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清华大学学报：自然科学版

清华大学学报：自然科学版

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《清华大学学报：自然科学版》反映清华大学自然科学与技术领域基础研究和实验研究方面的科研成果，推动国内外学术交流。主要读者对象是高等学校和科研单位的科研工作者、教师和研究生。
  • 发文量：9764
  • 被引量：80457
  • H指数：90
  • 开始收录时间：
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  • 创刊时间：
  • 国内刊号/CN：11-2223/N
    国际刊号/ISSN：1000-0054
  • 发行周期：月刊
    邮发代号：2-90
  • 主管单位：教育部
    主办单位：清华大学
清华大学学报：自然科学版-联系信息
  • 主编：石磊
  • 电话：010-62788108 62792976
  • 邮箱：xuebaost@tsinghua.edn.cn
  • 地址：北京市海淀区清华大学学研大厦B座908
  • 邮编：100084
清华大学学报：自然科学版-获奖情况
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  • • 1992年以来，历次国家级和省部级一等奖。第一、二届全国优秀科技期刊一等奖，教育部优秀期刊一等奖
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清华大学学报：自然科学版 >2024年第4期
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共4384条结果
  • 摘要：基于直流电通量和交流阻抗谱等2种电学测试方法,该文研究了水灰比和预处理方式对水泥基材料电学性质的影响,2种电学方法的试验结果表明：随着水灰比的增大,水泥基材料的直流电通量和交流连通孔隙电阻增大,抗氯离子渗透能力降低;饱水和饱盐2种预处理方式对直流电通量影响不大,测试得到的电通量和初始电流结果基本一致,但对交流阻抗谱试验而言,饱盐试件测得的电阻值较饱水试件低;连通孔隙电阻与电通量呈指数关系,而连通孔隙电阻与初始电阻则呈线性关系;对于饱盐预处理水泥基材料,可以结合初始电流和电通量综合评价水泥基材料的抗氯离子渗透性。
  • 摘要：为控制和治理汞污染,估算了近年来中国北方某大型竖罐锌冶炼厂冶炼过程中的大气汞排放量。测定了该厂两套生产线的原材料(锌精矿)、焙烧产物(焙砂)及各种炼锌相关产物中(烟尘、烟气净化水、湿尘和硫酸)的汞质量含量、近年来冶炼过程大气汞排放量。运用质量平衡原理,计算出汞在冶炼过程中的质量分布。结果表明:两套生产线大气汞排放因子(生产单位质量的锌向大气排放的汞质量)分别为38g.t-1、30 g.t-1。锌冶炼是当地重要的人为汞排放源。
  • 摘要：中文分词和命名实体识别经常被视为2个独立的任务。该文提出一种基于最大间隔Markov网络模型(M3N)的中文分词和命名实体识别一体化方法,将二者统一在一个字序列标注框架下,进行联合训练和测试。在SIGHAN_2005分词数据集上的实验结果显示,与基于条件随机场模型的分词器相比,基于M3N的分词器加权综合值提高0.3%~2.0%。在SIGHAN_2005分词数据集和SIGHAN_2006命名实体数据集上进行测试的结果显示,与分步方法相比,一体化方法能够同时提高中文分词和命名实体识别的性能,加权综合值的提高幅度分别为1.5%~5.5%和5.7%~7.9%。同时,还基于分词任务考察了特征模版和不合法序列对M3N性能的影响。
  • 摘要：为提高中国医疗服务的可及性,满足居民的需求,建立了线性混合整数规划模型,研究在预算、就诊距离等约束条件下,确定社区卫生服务网络的最优选址、服务能力以及服务种类。以北京市海淀区为例进行模型验证,通过与当前社区卫生服务网络对比,模型的优化结果使区域内年服务数量、人均就医成本等指标均优化了20%以上。模型参数灵敏度分析的结果可为政府在不同预算、居民转诊条件下规划社区卫生服务系统提供决策支持。
