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基于LSTM和多头注意力机制的企业违约预测模型

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管理工程学报 2024年第3期38卷 213-226页

作者：柏凤山迟国泰温武军大连理工大学经济管理学院辽宁大连116024

违约预测是指用企业过去时刻的数据和违约状态预测企业未来的违约概率。违约预测对股票投资、债券投资和银行贷款等具有极为重要的意义。本研究涉及两个科学问题:一是如何使用连续多年的企业数据预测企业违约概率;二是研究输入模型的每... 详细信息

违约预测是指用企业过去时刻的数据和违约状态预测企业未来的违约概率。违约预测对股票投资、债券投资和银行贷款等具有极为重要的意义。本研究涉及两个科学问题:一是如何使用连续多年的企业数据预测企业违约概率;二是研究输入模型的每个时间窗口对违约预测状态的影响程度。用LSTM网络建立违约预测模型,用连续多年的企业数据预测违约概率,改变了违约预测建模时只用一个时间窗口预测违约概率的现状,并首次将多头注意力机制应用于违约预测模型,探索每个时间窗口对违约预测值的影响程度,避免了现有模型只做预测不揭示时间窗口对违约预测影响程度的弊端。研究表明:一是在违约预测建模时考虑企业数据的时序性更合理且会提升模型预测精度;二是违约预测的最佳时间窗口个数可以是5到10之间的数,总体上时间窗口越多违约预测精度越高;三是本文搭建的违约预测模型框架有效减少了违约预测结果的第2类错误,降低了坏客户被预测为好客户的风险。

关键词：长短期记忆神经网络多头注意力机制违约预测

飞秒激光加工参数对RB-SiC表面形貌的影响

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表面技术 2024年第3期53卷 162-169页

作者：吴东江刘成杨峰牛方勇董志刚马广义康仁科大连理工大学机械工程学院辽宁大连116081

目的揭示飞秒激光加工参数对反应烧结碳化硅(Reaction-Bounded Silicon Carbide,RB-SiC)表面形貌的影响规律。方法通过改变激光能量密度和有效脉冲数,研究RB-SiC表面烧蚀槽的形貌变化规律,确定飞秒激光加工RB-SiC的去除机理。采用扫描... 详细信息

目的揭示飞秒激光加工参数对反应烧结碳化硅(Reaction-Bounded Silicon Carbide,RB-SiC)表面形貌的影响规律。方法通过改变激光能量密度和有效脉冲数,研究RB-SiC表面烧蚀槽的形貌变化规律,确定飞秒激光加工RB-SiC的去除机理。采用扫描电镜、共聚焦显微镜、X射线能谱仪和拉曼光谱仪分析RB-SiC烧蚀前后的表面形貌演变行为。结果激光能量密度在0.62~10.48 J/cm^(2)时,Si富集区域形成凹陷结构,SiC颗粒区域形成周期性结构(Laser-Induced Periodic Surface Structures,LIPSS),周期约为970 nm。随着激光能量密度的增加,凹陷结构扩大加深,表面球形纳米颗粒增多,烧蚀槽宽度呈对数增长。有效脉冲数在69~1379,Si富集区域的去除量高于SiC颗粒区域的去除量。随着有效脉冲数增加,烧蚀槽深度显著加深,凹陷结构扩展成深坑结构,飞溅至烧蚀槽外侧的纳米颗粒聚集成团簇物,由Si、SiC和非晶态SiO_(2)构成的沉积物在烧蚀槽边缘形成堆积层。结论降低激光能量密度能够减少RB-SiC表面凹陷和纳米颗粒,有助于提升烧蚀形貌的一致性。增加有效脉冲数会促进烧蚀槽底部深坑结构的产生,进而扩大Si与SiC去除量之间的差异。

关键词：飞秒激光 RB-SiC 烧蚀槽表面形貌激光能量密度有效脉冲数

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水下圆柱壳声辐射激发水表面声波研究

兵工学报 2024年第7期45卷 2329-2340页

作者：张圣海徐剑秋黎胜大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024 水下测控技术重点实验室辽宁大连116013

研究水下声源声辐射激发的水表面声波,对在空气中进行跨介质水下声源探测具有重要意义。为研究水下声源声辐射激发的水表面声波特性,基于水下声传播理论推导水下稳态点源球面声波激励水表面声波的理论解,依据有限元方法,以脉动球点源为... 详细信息

