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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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    相控砂体展布与富水规律研究——以文家坡井田延安组二段为例

    陈贤良冯西会
    1-8页
    查看更多>>摘要：从沉积学角度揭示沉积相与砂体展布以及富水规律的内在联系,为矿井水害防治提供理论依据,以文家坡井田延安组二段为研究对象,利用录井、测井、地震和水文等地质资料开展相控砂体展布与富水规律研究.结果表明:延安组二段主要发育湖泊和曲流河三角洲沉积,识别出分支河道、水下分支河道、河口坝和滩坝 4 种主要砂体类型;砂体的空间展布受沉积相控制明显,研究区东北部的分支河道砂体和中南部的水下分支河道砂体的厚度大、粒度粗、孔隙度值高,为研究区富水异常的重点区域,在后期 4 号煤层开采过程中应加强矿井水害防治工作.

    沉积相砂体展布富水性延安组二段文家坡井田

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    非凝材料恒压注浆技术在松软煤层封孔中的应用

    赵鹏涛王海桥王龙王馨蕾...
    9-16页
    查看更多>>摘要：为解决松软低透气性煤层抽采钻孔的密封质量差、预抽瓦斯浓度低等问题,提出无机非凝材料恒压注浆封孔技术.采用COMSOL Multiphysics多物理场数值模拟软件构建底抽巷穿层钻孔注浆扩散流固耦合模型,探究底抽巷及钻孔围岩松动圈的范围,分析不同注浆压力下非凝浆液的渗流能力并验证该注浆技术的封孔效果.结果表明:新型无机非凝注浆材料具有低析水性、高渗透性、高悬浮稳定性和较好的封堵性能,可作为"两堵一注"带压封孔材料;2164 底板抽采巷及穿层钻孔施工后,巷道肩角部位及钻孔孔底处易产生应力集中,钻孔的始封深度为 6m;浆液在砂岩段的渗流范围比泥岩段大,随着注浆压力的增加,浆液的有效渗流半径也逐渐增大,合理的注浆压力为 3 MPa.采用非凝材料恒压注浆技术后,浦溪井的钻孔平均瓦斯抽采体积分数为 51.5%,平均抽采纯流量为 0.005 m3/min,分别是水泥注浆封孔的 1.34 倍和 1.67 倍.

    无机非凝材料囊袋式封孔始封深度注浆压力流固耦合

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    矿井工作环境热舒适性的影响

    毛聪游波周超刘剑锋...
    17-24页
    查看更多>>摘要：热舒适性是影响矿工的工作效率和身心健康的重要因素.基于热平衡原理和二节点热生理模型,对矿井工作环境热舒适性的影响因素进行理论分析,采用预计平均热感觉指数(Predicted Mean Vote,PMV)、预计不满意率(Predicted Percent Dissatisfied,PPD)、标准有效温度(Standard Effective Temperature,SET)指标来评价矿井工作环境热舒适性.结果表明:在矿井工作环境中,当温度为 24～28℃,空气的相对湿度为50%～80%,送风速度为0.2～0.4 m/s时,可以满足人体对热舒适性的要求;当送风速度偏高时,适当提高相对湿度和增加温度能满足PMV,PPD指标对热舒适性的要求;劳动强度严重影响热舒适性.利用数值模拟的方法进一步研究温度与送风速度共同作用的影响,探究不同位置的温度与送风速度的差异,为改善工作环境热舒适性提供重要依据.

    热舒适性评价指标数值模拟温度场速度场

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    不同条件下非水反应高聚物隧道隔热材料导热系数变化规律

    陈瑜王世瑜郭成超
    25-34页
    查看更多>>摘要：基于瞬态平面热源法,利用HOTDISK仪器对不同条件(环境温度、材料密度及材料厚度)下高聚物导热系数的变化规律进行测试研究.采用熵值法对影响高聚物导热系数的因素进行权重分析,并与传统隔热材料进行对比,验证高聚物材料的隔热性能.结果表明:高聚物导热系数随环境温度呈先增大后减小的变化趋势,存在上升段(-40～10℃,20～90℃)、平缓段(10～20℃)及下降段(>90℃);高聚物导热系数随材料密度的增大而增大,在环境温度较高时,存在材料密度增大而导热系数减小的现象;高聚物导热系数与材料厚度无关.在影响高聚物导热系数的因素中,环境温度的影响最大,材料密度次之,材料厚度最小.高聚物材料具有优良的隔热性能,可作为高地温隧道的隔热材料.

    非水反应高聚物导热系数隔热环境温度

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    基于改进YOLOv7算法的隧道衬砌裂缝智能识别

    贺泳超陈秋南程家杰
    35-43页
    查看更多>>摘要：为了克服传统人工目测法的缺陷,提出针对隧道衬砌裂缝特征的改进YOLOv7 算法模型TLC-YOLO(Tunnel Lining Crack-YOLO).对比 4 类骨干网络对隧道衬砌裂缝的检测效果,认为复杂环境下的裂缝检测存在强背景干扰、训练样本质量不平衡等问题,使用轻量级卷积GSConv和Slim-neck架构,嵌入动态稀疏注意力模块BiFormer加强通道信息传输,提高TLC-YOLO模型的实时反应速度和检测精度,实现更灵活的计算分配和内容感知.为较好地训练样本分配梯度和抑制较差的训练实例,采用Wise-IoU v3 作为坐标回归损失函数来提高模型的泛化能力.结果表明:通过自建隧道衬砌裂缝数据集训练之后,与YOLOv7 相比,在多组试验中TLC-YOLO模型能同时提高隧道裂缝检测结果的准确率、召回率、F1 值和mAP@0.5值,证明TLC-YOLO模型在隧道衬砌裂缝智能识别中具有更好的检测和分类能力.

