【雜志簡介】

　　《應用基礎與工程科學學報》(JournalofBasicScienceandEngineering)是經國家科委和國家新聞出版署批準、國內外公開發行的綜合性學術期刊(季刊，中國標準刊號cn11-3242/TB，ISSN1005-0930)。本刊由中國科學技術協會主管，中國自然資源學會主辦，北京大學、清華大學、武漢大學、北京師范大學、中國科學院計算機語言信息工程研究中心、水沙科學教育部重點實驗室共同協辦。本刊主要反映國內外基礎理論與工程科學(含數學、物理、化學、生命科學、地球科學、信息科學、材料與工程科學等等)，特別是新興交叉學科領域研究的新成果。讀者對象為從事自然科學、工程科學，尤其是交叉學科研究的科研、管理工作人員和大專院校師生。

　　本刊是由一些志同道合的青年科學家，本著以期刊為園地，為廣大科技工作者提供交流科研成果，發表學術論文的窗口為宗旨，共同提供創辦的國家級綜合性學術刊物，所有編委均為國內外在各學科領域具有較深造詣和突出成就的，并且年齡在45歲以下的優秀青年科技工作者。

　　本刊主要刊登自然科學與工程科學，特別是交叉學科領域的研究論文、研究簡報、綜述、專論、學術活動信息等。

　　本刊一九九三年創刊，創刊九年來得到了國內外廣大科研工作人員的大力支持和肯定。1996本刊年被中國科學引文數據收錄并定為核心期刊。1998年被中國期刊網指定為全文收錄期刊，同年被萬方數據庫指定為全文收錄期刊。　　本刊刊登大部分文章分別是由國家基金委重點基礎項目、國家基金委重大項目、國家自然科學基金資助項目和省部級資助項目。從很大程度上反映和體現出本刊的辦刊宗旨，同時也為國內外科研工作者提供了一個很好的參考和發表論著的窗口。

　　【收錄情況】

　　國家新聞出版總署收錄　獲獎情況

　　2003、2004、2005年度自然科學基礎性、高科技學術期刊資助

　　【欄目設置】

　　主要欄目：自然科學與工程科學、研究論文、研究簡報、綜述、專論、學術活動信息。

　　雜志優秀目錄參考：

　　生活污水生物脫氮反硝化過程中電子競爭對N_2O產生的影響 李鵬章;王淑瑩;劉越;彭永臻;楊慶645-655

　　一步水熱法制備鐵摻雜鈦酸納米管對砷的同步吸附和光催化 王彥騏;劉文;王婷;倪晉仁656-668

　　不同流量情景徑流對水質組合事件發生概率的影響研究——以淮河流域蚌埠閘為例 吳紹飛;張翔;邵全喜;Christopher J Gippel669-679

　　考慮閘壩影響的流域匯流單位線研究 萬蕙;夏軍;肖洋;張利平;張翔;佘敦先;張文華680-693

　　三峽近壩段枯水位降幅的時空分異性及成因 孫昭華;黃穎;曹綺欣;韓劍橋694-704

　　鵝頭分汊河型河道演變時空差異研究 劉亞;李義天;盧金友705-714

　　纖維含量特征參數對纖維瀝青混凝土黏彈性力學模型的影響 高丹盈;黃春水715-727

　　基于遙感生態指數的杭州市城市生態變化 劉智才;徐涵秋;李樂;唐菲;林中立728-739

　　基于投影圖的礦體三維可視化模型動態構建及資源儲量評價 陳國旭;吳沖龍;張夏林;田宜平;劉剛740-749

　　復雜工程結構非概率可靠度分析的高斯過程動態響應面法 蘇國韶;郝俊猛750-762

　　基于流固耦合兩相介質動力模型的水下隧道結構地震反應研究 李亮;杜修力;崔智謀;王相寶763-772

　　砂土地基上條形淺基礎破壞包絡面 范慶來;鄭靜;武科773-781

　　成層土中管樁的扭轉振動特性研究 靳建明;張智卿782-791

　　橋面鋪裝對中小跨徑PC梁橋校驗系數影響分析 石雄偉;雷丹;袁卓亞;周勇軍;楊敏;于明策792-804

　　高壓輸電鐵塔有限元模型的環境靈敏度分析 劉春城;徐強勝;孫銘805-814

　　注水泥固井頂替的極限偏心度計算 侯婷;李曉;李明忠;王瑞和;王成文815-822

　　回灌溶液鹽度變化對淺層儲能咸水介質熱量運移特性影響 馬玖辰;武春彬;張志剛823-835

　　高爐熔渣噴射粒化方法及模擬試驗研究 于明志;常浩;胡愛娟;范雪晶;徐幫耀;王軍剛836-841

　　改進漸消中心差分粒子濾波的單站無源定位算法 宋海亮;付永慶;劉學842-849

　　電氣自動化論文下載：發動機新型復合式單氣環的結構及密封機理的研究

　　摘要：本文對發動機新型復合式單氣環的結構和密封機理作了研究，并指出新型復合式活塞環解決了傳統活塞環氣環開口間隙漏氣的問題，漏氣量將大大降低。同時，新型活塞環改善了傳統活塞環振顫的問題，能最大限度地降低由于共振給活塞環帶來的傷害。除此以外，新型活塞環的控油和布油能力也大大增強，積碳問題也得到進一步地改善。

