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磷石膏充填技术研究进展

工程科学学报 2025年第2期47卷 195-214页

作者：陈秋松吴爱祥北京科技大学土木与资源安全学院北京100083

磷石膏充填是大宗固废处置和磷矿安全高效开采的重要途径,响应国家生态文明建设发展战略、符合绿色矿山可持续发展要求,应用前景广阔.本文系统分析了磷石膏材料性能与充填制备工艺、充填性能、充填污染风险与控制的研究成果,主要包括:(1... 详细信息

磷石膏充填是大宗固废处置和磷矿安全高效开采的重要途径,响应国家生态文明建设发展战略、符合绿色矿山可持续发展要求,应用前景广阔.本文系统分析了磷石膏材料性能与充填制备工艺、充填性能、充填污染风险与控制的研究成果,主要包括:(1)概述了磷石膏充填研究现状,介绍了相关研究成果产出及政策动态;(2)整理了国内外不同地区磷石膏化学成分、物理性能,分析了胶凝材料类型以及理论最佳化学计量组成范围,汇总了磷石膏充填料浆流变性能、力学性能影响因素及演化机理;(3)评价了磷石膏充填的潜在环境污染风险,总结了现有磷石膏预处理技术与有毒元素固定机理;(4)从预处理技术、靶向材料、原位监测三个方面对未来研究进行了展望.

关键词：磷石膏充填膏体充填胶结充填绿色矿山磷石膏

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复合填料对水性环氧涂料隔声性能的影响

涂料工业 2025年第1期55卷 52-57+63页

作者：唐灿王金伟苏新永王家澳北京科技大学顺德创新学院北京科技大学新材料技术研究院

为提升涂料的隔声性能，选择空心玻璃微珠（HGM）和氧化铝微球为填料，研究不同类别的功能型填料复配对水性环氧涂料隔声性能的影响。将经过表面处理的HGM均匀分布于涂层中，测试声音传递损失（TL）与HGM用量之间的关系，并在上述研究... 详细信息

为提升涂料的隔声性能，选择空心玻璃微珠（HGM）和氧化铝微球为填料，研究不同类别的功能型填料复配对水性环氧涂料隔声性能的影响。将经过表面处理的HGM均匀分布于涂层中，测试声音传递损失（TL）与HGM用量之间的关系，并在上述研究基础上进一步添加小粒径的氧化铝微球，研究其在HGM堆积空隙间的填充作用。结果表明：添加15%HGM的涂层平均TL较铝箔基体提升了5%；添加氧化铝起到了填充和减少HGM破碎的作用。含15%HGM和12%Al2O3的涂层在2 000～4 000 Hz频段的隔声效果更好，相较于仅含15%HGM的涂层平均TL进一步提升了3%。对特定发声设备在40～80 dB声压级范围的噪音，相比铝箔基体的传递损失提高了6 dB，具有较好的隔声性能。可为开发机械泵、压缩机、电机等设备外壳具有隔声效果的环保涂层提供参考。

关键词：水性环氧树脂隔声涂料空心玻璃微珠氧化铝

基于贝叶斯图注意力Transformer的航空发动机剩余使用寿命概率预测

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工程科学学报 2025年第2期47卷 374-388页

作者：胡艳艳白雅婷北京科技大学智能科学与技术学院北京100083

航空发动机作为飞机的心脏,其健康状态对飞机的安全飞行至关重要.深度学习强大的数据挖掘能力,为通过海量历史数据预测航空发动机的剩余使用寿命提供了新方法.然而,传统基于深度学习的方法大都关注于挖掘数据在时间上的关联,而忽略了多... 详细信息

