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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。
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  • H指数：90
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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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  • • 国家“双高”期刊
  • • 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：建立弹性轮胎与松软地表的相互作用的数学模型，研究土壤参数、轮胎参数和车辆性能的关系，对轮式越野车辆的设计选型和性能预测具有重要意义。该数学模型，考虑了轮胎与土壤交界面上的切向应力对垂直方向力的平衡，提出了体积变形量的概念，将在硬路面上测量到的弹性轮胎的变形特性转化到松软地表上。采用迭代算法，对弹性轮胎在不同松软地表上的轮胎变形、下陷，轮胎的牵引力、滚动阻力、扭矩、牵引因数、牵引效率进行了计算。利用研制的轮胎牵引驱动性能的电测实验装置和土壤特性的车载测量系统，在塔克拉玛干沙漠腹地分别对土壤特性和轮胎性能进行了现场实验。实验表明，计算结果和实验结果符合的较好。利用数学模型对弹性轮胎在松软地表的性能进行了预测分析。
  • 摘要：以康铜、镍不同厚度的薄膜，陶瓷Ａｌ２Ｏ３基组成微电子组件模型，在热载作用下，通过试验观察到薄膜在界面处的分层和屈曲失效。测量了分层和屈曲高度随载荷变化规律、过屈曲初始裂纹扩展。用屈曲理论和分界面能量释放率等理论进行了分析。
  • 摘要：介绍了工作在１．３μｍ波长的２×２单模光纤定向耦合器。阐述了耦合器的工作机理、研制工艺、性能测试结果及其基本应用。
  • 摘要：共振峰和谐波成分是语音的一个典型特征。由于语音和环境的多变性,采用普通的方法提取这些特征存在很多困难。该文提出了一种在窄带语谱图上通过图像增强的方法,通过sobel算子计算窄带语谱图的方向场,通过Gabor滤波增强谐波区域,通过门限方法得到二值化图,去除方向大于45°和依赖度低的点,得到连续的水平方向的带状分布,即谐波分布区域,求取谐波分布区域内的能量,以此作为门限判决的特征。实验结果表明,在不同信噪比、多种非平稳噪声环境下都能够达到较好的语音检出效果;同时这个特征不但能抑制高能量突发噪声,而且在非平稳噪声背景下的语音检测也表现出了优秀性能。其优点为,不需要噪声的先验知识,充分利用了语音在频率域和时间域的相关性,适应于各种非平稳复杂噪声。
  • 摘要：非线性系统在临界点附近存在有意义的动态行为，实验采用单结管作为非线性元件和周期信号作为扰动源；观察非线性元件的动态轨迹在临界点附近的动态。一旦变化控制参数使非线性元件的动态轨迹越过临界点后，电路能产生丰富的非线性模态。非线性元件的动态轨迹越过临界点后便产生随机跳跃曲线，这些随机跳跃曲线的形状可分为三类Ｃａｎａｒｄ极限环轨迹。在临界点附近，非线性元件的动态轨迹的负阻段有一个临界阈值区域，经过此区域的轨迹跳跃分离成不同类型和不同尺度的Ｃａｎａｒｄ曲线。
  • 摘要：蒸发产生的原子束在很多科技领域获得广泛应用。特别是在原子法激光分离同位素工程中，铀原子蒸气的空间分布（如密度分布、温度分布、速度分布等）是分离器优化设计的重要依据之一。采用直接蒙特卡罗方法模拟了真空室内高温金属的蒸发动力学过程，得到了二维空间内原子蒸气流各物理量的空间分布规律，并给出了相应的物理解释。其中原子蒸气的横向平均速度分布的模拟结果与实验结果吻合很好。
