达到最大,分别为158.60和230.40 MPa.

    多孔钛真空蒸馏孔隙率屈服强度弯曲强度

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    LiF-ZrF4熔盐体系离子结构的Raman光谱

    康红光胡宪伟赵婉婷于江玉...
    823-828页
    查看更多>>摘要：采用Raman光谱和量子化学计算相结合的方法,研究了803～1086 K下,ZrF4摩尔分数为10％～60％的LiF-ZrF4熔盐体系的离子结构特征及变化规律.研究结果表明:熔体中含有ZrF-5,ZrF2-6,ZrF3-7和ZrF4-8四种络合阴离子团,其中以ZrF3-7和ZrF4-8为主,二者摩尔分数之和高达90％～94％,ZrF-5和ZrF2-6含量较少.在熔盐升温初始阶段,熔盐中发生ZrF3-7与ZrF2-6生成ZrF4-8和ZrF-5的反应(ZrF3-7+ZrF2-6→ZrF4-8+ZrF-5);到达一定温度后,熔盐中发生ZrF4-8与ZrF2-6生成ZrF3-7,ZrF-5和F-的反应(ZrF4-8+ZrF2-6→ZrF3-7+ZrF-5+2F-).随着ZrF4质量分数增加,熔盐中ZrF-5含量增加,ZrF2-6,ZrF3-7和ZrF4-8的含量减少.

    LiF-ZrF4络合离子团离子结构Raman光谱量子化学计算

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    基于NSGA-Ⅱ的串联机器人几何参数公差的多目标优化分配

    房立金高跃曹新星巩云鹏...
    829-836页
    查看更多>>摘要：为了提高机器人末端执行器的几何定位精度,在机器人精度的初始设计阶段合理分配几何参数公差,提出了一种带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)的以成本与精度为目标的多目标公差优化分配方法.以ROKAE XB7型6自由度串联机器人为研究对象,分别基于遗传算法(GA)的最小成本单目标公差优化分配方法和NSGA-II的多目标公差优化分配方法对DH(Denavit-Hartenberg)参数的公差优化分配.在精度设计目标和遗传算法参数设置相同的情况下,与基于遗传算法的最小成本的几何参数公差优化分配相比,基于NSGA-II的多目标公差优化分配能够给出不同制造成本和不同精度设计要求的一系列最优解,在得到同等制造成本和机器人精度的情况下,公差的容错松弛率相对较高,参数公差优化分配的结果更优.

    串联机器人定位精度公差优化分配多目标优化

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