2024年第47卷第2期文章目次

2024, 47(2):1-13. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.057

[摘要](215) [HTML](52) [PDF 1.78 M](980)

摘要:
为了探究土与强风化岩边坡中强风化岩不破坏的临界坡率及稳定性判断方法，基于济南地层，得出适用于数值模拟的土层参数，并利用强度折减法求出边坡的临界坡率，为施工提供参考。针对强风化岩不破坏的边坡，运用改进的瑞典条分法求出边坡安全系数解析解，并利用滑移线场法求出滑移线，为安全系数解析解的应用提供依据。结果表明，岩层厚度超过边坡高度1/2或坡率大于1:0.5时，强风化岩一定破坏；解析解得出的安全系数偏小，有利于工程安全；针对土与强风化岩边坡，文中结果可确定边坡破坏区域，设计支护方案。

2 海砂超高性能混凝土试验

韦建刚，陈荣，黄伟，卞学海，麻秀星

2024, 47(2):14-21. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.055

[摘要](215) [HTML](86) [PDF 2.44 M](608)

摘要:
采用未淡化的海砂制备超高性能混凝土（UHPC）和普通混凝土，研究了不同氯离子含量的海砂对UHPC抗压强度、孔结构、快速氯离子渗透性以及内置钢筋耐久性的影响，并与普通混凝土进行分析比较。结果表明，海砂中的氯离子含量对UHPC抗压强度并不会产生较大的消极影响；海砂UHPC的临界孔半径约为2 nm，与海砂普通混凝土不同，孔隙率随海砂中氯含量的增加而增加；即使海砂氯离子含量高达0.636%，海砂UHPC的氯离子渗透性仍可忽略不计；海砂UHPC中钢筋在28 d后处于钝化状态并趋于稳定。

3 近海大气环境下RC结构钢筋锈蚀程度预测

郑山锁，梁泽田，杨松，明铭，韩超伟

2024, 47(2):22-31. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2021.062

[摘要](167) [HTML](54) [PDF 1.81 M](461)

摘要:
钢筋锈蚀是影响近海大气环境下RC结构使用寿命的重要因素之一。为研究近海大气环境下混凝土碳化与氯离子侵蚀双重作用对钢筋锈蚀的影响，对沿海地区不同龄期钢筋混凝土结构进行了工程实测，包括混凝土抗压强度、碳化深度、钢筋表面氯离子浓度及锈蚀深度。基于实测结果，拟合得到了混凝土碳化深度与抗压强度间的关系模型，建立了同时考虑混凝土碳化深度与钢筋表面氯离子浓度的钢筋锈蚀深度预测模型。在此基础上，利用Abaqus分析软件对不同龄期、轴压比的RC框架柱进行了损伤塑性分析，得到了锈蚀RC框架柱抗震性能随服役龄期与轴压比的变化规律。

4 具有三种否定的模糊推理算法及应用

吴晓刚

2024, 47(2):32-39. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.066

[摘要](170) [HTML](54) [PDF 597.98 K](457)

摘要:
模糊推理中，合成规则推理方法（compositional rule of inference, CRI）与基于贴近度的方法（similarity based approximate reasoning，SAR）都是建立在只有一种否定的经典模糊集上。针对广义模糊集GFScom(generalized fuzzy sets with contradictory, opposite and medium negation)具有三种否定（矛盾否定、对立否定、中介否定）的特点，对模糊推理方法CRI的蕴含算子作了扩展。提出了具有三种否定的GFScom贴近度定义和公式，得到模糊近似推理的一种新的计算形式GSAR方法，证明了GSAR该方法具有FMP(fuzzy modus ponens)还原性。通过应用实例对比，模糊推理GSAR的新方法不仅克服了CRI方法在建立模糊关系矩阵具有主观性和随意性的不足，而且客观有效地反映了模糊推理中的3种否定信息，丰富了模糊推理的形式。

5 数字钻孔图像岩体结构面自动化识别方法

张占旭，苏俊辉，吕光祖，骆维斌，许存禄

2024, 47(2):40-50. DOI: 10.11835/j.issn.1000.582X.2024.02.005

[摘要](220) [HTML](48) [PDF 3.78 M](561)