  • 摘要：为了使磁光式光电电流互感器实用化，研究了影响它精确度的主要因素：温度和应力。从光源波长与温度及驱动电流的关系中得出了应对光源、光电转换和关键电子线路进行温度控制的结论，否定了通常采用的利用反馈的方法改变驱动电流来保持光强恒定的作法。发展了一种组装应力很小的，可以减少双折射效应的传感头组装方法。研制成的样机进行了温度测试，在－３０～７０℃的温度范围内，它的测量误差小于±０．３％，达到０．３级电流互感器的精确度。
  • 摘要：考察了工程热物理研究和设计过程中提出的一类传热过程的热流量优化控制问题，这归结为偏微分方程约束下的泛函变分问题。在区域具有一定对称性，同时传热系数具有分离变量结构的假定下，利用分离变量直接求解所给出的信息，分别导出了边值最佳选取和传热系数最佳选取问题的最优解。这对于一般情况下缺乏对称性的问题的研究也具有启发意义。
  • 摘要：文中介绍了我国自行研制的第一台用于秦山３００ＭＷ核电机人员培训的全范围模拟机的设计特点，包括诸如核岛模型和实时模拟支撑系统等在同的软件系统的性能和硬件系统的配置。文章还介绍了该模拟要验收测试的结果。
  • 摘要：自热效应对集成电路的性能和功耗有很大的影响。该文以 HSPICE电路模拟程序为电路模拟的基础 ,以改进的热点温度估算方法为热学模拟的基础 ,采用解耦法实现了集成电路的电热耦合时序模拟软件。给定芯片的版图信息和输入信号模式 ,该软件能够计算芯片的工作温度分布 ,并得到该温度分布下的电路性能 ,与传统的数值方法比较 ,速度快一个数量级以上。采用红外热成像方法测量 THF930 5传真机热印头驱动专用集成电路芯片的工作温度分布 。
  • 摘要：介绍了显微干涉系统测量微细图形台阶高度的方法。从理论和设计角度分析了干涉条纹形状、间隔、对比度及稳定性，对该系统进行了实验，实验结果表明，对比度Ｋ＞０．８，测量精度优于８ｎｍ。
  • 摘要：用紫外线和亚硝基胍诱变相结合的方法，从野生黑曲霉菌株出发，经多次诱变筛选，得到一株能够较好地利用玉米淀粉生产柠檬酸的黑曲霉菌株Ａ．ｎｉｇｅｒ９５。对Ａ．ｎｉｇｅｒ９５在摇瓶和发酵罐上用玉米淀粉发酵产生柠檬酸的适宜条件作了详细研究。经过比较，认为摇瓶产生柠檬酸的适宜培养基配方及发酵条件为：玉米淀粉２０％（均为质量分数，下同）、（ＮＨ４）ＳＯ４０．２％、ＫＨ２ＰＯ４０．２％、ＭｇＳＯ４７Ｈ２Ｏ０．０５％，甲醇３％，初始ｐＨ３．０。接种液体种子５％，３０℃２００ｒ／ｍｉｎ发酵７ｄ，柠檬酸产量１０．８％。在６．６Ｌ的Ｂｉｏｆｌｏ－Ⅱ型发酵罐上设定３０℃，５００～６００ｒ／ｍｉｎ，ｐＨ４．０，１．２～２．５Ｌ／ｍｉｎ的通气量，发酵１３２ｈ，柠檬酸产量为９．３％。可用价格低廉、来源丰富的玉米淀粉代替传统的薯干，作为发酵生产柠檬酸的原料，为实际生产奠定了基础。
  • 摘要：介绍黑龙江省东部电网区域稳定控制系统的主要技术。该系统由５个分站组成，在故障情况下采取切机措施以提高黑龙江省东部电网的稳定水平，利用微波通信实现实时数据通信和控制命令的传送，使用可灵活配置的监控软件完成各子站的监测任务并实现各子站的控制策略，并基于全球卫星定位系统（ＧＰＳ）提供的高精度时钟实现了对不同地点电压相量的同步测量。
  • 摘要：用大挠度理论分析了相间合成绝缘间隔棒大挠度屈曲问题，并确定了几种不同芯棒直径的相间合成绝缘间隔棒在大挠度屈曲时发生强度失效的极限值。试验研究证明了相间合成绝缘间隔棒在大挠度屈曲变形时其屈曲性态与其放置形式无关。提出了选择相间合成绝缘间隔棒芯棒直径新的设计方法和选择条件。并用此新的设计条件研制了我国第一条北京安定—廊坊２２０ｋＶ紧凑型线路用的相间合成绝缘间隔棒，现已有３００多支间隔棒在安—廊线挂网运行。