　　Abstract： This paper studies the structure and sealing mechanism of the new-type composite single gaseous ring of engine and puts forward that the composite single gaseous ring with new pattern solves the air leakage of clearance-compression of the traditional piston ring and the air leakage will be greatly reduced. At the same time， the new piston ring improves the vibration of the traditional piston ring， and it can minimize the damage of the piston ring caused by the resonance. In addition， the ability of oil-control and oil-arrangement of the new piston ring has been greatly enhanced， the problem of deposition has also been further improved.

　　關鍵詞：發動機,新型復合式單氣環,結構,密封機理

　　應用基礎與工程科學學報最新期刊目錄

TBM三板刀盤結構參數優化與形變研究

摘要：全斷面巖石掘進機（TBM）刀盤工作環境惡劣，易因結構剛度強度不足而發生形變大、振動加劇，導致刀盤焊縫開裂，甚至刀盤大軸承損壞等問題，嚴重影響施工效率與設備壽命。據此，以某引水隧洞工程為背景，系統研究了三板刀盤結構參數對其剛度性能的影響。首先，根據彈性力學理論確定了均質刀盤聯接板厚度和刀盤支撐半徑的合理取值范圍；隨后，構建三板箱型體刀盤有限元模型，結合正交試驗進行均布載荷工況下三板箱型體刀盤的形變分...

基于河網分級的長江流域總初級生產力空間分布及氣候響應分析

摘要：深入理解GPP分布及其變化的空間異質性與內在驅動機制，對于植被修復和近自然碳增匯措施的制定，具有重要的科學意義。現有流域GPP空間格局研究多依托柵格尺度開展，且以定性描述為主，缺乏空間關聯的直觀表達。本研究創新性地將H-S（Horton-Strahler）河網分級方法納入流域尺度GPP空間格局分析框架，以河段H-S級別為核心紐帶，構建河段級別、GPP空間分布特征與驅動因子三者聯動的系統分析體系，為...

數據驅動土體小應變硬化模型變形參數反演研究

摘要：基坑開挖中影響區域土體主要處于小應變范圍，傳統小應變硬化（Hardening Soil-Small， HSS）模型參數確定方法難以反映取樣擾動和試驗誤差等因素對土體剛度特性的影響，建立基于實測圍護樁水平側移數據的HSS本構模型變形參數反演方法是基坑數值分析的迫切需求。以福州某深基坑施工為算例，通過開展不同變形參數組合下的基坑開挖有限元分析，建立變形參數-圍護樁水平側移數據集，引入卷積神經網絡（CN...

隧道突水突泥災害多要素耦合本體建模與知識圖譜構建方法

摘要：突水突泥災害是影響隧道建設安全的重大地質風險，其孕育機制復雜、突發性強、多要素耦合程度高，傳統依賴經驗的評估與處治決策難以實現知識的有效積累與復用。為此，本文提出了一種隧道突水突泥災害多要素耦合本體建模與知識圖譜構建方法。首先，從災害系統理論出發，解析了突水突泥災害的孕災環境、致災因子與承災體之間的相互作用機制，構建了包含“事件層-對象層-屬性層”的三級本體模型，實現了災害要素的語義化定義、層次化...

唐古拉山中段冰川能量與物質平衡模擬研究

摘要：為揭示唐古拉山中段冰川物質平衡變化及其對氣候的響應，利用耦合積雪和冰面能量-物質平衡模型（Coupled Snowpack and Ice Surface Energy and Mass Balance Model， COSIMA），結合高亞洲地區精細化數據（High Asia Refined Analysis， HAR）、ERA5再分析數據及實測氣象站資料，模擬分析了2021-2023年該區域冰...

基于單測點響應模態成分小波包能量的中小跨徑橋梁損傷識別

摘要：我國中小跨徑橋梁數量龐大且分布廣泛.交通部明確提出其健康監測須遵循輕量化為主，市場化推進的原則.因此低成本、易實施的輕量化損傷識別方法需求迫切.傳統健康監測方法傳感器用量大，造價高昂，在中小跨徑橋梁推廣遇到瓶頸.為解決這一難題，實現中小跨徑橋梁健康監測系統的輕量化，本文提出了一種基于橋梁上單測點響應模態成分小波包能量的損傷識別方法，將傳感器用量做到極致.研究移動荷載作用下橋梁上單點位移響應所包含的...

