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铜添加对激光熔化沉积TC4钛合金组织及织构的影响

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材料工程 2025年 154-164页

作者：谢韶刘艳李俊杰张振林陈辉西南交通大学材料科学与工程学院

由于存在大的温度梯度，激光熔化沉积过程会沿沉积方向形成具有择优取向的粗大柱状晶，导致材料产生显著的各向异性。拟通过在钛合金中添加Cu以实现改变初生β晶粒形态、细化组织并弱化织构的目的。系统研究了不同含量的Cu添加对激光熔... 详细信息

由于存在大的温度梯度，激光熔化沉积过程会沿沉积方向形成具有择优取向的粗大柱状晶，导致材料产生显著的各向异性。拟通过在钛合金中添加Cu以实现改变初生β晶粒形态、细化组织并弱化织构的目的。系统研究了不同含量的Cu添加对激光熔化沉积TC4钛合金组织及织构的影响，结果表明，Cu元素能够显著细化柱状初生β晶粒，并使晶粒尺寸分布更加均匀，Cu元素添加量为4%（质量分数，下同）时能够实现完全的柱状晶向等轴晶转变，平均晶粒尺寸由未添加时的1490μm降低到385μm。添加Cu试样的晶粒内部仍为网篮组织，主要由α-Ti、β-Ti和少量Ti2Cu相组成，其中Ti2Cu呈短棒状分布在α-Ti板条的边界处，其在组织中的占比随Cu添加量的增大而增加。当添加8%Cu时，α-Ti的平均宽度为0.44μm，与未添加Cu试样的1.18μm相比降低了约63%。Cu添加能够显著降低激光熔化沉积钛合金的织构强度，当添加4%Cu时，α-Ti极图均匀分布倍数（multiples of uniform distribution,MUD）的最大值相比TC4降低了约71%。

关键词：激光熔化沉积 TC4钛合金铜添加微观组织织构

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涡轮叶片的热流固耦合数值方法研究及应用

西安交通大学学报 2025年

作者：汪翔宇高尚鸿丰镇平西安交通大学能源与动力工程学院

为了解决对于航空发动机高压涡轮叶片缺乏有力的热流固耦合分析工具的现状，构建了集流动、换热与振动于一体的多物理场耦合数值模拟基础框架与计算方法。依托双重运动方法和动网格技术，使用跨求解器的弱耦合方法实现了对动静交错环境... 详细信息

为了解决对于航空发动机高压涡轮叶片缺乏有力的热流固耦合分析工具的现状，构建了集流动、换热与振动于一体的多物理场耦合数值模拟基础框架与计算方法。依托双重运动方法和动网格技术，使用跨求解器的弱耦合方法实现了对动静交错环境下带陶瓷涂层动叶的热、流、固耦合数值分析。计算分析了简化约束条件的涡轮叶片在多物理场环境下的振动特性，获得了涡轮叶片重要的热流固特性及其变化规律。结果表明：叶片在热流固耦合环境下振动形态为一阶弯曲及扭转振动形态的混合，其最大位移为0.209 mm；动叶的变形会进一步显著影响作用在叶片上的气动力和热负荷，叶尖附近的静压变化达9.44%，热流密度变化达39.7%；陶瓷涂层对热流固耦合条件下振动特性的影响极小。

关键词：涡轮叶片热流固耦合热障陶瓷涂层振动耦合传热

基于1D-CNN和Transformer模型的道岔健康状态预测

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北京交通大学学报 2025年

作者：陈俊竹陈光武石建强邢东峰兰州交通大学自动化与电气工程学院

道岔作为铁路信号系统中的关键组件，其健康状态的准确预测对确保列车安全运行至关重要。针对铁路道岔故障诊断和寿命预测的人工智能模型虽然提升了准确性，但在泛化能力和对数据质量的高需求方面仍面临挑战。如在使用长短期记忆网络（L... 详细信息