航空发动机作为飞机的心脏,其健康状态对飞机的安全飞行至关重要.深度学习强大的数据挖掘能力,为通过海量历史数据预测航空发动机的剩余使用寿命提供了新方法.然而,传统基于深度学习的方法大都关注于挖掘数据在时间上的关联,而忽略了多个传感器监测数据之间复杂的非欧氏空间关系.此外,少有研究考虑数据或者预测过程本身具有的不确定性,缺乏对预测结果可靠性的评估.为解决上述问题,本文提出了一种基于贝叶斯网络和图注意力Transformer的航空发动机剩余使用寿命概率预测方法.将图注意力机制融入Transformer的时间多头注意力模块,结合图注意力网络在空间特征提取上的优势和Transformer模型在时间特征提取的优势,实现数据特征时空关系的联合提取.同时,利用改进的贝叶斯网络度量预测不确定性,在得到剩余使用寿命预测点值的同时给出相应的置信区间.最后,通过在公开航空发动机数据集上的实验,证明了所提模型的有效性和先进性.

关键词：航空发动机剩余使用寿命图注意力Transformer 贝叶斯网络概率预测

岩石爆破基础理论研究进展与展望Ⅲ——波纹关系

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工程科学学报 2025年第1期47卷 1-12页

作者：许鹏杨仁树陈程丁晨曦王雁冰北京科技大学数理学院北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北方工业大学土木工程学院北京100144 中国矿业大学(北京)力学与土工工程学院北京100083

岩石爆破“三大关系(本构、动静、波纹)”是爆破理论研究的重要内容,爆炸应力波与裂纹的相互作用是影响岩石破碎效果的关键因素.本文围绕“炸药爆炸能量释放与爆炸裂纹扩展的精细控制原理”这一关键科学问题,聚焦爆炸应力波与静止裂纹(... 详细信息

岩石爆破“三大关系(本构、动静、波纹)”是爆破理论研究的重要内容,爆炸应力波与裂纹的相互作用是影响岩石破碎效果的关键因素.本文围绕“炸药爆炸能量释放与爆炸裂纹扩展的精细控制原理”这一关键科学问题,聚焦爆炸应力波与静止裂纹(岩体中既有缺陷)的相互作用、爆炸应力波与爆炸裂纹的相互作用、爆炸应力波作用下裂纹间的相互作用、地应力与爆炸应力波耦合作用下的裂纹扩展等四个方面,深入探讨了不同爆炸应力波的传播方向和强度对裂纹扩展行为(包括裂纹扩展方向、速度和长度)的影响规律.现有研究发现爆炸应力波在静止裂纹处发生反射和衍射,产生“双马赫锥”现象,致使爆炸能量较多地积聚在静止裂纹周围,诱导静止裂纹周围产生损伤和破坏;爆炸膨胀波对迎面爆炸裂纹的扩展有抑制作用,剪切波对其扩展有促进作用,而在爆炸应力波与同向爆炸裂纹的相互作用过程中,爆炸膨胀波和剪切波对裂纹扩展速度的影响则相反;爆炸荷载下相向扩展的两条裂纹互为自由面,产生“咬合效应”,形成相互勾连的形状;地应力场能够促进平行最大主应力方向的爆炸裂纹扩展,抑制垂直最大主应力方向的爆炸裂纹扩展,且地应力场的主应力差值越大,爆炸裂纹沿最大主应力方向的扩展长度越长.研究成果可为优化爆破炮孔间距、延期时间等参数,实现精细调控爆炸裂纹扩展提供理论依据.

关键词：岩石爆破爆炸应力波静止裂纹爆炸裂纹裂纹相互作用

基于一体化结构光纤加速度计的三维光纤矢量水听器

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声学学报 2025年第1期 157-164页

作者：陈毅刘飞佟昊阳李文静金晓峰徐平浙江大学信息与电子工程学院杭州应用声学研究所北京科技大学计算机与通信工程学院

提出了一种基于一体化结构光纤加速度计的同振式三维光纤矢量水听器。利用质量–弹簧系统的一体化结构设计及其工作原理,研制了基于一体化结构的光纤加速度计。在此基础上,采用推挽式结构和6只光纤加速度计,设计制作了一只同振式三维光... 详细信息

