交叉学科

• 基于交叉熵策略优化的强化学习油藏注采优化方法

  陈泽宇;刘浩旻;刘丕养;张凯;胡丹丹;

  在水驱油藏开发过程中，注采优化是调整油藏渗流场分布、提高原油采收率的关键技术。针对现有方法中策略探索能力不足和历史经验样本利用效率低等问题，提出了一种基于交叉熵策略优化的强化学习油藏注采优化方法。该方法将注采优化问题建模为马尔可夫决策过程，以交叉熵策略优化的软演员-评论家算法为框架，利用最大熵策略探索机制增强策略探索能力，以避免陷入局部最优。同时结合交叉熵方法对策略采样过程进行优化，减少无效探索，快速适应油藏流场动态变化。利用与环境交互获得历史调控经验数据，不断迭代优化直至学会最优的注采调控优化策略。将所提出的算法应用于二维油藏模型实例上进行测试，实验结果表明，所提出的基于交叉熵策略优化的强化学习油藏注采优化方法在优化性能和增油控水方面优于传统的进化算法和强化学习算法。

  2025年04期 v.46;No.205 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2130K]
  

• 冷环境下人脸微表情作为热舒适性评价指标的研究

  郭成吉;胡松涛;孙洁;鹿铭理;胡宇豪;薛令辉;杨阳;

  室内热舒适环境不仅关系到人们在办公居住环境中的工作效率和舒适度，还关系到人们的身体健康，室内热舒适环境的评价依据仍是一个值得深入讨论的问题。开发了一套人脸微表情识别模型(MERCNN模型),通过分析摄像头采集的人脸图像来判断人的热舒适状态，这是一种新颖且有发展潜力的非接触评价方法。然而，模型的验证主要靠受试者的主观感知，缺少客观参数的验证，且实验人数也较少，需要进一步的实验研究。基于此，采集了31名受试者在两种热环境(26和18℃)和两种服装热阻(0.44和1.08 clo)下的热感觉投票、热舒适投票、皮肤温度和肌电信号，对比上述主客观参数和能表征面部的特征值，以此来说明微表情识别的可行性。实验结果表明，面部微表情识别作为一种新型的非接触评价方法，能有效地判断人的热舒适状态。

  2025年04期 v.46;No.205 11-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 2775K]
  

土木工程

• 实海暴露环境下偏高岭土改性再生混凝土界面劣化演变

  邢斐;路殿成;高嵩;郭嘉;陈建珍;

  由于再生骨料存在自身的缺陷，再生混凝土容易遭受到侵蚀环境的影响。偏高岭土作为矿物掺合料，可以在早期促进水泥水化，最终产物以离子键和共价键为主，范德华键为辅，因而较其他掺合料具有更优越的性能。以偏高岭土为掺合料对再生混凝土进行改性，分析实海暴露环境侵蚀下的再生混凝土界面区的劣化演变过程。研究结果表明，当偏高岭土掺量为4%、7%、10%时，抗压强度分别较基准混凝土提升了11.1%、19.4%、8.3%。当受到海水侵蚀时，各界面过渡区性能都随着时间的推移先增强后减弱。新砂浆-骨料界面、新砂浆-旧砂浆界面对于海水侵蚀较为敏感，而旧砂浆-骨料界面在海水侵蚀下表现出更稳定的性能，旧砂浆以及新旧砂浆界面为薄弱部位。

  2025年04期 v.46;No.205 22-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 3272K]
  

• 掺高炉矿渣超高性能海水海砂混凝土力学及水化性能研究

  谭昭凯;黄悦;张钱林;张伟;

  以高炉矿渣(GGBS)取代部分水泥，海水和海砂全部取代淡水和石英砂开发一种可持续发展的超高性能海水海砂混凝土(UHPSSC),并通过力学试验、水化热测试、X射线衍射和扫描电镜分析天然海水对新型UHPSSC的力学性能、水化动力学行为、水化机理和微观结构发展情况的影响。结果表明，在海水的影响下，早期新型UHPSSC的抗压强度随着GGBS掺量的增加而增加。由于海水碱性环境对GGBS的活化作用以及GGBS具有较高的比表面积，新型UHPSSC的主放热峰时间提前，水化反应速度加快。此外，GGBS中富含的Al相可以与海水中的Cl~-反应生成更多的Friedel’s盐，致密了新型UHPSSC的微观结构，且起到了固化Cl~-的作用。

