兰州理工大学学报

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1. 基于回译和集成学习的维汉神经机器翻译方法

冯笑, 杨雅婷, 董瑞, 艾孜麦提·艾尼瓦尔, 马博

兰州理工大学学报 2022, 48 (5): 99-106.

摘要（1027）

PDF（pc）（863KB）（269）

从高效利用现有资源的角度出发,针对维汉平行语料匮乏导致维汉神经机器翻译效果欠佳的问题,提出一个基于回译和集成学习的方法.首先,利用回译和大规模汉语单语语料构造出维汉伪平行语料,并利用伪平行语料进行训练得到中间模型;其次,使用自助采样法对原始平行语料进行 N次重采样,得到N个近似同一分布但具有差异性的子数据集;基于N个子数据集分别对中间模型进行微调,得到N个具有差异性的子模型;最后,将这些子模型集成.在CWMT2015和CWMT2017的测试集上的实验证明,该方法比基线系统的BLEU值分别提升了2.37和1.63.

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2. GV-Noether环及其弱GV-内射模

张晓磊, 齐薇

兰州理工大学学报 2023, 49 (4): 146-150.

摘要（418）

PDF（pc）（548KB）（285）

给出了GV-Noether环的Cartan-Eilenberg-Bass定理.引进了弱GV-内射模并刻画了DW-环和VN正则环.特别地,证明了环 R是VN正则环当且仅当任意弱GV-内射 R-模是绝对纯 R-模,当且仅当任意弱GV-内射 R-模是余平坦 R-模.给出了GV-Noether环的Megibben定理.通过提供一些例子区别Noether环,GV-Noether环和 w-Noether环.

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3. 一种基于CKKS同态加密与神经网络的安全人脸识别方案

苏昀暄, 涂正, 王绪安, 林川

兰州理工大学学报 2023, 49 (2): 103-109.

摘要（398）

PDF（pc）（2072KB）（339）

随着大数据技术的不断发展,人脸识别应用越来越广泛,但随之而来的是用户隐私数据泄露等安全问题.针对此,提出一种在云服务器下基于同态加密与神经网络的人脸识别方案.通过CKKS同态加密方案对人脸图像进行加密,在云服务器中通过ResNet50 Model与Arcface Loss函数对LFW数据集进行训练,计算加密图片之间的向量相关性,对密文结果解密并比较阈值判断是否为同一个人,实现人脸识别.实验结果表明,该方案在LFW数据集上,阈值大约为0.25时,密文中的识别准确率达到99.398%,证明本文方案具有较高的识别精度.

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4. 均匀化处理对Fe基中熵合金组织及力学性能影响

赵燕春, 师自强, 张林浩, 张敏亚, 寇生中

兰州理工大学学报 2023, 49 (1): 1-6.

摘要（381）

PDF（pc）（4541KB）（336）

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼-铜模负压吸铸法制备了(Fe _63.3Mn ₁₄Si _9.1Cr _9.8C _3.8) _98.5Y _1.5(Y=Cu、Ag)、(Fe _63.3Mn ₁₄Si _9.1Cr _9.8C _3.8) ₉₇Cu _1.5Ag _1.5中熵合金. 通过建立均匀化动力学方程,研究了均匀化温度和时间对力学性能的影响.对(Fe _63.3Mn ₁₄Si _9.1Cr _9.8C _3.8) _98.5Y _1.5(Y=Cu、Ag)、(Fe _63.3Mn ₁₄Si _9.1Cr _9.8C _3.8) ₉₇Cu _1.5Ag _1.5中熵合金分别在873、973、1 073、1 173、1 273 K进行6 h均匀化处理,研究其组织结构和压缩性能的关系.结果表明:通过施加均匀化处理使合金元素均匀分布、偏析显著减少,1 173 K均匀化处理后合金具有好的相稳定性,仍为fcc结构.在1 173 K时,(Fe _63.3Mn ₁₄Si _9.1Cr _9.8C _3.8) ₉₇Cu _1.5Ag _1.5中熵合金的压缩力学性能最优,其抗压强度及塑性应变分别为3 992.4 MPa和35.75%,且实验结果与均匀化扩散动力学方程计算预测相符.

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5. 风电场功率曲线异常数据的清洗与建模

曹立新, 刘伟民, 郭虎全

兰州理工大学学报 2022, 48 (4): 64-70.