提出了一种基于一体化结构光纤加速度计的同振式三维光纤矢量水听器。利用质量–弹簧系统的一体化结构设计及其工作原理,研制了基于一体化结构的光纤加速度计。在此基础上,采用推挽式结构和6只光纤加速度计,设计制作了一只同振式三维光纤矢量水听器。利用驻波管比较法和差分延时外差解调技术进行测试,结果表明,该光纤矢量水听器在20～500 Hz频率范围有较平坦的加速度相移灵敏度频率响应。以X通道为例,其平均灵敏度为34.7 dB (re. 1 rad/(m·s-2)),与声质点振动理论计算结果（36.5 dB）和有限元仿真结果（35.5 dB）接近。

关键词：矢量水听器光纤加速度计相移灵敏度

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基于高阶矩特征选择和权值优化的信噪比估计

电子学报 2025年

作者：李涛苏楠韦荻山李勇朝朱若楠赵新玉周帅西安电子科技大学广州研究院西安电子科技大学通信工程学院北京跟踪与通信技术研究所

信噪比估计作为信号参数估计的一个重要组成部分，可为功率控制、调制方式识别、信道估计以及动态模式切换等技术提供先验信息.目前基于高阶矩的信噪比估计由于其计算复杂度低、实时性高的优势一直受到众多学者的关注，然而基于高阶矩... 详细信息

信噪比估计作为信号参数估计的一个重要组成部分，可为功率控制、调制方式识别、信道估计以及动态模式切换等技术提供先验信息.目前基于高阶矩的信噪比估计由于其计算复杂度低、实时性高的优势一直受到众多学者的关注，然而基于高阶矩的估计存在低信噪比和高信噪比两个极端情况下估计性能变差的缺陷.本文在分析信号高阶矩分布特性的基础上，设计了一种基于高阶矩特征选择和线性组合的信噪比估计算法.首先通过分析不同矩统计量与信噪比值之间的关系，对高阶矩特征进行筛选.在此基础上，对选择的高阶矩特征进行线性组合，并设计优化算法求解线性组合的权值系数.仿真结果表明，本文所提信噪比估计方法对低信噪比和高信噪比下的估计性能做了折衷，对比已有基于高阶矩的信噪比估计算法，在-10～20 dB范围内能够较好地兼顾低信噪比和高信噪比的估计性能.

关键词：信噪比估计高阶矩 Nakagami衰落信道特征选择权值优化

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本科生全程导师制的价值意蕴及实践探索

北京科技大学学报（社会科学版） 2025年第1期41卷 32-38页

作者：赵萌北京科技大学北京100083

本科教育在人才培养工作中占据基础地位,如何推动本科教育理念和方式不断变革,谋求本科教育体制机制的创新发展是提升教育质量的关键所在。本科生全程导师制从学生多样化、个性化的需求出发,注重因材施教,逐渐成为提升人才培养质量的关... 详细信息

本科教育在人才培养工作中占据基础地位,如何推动本科教育理念和方式不断变革,谋求本科教育体制机制的创新发展是提升教育质量的关键所在。本科生全程导师制从学生多样化、个性化的需求出发,注重因材施教,逐渐成为提升人才培养质量的关键手段之一,并在教学实践中不断得到创新和优化。文章以北京科技大学近年来推行的本科生全程导师制为例,针对8921名本科生进行在校生满意度调查,分析得出该导师制在思想引导、学术指导以及创业就业等方面充分发挥了教师的积极作用,获得了广大学生的高度认可,由此探索构建符合新时代人才培养需求的本科人才培养新模式。

关键词：本科生全程导师制人才培养学生满意度

基于前馈非线性模型预测控制的类车机器人路径跟踪

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工程科学学报 2025年第1期47卷 101-112页

作者：伊力夏提·伊力哈木江孟宇白国星顾青王国栋常鑫睿黄建秀郑燕北京科技大学机械工程学院北京100083 北京科技大学顺德创新学院顺德528399 中国移动通信集团内蒙古有限公司呼和浩特010020

