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基于自监督对抗学习的多尺度知识蒸馏方法

控制与决策 2025年第3期40卷 880-888页

作者：张建梁兴柱张康林玉娥夏晨星安徽理工大学计算机科学与工程学院西安电子科技大学微电子学院

针对离线知识蒸馏中因教师与学生之间规模差距过大,知识难以有效传递，导致学生性能不佳的问题,提出一种基于自监督对抗学习的多尺度知识蒸馏方法 (SAMKD),并利用自监督和对抗学习进一步开发中间多尺度特征与网络末端输出特征logits的潜... 详细信息

针对离线知识蒸馏中因教师与学生之间规模差距过大,知识难以有效传递，导致学生性能不佳的问题,提出一种基于自监督对抗学习的多尺度知识蒸馏方法 (SAMKD),并利用自监督和对抗学习进一步开发中间多尺度特征与网络末端输出特征logits的潜力.首先,引入多角度几何变换图像监督网络学习;然后,设计多分支辅助网络提取主干网络的多尺度特征,进而获得更多监督信息;最后,利用对抗学习的二元博弈思想进行多阶段对抗训练,将多层次的知识通过蒸馏方法充分传递.在3个具有挑战性的公开数据集CIFAR-10、CIFAR-100和TinyImageNet上进行广泛评估,实验结果表明所提出方法相较其他先进知识蒸馏方法具有强大的竞争力.

关键词：知识蒸馏自监督学习对抗学习多尺度特征

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有限空间内桥丝式电点火元件的发火特性

高压物理学报 2025年第2期39卷 74-81页

作者：韩体飞姜鑫朱延钰王猛刘赛陈凯强侯博文安徽理工大学化工与爆破学院安徽淮南232001

桥丝式电点火头作为常用的点火元件,在有限空间内的发火特性是其传爆精确性和可靠性的体现。通过制备测试样品模拟桥丝式电点火头发火的有限空间,设计桥丝式电点火元件发火参数测试系统,测试了电点火元件发火过程的时间结构、有限空间... 详细信息

桥丝式电点火头作为常用的点火元件,在有限空间内的发火特性是其传爆精确性和可靠性的体现。通过制备测试样品模拟桥丝式电点火头发火的有限空间,设计桥丝式电点火元件发火参数测试系统,测试了电点火元件发火过程的时间结构、有限空间内气体压力以及发火光强等参数;采用高速相机拍摄电点火元件发火的动态过程,建立了电点火元件有限空间内发火动态过程的物理模型。研究表明:随着点火电压的增大,桥丝的相变时间缩短,等离子体阶段的持续时间增加,随后趋于稳定,电点火头的发火时间在5.6 ms左右波动,发火压力时间及发火光强时间在3.0~5.0 ms范围内有界波动。点火电压达到20 V后,发火特性参数趋于稳定,能够可靠输出均匀的点火能量,用于点燃下一序列装药。在气室有限空间内,电点火元件发火动态过程可分为桥丝升温加热药剂、药剂发火、热流扩散和冲击波反射4个阶段。

关键词：有限空间电点火元件发火压力点火电压

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运用Morphing变换提取地性线算法研究

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武汉大学学报(信息科学版) 2025年第1期50卷 174-183页

作者：赵彬彬谢建湘张宏奎王笠苇王倩长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410114 长沙理工大学公路地质灾变预警空间信息技术湖南省工程实验室湖南长沙410114

由等高线获取山谷(脊)线对地形分析、坡度坡向计算和库区设计等应用具有重要的现实意义和非常高的生产价值。当前,面向等高线的地性线提取大多采用特征点连接法,其提取的地性线易与等高线发生空间逻辑冲突,在等高线弯曲形状较多变、较... 详细信息

