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航行体水下垂直发射破冰出水数值模拟研究

哈尔滨工程大学学报 2025年第1期46卷 157-165页

作者：黄润航黄彪刘涛涛郭智溥北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学重庆创新中心重庆401120

航行体破冰出水是一个冰-水-固多物理场耦合作用的复杂过程。本文基于键型近场动力学方法、边界数据浸入法以及刚性接触算法,建立了冰-水-固多物理场耦合的数值计算方法。首先,基于高速球体入水实验平台开展了圆球破冰入水实验,并利用... 详细信息

航行体破冰出水是一个冰-水-固多物理场耦合作用的复杂过程。本文基于键型近场动力学方法、边界数据浸入法以及刚性接触算法,建立了冰-水-固多物理场耦合的数值计算方法。首先,基于高速球体入水实验平台开展了圆球破冰入水实验,并利用实验结果对数值计算方法进行了验证。进一步基于数值计算方法研究了航行体水下航行阶段、破冰阶段、与冰层脱触等阶段动力特性,精确地捕捉到了破冰阶段冰层裂纹发展的典型特征:径向裂纹产生、径向裂纹延伸、交叉裂纹生成、环向裂缝生成。分析了不同冰厚对航行体垂直破冰出水过程的动力特性及冰层破坏特征的影响。结果表明:随着厚度的增加,航行体所受冰载荷越大,速度损失也越大,不易形成环向裂纹。

关键词：破冰出水键型近场动力学边界数据浸入法数值计算裂纹发展多物理场耦合动力特性航行体水下发射

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基于混合深度强化学习的ICV任务卸载与资源分配

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汽车工程 2025年第1期47卷 35-43页

作者：刘佳慧邹渊孙巍孟逸豪路潇然李圆圆北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学电动车辆国家工程研究中心北京100081

随着智能网联车辆(ICV)技术的发展,计算资源有限的ICV面临计算需求大幅增加的问题。ICV可以通过路侧单元(RSU)将任务卸载到移动边缘计算(MEC)服务器上。然而,车联网环境的动态性和复杂性使任务卸载和资源分配变得极具挑战。本文提出在... 详细信息

随着智能网联车辆(ICV)技术的发展,计算资源有限的ICV面临计算需求大幅增加的问题。ICV可以通过路侧单元(RSU)将任务卸载到移动边缘计算(MEC)服务器上。然而,车联网环境的动态性和复杂性使任务卸载和资源分配变得极具挑战。本文提出在环境和资源的约束下,通过控制任务卸载决策、通信功率和计算资源分配,最小化任务计算能耗。针对这一问题离散和连续控制变量共存的特性,设计了混合深度强化学习(HDRL)算法:利用双深度Q网络(DDQN)生成任务卸载决策,利用深度确定性策略梯度(DDPG)生成通信功率和MEC资源分配决策,并结合改进的优先级经验回放(IPER)机制来评估和选择动作,输出最优策略。仿真实验结果表明,该方法比对比算法具有更快更稳定的决策收敛性,实现了任务计算卸载的最小能耗,并能有效适应ICV数量和任务大小的变化,具有高实时性和良好环境适应性。

关键词：移动边缘计算深度强化学习任务卸载资源分配优先经验回放

不同比例Pb掺杂对二氧化锡高压结构和电学性能影响研究

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光谱学与光谱分析 2025年第2期45卷 364-370页

作者：黄宇轩王亚林高金金王晓雨王世霞上海理工大学材料与化学学院上海200093

氧化锡(SnO_(2))作为重要的导电氧化物,可应用于太阳能电池、电极、氧化催化剂等领域。Sn^(4+)和Pb^(4+)的电子结构和离子半径相似,将Pb掺杂到SnO_(2)晶体结构中可改变其光电性质而不破坏结构。压力作为改变材料晶格结构和电子带隙的手... 详细信息