摘要:
数字钻孔摄像技术能准确获取钻孔中岩体结构面特征信息，针对现有数字钻孔图像分析人力需求量大、主观性强、计算量大的不足，研究提出方案实现数字钻孔摄像技术采集的钻孔内壁图像自动识别。首先，用二维伽马函数光照自适应矫算法对图像进行光照均匀处理，利用经过预训练的DexiNed网络对矫正后图像边缘进行特征提取；其次，提出Epremoval方法处理边缘点噪声提取感兴趣区域；最后，根据正弦曲线泰勒展开式对图像中的表征数据进行多项式拟合。通过对得到曲线进行计算、空间变换和数理变换得到岩体结构面参数。以某隧道工程的数字钻孔图像为例，研究提出的算法结果优于人工辅助判读结果。

6 基于伪标签和迁移学习的双关语识别方法

姜思羽，张智恒，姜立标，马乐，陈博远，王连喜，赵亮

2024, 47(2):51-61. DOI: 10.11835/j.issn.1000.582X.2024.02.006

[摘要](214) [HTML](76) [PDF 1.26 M](464)

摘要:
针对双关语样本短缺问题，研究提出了基于伪标签和迁移学习的双关语识别模型 (pun detection based on Pseudo-label and transfer learning)。该模型利用上下文语义、音素向量和注意力机制生成伪标签；然后，迁移学习和置信度结合挑选可用的伪标签；最后，将伪标签数据和真实数据混合到网络中进行训练，重复伪标签标记和混合训练过程。一定程度上解决了双关语样本量少且获取困难的问题。使用该模型在SemEval 2017 shared task 7以及Pun of the Day 数据集上进行双关语检测实验，结果表明模型性能均优于现有主流双关语识别方法。

7 基于量子安全的电力信息系统安全增强方法研究

彭飞，田增垚，张晓华，安天瑜，孟庆东，陈志奎

2024, 47(2):62-74. DOI: 10.11835/j.issn.1000.582X.2021.152

[摘要](151) [HTML](43) [PDF 2.00 M](510)

摘要:
电力系统是国家发展的重要基石，电力信息系统的安全必须得到保障。现有电力信息系统的安全主要基于RSA等加密算法，面临互联网算力提升和量子计算机的威胁。根据电力系统对信息安全的迫切需求，以及量子保密通信技术在信息安全领域中的无条件安全性，探索量子保密通信技术在电力信息系统中的应用。通过对作为互联网信息技术基础的标准SSL协议过程及其安全要素解析，设计了同互联网基础相容的量子安全增强方法——利用预置量子随机数(基于量子随机数发生设备、量子密钥分发网络)进行随机数源强化，在开源OPENSSL VPN平台上进行相应实验验证。实验结果表明，提出的利用量子随机数源进行量子化改造的方案能实现系统安全的根本性改善，同时不显著增加系统复杂度或系统开销，对电力信息系统安全实现增强。

8 面向云审计的轻量级隐私保护方案

张晓琴，姚远，王颖

2024, 47(2):75-83. DOI: 10.11835/j.issn.1000.582X.2024.02.008

[摘要](166) [HTML](46) [PDF 895.89 K](387)

摘要:
在大数据爆发式增长背景下，云存储服务的发展为用户数据存储带来了极大的方便,按需服务特性使其备受青睐。但由于失去了对云服务器中数据的直接控制，不确定因素可能导致用户的数据损坏，这给云存储发展带来极大挑战。笔者提出轻量级计算和验证的数据审计方案，简化了用户在上传数据之前的标签计算操作，保证用户上传数据的安全性。此外，云服务器和审计者的计算任务也得到减轻，进一步降低计算开销。为保护用户数据隐私，借鉴了图像加密中的置乱加密，让用户使用随机函数对数据块的位置进行置乱，同时让审计者计算出数据块的真实位置，完成审计操作。实验结果表明，该方案有效节省了审计流程中用户和服务器、审计者3方的计算资源，提升流程效率。

9 基于S₀波的正交铺层复合材料板拉伸弹性模量的测量方法

王云林，刘瑶璐，胡宁

2024, 47(2):84-94. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.257

[摘要](178) [HTML](85) [PDF 2.92 M](561)

