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期刊信息/Journal information
哈尔滨工程大学学报
哈尔滨工程大学
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哈尔滨工程大学

杨士莪

月刊

1006-7043

xuebao@hrbeu.edu.cn

0451-82519357；82534001

150001

哈尔滨市南岗区南通大街145-1号楼

哈尔滨工程大学学报/Journal Journal of Harbin Engineering UniversityCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>1954年创刊，月刊，自然科学类综合性学术期刊（ISSN0376-6234，CN23-1235/T），主要报道国内航天、机械、土木、环境、能源、计算机、自动化、电信、交通、控制、材料、力学等学科的最新研究成果。2014年，《哈尔滨工业大学学报》再次入选中国科学技术信息研究所评出的“中国精品科技期刊”（共315种）、教育部“中国高校精品科技期刊”（共49种）、中国学术文献国际评价研究中心的“2014年度中国国际影响力优秀学术期刊”（排序TOP5%-10%）。
正式出版
收录年代

    随机有限断层法的俯冲带板内地震动模拟

    陈志高柳锐吴子豪陈志平...
    103-113页
    查看更多>>摘要：为明确随机有限断层法在俯冲带板内地震动模拟中的适用性,以2021 年日本千叶Mj6.1 俯冲带板内地震为例,使用该方法模拟了震中范围100 km内25 组KiK-net台站井上和井下记录,并分析了模拟与观测记录的频谱、持时、峰值和空间分布等地震动特征.结果表明:模拟与观测记录的5%阻尼比拟加速度反应谱(Aps)在 0.1～10 Hz频带范围内吻合较好;基于70%能量持时模型的模拟记录在强震动段和持时上与观测记录匹配良好;井上台模拟与观测记录的地表峰值加速度(Apg)接近,且两者Apg衰减特征基本一致;模拟和观测记录所得Apg等值线相似.此外,将模拟和观测记录与现有日本俯冲带板内地震动衰减关系式(Zhao16)进行了比较,发现Zhao16 的Apg预测值普遍出现高估,其Aps预测值在低频和高频分别出现一定程度的低估和高估,这可能与研究区域的盆地效应和软土层有关.研究结果为随机有限断层法模拟俯冲带板内地震动的适用性提供了依据,进而为探索将该方法应用于中国具有相似俯冲带构造的地区提供参考.

    2021日本千叶地震随机有限断层法地震动模拟俯冲带衰减关系俯冲带板内地震

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    基于改进ACGAN的永磁同步电机数据扩张方法

    孙纯方尔正严运兵刘哲宇...
    114-121页
    查看更多>>摘要：永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的监测数据呈现出非平稳、非线性、多源异构性和价值低密度性等特点,而仿真数据难以准确地模拟电机故障类型和故障程度,使得正常数据与故障数据的样本呈现严重不均衡现象,导致故障诊断的模型训练容易出现过拟合、精度低等问题.本文提出了一种改进辅助分类生成对抗网络(auxiliary classifi-cation generation adversarial network,ACGAN),通过对原始样本的分布特性进行学习,实现对PMSM实测故障数据的扩张,为电机的故障诊断和健康评估提供数据基础.首先,针对ACGAN网络收敛性差和梯度易消失或爆炸的问题,使用Wasserstein距离约束生成数据的重建损失,利用梯度惩罚代替权值剪裁对模型进行优化,解决模型训练不稳定问题;其次,剖析数据之间的变化关系和历史变化规律,在生成器中引入循环神经网络提高生成数据质量;最后,利用PMSM匝间短路的故障数据,对比分析ROS、SMOTE、ADASYN及改进ACGAN 4 种数据扩张方法对提升故障诊断模型性能的有效性.分析结果表明,与其他数据扩张方法相比,改进ACGAN方法的模型训练较稳定、收敛速度较快,扩张数据质量较高.

    永磁同步电机数据扩张改进辅助分类生成对抗网络梯度惩罚循环神经网络

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    多类场景下无人机航拍视频烟雾检测算法

    莫世奇王博李韬哲许志杰...
    122-129页
    查看更多>>摘要：在无人机航拍视频烟雾检测领域中,由于不同检测场景差异大,导致现有烟雾检测算法经常出现检测精度低、速度慢等问题.为了解决以上问题,建立了一个基于无人机视角的多类场景下的烟雾数据集(UAV smoke dataset,USD),并提出了一种改进YOLOx的多类场景下无人机视频烟雾检测算法.首先,在YOLOx网络模型中引入改进的注意力机制,分别改进通道特征和空间特征的提取过程,提取更加具有表征能力的烟雾特征;然后,提出一种双向特征融合模块,增强多尺度特征融合模块对小目标烟雾特征的融合能力;最后,引入Focal-EIOU损失函数,解决训练过程中出现正负样本不平衡,以及预测框和真实框不相交时无法反映两个框的距离远近和重合度大小等问题.实验结果表明,所提算法在应用于多类场景下无人机视频烟雾检测任务时具有较好的鲁棒性,对比多个经典烟雾检测算法,本文算法在不同数据集上的烟雾检测准确率均有不同的提升,比如对比原有的YOLOx-s模型,准确率提升2.7%,召回率提升3%,速度达到73.6 帧/s.

