【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

基于EMD-CASSA-ELM盾構隧道地表沉降預測

摘要：為了更加準確有效的預測盾構隧道地表沉降，本文提出了一種經驗模態分解（EMD）、麻雀搜索算法（SSA）與極限學習機（ELM）組合的盾構隧道地表沉降預測方法。首先，利用EMD對沉降序列進行分解，將序列分解為趨勢向量和波動向量，充分提取序列的有效信息；其次，通過引入Cubic混沌映射初始化種群和自適應因子優化搜索者的位置公式，提出一種混沌自適應麻雀搜索算法（CASSA）；最后，利用CASSA對極限學習機...

考慮截面尺寸效應的深基坑支撐梁爆破振動預測模型研究與應用

摘要：為實現深基坑鋼筋混凝土支撐梁安全高效拆除，對某深基坑支撐梁爆破拆除工程進行現場振動監測與分析，并系統揭示了鉆孔爆破作用下支撐梁振動速度的影響因素。基于量綱分析推導出考慮截面尺寸效應的爆破振動速度峰值預測模型，并結合現場實測數據對模型精度進行了驗證。研究結果表明：支撐梁截面尺寸對爆破振動速度峰值存在顯著放大效應；考慮截面尺寸效應的爆破振動預測精度更高，其切向、徑向和豎向三個分量的質點振動速度峰值預測...

基于徑流侵蝕功率的次洪尺度淤地壩系淤積量估算研究

摘要：本研究提出了一種適用于場次暴雨洪水過程中的淤地壩系淤積量估算的計算方法。該方法采用分布式水文水動力模型模擬流域降水-產匯流過程，應用徑流侵蝕功率理論量化地表徑流侵蝕能力，結合輸沙模數構建動態泥沙輸移方程；基于水力學原理建立壩系泄水建筑物調控模型，綜合考慮淤地壩幾何參數及運行工況等因素，定量表征淤地壩系的水沙過程級聯調控效應。應用該方法對王茂溝壩系流域“7.26”暴雨事件的水沙過程和壩系淤積量進行了...

水平場地動力離心試驗孔壓增量模型與液化 閾值研究

摘要：孔壓增量模型是表征地震荷載下可液化土體孔壓增長過程和解析不同因素貢獻作用的一種重要工具，可有效支撐工程性態抗震設計對場地液化風險量化評估的發展需求。針對現有孔壓增量模型的普遍問題和液化閾值影響因素認識需求，提出了包含4個狀態項的動態孔壓發展預測增量模型，并結合兩組標準砂和珊瑚土動力離心模型試驗，探討了峰值、殘余兩種數據拾取方法對預測結果的影響，評價了不同土體場地液化風險預測的可靠性與適用性。結果表...

基于數值模型和GA-BP神經網絡的城市內澇快速預測方法

摘要：由極端降雨事件導致的城市洪澇災害日益嚴重，然而數值模型作為目前城市內澇風險分析和預警預報的主要技術手段之一，因其計算速度較慢而難以應對短歷時強降雨導致的城市洪澇災害的預警預報需求。如何通過AI技術快速和準確地預測城市洪澇災害過程及風險等級是當前亟待解決的問題。針對這一問題，本文通過GPU加速的高精度水動力模型模擬模擬計算研究區不同降雨重現期下的洪澇結果，利用該洪澇結果驅動GA-BP神經網絡模型，構...

基于少量標注樣本的TBM圍巖分級半監督學習方法

摘要：在隧道掘進機(TBM)施工過程中，圍巖等級的實時、準確評價對隧道工程至關重要.利用TBM掘進參數進行圍巖等級判別并應用于工程實踐具有較高的可行性.近年來，基于機器學習的TBM掘進參數反分析圍巖等級方法得到廣泛應用，但傳統監督學習方法受樣本標簽準確性的影響較大，在處理含有噪聲標簽的數據集時，其精度很難進一步提高.針對這一問題，提出一種自適應閾值置信度篩選策略，用于識別數據集中的噪聲標簽，并結合半監督...

基于上下文動態信息和多尺度注意力的巖心完整性智能評價算法

摘要：為解決傳統巖心完整性人工評價方法效率低下的問題，基于YOLOv8網絡框架，提出了一種結合上下文動態信息和多尺度注意力的巖心完整性智能評價算法，稱其為YOLOv8-CMR.在YOLOv8-CMR中，首先，融合ODConv和Transformer構建了一種基于上下文增強的動態特征提取模塊，ODConv通過對卷積核參數的全方位動態調整，實現對復雜多變的巖心細節特征的精準提取，Transformer通過對...