  • 摘要：稠油是未来重要接替能源之一,具有黏度高、储量大、开采难度高的特点。稠油注空气开发技术是我国稠油开发的重大战略接替技术,具有原位生热、高采收与绿色低碳的显著优势,但是,其地下的物理化学过程极其复杂,而相应的基础研究工作仍较薄弱。自“十二五”以来,本课题组逐渐在“稠油中低温氧化放热特征与影响因素”“稠油高温氧化燃料(焦炭)的形成和物理化学性质”“稠油氧化的拟组分反应动力学模型”“高温氧化前缘的多物理化学场耦合机制”“井组尺度下油藏中‘热流化’的耦合和传递规律”等研究方向开展了稠油注空气开发技术的基础科学问题研究和工程应用探索。建立了测量稠油氧化放热规律、产物性质与渗流参数的实验装置和方法,构建了多尺度的稠油氧化“热流化”耦合过程的数值模拟方法,这些研究成果有效推动了我国稠油注空气开发技术在基础研究和工程应用上的进步。
  • 摘要：与涡扇发动机和涡喷发动机相比,涡轴发动机具有体积小、质量轻、轴系短等显著特点,且由于其良好的高空性能和较宽的功率范围,活塞发动机在无人直升机的应用中逐渐被涡轴发动机取代。但由于成本问题,在小型无人直升机上航空活塞发动机仍占有绝对优势,因此对小功率涡轴发动机的研究十分有必要。该文基于Gas Turb对300 kW级的涡轴发动机进行总体设计与性能计算,Gas Turb是一款能够快速分析燃气轮机性能的软件,可以用于燃气轮机的热力学设计和总体性能计算,此外,利用ANSYS的叶片造型模块对离心压气机的叶轮和叶片进行造型设计,进一步完成了离心压气机的三维数值模拟,验证了所设计的离心压气机模型的可行性。
  • 摘要：基于微机电系统(MEMS)技术的微惯性测量单元(MIMU)在体积、重量、功耗都具有显著优势,但是其较大的惯性器件误差限制了其应用范围。通过引入旋转调制技术抑制其影响,使得MIMU能够实现寻北应用,目前这方面已经得到比较多的研究。但是不足之处在于缺乏对MIMU的可观测性分析,而状态是否可观测与Kalman滤波能否准确估计误差状态量是紧密联系的。该文针对MIMU在静止、多位置、连续旋转3种情况下,基于实测数据用Kalman滤波分析其可观测性。结果表明:静止情况下MIMU的航向姿态角误差很大,无法自对准;通过绕航向轴及俯仰轴旋转的多位置方案,可以使得MIMU的误差状态量完全可观测;连续旋转情况下,Kalman滤波可以在较短时间内估计出航向角及天向加速度计零偏,并在一段时间后估计出方位陀螺漂移,但是无法准确估计出水平方向的陀螺漂移及加速度计零偏,不过寻北算法可以估计出水平方向的惯性器件常值误差。该研究结果为提高MIMU自对准精度以及评估其性能提供了途径和理论依据。
  • 摘要：在电子、汽车及音响器件的制造中,稀土永磁材料N dF eB与钢构件之间连接通常采用机械连接或粘接的方法,而关于钢与磁材料焊接的研究与应用还未见报道。为实现钢磁异质材料之间快速和高质量的连接,该文探索采用激光点焊方法连接SPCC钢与N dF eB永磁体,并对接头的形成过程、硬度、强度和断裂行为进行了研究。结果表明:激光点焊过程中,两种母材受热快速熔化、混合、凝固形成接头;接头中硬度分布不均匀,热影响区的硬度比N dF eB母材低,熔核内熔核线附近区域硬度最高,熔核中部硬度最低;接头断裂应力可达到磁体强度的75%;熔核与磁体界面上容易出现热裂纹,结合较弱,因此剪切试验中接头主要从这一区域发生断裂,断裂为晶间断裂,是典型的脆性断裂。
  • 摘要：研究了如何利用超高压输电线路紧凑化新技术，来提高输电线路单位走廊面积传输的电力容量。讨论了平原和山区两类气象条件下，对５００ ｋＶ 紧凑化线路导线的分析。应用了Ｎｅｗｍ ａｒｋ 方法对导线进行了非线性分析，及应用非线性有限元动力计算方法对相邻导线靠近的最小距离进行计算。得出相邻导线在外荷载特别是风荷载作用下的运动规律，从而确定如何设计安装间隔棒。计算结果表明，对５００ ｋＶ 紧凑化线路导线的非线性分析，得出的安装设计间隔棒的结论是可行的。
