先进材料

• 弹性地基中碳纳米管磁流体输送系统振动分析

  李明;周俊汝;邓乾;

  为研究轴向磁场作用下双参数弹性地基中悬臂单层碳纳米管（SWCNT）磁流体输送系统的动态稳定性，基于磁流体动力学理论和非局部欧拉–伯努利梁模型，建立该系统振动微分方程及其边界条件，并通过微分求积法（DQM）求解方程，讨论外加轴向磁场、碳纳米管小尺度效应、管内磁流体以及弹性地基对系统振动和失稳特性的影响。结果表明：随着外加轴向磁场及弹性地基参数的增大，系统临界失稳流速提高，系统的动态稳定性增强；随着碳纳米管小尺度系数的增大，系统临界失稳流速降低，系统的动态稳定性减弱；相比输送非磁流体情形，磁场作用下的碳纳米管磁流体输送系统的动态稳定性更强。

  2025年05期 v.44;No.206 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1273K]
  [下载次数：153 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 初始载荷?温度耦合作用对弹簧应力松弛的影响

  金应荣;苏懿;王心雨;冉渭;贺毅;

  研究弹簧应力松弛过程中的微结构变化对于揭示应力松弛机制、改善弹簧服役条件、研发新型弹簧材料具有重要意义。本文借助初始载荷-温度耦合作用，探讨位错脱钉、位错回复两个过程对弹簧应力松弛的影响，并分析弹簧应力松弛后的微观组织。结果表明：当初始载荷为设计载荷的70%和80%且试验温度低于393 K时弹簧的载荷损失较大，这是Cottrell气团对位错运动的阻碍作用较弱所致；当初始载荷为设计载荷的90%和100%时，试验温度越高弹簧的载荷损失越大；初始载荷超过设计载荷后，会出现间歇松弛现象，这是位错脱钉与回复协同作用引起的。位错运动引起的应力松弛主要包含位错脱钉与位错回复两个过程，位错脱钉引起弹性应变到塑性应变的转化，回复耗散塑性变形能，随着脱钉与回复过程的进行，材料微结构不断发生变化。

  2025年05期 v.44;No.206 8-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1372K]
  [下载次数：208 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• TiFeNiSb基half-Heusler合金的热电性能分析

  刘行;黄丽宏;

  half-Heusler合金因其热电性能和机械性能良好、热稳定性高，在中高温温差发电领域备受关注。为分析改变合金中Fe元素和Ni元素的比例对TiFeNiSb基half-Heusler合金热电性能的影响，通过电弧熔炼、高能球磨、快速直流热压相结合的工艺制备half-Heusler合金TiFe_xNi_(1-x)Sb（x=0.4, 0.5, 0.6）样品，分别测定其导电类型及其载流子浓度。结果表明：改变合金中Fe元素和Ni元素的比例可以提升室温载流子浓度；TiFe_(0.6)Ni_(0.4)Sb样品的室温载流子浓度最高，为5.33×10~(21)cm~(-3)，且该样品的晶格热导率也较低，973 K时其晶格热导率为3.18 W·m~(-1)·K~(-1)，表明改变合金中Fe、Ni元素的比例是一种有效优化热电性能的方法。

  2025年05期 v.44;No.206 17-22+38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1244K]
  [下载次数：87 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

能源与动力工程

• 液环泵复合叶轮叶片数及短叶片设计方法

  李瑞卿;张人会;钟于秀;高亮德;刘桂洪;

  为建立针对液环泵复合叶轮长短叶片的设计方法，提高液环泵的效率和入口真空度，采用理论推导的方法得出液环泵复合叶轮叶片数、短叶片进出口偏置角和直径的计算公式，并采用实验和数值仿真相结合的方法验证该方法的准确性。结果表明：设计的复合叶轮液环泵在0.02、0.035和0.05 kg·s~(-1)流量工况处的效率分别提高了2%、1.4%和4.3%，真空度分别提高了4.12、3.1和2.21 kPa；复合叶轮液环泵的内流场分布更加均匀，泵内流动损失降低，该方法设计的液环泵复合叶轮具有较好的水力性能。