氧化锡(SnO_(2))作为重要的导电氧化物,可应用于太阳能电池、电极、氧化催化剂等领域。Sn^(4+)和Pb^(4+)的电子结构和离子半径相似,将Pb掺杂到SnO_(2)晶体结构中可改变其光电性质而不破坏结构。压力作为改变材料晶格结构和电子带隙的手段,可有效提升物质性能。为探究元素掺杂和压力对SnO_(2)结构性能影响,研究了高压下10%Pb掺杂和25%Pb掺杂SnO_(2)的结构相变和电子带隙变化。采用水热法制备了纯SnO_(2)、10%Pb掺杂和25%Pb掺杂的SnO_(2)样品,扫描电镜显示样品由多个纳米棒中心发散排列而成,整体成花状;X射线衍射表明样品为四方金红石型结构(空间群P42);EDS能谱表明,Pb被完全掺杂在SnO_(2)晶格中。利用金刚石压腔结合原位拉曼光谱技术研究了不同比例Pb掺杂对SnO_(2)高压结构和电学性质的影响。拉曼光谱结果表明:常压下SnO_(2)有四种拉曼振动模式,分别为B_(1g)(88 cm^(-1))、Eg(480cm^(-1))、A_(1g)(639 cm^(-1))和B_(2g)(775 cm^(-1))。当体系压力增加到14 GPa,E_(g)峰分裂,在563 cm^(-1)处出现新峰,SnO_(2)从四方金红石型结构转变为高压CaCl2型结构;10%Pb掺杂的SnO_(2)的A_(1g)和576cm^(-1)处的两个拉曼峰随压力的增加逐渐展宽,在13 GPa时合并成包状峰,晶体表面原子无序性程度增加,对称性降低,B_(1g)模式向A_(1g)模式转变,结构相变开始出现,体系压力增加到25 GPa时向非晶转变;25%Pb掺杂的SnO_(2)在190和775 cm^(-1)处分别出现Pb^(4+)和B_(2g)的拉曼峰,在压力达到10 GPa时Eg峰强度变弱,576 cm^(-1)处和A_(1g)两个拉曼峰合并,发生结构相变,在25.4 GPa时出现非晶化。利用第一性原理计算研究纯SnO_(2)和10%Pb掺杂的SnO_(2)在压力下的电学性能结果表明:体系压力增大会使纯SnO_(2)的禁带宽度从0.645 eV增加到1.759 eV,电子更难跃迁到导带,导电性降低;同时掺杂会使Pb进入晶格形成缺陷,导致价带附近的缺陷密度增加,价带能级降低,导电性增强,但体系压力的增加不会改变掺杂SnO_(2)的导电性。本研究为SnO_(2)元素掺杂领域提供了新的思路,结合原位高压技术丰富了极端条件下SnO_(2)的性质研究。

关键词： SnO_(2)(氧化锡) Pb掺杂高压拉曼光谱结构相变电子结构

一种改进RRT-Connect算法的路径规划研究

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电光与控制 2025年第3期32卷 21-26页

作者：葛超张鑫源王红伦志新华北理工大学电气工程学院河北唐山063000 唐山学院计算中心河北唐山063000

针对军工移动机器人路径规划问题,提出一种基于RRT-Connect的改进算法,避免了算法规划过程中效率低、随机性大、搜索时间长、迭代次数及节点数过多、规划出的路径冗长等问题。首先,该算法以起点和目标点连线的中点作为扩展点,使算法由... 详细信息

针对军工移动机器人路径规划问题,提出一种基于RRT-Connect的改进算法,避免了算法规划过程中效率低、随机性大、搜索时间长、迭代次数及节点数过多、规划出的路径冗长等问题。首先,该算法以起点和目标点连线的中点作为扩展点,使算法由两棵树扩展变为四棵树同时扩展,同时引入范围限定函数,优化路径扩展及采样过程;其次,在改进算法中引入动态步长调节函数,使扩展过程有了更强的目标性;最后,对生成的路径进行后优化处理,去除多余冗余节点,缩短了路径长度。将改进的RRT-Connect算法与RRT及RRT-Connect算法在3种不同环境中进行仿真对比实验,改进算法相较于RRT-Connect算法在平均迭代次数上降低了83.8%,平均节点数减少了59.3%,平均规划速度提高了26.9%,平均路径长度减少了12%。

关键词：路径规划快速扩展随机树动态步长路径优化处理

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融合子图选择和邻域过滤的信贷欺诈审核方法

计算机科学与探索 2025年第2期19卷 465-475页

作者：唐小勇王浩东长沙理工大学计算机与通信工程学院长沙410114

信贷欺诈审核是金融欺诈检测领域的研究热点与难点,尤其是大规模金融信贷交易场景下的欺诈检测问题。然而,信贷欺诈审核过程中的欺诈者类节点数量分布极不平衡和欺诈者节点伪装自身问题一直是其所面临的重要挑战。基于此,面向大规模互... 详细信息

