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超高性能混凝土早期收缩性能及神经网络预测模型

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硅酸盐学报 2025年

作者：蒋志鹏高畅汤金辉胡张莉王磊长沙理工大学土木工程学院东南大学材料科学与工程学院

超高性能混凝土(UHPC)是一种具有高强、高耐久性的先进水泥基材料，但早期收缩大是影响其结构体积稳定性，并带来潜在开裂风险的重要影响因素。本文探究了胶砂比、水胶比、不同纤维种类与掺量及养护环境对UHPC早期收缩性能的影响，并结... 详细信息

超高性能混凝土(UHPC)是一种具有高强、高耐久性的先进水泥基材料，但早期收缩大是影响其结构体积稳定性，并带来潜在开裂风险的重要影响因素。本文探究了胶砂比、水胶比、不同纤维种类与掺量及养护环境对UHPC早期收缩性能的影响，并结合BPNN和WOA-BPNN神经网络建立了UHPC早期收缩模型。结果表明：细集料对UHPC早期干燥收缩和自收缩有抑制作用，当胶砂比从1.2降低至0.8时，其早期干燥收缩及自收缩分布增加了108%和60%；UHPC的早期干燥收缩和自收缩随着水胶比的降低而增加，水胶比的降低导致UHPC自干燥现象提前；聚丙烯纤维的掺入对其早期干燥收缩和自收缩具有抑制作用，呈先增后减的趋势，聚丙烯纤维体积掺量为0.10%时效果最好；养护方式对其早期干燥收缩和自收缩的影响较大，干燥养护条件下的干燥收缩率是标养条件下的2.5倍，干燥养护条件下的自收缩率是标养条件下的1.2倍；WOA-BPNN神经网络构建的UHPC早期干燥收缩和自收缩预测模型相比于BPNN体现出更好的精准性和鲁棒性。

关键词：超高性能混凝土早期干燥收缩早期自收缩机器学习算法

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基于最大影响力集合的主动学习方法

计算机科学 2025年第1期52卷 289-297页

作者：李雅和谢志鹏复旦大学计算机科学技术学院上海200438

随着深度学习技术的不断进步,其已经在许多领域广泛应用。但深度模型的训练需要消耗大量标注数据,时间与资源成本高,如何利用尽可能少的标注数据达到最佳模型效果成为一个重要的研究课题。主动学习的提出正是为了解决这一问题,其旨在选... 详细信息

随着深度学习技术的不断进步,其已经在许多领域广泛应用。但深度模型的训练需要消耗大量标注数据,时间与资源成本高,如何利用尽可能少的标注数据达到最佳模型效果成为一个重要的研究课题。主动学习的提出正是为了解决这一问题,其旨在选择最有价值的样本进行标注并用于模型训练。传统的主动学习策略通常关注不确定性或多样性,旨在查询最困难或最具代表性的样本。然而,在主动学习问题中,这些方法通常没有考虑标注样本和无标注样本之间的交互作用。另一类主动学习方法则使用辅助网络进行样本选择,但这些方法通常会增加计算复杂度。在上述背景下,提出一种新的主动学习算法,旨在通过考虑不同样本之间的相互作用,综合衡量候选样本对其他样本的影响力与不确定性,来最大限度地提高模型的整体性能增益。所提算法首先根据样本隐含层表征之间的距离估计样本相互之间的影响力,进一步根据候选样本的影响力与无标注样本的不确定性估计该样本能够带来的潜在增益,并迭代地选择全局增益最大的样本进行标注。进一步在一系列不同领域的多种任务上将该方法与其他主动学习策略进行了比较,实验结果表明,该方法在所有任务中的表现均显著优于所有基线方法。进一步的量化分析实验也证明该方法在不确定性和多样性之间取得了良好的权衡,并探究了主动学习不同阶段应该注重的因素。

关键词：主动学习深度学习不确定性

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基于DMD的阿达玛变换型近红外光谱仪快速处理系统设计与实现

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 133-138页

作者：王硕谢振坤魏志鹏长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室吉林长春130022 长春理工大学中山研究院广东中山528437