  2025年04期 v.46;No.205 31-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 3014K]
  

• 基于全卷积神经网络的结构健康监测数据异常诊断方法

  闰金明;夏云霞;张云龙;程岩峰;倪一清;

  为了消除人工检查或常规的信号处理技术在结构健康监测(SHM)数据异常诊断过程中费力耗时的弊端，提出基于全卷积神经网络(FCN)进行SHM异常数据类型的分类。改进GoogLeNet预训练模型，在GoogLeNet网络基础上构建全卷积单元代替全局平均池化和全连接层，简化训练参数的同时提高模型精确度。在某悬索式吊桥的SHM系统集成的应变数据上，随机选取监测数据组成数据集，进行模型分类性能测试。研究表明，FCN网络模型的分类测试准确率达到98.6%,训练时间仅为原GoogLeNet模型的2/3,训练效果优异。

  2025年04期 v.46;No.205 39-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1601K]
  

• 缓倾夹砂土岩复合地层在隧道施工扰动下的失稳机理研究

  颜秉成;张素磊;杜世明;

  近年来，由于地铁建设导致的地面塌陷事故屡见不鲜，给城市居民的安全带来了极大的威胁，引发了全社会的高度重视。依托青岛地铁某区段工程，采用离散元模拟方法对隧道施工扰动下缓倾夹砂土岩复合地层失稳机理进行研究。结果表明：随地层倾斜角度和夹砂层厚度的增大，塌方高度及宽度也随之增大；随隧道上方覆岩厚度的增加，塌方范围随之减小，并得出倾斜角度、夹砂层厚度和覆岩厚度3个影响因素分别对塌方范围影响的关系曲线。借助PFC2D对围岩应力进行监测分析并得出围岩应力变化曲线，随塌方发展，塌落区边界最大主应力逐渐从竖向分布转化为水平分布；距隧道水平距离越大，开挖对应力变化影响越小。借助PFC2D的接触力链变化图揭示了塌落拱存在的应力形式及其成拱效应。从地表沉降槽曲线可以看出，随倾斜角度、夹砂层厚度及覆岩厚度的变化，地表沉降主要由隧道中线位置向两侧对称减小，最大地表沉降值随夹砂层厚度变化较大。研究成果可为缓倾夹砂土岩复合地层隧道施工提供技术参考。

  2025年04期 v.46;No.205 46-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 4493K]
  

• 沿边长脱空缺陷的方钢管混凝土短柱承载力分析

  张锴;

  桥梁中的方钢管混凝土墩柱在服役过程中由于材料特性、昼夜和季节温差等因素影响，很可能会产生沿边长分布的脱空缺陷。基于试验验证的有限元分析模型，从荷载-位移特征曲线、荷载分配比例和钢管-混凝土相互作用方面对比分析了沿边长脱空缺陷对方钢管混凝土轴压短柱力学性能的影响，并研究了脱空边数、脱空率、混凝土强度、钢材屈服强度、含钢率5个参数对沿边长脱空缺陷的方钢管混凝土短柱轴压承载力的影响。分析结果表明：轴压荷载作用下，与无脱空缺陷的方钢管混凝土柱构件相比，沿边长脱空缺陷的方钢管混凝土短柱的承载力降幅随着脱空边数、脱空率和钢材屈服强度的增大而增大，随着混凝土强度的增大而减小；当脱空率固定，脱空边数变化时，含钢率的变化对承载力降幅影响不明显；当脱空边数为4,脱空率变化时，高含钢率构件随脱空率的增大，承载力降幅显著。基于脱空边数和脱空率对构件极限承载力的影响，提出了考虑沿边长脱空缺陷影响的方钢管混凝土轴压承载力的简化计算公式。

  2025年04期 v.46;No.205 56-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 2633K]
  

• 方钢管混凝土柱-狗骨式钢梁套筒连接节点有限元分析

  索楠;秦敬韩;王亮;周小龙;