    烟雾检测无人机航拍视频多场景YOLOx注意力机制改进特征金字塔

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    基于流固耦合的大风区接触网正馈线舞动机制分析

    时颖陈家乐王桐陈义平...
    130-140页
    查看更多>>摘要：为进一步明确挡风墙尾流影响下接触网正馈线的舞动机制,以兰新高铁接触网正馈线为研究对象,基于空气动力学理论,建立了接触网正馈线风致振动响应的分析模型.采用流固耦合方法对不同固有频率比和自由度的二维接触网正馈线模型进行了时程分析.研究结果表明:频率比和自由度对接触网正馈线的舞动幅值存在较大的影响.频率比越小,接触网正馈线的振幅受风速影响越大,接触网正馈线发生舞动时的风速范围更广.垂直单自由度系统中接触网正馈线的舞动幅值大于垂直-水平两自由度系统中接触网正馈线的舞动幅值,表明接触网正馈线的水平振动对垂直振动存在一定限制作用.当接触网正馈线在挡风墙尾流影响下发生振动时,正馈线的风攻角不断发生变化.迎风角较大时,正馈线垂直方向气动力幅值增大,更易引起正馈线垂直方向的大幅舞动,并将接触网正馈线的舞动模式归属为无覆冰条件下的Den Hartog舞动.研究结果进一步明确了大风区段无覆冰条件下接触网正馈线的舞动机制,为接触网正馈线舞动的防治提供一定的理论支撑.

    兰新高铁正馈线流固耦合舞动幅值数值分析

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    联合无损检测技术的木材密度和抗压强度预测

    凌宏杰钱进王志东徐峰...
    141-150页
    查看更多>>摘要：为实现古建筑木构件的无损检测,提出基于无损检测技术的木材密度和抗压强度的线性预测公式.运用超声波-针阻仪联合检测技术测量了12 种木材不同纹理方向的超声波波速和抗压强度以及径向和斜向的阻抗比,拟合得到了预测公式中的回归系数,再将预测公式应用于对2 种新木材和1 种古木的密度和抗压强度的预测中.结果表明:木材超声波波速和阻抗比与其密度和抗压强度均呈正相关线性关系,而采用超声波-针阻仪联合检测技术时,通过多元回归方法得到线性关系的拟合优度有显著提升.对新、古木材密度进行预测时,仅采用针阻仪技术即可实现精确预测,其中对新木材的预测误差小于5%,对古木的预测误差小于1%;对新、古木材抗压强度进行预测时,采用单一的检测技术预测误差较大,而采用联合检测方法的预测效果较好,对新木材的预测误差小于5%,对古木的预测误差小于9%.试验验证了采用超声波-针阻仪联合检测技术对木材密度和抗压强度进行精确预测的可行性,成果可为古建筑木构件的健康监测提供重要技术支持.

    联合无损检测超声波波速阻抗比密度抗压强度

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    内孤立波对海洋工程结构物作用的时空演变研究

    刘倩曾丽娟崔健欧阳佚卓...
    1772-1778页
    查看更多>>摘要：针对内孤立波在传播过程中导致海面海水剧烈辐聚和突发性强流,会对海上油气平台、输油管道等海洋结构物造成严重威胁的问题,本文基于高质量的实测数据,通过内波动力模态分解以及Morison方程,研究了内孤立波对小直径圆形桩柱的作用力,包括总作用力、作用力随时间的变化、作用力沿水深的分布以及作用力分量的大小.研究结果表明,桩柱所受的总作用力以第1模态为主导;波谷达到时,对桩柱的作用力会达到最大值,并且作用力的大小都呈现出为先增大后减小的变化趋势;上、下2层流体的拖曳力方向相反,惯性力的方向也是相反的,而在同一层流体中,拖曳力和惯性力的方向也是相反的;在内孤立波经过时,Morison方程计算得到的惯性力没有明显的变化趋势,惯性力相比于拖曳力,惯性力量值小,对总作用力的影响也很小,基本可以忽略不计.本文的研究内容为海洋油气钻井平台的设计提供了参考.