信贷欺诈审核是金融欺诈检测领域的研究热点与难点,尤其是大规模金融信贷交易场景下的欺诈检测问题。然而,信贷欺诈审核过程中的欺诈者类节点数量分布极不平衡和欺诈者节点伪装自身问题一直是其所面临的重要挑战。基于此,面向大规模互联网金融信贷动态图提出融合重构子图选择和强化邻域过滤的图神经网络(RSRF-GNN)模型,以提高信贷欺诈审核的有效性。该方法从数据角度定义欺诈者数量分布不平衡和欺诈伪装问题。依据节点类别和出入度信息设计重构平衡子图选择模块以解决欺诈者数量分布不平衡问题。针对欺诈伪装问题,设计动态过滤邻域节点嵌入的邻域过滤模块。设计了边聚合模块聚合中心节点的邻域边嵌入,进一步提高中心节点邻域嵌入信息表达效果。为验证RSRF-GNN模型的有效性,在真实数据集DGraph-Fin上进行实验,结果表明RSRF-GNN模型在有效性方面比现有模型有较大提升。RSRF-GNN模型在AUC上提高了5~8个百分点,AP分数表现提高了18~29个百分点,模型性能优势显著。

关键词：信贷欺诈审核大规模动态图分布不平衡欺诈伪装图神经网络

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船联网上基于区块链的航行事件信息过滤方法

控制与决策 2025年第1期40卷 148-154页

作者：汪洋叶挺陈志强王腾飞吴兵武汉理工大学水路交通控制全国重点实验室武汉430063 武汉理工大学智能交通系统研究中心武汉430063 武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063 长江水上交通监测与应急处置中心武汉430014

船联网(internet of vehicle,IoS)是船舶信息交换的载体.基于区块链技术,在IoS上构建一种可信的信息交换机制,并提出相应的航行事件置信度计算与船舶信誉管理方案.该方案借鉴信息过滤的思想得到船舶综合相似度,利用加权熵值反向计算融... 详细信息

船联网(internet of vehicle,IoS)是船舶信息交换的载体.基于区块链技术,在IoS上构建一种可信的信息交换机制,并提出相应的航行事件置信度计算与船舶信誉管理方案.该方案借鉴信息过滤的思想得到船舶综合相似度,利用加权熵值反向计算融合的评级,根据回应船舶评级偏离融合评级的程度更新回应船舶的信誉值;然后采用最小二乘法建立信誉值倒数与评级误差之间的拟合关系,从而得以更新报告船舶的信誉值;进一步设计基于船舶信誉值的DPoS(delegated proof of stake)共识机制,旨在优先选择信誉值较高的船舶作为见证者船舶,以保障系统出块环境的稳定性和高效性.结果显示,在船舶滥用行为占比为40%的情况下,航行事件真实性判定的准确率仍在75%以上.研究表明,所提出的方案不仅有效提高了航行事件真实性判定的准确率,还能识别恶意船舶并限制其滥用行为,从而保证IoS环境的安全和稳定.

关键词：船联网航行事件通告区块链信息过滤信誉管理方案 DPoS共识机制

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基于边占用分割距离场的点云表面重建

计算机辅助设计与图形学学报 2025年

作者：王文培张惊雷贾鑫天津理工大学电气工程与自动化学院天津理工大学工程训练中心

隐式表示是三维形状表示和重建的重要方法. 针对现有方法将空间点划分为内部点和外部点来构建隐式场，限制了其对开放表面和多层表面的重建能力; 以及依赖移动立方体从隐式场提取表面导致在非线性区域出现插值误差的问题，提出由边占... 详细信息

隐式表示是三维形状表示和重建的重要方法. 针对现有方法将空间点划分为内部点和外部点来构建隐式场，限制了其对开放表面和多层表面的重建能力; 以及依赖移动立方体从隐式场提取表面导致在非线性区域出现插值误差的问题，提出由边占用模块和分割距离模块2部分组成的边占用分割距离隐式场方法. 边占用模块中，在相邻两空间点加入分割点， 3个点组成一条空间边，直接分析空间边与目标曲面的占用关系，可以重建开放表面和多层表面; 分割距离模块中，根据分割点的近邻权重计算空间边被目标曲面分隔开的距离，更利于确定插值点，提高表面重建精度. 在ShapeNetCore数据集上的实验结果表明，所提方法在倒角距离和2种F得分评价指标上相较于GIFS分别提升了13.4%， 7.8%和1.7%，不仅可以恢复封闭表面，还能够有效地重建开放表面和多层表面.

