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期刊信息/Journal information
东南大学学报（自然科学版）
东南大学
东南大学学报（自然科学版）

东南大学

毛善锋

双月刊

1001-0505

journal@seu.edu.cn

025-83794323，83794094

210096

南京四牌楼2号

东南大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Southeast University(Natural Science Edition)CSCDCSSCI北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为理工科综合性学术刊物，公开发行，主要刊登本校及校外在土木建筑、机械动力、无线电电子、计算机与自动控制、电力电气、热能工程、交通运输、材料科学、生物医学、管理科学与工程，数理化等学科的最新科研成果，促进国内外学术交流。
正式出版
收录年代

    多源数据融合的深埋隧道岩爆预测方法

    张平任松吴斐刘跃...
    707-716页
    查看更多>>摘要：为提高隧道设计阶段未开挖区域的岩爆预测准确性,提出了一种多源数据融合的隧道岩爆预测方法.综合隧道勘察和施工阶段的不同地质信息,采用基于证据关联系数的加权融合技术,构建了隧道精细化三维动态地质模型.建立了基于强度理论的岩爆可能性判定方法和基于能量理论的岩爆烈度预测方法,通过Hoek-Brown强度准则判断围岩是否发生岩爆,利用储能极限阈值和能量释放指数划分岩爆烈度,并将其应用于四川某隧道工程中.结果表明,所提方法可以实现隧道掌子面前方30 m范围内的岩爆精准预测,预测结果与隧道开挖实际岩爆的吻合率为95.8％.因此,该预测方法能够在隧道施工前预判岩爆烈度,为隧道岩爆防治提供指导.

    隧道地质信息多源融合三维地质模型双控理论岩爆预测

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    基于水流特性的桥区船舶通航风险分析

    耿艳芬郭梦雅陈会郭华强...
    717-723页
    查看更多>>摘要：为评估桥区船舶通航风险,构建考虑船舶运动特性的三维流场模型,研究水流影响下船舶过桥行为的偏航特性和受力特性.确定桥梁和船舶的通航风险评估分级标准,建立了基于模糊逻辑的船舶顺流通航风险评估模型.结果表明,桥墩间距风险等级划分临界值为40和60 m,具体分级标准因水期的不同而异.船速在枯水期、中水期和洪水期的低风险范围分别为1.6～2.5、2.0～2.5和1.6～2.0m/s.洪水期通航风险高于其他时期,主要表现为通航尺度受限时的撞桥事故.相比于传统评估模型,所提模型根据船舶直接受力与运动表现来确定桥梁、水流和船速等因素分级标准,简化了评价指标体系,降低了模型主观性.

    桥区水域通航风险水动力模拟水流特性

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    基于变载波频率的永磁同步电机驱动系统效率优化控制

    刘凯张阔花为胡铭觐...
    724-729页
    查看更多>>摘要：为降低永磁同步电机驱动系统的损耗,提高系统效率,提出了一种基于母线电流反馈的变载波频率优化控制方法.首先,建立了系统损耗数学模型,探究了载波频率与系统损耗的关系.然后,针对离线优化方法对于参数敏感的问题,设计了一种基于母线电流反馈的载波频率在线寻优方法.结果表明,在不同转速与负载条件下均存在使系统损耗最小的最优载波频率,其随转速与负载条件变化而变化.在各个工作点,系统损耗的计算值均与实测值基本吻合.在线寻优方法在中高负载情况下能够实现约0.6％的效率优化,并且在负载变化的情况下仍然能够实现损耗优化.

    变载波频率损耗模型效率优化永磁同步电机

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    轴向磁场混合永磁记忆电机电磁转矩精确分离

    杨公德饶飞林明耀
    730-737页
    查看更多>>摘要：为了解决传统记忆电机转矩密度较低,电枢绕组与励磁绕组空间位置冲突等问题,结合轴向磁场永磁电机,提出一种新型轴向磁场混合永磁记忆电机.该电机采用定子分离结构,使用NdFeB与AlNiCo混合励磁,实现宽调速范围和高转矩密度.为了分析不同永磁体对新型电机输出转矩的贡献,解决传统冻结磁导率法无法准确分离电磁转矩的问题,提出一种新型冻结磁导率法,并对比分析了 2种方法的分离结果.结果表明:在不同磁化状态下,新型转矩分离方法的分离精度始终高于传统转矩分离方法,与有限元计算结果的相对误差始终小于5％;在正向完全充磁状态下,新型转矩分离方法与有限元计算结果的相对误差仅为0.94％.所提转矩分离方法实现了新型记忆电机中电磁转矩的精确分离.

    混合永磁记忆电机定子分离冻结磁导率转矩分离

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    自回归神经网络的预测值反馈再训练策略及应用

    莫正阳李益国
    738-746页
    查看更多>>摘要：为提高非线性自回归神经网络(NARX-NN)的多步预测性能,提出了 一种预测值反馈再训练(FR)策略.首先采用常规训练策略对NARX-NN进行训练,然后利用模型的单步预测结果替换实测值,得到重构训练集,并指导网络再次训练.为验证FR的有效性,将其应用于3种典型的NARX-NN模型:非线性自回归深度神经网络(NARX-DNN)、基于长短期记忆网络的编码器-解码器(LSTMED)和深度自回归网络(DeepAR),以预测燃煤锅炉NOx质量浓度或综合能源系统电负荷.与常规训练策略和计划采样的对比结果表明,采用FR的NARX-NN具有最高的多步预测精度,其中,LSTMED对NOx质量浓度前向15步预测的平均绝对百分比误差(MAPE)为4.01％;DeepAR对电负荷前向24步预测的平均MAPE为4.34％.配对样本T检验结果表明,FR对NARX-NN的多步预测性能提升具有显著性.通过保持训练阶段和预测阶段输入的一致性,FR有效提升了 NARX-NN模型的多步预测精度.