  为研究新型方钢管混凝土柱-狗骨式钢梁套筒连接节点的抗震性能，通过ABAQUS有限元软件对该节点进行数值模拟，在验证建模方法准确性的基础上，对该节点的应力分布、塑性分布等进行分析，揭示了该节点的传力路径及破坏机制。在此基础上，进一步分析了盖板厚度及长度、狗骨段长度、狗骨削弱尺寸等参数对该节点抗震性能的影响规律，提出该节点的构造建议。结果表明：新型狗骨式钢梁套筒连接节点通过其构造形式有效将塑性铰外移至狗骨削弱梁截面，节点域基本保持弹性状态，符合“强柱弱梁，强节点弱构件”抗震设计思想。其拉压力依次通过梁翼缘、盖板、套筒等构件传入节点核心区，剪力通过梁腹板、抗剪连接件、套筒等构件传入节点核心区，具有传力路径明确且可靠等优势。建议盖板厚度取0.78～1.00倍钢梁翼缘厚度，盖板长度取1.8～2.0倍钢梁翼缘宽度；狗骨段长度取0.66～0.93倍钢梁翼缘宽度，狗骨削弱尺寸取0.55～1.67倍钢梁翼缘厚度。

  2025年04期 v.46;No.205 66-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2419K]
  

建筑学

• 基于马斯洛需求理论探析女性在社区公共空间的需求

  李泉涛;刘英文;

  随着“女性友好城市”理念的推进，社区公共空间设计在性别差异化需求响应上的不足日益凸显，制约了女性友好发展与社区两性和谐。以马斯洛需求理论为框架，聚焦女性视角下的社区公共空间需求层级，选取多城市社区开展实证分析。实地调研青岛市和日照市部分社区，设计需求排序题与满意度程度题，结合SPSS信效度检验及因子分析，揭示女性需求优先级。基于此，提出针对社区公共空间改善的优化措施，为女性营造良好的社区环境，为促进社区两性和谐发展提供理论基础。

  2025年04期 v.46;No.205 77-84+125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1544K]
  

• 基于BIM的装配式住宅设计碳排放量评价

  高培平;于川峰;包颖颖;刘心玥;

  通过提升预制构件的标准化程度，在建筑设计阶段减少装配式住宅预制混凝土构件的碳排放量。借助BIM技术创建Revit模型，并通过C#语言二次开发Revit,以迅速计算项目的预制装配率和构件标准化率。通过案例分析发现，在设计阶段提高预制构件的标准化程度，能够使项目碳排放量减少2034.16 kg,占总预制构件碳排放量的0.1552%,同时还能降低预制构件采购造价约12.85%。可以帮助设计团队控制预制构件的碳排放量，在改善装配式建筑的环境可持续性方面作出贡献。

  2025年04期 v.46;No.205 85-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1003K]
  

环境与市政工程

• 高效聚磷菌筛选及在低碳磷比废水中的除磷效果研究

  孟凡安;麻微微;康舒宇;施雪卿;

  强化生物除磷工艺被广泛应用于城镇污水磷的去除，但是针对低碳磷比废水的处理仍面临瓶颈问题。以海产养殖沉积物为菌种源筛选了1株高效聚磷菌，探讨聚磷菌在低碳磷比条件下的除磷特性。基于16S rRNA基因序列分析可知，聚磷菌SWC-2为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。利用响应面法对聚磷菌SWC-2在低碳磷比条件下除磷效果进行优化。结果表明，在碳磷比为10∶1(COD浓度为150 mg/L,总磷浓度为15 mg/L)的条件下，聚磷菌SWC-2的最佳除磷条件为接种量为7%、pH值为8.43、初始氨氮浓度为44.45 mg/L,菌种SWC-2总磷去除率可达52.40%。菌种SWC-2在低碳磷比条件下表现出较好的聚磷能力，为低碳磷比废水的高效除磷提供技术支撑。

  2025年04期 v.46;No.205 93-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1295K]
  

• 高通量筛选挂膜功能菌及胞外聚合物与生物膜相关性探究

  陈茜蓓;李琳;张海峰;张国智;施雪卿;