半監督學習的盾構掘進圍巖等級分類方法

摘要：圍巖等級分類對全斷面隧道掘進機(Tunnel Boring Machine, TBM)的掘進性能具有重要影響.由于圍巖分類測試的經濟、時間和人力成本較高，沿掘進方向的實測數據點稀疏，數據量十分有限.基于TBM掘進過程中產生的大量監測數據，數據驅動模型被引入圍巖分類研究.然而，現有研究大多利用有限的圍巖實測數據與經驗插值數據構建模型，可能導致模型基于與實際圍巖情況不符的標簽數據進行訓練和測試，從而降...

基于異質模型融合與貝葉斯優化的巖石強度隨鉆智能預測

摘要：機器學習已成為巖石強度隨鉆智能預測的最佳選擇，針對巖石強度隨鉆預測中存在的特征單一、模型泛化能力不足等問題，提出一種基于異質模型融合與貝葉斯優化的巖石強度隨鉆智能預測方法.首先，構建聯合鉆進參數與礦物組成的巖石強度預測指標體系，突破傳統方法依賴單一鉆進參數的局限；其次，基于Stacking異質集成框架，融合多項式回歸（PR）、支持向量機（SVM）、BP神經網絡（BPNN）和隨機森林（RF）4類基學...

基于機器學習的山嶺公路隧道初期支護智能決策

摘要：針對鉆爆法隧道初期支護決策中施工信息實時獲取困難、歷史數據利用率低導致時效性與安全性不足問題，提出一種融合機器視覺與多源數據驅動的智能支護決策方法.基于云南宣會高速隧道工程數據，構建了包含13維特征參數的多源數據庫，特征參數通過卷積神經網絡視覺提取、現場記錄與試驗測量多途徑獲取.采用集成學習框架開發了支護方案分類與參數回歸雙預測模型：（1）基于AdaBoost分類模型實現支護方案智能選擇，精確率、...

基于深度學習的TBM運行參數預測及小樣本擴充研究

摘要：為解決全斷面隧道掘進機（TBM）運行參數預測精度不足及小樣本數據困境，構建了融合深度學習與生成式對抗網絡（GAN）的聯合預測框架.以吉林中部城市引松供水工程TBM施工數據為研究對象，通過建立二值判別函數篩選有效數據段，結合箱型圖法剔除離群值、Z-Score歸一化處理多源異構數據；建立深度神經網絡（DNN）、長短期記憶網絡（LSTM）、卷積神經網絡（CNN）3類預測模型，采用隨機梯度下降（SGD）、...

基于WOA-BP神經網絡的盾構地鐵隧道拱頂沉降預測

摘要：為了實現精準且有效的預測施工過程中的盾構地鐵隧道沉降，保證地鐵隧道施工及運營安全，基于沈陽地鐵1號線盾構地鐵施工現場監測數據，引入了鯨魚優化算法(WOA)優化BP神經網絡(Back Propagation)參數，構建了WOA-BP盾構地鐵隧道沉降預測模型，并分別與布谷鳥優化算法(CS)、粒子群算法(PSO)優化后的BP神經網絡模型及不經過其他算法優化后的BP神經網絡模型等3種預測模型對比分析，結果...

基于長標距FBG傳感系統的管道監測及數據恢復研究

摘要：利用長標距光纖光柵(LG-FBG)傳感系統對管道進行監測，可準確評估其結構健康狀況.然而，環境的復雜性可能導致監測數據丟失，從而使管道評估信息不夠充分，降低了對潛在問題的早期預警能力.基于此，在管道工程中搭建了LG-FBG傳感系統，并分析了監測數據丟失的可能性.隨后，基于優化雙向長短時記憶網絡(Bi-LSTM)與生成對抗網絡(GAN),捕捉可用數據與缺失數據之間的時空相關性，并分析了缺失時間占比及...