类车机器人由于零件标准化程度低,侧偏刚度等轮胎力学参数难以准确获得,存在动力学建模十分困难的问题,因此现有研究工作通常以运动学模型作为类车机器人的控制模型,但由于其运动学模型存在模型失配,导致类车机器人与参考路径之间的误... 详细信息

类车机器人由于零件标准化程度低,侧偏刚度等轮胎力学参数难以准确获得,存在动力学建模十分困难的问题,因此现有研究工作通常以运动学模型作为类车机器人的控制模型,但由于其运动学模型存在模型失配,导致类车机器人与参考路径之间的误差、类车机器人的前轮转角和前轮转角速度出现剧烈振荡现象.针对前述问题,本文基于非线性模型预测控制(Nonlinear model predictive control,NMPC)的滚动优化原理,引入基于逆运动学模型的前馈转角信息,将前轮转向角作为预测模型的第四维,提出了一种基于前馈非线性模型预测控制(Feedforward NMPC,FNMPC)的类车机器人路径跟踪控制算法.并通过Simulink和CarSim进行了联合仿真,结果表明FNMPC有效减小了模型失配导致的振荡现象,同时具有较高的跟踪精度.其中前馈非线性模型预测控制器的位移误差幅值不超过0.1106 m,航向误差幅值不超过0.1253 rad.在相同工况下,线性模型预测控制、前馈线性模型预测控制、纯跟踪控制和Stanley控制误差发散,而本文提出的FNMPC相比已有NMPC跟踪精度更高,且控制增量绝对累计值相比NMPC控制器减小67.53%.通过线控类车机器人底盘作为实验平台完成的测试结果表明,NMPC系统在进入弯道时出现控制失控现象,在相同工况下,FNMPC系统能够有效完成对参考路径的跟踪,同时将位移误差幅值控制在0.1624 m以内,航向误差幅值控制在0.1138 rad以内.

关键词：类车机器人路径跟踪前馈信息模型预测控制平顺性

基于逻辑推理和多任务融合的认知刺激对话生成

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山西大学学报(自然科学版) 2025年

作者：蒋玉茹李梦媛陶宇阳区可明佘泽鹏施水才北京信息科技大学智能信息处理研究所北京拓尔思信息技术有限公司

在全球老龄化背景下，老年人的健康问题逐渐凸显，认知刺激对话是保持老年人认知健康的重要手段。前人构建了一个结合情感支持的中文认知刺激对话数据集（CSConv），开启了中文认知刺激对话的研究工作。但是作者没有充分建模认知刺激对... 详细信息

在全球老龄化背景下，老年人的健康问题逐渐凸显，认知刺激对话是保持老年人认知健康的重要手段。前人构建了一个结合情感支持的中文认知刺激对话数据集（CSConv），开启了中文认知刺激对话的研究工作。但是作者没有充分建模认知刺激对话中的逻辑推理关系，生成对话时没能有效利用策略标签的指导作用。本文将认知刺激对话生成视为一个多任务融合的逻辑思维推理过程，将情感分类任务、决策任务和对话回复生成任务间的逻辑关系，建模为一个推理过程，来引导大语言模型生成。针对决策任务，本文提出分层编码器结构的决策模型。决策实验结果表明，决策模型分别将认知刺激治疗原则及情感支持策略决策任务的准确率提高了3.96%和2.1%。针对多任务逻辑思维推理过程，本文提出多任务融合方法，将分类、决策、生成三个任务对应的模型结合在一起。实验结果表明，相比前人基线，多任务融合方法将BLEU-4提升了7.95%，表明对话回复能力得到提升，证明了该方法的有效性和先进性。

关键词：认知刺激情感支持决策任务多任务融合方法