摘要（361）

PDF（pc）（3178KB）（494）

风电场风速功率数据中通常包含大量异常数据,难以反映风机的真实工作情况,影响风电功率预测的准确性,进而造成一定的经济损失.针对该问题,分析异常数据的特征,提出滑差-四分位异常数据剔除方法,并利用高次多项式和Logistic函数对剔除后的数据进行风速-功率曲线建模,最后用和方差、均方根误差和确定系数验证该方法的适用性和有效性.实例分析表明,该方法简单高效、通用性强,可显著提高风电机组功率特性分析的准确度.

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6. 高频信号注入的PMSM无传感器低速运行优化控制

谢平, 包广清, 祁武刚, 杜赫轩

兰州理工大学学报 2022, 48 (5): 85-91.

摘要（327）

PDF（pc）（2459KB）（330）

在无位置传感器永磁同步电机(PMSM)的零低速运行控制中,多采用高频信号注入法跟踪位置信息,这将造成转矩波动和时滞问题.结合滑模速度控制和高频方波信号注入,提出一种无滤波器的转子位置辨识方法.通过将方波信号频率提升至逆变器开关频率,利用基波信号周期远小于高频注入信号周期的特点,在单次高频信号注入周期内,通过两次电流采样,避免了使用传统高频信号注入中的信号分离,同时去掉滤波器,有效提高系统收敛速度.仿真结果表明,与传统的高频信号注入法相比,该方法能实现PMSM无位置传感器控制下高精度的低速运行,且具有良好的稳态特性和动态性能.

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7. 微生物作用下混凝土裂缝修复效果试验研究

曹辉, 臧洋, 冯琼, 康开伟, 叶虎子, 苟宝霞, 刘军君

兰州理工大学学报 2022, 48 (4): 126-131.

摘要（318）

PDF（pc）（4574KB）（401）

微生物矿化作用可以有效愈合混凝土裂缝,达到修复混凝土裂缝的目的.本文以带裂缝混凝土为研究对象,设置0.2、0.3、0.6 mm三个裂缝宽度和20、30 mm两个裂缝深度,以巴氏芽孢杆菌为菌株,通过裂缝观测、超声波测试、立方体抗压强度测试及裂缝内部微生物沉积物质的微观形貌分析,研究微生物对不同深度及宽度混凝土裂缝的修复效果.研究结果表明:巴氏芽孢杆菌可有效修复混凝土表面裂缝;氧气的供给是微生物在裂缝内部矿化的重要环境条件,随着裂缝深度的增加,巴氏芽孢杆菌的修复效果减弱;随着裂缝宽度的增大,微生物在裂缝内部的矿化效果减弱.

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8. 基于数字孪生的数控机床虚实交互监控系统设计

黄华, 李嘉然, 李典伦

兰州理工大学学报 2023, 49 (1): 36-43.

摘要（316）

PDF（pc）（5660KB）（435）

针对传统的监控技术和虚拟仿真技术无法直观体现数控机床实际运行状态的问题,结合新一代信息技术和数字孪生理念,设计了基于数字孪生技术的数控机床虚实交互监控系统.以某型号数控机床为例,首先通过Portal软件对系统架构和相关功能进行设计,在此基础上将传感器采集的信息通过PLC和以太网传输到系统中进行模拟量转换;然后通过OPC-DA将系统中的数字孪生数据与数字孪生体相连接,实现信息的接收和传输,完成虚实结合;最后采用该方法对机床的振动信号进行实时监控和远程控制面板的设计.实验结果表明,利用数控机床虚实交互监控系统和数字孪生体对加工过程进行双重监控可以更加有效、直观地体现机床的实际运行状态,并且利用虚实交互监控系统对数字孪生体进行虚拟控制可以进一步扩展数字孪生技术的应用领域.

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9. 焊剂片约束电弧焊T形接头温度场有限元模拟

冯睿, 王磊, 陆万全, 王光宇, 乔及森

兰州理工大学学报 2022, 48 (5): 1-7.