  2025年05期 v.44;No.206 23-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1824K]
  [下载次数：171 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 航空用圆弧泛摆内啮合齿轮泵性能数值分析

  柳飞;刘厚林;王勇;吕立霖;蒋玲林;

  为研究航空用圆弧泛摆内啮合齿轮泵在油气混输条件下的输送性能，采用容积效率作为齿轮泵的性能指标，基于Pumplinx软件应用雷诺时均法k-ε湍流模型和VOF两相流模型进行数值模拟，分析油气两相条件下不同运行转速、端面间隙、转子级数以及转子厚度对齿轮泵容积效率的影响。结果表明：在入口截面含油率较低时，齿轮泵的容积效率随着转速的增加先增大后降低，入口截面含油率较高时，容积效率随着转速的增加而降低，在含油率为70%时，容积效率下降的最大幅值为27.79%；不同入口截面含油率下，齿轮泵的容积效率随着端面间隙的增大而降低；在入口截面含油率较低时，齿轮泵的容积效率随着转子级数的增加呈负相关，在入口截面含油率较高时，齿轮泵的容积效率随着转子级数的增加呈正相关；不同的入口截面含油率下，齿轮泵的容积效率均随着转子厚度的增加而降低，下降的最大幅值为35.51%。

  2025年05期 v.44;No.206 31-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1500K]
  [下载次数：299 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

计算机技术与应用

• 基于分组序列图像表征和视觉Transformer模型的网络入侵检测系统

  丁永红;王晓勇;

  随着新型网络攻击的不断涌现，网络入侵检测系统（network-based intrusion detection system,NIDS）已成为网络安全中不可或缺的保护机制。为提高入侵检测的准确性和实时性，文章提出一种基于分组序列特征和深度学习模型的NIDS。首先，利用分组解析算法分析分组报头和有效载荷数据，提取分组序列特征；其后，通过图像构建算法对特征集中分组的时序关系进行编码，由此为同一流量的前向和后向特征创建RGB图像，这样通过考虑分组特征的方向性和时间关联，识别异常通信模式，实现网络入侵的早期检测；最后，开发基于视觉Transformer(ViT)的入侵检测模型，通过自注意力机制进行图块关联，并使用改进分层焦点损失函数解决数据不平衡问题，减少离群值对模型的影响，进一步提高检测性能。在NIDS公开数据集上的实验结果表明：在不同攻击类型下，所提方法的恶意流量检测准确率均超过98%（最高达100%）；与已有NIDS相比，该方法的检测性能均优于其他比较方法。在当前网络入侵的复杂性和多样性不断增加的情况下，所提方法具有更好的性能和更高的检测准确率，将有助于进一步提升网络安全。

  2025年05期 v.44;No.206 39-47+69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1446K]
  [下载次数：290 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 基于并行时间通道注意力反馈网络的微服务异常多分类

  席庆辉;陈鹏;李曦;边昂;

  在微服务架构中，多元时间序列数据是系统监控和运维的核心组成部分，异常类型往往呈现显著的多样性和复杂性。然而，当前缺少对于异常多分类方法的相关研究。为此，文章提出一种基于并行时间通道注意力反馈网络的微服务系统异常多分类（parallel time channel attention feedback network,PTCAFNet）模型：使用时间卷积网络（temporal convolutional network,TCN）提取多元时间序列的长时间依赖特征，基于挤压-激励网络（squeeze-and-excitation network,SENet）提取全局特征，并使用并行的通道注意力机制分别捕捉全局和局部特征，以得到全局异常模式和细粒度异常特征，提升模型对于异常的识别能力和鲁棒性；通过反馈机制（IM）增强模型对特征的融合能力，提升通道关系建模和构建健壮特征表达的能力。实验结果表明，PTCAFNet的Macro-F_1和Micro-F_1的平均得分为0.922和0.963。与其他基线模型相比，分别提高了约36.9%和3.3%。