  • 摘要：两组整流桥并联组成的大电流馈电系统在工业生产中有着广泛的应用。但整流桥并联馈电系统中存在着由于平衡电抗器和共用负载带来的电流反馈的耦合现象 ,对系统性能产生了许多不利的影响。该文在实践的基础上提出一种改进算法 ,可以有效地消除原算法中存在的电流耦合问题。新算法在没有改动硬件的条件下 ,仅通过简单的修改调节器软件的算法 ,就可以使系统在鲁棒性和快速性两方面都有较大的提高。该算法已应用于以 Intel80 C196 KC单片机为核心的十二相整流电路控制器 ,并取得了满意的结果。
  • 摘要：局部放电在线监测的关键是如何有效简便地抑制各种干扰，但目前对现场干扰的研究多限于定性分析。本文利用数字滤波方法对现场干扰作了定性分析和定量研究，对目前研究较多的ＬＭＳ（最小均方误差）自适应滤波、ＦＦＴ（快速傅立叶变换）阈值滤波的效果作了对比分析，指出它们在实际应用中尚存在不足，并且提出了一种基于ＦＦＴ的理想多带通数字滤波器。应用于现场的数据处理，该方法具有处理简单、抑制比高、意义明确等优点，是抑制连续周期性干扰的较好措施。对于脉冲干扰，提出了一种新的利用脉冲信号波形特征进行逻辑判断的脉冲识别方法，取得了较好的效果。
  • 摘要：研究了表面封装电路中 ６２Ｓｎ－３６Ｐｈ－２Ａｇ焊点的微观组成及－５５～１２５℃热疲劳过程中裂纹的萌生与扩展情况，初步探讨了微观组织变化与焊点热疲劳失效的关系。结果表明：焊点组成主要为先共晶β－Ｓｎ， α－Ｐｂ＋β－Ｓｎ共晶，ＡｕＳｎ４及Ａｇ３Ｓｎ金属间化合物。热疲劳过程中，焊点显微组织发生不均匀粗化，疲劳裂纹萌生于不均匀粗化区的 ＡｕＳｎ４金属间化合物与基体组织的界面或 α－Ｐｂ与 β－Ｓｎ的相界，并沿富Ｓｎ的β相晶界扩展。
  • 摘要：提出了一个考虑元件相关故障和其他多种复杂因素影响的评估电气主接线可靠性的专家系统。该系统以紧凑型数据库为中心，通过一一模拟与辨识电气主接线系统在故障前→故障→故障修复全过程中的各种状态实现可靠性评估。可靠性判据采用“字母－数字码”形式，可输出可靠性及经济损失指标，适用于各种规模和型式的电气主接线形式。大量算例及实际应用的结果令人满意。
  • 摘要：为了探求面流消能工下游水面波动的特性，应用担丝水位计和微型计算机组成的实时数据采集和处理系统，对面流波动要素进行了量测与分析。得到了最大及最小波高、平均波高、平均周期、波高概率分布及能谱特性等波动要素。分析了不同来流（Ｆｒ数为４．７７～７．８０）条件下４种典型面流流态的平均波高的沿程分布规律，对面流表面波动的成因和减波措施作了探讨。
  • 摘要：根据电站模块化图形自动建模的需要，对流体网络模型的求解问题进行了分析研究。利用线性方程组所具有的对称性和稀疏性的特点，提出用新的改进型高斯消去法求解大型稀疏矩阵，并用仿真实例对高斯消去法，高斯塞德尔迭代法，双因子分解法进行分析比较。结果表明新算法优于其它算法。
  • 摘要：在高空接收从海上发射的雷达信号时,由于海面的反射作用,信号将会出现多径效应。多径效应会造成信号的衰落,导致信号检测性能和参数估计精度的损失。该文针对线性调频雷达信号,利用分数阶Fourier变换(FRFT)的时频聚集特性,提出了基于极坐标的一维邻域搜索算法,从而实现线性调频多径信号的快速分离。仿真结果表明:该算法能够将分离多径之后的信干比较分离多径之前提高75 dB,将分离多径后中心频率估计的均方根误差降低到分离多径前的25%以下,并具有较快的搜索速度,从而能够较好地抑制多径传播对接收线性调频信号的影响。
  • 摘要：高温气冷堆产生的高温工艺热的应用研究是能源领域的课题之一。本文论述了利用甲烷水蒸汽的可逆反应的化学热管系统及其在高温气冷堆远距离输热方面的应用。报导了清华大学核能技术设计研究院设计的 ３． ５ ＭＷ化学热管系统。该系统用 ＣＨ４和水蒸汽作为重整工作对，采用二级甲烷化反应器。介绍了系统主要设备——Ｈｅ加热、热交换器型的重整器的结构设计。