    隧道衬砌裂缝深度学习目标检测GSConvBiFormerWise-IoUv3损失

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    连续刚构桥钢桁架加固原理及其应用

    谢肖礼杨创捷周远航
    44-51页
    查看更多>>摘要：针对预应力连续刚构桥的病害和传统加固方法存在的不足,提出一种在原结构上增设钢上弦杆和腹杆,并以原预应力混凝土结构作为下弦杆,形成桁式结构共同抵抗部分荷载的加固方法.通过增设钢结构,将部分原本由混凝土结构独自承担的荷载,转由桁式结构承担,从而达到以较少代价提高结构的抗弯能力、抗剪能力和承载力的目的.以香江圩郁江特大桥加固为例,详细阐述所提方法及其力学原理,并进行详细的加固设计.结果表明:所提方法在增加较少用钢量的前提下,能有效提高结构的刚度、强度和动力特性等,且施工方便,因此,适用于既有连续刚构桥的提载和加固改造.

    连续刚构组合结构桥梁加固桁架结构

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    基于非奇异快速终端超螺旋滑模的PMSM无传感器控制

    张宇祥李白雅杨城健封志鹏...
    52-59页
    查看更多>>摘要：为了解决传统滑模观测器因自身结构原因存在较大抖振的问题,对传统滑模观测器进行改进.首先,利用非奇异快速终端滑模面代替线性滑模面,并采用超螺旋算法作为控制律,重新设计非奇异快速终端超螺旋滑模观测器;然后,利用李雅普诺夫函数证明其稳定性;最后,在 MATLAB环境下,建立基于非奇异快速终端超螺旋滑模观测器的永磁同步电机(PMSM)无传感器控制系统仿真模型,并进行仿真验证和分析.结果表明:与传统滑模观测器相比,所提出的模型能够有效减小抖振,提高观测精度.

    永磁同步电机非奇异快速终端滑模超螺旋算法无传感器控制

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    抑制四脚间接矩阵变换器共模电压的控制策略

    李逸凡周建萍茅大钧孔凡森...
    60-68页
    查看更多>>摘要：为了抑制四脚间接矩阵变换器工作时产生的共模电压,提出一种新的调制型模型预测方法.采用调制型模型预测控制分别在整流级和逆变级寻找最优矢量组,将逆变级的零矢量分配到整流级,消除逆变级的零矢量,在不改变硬件电路的前提下,有效降低共模电压.重新规定各矢量的顺序,确保逆变级在整个周期内只有一个桥臂上的开关工作.仿真结果验证了该控制策略的可行性与有效性.

    四脚间接矩阵变换器调制型模型预测控制调制策略共模电压零矢量

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    基于同态加密和牛顿迭代法的数据隐私保护模型

    王大星周强滕济凯
    69-74页
    查看更多>>摘要：为解决目前机器学习面临的严重隐私泄露问题,提出基于同态加密的大数据隐私保护Logistic回归模型.利用Logistic回归算法对加密数据进行训练和预测,确保在整个过程中不会泄露任何隐私,同时,采用Paillier同态加密算法加密训练数据,利用牛顿迭代算法建立适用于密文数据集的逻辑回归模型.分别在MNIST和Dermatology数据集上执行该模型算法,通过进一步解密明文之后进行评估,进而计算所提模型的准确率.最后,将所提出的模型与相关文献模型进行比较,结果表明:所提模型具有良好的性能和较高的准确率,输出结果与未加密明文运算的输出结果一致,且不影响模型的准确率.所提出的模型可以用于构建二进制分类模型的隐私保护和通过逻辑回归建模的各种问题.

    大数据回归模型隐私保护同态加密

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    定点FFT的DSP向量混洗并行基4算法

    王书盈胡勇华张鑫陆浩松...
    75-86页
    查看更多>>摘要：基于定点数据的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)算法能在合理的精度范围内降低对硬件的要求,计算速度更快.文章面向高性能向量数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)的硬件特征,构建基 4 复数FFT算法的高效指令级并行处理模型.该模型充分考虑基 4 方法下的复数FFT计算过程和蝶形组集合的特征,将SIMD计算、向量混洗、索引DMA等技术与复数FFT的基 4 变换过程充分融合,有效控制计算过程中存储器和片内缓存之间的数据块搬移需求,提升SIMD计算单元的利用率.在基于自主YHFT-M7002 处理器的FT-M7002DSK平台上进行试验研究,验证算法的有效性.试验结果表明:与CCS模拟所得TI的相应TMS320C6678 库函数性能相比,所提优化算法的平均加速比达到TI库函数的4.79倍.

    基4复数FFTSIMD技术向量DSP向量混洗索引DMA

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