由等高线获取山谷(脊)线对地形分析、坡度坡向计算和库区设计等应用具有重要的现实意义和非常高的生产价值。当前,面向等高线的地性线提取大多采用特征点连接法,其提取的地性线易与等高线发生空间逻辑冲突,在等高线弯曲形状较多变、较复杂的区域,所获取的山谷(脊)线存在与等高线弯曲特征不符且偏离较严重等问题。因此,依据地理学第一定律分析了等高线整体形态及局部形状特征,基于Morphing变换技术,提出了一种兼顾地性线两侧等高线形状特征,同时顾及山谷(脊)特征点位置约束的地性线提取新方法。首先,凭借各等高线的高程及其层次关系构建等高线树,并根据等高线上节点凹凸属性进行等高线弯曲分割,以高效准确地提取地形特征点;然后,以地形特征点为界构建其两侧等高线各节点之间的极优映射关系;最后,以地形特征点为约束,采用基于渐变移位距离值的Morphing变换提取地性线。实验结果表明,该方法能准确地提取出完整的与实际地形相吻合亦兼顾等高线整体形态与走势的地性线。

关键词：地理学第一定律等高线树地形特征点地性线 Morphing变换

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光储一体化变流器改进滑模自抗扰控制

电工技术学报 2025年第2期40卷 504-516,530页

作者：周杰皇金锋黄红杰陕西理工大学电气工程学院汉中723001

由于光照强度等不可控因素的影响,光伏模块输出功率具有较大的随机性,容易降低光储并网系统的暂态性能。为此,该文在光储一体化变流器中提出了一种改进滑模自抗扰控制(SM-ADRC)策略以降低暂态时的直流母线电压波动并加快功率响应速度。... 详细信息

由于光照强度等不可控因素的影响,光伏模块输出功率具有较大的随机性,容易降低光储并网系统的暂态性能。为此,该文在光储一体化变流器中提出了一种改进滑模自抗扰控制(SM-ADRC)策略以降低暂态时的直流母线电压波动并加快功率响应速度。首先,针对传统扩张状态观测器(ESO)对状态变量和扰动观测精度不足的问题,引入新的误差作为ESO的调节依据以提升跟踪能力;其次,将反步设计和互补滑模控制相结合运用到状态误差反馈律中,以提升控制系统的鲁棒性,并通过改进指数趋近律减小滑模固有的抖振现象;再次,从理论上证明了基于改进指数趋近律的反步互补滑模(BCSMC)和改进ESO的稳定性以及改进ESO的误差范围;最后,通过仿真和StarSim实验平台对比在不同工况下的直流母线波动情况和功率响应速度,验证了所提改进SM-ADRC策略相比于传统SM-ADRC策略和PI控制策略的优越性和可行性。

关键词：光储一体化变流器自抗扰控制反步设计互补滑模控制改进指数趋近律

Cu_(2)S@SBPF复合材料的协同抑菌性能

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复合材料学报 2025年第1期42卷 491-503页

作者：汪艳张强陈惠惠邱莹胡瑞玲李亚鹏赵欣鑫安雪刘荟芝郭少波陕西理工大学化学与环境科学学院汉中723000 陕西理工大学生物科学与工程学院汉中723000

随着耐药细菌的快速增长,有机抑菌剂已无法满足社会公共卫生需求,高活性复合抑菌剂不仅可以保留单组分的性质,还可以显示出更加优异的抑菌性能,因而成为抑菌材料的重要研究方向。本研究通过制备纳米Cu_(2)S材料,然后与3-(苯并噻唑-2-巯... 详细信息