  • 摘要：直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cells,DMFC)的甲醇燃料的利用关系到系统的能量密度,是其微型化亟待解决的问题。为了提高甲醇利用率和提高系统的能量密度,必须采用必要的进料系统和控制策略。该文从主动和被动两类系统总结了面向直接甲醇燃料电池的关键系统组件和相关的控制策略,从系统工程的角度加以分析,总结了DMFC用甲醇传感器和系统控制的设计开发思想,并指出电池型化学传感器将是DMFC用甲醇传感器的主要开发方向,系统需采用脉冲式进料和混合动力方式以适应不同模式的负载。自呼吸电堆需采用基于化学势为推动力的被动式进料方式。采用空载自升温模式有助于缩短启动时间。
  • 摘要：为了克服联邦滤波器理论中对滤波器维数的限制,基于信息滤波算法和信息分配原理,发展了广义联邦滤波器设计理论。提出了当主滤波器维数和局部滤波器维数不相同时,广义联邦滤波器达到全局最优的解析补偿方法。并将上述设计方法应用到双MIMS/GPS组合导航系统实验中。实验结果表明:经解析补偿的广义联邦滤波器的定位精度同集中Kalman滤波器的定位精度十分接近,具有全局滤波最优性。广义联邦滤波器的设计使联邦滤波理论更加完善,增强了其实用性。
  • 摘要：为了实现企业结构、行为及信息等方面的集成并最终实现基于模型驱动的动态企业优化设计、分析与操作 ,文中从提高企业组织和运作的柔性的角度出发 ,系统分析了动态企业建模的技术内涵 ,讨论了动态企业建模环境及其基本构成、典型化的企业模型层次结构及各模型之间的关系 ,提出了基于分布式对象计算技术实现动态企业建模的策略及其系统实现的方案。动态企业建模技术使企业的应用系统能紧密匹配企业经常改进的业务流程和业务活动 ,减少了企业系统的复杂性 。
  • 摘要：由于第五代移动通信(5G)中异步多址机器间通信等场景的特殊需求,非正交多载波技术得到广泛关注,偏移正交幅度调制滤波器组多载波技术(FBMC/OQAM)成为候选波形之一。该文首先分析了窄带干扰(NBI)和频选信道下残余固有干扰(RII)对FBMC系统的影响。分别设计了NBI消除模块和RII消除模块。为进一步提高系统性能,设计了将FBMC和基于迭代译码的比特交织编码调制(BICM-ID)相结合的接收机结构,在FBMC解调器与软入软出(SISO)译码器间进行迭代的消息交换。仿真结果表明:FBMC相比CP-OFDM,对NBI具有更好的鲁棒性,因此采用擦除法消除NBI影响获得了良好的效果;且经过数次迭代后,接收机性能接近假设所有先验信息已知时的最优性能界。对于不同星座类型在迭代过程中的性能也进行了分析比较。
  • 摘要：近年来，钢 混凝土组合结构和高强混凝土结构在中国发展很快。通过栓钉剪力连接件将钢梁和高强混凝土有机地结合，形成钢 高强混凝土组合梁在桥梁和建筑结构领域具有广阔的应用前景。为了探讨钢 高强混凝土组合梁中栓钉剪力连接件的性能，为钢 高强混凝土组合梁的剪力连接件的设计提供依据，通过钢 高强混凝土组合梁试验和推出试验，对栓钉剪力连接件在高强混凝土组合梁中的性能进行了研究。通过试验研究，对钢 高强混凝土组合梁中栓钉剪力连接件承载力的计算提出了建议。它对钢 高强混凝土组合梁设计具有实用参考价值。
  • 摘要：为探讨运动生物力学建模与分析的基础性问题 ,以食指为研究对象建立了包含神经兴奋 -肌肉收缩动力响应和肌肉 -肌腱动力特性在内的食指掌指关节正向动力学模型 ,并针对该关节快速屈曲 6 0°的运动过程 ,采用参数最优化方法进行了模拟计算。模拟结果表明 ,在快速屈曲过程中 ,食指短时平均角速度近似为匀速 ,瞬时角速度呈现阻尼振荡形式。
  • 摘要：该文对20余种典型固体废弃物及组分物质进行了热重分析并依据热重曲线相似度进行分组。基于热重曲线相似度提出了"基元"表征思想和初步选定的"基元"组。"基元"组对白菜、桔皮、杨树枝和杨树叶的拟合热重曲线关联度在0.92以上。采用模拟垃圾的"基元"组拟合重构城市生活垃圾热重曲线,与模拟垃圾热重曲线吻合较好。结果表明,采用"基元"对可燃固体废弃物进行热化学反应表征是可行的。
