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期刊信息/Journal information
湖南科技大学学报（自然科学版）
湖南科技大学学报（自然科学版）

许中坚

季刊

1672-9102

xuebaoz@hnust.edu.cn

0732-58290272，58290354

411201

湖南湘潭市湖南科技大学期刊社

湖南科技大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Hunan University of Science & Technology（Natural Science Edition)北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊坚持以矿业工程为主的内容特色，进一步强化“质量兴刊”的办刊理念，坚持开放办刊，以质量作为稿件取舍的唯一标准。
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    天然电场选频法动静态信息采集与处理方法

    向浩轩付国红杨天春程辉...
    1-10页
    查看更多>>摘要：天然电场选频法在浅层地质勘探尤其是地下水资源勘探应用广泛,而目前运用选频法寻找地下水时仅利用选频法静态信息进行剖面测量,忽略了动态信息对辅助确定井位的作用,为此设计一种密频点的信号采集及动态信息提取方案.在湖南浏阳大围山地质公园内进行寻找基岩裂隙水实践中,与湖南继善高科技有限公司SQ-5 型双频激电仪进行对比实验,实验结果表明:2 台仪器观测结果吻合良好,并利用动、静态信息成功验证了井位,证明本系统设计的可行性、可靠性,在资源勘察、工程物探,尤其是在寻找地下水资源方面应用前景广阔.

    地球物理天然电场选频法信号采集动态信号地下水勘探

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    高压气液两相射流冲击破煤特性

    郭晴宜李贺施式亮鲁义...
    11-17页
    查看更多>>摘要：目前,水力割缝技术已经成为治理煤矿瓦斯灾害,实现煤层卸压增透的主要手段之一.高压气液两相射流作为一种新型高效的多介质强力射流,在冲蚀破岩性能上优于传统单介质射流.为了提高高压气液两相射流的破煤性能和卸压增透效果,通过改变高压气液两相射流的含气率、射流压力、冲击靶距以及喷嘴直径等基本参数,并结合超声波系统,探究了关键参数对两相射流冲击破煤的影响.结果表明:高压气液两相射流的冲击侵蚀破煤比传统纯水射流效果更显著,并且当含气率Fa=30%,射流压力Pw=10 MPa,冲击靶距Ds=300 mm,喷嘴直径Dn=3.5 mm时,气液两相射流冲击破煤的效果更好.试验研究结果对于含气率、射流压力、冲击靶距及喷嘴直径等关键参数的选择提供了合理的参考,有效地提高了高压气液两相射流冲击破煤的效果.

    高压气液两相射流破煤特性含气率射流压力冲击靶距,喷嘴直径

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    基于Adam算法BP神经网络的矿井环境瓦斯浓度预测模型

    曹亮
    18-23页
    查看更多>>摘要：为了解决现有矿井环境瓦斯浓度预测方法无法处理大数据量、适应性差、误差较大、易陷入局部最优等问题,提出一种基于Adam算法的改进型BP(Back Propagation)神经网络模型,模型适用于矿井多环境参数下,对某区域内环境瓦斯浓度进行预测.对监测监控系统采集到的真实数据进行归一化处理并形成数据集,通过将Adam算法与BP网络模型进行有效结合形成新的网络模型.运用训练集对模型进行训练及调优后,迭代次数在 1 200 次后损失率趋于平稳,验证集预测的结果整体平均误差率为 1.258%,结果表明:该优化模型提高了网络训练速度,且避免了传统BP模型容易陷入局部最小的缺点,同时降低了预测的相对误差.

    瓦斯浓度BP神经网络激活函数Adam算法梯度消失

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    围护结构的光学特性与建筑能耗的关系

    张红婴陈依然胡正璐费华...
    24-35页
    查看更多>>摘要：通过对现有有关围护结构光学参数与建筑能耗关系的文献进行系统分析,得到北半球建筑最佳窗墙比与纬度的关系,给出建筑南立面和北立面最佳窗墙比的参考范围;发现在炎热地区的夏季,有色玻璃、热致变色玻璃和Low-E玻璃的节能效果很好,且Low-E玻璃对寒冷地区的冬季也有较好的节能效果;在气候炎热地区,非透明围护结构使用反射隔热涂料会大大降低全年建筑能耗,寒冷地区采用上述措施后,全年建筑能耗的减小量并不十分明显,甚至有可能加大全年的建筑能耗.文章指出围护结构传热量与得热量是各种参数综合影响下的结果,应该对各种光学参数影响下的建筑节能进行多因素分析,并且在优化光学材料的节能性能的基础上降低建筑节能的成本.

    围护结构光学参数建筑节能传热

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    基于PCA-PSO-LSSVM的综合管廊投资估算方法

    宋金华岳浩
    36-44页
    查看更多>>摘要：为有效地解决现有综合管廊投资估算方法的预测精度不高,且预测精度易受样本量大小、特征参数冗余或贫缺等问题,构建一种将主成分分析法(PCA)与粒子群算法(PSO)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)结合的综合管廊投资估算预测模型.采用PCA对影响综合管廊投资估算的特征参数进行降维,剔除噪声或冗余数据,以贡献率较大的主成分作为LSSVM的输入向量,综合管廊单公里造价作为LSSVM的输出向量;利用PSO对LSSVM的核函数参数σ与惩罚因子参数C进行寻优,建立基于PCA-PSO-LSSVM的综合管廊投资估算预测模型,并对测试集样本进行预测.预测结果显示:PCA-PSO-LSSVM模型平均相对误差为 3.28%,满足投资决策阶段对投资估算预测误差的要求(±10%),且与PCA-LSSVM模型、PSO-LSSVM模型、GA-BP模型和GA-SVM模型相比,预测精度分别提高了 67.29%,70.52%,48.13%和 38.60%.PCA-PSO-LSSVM模型预测精度高,泛化性能优,可作为综合管廊投资估算的有效预测方法.