基于彈性凸輪拮抗驅動的連續體機器人變剛度研究

摘要：受脊柱生物力學啟發，提出一種新型拮抗式張緊耦合凸輪-彈簧機構，旨在解決連續體機器人因欠驅動構型所導致的剛度不足與定位精度低等問題.該機構采用一體化設計的相位協同緊湊驅動器與彈性中空凸輪，能夠通過簡約的驅動輸入實現結構剛度的有效調控.相較于傳統每線纜獨立電機的驅動方案，電機數量減少75%,大幅降低了系統體積和控制復雜度.實驗結果表明，所提出的結構可顯著提升機器人的等效剛度：樹脂基機器人在30g載荷下...

一種針對包絡式軟體抓持器的抓取姿態建模方法

摘要：軟體抓持器憑借其優異的自適應抓取能力與安全性，已成為當前解決復雜物體抓取問題的有效方案.然而，軟體抓持器形態結構的多樣性以及相關數據集的匱乏，為實現自主抓取策略的智能化帶來了挑戰.針對這一問題，提出一種基于物理仿真模擬與深度學習結合的包絡式軟體抓持器自主抓取方法.該方法的核心在于利用物理仿真器完成抓持器參數化建模與抓取場景的模擬，通過子面積求取和法向一致性貢獻，構建抓取穩定性質量評分體系，同時實現...

考慮空間位姿的機器人銑削穩定性邊界辨識

摘要：機器人銑削在大型復雜構件加工中優勢明顯，但串聯機器人柔順性強、動力學隨空間位姿顯著變化，致使穩定性邊界難以在工作空間內一致評估.針對此問題提出面向空間位姿變化的穩定性邊界辨識方法.該方法首先在平穩加工工況下采集輸出響應數據，采用以計算效率提升為目標的改進隨機子空間識別，快速獲得不同位姿下關鍵模態參數；其次，建立規范的位姿坐標變換關系，保證不同位姿下辨識得到的模態參數與穩定性指標在統一參考系中表達，...

基于深度強化學習的主從式足端閉鏈多足機器人設計

摘要：閉鏈連桿機構具有少動力、高剛度等優勢，廣泛應用于多足機器人的腿機構設計.獲得可實現預期足端軌跡的最優連桿參數是閉鏈腿機構尺度綜合的核心問題.受人類步態特征啟發，提出一種適用于閉鏈多足機器人的新型主從式足端腿機構，以提升機器人行走穩定性.結合深度強化學習，提出一種獲取最優連桿參數的尺度綜合方法，以提高機構設計效率.仿真結果表明，腿機構曲柄轉速為80rpm時，主從式足端閉鏈多足機器人可使機身波動范圍降...

拓撲信息引導的多連通分量分層路徑規劃算法

摘要：在機器人繪圖、增材制造和數控加工等領域，高效繪制具有多個分離連通分量的復雜圖形是提升加工效率與質量的關鍵.現有路徑規劃方法在處理含嵌套結構的多連通分量圖形時，通常難以顯式建模拓撲層級關系，難以在全局約束下最小化提筆移動距離.為此，提出一種分層拓撲優化算法，該算法基于圖形組件間的拓撲包含關系構建層級結構，并融合全局優化與局部貪心策略確定連接順序.通過在自定義、QuickDraw和KanjiVG這3類...

一種基于改進動態運動基元的自適應穴位偏移軌跡規劃方法

摘要：提出一種改進的杵針機器人軌跡規劃方法，能夠自適應響應穴位偏移并實現與背部曲面的柔順貼合.該方法引入高斯窗引力-時間耦合機制，在空間與時序2個維度引導軌跡靠近動態穴位.二維仿真結果表明，軌跡形變降低16.35%,響應時間縮短約2s,顯著緩解了偏移帶來的節奏突變問題.進一步設計了吸引力強度調控策略，在提升靠近精度的同時有效抑制軌跡畸變，形狀損失平均降低約7%,路徑一致性增強.在豎直方向上，構建了基于曲...

一種改進的MedSAM自動分割方法及其在ACLR術中的應用

摘要：針對膝關節CT圖像分割中存在魯棒性不足、復雜邊界適應性差等問題，提出了一種改進的MedSAM自動分割方法.該方法在保留MedSAM編碼器深層語義提取能力的基礎上，設計了融合層級語義聚合與多尺度跳躍連接的解碼器，實現全局解剖結構的建模和局部邊界細節的恢復.進一步引入切片位置信息嵌入、相鄰切片一致性約束及邊界感知優化策略，提升其穩定性與泛化能力.在自建數據集上的實驗結果表明，該方法的Dice、IoU、...