摘要:
提出了一种基于兰姆波的正交铺层复合材料板弹性模量测量方法。正交铺设层合板相当于具有9个独立弹性常数的单层正交各向异性板。研究了正交各向异性板中S₀模态兰姆波(S₀波)群速度对9个工程弹性常数的敏感性。研究发现，在低频率厚度积下，S₀波的群速度仅与正交各向异性板的拉伸弹性模量和面内泊松比有关。通过分析正交铺设层合板等效工程弹性常数的变化范围，发现正交铺设层合板的面内泊松比变化很小，足以忽略其对S₀波群速度的影响。因此，可以用S₀波的群速度来估计正交铺层复合材料板的拉伸弹性模量，并建立了S₀波群速度与拉伸弹性模量的映射关系。该方法已在碳纤维增强正交铺设层合板上进行了数值模拟和实验验证。数值模拟和传统的静态拉伸实验验证了该方法的有效性。结果表明，该方法得到的复合材料板拉伸弹性模量与实际值的误差小于10%，为航空航天等工业领域相关结构参数的测量提供了方便。

10 接触问题的三角形载荷离散FFT加速算法

陈楠，朱凯，蒋志桢，龚诗雨，李璞，金晓清

2024, 47(2):95-105. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.258

[摘要](148) [HTML](34) [PDF 1.83 M](469)

摘要:
接触问题控制方程的有效求解，往往涉及到复杂的数学理论知识，而在实际工程应用中，接触应力分布又具有高度随机性。为高效快速求解任意载荷分布下固体的接触响应，基于三角形载荷离散单元，嵌入离散卷积快速傅里叶变换（DC-FFT）算法，提供了一种高精度、高可靠度的计算方法。相比于通常采用的分段均布载荷离散方法，三角形单元的解析求解略显复杂，但能更好地模拟接触载荷任意分布的特性，对于接触边缘处载荷由零递增或递减为零的情况，也可以予以充分考虑。为优化三角形载荷离散单元的求解方法，根据接触影响系数矩阵的“激励-响应”特性，推导了三角形载荷单元和均布载荷单元作用下的应力分量解析解。通过构造包含影响系数矩阵的离散卷积形式应力解，将某一目标节点在所有载荷单元作用下，重复度极高的矩阵运算叠加过程，采用DC-FFT算法来简化加速计算。通过程序编程计算，分析验证了所提出算法的精确度和高效性。

11 非均质物理双摆的混沌特性研究

孔令辉，刘丁杨，蹇开林

2024, 47(2):106-118. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.255

[摘要](167) [HTML](64) [PDF 3.35 M](511)

摘要:
为了解决工程实际中材料质量不均匀分布对双摆系统运动的影响，在均质物理双摆模型的基础上，将摆的质心位置和摆的转动惯量提取为变量，建立非均质双摆模型。将非均质双摆系统由Hamilton系统近似为拟Hamilton系统，运用双自由度的Melnikov法，得到拟Hamilton系统存在Smale马蹄意义下混沌的能量阈值，以此作为Hamilton系统的混沌条件。利用最大Lyapunov指数图、分岔图、Poincaré截面图等数值方法验证混沌条件的正确性，并详细分析了各参数对系统运动状态的影响和作用机制。结果表明，非均质双摆的混沌阈值有较高复杂性，而且摆长、摆重、第一摆的质心位置同时影响着系统的能量与混沌阈值，解释了质心位置和转动惯量等参数发生变化时，系统在混沌和拟周期之间交替变换的原因。进一步研究了参数取值与Melnikov法适用性之间的关系，通过数值仿真分类讨论了Melnikov法不适用时的参数取值情况。

12 振动永磁式机械天线的动力学特性研究

张苗，王积硕，宁慧铭，黄楷焱，袁卫锋

2024, 47(2):119-132. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.254

[摘要](150) [HTML](46) [PDF 2.88 M](537)

摘要:
在传统的无线通信领域中，长波通信需要匹配大尺寸信号发射天线，制约了其在中小型平台上的应用。基于逆压电效应、振动理论和麦克斯韦方程组，提出并研制了一种三自由度折返梁结构的振动永磁式机械天线原理样机，建立了电-机械-电磁能理论模型，研究了机械天线的辐射影响因素及其频率调制技术。实验结果表明，通过激发机械天线原理样机的不同振动模态可对电磁波信号进行频率调制，从理论和技术角度为低频段信号的通信提供了新思路。

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