摘要（312）

PDF（pc）（5833KB）（264）

为了研究构成I型金属三明治板的基本焊接单元T形接头在焊剂片约束电弧焊(flux bands constrained arc,FBCA)作用下的温度场分布规律,以非线性有限元软件ABAQUS为平台,开发了适用于FBCA焊接T形接头温度场计算的有限元方法.对比了计算结果与测量结果的同时,研究了面板与芯板各自路径上的热量分布情况.结果表明:FBCA焊T形接头面板部位温度场沿焊缝中心呈对称分布,接头热量主要集中作用于面板处.采用复合热源模型计算所得特征点热循环曲线分布规律与实际红外热像仪测量结果重合度较高,计算所得焊缝截面温度分布形貌和热影响区宽度与实际接头形貌相吻合,有效验证了复合热源模型计算FBCA焊接T形接头温度场的准确性.

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10. 基于PF-LBM模型的自然对流影响枝晶生长模拟

朱昶胜, 曹雅星, 雷鹏, 冯力, 马芳兰

兰州理工大学学报 2022, 48 (4): 1-10.

摘要（297）

PDF（pc）（9844KB）（197）

基于二元合金枝晶生长的相场模型,建立耦合流场、温度场和溶质场等物理外场的多元合金相场模型,模拟了单晶粒和多晶粒在自然对流作用下的生长,观察了枝晶凝固过程中的枝晶形貌、流场以及溶质场的变化.研究发现:温度梯度和浓度梯度改变引起自然对流,使枝晶整体的对称性遭到破坏,上游枝晶尖端生长受到促进,生长速度大于下游,水平方向枝晶尖端生长速度介于上下游之间,二次枝晶臂生长速度、浓度与一次枝晶臂基本相同,能量起伏和结构起伏使枝晶受到的影响更加明显.此外,随着各向异性强度增加,枝晶尺寸变大,生长速度加快,主枝晶臂变细,内部凹陷变明显,尖端变尖锐,二次枝晶臂间距增大.当单晶粒各向异性强度为0.05时,出现明显的“颈缩”现象,多晶粒在各向异性强度为0.03时,出现明显“颈缩”现象.

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11. 大倍率充放电循环对锂离子电池特性及热安全性能的影响

李东琪, 张青松, 郑少帅

兰州理工大学学报 2023, 49 (3): 30-35.

摘要（269）

PDF（pc）（2624KB）（381）

锂离子电池广泛应用于电动汽车及各类储能设备.通过不同充放电倍率下循环老化及热失控实验,研究了大倍率充放电对单体锂离子电池性能与热安全性的影响.结果表明:大倍率充放电循环下,单体锂离子电池的实际容量出现了衰减,衰减程度与充放电倍率呈正相关.恒流比呈阶梯式衰减,但库伦效率仍处于99%~100%,表明锂离子电池的可逆性能正常.随着倍率增加,热失控触发时间、燃爆压力、喷射火焰温度呈先增大后减小的趋势,燃爆时电池表面平均温度为655.8 ℃,接近金属铝的熔点温度,燃爆喷射粉末产物主要以金属铝、石墨、锂钴氧化物为主.

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12. 21Cr超纯铁素体不锈钢TiN析出的热动力学研究

盛捷, 魏佳富, 孟亚惠, 李玉峰, 马国财, 喇培清

兰州理工大学学报 2023, 49 (5): 1-9.

摘要（262）

PDF（pc）（2905KB）（406）

非金属夹杂的数量和尺寸控制对钢铁的加工性能与使役行为有着重要影响.基本凝固理论对21Cr超纯铁素体不锈钢中TiN的析出条件进行数值求解,从理论上研究了TiN的热力学、动力学形成条件与析出规律.结果表明:试验钢钢液中无TiN析出,凝固过程中固液界面前沿发生溶质偏析富集,促使TiN在固相率 f _s为0.15时开始析出.析出的TiN尺寸受钢液中Ti、N元素初始含量与凝固冷却速率的影响,降低Ti、N初始含量,提升凝固冷却速率均可减小TiN半径,Ti,N元素含量对TiN尺寸影响更加敏感,可通过降低钢液中N元素初始含量延迟凝固过程中TiN夹杂物的析出.实际生产中可调控钢液中Ti的添加量,使得TiN的数量与尺寸分布更加合理.

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13. 添加剂K ₂ZrF ₆和EDTA-Na与电压及其交互作用对镁合金微弧氧化膜耐蚀性的影响

汪浩, 马颖, 王占营, 安凌云, 刘云坡

兰州理工大学学报 2023, 49 (2): 1-8.