道岔作为铁路信号系统中的关键组件，其健康状态的准确预测对确保列车安全运行至关重要。针对铁路道岔故障诊断和寿命预测的人工智能模型虽然提升了准确性，但在泛化能力和对数据质量的高需求方面仍面临挑战。如在使用长短期记忆网络（LSTM）进行寿命预测时，仍需面对梯度消失或梯度爆炸的技术难题。近年来，Transformer模型因其处理序列数据的强大能力而受到关注，并被应用于铁路道岔健康状态预测中。该文为量化道岔设备的退化状态，提出一种基于一维卷积神经网络(1D-CNN)和Transformer模型结合的道岔健康状态预测方法。1D-CNN对时序数据有很好的特征自提取能力，而Transformer 模型通过自注意力机制实现了全局的并行计算，可以同时处理输入序列中的所有位置。以S700K转辙机的功率曲线为例，由1D-CNN对原始数据进行特征提取，经过t-SNE可视化选取最优卷积层、池化层层数为3，通过多尺度卷积选取每层最优卷积核大小，由此训练得到10组特征。然后经过特征选择得到最能反映道岔健康状态的5组特征，再将其与道岔功率曲线的健康标签值共同进行Transformer模型训练，得到预测的健康指数。仿真实验表明：1D-CNN 和Transformer 模型的结合具有较为突出的预测效果与泛化能力，Transformer 模型较GRU、LSTM、ELM、SVM几种模型在处理长时间序列数据时具有更好的表现，并且更容易并行化，适用于更复杂任务的处理。采用该模型能得到更为准确的道岔健康状态预测结果。最后采用Fisher最优分割算法进行道岔转辙设备健康阶段划分，得到最优健康阶数为3，针对不同健康阶段的维护工作给出了指导性意见。

关键词：铁路道岔一维卷积神经网络 Transformer模型健康状态预测 Fisher最优分割

灵活编组条件下城市轨道交通列车时刻表与车底运用综合优化

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铁道科学与工程学报 2025年

作者：宋展鹏田小鹏牛惠民王舒乐曹海鹏兰州交通大学交通运输学院兰州市轨道交通有限公司

在城市轨道交通系统中，灵活编组技术能够动态调整列车编组长度，有效应对客流不均衡分布以及降低企业运营成本。针对一条含有多个车场的双向城市轨道交通线路，通过考虑灵活编组条件和时变客流需求分布，允许列车在折返站进行重联和解... 详细信息

在城市轨道交通系统中，灵活编组技术能够动态调整列车编组长度，有效应对客流不均衡分布以及降低企业运营成本。针对一条含有多个车场的双向城市轨道交通线路，通过考虑灵活编组条件和时变客流需求分布，允许列车在折返站进行重联和解编作业，分析含重联和解编作业的车底运行过程，剖析列车与客流之间的非线性耦合关系，构建了以列车运行安全、车底接续、编组要求、车场能力和客流加载要求为约束条件，以最小化企业运营成本和乘客等待成本为优化目标的非线性整数规划模型。通过引入中间辅助变量，将模型等价转化为混合整数线性规划模型，并利用求解器Gurobi进行求解。以北京地铁八通线为例，将所提出方法与固定编组模式、大小编组模式和首末站编组模式进行比较分析。结果表明：相较于固定编组和大小编组模式，所提出方法使用车底数减少了33.11%和28.33%，企业运营成本降低了30.42%和26.48%，乘客等待成本均降低了78.90%；相比于首末站编组模式，使用车底数减少了23.60%，企业运营成本降低了21.15%，乘客等待成本降低了78.93%。主要原因是灵活编组模式通过动态调整列车编组数，加快了车底周转效率，提升了客流需求与列车供给的匹配度，而固定编组模式则缺乏动态调整列车供给的能力，首末站编组模式缺乏在中间车站改变列车供给的能力。研究结果为进一步优化城市轨道交通运营组织方案和提高乘客服务水平提供参考。

关键词：城市轨道交通灵活编组列车时刻表车底运用综合优化

改进SABO-BP接触网复合绝缘子污闪电压预测模型

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哈尔滨工业大学学报 2025年

作者：王思华马圣易兰州交通大学自动化与电气工程学院

为快速、准确预测接触网复合绝缘子临界污闪电压，减少人工污秽试验工作量，提出了一种复合绝缘子污秽闪络电压预测模型。首先，利用黄金正弦（golden sine algorithm，GSA）与分段线性混沌映射（piecewise linear chaotic map，PWLCM... 详细信息

为快速、准确预测接触网复合绝缘子临界污闪电压，减少人工污秽试验工作量，提出了一种复合绝缘子污秽闪络电压预测模型。首先，利用黄金正弦（golden sine algorithm，GSA）与分段线性混沌映射（piecewise linear chaotic map，PWLCM）改进的减法平均优化器（subtraction average based optimizer，SABO）算法增强反向传播神经网络（back propagation，BP）的性能。其次，利用人工污秽试验获取10种不同复合绝缘子的闪络电压，收集相关试验参数。再次，依据Obenaus模型对复合绝缘子污秽闪络表现进行分析，利用斯皮尔曼（Spearman）相关系数法筛选了与复合绝缘子临界污闪电压密切相关的4个参数作为预测模型输入特征量，以预测复合绝缘子临界污闪电压。最后，利用五折交叉验证法对预测模型进行综合评估，并与常用智能优化算法预测模型的预测结果进行比较。结果表明： GSABO-BP模型预测复合绝缘子污闪电压平均绝对误差为1.244 kV，平均绝对百分比误差2.25%，模型可决系数稳定在 0.98 以上；与改进前的SABO-BP模型相比，预测值平均误差下降67.80%。GSABO-BP模型在复合绝缘子污闪电压预测上具有较高的预测精准度，对电气化铁路供电系统的防污保护工作具有重要意义。