    神经网络多步预测训练策略NOx质量浓度电负荷

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    基于锥角控制的下风向风力机功率调节策略

    许波峰石腾李振肖航...
    747-753页
    查看更多>>摘要：针对中小型下风向风力机开展了功率调节策略研究.首先,对100 W下风向风力机进行了仿真计算和风洞实验,探究了下风向风力机的气动性能;然后,分析了风轮锥角对风力机输出功率和叶根载荷的影响机制,归纳出输出功率与锥角余弦值的三次方正相关,叶根载荷与锥角余弦值的平方正相关;最后,形成了 一套基于锥角控制的下风向风力机功率主/被动调节策略.研究结果表明:采用主动调节策略可在超额定风速运行时有效控制风轮输出功率,并可使叶根载荷极值降低14.2％;较控制前,采用被动调节策略可使得在超额定风速运行时,输出功率与额定功率的平均偏差减小20.84 W.两种调节策略皆可实现超额定风速运行时下风向风力机输出功率的有效控制.

    下风向风力机气动性能风轮锥角功率调节风洞实验

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    全范围头面部DR辅助摆位系统设计与实现

    赵杰吕天翎刘建强陈阳...
    754-760页
    查看更多>>摘要：为了辅助放射技师减少摆位错误,提出了一套完整的全范围头面部DR(digital radiography)智能辅助摆位系统.该系统以嵌入式计算平台为基础,利用RGB-D相机捕获的图像准确估计患者头部姿态,并针对不同的拍摄体位需求提供精确的摆位指导.采用六维向量描述头部姿态,并开发了一个深度神经网络Effi6DNet,其能够实时从RGB图像中估计全范围的头部姿态;同时,通过三维可塑模型(3DMM)和3D头部重建技术优化头部姿态估计,达到更高的准确度.该系统结合这2种技术,并融入具体摆位要求,实现了在嵌入式平台上实时和高精度的辅助摆位功能.在多个数据集上的验证结果表明,该系统能够实时和准确识别头部姿态,提供合理的摆位指导.该系统为提高头面部DR的效率和准确性提供了一种新的智能化解决方案.

    头面部DR辅助摆位头部姿态估计RGB-D图像

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    基于区域掩码对比蒸馏的遥感图像目标检测

    周杰周子龙罗岩刘瑞...
    761-771页
    查看更多>>摘要：为解决遥感图像中存在背景干扰以及目标密集分布的问题,采用了一种以区域掩码对比蒸馏为基础的目标检测方法,旨在提高遥感图像目标检测性能.首先,通过对目标特征区域进行掩码操作,以区分前景和背景并捕捉目标的细节纹理,生成细致的特征掩码.其次,结合对比蒸馏算法,通过对教师网络和学生网络的区域掩码进行对比学习,使学生网络更加充分地吸收教师网络在目标特征纹理检测方面的知识.同时,在检测阶段引入了一种旋转定位损失算法,该算法通过量化真实边界框和预测边界框之间的格点向量差来进行损失估计,从而减小了预测边界框与真实边界框之间的旋转损失.结果表明,改进算法的均值平均精度在DOTA和HRSC2016数据集上分别较传统算法提高了 3.57％和5.22％.

    遥感图像目标检测区域掩码对比蒸馏旋转定位损失函数

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    5G工业互联网下的轻量级数据使用安全方案

    张晗陈立全杨波方瑞琦...
    772-780页
    查看更多>>摘要：针对5G工业互联网环境下数据分析所面临的隐私和安全问题,提出了 一种结合隐私计算技术与逻辑回归技术的轻量级解决方案.运用隐私计算技术来保护敏感数据,并通过数据加密和数字签名来确保数据传输的隐私性和完整性,以达到不暴露原始训练数据和模型参数的目标.采用轻量级的密码算法来实现隐私计算功能,以适应大量数据的训练和调参.结果表明,该方案模型的预测精确度高达98.62％,且具有较小的计算量和通信开销.数据使用者在无需获取原始数据的情况下,便可进行逻辑回归模型训练,从而实现数据的可用性和不可见性,同时还确保了模型参数的私密性,适用于5G工业互联网环境中的低功耗设备.

    工业互联网数据使用安全隐私计算逻辑回归

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    基于多域特征提取的水下目标材料分类方法

    韩宁王祎庭
    781-788页
    查看更多>>摘要：针对水下目标材料的分类问题,提出了 一种基于多域特征提取的水下目标材料分类方法.将目标回波信号的时域自回归(AR)系数、倒谱域特征、时频联合域的谱峰及谱峰频率相结合,实现了对金属、岩石、塑料、橡胶4类水下目标材料的分类,并利用消声水池的实测数据来验证该方法的有效性.结果表明,对于4类材料的仿真数据,所提方法的分类正确率均高于80％,且利用多域特征的效果明显优于利用单一特征.对于塑料和金属的实测数据,在信混比不小于0 dB时,所提方法的分类正确率可达80％以上.该方法对目标大小或形状等几何特征的差异具有较好的鲁棒性.

    水下目标回波特征提取材料分类

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