摘要（262）

PDF（pc）（2644KB）（287）

在磷酸盐电解液体系中于AZ91D镁合金表面制备微弧氧化膜层.基于正交实验研究添加剂K ₂ZrF ₆和EDTA-Na、电压及其交互作用对膜层的影响.通过TT260数字式涡流测厚仪、SEM和XRD检测膜层厚度、微观形貌及物相组成.采用HNO ₃点滴实验评价膜层在酸性介质中的耐蚀性能.结果表明:K ₂ZrF ₆、EDTA-Na、电压及其交互作用对膜层厚度和耐蚀性影响不同.电压对膜层厚度和耐蚀性的影响非常显著,随电压升高,膜层厚度和耐蚀性均明显增加.K ₂ZrF ₆单独对膜层厚度没有显著影响,对耐蚀性存有一定的影响.EDTA-Na单独对膜层厚度和耐蚀性无显著影响.而K ₂ZrF ₆与电压间存在着显著的交互作用.最终使得在高浓度的K ₂ZrF ₆、高浓度的EDTA-Na和高电压搭配时,可获得综合性能更优异的膜层.

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14. 基于云平台的汽车远程监控系统设计

赵耕云, 王佳, 李万敏, 刘小斌

兰州理工大学学报 2023, 49 (1): 87-93.

摘要（260）

PDF（pc）（6550KB）（246）

为了实时监控汽车运行状态和位置,实现汽车历史数据和轨迹的查询,摆脱地域限制,设计了一套基于云平台的汽车远程监控系统.该系统包括车载终端和云端服务平台两部分.车载终端采集车辆状态数据和GPS经纬度,通过4G网络上传云端;云端服务平台包括可视化监控中心、数据库和Web服务器.系统管理员通过云端监控中心对车辆进行实时远程监控和数据查询,普通用户通过Web浏览器对车辆进行监控,形成两级监管模式.长时间运行结果表明:该系统运行稳定可靠,能够实现异地远程监控,监控数据丰富,数据刷新频率约为0.62 Hz,具有较好的实时性,能够查询车辆的历史数据和历史轨迹.

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15. PA56/66共聚酰胺的非等温结晶动力学研究

范松红, 高俊飞, 顾群, 张建强

兰州理工大学学报 2022, 48 (3): 17-26.

摘要（257）

PDF（pc）（8127KB）（97）

半结晶聚合物的结晶动力学对聚合物的结构以及性能具有大的影响,是聚合物加工过程中的关键参数.用差式扫描量热仪(DSC)研究了PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺非等温结晶行为,采用Jeziorny法和MO法描述了PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺的非等温结晶动力学,用 Kissinger计算了PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺的非等温结晶活化能. 研究表明:Jeziorny法可以描述PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺的非等温结晶过程的主要结晶部分,但不能描述PA56、PA66、PA56/66共聚酰胺非等温结晶的全部过程. MO法可以很好地描述PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺的非等温结晶全部过程. Avrami指数 n显示出PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺具有更为复杂的成核及晶体成长机理. PA56在分子层面引入到PA66基体中,改变其晶体结构,加快其结晶速率.

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16. 光伏发电系统对配电网三相电压不平衡度影响的计算方法

陈伟, 倪源宏, 纪青春, 王忠飞, 何峰

兰州理工大学学报 2023, 49 (2): 76-82.

摘要（252）

PDF（pc）（1911KB）（338）

针对传统确定性潮流计算在对分布式光伏电站接入配电网后导致的三相电压不平衡现象进行评估时的不足,提出了一种基于多点线性化的半不变量概率潮流和重要抽样对配电网不平衡度进行评估的方法.首先,针对Beta分布描述的局限性,以自适应非参数核密度估计法对光伏出力和负荷波动的随机过程进行表征,从而提高建模精度;然后,利用分段线性化半不变量法进行随机潮流分析以降低不确定性引起的误差,构建出混合Copula函数计算公共连接点的不平衡度;最后,采取抽样方法得到不平衡度均值进行评估.通过对IEEE33节点系统进行仿真分析,验证了此方法的有效性和可行性.

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17. 叶片包角对恒扬程泵性能的影响

程效锐, 田龙, 李天鹏, 杨登峰

兰州理工大学学报 2023, 49 (1): 61-68.