    内孤立波内波桩柱作用力Morison公式时空演变模态结构南海

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    基于齐次系统理论的多船有限时间饱和包容控制

    马俊达谭冲范佳佳
    1779-1787页
    查看更多>>摘要：针对多领导者船舶编队控制问题,本文基于齐次系统有限时间稳定性理论,利用特定饱和约束函数,提出一种数学形式简化的有限时间饱和包容控制策略,实现船舶在有限时间内收敛于由虚拟领航船张成的凸包内,并保持其姿态镇定.将船舶模型化为积分形式,利用自身状态信息以及其他船舶的状态信息,提出一种饱和包容控制律;考虑闭环系统的非齐次性,综合图论知识、Lyapunov稳定性理论以及齐次系统稳定性理论等方面内容,从理论上证明编队系统中所有状态变量能够在有限时间内收敛;仿真结果证明了所提控制策略的有效性.

    多船有限时间控制齐次系统理论包容控制输入饱和约束李雅普诺夫稳定性理论船舶编队控制图论

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    长细比对五螺箍圆形钢筋混凝土柱轴心受压性能的影响

    刘成清杜成竹吴宪洪李广...
    1788-1797页
    查看更多>>摘要：为研究长细比对五螺箍圆形钢筋混凝土柱轴心受压性能的影响,本文运用ABAQUS软件建立有限元模型并对其开展了轴心受压的数值模拟,将有限元分析结果与已有文献中的试验结果进行比较以验证模型的合理性.基于经过验证的有限元模型,建立具有初始偏心的不同长径比和直径的构件,对其进行轴心受压有限元分析.结果表明:同一组构件,随着长径比的增大,构件的承载力降低,稳定系数也有所降低,但侧向挠度不断增大,二阶效应的影响也越来越显著;长径比相同时,截面面积的增加能够降低长径比对构件峰值承载力下降程度的影响,构件的稳定系数有所增大.本文根据有限元分析结果,对五螺箍圆形钢筋混凝土柱轴压承载力计算公式进行稳定系数修正并给出稳定系数的取值建议:当五螺箍圆形RC柱的核心区长径比为212时,稳定系数可查表取值,若核心区长径比不为整数,则可采取线性内插法进行取值,也可按稳定系数计算式进行计算.

    长细比钢筋混凝土柱五螺箍承载力荷载-位移曲线荷载-侧向挠度曲线稳定系数二阶效应

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    基于顺序旋转馈电的Ka波段圆极化天线阵设计

    韩宇南谭惠文程春悦付宁...
    1798-1804页
    查看更多>>摘要：针对航空航天、雷达和通信系统对定向性平面圆极化天线阵的需求,本文研究并实现了Ka波段宽带圆极化16单元微带天线阵.该天线阵以角截断微带贴片作为基本谐振单元,采用顺序旋转馈电技术构造成4元阵列,并再次对4元阵应用顺序旋转馈电技术,得到16元天线阵列以获得高增益.通过计算电磁学仿真软件对天线性能进行了分析,并使用Rogers 5880制作了天线实物,仿真和测量结果符合得很好.研究结果表明,在29.08～31.22 GHz频段内,天线阵的反射系数小于-10 dB,轴比小于3 dB,相对带宽超过13.8%,验证了通过顺序旋转技术,可以有效地实现高增益平面圆极化天线阵.

    天线阵列微带天线圆极化超宽带低轴比定向天线天线馈电网络顺序旋转馈电技术

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    炭黑与钢纤维对混凝土裂缝自监测性能的影响

    丁一宁晏楚柳根金谢昊威...
    1805-1813页
    查看更多>>摘要：为了研究导电相对混凝土裂缝自监测性能的影响,本文对复掺炭黑-钢纤维的智能混凝土进行了试验研究.基于四电极法,对试件在弯曲荷载作用下的电阻变化率进行了分析,对比研究了不同钢纤维掺量对试件抗弯性能、裂缝自监测性能的影响.试验表明:结构型钢纤维的掺入能够显著提高试件开裂后的抗弯性能.基于荷载-时间-电阻变化率(load-time-FCR)曲线,可实现对混凝土试件开裂时刻的实时自监测.根据试验得到的电阻变化率-裂缝扩展位移(FCR-COD)曲线,FCR随着COD的增加而增加,并且曲线的斜率逐渐减小,使用对数函数能较好拟合FCR-COD关系曲线;裂缝监测灵敏度(gauge factor G)-裂缝扩展位移(G-COD)曲线中,随着钢纤维掺量的增加,相同COD下G值逐渐减小并且减小的幅度逐渐降低;结合导电机理并且使用COMSOL软件对试件裂缝自监测性能进行了分析.

    钢纤维智能混凝土电阻变化率裂缝自监测灵敏度系数数值模拟纤维混凝土炭黑

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