数字微镜器件(DMD)的近红外光谱仪,具有波长重复性好、分辨率高和抗振动性好等优点,广泛应用于食品安全和农业生产等领域的研究。随着DMD的微小型近红外光谱仪发展逐渐趋于成熟,仪器的成本和性能仍然是研发的关键。尽管大部分将重点放... 详细信息

数字微镜器件(DMD)的近红外光谱仪,具有波长重复性好、分辨率高和抗振动性好等优点,广泛应用于食品安全和农业生产等领域的研究。随着DMD的微小型近红外光谱仪发展逐渐趋于成熟,仪器的成本和性能仍然是研发的关键。尽管大部分将重点放在了软件开发和检测方法的研究,而仪器硬件的处理速度至关重要。只有确保光谱仪能够快速准确的采集并传输数据,才能有效实现光谱分析。在多数研究中,阿达玛矩阵的生成和解码工作通常由上位机完成,并通过FLASH存储的方式导入模板。这种方式可能会限制采集一幅完整光谱数据的时间效率。为了提高光谱采集速度和信噪比,提出一种高速驱动DMD和快速数据采集的方法,并基于DMD微小型近红外光谱仪设计一套硬件电路系统。采用现场可编辑门阵列(FPGA)和ARM的架构,创新性地实现了奇偶阿达玛模板的生成与解码过程在嵌入式系统底层执行,加快了光谱分析的速度并提高信噪比。通过与市面上DMD型光谱仪对比,研究结果显示,所研发的光谱仪完成单次光谱的采集时间仅需214 ms,相比商用DMD型光谱仪,采集效率提升了4倍。在同等3 s的采集时间内,所研发光谱仪的信噪比为4600,相比商用DMD型光谱仪,信噪比提升了1.5倍。通过所研发的光谱仪对油菜籽样品进行光谱扫描,分析了油菜籽的脂肪、蛋白质和水分的含量,并采用偏最小二乘回归(PLSR)建立了相应的模型。油菜籽脂肪含量的校正相关系数为0.9865、预测相关系数为0.9672;蛋白质含量的校正相关系数为0.9854、预测相关系数系数为0.9636;水分含量的校正相关系数为0.9875、预测相关系数为0.9614。模型评估的结果表明,该光谱仪能够满足油菜籽成分检测的需求,验证该光谱仪在商业领域具有重要的应用价值。

关键词：数字微镜器件近红外光谱仪阿达玛信噪比嵌入式油菜籽

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介电层表面微结构3D打印构筑与摩擦纳米发电机性能研究

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机械工程学报 2025年

作者：杨磊鹏王以磊王开政潘柏松肖渊西安工程大学机电工程学院西北机电工程研究所浙江工业大学台州研究院

介电层表面微结构构筑对提升摩擦纳米发电机输出性能尤为关键。针对目前介电层表面微结构构筑工艺复杂、柔性差等问题，提出3D打印构筑摩擦纳米发电机介电层表面微结构，并采用理论与实验相结合的方法研究微结构种类、特征尺寸和数量对... 详细信息

介电层表面微结构构筑对提升摩擦纳米发电机输出性能尤为关键。针对目前介电层表面微结构构筑工艺复杂、柔性差等问题，提出3D打印构筑摩擦纳米发电机介电层表面微结构，并采用理论与实验相结合的方法研究微结构种类、特征尺寸和数量对摩擦纳米发电机输出性能的影响规律。结果表明：构筑正四棱锥、半球体和正方体表面微结构可有效提升摩擦纳米发电机输出性能，且正方体表面微结构对于摩擦纳米发电机输出性能的影响更为显著，峰值电压最大增长38.7%，短路转移电荷量最大增长36.9%，峰值电流最大增长为42.9%；特征尺寸越大，微结构分布数量越多，摩擦纳米发电机输出性能越强；所述方法具有工艺简单、高柔性等优势，所建的仿真模型与实验结果具有较好的一致性，可为摩擦纳米发电机介电层表面微结构优化设计制造提供理论依据。