摘要（249）

PDF（pc）（6240KB）（290）

为了研究叶片包角对恒扬程泵性能的影响规律,设计了6种不同包角叶片的叶轮,基于雷诺时均N-S方程、RNG k-ε湍流模型进行了定常数值计算,并对计算结果进行了实验验证.结果表明,在切断流量之前泵的扬程随包角的增大而减小,0°包角时泵的扬程最大,15°、30°、45°包角时泵的扬程基本相等,60°包角时泵的扬程最小,75°包角时泵的扬程随流量的增大线性减小.叶片包角对泵的效率具有较大影响,泵的效率在任一包角随着流量的增大先增大后减小.在切断流量附近,效率达到最大值;切断流量之前,效率随包角的增大而增大;切断流量之后,包角越大,效率随流量增大而减小得越快.

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18. 地震和降雨条件下黄土高填方边坡稳定性分析

袁中夏, 李德鹏, 叶帅华

兰州理工大学学报 2022, 48 (4): 119-125.

摘要（236）

PDF（pc）（2951KB）（293）

针对地震和降雨会影响黄土高填方边坡稳定性的问题,采用地震动力计算、完全流固耦合计算和强度折减计算,对正在使用的黄土高填方边坡进行分析,并对边坡土体位移时程、加速度功率频谱、吸力、有效应力和最小安全性系数进行分析,研究地震和降雨入渗条件对正在使用的黄土高填方边坡稳定性的影响.结果表明:地震作用对黄土高填方边坡表层土体作用大于填方基底土体作用;降雨入渗对边坡土体的影响范围为表层土体和浅层土体;降雨入渗使得边坡表层土体的吸力和有效应力减小,而使浅层土体局部吸力增大;降雨过程中边坡表层土体有效应力减小,浅层土体有效应力先增加后逐渐减小;地震后降雨入渗引起边坡最危险滑移面区域发生改变,降雨速率和降雨持续时间均对最小安全性系数有影响,降雨结束后边坡最小安全性系数降低.该研究为三维条件下地震和降雨入渗对正在使用的黄土高填方边坡稳定性研究提供参考.

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19. 纯镁及AZ91D镁合金微弧氧化膜层耐蚀性的对比

王占营, 马颖, 安守静, 王晟

兰州理工大学学报 2023, 49 (3): 1-8.

摘要（236）

PDF（pc）（6712KB）（210）

基于硅酸盐电解液体系,在纯镁、AZ91D镁合金基体上制备微弧氧化膜,通过不同的表征手段对比两种基体材料下膜层的耐蚀性能.结果表明:AZ91D镁合金表面微弧氧化膜层的成膜性更好,且膜层中Mg ₂SiO ₄、MgF ₂等物相更多,因此,点滴、电化学耐蚀性更好.纯镁微弧氧化膜在整个腐蚀过程中表现为全面腐蚀,在腐蚀后期基本丧失对基体的保护作用,而AZ91D镁合金微弧氧化膜层在浸泡后期出现了局部腐蚀,但仍然可以有效地保护基体.合金化后由于不同元素电极电位的不同,使得微弧氧化在基体表面α、β相区域出现了选择性起弧,这种交替的击穿放电现象有利于膜层致密度、成分及缺陷等微观组织结构特征参量的改善,从而使得AZ91D镁合金表面微弧氧化膜层具有更好的耐蚀性能.

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20. PVA覆膜对Kevlar纤维表面化学镀Cu层性能的影响

贾建刚, 苏铖, 夏廷玺

兰州理工大学学报 2022, 48 (5): 8-14.

摘要（234）

PDF（pc）（5297KB）（146）

通过聚乙烯醇 (PVA) 覆膜处理的方法提高了Kevlar纤维表面金属镀层稳定性和完整性,从而提升了镀层的抗剥落能力.采用弯折剥离实验考察了镀层的抗剥落破坏情况、采用电阻仪和电子万能试验机测试了试样的导电性和力学性能,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)研究了试样的表面形貌和表面化学价态. 结果表明:PVA覆膜能够有效提升金属镀层的抗剥落破坏能力;随着PVA水解浓度的增加,PVA覆膜Cu/Kevlar纤维的表面电阻增加而柔韧性降低;当PVA溶液的水解质量浓度为5 g/L时,PVA覆膜Cu/Kevlar纤维的柔韧性、导电性和抗剥落能力能够维持在最佳状态;在此浓度下,PVA覆膜Cu/Kevlar纤维的表面电阻为0.41 Ω/cm,单丝拉伸强度为2.396 GPa,Weibull分布拟合度为0.988 1.

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