  • 摘要：城市降雨径流产生的非点源污染是城市水污染的重要来源。该文以北京清华大学校园区为例,研究校园区的降雨径流污染特征及其对水体环境的影响。选取校园内道路、屋顶和绿地等不同的下垫面类型,采用天然降雨径流取样和人工降雨实验相结合的方式,对降雨径流的水质进行了化验分析,得到不同下垫面的降雨径流水质特性。结果表明:屋顶和道路径流以氮素污染为主,绿地径流以总磷TP和化学需氧量COD污染为主;通过降雨前后河道水质检测,分析了地表径流对河流水体环境质量的影响;最后对比分析了绿化屋顶和普通屋顶的径流水质表明,绿化屋顶具有较好的减污效果。
  • 摘要：为了降低大型热电联产集中供热系统能耗,该文提出了一种基于Co-ah循环的热电联产集中供热方法。在热力站设吸收式换热机组,使热网回水温度降低至约20℃,在热电厂内经汽轮机凝汽器、吸收式热泵和调峰热源等环节将热网回水逐级加热,形成热网的吸收式(Co-ah)循环。通过拉大供回水温差而大幅增加热网的输送能力,并通过回收汽轮机排汽余热而显著提升热电厂供热能力和能源利用效率。
  • 摘要：针对传统评估手段在大范围风能资源评估中的不足,基于数值天气模式,从2000至2016年再分析资料中获得了雅砻江流域近17年的高分辨率风速模拟资料,并对雅砻江全流域风能资源进行了初步评估。评估内容主要包括平均风速空间分布、风功率密度空间分布、风速年内分布以及年风能可利用小时空间分布等。初步掌握了雅砻江流域风能资源的时空特征,分析结果表明：流域内存在一定比例的风能资源富集区,如宁蒗河与敢鱼河之间、甘孜所在经度线两侧、安宁河谷等成片区域。该研究为进一步的风能资源详查与实地观测提供了依据。
  • 摘要：为对抛射物体的运动进行分析 ,克服使用高速录像并逐帧分析像片图像的方法需要较长的后期分析时间 ,不便于对结果进行自动快速分析的缺点 ,论文基于抛射物体的运动学规律 ,通过在抛射曲线上的两个固定点的高度和跨越时间的检测 ,获得了抛射物的初始角度和初始速度。对高度和时间的检测 ,采用了线阵电荷耦合器件 (CCD)为图像传感器进行摄像并采用图像减影的方法识别抛射物体。在对系统进行静态标定的基础上 ,在抛射架上进行了抛射实验检测。用该文提供的方法和用录像检测方法对不同条件下的初始发射角和初速度进行检测 。
  • 摘要：能力分配是收益管理中的重要领域。该文研究了收益管理及其在中国社区医院病房管理和医疗服务行业中应用。以医患总收益的最大化为目标,对经典能力分配模型进行了拓展,运用Littlewood规则,建立了病房能力分配的两价格等级模型和针对患者多元化需求的多价格等级模型。将传统的EMSR-a模型拓展为多时间窗口下、考虑有患者康复退房情况的病房分配模型。通过病房问卷调查以及实地数据收集,用该模型分析了清华大学社区医院的病房能力分配,求解了最优的病房保护水平。该模型具有良好的可移植性。
  • 摘要：基于 1992— 2 0 0 1年的沪深 A股市场的全样本数据 ,采用 Jegadeesh N和 Titman S(2 0 0 1年 )方法 ,研究中国股市惯性和反转投资策略。结果表明 ,在中国 A股市场基本不存在惯性现象 ,而存在显著的反转现象。过去 1～ 12个月的赢家或者输家在未来的表现并没有显著差异 ,“追涨杀跌”的投资策略并不能获利。而过去 30～ 4 2个月的输家的月平均收益率高达 3.8%～ 4 .4 % ,显著高于过去的赢家 2 .1%以上 ,高于无风险利率 3.5 4 % ,高于市场组合 1.89% ,在未来 36个月累计收益率高达 136 .7%。过去的输家组合的 β因子和流通市值均处于中上水平 ,并没有太大的风险。
  • 摘要：过热汽温被控对象具有大惯性、大迟延特性且对象参数随负荷变化较大,为此,该文提出了过热汽温的多模型内模控制策略并成功应用于长兴电厂#2机组1024t/h超高压锅炉。根据机组负荷的运行范围,在5个典型的工况点建立了被控对象的模型,基于对象模型设计了5个内模控制器并采用输出加权的方式来形成控制器的最终输出信号,以实现过热汽温的宽负荷控制。从控制系统的投运效果看,无论对于稳态过程或负荷变化过程,过热汽温都能维持在要求的控制范围内,能够有效保证机组的安全经济运行。