随着耐药细菌的快速增长,有机抑菌剂已无法满足社会公共卫生需求,高活性复合抑菌剂不仅可以保留单组分的性质,还可以显示出更加优异的抑菌性能,因而成为抑菌材料的重要研究方向。本研究通过制备纳米Cu_(2)S材料,然后与3-(苯并噻唑-2-巯基)丙烷磺酸钠(SBPF)反应,制备出结构新颖的Cu_(2)S@SBPF材料,采用TEM、XRD、UV-vis、FTIR及XPS等测试手段对样品的微观形貌、结构、元素组成等进行表征,探究了该复合材料对革兰氏阴性菌大肠杆菌(***)、革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌(***)和耐药菌沙门氏菌(T-Salmonella)的抑菌性能。结果表明,浓度为500μg/mL的复合材料在60 min时对***、***和T-Salmonella的抑菌率均达到99.99%且对***最为敏感。抑菌机制表明,该复合材料能破坏细菌的细胞壁进入细菌内部,抑制细菌呼吸,最终使细菌死亡。这一成果有望为解决细菌耐药问题提供新的方案。

关键词： Cu_(2)S 苯并噻唑复合材料协同抑菌医药

氮化硼/纳米纤维素改性凉感棉织物制备及其性能

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现代纺织技术 2025年

作者：申远辉宋驭繁杨雷沈一峰江芳浙江理工大学纺织科学与工程学院浙江理工大学绍兴柯桥研究院有限公司

为了开发具有凉感效果的棉织物，通过“浸-轧-烘”工艺，将功能化氮化硼/纳米纤维素（FBN/NFC）溶液涂层整理到棉织物表面，研究FBN/NFC分散液中FBN的含量与改性棉织物性能间的关系，测试FBN/NFC改性棉织物的导热率及凉感系数，从而确... 详细信息

为了开发具有凉感效果的棉织物，通过“浸-轧-烘”工艺，将功能化氮化硼/纳米纤维素（FBN/NFC）溶液涂层整理到棉织物表面，研究FBN/NFC分散液中FBN的含量与改性棉织物性能间的关系，测试FBN/NFC改性棉织物的导热率及凉感系数，从而确定了最佳的FBN/NFC配方及整理工艺：FBN/NFC溶液中FBN质量分数为10%，两浸两轧，120 ℃定型90 s。在此最佳工艺条件下制备得到的改性棉织物面内导热系数和凉感系数显著增加，分别达到6.93 W/（m·K）和0.27 J/(cm2·s)；有限元模拟结果进一步证明FBN/NFC改性棉织物具有良好的传热能力，可用于制备个人热量管理的凉感纺织品，对于凉感纺织品的设计具有一定参考意义。

关键词：氮化硼纳米纤维素棉织物改性导热性能凉感织物

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楼盖短梁受力性能试验与有限元分析

土木工程学报 2025年第1期58卷 47-57页

作者：郑振光韩小雷陈鑫凯季静林静聪华南理工大学亚热带建筑与城市科学全国重点实验室广东广州510640 华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

为研究结构空间约束对楼盖短梁受力性能的影响,以楼盖短梁底筋配筋率和所处空间位置为变量,在框架结构中设计12根跨高比为3.3的楼盖短梁并进行竖向静力试验,并与4根相同参数的简支短梁试验结果进行对比。结果表明:楼盖短梁表现为首先发... 详细信息

为研究结构空间约束对楼盖短梁受力性能的影响,以楼盖短梁底筋配筋率和所处空间位置为变量,在框架结构中设计12根跨高比为3.3的楼盖短梁并进行竖向静力试验,并与4根相同参数的简支短梁试验结果进行对比。结果表明:楼盖短梁表现为首先发生纵筋屈服、最终沿临界斜裂缝劈裂,简支短梁表现为首先发生纵筋屈服、最终发生弯曲破坏或剪压破坏。与简支短梁相比,楼盖短梁承载力提高、延性降低。楼盖短梁承载力与底筋配筋率正相关,受空间位置的影响较小。建立试验框架的有限元模型进行数值模拟,结果显示:随着楼盖短梁截面所取的楼板翼缘宽度增大,轴压力沿梁跨分布趋于均匀。楼盖短梁所受轴向约束刚度增大时,轴力和承载力增大,承载力从受弯承载力控制转变为受剪承载力控制。采用我国规范承载力计算方法,分别按有无轴力计算楼盖短梁试件承载力,结果表明考虑轴压力才能准确判断破坏形态和计算承载力。

