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期刊信息/Journal information
河北工业大学学报
河北工业大学学报

王延吉

双月刊

1007-2373

xuebao@hebut.edu.cn

022-60438311

300401

天津市北辰区双口镇西平道5340号

河北工业大学学报/Journal Journal of Hebei University of TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊系河北工业大学主办的自然科学性质的综合性学术刊物，是反映河北工业大学科学研究和学术成果的学术理论刊物。主要刊登有创见的学术论文、科学研究报告、有价值的专题综述。
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    基于有限元法的分布电容统计数据驱动模型

    赵志刚卢子奇
    1-12页
    查看更多>>摘要：小型化和轻量化作为高频变压器的必然发展趋势,可以显著提升其工作频率、功率密度等性能.为了探究分布电容对变压器性能的影响,本研究综合考虑了绕组结构和材料介电特性等因素.基于典型的正交和正交循环2种绕组排布方式,分析了绕组线径、绝缘厚度、材料相对介电常数等参数在较宽取值范围内匝间分布电容的变化规律.基于参数化有限元仿真结果,利用回归分析法建立了统计数据驱动模型.通过理论推导以及仿真计算分析了绕组连接方式对分布电容的影响.针对不同结构的高频绕组搭建了频率响应特性实验装置,验证了模型准确性.

    静电场分析高频变压器分布电容有限元法数据驱动

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    基于全矩阵数据的非线性超声相控阵成像

    于赛坤王露丁湘燕林琦...
    13-23页
    查看更多>>摘要：早期损伤阶段微裂纹的检测对及时掌握材料结构力学性能和提前补救非常重要,然而现有的缺陷成像方法难以检测毫米级以下的微裂纹.基于微裂纹诱发超声非线性效应的机理,通过数值模拟方法论证了非线性超声相控阵全聚焦成像技术可实现毫米级以下微裂纹的成像.研究结果表明:首先,超声波与微裂纹相互作用会引起微裂纹的呼吸效应,其诱发超声非线性效应(二次谐波)可被相控阵阵元接收;其次,非线性超声相控阵成像中的二次谐波信号符合叠加原理;最终,非线性超声相控阵成像技术实现了对毫米级以下微裂纹的成像.研究结果对厘清非线性超声相控阵成像微裂纹的机理具有重要意义,可为非线性超声相控阵成像的理论研究提供新思路和基础.

    微裂纹非线性相控阵二次谐波全聚焦成像

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    基于Young-Laplace方程的高精度接触角测量方法

    刘维龙田汉民杜杰伟贾冬晓...
    24-34页
    查看更多>>摘要：精确求解液滴基础物理公式Young-Laplace方程组,理论上可获得比量高法、圆及椭圆拟合法、曲线拟合法更高精度的接触角值,但该方程组的非线性多变量微分属性影响了其求解速度、精度和可靠性.针对欧氏距离做Young-Laplace方程组目标函数的不足,提出使用曲线相似度作为目标函数,利用改进DTW算法对其求解.同时,运用变步长网格搜索法、遗传算法和粒子群算法等多种优化算法对液滴的实际轮廓进行寻优拟合,得到了最接近实际轮廓的理论曲线.根据得到的理论曲线,利用Young-Laplace方程组计算出液滴的接触角,并与常用的测量方法进行对比.结果表明,本方法测量简便、结果准确、可靠性高,测量误差小于0.1°,是一种可行的接触角测量方法.

    接触角测量图像处理Young-Laplace方程目标函数优化算法

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    基于深度情感嵌入和图注意力网络的情感伪造音频检测方法

    赵炎李青周淑霞齐巧玲...
    35-43页
    查看更多>>摘要：情感伪造音频通过改变语音的情感状态来达到欺骗目的,这对现有的伪造音频检测模型提出了新的挑战.提出一种基于深度情感嵌入和图注意力网络的情感伪造音频检测方法(Graph Attention Networks Using Deep Emotion Embedding,GADE),旨在提高对情感伪造音频的检测能力.GADE由深度情感嵌入提取前端和基于图注意力网络的后端2个部分组成.深度情感嵌入提取前端利用共注意力机制结合传统手工特征与深度特征,分别提取语音中时域和频域的深度情感信息;基于图注意力网络的后端能够有效融合时域和频域信息,提高模型对情感伪造音频的检测性能.在ASVspoof 2019、ASVspoof 2021和EmoFake数据集上与常见的伪造音频检测模型进行对比实验.结果表明:提出的GADE在未使用情感伪造音频训练的情况下,相比现有的先进伪造音频检测模型AASIST,对情感伪造音频的检测性能提高了22.8%;在使用情感伪造音频训练后,对情感伪造音频的检测性能提高了77.3%.

    伪造音频检测情感伪造音频深度特征图注意力网络

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    基于改进ResNet34的深度人脸伪造检测方法研究

    王雅坤张宝林王兆成马琬雲...
    44-51页
    查看更多>>摘要：深度人脸伪造技术的非法应用对人民群众的财产安全造成了严重危害,当前伪造视频检测准确率低且面对新型伪造技术的泛化能力差.针对以上问题,提出了一种注意力机制改进ResNet34的深度人脸伪造检测方法:引入了高效通道注意力模块,无需进行降维和升维的操作,从而保留了原始通道特征的信息完整性;将伪造图像中的伪影区域提取出来,作为主干特征输入模型,增强模型对人脸局部特征的检测性能;利用多尺度滑动窗口和不同的混合函数来生成带有伪影区域位置信息的标注,方便伪影检测模块对伪影特征的检测.实验结果表明,本研究方法效果显著,在FF++(c23)数据集上检测准确率为97.88%,AUC值为99.84%.