  • 摘要：为了对强干扰噪声图像中的字符串进行实时的检测定位,该文提出了一种基于边缘的字符串定位算法,它引入了边缘密度图和边缘连接强度两个新的概念。该算法首先通过对边缘密度图进行投影分析进行自顶向下的粗定位,然后在此基础上利用垂直边缘的连接强度进行自底向上的精确定位。新算法有效地克服了噪声的影响,运算复杂度低,因而能够实现对强干扰噪声图像中的字符串的实时定位。采用该算法对集成电路芯片图像中的编号字符串进行定位,实验结果证明其在处理强干扰噪声图像时是有效的。
  • 摘要：针对传统调度模型在描述复杂生产过程时所面临的模型规模庞大,模型可读性差等问题,提出了一种基于工作流技术的调度模型(WTSM),它通过基于活动的建模并在活动定义中内嵌事件—条件—行为(ECA)规则来达到缩小模型规模,增强模型动态描述能力的目的。同时WTSM定义了独立的资源模型,使之能够更好的支持资源定义以解决资源调度问题。然后采用工作流技术建立相应的调度系统(WTSS),法跟引擎与调度器集成并通过运行模型实例来获得调度方案。实例表明该方法具有模型规模小和调度速度快等优点。
  • 摘要：为了在语种识别时充分利用人的听感知特性提高识别性能,提出了一种基于听感知模型的特征。听感知特征采用Gammatone滤波器组代替常用的三角滤波器组计算语音信号各子带能量;根据等效矩形带宽模型,确定各滤波器的中心频率与带宽;使用反置等响度曲线模拟人耳对信号不同频率成分的主观响度感受。在基本听感知特征的基础上,还提出了一、二阶差分特征和偏移差分特征用于语种识别。对比实验表明,该文所提的听感知特征性能均优于目前普遍使用的Mel频率倒谱系数(MFCC)特征及其衍生特征。
  • 摘要：随着二氧化碳吸收法捕集技术的不断发展,需要研究吸收过程的规模放大和模拟。在200mm和600mm的2种不同尺寸填料塔中进行了CO_2吸收实验,采用新的规整填料有效传质面积关联式,进行了基于速率模型的过程模拟,对比了不同传质模型。结果表明:最适用的传质模型是液膜阻力模型,2个吸收塔的气体出口CO_2摩尔分数计算结果与实验值的平均相对误差分别为1%和3%。说明在过程模拟中使用合适的传质模型和规整填料传质面积关联式可以有效预测不同尺寸吸收塔中CO_2捕集效果。
  • 摘要：为了优化臭氧-生物活性炭(O3-BAC)工艺运行条件,提高出水水质,该文以O3-BAC工艺现场试验为基础,比较上向流/下向流生物活性炭滤池对污染物质的去除效果。试验结果表明:上向流BAC出水耗氧量平均1.6mg/L,去除率38%左右,高于同期下向流BAC 10%。出水浊度0.55散射浊度单位(NTU),比下向流BAC出水高15%,30d内水头损失平均维持在40cm,有效延长了反冲洗周期。在按设计参数运行的试验中也取得了较好的效果,说明上向流BAC相比传统的下向流BAC具有一定的优势。
  • 摘要：Web数据库(WDB)提供了不同形式的数据查询接口,基于关键字的简单查询接口(SQI)是其中一种被广泛应用的查询接口,而现有研究主要讨论通过复杂查询接口对WDB作探测查询和模式识别。为此该文提出了一种基于SQI的WDB探测查询和模式识别方法。根据SQI的查询特性提出了基于SQI的满条件查询定义及其生成策略,用以识别接口模式;在结果模式识别中,通过对结果页面中的非查询关键词作扩展识别,提高了结果模式识别的属性召回率。在图书、电影和手机3个领域共35个WDB上的实验证明了该方法可以准确高效地识别数据库模式。

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    • 热门主题：数值模拟 电力系统 神经网络 仿真 稳定性 遗传算法 故障诊断 MONTE 有限元 语音识别
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    • • 北大核心期刊（2008版）
    • • 北大核心期刊（2011版）
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    • • 北大核心期刊（2017版）
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