关键词：接触网复合绝缘子相关系数法污秽试验闪络电压预测

乌玛高速沙漠段风沙环境特征及格状沙丘移动规律

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水土保持研究 2025年第1期32卷 160-171页

作者：李良英王振强王旭辛国伟李琦吕乐乐兰州交通大学土木工程学院兰州730000

[目的]沙丘移动与风沙环境特征和沙丘形态具有直接关系,探究多种因素作用下的格状沙丘移动规律,能为沙区公路风沙防治提供科学依据。[方法]以乌玛高速沙漠段格状沙丘为研究对象,基于当地气象数据、Google Earth卫星影像,研究了2019-202... 详细信息

[目的]沙丘移动与风沙环境特征和沙丘形态具有直接关系,探究多种因素作用下的格状沙丘移动规律,能为沙区公路风沙防治提供科学依据。[方法]以乌玛高速沙漠段格状沙丘为研究对象,基于当地气象数据、Google Earth卫星影像,研究了2019-2021年乌玛高速沙漠段K167+300,K172+300,K177+300里程处风沙环境及格状沙丘的形态演变和移动规律。[结果](1)研究区年平均起沙风速介于6.07~6.84 m/s,春夏为主要输沙季节,主风向为西北风,次风向为东南风;年输沙势介于31.77~38.89 VU,方向变率指数(RDP/DP)介于0.73~0.78,属于低风能环境、中变率风况。(2)研究区自东北向西南方向,格状沙丘主梁向东偏移,副梁向南偏移,主副梁走向几乎保持垂直,沙丘形态整体上变化较小;格状沙丘的主副梁长度、主副梁间距、沙丘高度均呈现出增加的趋势,主副梁长度增长率、主副梁偏移率呈减小趋势。(3)沙丘移动方向介于140.43°~152.64°,与年RDD变化基本一致,即向东南偏移;沙丘平均高度介于5.24~8.31 m,沙丘移动速率介于2.31~2.86 m/a,两者表现为负相关关系。(4)输沙势、年均温度与沙丘移动速率为正相关关系,相较而言,年均温度对沙丘移动速率的影响更为显著;年均降水量、植被覆盖度与沙丘移动速率为负相关关系,其中年均降水量对移动速率的影响尤为重要。[结论]格状沙丘的移动与当地风况、降水量、温度、植被覆盖度及沙丘自身形态息息相关,其中输沙势及温度增加会加速沙丘前移,不利于对风沙的防治,而提高降水量及植被覆盖度,对防治沙丘移动引起的公路风沙灾害具有积极作用。

关键词：格状沙丘输沙势空间插值沙丘移动形态演变

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基于SAC算法的虚拟编组列车协同制动控制

西南交通大学学报 2025年

作者：林俊亭邱晓辉李茂林兰州交通大学自动化与电气工程学院

城市轨道交通列车在实际运行中，存在因临时故障等外界因素而不得不在危险点前方紧急制动停车的情况。传统的列车运行控制系统在紧急制动时通常采用最大制动控制策略，但虚拟编组若采用统一的最大紧急制动可能会导致列车单元内部发生碰... 详细信息

城市轨道交通列车在实际运行中，存在因临时故障等外界因素而不得不在危险点前方紧急制动停车的情况。传统的列车运行控制系统在紧急制动时通常采用最大制动控制策略，但虚拟编组若采用统一的最大紧急制动可能会导致列车单元内部发生碰撞。考虑到虚拟编组列车单元的异质性，不同列车单元的制动率不同，列车安全间距也不同，设计并分析了基于软演员-评论家算法紧急制动场景下虚拟编组列车的协同制动控制方法。首先，构建相对坐标下的列车安全制动模型。该模型基于虚拟编组内部前方列车运行速度、相邻列车间距和列车自身制动性能得出本车的安全限制速度。其次，根据列车安全制动模型搭建运行环境，基于多列车软演员-评论家算法设计制动控制模型，确定各列车单元的状态空间和动作空间，以相对坐标系的安全制动模型生成的安全限制速度作为约束设计奖励函数。最后，以北京首都机场线线路和车辆为例，对多列车软演员-评论家算法进行验证并对比了最大制动控制策略和最小制动控制策略。研究结果表明：相较于其他两种传统的控制策略，该协同制动模型不仅可以在危险点之前安全停车，还保证了制动过程中间距的安全性，从而提升了城市轨道交通系统的运行安全性和效率。

