研究精粹

• TC4低压微弧铣削接触等效面积法加工特性研究

  周建平;周忠祥;汪兵兵;唐伟;

  以钛合金Ti-6Al-4V(TC4)为研究对象，建立工艺特征参数（铣削深度、铣削宽度、电极直径）与铣削面积的数学模型，揭示了各特征参数与铣削面积的数学关系．开展电弧铣削实验，研究铣削面积对加工电流、加工质量和加工效率的影响．结果表明：特征参数的变化影响了材料蚀除速率，致使电弧放电能量发生变化，进而影响热影响层和重铸层的厚度；平均峰值电流、表面粗糙度和热影响层厚度与铣削面积呈正相关，而允许的最大进给速度与铣削面积呈负相关；直流电压20 V、铣削深度3 mm、铣削宽度2 mm、主轴转速1 000 r/min时，表面质量最佳，表面粗糙度29.31μm，热影响层厚88.24μm，材料去除率最大为4 996.2 mm~3/min．通过铣削面积的分析有助于后续电弧铣削加工工艺调控和优化．

  2024年03期 v.41;No.181 257-267页 [查看摘要][在线阅读][下载 3930K]
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数理科学

• 环境扰动对食物网同步性与稳定性的影响

  杜蔓婷;韩晓卓;

  基于生态位模型，建立8个物种的食物网关系，并引入随机环境扰动因子，通过改变不同的环境波动强度和受影响的程度，重点分析了环境波动对该系统的时空动态、同步性以及稳定性的影响．主要采用傅里叶变换和小波变换方法以分析物种的变化周期及同步性．模拟结果发现：中等强度的环境波动增加了8个物种的稳定性，并且种间同步性达到较高水平，该结果与中等强度假说相一致．若环境波动强度增强，将有物种灭绝，此时顶级捕食者与其强链接的物种之间的同步性将减弱，且环境波动强度与物种间相关性影响着物种的同步周期．另外，同步强度不仅与网络连接强度有关，还与物种密度、物种营养级有关．

  2024年03期 v.41;No.181 268-278+287页 [查看摘要][在线阅读][下载 3333K]
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• 对偶对(U(1),U(1,n))意义下的辛表示及其不可约分解

  代金刚;范兴亚;

  考虑了对偶对(U(1), U(1, n))下的辛表示的不可约分解问题.主要的想法是构造两个李群SL(2, R)和U(1, n)表示的缠结算子,将对应的表示空间分解为不可约SL(2, R)×U(1, n)-模.以Fourier-Poisson变换作为主要工具,并结合此变换的Plancherel公式,得到了辛表示的谱分解.

  2024年03期 v.41;No.181 279-287页 [查看摘要][在线阅读][下载 334K]
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• 具有无穷时滞的积微分方程的最优控制

  何明霞;王静;

  研究了一类具有无穷时滞和瞬时脉冲的积微分方程的最优化控制问题.利用分数幂算子、相空间理论、Gronwall不等式和不动点定理得到了在空间解的存在性的充分条件,然后使用最小化序列给出了积分成本函数的最优化控制的充分条件.

  2024年03期 v.41;No.181 288-295页 [查看摘要][在线阅读][下载 285K]
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• 服务失效状态为吸收状态及重试率为常数的M~([X])/M/1排队模型的主算子的谱分析

  鞠泽南;艾尼·吾甫尔;

  研究服务失效状态为吸收状态及重试率为常数的M~([X])/M/1排队模型的主算子在左半复平面中的谱.当顾客的到达率λ,服务员的服务率ν,顾客的重试率α和服务员的服务完成率b满足一定的条件时,证明了实部为-(λ+ν+b)的所有复数都不是该模型主算子的特征值;当λ,ν, α, b满足一定的条件时,证明了区间(-(λ+ν+b),0)中无穷多个点是该主算子的几何重数为1的特征值.

  2024年03期 v.41;No.181 296-309页 [查看摘要][在线阅读][下载 317K]
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信息科学与技术

• 面向复杂雪天场景的单幅图像去雪方法

  周刚;任静旭;刘邱铃;陈娟;贾振红;

  降雪是一种复杂的天气现象，雪花多尺度、运动轨迹复杂以及远景呈现雾天效果．然而现有的单幅图像去雪方法以及数据集，并没有考虑到这些复杂的情况，从而限制了去雪方法在真实雪天图像上的表现．基于此，首先根据图像的深度信息构造了一种联合雪花和雾的雪天成像模型，合成了具有真实感的雪天图像数据集．然后设计了一种端到端的图像恢复网络，将去雾模块和去雪模块级联，并进行联合训练．其中去雪模块采用了双层U型网络用于解决雪花多尺度和轨迹复杂的问题．最后将该方法同其它最先进的方法进行实验对比，证明该方法在合成数据集和真实图像中都具有非常好的效果，且能够提升后续高级视觉任务性能．