  2025年05期 v.44;No.206 48-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K]
  [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 解构面向低空运行管控的低空智联网体系

  张祖耀;田野;张学军;

  作为我国战略性新兴产业，低空经济是以无人机（unmanned aerial vehicle, UAV）、电动垂直起降航空器（electric vertical takeoff and landing aircraft,eVTOL）等新型智能载具的飞行活动为核心，带动低空多领域发展的一种综合性经济形态。然而，现有空域管理体系难以应对低空飞行器多样化、高密度、异构协同的复杂需求。低空智联网技术基于通信、导航、监视和服务基础设施，通过整合多种技术手段，推动低空空域的高效管控与规模化应用。文章着眼于低空空域运行管控的实际能力需求，结合低空典型运行场景，系统分析低空智联网体系下5G移动通信、北斗差分定位、通感一体监视等关键技术方案的可行性，从运行概念的角度梳理了低空智联网体系从场景牵引，到业务需求，再到支撑业务所需的技术能力，最后到具体技术落地实现的一条科学路线，为低空空域管控提供技术路径与理论依据，助力我国现代化空域管理体系的建设与新兴产业的战略布局。

  2025年05期 v.44;No.206 60-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1351K]
  [下载次数：341 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 异质多智能体系统的周期间歇准一致性控制

  杜彬;徐全;唐毅;王磊;袁瑞豪;袁禹;

  文章采用一种周期间歇控制的方法实现带外部干扰的非线性异质多智能体系统的领导跟随准一致性。首先设计一种新的周期性间歇控制协议，该协议能同时控制领导者和追随者的通信以及跟随者智能体系统之间的内部耦合；然后通过Lyapunov函数法和不等式技术分析反馈增益和耦合权值；接着为节约成本，提出一种周期性间歇牵制控制协议，通过智能体之间相互的耦合作用实现整个异质多智能体系统的领导跟随准一致性；最后通过分析得出异质多智能体系统准一致性误差的收敛范围，并用数值仿真实验验证所提控制协议的正确性。

  2025年05期 v.44;No.206 70-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1187K]
  [下载次数：98 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 低功耗自动消防炮角度位置检测系统设计

  刘昱枞;邓成中;李晓灵;李卓林;王勃翰;

  为解决自动消防炮在意外掉电时角度数据丢失和采用备用电池供电保持角度数据时间短的问题，提出一种利用单片机的深度休眠模式和磁阻开关唤醒相配合的方法。该方法使用主控器HC32L072FAUA完成各项任务，使用磁阻开关触发处在睡眠状态的单片机，使用切换电路让外部电源和锂电池供电自由切换，使用电压来源检测电路和锂电池电量检测电路确保电路正常工作。实验结果表明，单片机深度休眠模式与磁阻开关触发唤醒相结合，可以让自动消防炮角度位置检测系统记忆和更新角度数据，且具有意外断电等恶劣条件下可长时间工作的优点。该设计可为需精准记录圈数和角度的产品开发提供参考。

  2025年05期 v.44;No.206 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1172K]
  [下载次数：137 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

建筑与土木工程

• 浸水与水热条件下红层泥岩崩解规律研究

  刘飞;许超;卢廷城;傅俊杰;刘钢;赵明志;莫奎;

  针对红层泥岩在水、热因素影响下易呈现复杂多变的崩解这一工程现象，以中风化红层泥岩为研究对象，开展静置浸水和水热循环试验，获取崩解物的形态及颗粒组成随浸水时间、水–热循环次数变化的特征，并进一步探讨红层泥岩在静置浸水和水热条件下的崩解规律。在静置浸水条件下，崩解初期以表面岩屑脱落为主，随着裂隙发育至贯通，破裂为碎散块体；这一过程在1 d内基本完成并趋于稳定，此后随浸水时间增加破碎现象愈发微弱；最终崩解物主要为20～40 mm粒组颗粒，其百分含量大于60%，其次是10～20 mm粒组，百分含量为20%～30%；浸水时间对崩解物级配的影响较小。在水热条件下，崩解过程分为两步，一是大块泥岩碎裂为不规则颗粒，二是不规则颗粒逐渐被磨圆；第1次循环后，大于20 mm粒组颗粒已崩解90%，随循环次数的增加，粒径大于5 mm的颗粒逐渐减少，其级配曲线发生显著变化。本研究揭示了红层泥岩在静置浸水和水热条件下的崩解特性，对工程实践中红层泥岩崩解的防治具有一定的参考意义。