关键词：摩擦纳米发电机 3D打印表面微结构构筑输出性能

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基于3D直线多特征描述的点云配准方法

激光与光电子学进展 2025年

作者：张正鹏刘建华谢欣余卜丽静程燕湘潭大学自动化与电子信息学院长城信息股份有限公司

当前点特征配准方法易受点云质量影响，计算量大且效率低；而线特征方法则特征描述单一，局限于二维变换，难以适应复杂的三维场景。对此，本文提出了一种基于3D直线多特征描述与匹配的点云配准方法。首先，利用多尺度曲率特征提取点云... 详细信息

当前点特征配准方法易受点云质量影响，计算量大且效率低；而线特征方法则特征描述单一，局限于二维变换，难以适应复杂的三维场景。对此，本文提出了一种基于3D直线多特征描述与匹配的点云配准方法。首先，利用多尺度曲率特征提取点云关键点，并采用两阶段拟合的方法提取关键点直线；然后，对所拟直线进行基于角度和距离的多特征表达，构建多特征描述符并匹配相似直线；最后，利用融合RANSAC思想的梯度下降法计算匹配直线之间的最优空间变换参数，进行空间变换完成配准。利用斯坦福3D点云数据库作为实验数据，与现有配准方法进行对比实验，结果显示，本文所提方法配准精度最高可达10-8m。此外，该方法配准效率和极端位置下的配准效果均明显优于其他对比方法。

关键词：点云配准三维直线提取线特征描述符梯度下降

面向旋转机械装备的智能故障诊断通用基础模型研究

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西安交通大学学报 2025年

作者：李响徐宜销雷亚国李熹伟李乃鹏杨彬西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室

针对现有旋转机械智能故障诊断方法往往普适性较差，通常仅适用于特定型号、结构、工况、测点、载荷等场景的问题，本文建立了面向旋转机械装备的智能故障诊断通用基础模型，适用于多种常见装备、工况、测点等条件下轴承、齿轮等关键零... 详细信息

针对现有旋转机械智能故障诊断方法往往普适性较差，通常仅适用于特定型号、结构、工况、测点、载荷等场景的问题，本文建立了面向旋转机械装备的智能故障诊断通用基础模型，适用于多种常见装备、工况、测点等条件下轴承、齿轮等关键零部件的状态监测，对未知实测装备具有故障异常检测的能力，并在有少量实测数据支撑下能够快速实现对新装备的高精度智能诊断。通过挖掘多种类型旋转机械装备海量状态监测数据，提出了多源数据结构多尺度自适应对齐方法解决了不同装备数据时频结构不一致的难题，构建了多层级状态融合的智能诊断模型实现了对装备状态标注信息的高效利用，建立了对典型旋转机械装备普适性强的智能故障诊断通用基础模型，并提出了诊断通用基础模型的个体定制化适配方法，提升了模型对实测新装备适用性，并在广泛的旋转机械装备状态监测数据集上对所提方法进行了验证。实验结果表明，智能诊断通用基础模型能够直接对未知实测装备进行异常检测，在未进行监督微调的情况下，模型整体诊断准确率达到了88.5%；在少量数据微调下，能够迅速适应实测装备，实现高达98.6%的诊断准确率，表明所提出的方法具有良好的工程应用潜力，有望在工程场景下进行推广应用。

关键词：智能故障诊断通用基础模型振动信号旋转机械模型泛化性

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爆炸切割网络传爆中的间隙与角度效应

火工品 2025年第1期 37-43页

作者：周晓鹏姜勇袁航中国船舶集团有限公司第七一三研究所河南郑州450015 河南省水下智能装备重点实验室河南郑州450015

为研究爆炸切割网络中传爆节点处传爆能力的关键影响因素,通过改变切割索对传爆药柱的传爆间隙进行了平板传爆试验,将试验结果结合仿真分析确定了JO-11C传爆药柱的仿真材料参数,并进一步分析了传播角度对传爆能力的影响。研究结果表明:... 详细信息