  2024年03期 v.41;No.181 310-318页 [查看摘要][在线阅读][下载 1951K]
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• 结合多尺度特征融合和注意力机制的肺腺癌病理图像分类胶囊网络

  李思雨;高静;王云玲;帕力旦·吐尔逊;马玉花;

  病理学家通过分析肺腺癌低级别组织和癌旁组织来确定病灶切除范围，然而，两者间的细胞形态差异较小，分析时依赖病理学家的主观经验，耗时且易误诊．故提出一种结合多尺度特征融合和通道自注意力的胶囊网络（Multi-Scale Feature Fusion with Self-Channel Attention for Capsule Network, MSCNet），用于帮助医生高效诊断疾病，为患者提供更好的治疗方案．首先，设计了多尺度特征融合模块来提升胶囊网络以捕捉同源图像不同尺度间的语义信息，试图减少模型计算量以提高处理速度及分类准确性．其次，通道自注意力（Self-Channel Attention, SCA）模块作为MSCNet的另一重要组件，可以寻找到更具代表性的特征，辅助识别组织病理学图像中的细微特征，降低误诊风险．实验结果表明，在肺腺癌低级别组织与癌旁组织的二分类任务中，MSCNet实现了99.34%的分类准确率、97.65%的F1-Score值和97.57%的精确度．

  2024年03期 v.41;No.181 319-328页 [查看摘要][在线阅读][下载 3385K]
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• Weil配对求解椭圆曲线离散对数的实施分析

  胡建军;

  Weil配对广泛应用于加密、解密、签名、密码交换和密码体制安全分析中. 1993年, Menezes等利用Weil配对有效地将超奇异椭圆曲线的离散对数约减到有限域上的离散对数,基于Weil配对的椭圆曲线密码体制遭受严峻挑战,然而,基于Weil配对的椭圆曲线密码体制的应用并未止步.为此,分析了适合Weil配对椭圆曲线的特征,指出适合Weil配对的椭圆曲线是具有二元循环群结构的曲线,一元群结构的超奇异椭圆曲线通过嵌入度的方式能够构造出二元群结构的超奇异椭圆曲线.同时,为了方便理解Weil配对的实施,列出了适合Weil配对安全的常见椭圆曲线.最后,聚焦了MOV攻击嵌入度为偶数的超奇异椭圆的实施过程,利用PARI软件验证了分析结论,指出了PARI和SageMath软件在设计上存在的缺陷.

  2024年03期 v.41;No.181 329-335+343页 [查看摘要][在线阅读][下载 470K]
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生态·资源·环境

• 大宁-吉县区深部煤层气甜点特征及有利区评价

  郑贵强;范梦雅;郭东鑫;林昊;范祖峰;胡凤英;

  鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县地区，具备丰富的深部煤层气资源，是中国煤层气勘探开发老区，勘察面积高达5 784.175 km~2．通过对大宁-吉县地区深埋在1 700～2 400 m范围内本溪组8#煤矿进行研究分析，总结出深部煤层甜点的储层性好、含气量高等特点，描述了煤层厚度、构造和水动力对煤层气富集的影响，并将丰度、含气量和煤层可压性综合指数等作为评价依据，对深部煤层地质工程的有利区进行评价，最终将地质工程甜点有利区划分为三类．

  2024年03期 v.41;No.181 336-343页 [查看摘要][在线阅读][下载 3019K]
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• 基于多时相Landsat8影像赣南地区水体污染识别研究

  王瑞;帅宁;黄帅帅;肖莹;张艳;黄诗乔;刁鑫鹏;

  赣南地区水资源丰富，受人类活动、农业、资源开采等的影响，存在一定水质污染问题．传统多采用单点化验分析水污染，此方法只代表局部和典型情况，而基于多光谱遥感反演水质参数能区域高精度定量反演．以赣南区域部分河段为研究区，利用Landsat8 OLI卫星影像，采用支持向量机方法对水体识别．结合赣南地区实际情况，选取水质参数氨氮、总磷、叶绿素a为研究对象，采用统计回归方法建立遥感波普信息与实测数据间的响应关系模型，反演结果氨氮总体浓度在0.2～0.4 mg/L、总磷0.06～0.18 mg/L、叶绿素a 5.01～6.81μg/L．同时采用决定系数（R2）和平均绝对误差（MAE）进行模型可行性及反演精度验证，反演结果R2分别为0.840、0.745、0.745,MAE分别为0.054、0.049、0.069，反演模型方法可靠，能够准确识别排污口，为保护水资源及防治水体污染提供可靠的技术支撑．