  2025年05期 v.44;No.206 85-92+112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1522K]
  [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 改性磷渣微粉对水泥基材料流变特性及早期力学性能的影响

  李严;成智;曹志伟;李正秋;陈刚;唐祁峰;敖进清;

  以一种新型纳米硅灰改性磷渣微粉（NPS）为研究对象，采用颗粒表面水膜层厚度计算、扫描电子显微镜（SEM）、水泥水化热分析、X射线衍射（XRD）分析等，探究NPS对水泥基材料浆体结构、流变性能、早期力学性能的影响。结果表明：NPS作为矿物添加剂，能够精细调控浆体结构颗粒堆积密度，细化孔隙；当NPS质量分数为8%时，水泥胶砂试样3 d抗压强度较纯水泥提高了6.3%；当NPS质量分数为10%时，与纯水泥相比，水泥净浆剪切应力提高了68%，塑性黏度提高了121%，屈服应力提高了193%。NPS用作3D打印混凝土早强增塑剂，具有良好的应用前景。本研究为“双碳”背景下磷渣的综合利用提供了一条新途径。

  2025年05期 v.44;No.206 93-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1991K]
  [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 附加金属阻尼的装配式双面叠合剪力墙抗震性能研究

  翦凝敏;吴边;张凤亮;刘洋;靳壮壮;

  为提升叠合剪力墙的整体抗震性能，提出在叠合剪力墙墙角附加金属阻尼的改进方法。该方法通过引入金属阻尼连接板和“墙趾钢靴”，从而不用使用现浇边缘构件，减少了水平接缝处的插筋面积，增强了叠合剪力墙的耗能能力、自复位能力和装配性能。为评估该新型叠合剪力墙的抗震性能，首先通过试验数据验证有限元模拟方法的可靠性，继而对3组共12片试件进行低周往复加载模拟，分析剪力墙的弹塑性变形、损伤发展规律、滞回性能和抗震性能指标，研究轴压比、插筋配置、金属阻尼材料等因素对剪力墙抗震性能的影响。研究结果表明：改进后的剪力墙在抗震性能方面表现优异，特别是在变形能力和耗能能力上，实现了墙体“受控摇摆”和水平接缝集中变形耗能的设计目标；适度减少水平接缝插筋并弱化水平连接强度，有利于提高剪力墙的自复位能力。在工程设计中，应避免剪力墙处于高轴压状态，建议选用Q235或Q345低碳钢作为附加金属阻尼材料。

  2025年05期 v.44;No.206 102-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1564K]
  [下载次数：76 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 《西华大学学报(自然科学版)》投稿须知

  <正>《西华大学学报(自然科学版)》热忱欢迎国内外作者,按照投稿须知惠赐高水平学术论文。1.本刊坚持“质量第一”的原则,希求并重视观点新、方法新,富于创造性和学术性,理论性、实用开发性较强的稿件。2.来稿文责自负(包括知识产权、保密等),并要求稿件论点解明、论据可靠、数字准确、文字精炼,力戒写成教材式、讲稿式、实验报告式、工作总结式、产品介绍式和广告式的文章。题名一般不超过20字。凡以国家和省(部)级科学基金资助的研究课题为内容的论文,应在首页注脚用“基金项目”标明并给出课题代码编号。例:基金项目:国家自然科学基金资助项目(59805003)。

  2025年05期 v.44;No.206 113页 [查看摘要][在线阅读][下载 613K]
  [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
下载本期数据