关键词：虚拟编组多车协同制动控制强化学习软演员-评论家算法

物流园区及共享储能的电制冷需求响应与多系统协同定价优化方法

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上海交通大学学报 2025年

作者：徐吉米吴雨杭黎灿兵蒋文杰黄子宇程语上海交通大学电子信息与电气工程学院

随着物流行业的快速发展，配备电动重卡和冷链装置的物流园区的负荷需求急剧增长，导致园区整体运行成本上升。为此，引入共享储能装置作为能源交易的第三方，提出了一种基于博弈定价激励机制的多综合能源系统调度优化方法，考虑物流园... 详细信息

随着物流行业的快速发展，配备电动重卡和冷链装置的物流园区的负荷需求急剧增长，导致园区整体运行成本上升。为此，引入共享储能装置作为能源交易的第三方，提出了一种基于博弈定价激励机制的多综合能源系统调度优化方法，考虑物流园区的高负荷需求与常规综合能源系统可再生能源发电特征上的互补性，求解各参与方在追求各自目标最优时的交互策略。通过分析园区的电动重卡和冷藏装置的负荷特征构建负荷转移模型，采用灵活充放电的储能容量共享租赁模式，构建了一个包含共享储能的物流园区系统与常规综合能源系统的交互模型。在此基础上建立含主从博弈的动态电价分析多系统之间的交易互动。结果表明，提出的多系统交互模型不仅满足了物流园区电、冷负荷的能量调度需求，而且确保了多能源系统总成本最低，减少弃风弃光，与传统模型相比，系统整体成本下降6.0%。

关键词：物流园区综合能源系统共享储能需求响应主从博弈

肝硬化门静脉血栓形成的危险因素分析及预测模型建立

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西安交通大学学报(医学版) 2025年

作者：姚青青师文闫淼佳李红霞西安交通大学第一附属医院消化内科

目的探讨肝硬化失代偿期患者门静脉血栓（portalveinthrombosis，PVT）形成的危险因素，构建PVT形成的风险预测模型，提高失代偿期肝硬化PVT的早期诊断率。方法收集我院2018年6月至2023年6月期间收治的360例肝硬化失代偿期患者的临床... 详细信息

目的探讨肝硬化失代偿期患者门静脉血栓（portalveinthrombosis，PVT）形成的危险因素，构建PVT形成的风险预测模型，提高失代偿期肝硬化PVT的早期诊断率。方法收集我院2018年6月至2023年6月期间收治的360例肝硬化失代偿期患者的临床资料，根据是否形成门静脉血栓分为肝硬化PVT组（135例）和肝硬化非PVT组（225例）。对两组患者一般资料、化验指标、肝功能评分及影像学检查结果等进行单因素分析，再通过多因素Logistic回归分析进一步筛选有意义的危险因素，最终确定与失代偿期肝硬化PVT发生相关的独立危险因素。之后根据独立危险因素构建预测模型。应用受试者工作曲线（ROC）评价该预测模型的准确度，一致性曲线评估该模型的校准度，Bootstrap法验证模型内部稳定性。最后通过R软件（4.3.1）绘制预测模型的列线图以对模型进行可视化呈现。结果脾切除术史、内镜下静脉曲张治疗（EVT）史、门静脉直径（DPV）、中性粒细胞与淋巴细胞比值（NLR）、D-二聚体这5个方面PVT组和非PVT组患者间差异有统计学意义（P<0.05）；多因素Logistic回归分析显示：脾切除术史（P=0.002，OR=3.012，95%CI:1.500-6.047）、EVT史（P=0.001，OR=2.276，95%CI:1.400-3.698）、DPV≥14.8mm（P=0.007，OR=1.942，95%CI:1.202-3.136）、NLR≥2.85（P=0.009，OR=1.886，95%CI:1.170-3.041）和D-二聚体升高≥1.1mg/L（P＜0.001，OR=3.725，95%CI:2.149-6.485）是肝硬化失代偿期患者形成门静脉血栓的独立危险因素（P<0.05）；通过上述五个危险因素拟合的Logistic预测模型ROC曲线下面积（AUC）为0.760，验证组的AUC为0.7494；在验证集中，模型依然有很好的预测能力和准确度。结论脾切除术史、EVT史、DPV增宽、NLR增高和D-二聚体浓度升高是肝硬化失代偿期患者形成门静脉血栓的独立危险因素；基于独立危险因素构建的Logistic预测模型及可视化列线图对失代偿期肝硬化患者发生PVT具有良好的预测能力，对早期筛选失代偿期肝硬化发生PVT患者具有重要的临床指导意义。

关键词：肝硬化失代偿期门静脉血栓危险因素预测模型