关键词：楼盖短梁结构空间约束承载力轴压力

基于微分求积法的两端固结刚性吊杆拉力识别研究

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振动与冲击 2025年第2期44卷 94-103页

作者：彭涛稂其林陆小龙王涛田仲初长沙理工大学桥梁工程安全控制教育部重点实验室长沙410114 长沙理工大学土木工程学院长沙410114

以修正Timoshenko梁理论为基础,提出了一种基于微分求积法的拱桥刚性吊杆拉力识别方法。基于修正Timoshenko梁理论建立刚性吊杆横向振动微分方程,通过选取切比雪夫多项式的根作为节点坐标,利用拉格朗日插值基函数近似表示位移函数;根据... 详细信息

以修正Timoshenko梁理论为基础,提出了一种基于微分求积法的拱桥刚性吊杆拉力识别方法。基于修正Timoshenko梁理论建立刚性吊杆横向振动微分方程,通过选取切比雪夫多项式的根作为节点坐标,利用拉格朗日插值基函数近似表示位移函数;根据微分求积法基本原理计算各阶权重系数,引入边界条件后,将轴向力作用下的修正Timoshenko梁横向振动微分方程的求解转化为线性代数方程组广义代数特征值的计算问题,从而得到刚性吊杆实测基频与拉力之间的精确对应关系。通过数值算例和实桥应用对该方法进行了验证,结果表明,当两端固结刚性吊杆的长细比小于222.23时,需要考虑抗弯刚度、剪切变形和转动惯量的影响才能保证拉力识别的精度。提出的基于微分求积法的吊杆拉力识别方法能够应用于各种工况和长细比下的刚性吊杆拉力识别,具有准确、实用和易编程的特点,能够满足实际工程应用要求。

关键词：刚性吊杆修正Timoshenko梁频率法微分求积法拉力识别

厚松散层下区域注浆改造地层扰动变形特征研究

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煤炭科学技术 2025年

作者：张平松程晋全许时昂吴海波安徽理工大学地球与环境学院深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室

通过地面高压注浆实施区域治理是厚松散承压含水层下煤炭安全开采主要防治措施之一，然而高压注浆过程造成上覆地层移动变形，会诱发地表局部隆起、矿区建（构）筑物偏斜等问题，是区域注浆改造安全施工备受关注的重点。以安徽某矿12050... 详细信息

通过地面高压注浆实施区域治理是厚松散承压含水层下煤炭安全开采主要防治措施之一，然而高压注浆过程造成上覆地层移动变形，会诱发地表局部隆起、矿区建（构）筑物偏斜等问题，是区域注浆改造安全施工备受关注的重点。以安徽某矿120501工作面上覆顶板富水砂岩层注浆改造为工程背景，基于COMSOL Multiphysics有限元方法开展数值模拟，研究高压注浆前后对上覆地层作用过程及其时序演化特征，同时构建了分布式光纤全断面监测系统，获得了上覆地层不同深度地层形变响应特征及对地表扰动影响。研究结果表明：区域高压注浆过程可划分为“充填-扩散-扰动”3个阶段，充填过程对上覆地层影响基本无扰动影响，扩散过程对上覆地层影响主要表现为水平扰动，进入扰动阶段对上覆地层影响则表现垂向位移变化。注浆改造过程对地层扰动影响呈现Logistic曲线增长趋势，其扰动影响主要作用在厚松散层下部，在相对隔水层段以竖向拱起为主，在相对含水层段表现层内压缩。通过全断面监测结果表明注浆全过程地层形变特征为非线性分布，砂质粘土层与粉砂层为其主要形变贡献层。全断面监测结果与数值模拟结果具备较好的一致性，成果可为东部厚松散层覆盖矿区煤矿安全开采以及区域注浆诱发次生灾害防治工作开展提供思路和实践参考。

关键词：注浆改造地层变形分布式光纤钻孔监测厚松散层