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基于同步挤压小波变换和超声导波的锈蚀钢筋直径评估方法研究

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应用基础与工程科学学报 2025年第1期33卷 50-59页

作者：孙祥涛俞承序杨霞马彬孔庆钊同济大学土木工程防灾国家重点试验室同济大学结构防灾减灾工程系同济大学桥梁工程系

锈蚀引起的钢筋直径缩减显著降低了钢筋混凝土结构的承载力和可靠性.本研究采用同步挤压小波变换(SWT)技术获取超声导波的群速度，进而评估钢筋的直径变化.首先，基于导波的传播特性选取L(0,1)模态作为探测波，并通过敏感性分析确定140... 详细信息

锈蚀引起的钢筋直径缩减显著降低了钢筋混凝土结构的承载力和可靠性.本研究采用同步挤压小波变换(SWT)技术获取超声导波的群速度，进而评估钢筋的直径变化.首先，基于导波的传播特性选取L(0,1)模态作为探测波，并通过敏感性分析确定140kHz为最优探测频率.随后，通过频散方程计算得出不同直径钢筋中L(0,1)导波在140kHz的理论群速度.利用SWT的高时频分辨率特性，精确提取L(0,1)导波信号在140kHz的到达时间并计算群速度.通过对比试验群速度与理论值，实现对钢筋直径的准确评估.为验证该方法的准确性和适用性，进行了裸钢筋和埋入钢筋的加速锈蚀试验.裸钢筋试验结果表明，SWT能够准确获取导波群速度，并有效评估锈蚀钢筋的直径；而埋入钢筋试验结果表明该方法适用于锈蚀钢筋与混凝土脱粘后的钢筋直径评估.

关键词：钢筋锈蚀超声导波同步挤压小波变换时频分析群速度锈蚀钢筋直径评估

面向建筑节能的新型光热调控技术:主动电致变色与被动辐射制冷

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材料导报 2025年第1期39卷 12-29页

作者：赵思名郭震宇黄娅蓝帆赵卓菁李润张如范清华大学化学工程系北京100084

发展新型节能制冷技术对实现建筑热管理与节能具有重大意义。辐射是自然界中最为普遍的一种传热方式,其中,太阳辐射和环境热辐射是两种重要的能量介质。光热调控是一种通过对太阳辐射和热辐射进行调控从而实现对物体内部温度管理的技术... 详细信息

发展新型节能制冷技术对实现建筑热管理与节能具有重大意义。辐射是自然界中最为普遍的一种传热方式,其中,太阳辐射和环境热辐射是两种重要的能量介质。光热调控是一种通过对太阳辐射和热辐射进行调控从而实现对物体内部温度管理的技术,具有极大的发展潜力。针对不同应用场景的需求,材料对太阳辐射与热辐射有不同的光谱的响应需求,可分为主动/被动型光热调控材料。主动型光热调控材料具有可调度高、能耗低等优点,被动型光热调控材料具有零能耗、温度调控能力强等优势,都备受研究人员的广泛关注。本文以主动电致变色与被动辐射制冷为新型光热调控技术的代表,重点概述了其相关的调控原理;基于光谱设计策略及其原理,综述了电致变色材料与辐射制冷材料的相关发展研究,并进一步对其存在的问题及未来的发展方向进行了总结和展望。

关键词：建筑节能光热调控电致变色辐射制冷光谱设计

基于钢结构BIM模型的结构分析数据转换和软件开发

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哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 161-169页

作者：赵诗华刘栋余香林石永久清华大学土木工程系北京100084

为解决当前在钢结构建筑信息模型(building information modeling,BIM)与结构分析模型之间进行数据转换时存在的关键技术问题,本文在分析工业基础类(industry foundation classes,IFC)标准表达方法的基础上,以ABAQUS为结构分析平台,开... 详细信息

为解决当前在钢结构建筑信息模型(building information modeling,BIM)与结构分析模型之间进行数据转换时存在的关键技术问题,本文在分析工业基础类(industry foundation classes,IFC)标准表达方法的基础上,以ABAQUS为结构分析平台,开发了钢结构BIM模型数据转换算法,运用C#语言和Xbim工具包,实现了结构构件信息提取、构件空间位置调整和分析数据自动添加,并形成了相应的转换软件;通过钢框架结构实例分析验证了该软件的可靠性和准确性,并将其应用于安阳市游客集散中心的BIM模型转换和结构分析。结果表明,所开发的算法和软件解决了生成的结构分析模型节点不连接和人工添加分析数据工作量大等问题,实现了BIM中的钢结构设计模型或深化设计模型向ABAQUS结构分析模型数据的准确转换。与传统的在ABAQUS中直接建立结构分析模型相比,本文提出的方法能大大提高复杂钢结构的结构分析建模速度和效率。