  2024年03期 v.41;No.181 344-353页 [查看摘要][在线阅读][下载 2331K]
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• 基于PMF模型的吉木萨尔县土壤重金属空间分布特征与来源解析

  张锦明;张建泽;王洲瑜;汪世轩;赵东阳;阿不都艾尼·阿不里;

  土壤重金属污染对区域土壤环境和人类健康构成严重威胁，因此土壤重金属污染评价和预警在土壤资源保护和区域可持续发展中至关重要．共采集了48个土壤样本，并测定了其中六种重金属含量，运用潜在生态风险指数法、地累积指数法和克里金插值分别对该区域土壤中Zn、Cu、Cr、Pb、Hg和As六种重金属元素的污染状况和空间分布特征进行了分析，并利用PMF模型对土壤重金属来源进行解析．1）研究区土壤Cu、Pb和As含量均超出中国新疆土壤背景值和全国土壤背景值，Zn和Cr的含量未超过这两种标准．2）污染评价结果显示：土壤未受到Zn、Cu和Cr的污染，Hg处于轻-中污染，Pb和As处于中等和中-强污染．结合潜在生态风险指数分析可知，Zn、Cu、Cr和Pb为低风险状态，Hg和As为中风险状态．3）从重金属元素空间分布来看，Zn元素的空间分布呈中心区域低、四周高的格局；Cu和Hg元素的分布规律存在一定的相似性，均为从西北向东南递减的变化趋势；Cr元素的空间分布呈现从西向东递减的趋势；Pb元素在研究区的分布较均匀．4)PMF模型结果显示：煤炭开采、煤化工和一系列煤电等人类活动容易引起土壤中Hg和As的积累；Cr和Pb主要来自汽车排放；Zn和Cu主要与土壤母质等自然因素密切相关；煤矿开采和工业活动对土壤重金属的贡献最高．吉木萨尔县土壤受到Hg、Pb和As不同程度污染，且该区域污染来源主要为工业生产和汽车尾气．

  2024年03期 v.41;No.181 354-363+374页 [查看摘要][在线阅读][下载 2066K]
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• 基于碳封存条带充填采空区内低温二氧化碳置换效果的多场耦合数值模拟

  宋永泽;张志义;刘昊;苏慧;

  为了解条带充填采空区低温二氧化碳地质封存的压注方式对二氧化碳扩散路径和采空区气体置换时间限度的影响，以及探究压注过程采空区流场和温度场的变化规律，针对条带充填采空区的特点，提出后端压注和两端压注方式，利用Fluent数值模拟，对比两种压注方式的优劣程度．结果表明：两端压注比后端压注提前4 400 s达到置换限度；后端压注置换结果为二氧化碳体积分数达到20.1%，氧气体积分数降低4%，氮气体积分数降低16.1%；两端压注置换结果为二氧化碳体积分数达到11.2%，氧气体积分数降低2.3%，氮气体积分数降低8.9%；后端压注使采空区整体温度降低5.4℃，两端压注使采空区整体温度降低3.8℃．

  2024年03期 v.41;No.181 364-374页 [查看摘要][在线阅读][下载 4916K]
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工程技术

• 铸态Udimet720Li合金热变形行为及热加工图研究

  汪兵兵;马平东;周建平;姜宏;陈小康;

  在变形温度为1 040～1 160℃、真应变速率为0.01～10 s~(-1)和变形量为60%条件下，对铸态Udimet720Li合金开展了热压缩实验．基于真应力-真应变数据，运用Arrhenius方程、动态材料模型理论和流变失稳判据理论建立了本构方程模型和热加工图，分析了合金热变形行为并结合微观组织验证了所建热加工图的准确性．结果表明：流变真应力对温度和真应变速率具有较强的敏感性，随着变形温度的升高和变形速率的减小流变真应力不断降低，温度越高，流变真应力达到稳态时对应的真应力和真应变越小，所建本构方程模型对合金流变真应力预测具有较高的准确性．当变形量为60%时，变形温度1 040～1 070℃和真应变速率5～10 s~(-1)范围内为合金变形失稳区，变形温度1 140～1 160℃、真应变速率0.01～0.20 s~(-1)范围内合金具有最优热加工性，该区功率耗散系数为0.32～0.40，合金可以获得晶粒细小的等轴匀晶组织．

  2024年03期 v.41;No.181 375-384页 [查看摘要][在线阅读][下载 6666K]
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