为研究爆炸切割网络中传爆节点处传爆能力的关键影响因素,通过改变切割索对传爆药柱的传爆间隙进行了平板传爆试验,将试验结果结合仿真分析确定了JO-11C传爆药柱的仿真材料参数,并进一步分析了传播角度对传爆能力的影响。研究结果表明:随着传爆间隙的增加,传爆能力下降,切割索对传爆药柱的最大传爆间隙区间为2.0~2.5 mm;同时,传爆角度的增大能够显著提高传爆能力。本研究为爆炸切割网络的传爆性能研究以及提高武器系统的可靠性提供了参考。

关键词：爆炸切割网络传爆间隙传爆角度传爆药柱仿真分析

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论排除情事变更适用之特约的法律效力——以《民法典合同编通则解释》第32条第4款为中心

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财经法学 2025年

作者：韩富鹏中央民族大学法学院

《民法典合同编通则解释》第32条第4款规定当事人间排除情事变更制度适用的特别约定无效,其正当性需要进一步反思。情事变更制度属于当事人合意漏洞填补的工具而非契约自由的限制规范,排除情事变更适用特约与情事变更规范性质本身不存... 详细信息

《民法典合同编通则解释》第32条第4款规定当事人间排除情事变更制度适用的特别约定无效,其正当性需要进一步反思。情事变更制度属于当事人合意漏洞填补的工具而非契约自由的限制规范,排除情事变更适用特约与情事变更规范性质本身不存在冲突。排除情事变更适用的特约具有事前弃权、概括约定等特征,但这并不意味着该特约必然不符合当事人真实意思或者有违公序良俗。此类特别约定与具体的风险分配约定之间只存在程度和范围上的差异,而不存在泾渭分明的界限。为最大程度尊重当事人的意思自治,原则上应当承认排除情事变更适用特约的效力。如果该特约存在违反公序良俗或者显失公平等瑕疵,则应适用法律行为的一般效力规则进行规制。对此,可根据民事合同与商事合同、单务合同与双务合同等合同类型的差异,适用程度不同的判断标准。如果未来情势变化及对当事人造成的不利影响远远超出当事人订约时的共同设想,可以认定此类特约因欠缺合意而不成立。

关键词：情事变更特约强制性规范公序良俗诚实信用

自适应多保真度Kriging模型辅助的一阶可靠性分析方法

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机械工程学报 2025年

作者：孟德彪杨恒飞杨世源苏晓燕朱顺鹏电子科技大学机械与电气工程学院电子科技大学广东电子信息工程学院波尔图大学工程系上海电力大学自动化工程学院

结构可靠性分析对于保障工程装备安全可靠运行至关重要。传统的一阶可靠性方法及其改进算法精度受限于极限状态函数的类型与梯度信息，往往无法适用于复杂工程案例。面对日益复杂的工程场景，虽然多保真度模型的建立策略被广泛研究，但... 详细信息

结构可靠性分析对于保障工程装备安全可靠运行至关重要。传统的一阶可靠性方法及其改进算法精度受限于极限状态函数的类型与梯度信息，往往无法适用于复杂工程案例。面对日益复杂的工程场景，虽然多保真度模型的建立策略被广泛研究，但在可靠性分析中，其应用潜力尚有待进一步开发。为此，发展了一种自适应多保真度Kriging(Multi-fidelity Kriging,MF-Kriging)模型辅助的一阶可靠性分析方法。首先，通过增广拉格朗日函数将一阶可靠性分析问题转化为无约束优化问题，从而使其能够采用启发式优化算法求解。其次，通过融合多个数据源进行自适应MF-Kriging建模，以进一步降低可靠性分析的计算成本。基于该可靠性分析方法，任意自适应MF-Kriging建模策略不论是全局搜索或者是局部搜索均可嵌套使用。另外，考虑到一阶可靠性方法的重要步骤之一是精确定位设计验算点(Most probable point,MPP)，提出了一种混合MF-Kriging建模策略。通过权衡全局搜索策略和基于迭代MPP邻域的局部搜索策略，平衡了可靠性分析的局部精确度以及全局收敛性。最后，利用四个数学算例和三个工程案例对所提出方法进行了应用。结果表明，该可靠性分析方法在精度、效率和鲁棒性方面均具有显著优势。

关键词：结构可靠性分析一阶可靠性方法多保真度Kriging模型启发式优化算法