关键词：钢结构建筑信息模型(BIM) IFC标准模型转换结构分析

城市更新背景下拆除重建和综合整治城中村改造实施效果评价与比较分析——基于村民和租户的视角

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自然资源学报 2025年第1期40卷 211-230页

作者：赖亚妮郑耀贤深圳大学土木与交通工程学院

构建基于实际—期望差距理论和社会满意度理论的城中村改造居民满意度评价体系，运用结构方程模型对深圳市18个城中村进行实证分析，探究村民和租户对城中村综合整治及拆除重建的满意度影响机制。结果表明：（1）村民对拆除重建的满意... 详细信息

构建基于实际—期望差距理论和社会满意度理论的城中村改造居民满意度评价体系，运用结构方程模型对深圳市18个城中村进行实证分析，探究村民和租户对城中村综合整治及拆除重建的满意度影响机制。结果表明：（1）村民对拆除重建的满意度高于综合整治，主要影响因素为经济补偿与参与权利；（2）租户对综合整治的满意度高于村民，引起差异的影响因素有参与权利、住房邻里环境；（3）物业统租模式对于租户满意度的提升作用更明显，村民则可能更青睐于非物业统租模式，主要影响因素包括居住环境、收支变化、参与权利等。基于此提出优化建议：（1）借鉴拆除重建政策，建立健全综合整治维护居民权利的政策及标准，充分考虑村民和租户在城中村改造过程机制中的权利落实，做到期前改造科普宣传工作规范化，期后建立改造意见反馈机制；（2）全面评估城中村现状，因地制宜探索合适的改造模式，鼓励“订单式”和“菜单式”改造并行开发；（3）政府应发挥政策统筹优势，积极与租赁市场联动，解决低成本居住空间缺失问题，形成长效稳定的改造联动住房供应体系。

关键词：城中村改造居民满意度综合整治拆除重建结构方程模型

基于改进最小边际代价算法的多USV多AUV任务分配

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控制与决策 2025年第1期40卷 119-127页

作者：白小山佘桉奇郑心泉吴宗泽深圳大学机电与控制工程学院广东深圳518000 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

随着自主水下机器人(AUV)和无人水面艇(USV)在民用和军事领域的应用不断扩展, USV与AUV协同完成相关任务的作业模式受到了广泛关注.针对多USV和多AUV协同访问多目标点的任务分配问题进行研究,旨在最小化多USV和AUV系统访问所有目标点的... 详细信息

随着自主水下机器人(AUV)和无人水面艇(USV)在民用和军事领域的应用不断扩展, USV与AUV协同完成相关任务的作业模式受到了广泛关注.针对多USV和多AUV协同访问多目标点的任务分配问题进行研究,旨在最小化多USV和AUV系统访问所有目标点的总旅行距离.首先,建立考虑通信约束和AUV最大航程约束的多USV多AUV协同多点访问任务分配问题的数学模型,并对问题的NP-hard属性进行分析.其次,提出一个两阶段任务分配算法:1)先利用最小边际代价算法构建各USV访问完所有水面目标点的路径,再采用最近插入策略分配水下目标点;2)通过多个邻域搜索算子对初始解进行优化,得到可行最终解.相对于已有流行的自组织映射算法,仿真实验表明所提出任务分配算法能在较短计算时间内得到质量较优的任务分配方案.

关键词：任务分配 USV-AUV协同启发式算法协同控制邻域搜索通讯约束

规模-形态视角下海上丝绸之路沿线红树林景观特征演进研究

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中国园林 2025年第1期41卷 86-93页

作者：刘钊启何昉深圳大学建筑与城市规划学院风景园林系深圳518060 深圳大学深圳518060

为应对海上丝绸之路沿线红树林管理监测面临的“重量轻质”及“尺度效应”困境,提出红树林群落规模-形态景观特征观察框架,关注红树林规模指标,同时运用多尺度自相似的分形维数反映红树林生长的形态与质量。在结合梯度网格法、豪斯道夫... 详细信息

为应对海上丝绸之路沿线红树林管理监测面临的“重量轻质”及“尺度效应”困境,提出红树林群落规模-形态景观特征观察框架,关注红树林规模指标,同时运用多尺度自相似的分形维数反映红树林生长的形态与质量。在结合梯度网格法、豪斯道夫维数和空间统计分析等方法验证红树林分形特征及指标稳健性的基础上,梳理了21世纪以来海上丝绸之路沿线红树林规模-形态演变趋势,对不同国家红树林衰退风险进行分类,并探究红树林规模-形态对人类社会发展的时空响应。研究结果表明,人口、经济、城镇化等宏观社会因素对红树林规模有直接影响,营养不良发生率与红树林形态衰退有相关关系,并据此提出“一带一路”合作倡议框架下的各方行动建议。

关键词：风景园林海上丝绸之路红树林景观特征尺度效应分形理论规模-形态

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深度学习赋能波束管理:现状、挑战与机遇

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 40-50页

作者：王昭诚马可清华大学电子工程系北京100084

随着载波频率的不断提高和大规模天线阵列的广泛部署,基于模拟移相器的波束赋形成为下一代无线通信的标志性技术之一。此时,波束管理被用于获取和维护基站和用户端具有最大接收功率的最优波束对,以保障可靠的无线通信服务。传统波束管... 详细信息