生物炭對黃河底泥基植生基材保水性和氮、鉀流失的影響

摘要：黃河流域生態修復面臨“缺土少水”和底泥淤積的雙重困境.通過設置3種木質生物炭摻量(0、1%、2%),研究生物炭對黃河底泥基植生基材持水能力、入滲特征和氮/鉀流失特征的影響，旨在探索黃河底泥資源化利用于生態修復工程的途徑.研究結果表明：添加生物炭可有效提高黃河底泥基植生基材的孔隙度、田間持水量和飽和含水量，同時降低基材的穩定入滲速率、累計滲透量和飽和導水率.生物炭摻量與基材中銨態氮和速效鉀的平均流失...

外源磷對紅樹林沉積物鎘生物有效性和溫室氣體排放的影響

摘要：紅樹林作為海陸交界的重要生態系統，其生態功能正面臨工業化發展和人類活動導致的污染物（如鎘）和營養元素（如磷）輸入增加的顯著影響.采用室內培養實驗，模擬了不同磷輸入濃度（0mg/L、5mg/L、10mg/L）下紅樹林沉積物的變化特征，探討了磷輸入對鎘污染紅樹林沉積物中鎘生物有效性、有機碳庫及溫室氣體排放的影響.研究結果顯示：磷輸入顯著降低了沉積物中鎘的生物有效性，其中10mg/L的磷輸入使交換態鎘濃...

基于洪水過程矢量方向的深度學習洪水概率預報方法

摘要：準確的洪水預報對防洪減災、保障人民生命財產安全以及提升水資源利用和保護水平具有重要意義.為提高洪水預報的精度和可靠性，研究在LSTM模型的輸入、輸出層分別耦合徑流過程矢量化方法與Bootstrap區間預測算法，構建了一種基于洪水過程矢量方向的深度學習概率預報模型(VD-LSTM-Bootstrap).以靜樂和盧氏流域為研究對象，選取50場和20場實測洪水數據，按照7∶3的比例劃分為訓練集和驗證集....

典型南方丘陵城市內澇模擬與排水能力提升研究

摘要：針對南方丘陵城市內澇洪水演進和成因機制不明晰、傳統治理措施效果不佳等難題，以江西省某丘陵城市片區為例，基于MIKE FLOOD平臺構建了“一維管網-二維地表”動態耦合模型，準確模擬了丘陵城市內澇洪水演進過程及淹沒特征，并闡明了內澇成因機制.提出了“高-中-低三級分控、立體聯排”內澇治理措施，即疏通高地勢區域排水通道，改造中地勢區域排水能力不足管道，擴建低洼區域易澇點排水管道.研究結果表明：內澇耦合...

鋼-FRP復合筋增強鋼管超高性能混凝土組合柱抗震性能試驗與數值研究

摘要：為解決鋼管混凝土柱在地震作用下剛度退化快且殘余變形大的問題，提出了一種新型配置鋼-FRP復合筋(Steel-FRP Composite Bar, SFCB)的鋼管超高性能混凝土(UHPC-filled Steel Tube, UHPCFST)組合柱.通過擬靜力試驗和有限元模型對UHPCFST組合柱的抗震性能進行研究，分析了混凝土強度、鋼管屈服強度、縱筋類型、配筋率、配箍率、軸壓比和長細比的影響.研...

試驗尺度下巖體結構面粗糙度評價的合理采樣間距確定

摘要：利用三維激光掃描技術獲取結構面點云進行粗糙度系數JRC（Joint Roughness Coefficient）計算時，采樣間距的確定對粗糙度評價的準確性至關重要.選取湖北省黃岡市英山縣地區巖體結構面樣本，使用手持式三維激光掃描儀采集0.1mm分辨率的點云數據.以0.1mm為步長，在0.1～5.0mm內通過計算統計參數起伏角標準差（SD_i）分析8個結構面的JRC隨采樣間隔的變...

融合確定性物理模擬和機器學習的設定地震寬頻帶三維地震動參數預測方法

摘要：針對近地表低波速土體特性（異質性、非線性、濾波放大）難以納入確定性物理模擬的三維地震動參數預測中，提出了一種融合確定性物理模擬和機器學習的設定地震寬頻帶三維地震動參數預測方法.首先，基于KiK-Net強震動數據庫，根據場地參數和選定基巖面的地震動參數，結合隨機森林算法開展訓練，預測地表的東西向（EW）、南北向（NS）和豎向（UD）的地震動參數；其次，基于確定性物理的設定地震動模擬方法，得到基巖面處...

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