    综合管廊投资估算主成分分析法粒子群算法最小二乘支持向量机

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    两对边简支另两对边固支组合肋预制底板混凝土双向叠合板的简化塑性设计方法

    周盼黄海林黄曙
    45-52页
    查看更多>>摘要：目前组合肋预制底板混凝土双向叠合板(双向叠合板)已得到广泛应用.针对双向叠合板设计计算复杂的特点,基于塑性铰线法对两对边简支另两对边固支双向叠合板的设计计算进行了研究,推导出双向叠合板的极限承载力,确定塑性铰线位置,求解极限均布荷载和极限弯矩.采用极限平衡法对双向叠合板的极限弯矩求解公式进行了简化分析,得到极限弯矩的简化塑性计算公式.采用简化公式对2 个算例进行求解计算,结果表明:对于两对边简支另两对边固支双向叠合板可采用文章的简化公式进行计算,简化后的塑性计算公式计算简便,有利于在工程设计中推广使用.

    双向叠合板组合肋塑性设计两对边简支两对边固支

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    PSO-VMD结合Teager包络谱的滚动轴承故障诊断方法

    边杰陈亚农梅庆卢艳辉...
    53-59页
    查看更多>>摘要：为了解决VMD方法在处理非平稳信号时,人为确定输入参数会影响模态分解精度的问题,提出一种基于PSO算法优化VMD输入参数的PSO-VMD方法,用于滚动轴承故障信号的模态分解,并使用Teager能量算子(TEO)对模态分解结果进一步计算,得到各模态分量的Teager包络谱.通过滚动轴承内环单点故障、外环单点故障和滚子单点故障实测振动故障信号的模态分解与故障诊断,验证PSO-VMD方法的有效性和实用性.

    VMDPSO滚动轴承故障诊断Teager包络谱

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    基于多元成本结构的分时电价定价机制

    王岱刘颖潘昌忠李春来...
    60-69页
    查看更多>>摘要：建设新型电力系统对完善分时电价机制提出了新的要求.针对目前分时电价研究多侧重于市场机制,对电价设置菜单与实际供电成本结构关系有待深化机理建模的问题,提出一种基于多元化供电成本和需求响应的分时电价模型.该模型兼顾经济性与可靠性,建立考虑需求削减的负荷切片与成本定价机制,明确供电配置的多元化成本结构,建立各类电源的可变成本、固定成本与可靠性损失成本的成本结构.对电力销售收入分析、电源的实际可变成本、电源可靠性损失和固定成本回收进行了基础性研究.通过相关算例验证,研究各类电源事故率对模型中附加费率的影响,以及各类电源事故率、不同负荷水平波动与分时电价定价的关联性,验证了文章建立的分时电价模型在提高分时电价适应性,正确引导用户用电行为,提高削峰填谷方面的有效性.同时,该模型有助于优化各类电源的容量管理,确保峰值电源的成本回收,从而有效地平衡电源侧和用户侧利益,兼顾供电充分性、可靠性和经济性目标.

    需求响应分时电价机制固定成本可变成本可靠性成本削峰填谷

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    面向短时交通流预测的动态时空图卷积网络

    符琦巴冰黄崇景蒋云霞...
    70-79页
    查看更多>>摘要：针对现有的交通流量预测模型缺乏对交通数据动态时空相关性建模能力的问题,提出一种新的基于深度学习的动态时空图卷积网络(DSTGCN)模型,该模型无需给出道路网络信息,从交通数据中即可建模时空相关性.动态时空图卷积层包含 2 个主要部分:(1)动态邻接矩阵生成模块:使用时间自相关机制与空间注意力机制捕捉交通数据中的动态时空相关性;(2)时空图卷积:使用图卷积和标准二维卷积对信息进行高效聚合.DSTGCN 通过堆叠动态时空图卷积层,能够捕捉不同时间级别的时空依赖关系.文章提出的方法在美国加利福尼亚州高速公路流量公开数据集上进行了实验,结果表明:所提出的DSTGCN模型在各项评价指标中均优于现有的基准方法.在PeMSD04 数据集上,与当前较新的GeoMAN和ASTGCN模型相比,MAE分别降低了 4.00 和 2.16,验证了所提模型在交通流预测中的有效性.

    交通流预测时空图卷积自相关机制时空图建模

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    基于改进轻量级SE-Yolov4的热轧钢表面缺陷检测方法

    黄晓红李静董诗琪王云阁...
    80-86页
    查看更多>>摘要：针对传统热轧钢表面缺陷检测存在的检测精度较低、检测速度较慢,传统机器学习检测存在检测速度慢、鲁棒性差等问题,提出一种基于改进轻量级SE-Yolov4热轧钢表面缺陷检测方法.Yolov4 主干特征提取网络CSPDarknet53 的每一层残差网络中嵌入SENet结构,构成SE-Yolov4网络,有选择地聚集有效信息;同时在主干特征网络输出不同特征信息后和空间池化金字塔前后增加卷积层数,网络结构复杂化;SE-Yolov4算法中嵌入轻量化MobileNet v3 结构,减少模型参数量,提高检测速度.实验结果表明:该改进算法在测试集中的mAP值达到93.02%,较Yolov4算法检测精度提升7.2%,检测速度提升近3 倍.

    热轧钢Yolov4SENet表面缺陷检测卷积神经网络MobileNetv3

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