湖南大學(xué)學(xué)報(bào)·自然科學(xué)版

2025年06期

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本刊是由教育部主管、湖南大學(xué)主辦的綜性學(xué)術(shù)理論刊物，面向國(guó)內(nèi)外公開(kāi)出版發(fā)行。主要報(bào)道湖南大學(xué)自然科學(xué)領(lǐng)域最新研究成果，也... 展開(kāi)

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城際動(dòng)車(chē)組永磁直驅(qū)轉(zhuǎn)向架區(qū)域積雪仿真研究 摘要：為了探究城際動(dòng)車(chē)組永磁直驅(qū)轉(zhuǎn)向架區(qū)域的積雪結(jié)冰問(wèn)題，基于某城際動(dòng)車(chē)組全尺寸三車(chē)模型，采用Realizable k-ε 湍流模型的非定常雷諾時(shí)均方法（unsteadyReynolds-averaged Navier-Stokes，URA...
基于改進(jìn)粒子濾波的半掛汽車(chē)列車(chē)狀態(tài)估計(jì) 摘要：針對(duì)半掛汽車(chē)列車(chē)行駛過(guò)程中部分關(guān)鍵動(dòng)力學(xué)狀態(tài)不可測(cè)以及傳感器測(cè)量值受發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)噪聲等隨機(jī)因素干擾的問(wèn)題，提出了一種改進(jìn)的粒子濾波方法對(duì)半掛汽車(chē)列車(chē)行駛過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì).首先建立了半掛汽車(chē)列車(chē)的17自由度動(dòng)力學(xué)模型，通過(guò)將...
基于混合LQR/H與GPC的深海集礦車(chē)內(nèi)外環(huán)控制 摘要：為解決深海集礦車(chē)在海底自主行駛時(shí)易受到動(dòng)態(tài)洋流等因素造成的時(shí)變外界干擾的問(wèn)題，進(jìn)一步提高深海集礦車(chē)運(yùn)動(dòng)控制精度，提出一種基于混合線(xiàn)性二次型調(diào)節(jié)器(linearquadraticregulator，LQR)/H無(wú)窮（H-infinity...
利用卷積自編碼器的體壓分布數(shù)據(jù)重構(gòu)及分析 摘要：針對(duì)體壓分布實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)的噪聲干擾問(wèn)題，本研究提出了基于卷積自編碼器的數(shù)據(jù)重構(gòu)方法以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可用性.首先，將體壓分布數(shù)據(jù)歸一化，并添加高斯噪聲作為訓(xùn)練集，設(shè)計(jì)并利用卷積自編碼器模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取和去噪;再將實(shí)驗(yàn)采集的體壓分...
共駕型車(chē)輛換道的橫向控制權(quán)分配策略 摘要：在駕駛員與智能系統(tǒng)并行協(xié)同進(jìn)行換道控制的過(guò)程中，頻繁或大幅度變化人機(jī)間的控制權(quán)重可能導(dǎo)致人機(jī)沖突和駕駛不適感.為了解決這些問(wèn)題，提出一種結(jié)合預(yù)先分配和實(shí)時(shí)分配的橫向人機(jī)駕駛權(quán)重分配策略，旨在實(shí)現(xiàn)車(chē)輛控制權(quán)的合理分配.該策略包括構(gòu)建包含...
基于YOLOv8n改進(jìn)的夜間行車(chē)目標(biāo)檢測(cè)算法研究 摘要：夜間駕駛時(shí)，光線(xiàn)條件不佳，目標(biāo)容易被遮蔽，這使得檢測(cè)算法難以精確地識(shí)別目標(biāo)的輪廓和形狀.此外，車(chē)輛行駛中拍攝到的物體易產(chǎn)生模糊感，這導(dǎo)致目標(biāo)特征提取困難．為解決上述問(wèn)題，提出了一種基于YOLOv8n改進(jìn)的夜間行車(chē)目標(biāo)檢測(cè)算法.首先，將...
融合邏輯判斷機(jī)制的CNN-GRU換道意圖識(shí)別方法 摘要：為了提升駕駛輔助系統(tǒng)的可靠性，進(jìn)而確保行車(chē)安全，準(zhǔn)確地識(shí)別車(chē)輛的換道意圖是一個(gè)關(guān)鍵策略.為此提出一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(convolutional neural network，CNN)和門(mén)控循環(huán)單元(gated recurrentun...
18CrNiMo7-6鋼V型缺口成形外圓磨削三維表面粗糙度 摘要：為了探究成形外圓磨削加工工藝參數(shù)對(duì)18CrNiMo7-6鋼表面質(zhì)量的影響，并確定較優(yōu)的工藝參數(shù)組合，利用萬(wàn)能工具磨床和CBN成形砂輪，采用成形磨削V型缺口技術(shù)，以工件轉(zhuǎn)速、砂輪轉(zhuǎn)速和砂輪徑向進(jìn)給速度為變量，以表面粗糙度、均方根粗糙度、...
飛秒激光焊接 Al₂O₃ 陶瓷的裂紋特征與接頭性能研究 摘要：氧化鋁陶瓷因卓越的介電特性和穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，在電子封裝領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用.然而，較大的焊縫裂紋傾向削弱了接頭的性能，嚴(yán)重限制了陶瓷接頭的應(yīng)用.針對(duì)該問(wèn)題，采用飛秒激光焊接氧化鋁陶瓷，研究了激光束掃描軌跡、激光功率、掃描速度對(duì)焊縫裂...
考慮晶格缺陷的單晶4H-碳化硅納米劃擦過(guò)程分子動(dòng)力學(xué)仿真研究 摘要：關(guān)于具有晶格缺陷的單晶碳化硅(SiC)納米磨削機(jī)理尚未完全明晰，通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)仿真模擬系統(tǒng)，對(duì)含晶格缺陷的單晶碳化硅進(jìn)行了納米劃擦機(jī)理的研究.建立了包括金剛石磨粒和具有不同晶格缺陷的4H-SiC仿真模型，通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)仿真揭示了不同缺...
考慮功能性故障返工的裝配過(guò)程調(diào)度建模優(yōu)化 摘要：針對(duì)大型工業(yè)產(chǎn)品裝配過(guò)程中由功能性檢測(cè)引發(fā)的鏈狀返工問(wèn)題導(dǎo)致項(xiàng)目工期延長(zhǎng)的情況，建立考慮功能性故障返工的復(fù)雜裝配過(guò)程調(diào)度問(wèn)題優(yōu)化模型，以最小化項(xiàng)目工期期望為目標(biāo)函數(shù)建立整數(shù)規(guī)劃模型;基于支持向量機(jī)質(zhì)量缺陷概率預(yù)測(cè)模型和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建立人...
一種基于證據(jù)理論的主動(dòng)學(xué)習(xí)可靠性分析方法 摘要：針對(duì)具有單個(gè)失效模式、認(rèn)知不確定性和“黑箱"模型特點(diǎn)的可靠性分析問(wèn)題，提出了一種基于證據(jù)理論的主動(dòng)學(xué)習(xí)可靠性分析方法，能夠高效高精度地求解結(jié)構(gòu)的可信度和似真度.通過(guò)證據(jù)理論對(duì)認(rèn)知不確定性變量進(jìn)行處理，抽取初始訓(xùn)練樣本構(gòu)建初始...
基于真實(shí)轉(zhuǎn)角與“試探-修正"插值的四邊形單元 摘要：為解決不同單元間的兼容性問(wèn)題，提出一種“試探-修正"位移插值方法，用于構(gòu)造具有旋轉(zhuǎn)自由度的四節(jié)點(diǎn)四邊形平面單元.基于“試探-修正”插值的四節(jié)點(diǎn)四邊形平面單元以平動(dòng)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)角度作為節(jié)點(diǎn)參數(shù)，采用雙線(xiàn)性插值對(duì)位移場(chǎng)進(jìn)行試探，根...