随着载波频率的不断提高和大规模天线阵列的广泛部署,基于模拟移相器的波束赋形成为下一代无线通信的标志性技术之一。此时,波束管理被用于获取和维护基站和用户端具有最大接收功率的最优波束对,以保障可靠的无线通信服务。传统波束管理方法往往依赖于海量搜索。同时,传统数学模型无法全面的、准确刻画非线性的波束的内在关联和高维无线环境特征,因而难以取得令人满意的波束增益性能。近年来,得益于深度学习强大的自适应拟合能力,深度学习赋能波束管理得到了国内外广泛关注。本文总结了深度学习赋能波束管理的研究进展,并展望了未来的研究方向。首先,阐述了深度学习应用于波束管理的典型场景和潜在优势;随后,从空/时/频域切入,讨论当前深度学习赋能波束管理的主要研究路线和代表性工作;最后,面向更大规模的无线网络、更多元的波束管理功能和更鲁棒的深度学习模型,阐述未来的研究挑战与机遇。

关键词：深度学习波束管理空域时域频域

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白光显微干涉多倍率形貌数据融合方法研究

光学学报 2025年

作者：徐舒成袁群范筱昕张佳乐马燚岑丁辰郭珍艳高志山南京理工大学电子工程与光电技术学院

白光显微干涉术是表面三维形貌无损测量的重要手段，测量时需针对待测结构的精细程度，计算测量分辨率的需求，选择相应倍率的干涉显微物镜。但物镜视场通常小于待测结构的宏观尺度，需在横向范围内多次扫描拼接测量，融合多组形貌数据... 详细信息

白光显微干涉术是表面三维形貌无损测量的重要手段，测量时需针对待测结构的精细程度，计算测量分辨率的需求，选择相应倍率的干涉显微物镜。但物镜视场通常小于待测结构的宏观尺度，需在横向范围内多次扫描拼接测量，融合多组形貌数据，满足宏观尺度特征的表征需要。为了提高测量效率，采集多频段的形貌数据，提出一种多倍率融合策略，在利用低倍率干涉显微物镜测量获取大范围形貌数据的基础上，对反映微观形貌特征的局部区域采用高倍率干涉显微物镜检测，继而减少测量次数。将多组数据采用多孔小波分解的方法进行融合，实现多种倍率干涉显微物镜检测数据中形貌特征的统一表征。多倍率融合方法不但提高了仪器的检测效率，而且提升了形貌数据中各频段特征参数的全面性与准确性。将所提方法应用在微透镜阵列曲面样品的形貌参数测试中，同步准确获取了透镜单元的周期和曲率半径参数，5×和20×干涉显微物镜测量融合后的形貌数据相比于5×干涉显微物镜干涉显微物镜单独的测量数据，子单元的周期与曲率半径的相对误差分别下降了1.34%和6.00%。在阶跃型超透镜形貌参数的数据融合中，以扫描电镜中的数据作为标称值，100×干涉显微物镜检测形貌数据与融合数据中周期参数d的相对误差为0.419%。

关键词：数据融合多倍率形貌检测白光干涉

基于力感知的超精密车削刀高设置误差在线辨识与补偿系统构建

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机械工程学报 2025年

作者：张稳褀张国庆马帅深圳大学机电与控制工程学院深圳大学广东省微纳光机电工程技术重点实验室深圳大学深圳市高性能特种制造重点实验室

提出一种基于力感知的超精密车削刀高设置误差在线辨识及补偿系统，旨在解决离线辨识刀高设置误差时加工连续性破坏和加工效率影响的问题。首先，研究了刀高设置误差存在时刀具后刀面与工件中心残余干涉所形成的表面形貌，及其对应的切... 详细信息

提出一种基于力感知的超精密车削刀高设置误差在线辨识及补偿系统，旨在解决离线辨识刀高设置误差时加工连续性破坏和加工效率影响的问题。首先，研究了刀高设置误差存在时刀具后刀面与工件中心残余干涉所形成的表面形貌，及其对应的切削力特征，并建立了刀高设置误差与切削力之间的映射关系模型。其次，设计了基于该映射关系的刀高设置误差自动辨识算法，并利用Lab VIEW软件开发执行程序和界面。最后，在加工实验中利用在线辨识系统对切削过程中的力信号进行特征识别，输出刀高设置误差，并借助实验平台集成的精密微调机构对误差进行在线补偿。实验结果表明，通过切削力辨识得到的刀高设置误差与机床反馈误差之间的平均差值在8μm以内，并通过精密微调机构迅速补偿辨识出的误差，偏差在1%内，整个辨识与补偿过程仅耗时约1min，验证了刀高设置误差在线辨识及补偿系统的可靠性和快速性。该研究将为超精密加工刀具设置误差自动辨识与补偿提供新的方案参考。

关键词：超精密车削切削力刀高设置误差在线辨识与补偿