研究水下声源声辐射激发的水表面声波,对在空气中进行跨介质水下声源探测具有重要意义。为研究水下声源声辐射激发的水表面声波特性,基于水下声传播理论推导水下稳态点源球面声波激励水表面声波的理论解,依据有限元方法,以脉动球点源为例进行数值分析验证,设计相应实验验证水平衰减规律及声源深度影响。基于声-结构耦合有限元方法研究声源深度等声源参数及环境参数对水下圆柱壳声辐射激发水表面声波的影响。研究结果表明:所提激励下的圆柱壳声源在半自由场环境中激发的海水表面波振幅在某些振型对应固有频率下的振幅远大于其他频率;海底和粗糙海面对水表面波振幅有影响;在所提载荷激励下,有限水深中水下圆柱壳声辐射激励的水表面波振幅在3倍圆柱壳半径以内及20倍半径之外潜深范围内与潜深呈正比,其他范围随潜深呈反比。

关键词：水下圆柱壳声辐射水表面声波声-结构耦合粗糙海面

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高性能制造:设计与制造的协同机制

机械工程学报 2024年第1期60卷 2-12页

作者：宋学官李昆鹏胡正国郭东明大连理工大学机械工程学院大连116024

高性能制造,是由以几何精度为主的制造上升到以产品性能的精准保证为目标的制造,其作为推动我国装备制造业升级的引擎,以及引领传统制造理念提升的旗帜,对国家装备产业的发展具有十分重要的意义。高性能制造理论指出,传统的装备制造流... 详细信息

高性能制造,是由以几何精度为主的制造上升到以产品性能的精准保证为目标的制造,其作为推动我国装备制造业升级的引擎,以及引领传统制造理念提升的旗帜,对国家装备产业的发展具有十分重要的意义。高性能制造理论指出,传统的装备制造流程形成了设计、制造、服役等严格的上下游关系,一定程度上了推动了多任务协作能力,提高了装备制造的效率。然而,不容忽视的事实是,这种设计、制造的单向串行模式人为割裂了设计环节与制造环节的耦合作用,在提高制造效率的同时,亦不可避免地制约了高端装备性能的进一步提升。作为高性能制造理论的重要组成部分,针对上述设计、制造之间的耦合作用,展开了进一步的讨论。首次采用Karush-Kuhn-Tucker最优性条件,从数学角度定量定式的揭示了传统设计制造“不协同”的根源所在,并针对这些不足,给出串行、并行和循环模式的高性能制造解决方案和求解方法。为打破我国高端装备/零部件的高性能制造瓶颈,进一步推动我国高端装备高性能制造的发展提供了理论与技术参考。

关键词：高端装备/零部件高性能制造设计与制造协同并行模式循环模式

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引入自监督预训练的轨迹预测方法

汽车工程 2024年第7期46卷 1219-1227页

作者：李琳辉付一帆王霆王雪成连静大连理工大学机械工程学院大连116024

针对目前基于监督学习的轨迹预测模型数据利用效率低、精度有限的问题,提出一种轨迹预测模型及通用的自监督预训练策略。首先,基于Transformer搭建轻量化的轨迹预测模型,实现场景时序空间特征提取与交互关系建模;其次,设计运动信息时序... 详细信息

针对目前基于监督学习的轨迹预测模型数据利用效率低、精度有限的问题,提出一种轨迹预测模型及通用的自监督预训练策略。首先,基于Transformer搭建轻量化的轨迹预测模型,实现场景时序空间特征提取与交互关系建模;其次,设计运动信息时序掩码、道路信息空间掩码、交互关系掩码3类掩码重建任务对模型进行自监督预训练,以提升模型对场景通用特征的提取能力;最后,以预训练权重为初始化参数在下游任务中进行监督学习微调。在Argoverse2 Motion Forecasting数据集的实验表明,模型在预训练任务中能够很好地重建出交通场景,引入自监督预训练能够有效提升预测精度和数据利用效率,且对不同预测任务具有通用性,在单目标轨迹预测与多目标轨迹预测任务上minFDE6指标分别提升3.3%与3.7%。

关键词：自动驾驶轨迹预测自监督预训练

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冻融循环下FRP筋混凝土界面黏结强度预测

大连理工大学学报 2024年第1期64卷 57-63页

作者：高旭黄丽华大连理工大学建设工程学院辽宁大连116024

在冻融、腐蚀等恶劣服役环境下,用纤维增强复合材料(FRP)代替钢筋来提升混凝土结构的耐久性,已越来越多地应用在土木工程中.针对冻融循环下FRP筋混凝土界面黏结机理复杂,反映界面性能的理论模型难以构建问题,基于文献中110组冻融循环下... 详细信息

在冻融、腐蚀等恶劣服役环境下,用纤维增强复合材料(FRP)代替钢筋来提升混凝土结构的耐久性,已越来越多地应用在土木工程中.针对冻融循环下FRP筋混凝土界面黏结机理复杂,反映界面性能的理论模型难以构建问题,基于文献中110组冻融循环下FRP筋混凝土拉拔试验数据,采用遗传算法优化的反向传播神经网络(GA-BPNN)预测FRP筋混凝土界面黏结强度,通过分析权值矩阵的参数敏感性,筛选界面黏结强度的主要影响参数并以此为变量,运用基因表达式编程(GEP)方法建立界面黏结强度的计算公式.与目前文献中仅有的两个理论模型相比,所提公式在计算冻融循环下FRP筋混凝土界面黏结强度时精度更高、泛化性能更强.

