中北大學學報(自然科學版)

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中北大學學報(自然科學版) 關注(): 期刊周期：雙月刊; 期刊級別：省級; 國內統一刊號：14-1332/TH; 國際標準刊號：1673-3193; 主辦單位：中北大學; 主管單位：華北工學院; 上一本期雜志：中國表面工程制造工程技術期刊; 下一本期雜志：制冷技術工程技術期刊

　　《中北大學學報(自然科學版)》1979年創刊，是中文核心期刊。

　　《中北大學學報(自然科學版)》本刊以基礎理論、應用科學和工程技術為主要刊登內容，旨在反映我院重要的科研成果，以促進學術交流，推動教學和科研工作的發展，本刊基本上是為我院教師、科研人員服務的。主要欄目為應用基礎研究、機械與動力工程、自動化與計算機、化工與環境工程、電子與電子信息、材料科學與管理工程等，涵蓋了機械、材料、化工、控制、計算機、測試、信息、電子及安全工程等專業，是高等學校、科研院、所、部隊廣大教師和科研人員的學術園地。獲獎情況：1999年教育部優秀期刊三等獎;1995高校優秀學報三等獎;1995年獲國家教委科技司優秀學報二等獎、1996年獲中國兵器工業總公司優秀期刊三等獎;1992年起連年被評為山西省一級期刊;1995年獲山西省高校學報一等獎;2009年獲全國高校科技期刊優秀編輯質量獎;2009年獲中國科技論文在線優秀期刊二等獎。

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　　中北大學學報(自然科學版)雜志欄目設置

　　應用基礎研究、機械與動力工程、自動化與計算機、化工與環境工程、電子與電子信息、材料科學與管理工程

　　中北大學學報(自然科學版)雜志榮譽

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　　《青海師范大學學報》(雙月刊)創刊于1960年，是青海師范大學主辦的綜合性學術刊物，分為哲學社會科學版(雙月刊)和自然科學版(季)。學報主要反映青海師范大學和全國各地的專家、學者的科研和教學成果，擇登經濟、文學、歷史、哲學、政治、法律、教育心理以及數學與信息技術科學、生命科學、物理學、化學、地理學等學科的學術論文。

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基于改進Faster R-CNN的小樣本目標檢測算法

摘要：針對小樣本場景下訓練樣本數量稀少導致的模型可學習的信息有限、模型的性能表現受目標的尺度變化制約以及對基類知識的災難性遺忘等問題，遵循遷移學習方法，提出了一種改進Faster R-CNN的小樣本目標檢測算法。首先，在特征提取階段，加入中心坐標注意力機制，引導模型學習目標的核心特征，同時引入多尺度融合與可變形卷積，使模型能夠在不同尺度特征圖上提取豐富的特征信息；然后，引入漸進式RPN，采用兩階段回歸方...

基于雙曲圖對比學習增強的儲備藥物推薦方法

摘要：儲備藥物推薦可以通過預測疾病演變主動提供用藥建議，是優化預防性醫療庫存管理的關鍵。針對電子健康記錄中醫療編碼的長尾分布特征，以及現有模型對多源關系挖掘不足和任務間協同機制缺失等挑戰，亟需提升復雜醫學關聯下的表征學習能力。本文提出了一種基于雙曲圖對比學習的多關系增強型儲備藥物推薦方法（HGCL-MR）。該方法首先整合診斷本體、藥物本體及病歷統計規律，構建異構多源先驗知識圖以表征復雜的醫療關聯。在此基...

基于MOF衍生碳材料的乒乓球拍膠皮表面改性及其摩擦學行為研究

摘要：傳統乒乓球拍膠皮在長期擊球摩擦與熱氧老化條件下易出現摩擦性能漂移，且常存在抓球能力（摩擦）與回彈（耐久）難以兼顧的問題。為提升膠皮摩擦穩定性與耐老化能力，本文以金屬有機框架材料HKUST-1為前驅體，經高溫碳化制備Cu/C復合多孔碳材料（MOFs-C），并將其按不同比例摻入丁苯橡膠（SBR）基體構建復合膠皮膜。通過SEM、 XRD等表征可知，MOFs-C在碳化后仍保持類八面體顆粒形貌與晶體特征，且...

高過載炮擊環境下的慣性傳感器信號重構方法

摘要：制導炮彈在發射過程中存在高過載、高旋轉等極端力學環境，導致彈載慣性測量組件受量程約束在發射瞬間無法進行高精度測量。本文提出了一種基于雙向長短期記憶物理信息神經網絡（BiLSTM-PINN）的慣性傳感器信號重構方法，通過對小量程高精度陀螺儀超量程段信號進行重構實現了高旋環境下慣性傳感器的高精度感知。首先，通過建立傳感器在極端力學環境下的多物理場耦合模型，分析其動態響應特性與失效機理；其次，構建BiL...