輕量化公路隧道襯砌裂縫檢測網絡模型研究

摘要：針對隧道襯砌裂縫傳統檢測方法效率低、精度不足的問題，提出了基于深度學習的YOLOv10-CGBN網絡.該網絡引入Context Guided Block(CG Block)融合局部與全局信息，提高了對細長裂縫的檢測精度；在特征融合部分集成Bidirectional Feature Pyramid Network(BiFPN)可實現裂縫特征的跨尺度雙向流動，捕捉不同尺度的裂縫信息而無需顯著增加計算成...

水下混凝土結構缺陷精細分割與形態特征

摘要：為解決水下結構缺陷難以準確識別和量化分析的問題，提出了一種針對復雜噪聲環境下的大壩水下混凝土結構缺陷精細分割和幾何形態特征量化分析的方法.首先，針對缺陷像素級分割深度學習模型建模成本高且顯著依賴數據質量的問題，構建了工程結構缺陷數據集，并應用跨域遷移學習提取缺陷的通用特征與先驗知識.其次，基于單階段實例分割模型YolactEdge,引入深度殘差網絡ResNet-50和輕量化卷積神經網絡Mobile...

深埋隧道應力型災害破壞體塊度特征的機器視覺分析

摘要：巖爆和應力型塌方為深埋隧道常見的高應力災害，因破壞過程與主控因素相似常難以準確區分，但破壞體塊度特征具有明顯差異.為此，依托某深埋隧道典型應力型災害案例，構建基于同態與雙邊濾波的圖像濾波降噪模型，創建融合二值化與分水嶺算法的破壞體智能識別與塊度分析模型，實現巖爆、應力型塌方災害破壞體的機器視覺識別與塊度特征定量分析，并結合微震活動特征探討了破壞體塊度特征差異性原因.研究結果表明：(1)應力型災害的...

基于LiDAR技術的地鐵隧道滲漏水識別方法及應用

摘要：滲漏水病害已經嚴重影響到地鐵運營的安全性及耐久性.傳統的人工檢測方法很難滿足當前繁忙地鐵線路的檢測需求，亟需一種快速、準確的檢測技術.基于LiDAR技術提出了一種地鐵隧道滲漏水識別方法.沿隧道軸線方向將點云數據按照管片寬度進行分割，將一段隧道點云模型按環號分成多段單環點云模型，利用強度修正消除激光測距和激光入射角對識別結果的影響，采用圖像處理算法對每一環點云數據進行處理，可根據環號信息推算隧道里程...

脆性破壞地質災害智能監測預警研究與展望

摘要：隨著脆性破壞地質災害發生頻率的增加，其預警難度逐漸凸顯.不同于塑性破壞，脆性破壞災害在破壞前缺乏明顯的塑性應變，難以精準識別.研究表明，脆性破壞是內、外動力耦合作用的結果，其破壞機理分析需依賴更全面的數據支撐；其中，巖橋損傷是脆性破壞發生的核心因素.因此，預警的關鍵在于識別結構面的損傷敏感性指標，并結合多領域敏感性因子，構建基于分離破壞前兆識別的智能預警模型.當前，脆性破壞地質災害的預警技術仍受限...

地下工程注漿數值模擬研究進展及未來發展方向

摘要：隧道與地下工程建設過程中突涌水災害頻發，注漿是防控突涌水災害最有效的手段之一.漿液的擴散運移過程直接制約著突涌水注漿控災工程設計和施工的成敗.由于被注介質的隱蔽性和復雜性，漿液在巖體介質中的擴散過程無法直觀判定，注漿數值模擬方法可直觀展示漿液的擴散過程，逐漸成為注漿機理研究的重要手段.首先介紹了注漿模擬常用的數值方法，接著綜述了裂隙-管道介質注漿模擬和孔隙介質注漿模擬兩方面的最新研究進展，最后對注...

基于雙尺度機器學習的隧道掌子面巖性概率分布智能識別方法及其應用

摘要：巖性是巖體工程設計與施工的關鍵參數，對隧道穩定性及安全性具有重要影響.針對現有隧道掌子面混合巖性識別精度不足的問題，融合分析巖塊尺度與隧道掌子面尺度的圖像數據，提出一種基于雙尺度機器學習的隧道掌子面混合巖性概率分布智能識別方法.首先，基于隧道爆破產生巖塊的顏色、紋理、礦物組成等視覺特征，采用ResNet 101圖像分類算法實現巖塊尺度的巖性分類識別；其次，利用UNet++語義分割算法對隧道掌子面尺...

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