关键词： FRP筋混凝土黏结强度冻融循环反向传播神经网络(BPNN) 基因表达式编程(GEP)

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基于响应面法的船舶节能导管优化设计

大连理工大学学报 2024年第5期64卷 516-525页

作者：鲁宏雪李楷董立佳陈明王运龙大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024

以水动力节能装置经典伴流补偿导管为研究对象,提出利用响应面模型综合评价导管设计参数并进行优化.以导管结构特征尺寸为设计参数,建立节能导管的参数化模型.以KP505螺旋桨和节能导管耦合的水动力计算结果为响应参数,生成响应面模型.... 详细信息

以水动力节能装置经典伴流补偿导管为研究对象,提出利用响应面模型综合评价导管设计参数并进行优化.以导管结构特征尺寸为设计参数,建立节能导管的参数化模型.以KP505螺旋桨和节能导管耦合的水动力计算结果为响应参数,生成响应面模型.将螺旋桨效率提升比作为优化目标,将导管结构特征尺寸阈值作为约束条件,基于二阶响应面模型对导管进行结构优化设计,并对优化结果进行仿真验证,证明响应面模型的可靠性.结果表明,优化后桨-管系统的效率提升比增大了37.82%,说明利用构建的响应面模型对节能导管进行优化合理有效,可为其他类型的节能导管设计提供参考.

关键词：节能导管响应面法优化设计螺旋桨效率二阶模型

内孤立波作用下新概念人工海床水动力载荷及流场特性研究

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船舶力学 2024年第6期28卷 818-831页

作者：姚金江甄兴伟段秋阳黄一大连理工大学运载工程与力学学部船舶工程学院辽宁大连116024

新概念人工海床能够有效提升海上油气开发装备对强风、巨浪和表面强流等海面灾害性海洋环境要素的适应性,但内波产生的巨大冲击载荷是影响人工海床作业安全的关键因素。本文研究内孤立波作用下新概念人工海床水动力载荷及流场特性问题... 详细信息

新概念人工海床能够有效提升海上油气开发装备对强风、巨浪和表面强流等海面灾害性海洋环境要素的适应性,但内波产生的巨大冲击载荷是影响人工海床作业安全的关键因素。本文研究内孤立波作用下新概念人工海床水动力载荷及流场特性问题。首先,以eKdV方程为理论模型,采用速度入口造波方法,建立三维内孤立波数值水槽,实现内孤立波的数值造波;在此基础上,对数值造波的波形与理论波形和试验波形进行对比,验证数值方法的有效性;最后,计算内孤立波作用于人工海床的水动力载荷,详细研究不同内孤立波振幅下人工海床的受力特性,分析人工海床周围的速度场和涡量场。研究结果表明:随着内孤立波振幅的增加,人工海床所受的拖曳力、垂向力和升力均逐渐增加,且拖曳力和垂向力远大于升力;当内孤立波经过人工海床时,人工海床周围的流体质点速度增大,涡强度增大。本研究可为大型水下工程结构物的内孤立波载荷预报及流场特性分析提供一种有效的数值计算方法。

关键词：内孤立波人工海床新概念数值造波水动力试验验证

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海上风机水下噪声数值模拟

大连理工大学学报 2024年第3期64卷 292-300页

作者：娄砚钧马骏大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024

随着海上风机的快速发展,其带来的水下噪声对海洋生态环境的影响受到了广泛关注.目前对于海上风机水下噪声的研究主要以测量为主,采用Virtual Lab软件进行数值模拟能够快速预测海上风机带来的水下噪声.研究发现,5 MW海上风机水下噪声的... 详细信息

随着海上风机的快速发展,其带来的水下噪声对海洋生态环境的影响受到了广泛关注.目前对于海上风机水下噪声的研究主要以测量为主,采用Virtual Lab软件进行数值模拟能够快速预测海上风机带来的水下噪声.研究发现,5 MW海上风机水下噪声的峰值频率主要分布在低频段,风荷载也会在一定程度上增大水下噪声.

关键词：海上风机数值模拟水下噪声