基于深度強化學習的智能駕駛方法研究與部署實現

摘要：深度強化學習在自動駕駛領域展現出巨大潛力，但仍普遍存在學習效率低、動作連續性差以及從仿真到實車的遷移部署困難等問題。為此，本文提出一種融合預訓練變分自編碼器（Variational Autoencoder,VAE）、長短期記憶網絡（Long Short-Term Memory, LSTM）與近端策略優化（Proximal Policy Optimization, PPO）的智能駕駛方法，構建了LS...

武器發射強沖擊下數據記錄儀的抗過載技術

摘要：針對武器發射過程中超過100 000 g高沖擊環境的測試需求，本文開展了高沖擊記錄儀的抗過載技術研究。為了解決強沖擊下記錄儀易損毀與信號失效的問題，提出了一套結合結構與電路的綜合抗過載方案。結構方面，設計了“剛性固封+柔性減振”三級防護體系，內殼采用高比強度鋁合金以降低慣性載荷，并通過引入芳綸增強復合導線與芯片級底部填充工藝，提高了系統在高沖擊載荷下的結構穩定性與電連接可靠性。電路方面，采用高集成...

基于進化-改進麻雀算法的仿生地磁導航

摘要：地磁導航具有自主、無源、隱蔽性強的優點，但傳統地磁匹配方法需要依賴精確的地磁圖，限制了其在境外、遠洋等場景中的應用。為此，本文提出一種無需先驗地磁圖的仿生地磁導航算法，通過融合進化算法與改進麻雀算法實現自主導航。算法對傳統麻雀算法進行了三方面改進：采用Tent混沌映射生成初始航向角種群，其網格數量方差等4項指標均優于隨機生成法，提升了初始解空間覆蓋均勻性；改進探索者位置更新策略，引入孔雀算法展示機...

噻二唑功能化的紫精在中性水性有機液流電池中的性能研究（英文）

摘要：中性水系有機氧化還原流電池（AORFBs）因其活性物質來源廣泛、分子結構可精準調控及環境友好等優勢，被視為可擴展儲能與可再生能源發電的關鍵儲能技術之一。然而，現有的有機氧化還原活性分子仍面臨多重性能瓶頸，包括溶解度偏低、氧化還原電位偏離水溶液熱力學穩定窗口，以及在長期循環過程中容量衰減顯著，嚴重制約了其在中性水系電解質體系中的工程化應用。本文設計并合成了一類新型噻二唑中間體的吡啶鎓衍生物4,4′-...

PBX炸藥壓裝成型參數化仿真與機理分析

摘要：針對PBX炸藥壓裝成型中內部力學行為難以直接觀測及工藝優化缺乏直觀依據的問題，對ABAQUS仿真軟件進行二次開發，基于Qt Creator平臺構建了一種壓裝成型參數化仿真軟件，研究了壓制工藝參數對裝藥內部應力傳遞與炸藥造型粉致密化機制的影響。壓裝PBX炸藥材料本構模型選用可準確描述造型粉的塑性變化及體積壓縮行為的Drucker-Prager Cap模型，并通過實驗完成了參數標定與硬化規律驗證。結果...

面向中文多場景文本圖像生成的高質量多模態數據集MojiTextCN的構造方法

摘要：針對當前多模態大模型在中文密集文本圖像生成與理解任務中，因缺乏覆蓋復雜排版與多樣字體的高質量數據集而導致性能受限的問題，本文構建了面向多場景的大規模多模態數據集MojiTextCN。本文設計了一套融合生成式大模型與顯式中文排版規則的自動化數據構造方法，該方法不局限于單一的API黑盒拼接范式，通過“合成+真實”雙軌策略，結合視覺語言模型與自動化標注技術，并引入《通用規范漢字表》進行底層字形硬約束與多...

面向高空爆炸試驗的沖擊波測試系統

摘要：針對空爆條件下沖擊波傳播特性與地面爆炸存在顯著差異，且傳統沖擊波測試裝置難以適用于空中布設及多方向沖擊波測量的問題，設計并研制了一種輕量化空爆沖擊波測試系統。該系統以徑向極化球形壓電傳感器為核心敏感單元，利用其幾何對稱結構實現沖擊波超壓信號的全向響應測量。構建了由信號調理電路、高速模數轉換模塊、空間信息獲取模塊及本地存儲單元組成的存儲式測試系統，實現了沖擊波信號的自動觸發、高速采集與本地記錄。系統...

基于K-Means-SMOTE與Bi-LSTM的不平衡數據軟件缺陷預測方法

摘要：軟件缺陷預測在保障軟件質量中具有重要作用，但現有方法在數據嚴重不平衡時難以準確識別少數類缺陷，影響整體預測性能。本文提出結合（K-Means Synthetic Minority Over-sampling Technique,(KMeans-SMOTE)）過采樣與雙向長短期記憶網絡（Bidirectional Long Short-Term Memory, Bi-LSTM）的軟件缺陷預測方法，以...