  生物膜技术在高盐废水处理领域得到了广泛应用，目前研究焦点大多集中在高效降解污染物的菌种筛选上，对于筛选专门用于有效负载固定的挂膜功能菌相对缺乏关注。采用潮间带沉积物作为菌种来源，构建了一种快速筛选挂膜功能菌的方法。通过对初筛细菌进行16S rDNA鉴定，共鉴定出13种不同的菌株，涵盖了6个不同属。通过优化测定成膜量的结晶紫染色法，确定了酶标仪震荡时间为60 s,并采用甲醛对生物膜进行固定，提高了准确度和测定效率。最终筛选出3株成膜量高、成膜速率快的菌株Vibrio、Shewanella、Marinobacterium作为复筛出的挂膜功能菌用于实际应用中。此外，成膜量与胞外聚合物(EPS)产量之间的线性拟合分析显示了它们之间存在显著的正相关性(R~2=0.91),这表明成膜量可作为反映EPS产量的指示参数，用于快速筛选EPS高产菌。

  2025年04期 v.46;No.205 101-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1147K]
  

• 聚苯胺-钼酸银复合材料的合成及抗菌性能研究

  徐振华;尹红;方涛;刘杰胜;王源升;谭晓明;桂泰江;

  利用均匀沉淀法在去离子水中合成钼酸银(Ag_2MoO_4)纳米晶体，再通过化学原位聚合法合成了包覆状态的聚苯胺混合物。利用超声分散将Ag_2MoO_4纳米粒子分散到聚苯胺混合物中，形成聚苯胺-钼酸银复合材料。将其应用于聚氨酯互穿网络涂层中，利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射分析(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对复合材料涂层进行表征，证实合成了聚苯胺-钼酸银复合材料，钼酸银能够在聚苯胺中均匀分散。通过平板菌落实验、细菌生长曲线实验、蛋白质渗漏实验和细菌碘化丙啶(PI)染色实验研究了复合材料在聚氨酯涂层的抗菌性能，探究了聚苯胺-钼酸银复合材料对大肠杆菌(E.coli)与金黄色葡萄球菌(S.aureus)抗菌性能的影响。

  2025年04期 v.46;No.205 109-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1311K]
  

• 海水-土壤双源热泵系统源侧运行优化研究

  王禹浩;王建;于慧俐;田雅文;董文杰;胡松涛;

  为提高以毛细管网箱换热器为前端换热器的海水-土壤双源热泵系统能效，针对换热器侧流量调节提出了定流量变温差调节、分阶段变流量调节、分阶段变组数调节和变流量变温差调节4种策略。采用多平台协同仿真的方法建立了双源热泵系统的数学模型。对4种策略下系统运行进行了供热季典型日和典型月的模拟计算，探究了不同策略对系统运行特性和能效的影响。结果表明，换热器侧采用变流量变温差运行策略，毛细管内流速与建筑负荷变化趋势一致，换热温差稳定。该策略下，典型日机组和系统平均能效系数分别为3.82和3.18,典型月机组和系统平均能效系数分别为3.39和2.85。相比于其他3种运行策略，变流量在典型日和典型月机组和系统能耗均为最低。该研究为工程实践中海水-土壤双源热泵系统运行优化提供了理论基础。

  2025年04期 v.46;No.205 117-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1655K]
  

机械工程

• 一字轴式免维护万向节危险截面分析及结构改进研究

  纪明刚;江京亮;朱德伟;

  以一字轴式免维护万向节为研究对象，通过有限元分析与实验相结合的方法，得到万向节中危险截面的准确位置。结果表明：一字轴极限摆角过大导致轴颈截面变小，使球头轴轴颈部分的结构强度降低。通过改进球头轴轴颈结构的方法，降低了危险截面应力，提高了承载能力，并为一字轴式免维护万向节传动系统设计优化提供了理论支撑。

  2025年04期 v.46;No.205 126-134+156页 [查看摘要][在线阅读][下载 2716K]
  

• 超声辅助钎焊镀锡TC4/2024接头组织及性能研究

  石丁文;李一楠;袁晓萱;赫文虎;彭子龙;