    深度人脸伪造ResNet34高效通道注意力伪影检测多尺度滑窗

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    PMI泡沫材料动态压缩力学性能及吸能特性研究

    李世杰杨晨谭柱华
    52-60页
    查看更多>>摘要：针对PMI泡沫材料的低阻抗特性,利用铝杆和半导体应变片改进了分离式霍普金森压杆(SHPB)装置的加载和测试方法,分析了撞击杆长度对实验结果的影响,发现撞击杆长度为800 mm时可保证实验结果的可靠性.利用改进的SHPB装置开展了不同密度PMI泡沫材料的动态压缩实验,得到了PMI泡沫材料在应变率为2 150～3 500 s-1下的动态应力-应变曲线,分析了密度和应变率对PMI泡沫材料动态力学性能和吸能特性的影响.结果表明:高应变率下PMI泡沫材料的平台应力随应变率的增大有着显著的提高,与准静态相比,其平台应力最大提升了52.5%,其动态吸能效率也随着密度、应变率的增大而增大,表现出明显的应变率敏感性;基于密度为52 kg/m3、75 kg/m3 PMI泡沫材料的动态实验结果,得到了以密度、应变、应变率等为参数的动态压缩本构方程,并与密度为110 kg/m3 PMI泡沫材料的实验结果进行了对比验证,两者吻合较好.该工作为PMI泡沫材料在冲击防护中的应用提供了参考.

    PMI泡沫材料分离式霍普金森压杆动态力学性能高应变率吸能效率

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    碳纤维增强复合材料十二直角薄壁梁准静态三点弯曲特性

    陈光马超景国玺孙秀秀...
    61-69,77页
    查看更多>>摘要：碳纤维增强复合材料(CFRP)具有良好的成型性,可用于多直角截面薄壁梁的加工成型.多直角截面相对于矩形截面的薄壁梁在承力发生大变形时,可产生较高的变形抗力,在合理的设计下可获得更高的单位质量吸能量,因此在汽车抗弯安全构件中具有应用前景.选取具有代表性的十二直角截面薄壁梁,以试验和有限元分析相结合的方法研究其准静态弯曲特性.通过准静态三点弯曲试验对比了平纹编织CFRP铺层十二直角薄壁梁平面和凹面截面承力和失效特点.进而建立了相应的有限元分析模型,与试验分析各项误差在5%以内.采用所建立的有限元模型,进一步研究了平面和凹面的长度比和铺层层数对两个截面方向的弯曲特性的影响.结果表明薄壁梁凹面加载比平面加载可获得更高的峰值载荷和比吸能,而失效位移更小,且截面特征对薄壁梁在两个截面方向的抗撞性的影响趋势也不相同.研究得到的模型和结论可用于汽车车身抗弯安全构件的设计方案评估和确定中.

    CFRP多直角薄壁梁准静态三点弯曲试验弯曲特性有限元分析

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    单相流雾化喷嘴喷雾噪声特性实验研究

    刘联胜霍鑫鹏解珺
    70-77页
    查看更多>>摘要：喷雾效果与喷雾噪声之间常呈现相互制约的关系,使得较好的喷雾效果往往伴随着较高的噪声水平,二者难以同时实现优化.因此,本文通过搭建喷雾噪声诊断系统实验台,分析单相流喷雾远场噪声特性及其发生机理,研究监测角度、喷雾流量与喷口直径对单相流喷雾噪声特性的影响规律.结果表明:单相流喷雾噪声总声压级随流量提高而增大,并沿轴线向下游辐射;监测角度、喷雾流量和喷口直径均影响噪声频谱特性,其中大于4 kHz频带的噪声各个波峰峰值随着监测角度的提高而逐渐消失;而随着喷雾流量的提高,小于315 Hz的低频噪声逐渐减小,但高频噪声却随之增大;喷口直径的减小使喷雾噪声在2.8、4.5、6.3 kHz处出现明显且稳定的波峰.本文对喷雾噪声的产生机制与辐射特性的深入研究,对预测和控制喷雾噪声在实践中的影响具有至关重要的现实意义与理论价值.

    单相流喷雾喷雾噪声声压级频谱分析噪声辐射

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    液滴偏移撞击曲面的传热特性

    张子涵王帅田丽亭
    78-85页
    查看更多>>摘要：针对目前多液滴偏移撞击曲面的研究相对较少的情况,采用三维瞬态数值模拟方法,对比分析了单、双液滴垂直及偏移撞击的液滴动力学及传热特性,研究了双液滴不同排列方式对撞击曲面的影响.结果表明:偏移撞击会导致液膜在偏移侧堆积,垂直撞击更有利于液膜在曲面两侧均匀铺展,单液滴垂直撞击比偏移撞击的峰值热流量提高了18.9%;双液滴轴向排列的铺展更加均匀,其无量纲铺展面积和热流量比周向排列最高相差0.7和11.7 W;偏移量对传热系数的影响较大,而液滴排列方式对传热系数的影响较小.液滴无量纲铺展面积和热流量的峰值并不同步达到,增加液滴数量会导致液膜铺展速率降低,加剧铺展面积的峰值滞后性.

    多液滴偏移撞击液滴动力学数值模拟传热

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    Caputo导数的一个新的高阶离散方法

    杨爽周晗
    86-91,100页
    查看更多>>摘要：对分数阶测试方程提出了一个新的离散格式.该格式是基于L1-2方法以及BDF3方法建立的,使得对奇异的源项f能达到3-α阶.本文详细地进行了误差分析,给出相应的数值例子计算该格式的误差并验证收敛阶.

    分数阶测试方程Caputo分数阶导数L1-2方法BDF3方法收敛阶

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