关键词：表面重建隐式场距离场移动立方体

Q335B-Z15钢冲击断口三维结构分形特征

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钢铁 2025年

作者：王凤超严春亮曹胜利张庆军华北理工大学冶金与能源学院华北理工大学综合测试分析中心

分形理论用于描述材料的微观结构、表面形态、孔隙结构、裂纹扩展等复杂现象时，能够提供比传统几何学更精确的描述。为了研究不同温度下钢的冲击断口形貌变化规律与材料力学性能之间的关系，在不同温度(20、0、-10、-20、-30、-40 ℃)... 详细信息

分形理论用于描述材料的微观结构、表面形态、孔隙结构、裂纹扩展等复杂现象时，能够提供比传统几何学更精确的描述。为了研究不同温度下钢的冲击断口形貌变化规律与材料力学性能之间的关系，在不同温度(20、0、-10、-20、-30、-40 ℃)下对钢进行冲击试验得到断口试样；采用超景深3D数码显微镜采集冲击断口景深图、3D图及试样表面的三维坐标数据，利用立方覆盖法对冲击断口的三维数据值进行处理，计算断口表面的分形维数及多重分形谱，研究分析不同温度、不同冲击功条件下钢的冲击断口表面分形维数和多重分形谱的变化规律。研究表明，在-40～20 ℃的冲击断口分形维数为2.5～2.7，分形维数值越大，意味着断口表面形貌越复杂；在多重分形谱中，概率较小（起伏程度较大）的子集对应的右半部分所占比例大，反映了韧性区域大于脆性区域，说明Q335B-Z15钢的韧性较好；钢的冲击断口呈现出复杂的多重分形特征，具有一定的自相似性。多重分形谱呈左开口凸曲线，形态上呈现单峰左钩形。在温度降低时，谱宽变窄，表面波动减少，逐渐变得平滑；而当冲击功增大时，谱宽扩大，表面波动增大，形貌变得更加粗糙，多重分形谱可更有效地表征钢材断口表面形貌变化。通过对断口的三维形态表征与性能的关系，弥补二维结构数据在断口分形特征研究方面的不足，为解析复杂断口形态提供数据支持和理论依据。

关键词：断口形貌分形维数多重分形谱冲击功温度 3D数码显微镜显微结构三维结构

基于张量嵌入的用户多角色交互信息主题帖子动态预测

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系统科学与数学 2025年

作者：彭训池承琪付英姿付光辉昆明理工大学理学院昆明理工大学应用统计学研究中心

在动态网络链路预测研究中,全面准确地提取节点信息,深入理解网络的时间演化规律尤为关键.针对这一问题,本文考虑了复杂高阶网络中超图神经网络的时序链路预测,旨在利用超图结构捕捉节点之间的高阶关系和时序变化.在网络的演化过程方面... 详细信息

在动态网络链路预测研究中,全面准确地提取节点信息,深入理解网络的时间演化规律尤为关键.针对这一问题,本文考虑了复杂高阶网络中超图神经网络的时序链路预测,旨在利用超图结构捕捉节点之间的高阶关系和时序变化.在网络的演化过程方面,将网络划分为多个时间戳进行研究;对于每个快照,首先,构建超图并生成其邻接张量,对其进行高阶奇异值分解,并将特征张量映射到低维潜在空间中;其次,将超图神经网络扩展到张量学习,聚合得到节点间的潜在特征交互信息;最后,通过融合序列超图和子图的特征信息,计算连边概率,实现动态链路预测.本方法在保持高阶邻近性和网络一致性的同时,还融合了全局信息,实现了对不同潜在子空间的联合学习,有效提升了动态链路预测精度.为了验证所提出方法的有效性和实用性,基于三个数据集对算法进行了实验,结果表明,与主流的静态和动态链路预测算法相比,本方法不仅表现更为出色,还能够识别热门话题和趋势,有利于及时调整和优化信息传播策略,从而提升用户的粘性和活跃度.

关键词：潜在空间张量分解特征融合链路预测张量超图神经网络