  • 摘要：将 Ｓｔｏｎｅ强隐式格式由单个方程推广到方程组，并用于三维高速可压缩流的 Ｅｕｌｅｒ和Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程组的数值计算。为较好地捕捉激波、提高激波的分辨率，对离散后方程右端项的数值通量进行了改进，采用了ＮＮＤ格式的数值通量。典型三维算例表明，本格式具有高效率、高分辨率的特点，流场与实验数据较接近。
  • 摘要：对Ｊ等效原理能否用于延性材料缺陷评定作了研讨和计算。算例说明，按该原理求出的失稳点参量（△α，σ）比按 ＥＰＲＩ方法求出的要大些，对应的Ｊ值相差就更大，且这种差别随硬化指数ｎ上升增加很快。这将使断裂设计偏于危险，表明不宜把Ｊ等效原理作为通用方法用于延性材料的缺陷评定．仍有必要继续探求理论完善、方法简便且全面考虑各种实际工程因素的评定方法。
  • 摘要：研究射线电离标记气体测流速，可为现场提供新的计量方法。利用计算机调制使β射线脉冲穿过流经的气体，形成分离的离子团，并记下离子团生成时刻，而后利用在气体流动方向下游布置的传感器探测离子团的到来，即可得到气体传播一段距离所需的时间，因而就可求得气体的流速。本文导出了电机调制离子团尺寸及极板偏压的计算公式。采用平行于射线入射方向的新型传感器结构，可以提高离子探测效率，减小测量误差。经实验，该种新型流量测量系统既具有较高的测量精度，可达到２％，又具有一定的抗干扰及污染能力。
  • 摘要：在简要介绍了国内外汽车安全气袋的发展及应用的基础上，对气袋系统的工作原理进行了论述。并结合进行的气袋系统试验，分析了气袋对乘员的保护效果，进而讨论了气袋的引爆速度和最佳点火时间。
  • 摘要：研究了刚性空腔内弹性圆柱形两端固支钢衬壳由于温度变化引起的屈曲问题。应用非线性理论导出衬壳热屈曲问题的大挠度控制方程，用渐进分析法将其线性化。假设满足边界条件和刚性空腔约束条件的屈曲模态，分别采用伽辽金（Ｇａｌｅｒｋｉｎ）法和配点法解出屈曲温度。计算了一个模型，两种方法得出的结果十分接近。给出衬壳的长度和厚度对屈曲温度的影响曲线。文中结果可应用于核反应堆安全壳和化学工业中厚壁高压反应塔中内衬壳设计。
  • 摘要：给出自然循环系统中欠热沸腾及闪蒸的分析及实验研究结果实验在５ＭＷ核供热堆的模拟实验回路上完成。分析采用四方程一维两相流漂移模型。用Ｃｌａｕｓｉｕｓ－Ｃｌａｐｅｙｒｏｎ方程计算 上升段中汽泡闪蒸起始点。进口欠热度及系数压力作为变化参数。
  • 摘要：建立了更加切合实际的断路器四状态可靠性模型，提出了元件故障不独立时电气主接线可靠性评估的基本理论，形成了相应的专家系统。应用该专家系统，对两个工厂供电系统的可靠性进行了定量评估。
  • 摘要：在动态参数测量中，测量系统的工作频带不够宽，将引起整个波形的畸变。文章在分析常见动态误差修正法存在的问题中，指出由单个实测波形用反算法求输入波形存在的困难，提出了一种新的修正方法，即用方波脉冲函数方法进行正向曲线拟合，较好地解决了单个实测波形复原的问题。

    清华大学学报：自然科学版的期刊信息

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    • 语言：中文
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    清华大学学报：自然科学版的获奖情况

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    • • 国家“双高”期刊
    • • 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
    • • 第三届中国出版政府奖提名奖

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