高鐵站內(nèi)機(jī)械絕緣節(jié)電場(chǎng)分布建模與仿真研究 摘要：明確高鐵站內(nèi)機(jī)械絕緣節(jié)在運(yùn)行工況下的電場(chǎng)分布特性是解決絕緣失效問(wèn)題的關(guān)鍵.基于靜電場(chǎng)有限元法，考慮絕緣節(jié)厚度、材質(zhì)和供電方式等工況，分別計(jì)算完好絕緣節(jié)在穩(wěn)態(tài)電壓和暫態(tài)過(guò)電壓作用下的電場(chǎng)分布，并分析不同工況對(duì)絕緣節(jié)電場(chǎng)分布的影響.分析絕...
面向登高作業(yè)的視覺(jué)與氣壓傳感器融合高程測(cè)量方法 摘要：為了在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)便捷、準(zhǔn)確地測(cè)量登高作業(yè)人員距離地面的高度，提出了一種融合大氣壓力測(cè)高和視覺(jué)檢測(cè)的高程測(cè)量方法.建立YOLOX深度網(wǎng)絡(luò)來(lái)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)圖像中的登高作業(yè)人員，確定作業(yè)人員在圖像中的高度位置.利用大氣壓力傳感器對(duì)作業(yè)人員登高過(guò)...
含右半平面零點(diǎn)的SIDOBuck-Boost變換器控制策略研究 摘要：針對(duì)具有非最小相位特性的單電感雙輸出Buck-Boost變換器(SIDOBuck-Boost）輸出兩支路存在嚴(yán)重的交叉影響、控制困難以及系統(tǒng)暫態(tài)性能差等問(wèn)題，提出一種基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(extended state observer，...
基于改進(jìn)XGBoost算法硅橡膠擊穿場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)與分析 摘要：硅橡膠材料因其出色的絕緣性能，常用作高壓條件下的絕緣材料，其擊穿場(chǎng)強(qiáng)是重要的電氣性能指標(biāo)，與材料配方之間存在復(fù)雜的非線(xiàn)性關(guān)系.基于此，提出了一種基于遺傳算法（genetic algorithm,GA）優(yōu)化的極端梯度提升(extreme...
0.15~5.8GHz超寬帶多功能鎖相環(huán)設(shè)計(jì) 摘要：為滿(mǎn)足通信基站、雷達(dá)等系統(tǒng)對(duì)于高頻譜純度本振信號(hào)的需求，基于130nm SiGeBiCMOS工藝設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款超寬帶、多功能的鎖相環(huán)(phase-locked loop，PLL)芯片，并結(jié)合芯片的應(yīng)用設(shè)計(jì)了片外測(cè)試電路系統(tǒng).PLL芯...
高速低消耗數(shù)字插值濾波器設(shè)計(jì) 摘要：針對(duì)傳統(tǒng)數(shù)字插值濾波器硬件資源消耗大、工作速度慢等問(wèn)題，提出一種基于運(yùn)算資源復(fù)用的改進(jìn)數(shù)字插值濾波器的設(shè)計(jì)方法.該方法在多相數(shù)字插值濾波器的基礎(chǔ)上，對(duì)濾波器架構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)核心運(yùn)算資源的復(fù)用，可以明顯降低電路資源消耗和功耗.提出的...