基于超表面的寬入射角雙頻太赫茲偏振選擇器的設計與分析

摘要：目前的單頻段太赫茲偏振選擇器件已難以滿足偏振成像、光譜探測及無線通信等應用場景對多功能集成與頻譜復用的需求，而現有雙頻段偏振選擇超表面結構普遍存在入射角穩定性不足、不同工作頻段獨立性較差等問題，限制了其在實際復雜工況下的應用性能。本文提出了一種雙頻段線二色性太赫茲超表面器件，通過內部開口非對稱亞波長單元結構，實現了獨立頻段對正交線偏振太赫茲波的高效選擇性調控。仿真結果表明，該器件在0.483 TH...

鈷/鉻共摻雜協同增強NiS的尿素電氧化性能（英文）

摘要：在尿素氧化反應（UOR）輔助電解水制氫過程中，構筑用于UOR的高性能鎳基催化劑是提高制氫效率的關鍵問題。本文采用水熱-煅燒法，在碳布（CC）上制備了鈷/鉻共摻雜的硫化鎳復合物（Co,Cr-NiS/CC）。通過X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、 X射線光電子能譜（XPS）等手段對復合物的物相、形貌、結構和表面化學態進行了表征。在1.00 mol·L^-...

基于YOLOv8-R50CBAM的槍管內壁缺陷檢測研究

摘要：槍管內壁缺陷檢測中存在強紋理干擾、弱對比缺陷與復雜噪聲的問題，而現有方法在檢測精確度等方面還存在不足，因此本文提出了一種改進的YOLOv8-R50CBAM檢測方法。通過對比ResNet50、 MobileNetV1與VGG16，確定以ResNet50作為主干網絡。模型核心包括：在主干網絡嵌入CBAM注意力機制，構建了前端特征提取模塊CRB，用來增強缺陷特征響應并抑制背景干擾；在Neck部分引入基于...

超重力強化氫氧化鉀耦合甘氨酸鉀溶液脫除密閉空間CO₂的研究

摘要：密閉空間進出口受限，通風不良，內部人員呼吸會持續產生CO₂，而這種環境下低分壓CO₂吸收傳質推動力小，且傳統有機胺吸收劑腐蝕性強、易揮發產生刺激性氣體，因此開發吸收效果優良且安全環保的綠色高效CO₂吸收劑至關重要。本文將氫氧化鉀（KOH）和甘氨酸鉀（Gly K）混合溶液作為復合吸收劑，在鼓泡反應器和超重力反應器條件下開展了低體積分數...

超聲傳能系統諧振頻率動態跟蹤電路設計及性能研究

摘要：諧振頻率漂移與阻抗失配是制約超聲波過金屬壁高效能量傳輸的關鍵因素，針對不同頻率應用場景，精準探明諧振頻率點對提升超聲傳能系統寬頻動態響應性能至關重要。本研究提出了一種超聲無線傳能系統諧振頻率動態跟蹤設計方法，為了提升能量轉換效率，選用現場可編程門陣列（FPGA）控制器，構建了以氮化鎵高電子遷移率晶體管（GaN HEMT）為核心的全橋逆變電路，結合設計的LC阻抗匹配網絡，通過提升開關速度、降低損耗實...

三人三策略演化博弈模型的復雜動力學分析

摘要：本文以三人石頭-剪刀-布博弈為研究對象，構建了三人三策略循環占優博弈模型。以參與者Ⅰ的策略為例構建收益矩陣，并在復制動力學框架下研究其穩定性特征。在收益矩陣保持對稱的條件下，引入參數α表示失敗情況下的相對損失強度，用來刻畫系統的競爭強度變化。同時，考慮博弈者的混合策略情形，并構建新的收益矩陣，結果表明，當參與者采取完全混合策略時，對應的納什均衡為(（1/3,1/3,1/3）,（1/3,1/3,1/...

嵌入多元變異與雙選擇算子的雙子群驅動灰狼優化算法

摘要：針對傳統灰狼優化算法搜索導向單一及種群更新機制缺乏選擇性，導致種群多樣性過早流失與局部極值逃離能力不足的問題，提出一種嵌入多元變異與雙選擇算子的雙子群驅動灰狼優化算法。該算法采用雙子種群協同演化框架，融合差分變異算子與傳統灰狼優化算法位置更新規則，分別引導各子群的搜索方向，增強種群的全局探索能力；同時，在環境選擇階段，引入整體替換策略與一對一貪婪競爭機制，篩選優質子代個體更新種群，提升其對潛在局部...

基于Transformer-FPGA協同特征建模的光電坐標高精度定位技術

摘要：針對光電坐標檢測系統中傳統算法在復雜遮擋場景下定位精度不足的問題，本文提出了一種基于Transformer模型的彈丸著靶坐標檢測算法。該算法結合FPGA進行信號采集與預處理，利用Transformer強大的特征提取能力，優化了光電坐標檢測精度。系統采用由窄波束紅外發射單元SFH 4550和PIN型光電二極管陣列組成的1 m×1 m測量光幕，通過捕捉彈丸遮擋光束產生的光電信號，構建了“信號采集-特征...

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