  为了实现TC4钛合金低温快速连接2024铝合金，采用超声辅助镀锡对TC4钛合金进行表面改性，再通过超声辅助钎焊与2024铝合金实现低温连接。结果表明：在500℃超声辅助镀锡时，超声促使液态Sn能在TC4表面产生一层Ti_2Sn_3+β-Sn镀层，镀层厚度随超声时间的延长而增加；超声辅助钎焊时，250℃、超声作用2 s即实现镀锡TC4与2024连接，钎缝组织为大量β-Sn与少量α-Al。在声场作用下，铝元素不断在TC4镀层表面聚集反应，反应界面组织演变如下：Ti_2Sn_3(2 s)→Ti_2Sn_3+TiAl(5 s)→Ti_2Sn_3+TiAl+TiAl_3(8、11 s)。接头均断裂于该界面，当反应层为Ti_2Sn_3+TiAl+TiAl_3(8 s)时接头剪切强度最高为45 MPa。

  2025年04期 v.46;No.205 135-142+149页 [查看摘要][在线阅读][下载 2161K]
  

• 基于 CFD-FEM联合仿真的工业消声器气流噪声预测

  卢冠仲;康鲁迪;刘碧龙;方庆川;

  气流再生噪声是评估工业用消声器性能的关键指标之一。国际标准化组织在其发布的《声学低噪声机器工作间设计的推荐实用规程第1部分：噪声控制策略》(ISO 11690-1:1996)中，明确规定了气流再生噪声的测量方法。然而，在现有技术文献中，针对工业用消声器气流再生噪声计算方法的研究相对匮乏。鉴于此，提出采用Fluent与Virtual.Lab Acoustics联合仿真的方法计算大型工业消声器内气流再生噪声。并在5种不同入口风速工况下，对大型工业用消声器气流再生噪声的仿真结果与测试结果进行了对比分析，分析结果表明：提出的联合仿真方法能够准确预测大型工业消声器的气流再生噪声，与测试结果对比误差不超过5.5%;消声器入口风速的增大会显著引起气流再生噪声的增大。该研究成果为大型工业用消声器的结构设计及其声学性能的精准分析提供切实有效的技术工具。

  2025年04期 v.46;No.205 143-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1539K]
  

• 基于BTA钻断屑机理对钻削性能影响的仿真研究

  张小石;张强;姜黎明;王宪升;黄勇;侯冬冬;

  针对BTA钻加工难断屑的问题，通过ABAQUS软件对BTA钻加工钛合金建立的有限元模型进行仿真分析，研究BTA错齿型刀具结构对钻削加工内孔分屑效果的判别依据。研究钻削速度、进给速度、钻削深度钻削三要素在钻削加工内孔时应力、温度的分布规律。得出结论：钻削加工内孔的性能排序为BTA错齿V型、BTA错齿VI型、BTA型。在主轴转速2000 r/min、钻削深度1.5 mm,进给速度由30 mm/min降到10 mm/min时，平均应力由1.4×10~(3 )MPa降到1.2×10~3 MPa,降低了14.29%,温度平稳在110℃。

  2025年04期 v.46;No.205 150-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 2939K]
  

• 《青岛理工大学学报》简介

  <正>《青岛理工大学学报》创刊于1980年,双月刊,原刊名为《青岛建筑工程学院学报》,系由青岛理工大学主办,山东省教育厅主管,国内外公开发行的学术期刊。主要刊载土木工程、环境与市政工程、建筑学、机械设计制造及其自动化、车辆与交通工程、信息技术等学科具有较高学术水平和理论价值的基础研究与应用研究的论文,对国家、省部级基金资助项目产出的论文给予优先发表。本刊已被国际权威检索机构如美国《化学文摘》(CA)、美国《剑桥科学文摘》(CSA:MI)、美国《EBSCO数据库》所收录;被国内《中国核心期刊(遴选)数据库》《中国学术期刊(光盘版)》《中文科技期刊数据库》《万方数据—数字化期刊群》《超星期刊域出版平台》全文收录;是《中国学术期刊影响因子年报》统计源期刊。

  2025年04期 v.46;No.205 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 546K]
  
下载本期数据